CN112677089A - 超声波电动扳手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波电动扳手，属螺栓拆卸工具技术领域。其特征在于：使用此电动扳手时，启动电源就能开始对锈蚀螺栓的清洁和拆卸工作，此工具致力于解决拆卸锈蚀螺栓过程中存在的锈死、滑丝、螺杆扭断等问题，有很好的应用前景。当该工具运行时，内部超声波发生装置产生高频率超声波，超声波传导至工作头，工作头以20kHZ以上的超声波频率振动，工作头与螺栓头部直接连接，通过产生超声波破坏螺栓上的氧化物层和附着的赃物，迫使其脱落，同时，在步进电机的控制下，工作头开始拧转螺栓，且工作头能够自动切换拧转方向，实现正向拧转一次后，反向拧转一次，(以拆卸方向为正，以拧紧方向为负)，避免了蛮力拆卸造成的螺栓滑丝，断裂等情况。
Description
技术领域
本发明涉及螺栓拆卸工具技术领域，具体是一种基于功率超声技术的电动拆卸工具。
背景技术
螺栓是在工业生产中当中比较常见的紧固件，由于环境潮湿等多种外界因素的影响，螺栓很大概率发生锈蚀现象，不但影响美观，更是影响螺栓的使用性能，因此需要更换掉锈蚀的螺栓，但锈蚀螺栓难以拆解已经成为了一个普遍且难以解决的问题，拆卸中常出现滑丝、螺栓打转或螺钉头滑脱、螺钉精滑坯、螺杆扭断、锈死拆不动等现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效，针对性强的锈蚀螺栓拆卸工具。
本发明为了实现目的采用以下技术方案：一种锈蚀螺栓拆卸工具，此工具包括工作头、超声波发生器，超声波换能器、内部步进电机、步进电机驱动器模块、微控制器、按键电路模块、电池。
进一步的，内部超声波发生装置将工频电信号转换为高频率超声波，通过工作头直接传导至螺栓，迫使锈蚀螺栓上的氧化层和赃物脱落，另外因为超声波的传导效果好，可以作用于锈蚀螺栓未露出的部分。
进一步的，内部电机能够快速切换正、反转，从而控制工作头的拧转方向，避免强制用力造成的螺栓断裂。
进一步的，用户可以根据实际拆卸螺栓过程中的情况，通过按键电路模块控制工作头的工作模式，当螺栓松动时可以关闭工作头自动正反转，只用单向(正向)模式直至螺栓被拆下。
本发明的有益效果是：本发明有效解决了螺栓锈蚀后难以拆卸的问题，通过超声波振动作用击碎堵塞螺纹，螺孔的氧化层和赃物，同时工作头开始拧转，工作头能灵活切换正，反拧转方向，而非蛮力拆卸。此发明在有效拆卸下锈蚀螺栓的同时，避免了蛮力拆卸造成的滑丝，螺杆断裂等一系列问题。
附图说明
图1为超声波电动扳手原理图。其中，(1)微控制器；(2)按键电路模块；(3)步进电机驱动器；(4)步进电机；(5)电池；(6)超声波发生器；(7)超声波换能器；(8)工作头。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明的技术方案。应当理解，此处描述的具体实施方式仅仅是用以解释本次发明，并不限定于本发明。
图1展示了本发明的原理图，如图所示发明是这样实现的。超声波电动扳手包括(1)微控制器；(2)按键电路模块；(3)步进电机驱动器；(4)步进电机；(5)电池；(6)超声波发生器；(7)超声波换能器；(8)工作头。
按键电路模块(2)和微控制模块(1)连接，步进电机驱动器(3)，超声波发生器(6)同时和电池(5)连接；步进电机(4)，超声波换能器(7)同时和工作头(8)连接。
本发明中，内部电机(4)能够自动切换正、反转状态，从而控制工作头(8)的拧转方向，实现正向拧转一下，反向拧转一下，避免强制用力造成的螺栓断裂。
进一步的，微控制器(1)给步进电机驱动器提供脉冲信号和方向信号，微控制器的程序相当简单，只需通过微控制器的高速输出信号就能控制步进电机的方向和步数，不必通过控制电机逻辑关系，也不必添加额外的驱动电路。
进一步，脉冲信号和方向信号进入到步进电机驱动器(3)后，它经过环形分配器和细分电路处理，再经过功率放大器把控制信号放大，从而驱动步进电机(4)运转。
本发明中，超声波发生器(6)电路原理包括BUCK直流斩波电路、全桥逆变器、高频变压器和匹配电路。直流电源接入BUCK直流斩波电路，通过改变驱动信号占空比来调节输出直流电压达到调节输出功率的目的，再由电感、电容组成的低通滤波器将BUCK斩波电路输出的信号转换为平滑的直流电。全桥逆变器和高频变压器把直流信号转换成高频电压信号，通过匹配电路将其转换成能与超声波换能器(7)相匹配的电信号，驱动超声波换能器(7)工作。
本发明中，当电动扳手完成了螺栓清洁和松动工作后，螺栓已经基本没有断裂，滑丝等风险，用户可以通过按钮切换工作模式，利用单向工作模式完成拆卸工作。
Claims (4)
1.一种超声波电动扳手，其特征在于：
它包括微控制器(1)；按键电路模块(2)；步进电机驱动器(3)；步进电机(4)；电池(5)；超声波发生器(6)；超声波换能器(7)；工作头(8)。
2.根据权利要求1所述的超声波电动扳手，其特征在于：
内部超声波发生装置将工频电信号转换为高频率超声波，输出的超声波通过工作头直接传导至螺栓，通过高频率振动破坏螺栓上的氧化物层和附着的赃物，迫使其脱落，得益于超声波传导效果好的特点，即使是锈蚀螺栓未暴露的部分也能被清理。
3.根据权利要求1所述的超声波电动扳手，其特征在于：
内部电机能够自动切换正、反转状态，从而控制工作头的拧转方向，实现正向拧转一下，反向拧转一下，避免强制用力造成的螺栓断裂。
4.根据权利要求1所述的超声波电动扳手，其特征在于：
用户可以根据实际拆卸螺栓过程中的情况，通过按键电路模块控制工作头工作模式，当螺栓松动时可以关闭工作头自动正反转，只用单向(正向)模式直至螺栓被拆下。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2020
- 2020-12-31 CN CN202011623259.3A patent/CN112677089A/zh active Pending
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