TWI811077B - 扭力扳手自動調整裝置 - Google Patents
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Abstract
一種扭力扳手自動調整裝置，用以調整一扭力扳手，該扭力扳手包括一沿一軸線延伸的桿體、設置於該桿體的兩相反端的一扭件與一調整件，及一彈抵於該扭件與該調整件之間的彈性模組。該扭力扳手自動調整裝置包含一機座單元、一驅動單元及一控制單元。該機座單元包括一座架。該驅動單元包括一可拆卸地固定該調整件且可連動該調整件轉動的結合件，及一用以帶動該結合件轉動的驅動馬達。該控制單元可控制該驅動馬達帶動該結合件連動該調整件轉動，使該調整件移動至一對應一設定扭力值的設定位置。藉由控制該驅動馬達帶動該調整件轉動，能省去人工轉動該調整件調整該扭力扳手的工序。
Description
本發明是有關於一種調整扳手的調整裝置，特別是指一種扭力扳手自動調整裝置。
一種現有的調整裝置，用以校正一扭力扳手。該扭力扳手包括一桿體、一設置於該桿體的一端的扭頭、一螺合於該桿體相反該扭頭一端的握把，及一設置於該桿體內以彈抵該扭頭與該握把的彈簧。
該調整裝置包括一供該扭力扳手設置的基座、二自該基座朝上延伸且位於該桿體兩相反側的限位件、一設置於該基座的扭矩裝置、一顯示器，及一電連接該扭矩裝置與該顯示器的電腦。該扭矩裝置具有一供該扭頭卡設並可與該扭頭同軸轉動的轉動件、一電連接該電腦並用以驅動該轉動件轉動的馬達，及一量測該轉動件的扭矩並電連接該電腦的扭矩感測器。
當使用者欲校正該扭力扳手時，需先轉動該握把，使該握把相對該桿體移動迫緊該彈簧，以將該扭力扳手的扭力調整至一
預定扭力值，再將該扭力扳手的扭頭卡入該轉動件，該桿體放置於該等限位件間，接著操作該電腦控制該轉動件轉動該扭頭，該扭矩感測器量測該轉動件克服該預定扭力值時的一扭力峰值。當該扭力峰值與該預定扭力值的一差值大於一設定公差時，使用者便依據該差值的大小，將該扭力扳手內的彈簧更換成不同彈力係數的彈簧，接著再重複前述動作直至該差值小於該設定公差。舉例來說，若該預定扭力值為40Nm，該扭力峰值為41Nm，代表該扭力扳手的實際輸出扭力較大，此時便需更換彈力係數較低的彈簧，使該扭力峰值接近40Nm。
然而，該調整裝置是以試誤的方式，需依靠人力不斷轉動該握把調整扭力、量測再更換彈簧以達成校正的工作，不僅費時又耗費人力。
因此，本發明的目的，即在提供一種能改善前述至少一缺點的扭力扳手自動調整裝置。
於是，本發明扭力扳手自動調整裝置用以調整一扭力扳手，該扭力扳手包括一沿一軸線延伸並界定出一容置空間的桿體、設置於該桿體的兩相反端的一扭件與一調整件，及一設置於該容置空間且彈抵於該扭件與該調整件之間的彈性模組，該調整件可藉由繞該軸線轉動以相對該桿體沿該軸線移動以迫緊或放鬆該彈性模
組，該扭力扳手自動調整裝置包含一機座單元、一驅動單元，及一控制單元。
該機座單元包括一供該扭力扳手設置的座架，及一設置於該座架且用以固定該桿體的固定件。該驅動單元包括一可拆卸地固定該調整件且可連動該調整件同軸轉動的結合件，及一可移動地設置於該座架且用以帶動該結合件轉動的驅動馬達。該控制單元電連接該驅動馬達並可控制該驅動馬達帶動該結合件連動該調整件轉動，使該調整件移動至一對應一設定扭力值的設定位置。
本發明的功效在於：藉由控制該驅動馬達帶動該調整件轉動，能省去人工轉動該調整件調整該扭力扳手的工序。
1:機座單元
11:座架
12:滑軌組
13:固定件
131:夾持部
2:驅動單元
21:驅動馬達
22:結合件
221:套筒
222:夾爪
3:施力單元
31:轉動件
311:凹槽
32:扭矩馬達
33:量測模組
4:校正單元
41:校正件
42:校正馬達
43:復位件
5:控制單元
51:顯示模組
52:輸入模組
53:儲存模組
54:控制模組
6:扭力扳手
61:桿體
611:容置空間
612:校正孔
62:彈性模組
63:扭件
631:頭部
632:身部
64:調整件
641:靠抵部
642:凸桿
643:握把
65:連桿模組
651:滑塊
652:第一連桿
655:第一端部
656:第二端部
657:樞接部
658:螺孔
653:第二連桿
654:螺桿
659:卡孔
L:軸線
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明扭力扳手自動調整裝置的一第一實施例的一方塊圖；圖2是該第一實施例的一俯視示意圖；圖3是供該第一實施例調整的一扭力扳手的一剖視圖；圖4是該扭力扳手安裝於該第一實施例的一機座單元的一局部剖視示意圖；
圖5是該第一實施例校正該扭力扳手的一流程圖；及圖6是本發明扭力扳手自動調整裝置的一第二實施例的一結合件夾持該扭力扳手的一握把的一俯視示意圖。
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明，在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中所使用的相對位置用語，例如，"前"、"後"、"左"、"右"、"上"、"下"，是以各圖所示方位暨正常使用方位為基準。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1至圖3，本發明扭力扳手自動調整裝置的一第一實施例，用以調整一扭力扳手6，該扭力扳手自動調整裝置包含一機座單元1、一驅動單元2、一施力單元3、一校正單元4，及一控制單元5。
該機座單元1包括一座架11、二設置於該座架11的滑軌組12，及一設置於該座架11並具有二設置於該座架11的夾持部131的固定件13。
該等滑軌組12分別設置於該座架11的後側及左右其中一側。
該驅動單元2包括一具有一套筒221的結合件22，及一可移動地設置於位於該座架11的後側的該其中一滑軌組12且用以帶動該結合件22轉動的驅動馬達21。
該施力單元3包括一設置於該座架11並具有一凹槽311且位於該驅動馬達21的前側的轉動件31、一設置於該座架11以驅使該轉動件31轉動的扭矩馬達32，及一設置於該轉動件31的量測模組33。該扭矩馬達32與該量測模組33因位於該座架11下方故未示於圖2。
該校正單元4包括一校正件41、一設置於該其中另一滑軌組12且用以驅動該校正件41轉動的校正馬達42，及一設置於該校正件41與該校正馬達42之間的復位件43。該復位件43為彈性材質並驅使該校正件41恆朝該校正馬達42外伸出，使該校正件41可復位地相對該校正馬達42移動。
本實施例中該校正件41相反該校正馬達42的一端為外六角狀，但於本實施例的其他變化態樣中也可為一字、十字或其他形狀，不當以此為限。
該控制單元5包括一顯示模組51、一輸入模組52、一儲存模組53，及一電連接該量測模組33、該扭矩馬達32、該驅動馬達21、該顯示模組51、該輸入模組52、該儲存模組53的控制模組54。該控制模組54可控制該驅動馬達21、該扭矩馬達32及該校正
馬達42轉動。本實施例中該顯示模組51為螢幕，該輸入模組52為鍵盤。
該扭力扳手6包括一桿體61、一彈性模組62、一扭件63、一調整件64，及一連桿模組65。
該桿體61沿一軸線L延伸並界定出一容置空間611，且該桿體61具有一連通該容置空間611的校正孔612。
該彈性模組62為彈簧並設置於該容置空間611。該扭件63與該調整件64設置於該桿體61的兩相反端。
該扭件63具有一頭部631，及一連接該頭部631且伸入該容置空間611並樞接於該桿體61的身部632。該調整件64包括一可沿該軸線L移動地螺接該桿體61並抵靠該彈性模組62相反該扭件63的一側的靠抵部641、一連接該靠抵部641相反該彈性模組62的一側並可受該驅動馬達21帶動而與該靠抵部641一體地同軸轉動的凸桿642，及一可移動地套設該桿體61並可拆卸地連接該靠抵部641的握把643。
該連桿模組65設置於該容置空間611並樞接該扭件63且可受調整而改變長度。該彈性模組62彈抵於該連桿模組65與該調整件64之間。因此，該調整件64可藉由繞該軸線L轉動以相對該桿體61沿該軸線L移動以迫緊或放鬆該彈性模組62。於本實施例的其他變化態樣中，若無需該連桿模組65調節該彈性模組62的扭力，
該彈性模組62也可直接結合其他簡單的滑件結構(圖未示)彈抵於該扭件63與該調整件64之間。
該連桿模組65包括一滑塊651、一第一連桿652、一第二連桿653，及一螺桿654。該滑塊651靠抵該彈性模組62相反該調整件64的一側，該第一連桿652具有一靠抵該身部632相反該頭部631的一端的第一端部655、一相反於該第一端部655的第二端部656、一位於該第一端部655與該第二端部656之間並樞接該桿體61的樞接部657，及一位於該樞接部657與該第二端部656之間的螺孔658。該第二連桿653的兩相反端分別樞接該第二端部656與該滑塊651，該螺桿654螺穿該螺孔658並具有一朝向該校正孔612的卡孔659，且該螺桿654相反該卡孔659的一端相鄰該桿體61。此該滑塊651受該彈性模組62的彈力彈抵該第二連桿653，使該第一連桿652帶動該螺桿654相反該卡孔659的一端彈抵該桿體61。圖3中的箭頭方向代表該第一連桿652所受及力矩轉動方向。
該卡孔659為形狀可供該校正件41卡合的內六角狀，但只要能供該校正件41卡合轉動，該卡孔659也可為其他形狀，並不以此為限。
當該螺桿654沿一第一轉動方向轉動時，該螺桿654保持推抵該桿體61的狀態，並使該第一連桿652相對該螺桿654朝該校正孔612的方向移動，該第一連桿652鄰近該校正孔612而與該第二
連桿653之間的夾角變大，使該連桿模組65沿該軸線L伸長迫緊該彈性模組62。當該螺桿654沿一相反於該第一轉動方向的第二轉動方向轉動時，該螺桿654保持推抵該桿體61的狀態，並使該第一連桿652相對該螺桿654朝遠離該校正孔612的方向移動，該第一連桿652與該第二連桿653之間的夾角變小，使該連桿模組65沿該軸線L收縮以放鬆該彈性模組62。因此，藉由轉動該螺桿654，可在不轉動該握把643的狀況下微調該扭力扳手6的扭力。本實施例中該第一轉動方向為該螺桿654相對該第一連桿652的順時針方向，該第一轉動方向為該螺桿654相對該第一連桿652的逆時針方向。
本實施例中該扭力扳手6的輸出扭力值介於20Nm至100Nm，但不以此為限。
參閱圖3，及圖4，該扭力扳手6的安裝於該座架11的步驟說明如後。首先將該扭力扳手6的握把643拆除後設置於該座架11，並利用該等夾持部131夾置於該桿體61的兩相反側。將該扭件63的該頭部631卡設於該轉動件31的該凹槽311，將該套筒221套設於該凸桿642。本實施例中該凸桿642為外六角狀，該套筒221為可拆卸地套設該凸桿642的內六角狀。接著，移動該校正馬達42將該校正件41伸入該校正孔612並卡合於該卡孔659。當該轉動件31連動該扭件63的頭部631轉動時，此時該第一連桿652所受的力矩方向相反於圖3中的箭頭方向。若該轉動件31提供的扭力小於該
扭力扳手6的實際扭力時，該第一連桿652並不會轉動。
參閱圖1、圖4、圖5，本發明扭力扳手自動調整裝置校正該扭力扳手6的校正步驟包含步驟S1~S7。
步驟S1：該控制模組54將多個量測扭力值中最小的一者設為一設定扭力值。
步驟S2：該控制模組54控制該驅動馬達21帶動該結合件22連動該調整件64的該凸桿642轉動，使該調整件64移動至對應該設定扭力值的設定位置。
步驟S3：該控制模組54控制該扭矩馬達32帶動該轉動件31連動該扭件63的頭部631轉動，該量測模組33用以量測該轉動件31克服該扭力扳手6的實際扭力的一扭力峰值後該轉動件31放鬆該扭件63，該儲存模組53儲存該扭力峰值與該設定扭力值。
S4：該控制模組54判斷該等量測扭力值是否量測完畢，若為否則執行步驟S5，若為是則執行步驟S6。
步驟S5：該控制模組54將其他的該等量測扭力值中最小的一者設為一設定扭力值，並執行步驟S2。
步驟S6：該控制模組54依據該等扭力峰值及該等設定扭力值計算出一線性趨勢方程式。
步驟S7：該控制模組54判斷該線性趨勢方程式是否符合一公差標準，若為否則執行步驟S8，若為是則執行步驟S9。
步驟S8：該控制模組54依據該線性趨勢方程式控制該校正馬達42帶動該校正件41轉動該螺桿654，以迫緊或放鬆該彈性模組62，接著執行步驟S1。
步驟S9：完成校正，該控制模組54將最終的該線性趨勢方程式顯示於該顯示模組51。
於步驟S1至S6中，該顯示模組51會顯示該設定扭力值、該扭力峰值及該線性趨勢方程式的資訊供使用者及時參考或記錄。
於校正之前，使用者可利用該輸入模組52輸入待計算的該等量測扭力值並儲存於該儲存模組53，本實施例中該等量測扭力值的數量為三，且分別為20Nm、60Nm，及100Nm，該儲存模組53儲存該靠抵部641的轉動圈數對應該扭力扳手6的扭力變化的一轉換方程式，因此，該控制模組5便可依據該轉換方程式控制該驅動馬達21轉動該靠抵部641使該靠抵部641移動至對應該設定扭力值的該設定位置。於本實施例的其他變化態樣中，依據具有不同扭力範圍的該扭力扳手6，該等量測扭力值也可設為其他數值，該等量測扭力值的數量也可變更為兩個或四個以上，不當以此為限。
於步驟S6中，該線性趨勢方程式的格式為y=ax+b，該公差標準包括a、b數值的範圍，且範圍可依使用者所需校正的精度做選擇，並不特別限定。
參閱圖6，本發明扭力扳手自動調整裝置的一第二實施例
類似該第一實施例，其差異在於該結合件22包括一可夾持固定該握把643以帶動該握把643轉動的夾爪222。
綜上所述，本發明扭力扳手自動調整裝置，藉由控制該驅動馬達21帶動該調整件64轉動，能省去人工轉動該握把643調整該扭力扳手6的工序，且配合該校正單元4調整該連桿模組65迫抵該彈性模組62的作用力，能快速地的完成校正的流程，而藉由該校正件41能復位地移動，使該校正件41能恆抵靠於該卡孔659，避免該校正件41於該扭件63轉動而帶動該第一連桿652轉動時脫離該卡孔659，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
11:座架
12:滑軌組
13:固定件
131:夾持部
21:驅動馬達
221:套筒
31:轉動件
41:校正件
42:校正馬達
43:復位件
5:控制單元
6:扭力扳手
61:桿體
612:校正孔
62:彈性模組
63:扭件
631:頭部
632:身部
642:凸桿
651:滑塊
654:螺桿
659:卡孔
Claims (9)
- 一種扭力扳手自動調整裝置，用以調整一扭力扳手，該扭力扳手包括一沿一軸線延伸並界定出一容置空間的桿體、設置於該桿體的兩相反端的一扭件與一調整件，及一設置於該容置空間且彈抵於該扭件與該調整件之間的彈性模組，該調整件可藉由繞該軸線轉動以相對該桿體沿該軸線移動以迫緊或放鬆該彈性模組，該扭力扳手自動調整裝置包含：一機座單元，包括一供該扭力扳手設置的座架，及一設置於該座架且用以固定該桿體的固定件；一驅動單元，包括一可拆卸地固定該調整件且可連動該調整件同軸轉動的結合件，及一可移動地設置於該座架且用以帶動該結合件轉動的驅動馬達；及一控制單元，電連接該驅動馬達並可控制該驅動馬達帶動該結合件連動該調整件轉動，使該調整件移動至一對應一設定扭力值的設定位置。
- 如請求項1所述的扭力扳手自動調整裝置，還包含一施力單元，該施力單元包括一設置於該座架且供該扭件卡設並可帶動該扭件轉動的轉動件、一設置於該座架以驅使該轉動件轉動的扭矩馬達，及一設置於該轉動件的量測模組，該量測模組用以量測該轉動件克服該扭力扳手的實際扭力時的一扭力峰值。
- 如請求項2所述的扭力扳手自動調整裝置，其中，該控制單元包括一電連接該量測模組、該扭矩馬達及該驅動馬達 的控制模組，及一電連接該控制模組的儲存模組，該控制模組可控制該驅動馬達與該扭矩馬達轉動，且該控制模組可接收該扭力峰值並傳送至該儲存模組，該儲存模組用以儲存該扭力峰值與該設定扭力值。
- 如請求項1所述的扭力扳手自動調整裝置，其中，該調整件包括一可沿該軸線移動地螺接該桿體並抵靠該彈性模組相反該扭件的一側的靠抵部，及一連接該靠抵部相反該彈性模組的一側並可受該驅動單元帶動而與該靠抵部一體地同軸轉動的凸桿，該結合件包括一拆卸地套設該凸桿的套筒。
- 如請求項1所述的扭力扳手自動調整裝置，其中，該調整件包括一可沿該軸線移動地螺接該桿體並抵靠該彈性模組相反該扭件的一側的靠抵部，及一可移動地套設該桿體並連接該靠抵部的握把，該結合件包括一可夾持固定該握把的夾爪。
- 如請求項1所述的扭力扳手自動調整裝置，其中，該固定件具有二設置於該座架並夾置於該桿體的兩相反側的夾持部。
- 如請求項1所述的扭力扳手自動調整裝置，其中，該扭力扳手還包括一設置於該容置空間並樞接該扭件並可受調整而改變長度的連桿模組，該彈性模組彈抵於該連桿模組與該調整件之間，該桿體具有一連通該容置空間的校正孔，該扭力扳手自動調整裝置還包含一校正單元，該校正單元包括一可伸入該校正孔並可脫離地卡合於該連桿模 組的校正件，該校正件沿一第一轉動方向轉動時，該連桿模組沿該軸線伸長以迫緊該彈性模組，該校正件沿一相反於該第一轉動方向的第二轉動方向轉動時，該連桿模組沿該軸線收縮以放鬆該彈性模組。
- 如請求項7所述的扭力扳手自動調整裝置，其中，該校正單元還包括一設置於該座架以驅動該校正件轉動並電連接該控制單元的校正馬達。
- 如請求項8所述的扭力扳手自動調整裝置，其中，該校正單元還包括一設置於該校正件與該校正馬達之間的復位件，該復位件為彈性材質並驅使該校正件恆朝該校正馬達外伸出，使該校正件可復位地相對該校正馬達移動。
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Citations (7)
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2022
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- 2023-08-14 US US18/449,424 patent/US20240068899A1/en active Pending
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Also Published As
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