申请/专利权人：速动智能拧紧技术(广东)有限公司

申请日：2018-07-11

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN108544416B

主分类号：B25B21/00

分类号：B25B21/00;B25B23/00;B25B23/147

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.03.22#著录事项变更;2018.10.16#实质审查的生效;2018.09.18#公开

摘要：本发明涉及一种无刷伺服电动螺丝刀，包括电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，所述电动螺丝刀与无刷伺服电动螺丝刀控制器之间电线连接，且电线的两端为航空插拔接头，航空插拔接头分别接电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，所述电动螺丝刀内设有铂金电阻元件，无刷伺服电动螺丝刀控制器内有扭矩补偿电路，铂金电阻元件与扭矩补偿电路电性连接，通过铂金电阻元件的温度阻值特性，对电机的工作电流进行补偿，从而实现对电机工作扭矩的补偿。

主权项：1.一种无刷伺服电动螺丝刀，包括电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，其特征是，所述电动螺丝刀与无刷伺服电动螺丝刀控制器之间电线连接，且电线的两端为航空插拔接头，航空插拔接头分别插接电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，所述电动螺丝刀内设有铂金电阻元件，无刷伺服电动螺丝刀内设有扭矩补偿电路，铂金电阻元件与扭矩补偿电路电性连接，所述扭矩补偿电路，包括放大器、电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、热敏电阻、电容器、编程控制单元和输出端，所述放大器为半导体元件，放大器设有八个端口，第一端口与第四端口电联接，第二端口、热敏电阻、第一电阻、电源端依次串联电联接，第三端口连接到热敏电阻和第一电阻之间，第五端口与第二电阻一端电联接，第六端口与第三电阻一端电联接，第二电阻另一端电联接在第六端口与第三电阻之间，第七端口与输出端电联接，第三电阻另一端电联接在第七端口与输出端之间，且连接点电联接编程控制单元，第八端口与电源电联接，所述编程控制单元包括AD采样电路，且编程控制单元与电机驱动器电联接，所述螺丝刀包括外壳，外壳内设有相连的电动机和输出主轴，输出主轴一端伸出外壳外并与批咀相连，所述铂金电阻元件安装在电动机壳表面。

全文数据：一种无刷伺服电动螺丝刀技术领域[0001]本发明涉及一种电动螺丝刀，尤其涉及一种无刷伺服电动螺丝刀。背景技术[0002]电动螺丝刀用于拧紧和旋松螺钉用的电动工具，主要用于装配线上，提高工作效率的同时，节省力气，电动螺丝刀工作时间过长，现有技术中，电机在工作过程中，随着时间的推移，内部电机线圈绕组温度会逐渐上升，工作电流越大绕组升温越快，绕组温度升高，阻抗增大，电动螺丝刀扭矩会下降，目前电动螺丝刀通过电磁离合式增加扭矩，结构复杂，精度较低，维护成本高。发明内容[0003]本发明正是针对现有技术存在的不足，提供了一种无刷伺服电动螺丝刀。[0004]为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：[0005]—种无刷伺服电动螺丝刀，包括电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，所述电动螺丝刀与无刷伺服电动螺丝刀控制器之间电线连接，且电线的两端为插接头，插接头分别插接电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，所述电动螺丝刀内设有铂金电阻元件，无刷伺服电动螺丝刀内设有扭矩补偿电路，铂金电阻元件与扭矩补偿电路电性连接，所述扭矩补偿电路，包括放大器、电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、热敏电阻、电容器、编程控制单元和输出端，所述放大器为半导体元件，放大器设有八个端口，第一端口与第四端口电联接，第二端口、热敏电阻、第一电阻、电源端依次串联电联接，第三端口连接到热敏电阻和第一电阻之间，第五端口与第二电阻一端电联接，第六端口与第三电阻一端电联接，第二电阻另一端电联接在第六端口与第三电阻之间，第七端口与输出端电联接，第三电阻另一端电联接在第七端口与输出端之间，且连接点电联接编程控制单元，第八端口与电源电联接，其中第一、第二电阻构成同向反馈电路。[0006]进一步的，所述编程控制单元包括AD采样电路，且编程控制单元与电机驱动器电联接。[0007]进一步的，所述第一端口和第四端口、第二端口与热敏电阻之间分别接地。[0008]进一步的，第五端口与第二电阻之间连接有基准电位。[0009]进一步的，所述第八端口与电源之间连接有电容器，电容器接电。[0010]进一步的，所述螺丝刀包括外壳，夕卜壳内设有相连的电动机和输出主轴，输出主轴一端伸出外壳外并与批阻相连，所述钼金电阻元件安装在电动机壳表面。[0011]本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：[0012]本发明通过铂金电阻元件的温度阻值特性，对电路中的电流进行补偿，从而实现恒定电压下，对电机工作扭矩的补偿，保证电机工作的稳定性。附图说明[0013]图1为本发明结构；[0014]图2为本发明所述的一种无刷电动螺丝刀剖面结构图。[0015]图3为本发明所述的一种无刷电动螺丝刀扭矩补偿电路结构示意图；具体实施方式[0016]下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。[0017]如图1、图2和图3所示，一种无刷伺服电动螺丝刀，包括电动螺丝刀100和无刷伺服电动螺丝刀控制器200,所述电动螺丝刀100与无刷伺服电动螺丝刀控制器200之间电线连接，且电线的两端为插接头，插接头分别插接电动螺丝刀100和无刷伺服电动螺丝刀控制器200,所述电动螺丝刀内设有铂金电阻元件101，铂金电阻元件101为热敏电阻，无刷伺服电动螺丝刀控制器200内设有扭矩补偿电路201，铂金电阻元件101与扭矩补偿电路201电性连接，所述扭矩补偿电路201，包括放大器202、电源203、第一电阻204、第二电阻205、第三电阻206、铂金电阻元件101、编程控制单元207和输出端208,所述放大器202为半导体元件，放大器202设有八个端口，第一端口与第四端口电联接，第二端口、铂金电阻元件101、第一电阻204、电源203端依次串联电联接，第三端口连接到铂金电阻元件101和第一电阻204之间，第五端口与第二电阻205—端电联接，第六端口与第三电阻206—端电联接，第二电阻205另一端电联接在第六端口与第三电阻206之间，第七端口与输出端208电联接，第三电阻206另一端电联接在第七端口与输出端208之间，且连接点电联接编程控制单元207，第八端口与电源203电联接。所述编程控制单元207包括AD采样电路，且编程控制单元207与电机驱动器电联接。所述第一端口和第四端口、第二端口与铂金电阻元件101之间分别接地。第五端口与第二电阻205之间连接有基准电位。所述第八端口与电源203之间连接有电容器209,电容器209接电。所述电动螺丝刀100包括外壳102,外壳102内设有相连的电动机103和输出主轴104,输出主轴104—端伸出外壳102外并与批咀105相连，所述铂金电阻元件101安装在电动机壳表面。[0018]如下表所示为某一电机型号绕组温度与扭矩对照表：[0019][0020]此电路采用单级比例运算放大电路对采样电压进行放大，放大的倍数A=I+R3R2=11，输出电压Vout=—Vin*A+Vref，（Vin为采样电压，Vrrf为基准电压）因此只要热敏电阻阻值有微小的变化，输出就会有较大的变化，最终通过编程控制单元的AD采样计算可得到电机实时的温度变化。[0021]本实施例采用标准系数TCR=O.003851的A级铂金电阻元件101，铂金电阻元件101的温度-电阻特性:RT=Ro[l+aT+bT2-cT3T-100][0022]Rt为温度T时的电阻值，RO为温度0°C时的电阻值，a，b，c系数为[0023][0024]根据上述公式可近似得出出Rt=Rq1+aT，Ro=100Ω，再结合电路设计计算可得电机实时温度[0026]如下表所示为扭矩补偿后扭矩与温度对照表，电机驱动器会依据采集到的电机绕组温度的变化采用PID算法来控制电机的电流，从而达到补偿扭矩目的。[0027][0028]扭矩补偿是通过控制电流来实现的，所以对扭矩的补偿实际就是对电流的补偿，因此电流补偿与电机温度的对应关系大致可以用公式表示，[0029]¾¾=T-Tc*k+c，其中k为系数，c为常量，T为电机温度，Tc为常温（工作环境温度）。这些参数并非恒定不变的，会随电机温度的变化和设定扭矩的大小不同而变化。[0030]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种无刷伺服电动螺丝刀，包括电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，其特征是，所述电动螺丝刀与无刷伺服电动螺丝刀控制器之间电线连接，且电线的两端为航空插拔接头，航空插拔接头分别插接电动螺丝刀和无刷伺服电动螺丝刀控制器，所述电动螺丝刀内设有铂金电阻元件，无刷伺服电动螺丝刀内设有扭矩补偿电路，铂金电阻元件与扭矩补偿电路电性连接，所述扭矩补偿电路，包括放大器、电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、热敏电阻、电容器、编程控制单元和输出端，所述放大器为半导体元件，放大器设有八个端口，第一端口与第四端口电联接，第二端口、热敏电阻、第一电阻、电源端依次串联电联接，第三端口连接到热敏电阻和第一电阻之间，第五端口与第二电阻一端电联接，第六端口与第三电阻一端电联接，第二电阻另一端电联接在第六端口与第三电阻之间，第七端口与输出端电联接，第三电阻另一端电联接在第七端口与输出端之间，且连接点电联接编程控制单元，第八端口与电源电联接。2.根据权利要求1所述的一种无刷伺服电动螺丝刀，其特征是，所述编程控制单元包括AD采样电路，且编程控制单元与电机驱动器电联接。3.根据权利要求1所述的一种无刷电动螺丝刀扭矩补偿电路，其特征是，所述第一端口和第四端口、第二端口与热敏电阻之间分别接地。4.根据权利要求1所述的一种无刷电动螺丝刀扭矩补偿电路，其特征是，第五端口与第二电阻之间连接有基准电位。5.根据权利要求1所述的一种无刷电动螺丝刀扭矩补偿电路，其特征是，所述第八端口与电源之间连接有电容器，电容器接电。6.根据权利要求1所述的一种无刷电动螺丝刀扭矩补偿电路，其特征是，所述螺丝刀包括外壳，夕卜壳内设有相连的电动机和输出主轴，输出主轴一端伸出外壳外并与批阻相连，所述铀金电阻元件安装在电动机壳表面。

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