CN107378060B - 一种锂电充电式电子扭力调节电钻 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电充电式电子扭力调节电钻，包括无刷电机、与无刷电机连接的锂电充电式组件、齿轮箱、钻头夹，无刷电机输出轴穿过齿轮箱与钻头夹连接，还包括设置在齿轮箱前端用于调节钻头夹扭力的扭力调节机构；无刷电机还连接无刷驱动器，无刷驱动器连接控制无刷驱动器的调节开关和微动开关，扭力调节机构在轴向方向上旋转至最大扭力位置处，对微动开关施加压力实现与无刷驱动器的电连接，控制无刷驱动器输出电子扭力。本发明实现了机械‑电子扭力两种输出方式，电子扭力还实现了无级线性输出，中间扭力不会断续变化，适于对固定扭力大小有要求或要求精确的应用场合。
Description
技术领域
本发明涉及领域，具体涉及一种锂电充电式电子扭力调节电钻。
背景技术
现有的锂电充电式电钻普遍采用机械单模式扭力调节方案，通过齿轮箱内部的扭力弹簧、钢珠和行星齿轮箱来实现扭力大小的输出，一般设定有1-18或者1-24等或干个档位。由于档位是断续的，所以不能实现无级线性扭力变化调节，又扭力弹簧因材料工艺、加工精度及装配生产等因素影响，导致各档位间扭力无法保持精确一致性。
发明内容
本发明的目的是调高锂电充电式电钻扭力调节与档位精度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种锂电充电式电子扭力调节电钻，包括无刷电机、与无刷电机连接的锂电充电式组件、齿轮箱、钻头夹，无刷电机输出轴穿过齿轮箱与钻头夹连接，还包括设置在齿轮箱前端用于调节钻头夹扭力的扭力调节机构；
无刷电机还连接无刷驱动器，无刷驱动器连接控制无刷驱动器的调节开关和微动开关，无刷驱动器连接锂电充电式组件，微动开关设置在扭力调节机构上，且扭力调节机构在轴向方向上旋转至最大扭力位置处，对微动开关施加压力实现与无刷驱动器的电连接，控制无刷电机输出电子扭力。
进一步，微动开关与无刷控制器信号连接。
进一步，调节开关上设置不同档位的速度信号按键。
进一步，无刷电机内置有位置传感器，位置传感器与无刷驱动器信号连接，为检测无刷电机转子的极性提供了便利。
进一步，无刷电机内置有速度传感器，速度传感器与无刷驱动器信号连接，通过速度传感器检测信号的反馈用来控制和调整转速。
进一步，无刷驱动器包括功率电子器件和集成电路，功率电子器件安装在集成电路上，集成电路接收微动开关或调节开关发送的信号后，通过功率电子器件控制无刷电机。
进一步，集成电路板还连接有显示电路。
进一步，锂电充电式组件包括AC/DC转换电路、锂电池及电量检测电路，锂电池连接AC/DC转换电路、电量检测电路。
进一步，无刷电机的定子绕组按照三相对称星形绕制。
在上述技术方案中，本发明通过锂电充电式组件实现了交流与直流的转换，使得电钻在转换到电子扭力调节时，整机输出扭力大小由无刷电机直流控制，实现了扭力的无级线性输出，中间扭力不会断续变化，适于对固定扭力大小有要求或要求精确的应用场合。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的锂电充电式电子扭力调节电钻的结构示意图；
图2为本发明所述的锂电充电式电子扭力调节电钻爆炸结构示意图；
图3为本发明所述的锂电充电式电子扭力调节电钻中微动开关的放大结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1所示，本发明提供了一种锂电充电式电子扭力调节电钻，包括无刷电机4、与无刷电机4连接的锂电充电式组件1、齿轮箱101、钻头夹17，无刷电机4输出轴穿过齿轮箱101与钻头夹17连接，还包括设置在齿轮箱101前端用于调节钻头夹17扭力的扭力调节机构102；
无刷电机4还连接无刷驱动器2，无刷驱动器2连接控制无刷驱动器2的调节开关3和微动开关31，无刷驱动器2连接锂电充电式组件1，微动开关设置在扭力调节机构102上，且扭力调节机构102在轴向方向上旋转至最大扭力位置处，对微动开关31施加压力实现与无刷驱动器2的电连接，控制无刷电机4输出电子扭力。
本发明所述的锂电充电式电子扭力调节电钻通过扭力调节机构102为电钻提供机械扭力调节，通过旋转扭力调节机构输出不同档位的扭力，直至扭力调节机构输出到最大扭力时，微动开关与无刷控制器信号连接，扭力调节机构下的对微动开关31施加作用力，通过微动开关向无刷驱动器发送控制信号，无刷驱动器接收到微动开关的控制信号后启动无刷电机，实现机械扭力输出向电子扭力输出的转换。
如图2所示为应用本发明所述的锂电充电式电子扭力调节电钻一个实施例的爆炸结构示意图。本实施例中包括依次锂电充电式组件1提供电源，经过无刷驱动器2由调节开关3控制导通使无刷电机4转动，然后安装在无刷电机4上的电机齿轮5转动，然后电机齿轮5带动安装在齿轮箱壳6和26之前的行星轮系转动，行星轮系包含齿轮7，8，9，10，11，12，13，14，15。行星轮系最终输出齿轮15通过带动以轴承23固定在齿轮箱壳26的输出轴22转动最终带动以螺丝16安装输出轴22上的钻夹头17转动，从而输出动力到应用场合。其中，输出扭力大小调节以旋转扭力调节环18从而带到螺纹圈20旋转压缩扭力弹簧21，扭力弹簧通过垫片24压住钢珠25，使钢珠在大小不同扭力弹簧压力下打滑，从而实现不同大小的机械扭力输出，当扭力输出为最大时，微动开关与调节开关连接，向其发送信号，调节开关导通。具体地，微动开关可选如图3所示，在扭力调节环18上设置凸台32，当扭力调节环旋转至最大扭力时，凸台对微动开关31挤压，微动开关受力后向无刷驱动器发送电信号。更进一步，调节开关上设置不同档位的速度信号按键，通过调节开关向无刷驱动器发送不同速度指令，以便用来控制和调整无刷电机转速；或者在无刷电机内增设速度传感器，速度传感器与无刷驱动器信号连接，通过速度传感器检测信号的反馈用来控制和调整转速。
本实施例中无刷电机的定子绕组可选的按照三相对称星形绕制（同三相异步电动机十分相似），具体地，电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，进一步，无刷电机内置有位置传感器，位置传感器与无刷驱动器信号连接，位移传感器为检测无刷电机转子的极性提供便利，本实施例中无刷电机内位置传感器采用霍尔传感器，无刷电机利用电机内部霍尔传感器输出的脉冲信号来测量速度和位置。具体地，无刷直流电机旋转360°角度对应输出六种霍尔信号的排列组合，相应的对应六个换相状态，就可以测出对应的位置速度。无刷直流电机中，霍尔位置传感器探测转子旋转磁场的位置，通过逻辑与驱动电路，每对功率管会相应地开通或判断，从而以正确的顺序、在正确的时间为电机绕组提供电流。给相应的绕组激励。
具体地，无刷驱动器包括功率电子器件和集成电路，功率电子器件与集成电路连接，集成电路接收微动开关或调节开关发送的信号后，通过功率电子器件控制无刷电机输出的频率。
具体地，集成电路可选的采用PCB印刷电路板，从而避免了当涉及多个电子器件时，它们相互之间人工接线的差错，并且采用集成的方式，利用集成技术实现减小集成电路体积、重量的目的，同时降低了功耗，便于在一小块集成电路上集成大量的元器件，是一个独立的功能完善的电子系统。同时，集成技术的利用实现了批量生产，成本大大降低，元器件集成在一块芯片上，因此焊接点大大减少，电路可靠性大大增加。本实施例中，功率电子器件可选的放置于集成电路外围，两者通过电路板连接，具体实施时，功率电子器件还可选的集成安装在集成电路上。
进一步，集成电路还连接有显示电路，通过显示电路无刷驱动器控制无刷电机的参数，如无刷电机输出的电子扭力、转速等。
进一步，锂电充电式组件包括AC/DC转换电路、锂电池及电量检测电路，锂电池连接AC/DC转换电路、电量检测电路，使用中，AC/DC转换电路进行交流与直流的转换，实现无刷电机无极线性输出电子扭力，中间扭力连续，满足对输出扭力有固定要求或者要求精确的应用场合。具体地，电量检测电路用于检测锂电池的电量，并判断是否低于阈值，当低于阈值时断开与微动开关的信号连接，从输出电子扭力向输出机械扭力转换。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.一种锂电充电式电子扭力调节电钻，其特征在于，包括无刷电机、与无刷电机连接的锂电充电式组件、齿轮箱、钻头夹，无刷电机输出轴穿过齿轮箱与钻头夹连接，还包括设置在齿轮箱前端用于调节钻头夹扭力的扭力调节机构；
无刷电机还连接无刷驱动器，无刷驱动器连接控制无刷驱动器的调节开关和微动开关，无刷驱动器连接锂电充电式组件，微动开关设置在扭力调节机构上，且扭力调节机构在轴向方向上旋转至最大扭力位置处，对微动开关施加压力实现与无刷驱动器的电连接，控制无刷电机输出电子扭力;
锂电充电式组件包括AC/DC转换电路、锂电池及电量检测电路，锂电池连接AC/DC转换电路、电量检测电路；
电量检测电路用于检测锂电池的电量，并判断是否低于阈值，当低于阈值时断开与微动开关的信号连接，从输出电子扭力向输出机械扭力转换；
无刷驱动器包括功率电子器件和集成电路，功率电子器件安装在集成电路上，集成电路接收微动开关或调节开关发送的信号后，通过功率电子器件控制无刷电机。
2.根据权利要求1所述的锂电充电式电子扭力调节电钻，其特征在于，所述微动开关与无刷控制器信号连接。
3.根据权利要求1所述的锂电充电式电子扭力调节电钻，其特征在于，所述调节开关上设置不同档位的速度信号按键。
4.根据权利要求1所述的锂电充电式电子扭力调节电钻，其特征在于，所述无刷电机内置有位置传感器，位置传感器与无刷驱动器信号连接。
5.根据权利要求1所述的锂电充电式电子扭力调节电钻，其特征在于，所述无刷电机内置有速度传感器，速度传感器与无刷驱动器信号连接。
6.根据权利要求1所述的锂电充电式电子扭力调节电钻，其特征在于，所述集成电路还连接有显示电路。
7.根据权利要求1所述的锂电充电式电子扭力调节电钻，其特征在于，所述无刷电机的定子绕组按照三相对称星形绕制。
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