[发明专利]螺栓锁固作业用的螺栓夹紧力传感器

权利要求书

1.一种螺栓锁固作业用的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，包含：

传感器本体，其一端为扭力工具承接部，以搭配扭力工具出力端的尺寸，另一端制成具螺旋导槽的螺孔，螺孔底部容置力感应模块，且可锁入扭力转轴的相对应的螺旋导槽；

力感应模块，包括感应环本体及力感测组件，感应环本体外缘具有环槽，力感测组件贴附于环槽底部，以感测感应环本体轴向的形变感测值(strainvalue)，且电性链接信号处理模块；

防尘塞，其置于力感应模块与扭力转轴之间，防尘塞设有止泄环以防止异物进入力感应模块；

扭力转轴，其轴径一端具有与传感器本体螺孔内相对应的多个螺旋的螺旋导槽，另一端则制成与套筒入力端尺寸相符的驱动头以锁紧特定规格的螺旋紧固件；

钢珠，其以多个填入在传感器本体的螺旋导槽与扭力转轴的螺旋导槽之间，以降低转动时的摩擦阻力；

信号处理模块，其置于传感器本体内部或外围，且具有信号放大器、微处理器、电源电路单元、信号传输单元、输出入模块、陀螺仪、记忆单元、传输天线及警示单元；信号放大器将力感应模块经连接线传到信号处理模块的感测信号予以放大，再经微处理器以预设参数运算得到对应的夹紧力值；电源电路单元用以将外部供给的电源转变为电源模块所需的电源；信号传输单元为无线的RF、蓝牙、WiFi或ZigBee，或信号传输单元为有线的RS232、RS485或UART以传递至控制或显示设备；输出入模块为USB以供电池充电与韧体更新使用；陀螺仪用以侦测螺栓夹紧力传感器旋转的角度位移；记忆单元记忆校验取得的各待锁固的螺旋紧固件以及力感应模块形变感测值以标准轴力计校验得到的参数关系；警示单元为蜂鸣器或LED灯号以提示信号强弱、电源状态或使用状态；

电源模块，为可充电电池，且电性连接信号处理模块；

固定座，其锁固于传感器本体，且以保护套将信号处理模块与电源模块予以包覆；

保护套，以不会阻绝无线信号传输的材质制成，用以保护信号处理模块与电源模块；

连接线，电性连接力感应模块的力感测组件及信号处理模块；以及

固定环，其用以支撑扭力转轴使其滑动在传感器本体螺孔内而不脱落。

2.如权利要求1所述的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，该传感器本体的螺旋导槽及该扭力转轴的螺旋导槽分别具有相同多个圈数的螺旋且与待锁紧的螺旋紧固件的螺旋方向相同。

3.如权利要求1所述的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，该扭力转轴的螺旋导槽的导程角大于摩擦角，且该扭力转轴作用在该防尘塞及该感应环本体的轴向推力皆在该扭力转轴、该防尘塞及该感应环本体的降服强度范围内，使其借着两者的刚性回弹能力，可让扭力转轴沿螺旋导槽反转复位，使力感应模块的感测值规零。

4.如权利要求1所述的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，该信号处理模块将该形变感测值运算得到的夹紧力，以有线或无线方式传输至扭力工具的控制装置或显示设备，以控制螺旋紧固件的夹紧力，该形变感测值或该夹紧力超过默认值时，该扭力工具的控制装置或显示设备发出警讯并记录。

5.如权利要求1所述的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，该力感应模块为可感测轴向力的感测组件。

6.如权利要求1所述的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，一扭力施加于该扭力转轴的过程中，透过上下两个同轴旋转的螺旋机构，在下端锁紧特定规格的螺旋紧固件的同时，以另一端的螺旋机构压迫力感应模块，并依预先校验建立的夹紧力换算参数，经信号处理模块运算得到当时作用于螺旋紧固件的夹紧力。

7.如权利要求6所述的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，微处理器运算使用的参数，施加扭力在螺栓夹紧力传感器锁紧特定规格的螺旋紧固件以及标准轴力计时，建立该螺栓夹紧力传感器的力感应模块的形变感测值与作用在该特定规格的螺旋紧固件的夹紧力换算参数，同时储存于信号处理模块的记忆单元或相配对的控制或显示设备。

8.如权利要求7所述的螺栓夹紧力传感器，其特征在于，螺旋紧固件有任一项的内容改变时，皆须重新校验夹紧力的换算参数，该内容为螺栓规格、垫片或待锁固的物件。