CN110421512A - 一种模块化电动螺丝刀玩具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化电动螺丝刀玩具，涉及STEAM教育技术领域，包括电动螺丝刀本体，电动螺丝刀本体一端设有把手，电动螺丝刀本体与把手之间设有旋转机构，电动螺丝刀本体另一端设有动力模块，把手内部设有电源模块。本发明采用模块化结构设计，将一体式电动螺丝刀变成动力模块、本体和电源模块三个部分，根据拼搭场景的使用需求更换不同扭矩的动力模块和电源模块即可，安装或拆卸快速，携带和使用方便；模块化电动螺丝刀任意部分损坏，只需更换相应部分模块，降低使用成本；模块化电动螺丝刀拥有L型和I型两种变换状态，分别适应在垂直面上拧螺丝以及水平面上拧螺丝，符合人机工程学，用户体验感佳。

Description

一种模块化电动螺丝刀玩具
技术领域
本发明涉及STEAM教育技术领域，特别是涉及一种模块化电动螺丝刀玩具。
背景技术
STEAM教育是集科学，技术，工程，艺术，数学多学科融合的综合教育。STEAM教育是一种重实践的超学科教育理念，适用于初中、高中教学，能开发学生大脑和培养学生的创意，提高学生的动手能力。STEAM教育中的金属工程积木适用于初中或高中的教学任务，其可以拼接成各种不同类型的机器人(例如，飞机，火箭，宇宙里的城市，会飞的车，等等)，创意无限，将金属工程积木与课程有机结合，形成一个完美的学习平台。在拼装积木的过程中需要用到电动螺丝刀来拧玩具螺丝，现有市场上的电动螺丝刀为一体式结构，不同的拼搭场景需要用到不同扭矩的电动螺丝刀，这时需要准备多个扭矩规格的电动螺丝刀，携带和使用不方便；一体式电动螺丝刀发生损坏一般都是丢弃换新的，使用成本较高；且电动螺丝刀外形固定不变，使用时无法改变形状适应不同的拼搭场景，用户体验感欠佳。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种模块化电动螺丝刀玩具。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种模块化电动螺丝刀玩具，包括电动螺丝刀本体，所述电动螺丝刀本体一端设有把手，电动螺丝刀本体与把手之间设有旋转机构，电动螺丝刀本体另一端设有动力模块，电动螺丝刀本体端部设有动力模块连接器公头，动力模块端部设有动力模块连接器母座，动力模块连接器公头与动力模块连接器母座进行插拔式连接，电动螺丝刀本体内部设有单片机，电动螺丝刀本体顶部设有变速旋钮，变速旋钮底部设有旋转电位器，电动螺丝刀本体一侧设有变形按钮；所述把手内部设有电源模块，把手内部设有电源模块连接器公头，电源模块顶部设有电源模块连接器母座，电源模块连接器公头与电源模块连接器母座进行插拔式连接，把手靠近电动螺丝刀本体的一端设有开关按钮，把手一侧设有锁扣按钮，锁扣按钮底部设有锁扣，电源模块顶部设有凹槽，锁扣与凹槽相卡合，把手内部设有顶出块，把手与顶出块之间设有弹簧，顶出块与电源模块的顶部相接触。夹头用于装夹螺丝刀，可以更换不同型号的螺丝刀。变速旋钮通过旋转电位器实现模块化电动螺丝刀转速的无极调节。
优选的，所述动力模块包括减速器、电机和夹头，动力模块连接器母座的一端依次安装有电机、减速器和夹头，夹头内设有螺丝刀。
优选的，所述减速器和电机可以使用130减速电机或TT马达或GA12-N20减速马达。
优选的，所述旋转机构包括第一卡盘、第二卡盘、卡销和固定板，变形按钮底部安装有固定板，固定板底部安装有卡销，电动螺丝刀本体靠近把手的一端安装有第一卡盘，把手靠近电动螺丝刀本体的一端安装有第二卡盘，第一卡盘与第二卡盘套接在一起且可以旋转，第一卡盘和第二卡盘上均加工有开口，卡销与开口相卡合。
优选的，所述第一卡盘和第二卡盘上的开口均为两个且尺寸相同。
优选的，所述第一卡盘与第二卡盘之间的旋转角度为0～270°。
优选的，所述开关按钮底部设有三档拨动开关，开关按钮与三档拨动开关通过扭簧相连接。开关按钮对内部三挡拨动开关进行拨动，利用扭簧进行复位，单片机检测到拨动开关的不同状态进行控制，实现模块化电动螺丝刀的正反转工作，方便拼搭积木时的安装与拆卸。
优选的，所述单片机为AT89C52单片机。
优选的，所述电动螺丝刀本体远离把手的一端设有卡槽，卡槽内设有辅助把手，辅助把手上设有卡环，卡环与卡槽相卡合。
优选的，所述把手底部设有后盖，把手与后盖通过转轴相连接。
本发明的有益效果在于：本发明采用模块化结构设计，将一体式电动螺丝刀变成动力模块、本体和电源模块三个部分，根据拼搭场景的使用需求更换不同扭矩的动力模块和电源模块即可，安装或拆卸快速，携带和使用方便；模块化电动螺丝刀任意部分损坏，只需更换相应部分模块，降低使用成本；模块化电动螺丝刀拥有L型和I型两种变换状态，分别适应在垂直面上拧螺丝以及水平面上拧螺丝，符合人机工程学，用户体验感佳。
附图说明
图1为本发明的外部结构立体图；
图2为本发明的内部结构立体图；
图3为本发明的电源机构剖视图；
图4为本发明的L型状态下旋转机构立体图；
图5为本发明的I型状态下旋转机构立体图；
图6为本发明的L型状态下立体图；
图7为本发明的I型状态下立体图。
其中：1、电动螺丝刀本体；2、变速旋钮；3、卡槽；4、动力模块；5、夹头；6、螺丝刀；7、卡环；8、辅助把手；9、开关按钮；10、电源模块；11、把手；12、锁扣按钮；13、变形按钮；14、第二卡盘；15、第一卡盘；16、单片机；17、减速器；18、电机；19、动力模块连接器母座；20、动力模块连接器公头；21、锁扣；22、后盖；23、凹槽；24、电源模块连接器母座；25、电源模块连接器公头；26、弹簧；27、顶出块；28、固定板；29、卡销；30、开口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明包括电动螺丝刀本体1，电动螺丝刀本体1一端设有把手11，电动螺丝刀本体1与把手11之间设有旋转机构，电动螺丝刀本体1另一端设有动力模块4。电动螺丝刀本体1远离把手11的一端设有卡槽3，卡槽3内设有辅助把手8，辅助把手8上设有卡环7，卡环7与卡槽3相卡合。辅助把手8使得用户可以双手抓握，提高模块化电动螺丝刀在工作过程中的稳定性。如图4和图5所示，旋转机构包括第一卡盘15、第二卡盘14、卡销29和固定板28。变形按钮13底部安装有固定板28，固定板28底部安装有卡销29。电动螺丝刀本体1靠近把手11的一端安装有第一卡盘15，把手1靠近电动螺丝刀本体1的一端安装有第二卡盘14，第一卡盘15与第二卡盘14套接在一起且可以旋转。第一卡盘15和第二卡盘14上均加工有开口30，卡销29与开口30相卡合。第一卡盘15和第二卡盘14上的开口30均为两个且尺寸相同。第一卡盘15与第二卡盘14之间的旋转角度为0～270°。如图1和图2所示，电动螺丝刀本体1的端部设有动力模块连接器公头20，动力模块4的端部设有动力模块连接器母座19，动力模块连接器公头20与动力模块连接器母座19进行插拔式连接。动力模块4包括减速器17、电机18和夹头5。动力模块连接器母座19的一端依次安装有电机18、减速器17和夹头5，夹头5内设有螺丝刀6。减速器17和电机18可以使用130减速电机或TT马达或GA12-N20减速马达。本实施例中，选用130减速电机。电动螺丝刀本体1内部设有单片机16，电动螺丝刀本体1顶部设有变速旋钮2，变速旋钮2底部设有旋转电位器，电动螺丝刀本体1一侧设有变形按钮13。单片机16为AT89C52单片机。把手11内部设有电源模块10，把手11内部设有电源模块连接器公头25，电源模块10顶部设有电源模块连接器母座24，电源模块连接器公头25与电源模块连接器母座24进行插拔式连接。把手11靠近电动螺丝刀本体1的一端设有开关按钮9。开关按钮9底部设有三档拨动开关，开关按钮9与三档拨动开关通过扭簧相连接。如图2和图3所示，把手11一侧设有锁扣按钮12，锁扣按钮12底部设有锁扣21，电源模块10顶部设有凹槽23，锁扣21与凹槽23相卡合。把手11内部设有顶出块27，把手11与顶出块27之间设有弹簧26，顶出块27与电源模块10的顶部相接触。把手11底部设有后盖22，把手11与后盖22通过转轴相连接，后盖22具有帮助把手11内部电源模块10的固定和防尘的作用。
工作时，通过动力模块连接器公头20与动力模块连接器母座19的插拔即可更换不同扭矩规格的动力模块4；通过电源模块连接器公头25与电源模块连接器母座24的插拔可以更换不同规格的电源模块10。
如图4和图6所示，当需要使用L型状态，按下变形按钮13，卡销29从开口30内脱出，将把手11旋转到与电动螺丝刀本体1相垂直的角度，松开变形按钮12，卡销29与开口30相卡合，把手11无法转动，即可使用L型状态下的模块化电动螺丝刀；如图5和图7所示，当需要使用I型状态，按下变形按钮13，卡销29从开口30内脱出，将把手1旋转到与电动螺丝刀本体1相平行的角度，松开变形按钮12，卡销29与开口30相卡合，把手11无法转动，即可使用I型状态下的模块化电动螺丝刀。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围。本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种模块化电动螺丝刀玩具，包括电动螺丝刀本体，其特征在于：所述电动螺丝刀本体一端设有把手，电动螺丝刀本体与把手之间设有旋转机构，电动螺丝刀本体另一端设有动力模块，电动螺丝刀本体端部设有动力模块连接器公头，动力模块端部设有动力模块连接器母座，动力模块连接器公头与动力模块连接器母座进行插拔式连接，电动螺丝刀本体内部设有单片机，电动螺丝刀本体顶部设有变速旋钮，变速旋钮底部设有旋转电位器，电动螺丝刀本体一侧设有变形按钮；所述把手内部设有电源模块，把手内部设有电源模块连接器公头，电源模块顶部设有电源模块连接器母座，电源模块连接器公头与电源模块连接器母座进行插拔式连接，把手靠近电动螺丝刀本体的一端设有开关按钮，把手一侧设有锁扣按钮，锁扣按钮底部设有锁扣，电源模块顶部设有凹槽，锁扣与凹槽相卡合，把手内部设有顶出块，把手与顶出块之间设有弹簧，顶出块与电源模块的顶部相接触。
2.根据权利要求1所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述动力模块包括减速器、电机和夹头，动力模块连接器母座的一端依次安装有电机、减速器和夹头，夹头内设有螺丝刀。
3.根据权利要求2所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述减速器和电机可以使用130减速电机或TT马达或GA12-N20减速马达。
4.根据权利要求1所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述旋转机构包括第一卡盘、第二卡盘、卡销和固定板，变形按钮底部安装有固定板，固定板底部安装有卡销，电动螺丝刀本体靠近把手的一端安装有第一卡盘，把手靠近电动螺丝刀本体的一端安装有第二卡盘，第一卡盘与第二卡盘套接在一起且可以旋转，第一卡盘和第二卡盘上均加工有开口，卡销与开口相卡合。
5.根据权利要求4所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述第一卡盘和第二卡盘上的开口均为两个且尺寸相同。
6.根据权利要求4或5所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述第一卡盘与第二卡盘之间的旋转角度为0～270°。
7.根据权利要求1所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述开关按钮底部设有三档拨动开关，开关按钮与三档拨动开关通过扭簧相连接。
8.根据权利要求1所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述单片机为AT89C52单片机。
9.根据权利要求1所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述电动螺丝刀本体远离把手的一端设有卡槽，卡槽内设有辅助把手，辅助把手上设有卡环，卡环与卡槽相卡合。
10.根据权利要求1所述的一种模块化电动螺丝刀玩具，其特征在于：所述把手底部设有后盖，把手与后盖通过转轴相连接。
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