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一种内置动态扭矩传感器及智能拧紧工具的制作方法

2025-10-10 03:13:10
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  本发明涉及拧紧螺丝的辅助设备领域,尤指一种内置动态扭矩传感器及智能拧紧工具。

  1、作为电力驱动的工具,其内部通常都具有扭矩传感器,扭矩传感器用于测量旋转或转动物体时的输出扭矩,合适的扭矩可以确保螺丝能够达到预期的拧紧效果,因而不会过度紧固而导致损坏。

  2、一般情况下,电动螺丝刀内的扭矩传感器,使用的是电阻应变片,电阻应变片能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化,进而输出电压,通过计算获得扭矩;使用电阻应变片的扭矩传感器的技术基本已趋于成熟;

  3、扭矩传感器具有按以下顺序设置的第一连接部、形变部、第二连接部,通常情下,电机轴是通过法兰与第一连接部连接,在旋转的途中,因为扭力的存在,形变部的变形会使得第一连接部与第二连接部的位置存在一定的差异性,这时候,处于形变部上的应变器件就能检测到电机轴的扭矩,但是,第二连接部是通过减速器驱动批头,这种多级传递下,有一部分的力已经被消耗了,例如在减速器中消耗了部分扭矩,很显然,这种测试下的扭矩,精确度低,与批头扭矩的线、另外,传统的电动螺丝刀结构,在测量扭矩时,批头的扭矩是经过多级的传递,例如需要经过减速器传递后,才抵达到应变器件上,所以,批头扭矩检测不及时的问题也就导致了对电机的控制存有一定的延迟,也就是说,电机停止时,螺丝上扭矩的已经超出了最佳的拧紧效果,导致装配精度低,甚至不合格的情况。

  1、为解决上述问题,本发明提供一种内置动态扭矩传感器及智能拧紧工具,该电动螺丝刀中的内置动态扭矩传感器能够直接测算出批头的扭矩,具有高响应、高精度的特点。

  3、一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,包含有:带形变部的旋转件、电刷;所述形变部上设置有电阻应变片;该旋转件在任意旋转方向上将扭矩传递至形变部上的电阻应变片;所述电刷和电阻应变片导通,所述电刷用于向处理器传输通过阻值变化后的检测信号。

  4、进一步地,所述电刷包含有第一导电体与导电滑环,旋转件上装配有绝缘套,导电滑环套在绝缘套上;所述导电滑环与电阻应变片导通,第一导电体为静止部件,通过搭靠在导电滑环上,与电阻应变片传递电流。

  6、进一步地,导电滑环至少设有两个,分别与电阻应变片的输入端与输出端导通,并且以带间隙的方式依序排布在绝缘套上,导电滑环之间设有用于填充上述间隙的隔离圈,其中,所述隔离圈的直径大于导电滑环的直径,使得搭靠在导电滑环上的第一导电体受到相邻隔离圈的约束而被定位在导电滑环上。

  7、进一步地,还包含有接地刷环,接地刷环套在旋转件上,与电刷的第二导电体导通。

  8、进一步地,还包含有套筒,旋转件在套筒内自由转动,套筒内设有固定架,第一导电体被装配在固定架而形成静止部件。

  9、进一步地,旋转件具有与驱动源连接的输入端和与批头相连的输出端,电刷设置在输入端上,形变部设置在上述输入端与输出端之间。

  11、一种智能拧紧工具,包含有输出轴端与对批头提供动力的驱动源,还包含有如上述所述的内置动态扭矩传感器,所述内置动态扭矩传感器设置于输出轴端与批头之间,用于将输出轴端的扭矩传输至批头和同时检测批头上的扭矩。

  12、进一步地,内置动态扭矩传感器具有输入端与输出端,以及设置在输入与输出端之间的形变部;电刷设置在输入端上;输入端与驱动源输出轴端连接,输出端与批头连接。

  14、1.本发明的内置动态扭矩传感器,能够在旋转的时候,保持通电的状态,可以直接测量物体旋转时的扭矩,这种兼顾物体旋转的功能,在电动螺丝刀的领域内,可以直接与驱动源的输出轴端相连,此时,内置动态扭矩传感器所测算的扭矩为批头的真实扭矩,具有高精度的特点。

  15、2.这种内置动态扭矩传感器与驱动源的输出轴端相连,这种直接采集批头扭矩的实施方式,能够提升电动螺丝刀的响应速度,能够及时调整驱动源,确保螺丝得到最佳的拧紧效果。

  16、3.本发明所采用的是电刷结构进行有线连接,相对于无线传输的连接方式,有线连接的抗干扰能力更强,检测信号的传输更加稳定,响应更快,不会产生延时,测算出的扭矩也就更加精准。

  1.一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,包含有:带形变部的旋转件、电刷;所述形变部上设置有电阻应变片;该旋转件在任意旋转方向上将扭矩传递至形变部上的电阻应变片;所述电刷和电阻应变片导通,所述电刷用于向处理器传输通过阻值变化后的检测信号。

  2.根据权利要求1所述的一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,所述电刷包含有第一导电体与导电滑环,旋转件上装配有绝缘套,导电滑环套在绝缘套上;所述导电滑环与电阻应变片导通,第一导电体为静止部件,通过搭靠在导电滑环上,与电阻应变片传递电流。

  3.根据权利要求2所述的一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,所述搭靠为第一导电体切向于导电滑环的外环面。

  4.根据权利要求2所述的一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,导电滑环至少设有两个,分别与电阻应变片的输入端与输出端导通,并且以带间隙的方式依序排布在绝缘套上,导电滑环之间设有用于填充上述间隙的隔离圈,其中,所述隔离圈的直径大于导电滑环的直径,使得搭靠在导电滑环上的第一导电体受到相邻隔离圈的约束而被定位在导电滑环上。

  5.根据权利要求2所述的一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,还包含有接地刷环,接地刷环套在旋转件上,与电刷的第二导电体导通。

  6.根据权利要求2所述的一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,还包含有套筒,旋转件在套筒内自由转动,套筒内设有固定架,第一导电体被装配在固定架而形成静止部件。

  7.根据权利要求1所述的一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,旋转件具有与驱动源连接的输入端和与批头相连的输出端,电刷设置在输入端上,形变部设置在上述输入端与输出端之间。

  8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种内置动态扭矩传感器,其特征在于,所述第一导电体、第二导电体为刷丝。

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  9.一种智能拧紧工具,包含有输出轴端与对批头提供动力的驱动源,其特征在于,还包含有如上述权利要求1-8任意一项所述的内置动态扭矩传感器,所述内置动态扭矩传感器设置于输出轴端与批头之间,用于将输出轴端的扭矩传输至批头和同时检测批头上的扭矩。

  10.根据权利要求9所述的一种智能拧紧工具,其特征在于,内置动态扭矩传感器具有输入端与输出端,以及设置在输入与输出端之间的形变部;电刷设置在输入端上;输入端与驱动源输出轴端连接,输出端与批头连接。

  本发明涉及拧紧螺丝的辅助设备领域,尤指一种内置动态扭矩传感器,包含有带形变部的旋转件、电刷;形变部上设置有电阻应变片;该旋转件在任意旋转方向上将扭矩传递至形变部上的电阻应变片;电刷和电阻应变片导通,电刷用于向处理器传输通过阻值变化后的检测信号,内置动态扭矩传感器能够在旋转的时候,保持通电的状态,可以直接测量物体旋转时的扭矩,这种兼顾物体旋转的功能,可以直接与驱动源的输出轴端相连,此时,内置动态扭矩传感器所测算的扭矩为批头的真实扭矩,具有高精度的特点。