CN104405750A - 一种智能感应式电螺丝 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能感应式电螺丝，包括螺帽（1）、螺纹杆（2）、控制模块（3），以及分别与控制模块（3）相连接的电源（4）、压力传感器（5）、报警器（6）；螺帽（1）内部设置空腔，控制模块（3）设置在空腔内，压力传感器（5）设置在螺帽（1）上与螺纹杆（2）相连接的一端上，且压力传感器（5）不与螺纹杆（2）相接触，报警器（6）设置在螺帽（1）的侧面或者空腔内，电源（4）为外接电源，通过导线与控制模块（3）相连接；本发明针对螺丝实现了智能检测、智能报警，有效保障了工件应用螺丝过程中的稳定性与安全性。

Description

一种智能感应式电螺丝
技术领域
本发明涉及一种智能感应式电螺丝，属于自动化工具技术领域。
背景技术
螺丝是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物工件的工具；螺丝为日常生活中不可或缺的工业必需品：如照相机、眼镜、钟表、电子等使用的极小的螺丝；电视、电气制品、乐器、家具等的一般螺丝；至于工程、建筑、桥梁则使用大型螺丝、螺帽；交通器具、飞机、电车、汽车等则为大小螺丝并用；螺丝在工业上负有重要任务，只要地球上存在着工业，则螺丝的功能永远重要，螺丝是千百年来人们生产生活中的共同发明，按照应用领域来看，它是人类的第一大发明，并且随着科技水平的不断进步，针对螺丝的改进创新也日益多样化，诸如专利号：201120552835.X，公开了一种螺丝，包括头芯部和螺纹部，头芯部和螺纹部的材质分别选自铁磁性材料和塑料中的一种，所述头芯部为铁磁性材料，所述螺纹部为塑料，该头芯部包括一头部及从所述头部延伸出的一芯部，芯部上设有两扁平面，所述塑料螺纹部紧裹所述芯部及两扁平面，螺丝螺纹部延伸至螺丝螺芯部的头部与芯部交接面处形成一座面；上述技术方案设计的螺丝，由于使用了铁磁性材料和塑料材料于一个螺丝上，使得其兼具两种材料的优点，取得了有益的技术效果。
还有专利申请号：201210579040.7，公开了一种螺丝，包括螺丝头、自所述螺丝头向下延伸形成的螺杆段，所述螺杆段包括自所述螺丝头向下延伸形成的杆体和若干形成于所述杆体的外缘上的螺纹部，所述螺丝还包括自所述螺杆段向下延伸且直径小于所述螺杆段直径的排屑段，所述排屑段包括自所述杆体向下延伸形成的排屑杆部、若干形成于所述排屑杆部的外缘上的排屑螺纹、以及形成于相邻排屑螺纹之间的排屑槽，所述螺杆段还包括至少一个由排屑槽朝所述螺杆段延伸并剖切在所述螺杆段的排屑延伸槽，该螺丝结构简单，使用方便，便于螺纹的安装。
不仅如此，专利申请号：201310469718.0，公开了一种特种膨胀螺栓，现有的膨胀螺丝由于能够膨胀的部位太短，所以它能够承受的拉拔力十分有限；特种膨胀螺栓则完全不同，它是用精密浇注工艺生产的铸铁件，由筒体和楔铁两部分组成，它能让筒体整体膨胀而与孔洞壁完全紧密接触并对孔洞壁产生巨大和均匀的胀力，让特胀螺丝牢牢固定于孔洞之中；这种特种膨胀螺栓一旦安装后就再也拔不出来，由于膨胀性能特别好，所以安装也特别容易，如若用在有美观要求的地方，则既牢固又美观。
由现有技术的螺丝可以看出，设计者为了使螺丝拥有更加稳定的结构、更加牢靠的固定效果，提出不少有用的改进性意见，但是，从螺丝的实际使用来看，现有的螺丝依然还存在着一些不可回避的问题，随着工件的使用，螺丝的拧紧度会随之降低，就有可能出现松动现象，这样对于一般的工件还可以接受，但是对于一些重要技术领域来看，这就有可能是致命的技术问题，因此，螺丝松动的问题继续有待解决，但是现有技术中的各种螺丝，均是在螺丝的使用初期保证其的拧紧度，随着使用时间的飞逝，螺丝的拧紧度就会很难被及时发现，尤其是一些处于比较狭窄空间内的螺丝，更是容易被忽视。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有螺丝进行改进，设计引入电控模块架构，能够实时检测螺丝的拧紧度，并且能够针对拧紧度过低的螺丝进行报警的智能感应式电螺丝。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种智能感应式电螺丝，包括螺帽，以及与螺帽相连的螺纹杆，还包括控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、压力传感器、报警器；其中，螺帽内部设置空腔，控制模块设置在空腔内，压力传感器设置在螺帽上与螺纹杆相连接的一端上，且压力传感器不与螺纹杆相接触，报警器设置在螺帽的侧面或者空腔内，电源为外接电源，通过导线与控制模块相连接，经过控制模块分别为压力传感器、报警器进行供电。
作为本发明的一种优选技术方案：还包括设置在所述空腔内的滤波电路，所述压力传感器经滤波电路与控制模块相连接。
作为本发明的一种优选技术方案：所述滤波电路包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，滤波电路输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路输出端；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间。
作为本发明的一种优选技术方案：还包括与所述控制模块相连接的无线通信模块，无线通信模块设置在所述螺帽的侧面或者所述空腔内。
作为本发明的一种优选技术方案：所述无线通信模块为以太网无线通信模块。
作为本发明的一种优选技术方案：所述报警器为声音报警器。
本发明所述一种智能感应式电螺丝采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明设计的智能感应式电螺丝，针对现有螺丝进行改进，设计引入了电控模块架构，通过压力传感器针对螺丝的拧紧度进行实时检测，并由此实时判断螺丝是否出现松动情况，再根据判断结果针对松动螺丝实现报警提示，针对螺丝实现了智能检测、智能报警，有效保障了工件应用螺丝过程中的稳定性与安全性；
（2）本发明设计的智能感应式电螺丝中，针对由压力传感器检测获得的压力数据，设计采用滤波电路对其进行过滤，有效保证了所获得压力数据的准确性，为后期的数据处理提供了保证；并且针对滤波电路设计了具体电路结构，整体结构清晰简洁、易于实现；
（3）本发明设计的智能感应式电螺丝中，还设计引入了无线通信模块，针对松动螺丝的报警，可以通过无线通信模块实现远程报警，便于相关工作人员及时了解，解除安全隐患，进一步提高了设计智能感应式电螺丝在实际应用中的工作效率；并且针对无线通信模块，设计采用以太网无线通信模块，能够实现更大范围内的数据传输，便于工作人员实现更大范围的监控与维护，大大降低了人力资源，提高了工作效率；并且应用中，针对报警器，设计采用声音报警器，能够保证报警信号被工作人员及时发现，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明设计一种智能感应式电螺丝的结构示意图；
图2是本发明设计中滤波电路的电路示意图；
其中，1. 螺帽，2. 螺纹杆，3. 控制模块，4. 电源，5. 压力传感器，6. 报警器，7. 滤波电路，8. 无线通信模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。 
如图1所示，本发明设计的一种智能感应式电螺丝，包括螺帽1，以及与螺帽1相连的螺纹杆2，还包括控制模块3，以及分别与控制模块3相连接的电源4、压力传感器5、报警器6；其中，螺帽1内部设置空腔，控制模块3设置在空腔内，压力传感器5设置在螺帽1上与螺纹杆2相连接的一端上，且压力传感器5不与螺纹杆2相接触，报警器6设置在螺帽1的侧面或者空腔内，电源4为外接电源，通过导线与控制模块3相连接，经过控制模块3分别为压力传感器5、报警器6进行供电；上述技术方案设计的智能感应式电螺丝，针对现有螺丝进行改进，设计引入了电控模块架构，通过压力传感器5针对螺丝的拧紧度进行实时检测，并由此实时判断螺丝是否出现松动情况，再根据判断结果针对松动螺丝实现报警提示，针对螺丝实现了智能检测、智能报警，有效保障了工件应用螺丝过程中的稳定性与安全性。
基于上述设计智能感应式电螺丝技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：还包括设置在所述空腔内的滤波电路7，所述压力传感器5经滤波电路7与控制模块3相连接；如图2所示，所述滤波电路7包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，滤波电路7输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路7输出端；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间；上述针对由压力传感器5检测获得的压力数据，设计采用滤波电路7对其进行过滤，有效保证了所获得压力数据的准确性，为后期的数据处理提供了保证；并且针对滤波电路7设计了具体电路结构，整体结构清晰简洁、易于实现；并且还包括与所述控制模块3相连接的无线通信模块8，无线通信模块8设置在所述螺帽1的侧面或者所述空腔内，上述针对松动螺丝的报警，采用无线通信模块8实现远程报警，便于相关工作人员及时了解，解除安全隐患，进一步提高了设计智能感应式电螺丝在实际应用中的工作效率；并且针对无线通信模块8，设计采用以太网无线通信模块，能够实现更大范围内的数据传输，便于工作人员实现更大范围的监控与维护，大大降低了人力资源，提高了工作效率；并且应用中，针对报警器6，设计采用声音报警器，能够保证报警信号被工作人员及时发现，提高工作效率。
本发明设计的一种智能感应式电螺丝在实际应用过程当中，包括螺帽1，以及与螺帽1相连的螺纹杆2，还包括压力传感器5、控制模块3，以及分别与控制模块3相连接的电源4、声音报警器、滤波电路7、以太网无线通信模块；其中，螺帽1内部设置空腔，控制模块3设置在空腔内，压力传感器5设置在螺帽1上与螺纹杆2相连接的一端上，且压力传感器5不与螺纹杆2相接触，滤波电路7设置在所述空腔内，压力传感器5经滤波电路7与控制模块3相连接；声音报警器设置在螺帽1的侧面或者空腔内；以太网无线通信模块设置在所述螺帽1的侧面或者所述空腔内；电源4为外接电源，通过导线与控制模块3相连接，经过控制模块3分别为声音报警器、以太网无线通信模块进行供电，同时，电源4经过控制模块3，通过滤波电路7为压力传感器5进行供电；并且针对的滤波电路7设计如下：滤波电路7包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，滤波电路7输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路7输出端；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间。实际应用过程中，将智能感应式螺丝拧入工件的螺孔中，压力传感器5实时工作，实时检测螺帽1与工件表面间的压力数据，并将检测到的压力数据实时经滤波电路7上传至控制模块3中，控制模块3实时将接收到的压力数据与预设压力阈值进行比较，若压力数据大于等于预设压力阈值，则控制模块3不做任何操作，若压力数据低于预设压力阈值，则控制模块3向与之相连的声音报警器发送命令进行报警，同时，控制模块3通过与之相连的以太网无线通信模块向相关工作人员发出报警信号，相关工作人员根据接收到报警命令对松动螺丝进行检修，保证螺丝实际应用中的稳定性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1. 一种智能感应式电螺丝，包括螺帽（1），以及与螺帽（1）相连的螺纹杆（2），其特征在于：还包括控制模块（3），以及分别与控制模块（3）相连接的电源（4）、压力传感器（5）、报警器（6）；其中，螺帽（1）内部设置空腔，控制模块（3）设置在空腔内，压力传感器（5）设置在螺帽（1）上与螺纹杆（2）相连接的一端上，且压力传感器（5）不与螺纹杆（2）相接触，报警器（6）设置在螺帽（1）的侧面或者空腔内，电源（4）为外接电源，通过导线与控制模块（3）相连接，经过控制模块（3）分别为压力传感器（5）、报警器（6）进行供电。
2. 根据权利要求1所述一种智能感应式电螺丝，其特征在于：还包括设置在所述空腔内的滤波电路（7），所述压力传感器（5）经滤波电路（7）与控制模块（3）相连接。
3. 根据权利要求2所述一种智能感应式电螺丝，其特征在于：所述滤波电路（7）包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，滤波电路（7）输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路（7）输出端；第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述一种智能感应式电螺丝，其特征在于：还包括与所述控制模块（3）相连接的无线通信模块（8），无线通信模块（8）设置在所述螺帽（1）的侧面或者所述空腔内。
5. 根据权利要求4所述一种智能感应式电螺丝，其特征在于：所述无线通信模块（8）为以太网无线通信模块。
6. 根据权利要求1所述一种智能感应式电螺丝，其特征在于：所述报警器（6）为声音报警器。
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