一种扳手的制作方法

1.本实用新型涉及机床加工技术领域，更具体地说涉及一种扳手，可实时显示扭矩大小。


背景技术：

2.机床加工行业、刀具夹柄(er型/dsk型等)，强力铣刀柄和弹簧夹头刀柄使用非常广泛，这类刀柄是利用夹套变形原理来锁紧刀具，使刀具在使用过程中安全可靠，但刀具在使用过程加工切削中，刀柄的锁紧扭矩的大小对刀具的装夹精度、加工稳定性和刀柄寿命都有影响：锁紧扭矩过小，可能会造成刀具夹紧力不足，刀具切削时会出现刀具移位、振刀等问题，从而可能会使刀具损坏，工件加工尺寸不合格，甚至产生刀具或产品报废，严重时还会对加工设备精度产生影响；锁紧扭矩过大，会出现刀柄锁紧机构变形，影响刀具装夹精度、也会造成内夹头产生损坏，或者再次拆卸换刀时无法拆开，造成刀具无法使用，从而使刀柄寿命缩短。
3.目前刀具使用附带的专有扳手进行锁紧，需要用锤子敲击或用加长加力杆等方法以达到刀具预锁紧力的要求，这种方式产生的扭矩不可测，仅凭人为经验。因人为力量的大小，熟练程度等因素不稳定，容易引起不良后果；其次目前扳手比较轻便单薄，厚度约3-4mm，经常拆卸夹头时容易损坏，而用锤头敲击的方式有可能损坏锁紧螺母和扳手。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题。
5.为此，本实用新型设计了一款可以观测扭矩大小的扳手。为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
6.本技术实施例提供了一种扳手，所述扳手包括扳手头组件、扳手柄组件，所述扳手柄组件内设置有扭矩测量装置，外部设有扭矩显示装置，所述扭矩测量装置与扭矩显示装置电连接，用于监测装夹过程中的锁紧力扭矩。
7.优选地、所述扭矩测量装置包括扭矩传感组件、处理电路，所述扭矩传感组件的一端连接所述扳手头组件，另一端连接处理电路，用于将所述扳手头组件传递的扭矩信号转换为电信号后传输至处理电路，并将所述扳手头组件传递的扭矩对应的扭矩大小显示至扭矩显示装置。
8.优选地、所述扭矩传感组件包括扭矩传感器、弹性应变轴以及轴应变传感器，所述轴应变传感器通过所述弹性应变轴与所述扭矩传感器连接，用于将所述扳手头组件传递的扭矩通过所述弹性应变轴转换为所述扭矩信号。
9.优选地、所述处理电路包括：放大电路、控制电路，所述控制电路通过所述放大电路与所述扭矩传感组件连接，用于将所述扭矩传感组件传输的模拟电信号放大后转化为数字信号。
10.优选地、所述扳手头组件还包括：位于扳手头组件前端的可换式卡头，用以适配不
同刀具。
11.优选地、所述扳手头组件和所述可换式卡头连接的一端设置有弾珠和弹簧，用于将所述可换式卡头卡扣到所述扳手头组件，所述扳手头组件另一端通过密封的方式连接扳手柄组件。
12.优选地、所述可换式卡头与加紧螺母连接部位的厚度为8-10mm。
13.优选地、所述显示装置包括显示屏、以及调整按钮，所述调整按钮用于调整所述扭矩显示装置的数值归零校正操作或调整操作。
14.优选地、所述扳手柄组件还包扳手接柄，所述扳手接柄内部设有可盛放电源的空腔，与所述扳手柄可拆卸连接。
15.优选地、所述扳手接柄的自由端设置有可拆卸堵头，堵头朝向所述可盛放电源的空腔的方向上设置有弹簧，通过所述堵头将电源固定安装于所述扳手接柄内部。
16.本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
17.本实用新型相对于现有装夹刀具的扳手工具，扳手使用过程中扭矩可以直观测量，控制因素稳定，施加适当范围的扭矩可以有效保护内部夹套，避免刀具损坏、产品损坏、设备损坏等，使刀具的锁紧力更加安全可靠。
附图说明
18.本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是本实用新型一实施例提出的扳手切面示意图；
20.图2是本实用新型一实施例提出的扳手俯视示意图；
21.图3是本实用新型一实施例提出的扳手卡头示意图；
22.图4是本实用新型一实施例提出的扳手卡头和扳手组合示意图。
23.附图标记说明：
24.1-可换夹头，2-弹珠，3-方榫头，4-密封圈，5-外套，6-表盘，7-显示屏，8-调整按钮，9-接柄，10-外套，11-手柄钮，12-弹簧，13-弹性应变轴，14-轴应变传感器，15-导线，16-放大电路，17-控制电路，18-显示电路，19-导线，20-内套，21-触点，22-电源，23-弹簧，24-堵头。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
26.本实施例提供了一种扳手，所述扳手包括扳手头组件、扳手柄组件，所述扳手柄组件内设置有扭矩测量装置，外部设有扭矩显示装置，所述扭矩测量装置与扭矩显示装置电连接，用于监测装夹过程中的锁紧力扭矩。本技术中的扳手可以实时的观测扳手使用过程中的扭矩大小，解决了以往扳手使用过程中扭矩不可测，仅凭经验夹紧刀具，因人为力量大
小和熟练程度等不稳定因素而引起的不良后果。
27.本技术的一些实施例中，扳手的扭矩测量装置包括扭矩传感组件、处理电路，其中扭矩传感组件的一端连接所述扳手头组件，另一端连接处理电路，用于将所述扳手头组件传递的扭矩信号转换为电信号后传输至处理电路，并将所述扳手头组件传递的扭矩对应的扭矩大小显示至扭矩显示装置。其中扭矩传感组件又包括扭矩传感器、弹性应变轴以及轴应变传感器三部分，此轴应变传感器通过弹性应变轴与扭矩传感器连接，用于将所述扳手头组件传递的扭矩通过所述弹性应变轴转换为所述扭矩信号。
28.作为本技术中一种可能实现的方式，扳手的显示装置包括显示屏、以及调整按钮，其中调整按钮用于调整所述扭矩显示装置的数值归零校正操作或调整操作。此方案的设计主要考虑到扳手在长期的使用过程中由于温度，湿度以及传感器本身的性能等因素而导致的读数偏差，通过此技术方案可以有效及时地纠正。
29.作为本技术中一种可能实现的方式，扳手柄组件还包扳手接柄，其中扳手接柄内部设有可盛放电源的空腔，与所述扳手柄可拆卸连接；扳手接柄的自由端设置有可拆卸堵头，堵头朝向所述可盛放电源的空腔的方向上设置有弹簧，通过所述堵头将电源固定安装于所述扳手接柄内部。本技术中的电源也可以以封闭的方式封闭于扳手柄内部，将电源充电接口设置于扳手柄上，便于电源能量耗尽时及时地进行补充。同样也可以用其他方式进行电源能量的补充，比如扳手柄上非常受力部分设置太阳板，用于电源能量的补充。
30.作为本技术中一种可能实现的方式，扳手的处理电路包括：放大电路、控制电路，其中控制电路通过放大电路与传感组件连接，用于将传感组件传输的模拟电信号放大后转化为数字信号，转换后的数字信号通过一定的转换，以扭矩的方式显示在显示装置上。
31.作为本技术中一种可能实现的方式，扳手的头组件还包括位于扳手头组件前端的可换式卡头，用以适配不同刀具，其中扳手头组件和可换式卡头连接的一端设置有弹珠和弹簧，用于将所述可换式卡头卡扣到所述扳手头组件，所述扳手头组件另一端通过密封的方式连接扳手柄组件。目前常规扳手的卡头比较轻便单薄，厚度约3-4mm，经常拆卸夹头时易损坏，用锤头敲击会损坏锁紧螺母和扳手。本技术中可换式卡头与加紧螺母连接部位的厚度为8-10mm，不易损坏，牢固耐用。
32.本技术中技术方案相对于现有装夹刀具使用的扳手工具，具有如下技术效果：首先、该监控刀具锁紧力扳手能够根据不同的刀具型号，更换大小以及形状不同的的接头，更换时、扳手头组件与卡头方榫型标准接头相连接，方便简洁；其次、扳手使用过程中扭矩可以直观测量，控制因素稳定，施加适当范围的扭矩，这样可以有效保护内部夹套，避免刀具损坏、甚至产品和设备的损坏；再次、本技术中的扳手能够根据不同的刀具型号，并综合考虑锁紧螺母的卡槽长度，制作较厚的卡头，使之不易损坏，牢固耐用。
33.下面结合一个优选实施例，对上述实施例中涉及到的内容进行说明。
34.如图1所示，本技术中扳手具有可换式卡头1，针对不同规格型号的刀具夹头，依据国标不同规格型号的锁紧螺母外卡槽，制造如er32/er25/er16等不同尺寸的卡头，可换卡头1右侧内四方榫槽采用统一尺寸，内侧制作1/2寸通用接口，在扳手柄组件与可换卡头连接处安装有弹珠2和弹簧12，用于方便安装不同规格的扳手卡头；卡头左侧与刀具夹紧螺母连接部位，增加厚度，制作8-10mm厚卡头，使之牢固耐用，安全可靠。
35.本技术中的扳手本体主要包括扳手头组件、扭矩传感机构、电路处理组件、扭矩显
示组件、接柄组件和后盖组件等连接而成。其中扳手头组件具有与可换卡头1右侧内四方榫槽对应的方榫头3、并通过密封圈4与扳手柄外套5密封连接；在扳手柄外套5内部、扳手头组件与扭矩传感器的一端连接，根据扳手头传递的力矩的大小传递到弹性应变轴13上，通过应变传感器14，将信号传递至变换放大电路16，经过控制电路17将模拟信号装换成数字信号(a/d转换)，最终反馈到显示电路18，从而显示力矩的准确数据，通过导线15连接内部电源，实现闭环控制。
36.扳手显示装置包括表盘6，显示屏7以及调整按钮8。调整按钮8实现扭矩数值归零校正或调整操作，显示屏7能够根据扭矩大小的不同，清晰显示读数，包含扭力设定，单位设定，模式设定，数值储存，数值清除及校正功能等，具有精度高、误差小等特点。
37.扳手柄组件连接有接柄9，接柄9通过与手柄组件相互对应的螺旋旋转结构与手柄组件连接，接柄9包括外套10和手柄钮11，接柄9的外套10内部中空，用于安装电源22、例如不同型号的电池，手柄钮11方便接柄的安装和拆卸。
38.接柄还包括内套20，手柄组件与接柄9中空连接，通过导线19将接柄提供的电源能提供给手柄组件的处理电路以及显示装置，扳手接柄的自由端设置有可拆卸堵头24，堵头朝向所述可盛放电源的空腔的方向上设置有弹簧23，通过所述堵头将电源固定安装于扳手接柄内部且具有接通电源电极的作用，电源的另一个电极通过触点21与之相连。
39.使用时、将接柄堵头拆卸后安装电源，电源安装后安装好堵头，此时查看显示屏的读数，若不是预设读数，调节调整按钮、对显示装置进行数值归零校正操作。
40.读数校准后，根据螺母不同，更换相应型号的可换卡头、此时显示装置上会显示扭矩大小。
41.转动扳手时、扭矩传感器会将扳手头组件传递的力矩大小传递到扭矩传感组件，用于将扳手头组件传递的扭矩通过所述弹性应变轴转换为所述扭矩信号，之后就将扭矩信号传递给处理电路，然后经过信号的放大和模数转换以及其他信号处理后最终将力矩大小现实在显示装置上。
42.本实用新型产品能够解决刀具装夹过程中扭矩大小仅凭感觉的缺陷，可以将扭矩实时直观的在显示屏上显示，增强在刀具装夹过程中施加扭矩的准确性，提高刀具夹柄使用的安全性，减少因人为因素而造成的各项损失，简洁实用。
43.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
44.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以
是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。