同步测速测负载电动螺丝刀的制作方法

本实用新型涉及电动工具领域，尤其涉及一种同步测速测负载电动螺丝刀。

背景技术：

随着磁性材料的发展以及新型磁性材料的出现，磁力传动联轴器传递的扭矩将愈来愈大，体积将愈来愈小，它的应用范围将愈来愈广，除了泵和反应釜以外，阀门、液压缸和气缸以及其他一些需解决动密封泄漏问题的场合都可应用。可以预计，磁力传动联轴器将会有一个非常广阔的市场前景。

磁力传动联轴器属非接触式联轴器，它一般由内外2个磁体组成，内磁体与被传动件相连，外磁体与动力件相连。磁力传动联轴器除了具有弹性联轴器缓冲吸振的功能外，其最大的特点在于它打破传统联轴器的结构形式，采用全新的磁耦合原理，实现主动轴与从动轴之间不通过直接接触便能进行力与力矩的传递，并可将动密封化为静密封，实现零泄漏。因此它广泛应用于对泄漏有特殊要求的场合。

电动螺丝刀是装有调节和限制扭矩的机构，用于拧紧和旋松螺钉用的电动工具，其主要用于装配线，是大部分生产企业必备的工具之一。

一般而言，电动螺丝刀的结构由电动机、齿轮减速器、离合器装置、螺丝刀头和保护套、正反转电源开关及电源联接装置件等组成。其中，电动机通过齿轮减速器与螺丝刀头连接，即目前电动螺丝刀中，电动机与螺丝刀头是硬连接的，硬连接在过载堵转时会直接冲击电机，容易损坏电机。

因此，有必要设计一种非接触式且带过载快速保护的电动螺丝刀。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述问题提供一种同步测速测负载电动螺丝刀，采用非接触式联轴器来进行力与力矩的传递，通过设置有相对贯穿孔和红外线传感器产生波形，根据波形得出转速、负载大小，用来作为速度控制以及功率控制的反馈；同时根据波形的变化来判断是否过载，使得控制器在电动螺丝刀过载的情况下，能快速检测到进而关闭电机，即为电动螺丝刀提供了快速的过载保护。

为实现上述目的，达到上述效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种同步测速测负载电动螺丝刀，包括批头、主动轴、外套、输出轴、电机、减速器以及控制器，批头与主动轴连接，输出轴和减速器连接，减速器和电机连接，主动轴通过外转子套连接有外转子，输出轴通过内转子磁力轴连接有内转子，电机通过减速器，驱动输出轴进行转动，从而使内转子转动，在磁性耦合的作用下，外转子与内转子一起转动，通过主动轴带动批头转动，从而完成对螺钉的拧紧或旋松；同时，在外转子套与内转子磁力轴的外围分别设置有一圈边，在圈边上均开有至少一个相对应的贯穿孔，在贯穿孔附近且不发生转动的器件上设置有一组能穿过贯穿孔完成红外对接的红外传感器，红外传感器根据穿孔产生一组波形，控制器根据波形的占空比、信号频率、信号波形的稳定性可以得出负载大小和转速，用来作为速度控制、功率控制的反馈以及判断是否过载。

作为红外传感器设置位置的一种优选方式，外转子套上连接有联轴器套，减速器包括减速器端盖，红外传感器包括设置在联轴器套上的红外发射器和设置在减速器端盖的红外接收器，联轴器套和减速器端盖均不发生转动，从而使内转子和外转子在转动到一定位置后，在联轴器套上的红外发射器发射红外信号，穿过贯穿孔，由减速器端盖的红外接收器接收到信号，从而产生波形。

作为红外传感器设置位置的另一种优选方式，外转子套上连接有联轴器套，减速器包括减速器端盖，红外传感器包括设置在联轴器套上的红外接收器和设置在减速器端盖的红外发射器，联轴器套和减速器端盖均不发生转动，从而使内转子和外转子在转动到一定位置后，在减速器端盖上的红外发射器发射红外信号，穿过贯穿孔，由联轴器套的红外接收器接收到信号，从而产生波形。

为了便于用户更换批头，该批头上连接有批头拆装装置，批头拆装装置包括批头连接套、设置在批头连接套上且用来固定批头的批头定位钢珠、批头固定时用来顶住批头定位钢珠的批头定位套、与批头定位套连接的批头弹簧；批头定位套上设置有与批头定位钢珠相对应的开口，在更换时，用户向下作用力于批头定位套上，批头弹簧开始压缩至开口对应批头定位钢珠处，此时用户取出批头，挤压批头定位钢珠露在开口上，插入适合的批头至合适的位置，松开批头定位套，批头弹簧开始回弹，使得开口与批头定位钢珠错位，此时批头定位套的侧壁挤压批头定位钢珠，从而固定批头。

作为本实用新型的一种优选方式，同步测速测负载电动螺丝刀包括扭矩调节螺母，扭矩调节螺母通过调节外转子与内转子之间的间隔距离或耦合面积来调节扭矩，外转子与内转子之间的间隔距离越远或耦合面积越少，则产生的扭矩力度越小，反之越大。

作为磁联轴器的一种优选方式，在内转子的外圆周部分、外转子的内圆周部分分别装有磁体，内转子与外转子上的磁体工作面相对齐，磁体为偶数极，且按照NS交叉方式圆周排列，采用同轴型磁联轴器，能够在一定的尺寸内提供较大的扭矩力度。

作为贯穿孔的一种优选方式，在外转子套上的贯穿孔与在内转子磁力轴上的贯穿孔数量相同，供红外传感器穿过的贯穿路径相同或不同，位置相应，即主动和从动上的贯穿孔保持一一对应。

本实用新型的有益效果是：

一种同步测速测负载电动螺丝刀，通过外转子和内转子的磁性耦合，达到了采用非接触式联轴器来进行力与力矩传递的技术效果；通过设置有相对贯穿孔和红外线传感器产生波形，根据波形得出转速、负载大小，用来作为速度控制以及功率控制的反馈；同时根据波形的变化来判断是否过载，使得控制器在电动螺丝刀过载的情况下，能快速检测到进而关闭电机，即为电动螺丝刀提供了快速的过载保护；同时，通过批头拆装装置，使得用户能随时更换合适的批头，通过扭矩调节螺母来调节锁紧扭力，从而适应各种不同螺钉的拧紧或旋松。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后，本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型涉及的同步测速测负载电动螺丝刀的示意图；

图2为图1的剖面图；

图3为图1的部分拆解示意图；

图4为图1另一部分的拆解示意图；

图5为图2中A区域的放大示意图；

图6为图4中B区域的放大示意图。

其中，上述附图包括如下附图标记：批头1、批头拆装装置2、批头定位套21、批头连接套22、批头定位钢珠23、批头弹簧24、扭矩调节螺母3、联轴器座套4、主动轴41、联轴器套5、红外传感器51、外套6、控制器7、外转子套8、外转子81、贯穿孔82、内转子磁力轴9、内转子91、输出轴10、减速器11、减速器套111、减速器端盖112、电机轴12、电机13。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型：

如图1所示，一种同步测速测负载电动螺丝刀，包括批头1、批头拆装装置2、扭矩调节螺母3、联轴器座套4、联轴器套5、外套6、控制器7，其中批头1与批头拆装装置2连接，扭矩调节螺母3设置在联轴器座套4外，控制器7设置在尾部，在本实施例当中，通过旋转扭矩调节螺母3，改变外转子81与内转子91之间的耦合面积，从而调节至合适的扭矩，以适应不同螺丝对不同锁紧扭力的需求。

如图2所示，为图1的剖面图，在联轴器套5设置有外转子套8，在外套6下包括有输出轴10、减速器11、电机轴12、电机13，其中输出轴10与减速器11连接，电机13通过电机轴12与减速器11连接，电机13启动后，通过减速器11达到合适的速度后，驱动输出轴10转动。

如图3所示，为图1的部分分解图，其中批头拆装装置2包括批头定位套21、批头连接套22、批头定位钢珠23、批头弹簧24，批头1与批头连接套22连接，批头定位钢珠23设置在批头连接套22上，批头定位套21套在批头连接套22的外边，且在固定时顶住了批头定位钢珠23，批头定位套21上设置有与批头定位钢珠23相对应的开口，批头弹簧24与批头定位套21连接，用户在更换不同批头1时，向下作用力于批头定位套21上，批头弹簧24开始压缩至开口对应批头定位钢珠23处，此时用户取出批头1，挤压批头定位钢珠23露在开口上，插入适合的批头至合适的位置，松开批头定位套21，批头弹簧24开始回弹，使得开口与批头定位钢珠23错位，此时批头定位套21的侧壁挤压批头定位钢珠23，从而固定批头1。

同时在图3中，主动轴41与批头拆装装置2、批头1连接；减速器11包括减速器套111与减速器端盖112。

如图4所示，图1另一部分的拆解示意图，其中外转子套8的内部装有外转子81，在外转子81的内圆周部分装有磁体，输出轴10上套装有与外转子81磁性耦合的内转子91，在内转子91的外圆周部分装有磁体，且内转子91与外转子81上的磁体工作面相对齐，磁体为偶数极，以及按照NS交叉方式圆周排列，即使用同轴型磁联轴器，平面型同步磁联轴器虽然结构简单，安装时对两个轴的同轴度要求不高，价格低廉，但由于传递的扭矩大小与圆盘面积有关，因此，平面型同步磁联轴器的扭矩不能做的太大，否则会导致尺寸过大，安装困难，故而在本实施例中，为了保证在一定的尺寸内提供较大的扭矩力度，采用同轴型磁联轴器。

在图2中A区域的放大示意图如图5所示，图4中B区域的放大示意图如图6所示，结合图2、4、5、6可知，在联轴器套5上设置有红外发射器，在减速器端盖112设置有红外接收器，在外转子套8与内转子磁力轴9的外围分别设置有一圈边，在圈边上均开有多个相对应的贯穿孔82，外转子套8与内转子磁力轴9上的贯穿孔82数量形状相同、位置相应、且多个贯穿孔82之间供红外传感器（51）穿过的贯穿路径相同，如图5所示，此时红外发射器、红外接收器外转子套8上的贯穿孔82、内转子磁力轴9上的贯穿孔82处于同一水平线上，使得红外发射器发出的红外信号能穿过外转子套8上的贯穿孔82、内转子磁力轴9上的贯穿孔82，从而被红外接收器所接收。

同时，未在上述附图1-6中标出，在外套6外面还设置有外壳，并在外壳上显示有扭矩调节力度的刻度表以及按键，其刻度表、按键与控制器7连接。

综上所述，本实施例在使用时，根据所要操作的螺钉，通过扭矩调节螺母3，调节至合适的扭矩力度，通过批头拆装装置2，换上合适的批头1，按下开关按键，启动电机13转动，通过减速器11、输出轴10、内转子磁力轴9带动内转子9转动，在磁性耦合的作用下，带动外转子81转动，并通过主动轴41带动批头1旋转，完成对螺钉的旋紧或松开。

当内转子91和外转子81转动时，因外转子81所连接的主动轴41需要一定的扭矩力度，使得内转子91和外转子81之间以偏离初始位置来同步转动，此时，外转子套8上的贯穿孔82与内转子磁力轴9上的贯穿孔82形成一定的偏移，在旋转的过程中，红外接收器在转动至贯穿孔82时能接收到红外发射器发射的红外信号，即根据红外与贯穿孔82的相对位置能产生变化信号，利用控制器7对信号波形进行分析，由信号频率可以算出转速，信号的占空比反应出内转子91和外转子81之间的偏离距离，从而算出磁联轴器的带载情况。

带载情况和转速信息可以用来作为速度控制以及功率控制的反馈；当电机13出现过载时，信号波形发生剧烈变化，控制器7可以快速检测到进而关闭电机13，从而起到了过载保护。

本实用新型的第二实施例，在优选实施例的基础上，改变红外发射器和红外接收器的设置位置，将红外接收器设置在联轴器套5上，将红外发射器，设置在减速器端盖112上。

本实用新型的第三实施例，在优选实施例的基础上，改变贯穿孔82的设置，将优选实施例中“多个贯穿孔82之间供红外传感器51穿过的贯穿路径相同”替换为“在外转子套8或内转子磁力轴9上相应的多个贯穿孔82之间供红外传感器51穿过的贯穿路径不同”，为了便于说明，本实施例在外转子套8与内转子磁力轴9上均设置有三个贯穿孔82，此时在外转子套8上依次称为第一贯穿孔、第二贯穿孔、第三贯穿孔，在内转子磁力轴9依次称为第四贯穿孔、第五贯穿孔、第六贯穿孔，其中第一贯穿孔、第二贯穿孔、第三贯穿孔之间的贯穿路径依次递减，第四贯穿孔、第五贯穿孔、第六贯穿孔之间的贯穿路径依次递减，而第一贯穿孔与第四贯穿孔的位置对应且贯穿路径相同，第二贯穿孔与第五贯穿孔的位置对应且贯穿路径相同，第三贯穿孔与第六贯穿孔的位置对应且贯穿路径相同，在正转时，穿过三个贯穿路径依次递减的贯穿孔82时，所产生的占空比也依次递减，而在反转时，穿过三个贯穿路径不同的贯穿孔82时，所产生的占空比为依次递增，从而可以根据电机13正转或反转时所产生的信号波形不同，用来检测电机13的正反转，当然了，以上的第三实施例中，只要在同一圈边上的贯穿孔82在贯穿路径上不相互对称，使得电机13的正反转时所产生的信号波形不同，均为本实施例的等效实施例。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。