CN109227455A - 一种具有扭力量测预警功能的电动扳手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有扭力量测预警功能的电动扳手，包括箱体以及安装在箱体上的电动扳手与量测预警装置；所述电动扳手包括步进电机、扭力传递轴、扭力套筒以及扭力扳手，步进电机与扭力传递轴相连，扭力套筒固定在扭力传递轴上，扭力套筒套在扭力扳手外部，步进电机带动扭力传递轴及扭力套筒同步转动；量测预警装置包括单片机及与之端口相连接的蜂鸣器、操作按钮、扭力传感器与步进电机控制器；步进电机控制器控制步进电机，扭力传感器安装在扭力传递轴上。当扭力大于预设的扭力临界值时及时报警，避免因过大的扭力导致工件的损伤，便于操作者精确控制扭力，而且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及电动扳手，具体涉及一种具有扭力量测预警功能的电动扳手。
背景技术
科技日新月异，许多产品以及零部件的制造及组装皆以机器取代人工，大大提升了产能。许多零部件以及工业成品的连接、锁固、组合、传递乃至于维修，由于结构以及精密度的不同，尚需倚赖不同类型手工具的辅肋应用才能完成；例如：重工业如航空、造船与轿车，其零部件须赖以扳手工具施以相当强度的扭力组装才能成就坚实结构，承受气压、动力的冲击，目前，上述操作大多为手动操作，操作粗糙，没有标准，仅凭操作者的经验和感觉。精密的电子机械，为确保其精确的运作使用，其零部件就不能以过大的扭力组装，过大的扭力组装将导致产品精度低，有安全隐患。因此，扳手工具扮演着控制扭力的关键，盖螺锁件在组合时，扭力的不足或过多的扭力，都可能使螺锁件崩坏或无法达成其预期的效用而造成工业成品结构上的瑕疵。
数字式扭力测量装置其一端连接工作扳手，一端是套筒，以提供操作者测量套筒端所实施的扭力值大小，此款设计虽具有感测扭力值以避免工件毁损的应用，但实际应用及生产上仍有不足的部分。操作人员必须时时刻刻紧盯数字显示单元上的扭力数值，且当施工角度为不易观察数字显示单元时，则无法有效应用；而且数字式扭力测量装置以要求扭力数据监控为前提，采用数字显示单元，其成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种具有扭力量测预警功能的电动扳手，当扭力大于预设的扭力临界值时及时报警，避免因过大的扭力导致工件的损伤，便于操作者精确控制扭力，而且成本较低。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种具有扭力量测预警功能的电动扳手，包括箱体以及安装在箱体上的电动扳手与量测预警装置；所述电动扳手包括步进电机、扭力传递轴、扭力套筒以及扭力扳手，步进电机与扭力传递轴相连，扭力套筒固定在扭力传递轴上，扭力套筒套在扭力扳手外部，步进电机带动扭力传递轴及扭力套筒同步转动；量测预警装置包括单片机及与之端口相连接的蜂鸣器、操作按钮、扭力传感器与步进电机控制器；步进电机控制器控制步进电机，扭力传感器安装在扭力传递轴上。
所述扭力扳手分为两组，一组内孔为正方形，另一组内孔为正六边型。
所述单片机与步进电机控制器之间还设有驱动器以及三极管功率放大电路。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明包括电动扳手与量测预警装置，量测预警装置包括单片机及与之端口相连接的蜂鸣器、操作按钮、扭力传感器与步进电机控制器；扭力传感器检测电动扳手的扭力，并将测得的扭力数据传至单片机，当扭力数值达到预设标准值或临界值时，单片机向蜂鸣器发出报警讯号，蜂鸣器发出蜂鸣与闪烁灯光报警。操作者使用电动扳手，实施该系统装置至所预设的扭力临界值或标准值时，得以获得预警的提示，便于操作者得以快速确认电动扳手所实施的扭力值，本发明避免因过大的扭力导致工件的损伤，便于操作者精确控制扭力，而且成本较低。
附图说明
图1为本发明立体爆炸结构示意图；
图2为本发明电动扳手结构示意图；
图3为本发明扭力扳手形状示意图；
图4为本发明立体结构示意图(不包括上位机)；
图5为本发明立体结构示意图；
图6为本发明工作示意图；
图7为本发明电气原理框图；
图8为本发明扭力检测电路图；
图9为本发明显示数据电路图；
图10为本发明步进电机控制电路图。
图中：1-箱体 2-量测预警装置 3-电动扳手 4-上位机 5-螺锁作业工件 11-箱盖12-底座 21-单片机22-蜂鸣器 23-操作按钮24-扭力传感器 31-步进电机 32-扭力传递轴33-扭力套筒 34-扭力扳手 3411-大正六边形孔型 3412-中正六边形孔型 3413-小正六边形孔型 3421-大正方形孔型 3422-中正方形孔型 3423-小正方形孔型 51-螺纹组件 52-被连接组件
具体实施方式
实施例：
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1-6所示，一种具有扭力量测预警功能的电动扳手，包括箱体1以及安装在箱体1上的电动扳手3与量测预警装置2。
箱体1包括箱盖11和底座12。电动扳手3包括步进电机31、扭力传递轴32、扭力套筒33以及扭力扳手34。步进电机31与扭力传递轴32相连，扭力套筒33固定在扭力传递轴32上，扭力套筒套33在扭力扳手34外部，步进电机31带动扭力传递轴32及扭力套筒33同步转动。
扭力扳手34作用于工作零件，实施落锁作业。扭力扳手34根据内孔形状，分为两组，一组扭力扳手34的内孔形状为正六角形，另一组扭力扳手34内孔形状为正方形，根据正六角形和正方形的形态大小，两组扭力扳手34又分为大、中、小三种型号；符号分别为：大正六边形孔型3411、中正六边形孔型3412、小正六边形孔型3413、大正方形孔型3421、3422中正方形孔型、3423小正方形孔型。
量测预警装置2包括单片机21及与之端口相连接的蜂鸣器22、操作按钮23、扭力传感器24与步进电机控制器。扭力传感器24安装在扭力传递轴32上。
如图10所示，步进电机控制器控制步进电机31，单片机21与步进电机控制器之间还设有驱动器以及三极管功率放大电路，图中9013处为三极管功率放大电路。三极管功率放大电路输入端接收单片机21的脉冲指令，输入端向步进电机驱动器输出步进脉冲控制步进电机31的运转。
工作之前，单片机21通过端口与上位机4相连，为操作预设标准值或临界值。工作时，启动操作按钮23，步进电机31转动，步进电机31与扭力传递轴32相连接，步进电机31带动扭力传递轴32转动，扭力套筒33固定在扭力传递轴32上，扭力传递轴32转动的同时，扭力套筒33同步转动，扭力套筒33套在扭力扳手34的外面，通过凸凹结构传递剪力，扭力扳手34旋转，扭力扳手34作用于工作零件，实施落锁作业。
提示于人体感官可感知的预警结构为蜂鸣器22，且该单片机21于扭力传感器24测得的扭力数据达至预载的扭力标准值或扭力临界值时，向预警结构蜂鸣器22发出执行提示的讯号。蜂鸣器22通过声响与闪烁红色光提示操作者电动扳手扭力临界值。
图6为本发明工作示意图，本发明进行螺锁作业5的实施示意图，结构包括：螺纹组件51，被连接组件52。
图7-图10中，单片机21选用STC12C5A60S2作为核心控制器，指令代码完全兼容传统8051单片机。电平转换芯片采用LM2575，液晶显示采用LCM128645ZK模块。使用五个按键分别来控制步进电机31的正转、反转、扭距设定、转角设定及清零。数字电位器用来设定扭距值和转角值。
步进电机31驱动器采用UDK5214NW-M5，5相步进驱动器，驱动器控制采用ULN2003芯片。该芯片三个出口，分别控制步进电机换向,、控制继电器、步进电机驱动器工作停止继电器及报警工作，再通过继电器控制步进电机驱动器。
扭力传感器24选用BS914型扭距扳手专用信号耦合器，该耦合器可以直接输出1V-5V的电压信号，扭力反馈信号经过P5.1输入单片机，单片机21处理转换成数字信号，与扭力设置进行比较，进而控制步进电机31是否转动，预警是否报警。
扭力传感器24检测电动扳手3的扭力，并将测得的扭力数据传至单片机21，当扭力数值达到预设标准值或临界值时，单片机21向蜂鸣器22发出报警讯号，蜂鸣器22发出蜂鸣与闪烁灯光报警。操作者使用电动扳手，实施该系统装置至所预设的扭力临界值或标准值时，得以获得预警的提示，便于操作者得以快速确认电动扳手所实施的扭力值，本发明避免因过大的扭力导致工件的损伤，便于操作者精确控制扭力，而且成本较低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种具有扭力量测预警功能的电动扳手，其特征在于：包括箱体以及安装在箱体上的电动扳手与量测预警装置；所述电动扳手包括步进电机、扭力传递轴、扭力套筒以及扭力扳手，步进电机与扭力传递轴相连，扭力套筒固定在扭力传递轴上，扭力套筒套在扭力扳手外部，步进电机带动扭力传递轴及扭力套筒同步转动；量测预警装置包括单片机及与之端口相连接的蜂鸣器、操作按钮、扭力传感器与步进电机控制器；步进电机控制器控制步进电机，扭力传感器安装在扭力传递轴上。
2.根据权利要求1所述的一种具有扭力量测预警功能的电动扳手，其特征在于：所述扭力扳手分为两组，一组内孔为正方形，另一组内孔为正六边型。
3.根据权利要求1所述的一种具有扭力量测预警功能的电动扳手，其特征在于：所述单片机与步进电机控制器之间还设有驱动器以及三极管功率放大电路。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100868524B1 (ko) * | 2007-05-11 | 2008-11-12 | (주)엔피엔 | 이중평행판식 토크센서를 구비한 디지털 토크렌치 및 이를이용한 토크측정 데이타처리 자동화시스템 |
| CN201522348U (zh) * | 2009-10-15 | 2010-07-07 | 关弘科技股份有限公司 | 扭力测试器 |
| TWM416524U (en) * | 2011-06-02 | 2011-11-21 | Taken Etorque Technology Co Ltd | Improved torque detection device for torque tool |
| CN202780980U (zh) * | 2012-09-13 | 2013-03-13 | 浙江豪情汽车制造有限公司 | 电动气枪自动控制扭力系统 |
| TW201429640A (zh) * | 2013-01-24 | 2014-08-01 | Kai-Hung Tasi | 一種定扭力量測方法及其裝置 |
| CN204366851U (zh) * | 2014-10-15 | 2015-06-03 | 铠镁企业有限公司 | 扭力工具测量装置 |
| CN209698958U (zh) * | 2018-11-28 | 2019-11-29 | 辽宁科技大学 | 一种具有扭力量测预警功能的电动扳手 |
-
2018
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100868524B1 (ko) * | 2007-05-11 | 2008-11-12 | (주)엔피엔 | 이중평행판식 토크센서를 구비한 디지털 토크렌치 및 이를이용한 토크측정 데이타처리 자동화시스템 |
| CN201522348U (zh) * | 2009-10-15 | 2010-07-07 | 关弘科技股份有限公司 | 扭力测试器 |
| TWM416524U (en) * | 2011-06-02 | 2011-11-21 | Taken Etorque Technology Co Ltd | Improved torque detection device for torque tool |
| CN202780980U (zh) * | 2012-09-13 | 2013-03-13 | 浙江豪情汽车制造有限公司 | 电动气枪自动控制扭力系统 |
| TW201429640A (zh) * | 2013-01-24 | 2014-08-01 | Kai-Hung Tasi | 一種定扭力量測方法及其裝置 |
| CN204366851U (zh) * | 2014-10-15 | 2015-06-03 | 铠镁企业有限公司 | 扭力工具测量装置 |
| CN209698958U (zh) * | 2018-11-28 | 2019-11-29 | 辽宁科技大学 | 一种具有扭力量测预警功能的电动扳手 |
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