一种陀螺仪电动起子的制作方法

本实用新型属于组装器械领域，涉及一种陀螺仪电动起子。

背景技术：

电动起子(又称电批或电动螺丝刀)是用于拧紧和旋松螺丝螺帽用的电动工具。该电动工具装有调节和限制扭矩的机构，主要用于装配线，由于它具有组装精度高和速度快等优点，已经成为组装行业必不可缺的工具。

目前的电动起子在没有外部辅助设备的情况下都是使用者直接用手握着以垂直、平行或者其它角度锁附产品，很难使起子头与对应锁附螺帽保持垂直，当起子头与对应锁附的螺帽超过一定的倾斜角度时很容易出现螺丝花牙(对外观件有要求的工作环境)、螺丝倾斜(塑胶件较为明显)或损坏产品等不良隐患，从而影响产品的品质，降低生产效率，造成不必要的经济损失。市面上常见的电动起子难以适用锁附要求较高(特别是微小螺丝)的工作环境，给生产管理者的生产管理带来较大困难。

因此，研究一种能够主动保持正常作业时起子头与对应锁附螺帽的倾斜角度的陀螺仪电动起子具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中使用者操作困难、易引起螺丝花牙和倾斜等问题的缺陷，提供一种能够主动保持正常作业时起子头与对应锁附螺帽的倾斜角度的陀螺仪电动起子。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种陀螺仪电动起子，包括外壳和设于外壳内的无刷马达控制板及无刷马达；

所述无刷马达控制板包括电源模块、电子陀螺仪平衡模块及单片机控制模块；

所述电源模块主要由基础供电单元及功率输出单元组成，所述基础供电单元分别与单片机控制模块及电子陀螺仪平衡模块连接为其提供电能，所述功率输出单元与无刷马达连接为其提供电能；

所述电子陀螺仪平衡模块用于监控无刷马达的工作状态并将状态信息发送给单片机控制模块，所述单片机控制模块用于控制无刷马达的工作状态；

所述无刷马达、电子陀螺仪平衡模块、单片机控制模块及功率输出单元依次连接进行信号传递。

单片机控制模块包含触发起子启动的微动开关和正、反转切换的推钮开关，微动开关和推钮开关分别通过耐高温电子线与控制板预留的触发接口相连接。

电源模块通过外围辅助电子元器件和PCB之上的铜箔(导线)分别与单片机控制模块、电子陀螺仪平衡模块及无刷马达相连，单片机控制模块和陀螺仪平衡模块还通过程序语言进行指令的通讯(指令的发出、接受、反馈)还包括对外部信号的采集、转换。电子陀螺仪平衡模块通过侦测电动起子垂直于锁附螺丝的倾斜角度给单片机控制模块提供信息，单片机控制模块根据收到的陀螺仪平衡模块发送的信息类型，通过内部程序指令来智能调整并发送指令到电源模块，电源模块再驱动无刷马达的转动或停止。三者的共同作用下来监控和控制无刷马达的工作状态，从而实现对电动起子平衡的控制。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述电子陀螺仪平衡模块主要由依次连接的数据采集单元I、数据存储单元I及逻辑控制单元I组成；所述数据采集单元I用于监控无刷马达的状态，所述数据存储单元I用于存储数据采集单元I采集到的数据并将其传送至逻辑控制单元I，所述逻辑控制单元I用于处理数据存储单元I发出的数据并将处理后的数据发送至单片机控制模块；所述数据采集单元I、数据存储单元I及逻辑控制单元I与基础供电单元连接，所述数据采集单元I与无刷马达连接，所述逻辑控制单元I与单片机控制模块连接。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述单片机控制模块主要由依次连接的数据采集单元II、数据存储单元II及逻辑控制单元II组成；所述数据采集单元II用于监控无刷马达的状态，所述数据存储单元II用于存储数据采集单元II采集到的数据并将其传送至逻辑控制单元II，所述逻辑控制单元II用于处理数据采集单元II发出的数据并将处理后的数据发送至功率输出单元；所述数据采集单元II与逻辑控制单元I连接，所述数据采集单元II、数据存储单元II及逻辑控制单元II与基础供电单元连接，所述逻辑控制单元II与功率输出单元连接。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述无刷马达控制板还包括触发启动的微动开关和用于控制电动起子正、反转切换的推钮开关，所述微动开关与单片机控制模块的启动触发侦测脚位连接，所述推钮开关与单片机控制模块的方向切换触发侦测脚位连接。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述外壳上设有与微动开关连接的压扣板、与推钮开关连接的方向推钮和与无刷马达控制板连接的LED刹车警示灯。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述微动开关和推钮开关通过耐高温电子线与无刷马达控制板焊接。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述无刷马达控制板通过插PIN排针与无刷马达连接。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述无刷马达与驱动齿轮连接，驱动齿轮与离合器系统连接，离合器系统与黄金弹片刹车系统连接，黄金弹片刹车系统与电动起子头连接。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述黄金弹片刹车系统包括扭力筒、固定在扭力筒凹槽内的刹车弹片固定座、分别放入刹车弹片固定座两侧凹槽内的两片黄金弹片和将刹车弹片固定座两端固定住的固定座弹簧，扭力筒上套有扭力调整圈。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述离合器系统包括离合器、离合器控制盘、扭力弹簧、连接轴和三根顶针，离合器控制盘和扭力弹簧依次套于连接轴上，离合器固定于连接轴上，三根顶针穿过扭力筒一端顶在扭力弹簧上，另一端顶在扭力调整圈内设有的凹槽中。

如上所述的一种陀螺仪电动起子，所述电源模块、电子陀螺仪平衡模块及单片机控制模块通过外围电阻、电容、二极管、三极管和PCB铜箔线路集成焊接在无刷马达控制板上。

本实用新型的陀螺仪电动起子的工作情况如下：

使用时，无刷马达电动起子连接电源装置，设定好电子陀螺仪电动起子的起子头的轴线与螺帽的轴线形成的允许的倾斜角度，将推钮开关切换到正转方向并开启压扣板即开启电源，无刷马达在无刷马达控制板的驱动下旋转，带动齿轮筒内的驱动齿轮，当达到预设的扭力时离合器系统会做一次跳脱，黄金弹片刹车系统会做刹车动作实时把电动起子停住，完成锁付动作。

以上工作过程中，与无刷马达控制板连接的电子陀螺仪会实时监控起子头的轴线与被锁附螺帽的轴线形成的角度，如若电动起子锁附螺丝过程中，未能保证起子头垂直于螺帽或者两者轴线形成的角度超过预设的角度值，则陀螺仪会将侦测到的预设值极限外的信息转换成特定的信号类型反馈给无刷控制板上的单片机模块，单片机模块会根据收到的陀螺仪反馈的信号瞬时控制无刷马达的停止转动，此时使用者即使按下压扣板起子也不会转动；当使用者调整起子头的轴线与被锁附螺帽的轴线形成的角度调回到预设范围值内之后，陀螺仪会将侦测到的预设角度值内的信息转换成特定的信号类型反馈给无刷控制板上的单片机模块，此时单片机模块根据收到的陀螺仪反馈的信号，此时按下压扣板即可正常锁附。

有益效果：

本实用新型的一种陀螺仪电动起子，结构简单，安装方便，与现有技术相比，本实用新型的电动起子可自动维持和监控起子作业时的垂直度，以保证起子锁附螺丝的垂直性，防止使用者因为倾斜使用起子锁附螺丝而导致螺丝花牙、划伤和报废产品，可以很大程度的保证螺丝锁附的品质，并能为生产管理者研究螺丝锁附的分析提供有效的数据，可有效降低使用者的疲劳度，提高产品的组装效率，提高了制得的产品的品质。

附图说明

图1为本实用新型的陀螺仪电动起子的结构示意图；

图2为本实用新型的陀螺仪电动起子的侧视图；

图3为本实用新型的无刷马达控制板的结构示意图；

图4为本实用新型的微动开关的结构示意图；

图5为本实用新型的推钮开关的结构示意图；

图6为本实用新型的黄金弹片刹车系统与离合器系统的分解结构示意图；

图7为本实用新型的各模块的结构示意图；

其中，1为电源模块，2为单片机控制模块，3为电子陀螺仪平衡模块，10为外壳，20为压扣板，30为方向推钮，40为带有电子陀螺仪平衡模块的无刷马达控制板，50为无刷马达，60为驱动齿轮，70为离合器系统，80为黄金弹片刹车系统，21为扭力筒，22为刹车弹片固定座，23为黄金弹片，24为固定座弹簧，25为扭力弹簧，26为离合器控制盘，27为连接轴，28为离合器，29为顶针，31为扭力调整圈。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

一种陀螺仪电动起子，其结构示意图和侧视图分别如图1和图2所示，包括外壳10和设于外壳10内的无刷马达控制板40，无刷马达控制板40通过插PIN排针与无刷马达50连接；

无刷马达控制板40的结构示意图如图3所示，无刷马达控制板40包括焊接在其上的电源模块1、电子陀螺仪平衡模块3及单片机控制模块2；电子陀螺仪平衡模块3用于监控无刷马达的工作状态并将状态信息发送给单片机控制模块，单片机控制模块2用于控制无刷马达的工作状态。

本实用新型中各模块的结构示意图如图7所示，电源模块1主要由基础供电单元及功率输出单元组成，基础供电单元分别与单片机控制模块2及电子陀螺仪平衡模块3连接为其提供电能，功率输出单元与无刷马达50连接为其提供电能；

电子陀螺仪平衡模块主要由依次连接的数据采集单元I、数据存储单元I及逻辑控制单元I组成；其中，数据采集单元I用于监控无刷马达的状态，数据存储单元I用于存储数据采集单元I采集到的数据并将其传送至逻辑控制单元I，逻辑控制单元I用于处理数据存储单元I发出的数据并将处理后的数据发送至单片机控制模块；

单片机控制模块主要由依次连接的数据采集单元II、数据存储单元II及逻辑控制单元II组成；其中，数据采集单元II用于监控无刷马达的状态，所数据存储单元II用于存储数据采集单元II采集到的数据并将其传送至逻辑控制单元II，逻辑控制单元II用于处理数据采集单元II发出的数据并将处理后的数据发送至功率输出单元；

数据采集单元I、数据存储单元I、逻辑控制单元I、数据采集单元II、数据存储单元II及逻辑控制单元II与基础供电单元连接，数据采集单元I与无刷马达连接，逻辑控制单元I与数据采集单元II连接，逻辑控制单元II与功率输出单元连接。

无刷马达50、电子陀螺仪平衡模块3、单片机控制模块2及功率输出单元依次连接进行信号传递。电源模块1、电子陀螺仪平衡模块3及单片机控制模块2通过外围电阻、电容、二极管、三极管和PCB铜箔线路集成焊接在无刷马达控制板40上。

无刷马达控制板40还包括触发启动的微动开关和用于控制电动起子正、反转切换的推钮开关，微动开关和推钮开关的结构示意图分别如图4和图5所示，微动开关与单片机控制模块2的启动触发侦测脚位连接，推钮开关与单片机控制模块2的方向切换触发侦测脚位连接；其中微动开关和推钮开关通过耐高温电子线与无刷马达控制板40焊接；

外壳10上设有与微动开关连接的压扣板20、与推钮开关连接的方向推钮30和与无刷马达控制板连接的LED刹车警示灯；

无刷马达50与驱动齿轮60连接，驱动齿轮60与离合器系统70连接，离合器系统70与黄金弹片刹车系统80连接；

黄金弹片刹车系统与离合器系统的分解结构示意图如图6所示，黄金弹片刹车系统80包括扭力筒21、固定在扭力筒21凹槽内的刹车弹片固定座22、分别放入刹车弹片固定座两侧凹槽内的两片黄金弹片23和将刹车弹片固定座22两端固定住的固定座弹簧24，扭力筒21上套有扭力调整圈31；

离合器系统包括离合器28、离合器控制盘26、扭力弹簧25、连接轴27和三根顶针29，离合器控制盘26和扭力弹簧25依次套于连接轴27上，离合器28固定于连接轴上27，三根顶针29穿过扭力筒21一端顶在扭力弹簧25上，另一端顶在扭力调整圈31内设有的凹槽中。

与现有技术相比，上述陀螺仪电动起子可自动维持和监控起子作业时的垂直度，以保证起子锁附螺丝的垂直性，防止使用者因为倾斜使用起子锁附螺丝而导致螺丝花牙、划伤和报废产品，有效降低使用者的疲劳度，提高产品的组装效率，提高制得的产品的品质。