CN202331115U - 定扭矩直流电动螺丝批控制装置 - Google Patents

定扭矩直流电动螺丝批控制装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种定扭矩直流电动螺丝批控制装置，其包括中央控制处理器(MCU)，用于给电源输出控制单元发送关闭和导通指令，电源(电池)用于给中央控制处理器(MCU)和电机供电，欠压检测保护器用于检测电源电压保护电机，反馈开关用于控制反馈信息的传递，电源输出控制单元用于控制电机的运转。本实用新型通过设定扭矩来判定螺丝是否到达合适位置，方便了电机的使用，采用了中央控制处理器，通过电流的通断来控制电机的停转，减小了系统的复杂性，利用电源(电池)为电机和中央控制器供电减少了电源数。

Description

定扭矩直流电动螺丝批控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种电子控制器，特别是涉及一种定扭矩直流电动螺丝批控制装置。 
背景技术
现有电子控制装置，如电动螺丝批控制装置，通过外接电源提供电流，来驱动电机转动，从而使得螺丝钻进木板中。不同类型的螺丝的长度或者形状不同，这会影响工作人员对螺丝钻进程度的把握，工作人员在使用过程中需要时刻注意螺丝的钻进程度，螺丝钻入木板程度不够，螺丝会凸显在木板外部，螺丝过深钻入木板会导致电机过载，影响电机的寿命。 
这种电机控制装置不存在过载保护功能，针对这类电机的不足出现了过载保护装置，一类是机械式离合器，可在电流过载的情况下，使电动工具的工作头与电机脱离配合。采用这种过载保护的装置的电动工具通常会同时在其机壳的前部设有扭力罩，即一个标有若干刻度的可旋转的罩子，使用者可以通过旋转扭力罩来设定扭力矩。当电动工具工作中输出的扭力矩达到或超过预先设定的值，离合器系统会自动开始工作使电动工具的工作头和电机脱离配合。这类机械式离合器结构复杂，执照麻烦，成本高。另一类是通过求解反馈电流的导数值来控制电机的停转，这类设计的不足之处在于，使用前需要完成电流导数阈值的设定，并且这一阈值的设定需要通过特定的工具将阈值导入到存储器，这一阈值导入过程复杂需要较高的知识水平，从事这一类工作的人员文化水平不够，不便于这类电机控制装置使用。 
发明内容
本实用新型提出了采用扭矩测量的方法来判断螺丝前进的深度，根据扭矩的值来控制电机的停转，使用人员可以根据螺丝的长度来设定扭矩，使用人员在一次工作中基本都是在安装同一类螺丝，在使用前只需设定一个值即可长时间工作，安装另外一类长度的螺丝时只需要根据螺丝的长度重新设定扭矩即可开始工作，这种方 式扭矩设定简单方便。扭矩到达设定阈值后，反馈开关(SW3)打开，中央控制处理器(MCU)收到反馈信息向电源输出控制单元发出关断命令，这种方法解决了机械式离合器制作困难的不足，中央控制处理器(MCU)在这种控制装置中的使用降低了控制装置的复杂性，减小了控制装置的体积。 
本实用新型的实现方案是： 
本实用新型由中央控制处理器MCU、电源输出控制单元、运行开关SW1、正/反转切换开关SW2、电机、反馈开关SW3、欠压检测保护控制器、DC/DC变压(处理器电源)、电源(电池)组成，中央控制处理器MCU与欠压检测保护控制模块、DC/DC变压(处理器电源)、电源输出控制单元、反馈开关SW3相连接，DC/DC变压(处理器电源)与MCU、电源(电池)相连接，欠压检测保护控制模块与电源(电池)、MCU相连接，运行开关SW1与电源(电池)、正/反转切换开关SW2相连接，正/反转切换开关SW2与运行开关SW1、电源输出控制单元相连接，电源输出控制单元与正/反转切换开关SW2、电机相连接，反馈开关与MCU、扭矩测量设备相连接。 
中央控制处理器MCU与电源输出控制单元相连接，微处理器与电源输出控制单元之间存在两个与非门，微处理器瑞口14和与非门U3C端口8、9连接，与非门U3C端口10和与非门U3B端口6连接，微处理器端口13和与非门U3B端口5连接，与非门U3B端口4与电源输出控制单元相连接。MCU与反馈开关SW3相连接，反馈开关SW3通过黑线控制角1与中央处理器MCU连接，MCU与欠压检测保护控制模块相连接，欠压保护模块通过微处理器的端口4连接，MCU与DC/DC变压(处理器电源)相连接，DC/DC变压(处理器电源)通过微处理器的端口15、16连接。 
定扭矩直流电动螺丝批控制装置中的电源(电池)给电机和中央控制处理器供电。 
与现有技术相比，本实用新型体积小，结构简单，制造成本小，使用方便。 
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。 
图1是定扭矩直流电动螺丝批控制装置原理框图； 
图2是中央控制器电路原理图。 
具体实施方式
本实用新型的控制装置可以用于多种电动工具，以下主要以电动螺丝批为具体实施方式进行说明。 
根据图1所示的定扭矩直流电动螺丝批控制装置原理框图给出本实用新型的具体实施过程，螺丝批扭矩设定到所需值，通过开关SW2的选择实现电机正反转的控制，其中开关正转实现螺丝拧紧，开关反转实现螺丝拧松。扭矩和正反转开关设定完成后，按下运行开关，中央控制处理器MCU对电源输出控制单元发出导通指令，电源输出控制单元收到导通指令，该单元控制电机运转，批头开始旋转。传感器测定批头旋转扭矩，旋转扭矩到达设定值反馈开关SW3导通，反馈信号输入到MCU，MCU接到信号后，向电源控制单元发送关断指令，电源控制单元收到关断指令切断电机电源，使电机停止运转。MCU与声光设备相连接，扭矩未到达，MCU控制声光设备亮红灯，扭矩到达后，MCU控制声光设备亮绿灯。’ 
中央控制处理器MCU与欠压检测保护控制模块相连接，欠压检测保护控制模块对电源(电池)进行检测，若检测到电源电压低于9VDC，系统发出欠压警报，欠压检测保护模块向MCU发送欠压消息，MCU收到消息后向电源输出控制单元发送关闭指令，电源输出控制单元控制电机停止运转。 
DC/DC变压(处理器电源)与电源(电池)、中央控制处理器MCU相连接，DC/DC变压(处理器电源)对电源进行变压处理后给中央控制处理器MCU提供电压。 
电源(电池)在运行开关SW1、正/反转切换开关SW2打开，电源输出控制单元接到中央控制处理器MCU导通指令后，向电机提供电源，电机转动。 

Claims (3)

1.定扭矩直流电动螺丝批控制装置，其特征在于，包括：
中央控制处理器MCU、电源输出控制单元、运行开关SW1、正/反转切换开关SW2、电机、反馈开关SW3、欠压检测保护控制器、DC/DC变压处理器电源、电源电池，中央控制处理器MCU与欠压检测保护控制模块、DC/DC变压处理器电源、电源输出控制单元、反馈开关SW3相连接，DC/DC变压处理器电源与中央控制处理器MCU、电源电池相连接，欠压检测保护控制模块与电源电池、中央控制处理器MCU相连接，运行开关SW1与电源电池、正/反转切换开关SW2相连接，正/反转切换开关SW2与运行开关SW1、电源输出控制单元相连接，电源输出控制单元与正/反转切换开关SW2、电机相连接，反馈开关与中央控制处理器MCU、扭矩测量设备相连接。
2.根据权利要求1所述的定扭矩直流电动螺丝批控制装置，其特征在于，中央控制处理器MCU与电源输出控制单元相连接，微处理器与电源输出控制单元之间存在两个与非门，微处理器端口14和与非门U3C端口8、9连接，与非门U3C端口10和与非门U3B端口6连接，微处理器端口13和与非门U3B端口5连接，与非门U3B端口4与电源输出控制单元相连接；中央控制处理器MCU与反馈开关SW3相连接，反馈开关SW3通过黑线控制角1与中央控制处理器MCU连接，中央控制处理器MCU与欠压检测保护控制模块相连接，欠压检测保护模块通过微处理器的端口4连接，中央控制处理器MCU与DC/DC变压处理器电源相连接，DC/DC变压处理器电源通过微处理器的端口15、16连接。
3.根据权利要求1所述的定扭矩直流电动螺丝批控制装置，其特征在于，采用控制装置中的电源电池给电机和中央控制处理器供电。 
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