一种数显扳手及系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数显扳手及系统，它解决了现有技术中扳手精度不高、充电不便、充电时间长的问题，具有能够更好地实现人机交互、扭矩精度高、能够进行无线充电且可实现拧紧角度检测以及扳手自身运行轨迹监控的效果；其技术方案为：包括扳手主体，扳手主体一端通过凸台结构与力臂传感器组件可拆卸连接，扳手主体另一端连接手柄，手柄内部装有起警示功能的震动马达组件；所述扳手主体内部安装有用于实现人机交互、显示信息的主控板组件，所述扳手主体配置无线充电模块。

A Digital Display Spanner and System

【技术实现步骤摘要】
一种数显扳手及系统
本技术涉及智能装配
，尤其涉及一种数显扳手及系统。
技术介绍
随着我国制造业产品质量的提高、智能装配产业的快速发展，制造业尤其是汽车、铁路、船舶等行业对于装配拧紧过程中的扭矩精度要求越来越高，特别是高精密设备、高强度部件对于扭矩要求非常精确，螺纹紧固件必须控制在设定的扭矩范围内进行装配，同时随着智能装配产业的发展，制造业对于扭矩扳手的需求也不仅仅局限于对于所拧紧固件扭矩精度的控制，更多的也要符合智能装配产业其他功能的需求。目前扭矩扳手在应用量程范围内精度普遍达不到理想的要求；扳手整体属于受力结构，在不当操作或者跌落情况下，很容易发生内部元器件的损坏。对于扳手电池充电普遍采用更换电池或者扳手支座接插式充电方式，更换电池容易造成资源浪费且操作费时，接插式充电方式在扳手工业应用领域容易受到磨损导致后期扳手支座经常更换维修并带来不便；扳手设计针对复杂的生产现场不能满足操作员的理想操作性能。目前装配作业过程中对于拧紧工位点对点、紧固件拧紧顺序要求较高，扳手并没有能实现对自身运行轨迹监控的功能，同时不能实现拧紧工艺位置警示功能；另外，目前扳手精度越高，其造价成本也随之增加。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供了一种数显扳手，其具有能够更好地实现人机交互、扭矩精度高、能够进行无线充电且可实现拧紧角度检测以及扳手自身运行轨迹监控的效果。一种数显扳手，包括扳手主体，扳手主体一端通过凸台结构与力臂传感器组件可拆卸连接，扳手主体另一端连接手柄，手柄内部装有起警示功能的震动马达组件；所述扳手主体内部安装有用于实现人机交互、显示信息的主控板组件以及调理板、通讯与充电板；所述通讯与充电板配置无线充电模块。进一步的，所述力臂传感器组件包括扳手延长杆和设于扳手延长杆内部的扭矩传感器；所述扳手延长杆端部具有凸台，扳手主体端部具有与所述凸台相配合的凹槽。进一步的，所述凸台与凹槽紧密贴合且通过紧固件I连接。进一步的，所述震动马达组件包括震动马达、安装套，所述震动马达通过套设于其外侧起夹紧作用的安装套与手柄固定。进一步的，所述主控板组件包括主控板及其安装板，所述主控板具有角度模块、驱动模块、存储模块和显示模块。进一步的，所述主控板、调理板、通讯与充电板与扳手主体间均受力隔离；调理板与主控板之间通过接插件和紧固件II连接，主控板与调理板之间通过橡胶垫配合扳手主体的受力隔离实现防震。进一步的，所述手柄与扳手主体的连接端设有起警示功能的环状灯，所述扳手主体安装蜂鸣器；所述手柄内部安装锂电池，手柄外侧设有手柄套。本技术还提供了一种数显扳手系统，其具有极大地简化扭矩扳手使用过程中的复杂性、充电方便的效果。一种数显扳手系统，包括无线充电支座和所述的数显扳手，所述无线充电支座包括支撑于数显扳手两端的第一支撑块、第二支撑块；所述无线充电支座具有线圈安装盒，所述线圈安装盒内部具有与数显扳手中无线充电模块相配合的无线充电发射端线圈，以实现对锂电池充电。进一步的，所述第一支撑块、第二支撑块安装于充电底座的上部，充电底座一侧具有充电插座；所述线圈安装盒表面具有贴膜，充电底座配置指示灯。一种数显扳手系统的使用方法，包括以下步骤：(1)通过驱动模块对数显扳手进行参数配置，并设置扳手拧紧过程中扳手所处的初始位置、中间各点位置和终止位置；(2)数显扳手的力臂传感器组件与待拧紧件配合，拧紧过程中扭矩通过扭矩传感器传递至调理板，主控板对调理板进行数据采集与处理，检测数显扳手当前扭矩值；通过角度模块结合主控板的数据处理实现拧紧过程中拧紧角度监控，且通过角度模块监测扳手自身三轴坐标系与扳手加速度，实现对扳手运动轨迹及其位置的检测，并通过显示模块显示拧紧过程中的扭矩值与角度值；(3)当数显扳手达到目标扭矩区间范围内，且扳手在设定拧紧位置，环状灯的绿灯闪烁，震动马达与蜂鸣器同时报警提示合格；当发生超出拧紧扭矩、角度范围或者扳手不在拧紧过程中设定位置的任意一项，环状灯红灯闪烁，同时报警提示，每一次拧紧过程将数据存储到扳手存储模块中，同时通过无线通信模块传输至上位机；(4)数显扳手完成对各待拧紧件的拧紧操作后，放置于无线充电支座上进行无线充电。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术的数显扳手通过无线通信模块、MICROUSB驱动模块实现与上位机通讯，保证了扳手可无线操作、拧紧数据传输无丢失、参数配置方便；通过存储模块可实现扳手拧紧数据存储，实现扳手远距离操作断线后重连并传输拧紧数据，拓展扳手使用空间；(2)本技术通过环状灯、震动马达、蜂鸣器可实现非常好的视觉、触觉、听觉警示功能，对于复杂的生产现场，操作员可以非常清晰地感知紧固件拧紧过程中扳手的警示效果；(3)本技术的无线充电模块采用合理的锂电池充电与监控方式，提高了充电效率与锂电池使用寿命，实现了扳手优良的无线充电方式，同步地提高了扳手的应用效率；(4)本技术通过主控板、调理板、通讯与充电板的受力隔离安装方式，使扳手具有一定的抗摔、防震能力；通过MCU对角度模块信号的采集处理能够实现扳手拧紧角度检测、运行轨迹监控，从而满足对拧紧现场监控警示功能的需求；(5)本技术采用力臂传感器组件与扳手主体紧密安装的结构方式，能够降低安装误差、提高扳手扭矩精度，并缩减扳手成本；本技术数显扳手极大地降低了扳手使用复杂度，提高了生产工作效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本技术的主视图；图2为图1的A-A方向剖视图；图3为图2的B向视图；图4为图2中的局部视图I；图5为图2中的局部视图II；图6为图2中的局部视图III；图7为本技术的数显扳手无线充电结构示意图；图8为本技术的无线充电支座俯视图；图9为图8的C-C方向剖视图；图中，1-扳手主体，2-扳手延长杆，3-扭矩传感器，4-主控板组件，401-主控板，402-安装板；5-调理板，6-通讯与充电板，7-后盖，8-手柄，9-环状灯，10-震动马达组件，1001-震动马达，1002-安装套，1003-紧固件III；11-锂电池，12-手柄套；13-无线充电支座，1301-充电底座，1302-第一支撑块，1303-线圈安装盒、1304-无线充电发射端线圈，1305-贴膜，1306-无线充电发射端电路板，1307-第二支撑块，1308-第二端盖，1309-充电插座，1310-指示灯，1311-第一端盖，14-过音孔，15-凸台，16-紧固件I，17-MICROUSB母座，18-插接件，19-紧固件II。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
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【技术保护点】
1.一种数显扳手，其特征在于，包括扳手主体，扳手主体一端通过凸台结构与力臂传感器组件可拆卸连接，扳手主体另一端连接手柄，手柄内部装有起警示功能的震动马达组件；所述扳手主体内部安装有用于实现人机交互、显示信息的主控板组件以及调理板、通讯与充电板；所述通讯与充电板配置无线充电模块。

【技术特征摘要】
1.一种数显扳手，其特征在于，包括扳手主体，扳手主体一端通过凸台结构与力臂传感器组件可拆卸连接，扳手主体另一端连接手柄，手柄内部装有起警示功能的震动马达组件；所述扳手主体内部安装有用于实现人机交互、显示信息的主控板组件以及调理板、通讯与充电板；所述通讯与充电板配置无线充电模块。2.根据权利要求1所述的一种数显扳手，其特征在于，所述力臂传感器组件包括扳手延长杆和设于扳手延长杆内部的扭矩传感器；所述扳手延长杆端部具有凸台，扳手主体端部具有与所述凸台相配合的凹槽。3.根据权利要求2所述的一种数显扳手，其特征在于，所述凸台与凹槽紧密贴合且通过紧固件I连接。4.根据权利要求1所述的一种数显扳手，其特征在于，所述震动马达组件包括震动马达、安装套，所述震动马达通过套设于其外侧起夹紧作用的安装套与手柄固定。5.根据权利要求1所述的一种数显扳手，其特征在于，所述主控板组件包括主控板及其安装板，所述主控板具有角度模块、驱动模块、存储模块和显示模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，徐东，单伟，姜宁，
申请(专利权)人：山东中车同力达智能机械有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37