專利名稱：智能電動(dòng)起子及其扭力控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于裝配設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電動(dòng)起子及其扭力控制電路。
背景技術(shù)：
隨著電子裝配工藝要求的不斷提高，對裝配工具的要求也不斷提高。在電動(dòng)工具領(lǐng)域，電動(dòng)起子已是重要的角色，大量運(yùn)用于裝配工藝中。但目前市面上使用的電動(dòng)起子，基本上是依靠機(jī)械的扭力杯來設(shè)定扭力。隨著各種新式精密產(chǎn)品的不斷推出，在裝配一些精密產(chǎn)品的擰緊過程中，對電動(dòng)起子擰緊的扭力精度有了很高的要求，而依靠機(jī)械的扭力杯設(shè)置扭力已經(jīng)達(dá)不到這種精密擰緊的要求了。
發(fā)明內(nèi)容基于上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能電動(dòng)起子的扭力控制電路，旨在解決現(xiàn)有電動(dòng)起子依靠機(jī)械的扭力杯來設(shè)定扭力、效率低并且達(dá)不到高精度扭力鎖附的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種智能電動(dòng)起子的扭力控制電路，連接在供電電源和伺服馬達(dá)之間，包括:與所述伺服馬達(dá)相接、將采集到的電流信號進(jìn)行放大、并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)字信號的采樣電路；同時(shí)與所述供電電源和采樣電路的輸出端相連、將接收到的所述數(shù)字信號處理后得到所述伺服馬達(dá)的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的控制信息的DSP微處理器；以及電源端接所述供電電源，連接在所述DSP微處理器和伺服馬達(dá)之間、根據(jù)所述DSP微處理器輸出的控制信息驅(qū)動(dòng)所述伺服馬達(dá)的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路。進(jìn)一步地，所述扭力控制電路還包括:與所述DSP微處理器相連、顯示所述伺服馬達(dá)的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的LCD顯示屏。具體地，所述采樣電路包括依次相接的:采樣電阻單元、運(yùn)算放大器Ul和模數(shù)轉(zhuǎn)換 ICI。具體地，所述伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路包括依次相接的:與所述DSP微處理器的輸出端相連、將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬控制量輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換 IC2 ；將所述模擬控制量進(jìn)行放大緩沖的運(yùn)算放大器U2 ；以及輸出穩(wěn)定的電壓驅(qū)動(dòng)所述伺服馬達(dá)的串聯(lián)型穩(wěn)壓受控電源。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種智能電動(dòng)起子，所述智能電動(dòng)起子包括上述任一種形式的扭力控制電路。本實(shí)用新型提供的智能電動(dòng)起子,通過其扭力控制電路,能夠計(jì)算出電動(dòng)起子的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)扭力，以解決普通機(jī)械式扭力杯實(shí)現(xiàn)不了的高精度扭力鎖附；并且在整個(gè)智能電動(dòng)起子可設(shè)定的扭力范圍內(nèi)，擰緊時(shí)的轉(zhuǎn)速和扭力都可根據(jù)當(dāng)前采集到的各種參量，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，從而解決了普通機(jī)械式控制扭力的電動(dòng)起子轉(zhuǎn)速固定不可調(diào)而造成的擰緊效率低下、在小扭力擰緊時(shí)又容易產(chǎn)生扭力過沖的問題。

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本實(shí)用新型提供的智能電動(dòng)起子,通過其扭力控制電路,能夠計(jì)算出電動(dòng)起子的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)扭力，以解決普通機(jī)械式扭力杯實(shí)現(xiàn)不了的高精度扭力鎖附。圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:一種智能電動(dòng)起子的扭力控制電路，連接在供電電源10和伺服馬達(dá)20之間，包括采樣電路30、DSP微處理器40和伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路50 ；其中，采樣電路30與伺服馬達(dá)20直接相連、將采集到的電流信號進(jìn)行放大、并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號傳輸給DSP微處理器40, DSP微處理器40的電源端接供電電源10,并且接收采樣電路30傳輸?shù)臄?shù)字信號進(jìn)行處理，運(yùn)用優(yōu)化的PID模糊算法，得到有關(guān)伺服馬達(dá)20的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的精確控制信息，再傳輸給伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路50，以此來控制伺服馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速、扭力和角度，從而形成一個(gè)嚴(yán)密的閉環(huán)回路。圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。作為本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，本第二實(shí)施例與第一實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子扭力控制電路的不同之處僅在于:第二實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路還包括一個(gè)與DSP微處理器40相連的、能夠顯示伺服馬達(dá)20的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的LCD顯示屏60。需要特別說明的是，該處與DSP微處理器40相連的可以是任何可用于與電腦、自動(dòng)鎖附系統(tǒng)等進(jìn)行功能設(shè)置和聯(lián)網(wǎng)、聯(lián)機(jī)操作的聯(lián)網(wǎng)單元，本第二實(shí)施例列舉的LCD顯示屏60僅僅是一種優(yōu)選示例，并不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。這樣，通過一個(gè)LCD顯示屏60，在將采樣到的扭力等參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字參量后，可以非常直觀的通過該LCD顯示屏60顯示出精密的扭力值，解決了普通機(jī)械式扭力杯只能通過刻度來反映扭力值，不能直觀的表達(dá)出當(dāng)前的設(shè)定扭力的問題。圖3是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:作為本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，本第三實(shí)施例提供的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路中，采樣電路30包括依次相接的:采樣電阻單元301、運(yùn)算放大器Ul和模數(shù)轉(zhuǎn)換ICl ；[0030]采樣電阻單元301獲取流經(jīng)伺服馬達(dá)20的電流參數(shù)，傳輸給高精密、低漂移的運(yùn)算放大器Ul中，經(jīng)過放大后，再由一個(gè)高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換ICl將電流信號轉(zhuǎn)換成精確的數(shù)字信號，再通過DSP微處理器40的一系列運(yùn)算后，得到有關(guān)伺服馬達(dá)20的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的精確控制信息，傳輸給伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路50。而伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路50，包括依次相接的:數(shù)模轉(zhuǎn)換IC2、運(yùn)算放大器U2和串聯(lián)型穩(wěn)壓受控電源502 ；數(shù)模轉(zhuǎn)換IC2與DSP微處理器40的輸出端相連，DSP微處理器40根據(jù)采樣電路30獲取到的各種參數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的控制電壓后，輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換IC2 ;數(shù)模轉(zhuǎn)換IC2將數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)換成模擬控制量，再經(jīng)過運(yùn)算放大器U2做一級精密的放大緩沖后，輸出到串聯(lián)型穩(wěn)壓受控電源502，由此輸出穩(wěn)定的電壓驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)20按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速和扭力旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種智能電動(dòng)起子，所述智能電動(dòng)起子包括上述各實(shí)施例提供的扭力控制電路。本實(shí)用新型提供的智能電動(dòng)起子及其扭力控制電路，通過其扭力控制電路，能夠計(jì)算出電動(dòng)起子的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)扭力，以解決普通機(jī)械式扭力杯實(shí)現(xiàn)不了的高精度扭力鎖附；并且在整個(gè)智能電動(dòng)起子可設(shè)定的扭力范圍內(nèi)，擰緊時(shí)的轉(zhuǎn)速和扭力都可根據(jù)當(dāng)前采集到的各種參量，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，從而解決了普通機(jī)械式控制扭力的電動(dòng)起子轉(zhuǎn)速固定不可調(diào)而造成的擰緊效率低下、在小扭力擰緊時(shí)又容易產(chǎn)生扭力過沖的問題。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了較詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改、或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能電動(dòng)起子的扭力控制電路，連接在供電電源和伺服馬達(dá)之間，其特征在于，所述扭力控制電路包括: 與所述伺服馬達(dá)相接、將采集到的電流信號進(jìn)行放大、并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)字信號的采樣電路； 同時(shí)與所述供電電源和采樣電路的輸出端相連、將接收到的所述數(shù)字信號處理后得到所述伺服馬達(dá)的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的控制信息的DSP微處理器；以及 電源端接所述供電電源，連接在所述DSP微處理器和伺服馬達(dá)之間、根據(jù)所述DSP微處理器輸出的控制信息驅(qū)動(dòng)所述伺服馬達(dá)的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路。
2.按權(quán)利要求1所述的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路，其特征在于，所述扭力控制電路還包括: 與所述DSP微處理器相連、顯示所述伺服馬達(dá)的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的LCD顯示屏。
3.按權(quán)利要求1所述的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路，其特征在于，所述采樣電路包括依次相接的:采樣電阻單元、運(yùn)算放大器Ul和模數(shù)轉(zhuǎn)換IC1。
4.按權(quán)利要求1所述的智能電動(dòng)起子的扭力控制電路，其特征在于，所述伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路包括依次相接的: 與所述DSP微處理器的輸出端相連、將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬控制量輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換IC2 ； 將所述模擬控制量進(jìn)行放大緩沖的運(yùn)算放大器U2 ；以及 輸出穩(wěn)定的電壓驅(qū)動(dòng)所述伺服馬達(dá)的串聯(lián)型穩(wěn)壓受控電源。
5.一種智能電動(dòng)起子，包括供電電源和伺服馬達(dá)，其特征在于，所述智能電動(dòng)起子還包括連接在所述供電電源和所述伺服馬達(dá)之間的扭力控制電路，所述扭力控制電路包括: 與所述伺服馬達(dá)相接、將采集到的電流信號進(jìn)行放大、并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)字信號的采樣電路； 同時(shí)與所述供電電源和采樣電路的輸出端相連、將接收到的所述數(shù)字信號處理后得到所述伺服馬達(dá)的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的控制信息的DSP微處理器；以及 電源端接所述供電電源，連接在所述DSP微處理器和伺服馬達(dá)之間、根據(jù)所述DSP微處理器輸出的控制信息驅(qū)動(dòng)所述伺服馬達(dá)的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路。
6.按權(quán)利要求5所述的智能電動(dòng)起子，其特征在于，所述扭力控制電路還包括: 與所述DSP微處理器相連、顯示所述伺服馬達(dá)的實(shí)時(shí)扭力、轉(zhuǎn)速和角度參量的LCD顯示屏。
7.按權(quán)利要求5所述的智能電動(dòng)起子，其特征在于，所述采樣電路包括依次相接的:采樣電阻單元、運(yùn)算放大器Ul和模數(shù)轉(zhuǎn)換IC1。
8.按權(quán)利要求5所述的智能電動(dòng)起子，其特征在于，所述伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路包括依次相接的: 與所述DSP微處理器的輸出端相連、將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬控制量輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換IC2 ； 將所述模擬控制量進(jìn)行放大緩沖的運(yùn)算放大器U2 ；以及 輸出穩(wěn)定的電壓驅(qū)動(dòng)所述伺服馬達(dá)的串聯(lián)型穩(wěn)壓受控電源。
專利摘要本實(shí)用新型屬于裝配設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電動(dòng)起子及其扭力控制電路。本實(shí)用新型提供的智能電動(dòng)起子，通過其扭力控制電路，能夠計(jì)算出電動(dòng)起子的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)扭力，以解決普通機(jī)械式扭力杯實(shí)現(xiàn)不了的高精度扭力鎖附；并且在整個(gè)智能電動(dòng)起子可設(shè)定的扭力范圍內(nèi)，擰緊時(shí)的轉(zhuǎn)速和扭力都可根據(jù)當(dāng)前采集到的各種參量，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，從而解決了普通機(jī)械式控制扭力的電動(dòng)起子轉(zhuǎn)速固定不可調(diào)而造成的擰緊效率低下、在小扭力擰緊時(shí)又容易產(chǎn)生扭力過沖的問題。
文檔編號B25B23/147GK202922505SQ20122057724
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者申箭峰 申請人:深圳市吉之榮科技股份有限公司, 姜堰市吉之榮科技有限公司