CN116852301A - 一种电动螺丝刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动螺丝刀，包括螺丝刀刀头、驱动电机、增量型编码器、操作开关和电源组件；所述驱动电机的输出端与所述螺丝刀刀头连接；所述增量型编码器具有用于输出绝对值信号和/或相对值信号的信号输出单元；所述信号输出单元的一端与所述操作开关的一端连接，所述操作开关的另一端与所述驱动电机连接，所述驱动电机通过所述电源组件与所述信号输出单元的另一端连接。本发明实施例提供的电动螺丝刀，通过设计增量型编码器和操作开关共同作用的螺丝刀结构，避免意外启动，保证了电动螺丝刀的安全使用，推进了电动螺丝刀控制的智能化进程。

Description

一种电动螺丝刀

技术领域

本发明涉及装配工具技术领域，尤其是涉及一种电动螺丝刀。

背景技术

电动螺丝刀是一种装配工具，用于安装或拆卸螺纹紧固件、对工件施加扭矩或者转动、配置如钻头等工具附件、以及对工件进行转孔操作等，广泛应用于工业和家居领域中。

现如今的电动螺丝刀为便于操作，开关均设于壳体外侧，若将其随意放置，很容易触碰到开关导致螺丝刀意外启动，误伤操作人员或引发安全事故，给电动螺丝刀的正常使用埋下了较大的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种电动螺丝刀，以解决现有的电动螺丝刀容易误启动的技术问题，通过设计增量型编码器和操作开关共同作用的螺丝刀结构，避免意外启动，保证了电动螺丝刀的安全使用，推进了电动螺丝刀控制的智能化进程。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动螺丝刀，包括：

螺丝刀刀头、驱动电机、增量型编码器、操作开关和电源组件；

所述驱动电机的输出端与所述螺丝刀刀头连接；

所述增量型编码器具有用于输出绝对值信号和/或相对值信号的信号输出单元；

所述信号输出单元的一端与所述操作开关的一端连接，所述操作开关的另一端与所述驱动电机连接，所述驱动电机通过所述电源组件与所述信号输出单元的另一端连接。

作为其中一种优选方案，所述信号输出单元包括相对值信号输出端、绝对值信号输出端、第一二极管、第二二极管和单刀双掷开关；

所述相对值信号输出端与所述第一二极管的一端连接，所述第一二极管的另一端与所述单刀双掷开关的第一端连接；所述绝对值信号输出端与所述单刀双掷开关的第二端连接；所述绝对值信号输出端还通过所述第二二极管与所述第一二极管的另一端连接；所述单刀双掷开关的第三端与所述操作开关的一端连接。

作为其中一种优选方案，所述增量型编码器包括绝对值逻辑板和相对值逻辑板；

所述绝对值逻辑板上设有所述绝对值信号输出端；所述相对值逻辑板上设有所述相对值信号输出端。

作为其中一种优选方案，所述增量型编码器还包括位移信息输入部，所述位移信息输入部用于根据输入的位移信息生成对应的绝对值信号和/或相对值信号。

作为其中一种优选方案，所述电动螺丝刀还包括壳体；

所述壳体用于收纳或者支承所述螺丝刀刀头、所述驱动电机、所述增量型编码器、所述操作开关和所述电源组件。

作为其中一种优选方案，所述增量型编码器还具有信号控制按钮，所述信号控制按钮与所述单刀双掷开关的控制端连接。

作为其中一种优选方案，所述信号控制按钮位于所述壳体的外部。

作为其中一种优选方案，所述操作开关位于所述壳体的外部。

作为其中一种优选方案，所述电动螺丝刀还包括操作信息显示部，其外装于所述壳体上，并用于显示与所述电动螺丝刀操作相关的信息。

作为其中一种优选方案，所述电源组件为电池；

或，所述电源组件为双电荷层电容器；

或，所述电源组件具有USB接头；

或，所述电源组件具有AC电源接口。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：构建由螺丝刀刀头、驱动电机、增量型编码器、操作开关和电源组件相互配合的电动螺丝刀结构，使得驱动电机的启动由增量型编码器(相对值信号和/或绝对值信号)和操作开关共同作用决定，完善了电动螺丝刀的控制逻辑，从而避免了电动螺丝刀由于误触碰导致的意外启动现象，保障了电动螺丝刀的安全使用性能。此外，电动螺丝刀在增量型编码器的作用下只能到达指定坐标位置才能启动，具有相对值和绝对值两种信号驱动模式，丰富了电动螺丝刀的使用场景，大幅提高了加工精度与装配效率，推进了电动螺丝刀控制的智能化进程。

附图说明

图1是本发明其中一种实施例中的电动螺丝刀的结构示意图；

图2是本发明其中一种实施例中的电动螺丝刀的功能模块示意图；

图3是本发明其中一种实施例中的信号输出单元的结构示意图；

附图标记：

其中，1、螺丝刀刀头；2、驱动电机；31、信号输出单元；311、相对值信号输出端；312、绝对值信号输出端；313、第一二极管；314、第二二极管；315、单刀双掷开关；4、操作开关；5、电源组件；6、壳体；A、单刀双掷开关315的第一端；B、单刀双掷开关315的第二端；C、单刀双掷开关315的第三端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明一实施例提供了一种电动螺丝刀，具体的，请参见图1，图1示出为本发明其中一种实施例中的电动螺丝刀的结构示意图，其包括螺丝刀刀头1、驱动电机2、增量型编码器、操作开关4和电源组件5(驱动电机、增量型编码器和电源组件在本实施例中为内置，图1未示)。

螺丝刀刀头1作为电动螺丝刀的工作端，其与驱动电机2的输出端连接，用于在驱动电机2的传动作用下旋转，当然，为了提高工具的便捷性，螺丝刀刀头可以包括不同尺寸、型号的刀头组，在实际加工过程中，由操作人员选定所需要的刀头，再由驱动电机进行驱动。

增量型编码器的原理是将位移信号转换成周期性的电信号，从而给电动螺丝刀的启动提供第一重保障，操作开关由操作人员动作，在实际工作过程中对应开启，从而给电动螺丝刀的启动提供第二重保障，在上述双重保障下，驱动电机才会驱动螺丝刀刀头工作，从而完善了电动螺丝刀的控制逻辑，保障了电动螺丝刀的安全使用性能。

在本实施例中，具体的，请参见图2，图2示出为本发明其中一种实施例中的电动螺丝刀的功能模块示意图，所述增量型编码器具有用于输出绝对值信号和/或相对值信号的信号输出单元31。所述信号输出单元31的一端与所述操作开关4的一端连接，所述操作开关4的另一端与所述驱动电机2连接，所述驱动电机2通过所述电源组件5与所述信号输出单元31的另一端连接。

在操作开关4已经开启的前提下，对于相对值信号，例如，需要自动打四颗螺丝，起点坐标(2，2)开始工作打螺丝，每相对前一个坐标增量1再打一个螺丝，而对于绝对值信号，例如，必须要有四个打螺丝位置的坐标输出，才会启动电动螺丝刀。

进一步地，在上述实施例中，请参见图3，图3示出为本发明其中一种实施例中的信号输出单元的结构示意图，所述信号输出单元包括相对值信号输出端311、绝对值信号输出端312、第一二极管313、第二二极管314和单刀双掷开关315；

所述相对值信号输出端311与所述第一二极管313的一端连接，所述第一二极管313的另一端与所述单刀双掷开关315的第一端A连接；所述绝对值信号输出端312与所述单刀双掷开关315的第二端B连接；所述绝对值信号输出端312还通过所述第二二极管314与所述第一二极管131的另一端连接；所述单刀双掷开关315的第三端C与所述操作开关4的一端连接。

在增量型编码器为相对控制信号模式时，单刀双掷开关315的第一端A与第三端C连接，用于接收相对值信号，此时，在外界操作开关4启动的情况下，电路导通，驱动电机2对应工作，驱动螺丝刀刀头1旋转工作；在增量型编码器为绝对控制信号模式时，单刀双掷开关315的第二端B与第三端C连接，用于接收绝对值信号，此时，在外界操作开关4启动的情况下，电路导通，驱动电机2对应转动，驱动螺丝刀刀头1旋转工作。

进一步地，上述实施例中的增量型编码器包括绝对值逻辑板和相对值逻辑板；所述绝对值逻辑板上设有所述绝对值信号输出端312；所述相对值逻辑板上设有所述相对值信号输出端311。

需要说明的是，本实施例中的增量型编码器可以设置更为智能的人工交互功能，以推进电动螺丝刀控制的智能化进程，例如，所述增量型编码器还包括位移信息输入部，所述位移信息输入部用于获取操作人员输入的位移坐标信息，并根据输入的位移信息生成对应的绝对值信号和/或相对值信号。

进一步地，在上述实施例中，所述电动螺丝刀还包括壳体6；所述壳体6用于收纳或者支承所述螺丝刀刀头1、所述驱动电机2、所述增量型编码器、所述操作开关4和所述电源组件5。当然，壳体的材料、尺寸、形状需要根据实际的电动螺丝刀型号和产品成本限制进行选定，在此不再赘述。同理，上述螺丝刀刀头、增量型编码器和操作开关需要根据实际需求部分或全部嵌入壳体内，在此不再赘述。

在本实施例中，为了方便操作人员对相对值信号和绝对值信号进行选取，在增量型编码器上设有信号控制按钮，所述信号控制按钮位于所述壳体6的外部，便于操作。

同理，为了方便操作人员对操作开关4进行操作，所述操作开关设于所述壳体6的外部。

进一步地，在上述实施例中，为了进一步推进电动螺丝刀的智能化，在壳体6上设有操作信息显示部，可以显示与所述电动螺丝刀操作相关的信息，例如坐标、转速、时间等信息，操作信息显示部与对应的器件(例如驱动电机和增量型编码器)电性连接，其优选为LED显示屏，当然也可以根据实际需求设计为人机交互的HMI界面，在此不再赘述。

本实施例中红的电动螺丝刀，电源组件5可以为电池，电池优选为可充电锂离子电池，进而保障电动螺丝刀的续航能力，电源组件5也可以选取为双电荷层电容器，通过电容器放电给驱动电机2提供电能；此外，电源组件5可以与外界电源进行连接(通过供电线缆连接，线缆优选为长度可调)，获取电能，例如，通过设置USB接头与外界的线缆进行电力交互，或者设置AC电源接口，通过市电驱动电机进行工作，当然，若需要DC电源，也可以增设相关的开关电源组件或电路，在此不再赘述。

本发明实施例提供的电动螺丝刀，有益效果在于以下所述中的至少一点：

构建由螺丝刀刀头、驱动电机、增量型编码器、操作开关和电源组件相互配合的电动螺丝刀结构，使得驱动电机的启动由增量型编码器(相对值信号和/或绝对值信号)和操作开关共同作用决定，完善了电动螺丝刀的控制逻辑，从而避免了电动螺丝刀由于误触碰导致的意外启动现象，保障了电动螺丝刀的安全使用性能。此外，电动螺丝刀在增量型编码器的作用下只能到达指定坐标位置才能启动，具有相对值和绝对值两种信号驱动模式，丰富了电动螺丝刀的使用场景，大幅提高了加工精度与装配效率，推进了电动螺丝刀控制的智能化进程。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动螺丝刀，其特征在于，包括：

螺丝刀刀头、驱动电机、增量型编码器、操作开关和电源组件；

所述驱动电机的输出端与所述螺丝刀刀头连接；

所述增量型编码器具有用于输出绝对值信号和/或相对值信号的信号输出单元；

所述信号输出单元的一端与所述操作开关的一端连接，所述操作开关的另一端与所述驱动电机连接，所述驱动电机通过所述电源组件与所述信号输出单元的另一端连接。

2.如权利要求1所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述信号输出单元包括相对值信号输出端、绝对值信号输出端、第一二极管、第二二极管和单刀双掷开关；

所述相对值信号输出端与所述第一二极管的一端连接，所述第一二极管的另一端与所述单刀双掷开关的第一端连接；所述绝对值信号输出端与所述单刀双掷开关的第二端连接；所述绝对值信号输出端还通过所述第二二极管与所述第一二极管的另一端连接；所述单刀双掷开关的第三端与所述操作开关的一端连接。

3.如权利要求2所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述增量型编码器包括绝对值逻辑板和相对值逻辑板；

所述绝对值逻辑板上设有所述绝对值信号输出端；所述相对值逻辑板上设有所述相对值信号输出端。

4.如权利要求1所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述增量型编码器还包括位移信息输入部，所述位移信息输入部用于根据输入的位移信息生成对应的绝对值信号和/或相对值信号。

5.如权利要求2所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述电动螺丝刀还包括壳体；

所述壳体用于收纳或者支承所述螺丝刀刀头、所述驱动电机、所述增量型编码器、所述操作开关和所述电源组件。

6.如权利要求5所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述增量型编码器还具有信号控制按钮，所述信号控制按钮与所述单刀双掷开关的控制端连接。

7.如权利要求6所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述信号控制按钮位于所述壳体的外部。

8.如权利要求5所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述操作开关位于所述壳体的外部。

9.如权利要求5所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述电动螺丝刀还包括操作信息显示部，其外装于所述壳体上，并用于显示与所述电动螺丝刀操作相关的信息。

10.如权利要求1所述的电动螺丝刀，其特征在于，所述电源组件为电池；

或，所述电源组件为双电荷层电容器；

或，所述电源组件具有USB接头；

或，所述电源组件具有AC电源接口。