本發(fā)明涉及電動工具領(lǐng)域，尤其涉及一種磁聯(lián)軸電動螺絲刀負(fù)載測試裝置。

背景技術(shù)：

隨著磁性材料的發(fā)展以及新型磁性材料的出現(xiàn)，磁力傳動聯(lián)軸器傳遞的扭矩將愈來愈大，體積將愈來愈小，它的應(yīng)用范圍將愈來愈廣，除了泵和反應(yīng)釜以外，閥門、液壓缸和氣缸以及其他一些需解決動密封泄漏問題的場合都可應(yīng)用?？梢灶A(yù)計，磁力傳動聯(lián)軸器將會有一個非常廣闊的市場前景。

磁力傳動聯(lián)軸器屬非接觸式聯(lián)軸器，它一般由內(nèi)外2個磁體組成，內(nèi)磁體與被傳動件相連，外磁體與動力件相連。磁力傳動聯(lián)軸器除了具有彈性聯(lián)軸器緩沖吸振的功能外，其最大的特點在于它打破傳統(tǒng)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)形式，采用全新的磁耦合原理，實現(xiàn)主動軸與從動軸之間不通過直接接觸便能進行力與力矩的傳遞，并可將動密封化為靜密封，實現(xiàn)零泄漏。因此它廣泛應(yīng)用于對泄漏有特殊要求的場合。

電動螺絲刀是裝有調(diào)節(jié)和限制扭矩的機構(gòu)，用于擰緊和旋松螺釘用的電動工具，其主要用于裝配線，是大部分生產(chǎn)企業(yè)必備的工具之一。

一般而言，電動螺絲刀的結(jié)構(gòu)由電動機、齒輪減速器、離合器裝置、螺絲刀頭和保護套、正反轉(zhuǎn)電源開關(guān)及電源聯(lián)接裝置件等組成。其中，電動機通過齒輪減速器與螺絲刀頭連接，即目前電動螺絲刀中，電動機與螺絲刀頭是硬連接的，硬連接在過載堵轉(zhuǎn)時會直接沖擊電機，容易損壞電機。

因此，有必要設(shè)計一種非接觸式且?guī)н^載快速保護的電動螺絲刀。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述問題提供一種磁聯(lián)軸電動螺絲刀負(fù)載測試裝置，采用非接觸式聯(lián)軸器來進行力與力矩的傳遞，通過兩組檢測組件來產(chǎn)生兩組波形，根據(jù)波形得出各自的轉(zhuǎn)速、負(fù)載大小，用來作為速度控制以及功率控制的反饋；同時根據(jù)兩組波形的對比來判斷是否過載，使得控制器在過載的情況下，能快速檢測到進而關(guān)閉電機，為電動螺絲刀提供了快速的過載保護；并能進一步判斷出是批頭過載還是電機堵轉(zhuǎn)，便于用戶根據(jù)具體故障進行及時有效的改善。

為實現(xiàn)上述目的，達到上述效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種磁聯(lián)軸電動螺絲刀負(fù)載測試裝置，包括批頭、主動軸、外套、輸出軸、電機、減速器以及控制器，批頭與主動軸連接，輸出軸和減速器連接，減速器和電機連接，主動軸通過外轉(zhuǎn)子套連接有外轉(zhuǎn)子，輸出軸通過內(nèi)轉(zhuǎn)子磁力軸連接有內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機上的電機軸通過減速器，驅(qū)動輸出軸進行轉(zhuǎn)動，從而使內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，在磁性耦合的作用下，外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動，通過主動軸帶動批頭轉(zhuǎn)動，從而完成對螺釘?shù)臄Q緊或旋松；在外轉(zhuǎn)子套的外圍設(shè)置有一組檢測外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的檢測器組件，電機軸連接有檢測桿，在檢測桿設(shè)置有一組能測試檢測桿轉(zhuǎn)速的檢測器組件，檢測器組件隨內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生脈沖，控制器根據(jù)兩個脈沖所產(chǎn)生波形的占空比、信號頻率、信號波形的穩(wěn)定性可以得出負(fù)載大小和轉(zhuǎn)速，用來作為速度控制、功率控制的反饋以及判斷是否過載。

作為檢測器組件的一種優(yōu)選方式，檢測器組件包括霍爾傳感器與至少一個磁鐵，磁鐵放置在外轉(zhuǎn)子套的外圍與檢測器上，霍爾傳感器放置在磁鐵的相對側(cè)，其中磁鐵轉(zhuǎn)到霍爾傳感器放置的位置時，就會因為受到磁場變化，并切割磁力線，霍爾傳感器就會輸出脈沖信號。

作為檢測器組件的一種優(yōu)選方式，檢測器組件包括紅外傳感器與至少一個紅外反射區(qū)域，紅外傳感器包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，紅外反射區(qū)域放置在外轉(zhuǎn)子套的外圍與檢測器上，紅外傳感器放置在紅外反射區(qū)域的相對側(cè)，紅外發(fā)射器發(fā)出紅外信號，在遇到紅外反射區(qū)域后，反射紅外信號至紅外接收器接收，從而產(chǎn)生脈沖。

作為檢測器組件設(shè)置位置的一種優(yōu)選方式，外轉(zhuǎn)子套上連接有聯(lián)軸器套，檢測器組件中的傳感器分別設(shè)置在聯(lián)軸器套上和控制器上，聯(lián)軸器套和控制器均不發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而使內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動到一定位置后，在聯(lián)軸器套和控制器上的傳感器，在觸發(fā)裝置的作用下，從而產(chǎn)生波形。

作為磁鐵的進一步優(yōu)化，在檢測器上設(shè)置有兩個以上的磁鐵，設(shè)置在檢測器上的磁鐵在長度上不相互對稱，這樣在電機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的波形有所差異，可以以此來檢測電機的正反轉(zhuǎn)。

為了便于用戶更換批頭，該批頭上連接有批頭拆裝裝置，批頭拆裝裝置包括批頭連接套、設(shè)置在批頭連接套上且用來固定批頭的批頭定位鋼珠、批頭固定時用來頂住批頭定位鋼珠的批頭定位套、與批頭定位套連接的批頭彈簧；批頭定位套上設(shè)置有與批頭定位鋼珠相對應(yīng)的開口，在更換時，用戶向下作用力于批頭定位套上，批頭彈簧開始壓縮至開口對應(yīng)批頭定位鋼珠處，此時用戶取出批頭，擠壓批頭定位鋼珠露在開口上，插入適合的批頭至合適的位置，松開批頭定位套，批頭彈簧開始回彈，使得開口與批頭定位鋼珠錯位，此時批頭定位套的側(cè)壁擠壓批頭定位鋼珠，從而固定批頭。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，磁聯(lián)軸電動螺絲刀負(fù)載測試裝置包括扭矩調(diào)節(jié)螺母，扭矩調(diào)節(jié)螺母通過調(diào)節(jié)外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的間隔距離或耦合面積來調(diào)節(jié)扭矩，外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的間隔距離越遠或耦合面積越少，則產(chǎn)生的扭矩力度越小，反之越大。

作為磁聯(lián)軸器的一種優(yōu)選方式，在內(nèi)轉(zhuǎn)子的外圓周部分、外轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓周部分分別裝有磁體，內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子上的磁體工作面相對齊，磁體為偶數(shù)極，且按照NS交叉方式圓周排列，采用同軸型磁聯(lián)軸器，能夠在一定的尺寸內(nèi)提供較大的扭矩力度。

本發(fā)明的有益效果是：

一種磁聯(lián)軸電動螺絲刀負(fù)載測試裝置，通過外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁性耦合，達到了采用非接觸式聯(lián)軸器來進行力與力矩傳遞的技術(shù)效果；通過設(shè)置有兩組檢測器組件，從而產(chǎn)生兩組波形，根據(jù)波形分別得到電機和外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和帶載大小，用來作為速度控制以及功率控制的反饋；同時根據(jù)兩組波形的對比情況來判斷是否過載，使得控制器在電動螺絲刀過載的情況下，能快速檢測到進而關(guān)閉電機，即為電動螺絲刀提供了快速的過載保護；并能進一步判斷出是批頭過載還是電機堵轉(zhuǎn)，便于用戶根據(jù)具體故障進行及時有效的改善；同時，通過批頭拆裝裝置，使得用戶能隨時更換合適的批頭，通過扭矩調(diào)節(jié)螺母來調(diào)節(jié)鎖緊扭力，從而適應(yīng)各種不同螺釘?shù)臄Q緊或旋松。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后，本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明涉及的磁聯(lián)軸電動螺絲刀負(fù)載測試裝置的示意圖；

圖2為圖1的剖面圖；

圖3為圖1的部分拆解示意圖；

圖4為圖1另一部分的拆解示意圖；

圖5為圖2中A區(qū)域的放大示意圖；

圖6為圖4中B區(qū)域的放大示意圖。

其中，上述附圖包括如下附圖標(biāo)記：批頭1、批頭拆裝裝置2、批頭定位套21、批頭連接套22、批頭定位鋼珠23、批頭彈簧24、扭矩調(diào)節(jié)螺母3、聯(lián)軸器座套4、主動軸41、聯(lián)軸器套5、霍爾傳感器51、外套6、控制器7、外轉(zhuǎn)子套8、外轉(zhuǎn)子81、磁鐵82、內(nèi)轉(zhuǎn)子磁力軸9、內(nèi)轉(zhuǎn)子91、輸出軸10、減速器11、減速器套111、減速器端蓋112、電機軸12、檢測桿121、檢測器122、電機13。

具體實施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明：

如圖1所示，一種磁聯(lián)軸電動螺絲刀負(fù)載測試裝置，包括批頭1、批頭拆裝裝置2、扭矩調(diào)節(jié)螺母3、聯(lián)軸器座套4、聯(lián)軸器套5、外套6、控制器7，其中批頭1與批頭拆裝裝置2連接，扭矩調(diào)節(jié)螺母3設(shè)置在聯(lián)軸器座套4外，控制器7設(shè)置在尾部，在本實施例當(dāng)中，通過旋轉(zhuǎn)扭矩調(diào)節(jié)螺母3，改變外轉(zhuǎn)子81與內(nèi)轉(zhuǎn)子91之間的耦合面積，從而調(diào)節(jié)至合適的扭矩，以適應(yīng)不同螺絲對不同鎖緊扭力的需求。

如圖2所示，為圖1的剖面圖，在聯(lián)軸器套5設(shè)置有外轉(zhuǎn)子套8，在外套6下包括有輸出軸10、減速器11、電機軸12、電機13，其中輸出軸10與減速器11連接，電機13通過電機軸12與減速器11連接，電機13啟動后，通過減速器11達到合適的速度后，驅(qū)動輸出軸10轉(zhuǎn)動，電機軸12通過檢測桿121連接有檢測器122。

如圖3所示，為圖1的部分分解圖，其中批頭拆裝裝置2包括批頭定位套21、批頭連接套22、批頭定位鋼珠23、批頭彈簧24，批頭1與批頭連接套22連接，批頭定位鋼珠23設(shè)置在批頭連接套22上，批頭定位套21套在批頭連接套22的外邊，且在固定時頂住了批頭定位鋼珠23，批頭定位套21上設(shè)置有與批頭定位鋼珠23相對應(yīng)的開口，批頭彈簧24與批頭定位套21連接，用戶在更換不同批頭1時，向下作用力于批頭定位套21上，批頭彈簧24開始壓縮至開口對應(yīng)批頭定位鋼珠23處，此時用戶取出批頭1，擠壓批頭定位鋼珠23露在開口上，插入適合的批頭至合適的位置，松開批頭定位套21，批頭彈簧24開始回彈，使得開口與批頭定位鋼珠23錯位，此時批頭定位套21的側(cè)壁擠壓批頭定位鋼珠23，從而固定批頭1。

同時在圖3中，主動軸41與批頭拆裝裝置2、批頭1連接；減速器11包括減速器套111與減速器端蓋112。

如圖4所示，圖1另一部分的拆解示意圖，其中外轉(zhuǎn)子套8的內(nèi)部裝有外轉(zhuǎn)子81，在外轉(zhuǎn)子81的內(nèi)圓周部分裝有磁體，輸出軸10上套裝有與外轉(zhuǎn)子81磁性耦合的內(nèi)轉(zhuǎn)子91，在內(nèi)轉(zhuǎn)子91的外圓周部分裝有磁體，且內(nèi)轉(zhuǎn)子91與外轉(zhuǎn)子81上的磁體工作面相對齊，磁體為偶數(shù)極，以及按照NS交叉方式圓周排列，即使用同軸型磁聯(lián)軸器，平面型同步磁聯(lián)軸器雖然結(jié)構(gòu)簡單，安裝時對兩個軸的同軸度要求不高，價格低廉，但由于傳遞的扭矩大小與圓盤面積有關(guān)，因此，平面型同步磁聯(lián)軸器的扭矩不能做的太大，否則會導(dǎo)致尺寸過大，安裝困難，故而在本實施例中，為了保證在一定的尺寸內(nèi)提供較大的扭矩力度，采用同軸型磁聯(lián)軸器。

在圖2中A區(qū)域的放大示意圖如圖5所示，圖4中B區(qū)域的放大示意圖如圖6所示，結(jié)合圖2、4、5、6可知，在聯(lián)軸器套5和控制器7上均設(shè)置有霍爾傳感器51，在外轉(zhuǎn)子套8的外圍分別設(shè)置有一圈邊，在圈邊上放置有多個磁鐵82，在檢測器122設(shè)置有多個磁鐵82，如圖5所示，此時外轉(zhuǎn)子套8上的磁鐵82與相對側(cè)的聯(lián)軸器套5上的霍爾傳感器51形成一組檢測器組件，檢測器122上均的磁鐵82與相對側(cè)的控制器7上的霍爾傳感器51形成另一組檢測器組件，當(dāng)磁鐵82轉(zhuǎn)到霍爾傳感器51放置的位置時，就會因為受到磁場變化，并切割磁力線，霍爾傳感器51就會輸出脈沖信號。

同時，未在上述附圖1-6中標(biāo)出，在外套6外面還設(shè)置有外殼，并在外殼上顯示有扭矩調(diào)節(jié)力度的刻度表以及按鍵，其刻度表、按鍵與控制器7連接。

綜上所述，本實施例在使用時，根據(jù)所要操作的螺釘，通過扭矩調(diào)節(jié)螺母3，調(diào)節(jié)至合適的扭矩力度，通過批頭拆裝裝置2，換上合適的批頭1，按下開關(guān)按鍵，啟動電機13轉(zhuǎn)動，通過減速器11、輸出軸10、內(nèi)轉(zhuǎn)子磁力軸9帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)動，在磁性耦合的作用下，帶動外轉(zhuǎn)子81轉(zhuǎn)動，并通過主動軸41帶動批頭1旋轉(zhuǎn)，完成對螺釘?shù)男o或松開。

當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子91和外轉(zhuǎn)子81轉(zhuǎn)動時，因外轉(zhuǎn)子81所連接的主動軸41需要一定的扭矩力度，使得內(nèi)轉(zhuǎn)子91和外轉(zhuǎn)子81之間以偏離初始位置來同步轉(zhuǎn)動，內(nèi)轉(zhuǎn)子91受電機13驅(qū)動，與電機軸12的轉(zhuǎn)速有比例關(guān)系，可由測電機軸12上的波形來間接得到內(nèi)轉(zhuǎn)子91的波形，在旋轉(zhuǎn)的過程中，外轉(zhuǎn)子套8與控制器7的霍爾傳感器51在轉(zhuǎn)動至磁鐵82時能產(chǎn)生脈沖信號，即根據(jù)霍爾傳感器51與磁鐵82的相對位置能產(chǎn)生變化信號，利用控制器7對信號波形進行分析，由信號頻率可以算出轉(zhuǎn)速，兩個信號波形在經(jīng)過一定的處理后，根據(jù)出現(xiàn)占空比的時間差反應(yīng)出內(nèi)轉(zhuǎn)子91和外轉(zhuǎn)子81之間的偏離距離，即根據(jù)占空比和相位差算出磁聯(lián)軸器的帶載情況。

帶載情況和轉(zhuǎn)速信息可以用來作為速度控制以及功率控制的反饋；當(dāng)經(jīng)過處理后的兩組信號波形進行比對，波形相似時為正常工作，當(dāng)波形產(chǎn)生劇烈變化，兩個波形出現(xiàn)明顯差異時，說明批頭1出現(xiàn)過載，導(dǎo)致批頭1、外轉(zhuǎn)子81停止轉(zhuǎn)動，此時外轉(zhuǎn)子套8的霍爾傳感器51與磁鐵82處于固定的位置，恒輸出脈沖或恒不輸出脈沖，而此時在電機13的帶動下，內(nèi)轉(zhuǎn)子91依然不停的轉(zhuǎn)動，與外轉(zhuǎn)子81之間的氣隙內(nèi)的磁場迅速變化，內(nèi)轉(zhuǎn)子91、外轉(zhuǎn)子81的磁體同時被對方充退磁，產(chǎn)生熱量，短時間內(nèi)溫度即可迅速上升到100攝氏度以上，從而導(dǎo)致磁體退磁，磁聯(lián)軸器報廢，設(shè)置多個磁鐵82來與霍爾傳感器51配合，在極短的時間內(nèi)，控制器7可以快速檢測到進而關(guān)閉電機13，避免出現(xiàn)磁體退磁的現(xiàn)象，從而起到了過載保護。

當(dāng)經(jīng)過處理后的兩組信號波形處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)下，即說明外轉(zhuǎn)子81、內(nèi)轉(zhuǎn)子91均處于停止轉(zhuǎn)動的狀態(tài)，此時，霍爾傳感器51與磁鐵82處于固定的位置，恒輸出脈沖或恒不輸出脈沖，從而使兩組的信號波形處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)，此時，電機13受控制器7控制依然輸出扭矩，而電機13的轉(zhuǎn)速為0，即電機13發(fā)生堵轉(zhuǎn)，控制器7快速檢測到進而關(guān)閉電機13，從而起到堵轉(zhuǎn)保護，此為單組檢測器組件所產(chǎn)生的單組波形所無法得知的，用戶根據(jù)兩組波形進行對比并分析，從而能有效的區(qū)分是批頭1過載還是電機13堵轉(zhuǎn)，便于用戶根據(jù)具體故障進行及時有效的改善。

本發(fā)明的第二實施例，在優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上，將磁鐵82等效替換為能反射紅外的紅外反射區(qū)域，將霍爾傳感器51等效替換為包括紅外發(fā)射器和紅外接收器的紅外傳感器，即在外轉(zhuǎn)子套8與檢測器122上均設(shè)置有一組紅外檢測器組件，紅外發(fā)射器發(fā)出紅外信號，在遇到紅外反射區(qū)域后，反射紅外信號至紅外接收器接收，從而產(chǎn)生脈沖。

本發(fā)明的第三實施例，在優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上，改變磁鐵82的

設(shè)置，在檢測器122上的磁鐵82在長度上不相互對稱，為了便于說明，本實施例在檢測器122上均設(shè)置有兩個磁鐵82，依次稱為第一磁鐵、第二磁鐵，其中第一磁鐵、第二磁鐵為直徑依次遞減的磁鐵82，即第一磁鐵、第二磁鐵在長度上依次遞減，在正轉(zhuǎn)時，穿過兩個依次遞減的磁鐵82時，所產(chǎn)生的占空比也依次遞減，而在反轉(zhuǎn)時，穿過兩個依次遞增的磁鐵82時，所產(chǎn)生的占空比為依次遞增，從而可以根據(jù)電機13正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的信號波形不同，用來檢測電機13的正反轉(zhuǎn)，當(dāng)然了，以上的第三實施例中，只要在檢測器122上的磁鐵82不相互對稱，使得電機13的正反轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的信號波形不同，均為本實施例的等效實施例。

本發(fā)明的第四實施例，在第二實施例的基礎(chǔ)上，改變紅外反射區(qū)域，使其在檢測器122上的紅外反射區(qū)域不相互對稱，使得電機13的正反轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的信號波形不同，依次來測出電機13的正反轉(zhuǎn)。

當(dāng)然了，測試電機軸12與外轉(zhuǎn)子81轉(zhuǎn)動的兩組檢測器組件也可以為不相同，即測試電機軸12采用紅外檢測，測試外轉(zhuǎn)子81采用霍爾感應(yīng)或者是測試電機軸12采用霍爾感應(yīng)，測試外轉(zhuǎn)子81采用紅外檢測所，這樣所形成的第五、第六實施例均屬于優(yōu)選實施例或第二實施例的等同實施例，以第五、第六實施例來結(jié)合第三、第四實施例來檢測電機13的正反轉(zhuǎn)，這樣所形成的第七、八實施例屬于第三實施例或第四實施例的等同實施例。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本發(fā)明；但是，凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例；同時，凡依據(jù)本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。