一种基于单片机的精密电动螺丝刀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于单片机的精密电动螺丝刀，包括套筒和推送端，推送端固定在套筒的底端；在套筒内安设刀头储存装置、控制装置、感应装置以及驱动装置；螺丝刀头的顶端伸进推送端内与驱动装置连接；本实用新型专利技术解决了螺丝刀在处理精密螺丝与精密旋转要求时的定扭矩、定速以及定圈数需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的精密电动螺丝刀
本技术涉及一种基于单片机的精密电动螺丝刀，属于信息与自动控制类。
技术介绍
螺丝刀分为手动式和电动式，而电动式螺丝刀多为大扭力型，而在处理精密螺丝的情况下，电动螺丝刀因扭力过大而不易使用，手动螺丝刀虽然易于控制扭力，但无法人为精准控制旋转的圈数多少；因此目前还没有一种可以精准控制转动圈数与力度的电动螺丝刀。
技术实现思路
本技术提供一种基于单片机的精密电动螺丝刀，解决了螺丝刀在处理精密螺丝与精密旋转要求时的定扭矩、定速以及定圈数需求。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于单片机的精密电动螺丝刀，包括套筒和推送端，推送端固定在套筒的底端；在套筒内安设刀头储存装置、控制装置、感应装置以及驱动装置；螺丝刀头的顶端伸进推送端内与驱动装置连接；作为本技术的进一步优选，刀头储存装置包括内壳，其外部同轴套设外壳，其中内壳为实心圆柱结构，外壳为一端封闭的中空圆柱结构，在内壳中心沿着轴向方向开设通槽，外壳内部封闭端中心垂直固定连接轴，连接轴与通槽匹配；在内壳的圆柱圆周表面均匀固定若干螺丝刀头；在外壳的底部通过橡胶圈密封；作为本技术的进一步优选，控制装置安装在刀头储存装置下方的空腔内，控制装置包括电池组和单片机，两者通过导线连通，其中电池组选用12V锂电池供电；感应装置包括压力传感器、光电测速模块和应力测速码盘；驱动装置包括相连通的直流电机驱动模块和直流电机，直流电机驱动模块置于控制装置下方的空腔内，直流电机的电机轴分为两部分，分别为上部分和下部分，在上部分与下部分的连接处安装压力传感器；应力测速码盘套设在电机轴上，光电测速模块包括光栅、光源、光电变换器以及光电管，其中光栅分布在应力测速码盘表面，光源、光电管对称布设在应力测速码盘的上方、下方，光电管与光电变换器连通，且光电变换器置于控制装置下方的空腔内；作为本技术的进一步优选，在电机轴上部分的底端开设应变片凹槽，其内嵌设压力传感器，其通过导线与单片机连通；作为本技术的进一步优选，在电机轴的下部分内部开设空心槽，空心槽内部靠近封闭端处沿着圆周内壁开设水平凹槽，水平凹槽上沿着轴向开设刀头凹槽，在下部分空心槽内部沿着轴向还开设一条竖向凹槽；空心槽的封闭端安装弹簧，当弹簧处于放松状态时，弹簧的长度大于刀头凹槽到空心槽封闭端之间的距离；螺丝刀头靠近顶端的侧壁上固定凸起，凸起与刀头凹槽匹配；单片机通过导线同时与直流电机驱动模块、光电管的光电变换器、应力测速码盘连通；作为本技术的进一步优选，在套筒的表面安装按键，按键通过导线与单片机连通；作为本技术的进一步优选，在套筒与安装应力测速码盘对应的侧壁上安装U型支架，应力测速码盘的一部分置于U型开口内；光源、光电管分别安装在U型支架的两个横臂上，且光源、光电管相对设置；作为本技术的进一步优选，在套筒的顶端安装屏幕，其通过导线与单片机连通；作为本技术的进一步优选，在套筒的内侧壁上由上至下安装导线收纳管，套筒内的导线均设置在导线收纳管内。通过以上技术方案，相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：1、本技术采用的部件均为成本低，易生产，易组装，体积小的部件，组装完成的成品体积较小，适合单手操作；2、本技术可以实现定速，定力矩，定圈数旋转，可以满足精密螺丝或精密旋转要求；3、本技术设定的参数可通过屏幕实现可视化。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的优选实施例基于的系统结构图；图2是本技术的优选实施例的整体结构示意图；图3是本技术的优选实施例的电机轴上部分结构示意图，其中3a为整体图，3b为应变片凹槽示意图；图4是本技术的优选实施例的电机轴下部分结构示意图，其中4a是整体图，4b是剖视图；图5是本技术的优选实施例的光电测速模块示意图；图6是本技术的优选实施例螺丝刀头结构示意图；图7是本技术的优选实施例刀头储存装置结构示意图；图8是本技术的优选实施例操作流程示意图。图中：1为刀头储存装置，2为电池组，3为单片机，4为导线收纳管，5为用于安置直流电机驱动模块、光电变换器的空腔，6为直流电机，7为应力测速码盘，8为电机轴，9为电机轴的上部分，10为电机轴的下部分，11为光栅，12为弹簧，13为水平凹槽，14为竖向凹槽，15为刀头凹槽，16为光源，17为光电管，18为凸起，19为外壳，20为内壳，21为通槽，22为连接轴，23为应变片凹槽。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。本技术提供的精密电动螺丝刀主要基于图1所示的构思，按键电路作为人机交互的纽带，使用者通过按键电路完成开启/关闭，设定参数等内容；单片机3作为主控，用于控制整个系统的控制任务；屏幕作为人机交互的体现部分，用于反映机器工作状态与给使用者提供操作的提示；电机作为本技术的执行模块，根据单片机3提供的指令完成相应的机械任务；感应装置作为获取现实工作状态的部分，向单片机3发送得到的控制数据的反馈以帮助系统按设定参数运行。基于上述构思，本申请提供一种优选实施例，如图2所示，包括呈圆柱状的中空套筒，套筒的内部按照“塔式结构”分层安装各个部件，具体的在套筒内由上至下分布着刀头储存装置1、电池组2、单片机3、直流电机驱动模块、光电变换器以及直流电机6，在置有单片机3空腔的圆周表面安装按键，直流电机6的电机轴8置于推送端内，推送端固定在中空套筒的底部，螺丝刀头的顶端伸进推送端内与电机轴8连接。按照上述结构进行安装可以最大限度的减小装置的直径，方便手持电动螺丝刀进行操作，同时结构紧凑易于维护；按键设置在圆筒圆周表面，处于整个装置的中间位置，符合人体工学，在使用时可以保证手指可以按到任意一个按键，方便控制；本申请自带刀头储存装置1，可以提高整个装置的集成度，也利于螺丝刀头的更换与保护。实施例1：直流电机6的电机轴8部分一分为二，分别为上部分和下部分，两者紧密固定；图4所示，电机轴的下部分10内部开设空心槽，空心槽内部靠近封闭端处沿着圆周内壁开设水平凹槽13，水平凹槽13上沿着轴向开设刀头凹槽15，在下部分空心槽内部沿着轴向还开设一条竖向凹槽14；空心槽的封闭端安装弹簧12，当弹簧12处于放松状态时，弹簧12的长度大于刀头凹槽15到空心槽封闭端之间的距离；储存在刀头储存装置1内的螺丝刀头，图6所示，螺丝刀头靠近顶端的侧壁上固定凸起18，凸起18与刀头凹槽15匹配；使用时，螺丝刀头的凸起18部分经过竖向凹槽14插入电机轴8的下半部分空心槽内，当螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片机的精密电动螺丝刀，其特征在于：包括套筒和推送端，推送端固定在套筒的底端；/n在套筒内安设刀头储存装置、控制装置、感应装置以及驱动装置；/n螺丝刀头的顶端伸进推送端内与驱动装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的精密电动螺丝刀，其特征在于：包括套筒和推送端，推送端固定在套筒的底端；
在套筒内安设刀头储存装置、控制装置、感应装置以及驱动装置；
螺丝刀头的顶端伸进推送端内与驱动装置连接。


2.根据权利要求1所述的基于单片机的精密电动螺丝刀，其特征在于：
刀头储存装置包括内壳，其外部同轴套设外壳，其中内壳为实心圆柱结构，外壳为一端封闭的中空圆柱结构，在内壳中心沿着轴向方向开设通槽，外壳内部封闭端中心垂直固定连接轴，连接轴与通槽匹配；
在内壳的圆柱圆周表面均匀固定若干螺丝刀头；
在外壳的底部通过橡胶圈密封。


3.根据权利要求1所述的基于单片机的精密电动螺丝刀，其特征在于：
控制装置安装在刀头储存装置下方的空腔内，控制装置包括电池组和单片机，两者通过导线连通，其中电池组选用12V锂电池供电；
感应装置包括压力传感器、光电测速模块和应力测速码盘；
驱动装置包括相连通的直流电机驱动模块和直流电机，直流电机驱动模块置于控制装置下方的空腔内，直流电机的电机轴分为两部分，分别为上部分和下部分，在上部分与下部分的连接处安装压力传感器；
应力测速码盘套设在电机轴上，光电测速模块包括光栅、光源、光电变换器以及光电管，其中光栅分布在应力测速码盘表面，光源、光电管对称布设在应力测速码盘的上方、下方，光电管与光电变换器连通，且光电变换器置于控制装置下方的空腔内。


4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成煜，张艳艳，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32