螺帽检测装置及方法与流程

本发明是关于一种检测装置及检测方法，尤其是一种用以检测螺帽规格的螺帽检测装置及方法。

背景技术：

请参照图1，其是一种现有的螺纹栓规8，可用以检测特定规格的螺帽N的内螺纹尺寸是否符合规范。该现有的螺纹栓规8包含一本体81，该本体81的一端设有一下限检测部82，该本体81的另一端设有一上限检测部83，该下限检测部82及上限检测部83均具有外螺纹，且该下限检测部82的有效径（节圆直径）为螺帽N公称尺寸的下限值，该上限检测部83的有效径则为螺帽N公称尺寸的上限值。

据前述结构，可检测螺帽N是否能螺入该下限检测部82或该上限检测部83。其中，无法螺入该下限检测部82的螺帽N，及能够螺入该上限检测部83的螺帽N均为不良品；可螺入该下限检测部82而不可螺入该上限检测部83的螺帽N，则为符合品管标准的良品，也即，该螺帽N的有效径落于公称尺寸的上、下限之间，该螺帽N可螺入符合该公称尺寸的螺丝，且结合后不会产生松动。

但是，该现有的螺纹栓规8只能借助该下限检测部82及该上限检测部83，检测螺帽N内螺纹的有效径是否介于公称尺寸的上、下限之间，而无法确切地得知螺帽N内螺纹的有效径的正确尺寸，以及，该螺帽N的内螺纹的中心线与二端的水平面是否形成相垂直，导致该螺帽N旋合于物件时，该螺帽N的二端面与物件无法形成平均受力的密接。

为了解决上述问题，请参照图2，其是一种现有的螺帽偏心度检测规9，兼可用以检测螺帽N的内螺纹的中心线是否符合规范及偏心。该现有的螺帽偏心度检测规9包含一本体91，该本体91的一端设有一平盘92，该平盘92具有一量测平面921，该量测平面921的中心处凸设有一下限检测部93，该下限检测部93的轴心与该量测平面921正交。该本体91的另一端则设有一上限检测部94，该下限检测部93及上限检测部94均具有外螺纹，且该下限检测部93的有效径为螺帽N公称尺寸的下限值，该上限检测部94的有效径为螺帽N公称尺寸的上限值。

据由前述结构，该现有的螺帽偏心度检测规9除可借助该下限检测部93及该上限检测部94，检测螺帽N内螺纹的有效径是否介于公称尺寸的上、下限之间，还可将螺帽N螺合至邻近该平盘92的量测平面921处，并以一卡规95上呈薄板状的一插入部951插入该螺帽N与该平盘92的量测平面921之间，并将该卡规95旋绕该下限检测部93一周，检测该螺帽N的端面与该平盘92的量测平面921之间之间距是否一致。若该螺帽N与该平盘92的量测平面921之间之间距保持一致，则可判定该螺帽N的端面平行于该量测平面921，即该螺帽N的内螺纹轴心也与该平盘92的量测平面921正交，故该螺帽N的内螺纹轴心无偏心；反之，则该螺帽N的内螺纹轴心有偏心现象。

然而，借助该平盘92及卡规95检测螺帽N的内螺纹轴心是否有偏心现象的过程中，由于螺帽N内螺纹的有效径大多会略大于该下限检测部93的有效径，致螺帽N的内螺纹无法与该下限检测部93稳固螺合，故旋绕该卡规95时易造成该螺帽N产生微幅的偏摆，加上判断该螺帽N的端面与该平盘92的量测平面921之间之间距是否一致，也仅单凭操作者的手感及视觉予以判定，对需要高精密度的螺帽N而言，此偏心检测的误差太大而难以适用，且无法确切地得知螺帽N的内螺纹轴心偏心度。

技术实现要素：

本发明提供一种螺帽检测装置及方法，不但可用以检知螺帽内螺纹的有效径尺寸，还能检知螺帽的内螺纹轴心偏心度。

本发明提供一种螺帽检测方法，不但易于操作，且检测精确度高，能适用于具有高精密度要求的螺帽检测。

本发明的螺帽检测装置，包含：一底座；一夹持模块，该夹持模块具有设于该底座上的一基座，以及设于该基座上的二旋转件及一驱动组件，该驱动组件连接该二旋转件，以驱动该二旋转件旋转，一按压臂枢接于该基座，一压轮可旋转地连接该按压臂，该压轮的轴向平行于该二旋转件的轴向，且该压轮的环周面与该二旋转件的环周面相对；及一偏心度量测模块，该偏心度量测模块具有设于该底座上的一支撑座，以及设于该支撑座上的一量测元件，该量测元件具有朝向该夹持模块的一接触件。

该螺帽检测装置可以另包含一误差量测模块，该误差量测模块位于该夹持模块与该偏心度量测模块之间，该误差量测模块具有设于该底座上的一支撑座，以及设于该支撑座上的一量测元件，该量测元件具有朝向该底座的一接触件。

其中，该误差量测模块的量测元件可以是能调整高度地设在该支撑座上。

其中，该底座具有一设置面，该夹持模块、该偏心度量测模块及该误差量测模块可以直接或间接地组装定位于该设置面。

其中，该设置面上可以设有一平移组件，该夹持模块的基座或该偏心度量测模块的支撑座可以组装定位于该平移组件。

其中，该设置面上可以设有另一平移组件，该误差量测模块的支撑座可以组装定位于该另一平移组件。

其中，该夹持模块可以设有一抵推组件，该抵推组件具有一定位块及一抵棒，该定位块结合于该基座以供该抵棒贯穿，该抵棒位于该二旋转件的上方，该抵棒的一端面朝向该偏心度量测模块。又，该抵棒可以为一螺杆，该定位块设有一螺孔供该抵棒螺合。

其中，该按压臂的二端分别为一结合端及一按压端，该压轮可旋转地设在该按压臂的结合端，该按压臂的结合端与按压端之间设有一枢接部，该按压臂由该枢接部枢接该基座。

其中，该夹持模块可以设有一复位元件，该复位元件设于该基座中，该复位元件的一端抵接在该按压臂的下方，该复位元件位于该按压臂的枢接部与按压端之间。

其中，该驱动组件可以设有一转动盘及二连动件，该转动盘可旋转地连接该基座，其中一连动件连接该转动盘及其中一旋转件的一端，另一连动件连接该转动盘及另一旋转件的一端。

本发明的螺帽检测方法，包含如下步骤：准备一螺帽检测工具，该螺帽检测工具包含一旋转杆及一外螺纹部，该旋转杆具有一环周面及二相对的端面，该环周面连接该二端面，该外螺纹部设于该环周面并位于该旋转杆的一端，该外螺纹部具有一起始端及一终止端，该外螺纹部的有效径自该起始端至该终止端渐增，该外螺纹部具有一合格下限径宽及一合格上限径宽，该合格下限径宽为待检测螺帽的公称尺寸的下限值，该合格上限径宽为待检测螺帽的公称尺寸的上限值；将一待检测的螺帽从该螺帽检测工具的外螺纹部的起始端向终止端螺入，直至该螺帽螺合至定位，并以该螺帽朝向该终止端的端面为基准，检视该螺帽的最终位置是否介于位于该外螺纹部具有该合格下限径宽处与具有该合格上限径宽处之间；将已螺合有该螺帽的螺帽检测工具的旋转杆架设至上述所述的螺帽检测装置，由该压轮及该二旋转件的环周面共同夹掣该螺帽检测工具的旋转杆的环周面；使该偏心度量测模块的量测元件的接触件可伸缩地抵接于该螺帽的一端面；及操控该驱动组件以驱动该二旋转件、该压轮及该螺帽检测工具旋转，由该偏心度量测模块的量测元件检测其接触件的伸缩位移状态，以测得该螺帽的轴心偏心度。

或者，当该螺帽检测装置设有该误差量测模块时，在使该偏心度量测模块的量测元件的接触件可伸缩地抵接于该螺帽的一端面的后，再使该误差量测模块的量测元件的接触件可伸缩地抵接于该螺帽检测工具的旋转杆的环周面；据此，可以由该偏心度量测模块及该误差量测模块的量测元件分别检测其接触件的伸缩位移状态，再将该偏心度量测模块所测得的轴心偏心度扣掉该误差量测模块所测得的轴心偏心度，以测得该螺帽的轴心偏心度。

据此，本发明的螺帽检测装置及方法，不但可用以检知螺帽内螺纹的有效径尺寸，还能检知螺帽的轴心偏心度。再者，本发明的螺帽检测方法，不但易于操作，且检测过程中减少了人为判断误差的因素，可提升检测精确度，故能适用于具有高精密度要求的螺帽检测。

附图说明

图1：一种现有的螺纹栓规的立体结构示意图。

图2：一种现有的螺帽偏心度检测规的立体结构示意图。

图3：本发明第一实施例的立体结构示意图。

图4：本发明第一实施例欲置入螺帽检测工具时的实施示意图。

图5：本发明所搭配使用的螺帽检测工具螺合有一螺帽时的局部侧剖结构示意图。

图6：本发明第一实施例置入螺帽检测工具后的侧视结构示意图。

图7：本发明第一实施例检测螺帽偏心度的实施示意图。

图8：本发明另一实施例的立体结构示意图。

图9：本发明第二实施例的立体结构示意图。

图10：本发明第二实施例置入螺帽检测工具后的侧视结构示意图。

图11：本发明第二实施例检测螺帽偏心度的实施示意图。

【符号说明】

﹝本发明﹞

1 底座 11 设置面

12 平移组件

2 夹持模块 21 基座

22 旋转件 23 驱动组件

231 转动盘 232 连动件

24 按压臂 24a 结合端

24b 按压端 241 枢接部

25 压轮 26 复位元件

27、27’ 抵推组件 271 定位块

272 抵棒 273 定位件

3 偏心度量测模块 31 支撑座

32 量测元件 321 接触件

4 螺帽检测工具 41 旋转杆

411 环周面 412 端面

42 外螺纹部 421 起始端

422 终止端

5 误差量测模块 51 支撑座

52 量测元件 521 接触件

D1 合格下限径宽 D2 合格上限径宽

N 螺帽

Z1 完全通过区段 Z2 合格区段

Z3 不得通过区段

θ 锥度

﹝现有﹞

8 螺纹栓规 81 本体

82 下限检测部 83 上限检测部

9 螺帽偏心度检测规 91 本体

92 平盘 921 量测平面

93 下限检测部 94 上限检测部

95 卡规 951 插入部

N 螺帽。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图3，其是本发明螺帽检测装置的第一实施例，该螺帽检测装置大致上包含一底座1、一夹持模块2及一偏心度量测模块3，该夹持模块2及该偏心度量测模块3是设于该底座1。

该底座1的型态不限，以能够乘载该夹持模块2及该偏心度量测模块3等构件为原则。该底座1具有一设置面11，该设置面11可供该夹持模块2及该偏心度量测模块3直接或间接地组装定位。又，该底座1的设置面11上可设有一平移组件12，该平移组件12可例如是数组相叠的滑轨与滑块结构，该平移组件12可供该夹持模块2或该偏心度量测模块3组装定位；据此，通过调整该平移组件12，可以改变该夹持模块2与该偏心度量测模块3之间距或相对位置，以适用不同的量测需求。

请参照第3、4图，该夹持模块2具有设于该底座1上的一基座21，该基座21可组装定位在该底座1的设置面11或平移组件12上。该夹持模块2另包含设于该基座21上的二旋转件22及一驱动组件23，该驱动组件23连接该二旋转件22，以驱动该二旋转件22旋转。在本实施例中，该二旋转件22的轴向平行，且该二旋转件22相间隔地架设在该基座21上。该驱动组件23则包含一转动盘231及二连动件232，该转动盘231可旋转地连接该基座21，该二连动件232可例如为皮带或链条；其中一连动件232连接该转动盘231及其中一旋转件22的一端，另一连动件232则连接该转动盘231及另一旋转件22的一端。据此，使用者可借助操控该转动盘231旋转，进而由该二连动件232连动该二旋转件22同时产生同向的旋转。

该夹持模块2还包含一按压臂24及一压轮25，该按压臂24枢接于该基座21，该压轮25可旋转地连接该按压臂24，该压轮25的轴向平行于该二旋转件22的轴向，且该压轮25的环周面与该二旋转件22的环周面相对，以由该压轮25及该二旋转件22共同夹掣一螺帽检测工具4，并带动该螺帽检测工具4旋转（该螺帽检测工具4的细部结构容后详述）。详言之，该按压臂24的二端分别为一结合端24a及一按压端24b，该压轮25可旋转地设在该按压臂24的结合端24a，该按压臂24的结合端24a与按压端24b之间另设有一枢接部241，该按压臂24由该枢接部241枢接该基座21。

又，为提升操作时的便利性，本实施例的夹持模块2可另设有一复位元件26，该复位元件26设于该基座21中，该复位元件26的一端抵接在该按压臂24的下方，且该复位元件26位于该按压臂24的枢接部241与按压端24b之间。据此，当使用者按压该按压臂24的按压端24b时，该按压臂24相对于该基座21产生枢转，使该按压臂24的结合端24a相对翘起（如图4所示），同时，该复位元件26可受到压缩而产生弹性变形；而使用者放开该按压臂24时，该复位元件26则可弹性复位，进而推抵该按压臂24反向枢转，使该按压臂24的二端均自动回到未被按压时的初始位置。

此外，本实施例的夹持模块2还可设有一抵推组件27，该抵推组件27具有一定位块271及一抵棒272，该定位块271结合于该基座21以供该抵棒272贯穿，并使该抵棒272位于该二旋转件22的上方，该抵棒272的一端面朝向该偏心度量测模块3，以由该抵棒272的一端面抵接夹掣在该二旋转件22与该压轮25之间的螺帽检测工具4。在本实施例中，该抵棒272可选择为一螺杆，且该定位块271设有一螺孔供该抵棒272螺合，故使用者可以旋动该抵棒272，使该抵棒272能平顺地相对于该定位块271朝该偏心度量测模块3前进或后退。或者，请参照图8，其他实施例的抵推组件27’，其抵棒272可选择为一无螺纹的棒体，该定位块271的孔洞也未设置螺纹，使用时可直接推动该抵棒272，达定位后再由一定位件273穿入该定位块271以紧抵该抵棒272，使该抵棒272暂时无法相对于该定位块271滑动。

请再参照图3、4，该偏心度量测模块3设于该底座1上，该偏心度量测模块3具有一支撑座31及一量测元件32，该支撑座31可组装定位在该底座1的设置面11或平移组件12上，该量测元件32则组装定位在该支撑座31上，该量测元件32具有一接触件321，该接触件321朝向该夹持模块2。

请参照图3、5，本发明螺帽检测装置所搭配使用的螺帽检测工具4，是用以针对同一规格的各螺帽N进行检测，该螺帽检测工具4包含一旋转杆41及一外螺纹部42；该外螺纹部42设于该旋转杆41的一端，该外螺纹部42可供螺入待检测的螺帽N，该旋转杆41则可供该夹持模块2夹掣。

详言之，该旋转杆41呈长条状而具有一环周面411及二相对的端面412，该环周面411连接该二端面412。该外螺纹部42设于该旋转杆41的环周面411并位于该旋转杆41的一端，该外螺纹部42具有数个螺牙，该数个螺牙的螺距相等，该数个螺牙的牙深也相等。该外螺纹部42具有一起始端421及一终止端422，该外螺纹部42的有效径自该起始端421至该终止端422渐增而形成一锥度θ。该外螺纹部42具有一合格下限径宽D1及一合格上限径宽D2，该合格下限径宽D1为螺帽N公称尺寸的下限值，该合格上限径宽D2则为螺帽N公称尺寸的上限值。

在本实施例中，该外螺纹部42可分为一完全通过区段Z1、一合格区段Z2及一不得通过区段Z3，该外螺纹部42的起始端421位于该完全通过区段Z1，该外螺纹部42的终止端422位于该不得通过区段Z3，该合格区段Z2位于该完全通过区段Z1及该不得通过区段Z3之间。该外螺纹部42在该合格区段Z2与该完全通过区段Z1的交界处具有该合格下限径宽D1，该外螺纹部42在该合格区段Z2与该不得通过区段Z3的交界处具有该合格上限径宽D2。换言之，待检测的螺帽N若无法通过该完全通过区段Z1并螺入该合格区段Z2，则该螺帽N的内径太小，属于不合格品；待检测的螺帽N若通过该合格区段Z2并更进一步地螺入该不得通过区段Z3，则该螺帽N的内径太大，也属于不合格品。

据由前述结构，本发明可提供一种螺帽检测方法，用以检知螺帽N内螺纹的有效径尺寸，及检知螺帽N的轴心偏心度；该螺帽检测方法包含如下步骤：

请参照图3、5，将待检测的螺帽N从螺帽检测工具4的外螺纹部42的起始端421向终止端422螺入，直至该螺帽N螺合至定位而无法再向该终止端422前进。以该螺帽N朝向该外螺纹部42终止端422的端面为基准，检视该螺帽N螺合于该外螺纹部42的最终位置是否位于该合格区段Z2中；若是，则该螺帽N内螺纹的有效径落于公称尺寸的范围内，并可进一步地检视该螺帽N最终螺合于第几螺牙，进而换算得知该螺帽N内螺纹的有效径尺寸。若否，则该螺帽N内螺纹的有效径落于公称尺寸的范围外，属于不合格品，应予以淘汰。

请参照图4，在前一步骤中，若该螺帽N的内螺纹的有效径落于公称尺寸的范围内，则可对该螺帽N更进一步地进行偏心度检测。即，使用者可按压该夹持模块2的按压臂24，使该按压臂24的结合端24a相对翘起，并将已螺合有该螺帽N的螺帽检测工具4的旋转杆41置入该压轮25与该二旋转件22之间。

请参照图6，续放开该按压臂24，由该复位元件26将该按压臂24的二端均自动回到未被按压时的初始位置。此时，该螺帽检测工具4的旋转杆41的环周面411可同时由该压轮25及该二旋转件22的环周面稳固抵接，该螺帽检测工具4的外螺纹部42则不接触该压轮25及该二旋转件22。

请参照图7，可直接以该抵推组件27的抵棒272将该螺帽检测工具4推向该偏心度量测模块3，直至该偏心度量测模块3的量测元件32的接触件321抵接于该螺帽N的端面为止。或者，也可由该底座1的平移组件12调整该夹持模块2与该偏心度量测模块3之间的相对位置，使该偏心度量测模块3的量测元件32的接触件321可伸缩地抵接于该螺帽N的一端面；及由该抵推组件27的抵棒272抵接该螺帽检测工具4的旋转杆41的端面412，避免该旋转杆41倒退移动。

续，使用者可借助操控该转动盘231旋转，进而由该二连动件232连动该二旋转件22同时产生同向的旋转，使得该压轮25及该螺帽检测工具4也同步旋转，由该量测元件32检测其接触件321的伸缩位移状态，以测得该螺帽N的轴心偏心度。

详言之，若该螺帽N的轴心并无偏心现象，则该螺帽N的端面应与该螺帽检测工具4的外螺纹部42的轴心维持正交，故该螺帽N随该螺帽检测工具4旋转的过程中，该螺帽N的端面并不会造成该量测元件32的接触件321产生伸缩，即该接触件321的伸缩位移量应测得为零。相对地，若该螺帽N的轴心有偏心现象，则该螺帽N的端面未正交于该螺帽检测工具4的外螺纹部42的轴心，故该螺帽N随该螺帽检测工具4旋转的过程中，该螺帽N的端面将致使该量测元件32的接触件321产生伸缩，而可由该量测元件32直接显示从该接触件321的伸缩位移量换算所得的该螺帽N的轴心偏心度。

请参照图9，其是本发明螺帽检测装置的第二实施例，该第二实施例大致上同于上述的第一实施例，其主要差异于：该第二实施例的螺帽检测装置另设有一误差量测模块5，以提升量测螺帽N轴心偏心度的精准度。

详言之，请参照图9、10，该误差量测模块5设于该底座1上，且该误差量测模块5位于该夹持模块2与该偏心度量测模块3之间。该误差量测模块5也具有一支撑座51及一量测元件52，该支撑座51可组装定位在该底座1的设置面11或另一平移组件12上，该量测元件52则可调整高度地组装定位在该支撑座51上，该量测元件52具有一接触件521，该接触件521朝向该底座1。

请参照图11，使用具有该误差量测模块5的螺帽检测装置检测螺帽N的内螺纹轴心偏心度时，使用者可在使偏心度量测模块3的量测元件32的接触件321抵接于螺帽N的端面后，再调整该误差量测模块5的量测元件52在该支撑座51上的位置，使该量测元件52的接触件521可伸缩地抵接该螺帽检测工具4的旋转杆41的环周面411。如此一来，该二旋转件22、该压轮25及该螺帽检测工具4均同步旋转时，该二量测元件32、52则可分别测得其接触件321、521的伸缩位移状态。

需特别说明的是，由于该螺帽检测工具4的旋转杆41若同心度不佳，则从该量测元件32测得的数值会包含到该旋转杆41的轴心偏心度，故本实施例另针对该旋转杆41本身的轴心偏心度进行量测，若该量测元件52测得的数值不为零，则该量测元件32测得的数值需再扣掉该量测元件52测得的数值，才是该螺帽N真正的轴心偏心度，故本实施例可更进一步地提升量测螺帽N轴心偏心度的精准度。

综上所述，本发明的螺帽检测装置及方法，可搭配一螺帽检测工具使用，不但可用以检知螺帽内螺纹的有效径尺寸，还能检知螺帽的内螺纹轴心偏心度。据此，本发明可达到下列优点：

一、可在连续制造大量螺帽的过程中，随时随机抽样检测，以直接得知攻牙机的运作是否产生问题，及是否已达需立即修复问题的时机（例如用以对螺帽攻牙的攻牙刀具是否已磨损至需要更换，或是攻牙刀具的偏摆度是否仍在可允许的范围内等），有助提升产品的良率。

二、由于本发明可确切得知螺帽的受测值，故当攻牙机带动攻牙刀具运作时的偏摆度已无法调整至理想值时，则可利用该受测值进行计算，以快速地在更小尺寸的多个攻牙刀具中选出合适者，从而由该合适的攻牙刀具加工出具有合格尺寸的螺帽。

三、本发明可通过量测热处理或电镀等加工前、后的螺帽，简单且快速地检知热处理的变形量或电镀膜厚度是否理想。

是以，本发明除可对螺帽成品进行规格检验的外，还能在螺帽的整个制程中，随时抽验特定加工步骤前、后的半成品，并数据化检测结果，可帮助快速排除制程中的问题，实用性极佳。

再者，本发明的螺帽检测方法，不但易于操作，且检测过程中减少了人为判断误差的因素，可提升检测精确度，故能适用于具有高精密度要求的螺帽检测。