一种手持式电动螺丝刀系统技术方案

一种手持式电动螺丝刀系统，包括螺丝刀本体、伺服驱动器、电源模块和微控制单元MCU，其中电源模块包括开关电源和驱动电源，开关电源为微控制单元MCU供电，驱动电源为伺服驱动器供电，MCU控制伺服驱动器，伺服驱动器驱动螺丝刀本体，螺丝刀本体内设伺服电机驱动。本发明专利技术所涉及的手持式电动螺丝刀系统配置微控制单元，通过微控制单元控制伺服驱动器，而伺服驱动器驱动螺丝刀本体内的伺服电机以此完成锁付动作；而微控制单元通过各种数据接口联网将螺丝刀锁付过程的设置和参数进行保存和、备份和传输可以实现远程管理和数据分析等智能化、数控化操作，提升了整体系统的可应用范围和数字化发展可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种手持式电动螺丝刀系统
本专利技术涉及自动化智能加工
，尤其涉及一种对螺丝拧紧的手持式电动螺丝刀以及应用了该电动螺丝刀的系统。
技术介绍
在自动化加工
，在机械化流水线上采用机械对螺丝进行锁紧工艺是一种高精度、高效率、高稳定性的工装过程。一般是采用机械臂上装配电机驱动的螺丝批，对需要拧紧螺丝进行高速自动锁紧。这种安装在可移动的机械臂上，整体受到机械臂带动驱动然后被定位到预定工位进行加工拧紧的螺丝刀，行业内一般称为机载式螺丝刀，目前也有一种保留了电机驱动螺丝批，但是通过人手持并移动对位的螺丝刀，称为手持式电动螺丝刀。这种螺丝刀兼具灵活性、准确性和高效性，通过人工找准工位，对准待拧紧螺丝，电机驱动批头旋转，高速完成螺丝旋转至拧紧的工作。在工位较为多变复杂的产品，对精度和工艺要求较高的产品领域应用颇广。但是市面上现有的大部分普通手持电动螺丝刀是采用有刷电机驱动，有刷电机结构复杂、可靠性差、故障多、维护工作量大、寿命短以及换向火花容易产生电磁干扰。其次，普通手持电动螺丝刀在锁付螺丝的时候，由于输出的电机经过减速齿轮后，扭力偏差较大，锁付一致性不好导致产品被锁付时候出现扭转过多破损或者未锁紧等锁付异常情况；最后螺丝刀向下旋紧螺丝的时候，批头会受到反作用的向上冲击力，这个冲击力会对减速器/电机带来很大的轴向负载，在使用中大大降低了减速器/电机的使用寿命。最关键的是目前的手持式螺丝刀仅仅是单纯一个电机驱动旋转的拧动工具，没有配置搭载微控制单元MCU/PLC等，无法进行扭矩的记录、对比、纠错和查询等功能，无法备份数据也无法保留数据以备调用。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题提出了一种结构简单、可靠性好、故障率低、使用寿命长，大幅减少对减速器/电机的轴向负载，降低冲击的手持式电动螺丝刀系统，该系统配置了伺服驱动器、电动螺丝刀和微控制单元，在提高效率，提升可靠性和实用性能，整体延长了螺丝刀的使用寿命的同时搭载了智能化管理系统，同时通过网络通讯的方式将系统连接云端实现了数据的保存、备份和传输，极大地提高了整体系统智能化、数控化的潜力和可能性。本专利技术所涉及的一种手持式电动螺丝刀系统，包括螺丝刀本体、伺服驱动器、电源模块和微控制单元MCU，其中电源模块包括开关电源和驱动电源，开关电源为微控制单元MCU供电，驱动电源为伺服驱动器供电，MCU控制伺服驱动器，伺服驱动器驱动螺丝刀本体，螺丝刀本体内设伺服电机驱动。该微控制单元MCU包含通信接口，通信接口包含rs232、rs485、RJ45、IO输入口和IO输出口。该手持式螺丝刀系统还包括通过总线连接的外接设备，该外接设备包括人机界面和扫码设备，该外接设备通过rs232和rs485总线与微控制单元MCU连接，人机界面包含LCD显示屏、触摸屏、实体按键、LED指示灯，通过总线和通信接口与微控制单元MCU交换信息进行控制和显示。扫码设备和我们的设备连接后，通过扫描设备的工件编号将特定的信息与编号绑定后存储起来。该系统还包含单片机PLC和PC后台，单片机PLC通过总线与微控制单元MCU连接，通过单片机PLC控制螺丝供料系统，通过单片机PLC将数据上传到PC后台端，而PC后台端通过以太网连接到云端。PC后台可以通过防火墙连接到mass系统、云端等位置。开关电源输出DC12V、DC5V、DC3.3V三种输出，其中3.3V为微控制单元MCU供电，人机界面如手持扫码等，通过rs232、rs485总线与螺丝刀设备连接，设置并读取设备运行的参数扫码设备和螺丝刀设备连接后，通过扫码设备的工件编号将特定的信息与编号绑定后存储起来。该螺丝刀本体包括外壳、伺服电机、传动部件、装配件和前端套壳，其特征在于，在外壳和前端套壳内设电机座，伺服电机安装到电机座内，电机座通过传动部件驱动批杆套，在批杆套内设置尾缺驱动块，批杆末端安装到批杆套内与尾缺驱动块匹配传动；该传动部件为长销，长销末端的销套与伺服电机的转轴传动配合，而长销的轴驱动批杆套；在批杆套上设有装配件，装配件包含深沟球轴承和隔圈。该批杆套包含前端和后端，其前端内设的尾缺驱动块包括传动销和圆柱销，而其后端为异形轴套；在该批杆套前端设有销孔，该圆柱销贯穿批杆套套身上的销孔并将传动销固定在批杆套前端内部；该后端内孔形状与长销的轴相匹配，长销的轴插入批杆套后端内孔传动。该传动销周向方位有缺口，适配的批杆末端有与该传动销相匹配的缺口，两者配合进行传动。在电机座和前端套壳内，长销和批杆套上依次套设后隔圈、第一深沟球轴承、外隔圈、第二深沟球轴承、前端隔圈，其中后隔圈后端面顶卡在电机座内壁，而第一深沟球轴承、外隔圈、第二深沟球轴承和前端隔圈依次顶紧装配，前端隔圈的前端面被前端套壳卡紧装配固定；第一深沟球轴承承托电机座，而第二深沟球轴承承托前端套壳在前端套壳之外，批杆套上还依次套设了锁紧套、压缩弹簧、拆卸套、定制钢丝挡圈；在批杆套的最前端套盖了一个螺纹保护套；在前端套壳之外还盖设一个螺纹保护套。在外壳后端设有航空接头和挂钩，便于手持和接入电路；在外壳上设有启动开关和正反开关按键。而启动开关电连接启动开关电路板，正反开关按键电连接正反开关电路板。本专利技术所涉及的手持式电动螺丝刀系统配置微控制单元，通过微控制单元控制伺服驱动器，而伺服驱动器驱动螺丝刀本体内的伺服电机以此完成锁付动作；而微控制单元通过各种数据接口联网将螺丝刀锁付过程的设置和参数进行保存和、备份和传输可以实现远程管理和数据分析等智能化、数控化操作，提升了整体系统的可应用范围和数字化发展可能性。而螺丝刀本体内设计中采用长轴传动带动批杆套的传动模式，让长轴提供转动驱动力，大幅降低对伺服电机的轴向负载，避免对电机的轴向冲击，保护电机延长使用寿命。【附图说明】图1是本专利技术所涉及的手持式电动螺丝刀系统的系统框架图；图2是本专利技术所涉及的手持式电动螺丝刀系统的拓扑图；图3是本专利技术所涉及的一种手持式电动螺丝刀本体的整体结构图；图4是本专利技术所涉及的一种手持式电动螺丝刀本体的爆炸示意图；图5是本专利技术所涉及的一种手持式电动螺丝刀本体的剖视图；其中：10、外壳；11、航空接头；12、挂钩；13、启动开关；14、正反开关按键；15、启动开关电路板；16、正反开关电路板；20、伺服电机；21、电机座；30、长销；40、批杆套；41、销孔；51、后隔圈；52、第一深沟球轴承；53、外隔圈；54、第二深沟球轴承；55、前端隔圈；60、前端套壳；70、尾缺驱动块；71、尾缺传动销；72、圆柱销；80、锁紧套；81、压缩弹簧；82、拆卸套；83、钢丝挡圈；84、螺纹保护套；【具体实施方式】下面将结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明，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，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手持式电动螺丝刀系统，包括螺丝刀本体、伺服驱动器、电源模块和微控制单元MCU，其中电源模块包括开关电源和驱动电源，开关电源为微控制单元MCU供电，驱动电源为伺服驱动器供电，MCU控制伺服驱动器，伺服驱动器驱动螺丝刀本体，螺丝刀本体内设伺服电机驱动。/n

【技术特征摘要】
1.一种手持式电动螺丝刀系统，包括螺丝刀本体、伺服驱动器、电源模块和微控制单元MCU，其中电源模块包括开关电源和驱动电源，开关电源为微控制单元MCU供电，驱动电源为伺服驱动器供电，MCU控制伺服驱动器，伺服驱动器驱动螺丝刀本体，螺丝刀本体内设伺服电机驱动。


2.根据权利要求1所述手持式电动螺丝刀系统，其特征在于，该微控制单元MCU包含通信接口，通信接口包含rs232、rs485、RJ45、IO输入口和IO输出口。


3.根据权利要求1所述手持式电动螺丝刀系统，其特征在于，该手持式螺丝刀系统还包括通过总线连接的外接设备，该外接设备包括人机界面和扫码设备，该外接设备通过rs232和rs485总线与微控制单元MCU连接，人机界面包含LCD显示屏、触摸屏、实体按键、LED指示灯，通过总线和通信接口与微控制单元MCU交换信息进行控制和显示；该系统还包含单片机PLC和PC后台，单片机PLC通过总线与微控制单元MCU连接，通过单片机PLC控制螺丝供料系统，通过单片机PLC将数据上传到PC后台端，而PC后台端通过以太网连接到云端。


4.根据权利要求1所述手持式电动螺丝刀系统，其特征在于，该开关电源输出DC12V、DC5V、DC3.3V三种输出，其中3.3V为微控制单元MCU供电，人机界面如手持扫码等，通过rs232、rs485总线与螺丝刀设备连接，设置并读取设备运行的参数扫码设备和螺丝刀设备连接后，通过扫码设备的工件编号将特定的信息与编号绑定后存储起来。


5.根据权利要求1所述手持式电动螺丝刀系统，其特征在于，该螺丝刀本体包括外壳、伺服电机、传动部件、装配件和前端套壳，其特征在于，在外壳和前端套壳内设电机座，伺服电机安装到电机座内，电机座通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟晓，
申请(专利权)人：深圳市艾而特工业自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44