专利名称：智能电动起子及其扭力控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于装配设备领域，尤其涉及一种智能电动起子及其扭力控制电路。
背景技术：
随着电子装配工艺要求的不断提高，对装配工具的要求也不断提高。在电动工具领域，电动起子已是重要的角色，大量运用于装配工艺中。但目前市面上使用的电动起子，基本上是依靠机械的扭力杯来设定扭力。随着各种新式精密产品的不断推出，在装配一些精密产品的拧紧过程中，对电动起子拧紧的扭力精度有了很高的要求，而依靠机械的扭力杯设置扭力已经达不到这种精密拧紧的要求了。
发明内容基于上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种智能电动起子的扭力控制电路，旨在解决现有电动起子依靠机械的扭力杯来设定扭力、效率低并且达不到高精度扭力锁附的问题。本实用新型是这样实现的:一种智能电动起子的扭力控制电路，连接在供电电源和伺服马达之间，包括:与所述伺服马达相接、将采集到的电流信号进行放大、并转换为相应数字信号的采样电路；同时与所述供电电源和采样电路的输出端相连、将接收到的所述数字信号处理后得到所述伺服马达的实时扭力、转速和角度参量的控制信息的DSP微处理器；以及电源端接所述供电电源，连接在所述DSP微处理器和伺服马达之间、根据所述DSP微处理器输出的控制信息驱动所述伺服马达的伺服马达驱动电路。进一步地，所述扭力控制电路还包括:与所述DSP微处理器相连、显示所述伺服马达的实时扭力、转速和角度参量的LCD显示屏。具体地，所述采样电路包括依次相接的:采样电阻单元、运算放大器Ul和模数转换 ICI。具体地，所述伺服马达驱动电路包括依次相接的:与所述DSP微处理器的输出端相连、将数字信号转换为模拟控制量输出的数模转换 IC2 ；将所述模拟控制量进行放大缓冲的运算放大器U2 ；以及输出稳定的电压驱动所述伺服马达的串联型稳压受控电源。本实用新型的另一目的在于提供一种智能电动起子，所述智能电动起子包括上述任一种形式的扭力控制电路。本实用新型提供的智能电动起子,通过其扭力控制电路,能够计算出电动起子的实时精准扭力，以解决普通机械式扭力杯实现不了的高精度扭力锁附；并且在整个智能电动起子可设定的扭力范围内，拧紧时的转速和扭力都可根据当前采集到的各种参量，进行实时调整和优化，从而解决了普通机械式控制扭力的电动起子转速固定不可调而造成的拧紧效率低下、在小扭力拧紧时又容易产生扭力过冲的问题。
图1是本实用新型第一实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路的结构框图；图2是本实用新型第二实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路的结构框图；图3是本实用新型第三实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本实用新型提供的智能电动起子,通过其扭力控制电路,能够计算出电动起子的实时精准扭力，以解决普通机械式扭力杯实现不了的高精度扭力锁附。图1是本实用新型第一实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示:一种智能电动起子的扭力控制电路，连接在供电电源10和伺服马达20之间，包括采样电路30、DSP微处理器40和伺服马达驱动电路50 ；其中，采样电路30与伺服马达20直接相连、将采集到的电流信号进行放大、并转换为相应的数字信号传输给DSP微处理器40, DSP微处理器40的电源端接供电电源10,并且接收采样电路30传输的数字信号进行处理，运用优化的PID模糊算法，得到有关伺服马达20的实时扭力、转速和角度参量的精确控制信息，再传输给伺服马达驱动电路50，以此来控制伺服马达20的转速、扭力和角度，从而形成一个严密的闭环回路。图2是本实用新型第二实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。作为本实用新型的一优选实施例，本第二实施例与第一实施例提供的智能电动起子扭力控制电路的不同之处仅在于:第二实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路还包括一个与DSP微处理器40相连的、能够显示伺服马达20的实时扭力、转速和角度参量的LCD显示屏60。需要特别说明的是，该处与DSP微处理器40相连的可以是任何可用于与电脑、自动锁附系统等进行功能设置和联网、联机操作的联网单元，本第二实施例列举的LCD显示屏60仅仅是一种优选示例，并不用于限制本实用新型的保护范围。这样，通过一个LCD显示屏60，在将采样到的扭力等参数转化为数字参量后，可以非常直观的通过该LCD显示屏60显示出精密的扭力值，解决了普通机械式扭力杯只能通过刻度来反映扭力值，不能直观的表达出当前的设定扭力的问题。图3是本实用新型第三实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示:作为本实用新型的一优选实施例，本第三实施例提供的智能电动起子的扭力控制电路中，采样电路30包括依次相接的:采样电阻单元301、运算放大器Ul和模数转换ICl ；[0030]采样电阻单元301获取流经伺服马达20的电流参数，传输给高精密、低漂移的运算放大器Ul中，经过放大后，再由一个高精度的模数转换ICl将电流信号转换成精确的数字信号，再通过DSP微处理器40的一系列运算后，得到有关伺服马达20的实时扭力、转速和角度参量的精确控制信息，传输给伺服马达驱动电路50。而伺服马达驱动电路50，包括依次相接的:数模转换IC2、运算放大器U2和串联型稳压受控电源502 ；数模转换IC2与DSP微处理器40的输出端相连，DSP微处理器40根据采样电路30获取到的各种参数，计算出相应的控制电压后，输出给数模转换IC2 ;数模转换IC2将数字控制信号转换成模拟控制量，再经过运算放大器U2做一级精密的放大缓冲后，输出到串联型稳压受控电源502，由此输出稳定的电压驱动伺服马达20按照设定的转速和扭力旋转。本实用新型实施例还提供一种智能电动起子，所述智能电动起子包括上述各实施例提供的扭力控制电路。本实用新型提供的智能电动起子及其扭力控制电路，通过其扭力控制电路，能够计算出电动起子的实时精准扭力，以解决普通机械式扭力杯实现不了的高精度扭力锁附；并且在整个智能电动起子可设定的扭力范围内，拧紧时的转速和扭力都可根据当前采集到的各种参量，进行实时调整和优化，从而解决了普通机械式控制扭力的电动起子转速固定不可调而造成的拧紧效率低下、在小扭力拧紧时又容易产生扭力过冲的问题。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，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。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1.一种智能电动起子的扭力控制电路，连接在供电电源和伺服马达之间，其特征在于，所述扭力控制电路包括: 与所述伺服马达相接、将采集到的电流信号进行放大、并转换为相应数字信号的采样电路； 同时与所述供电电源和采样电路的输出端相连、将接收到的所述数字信号处理后得到所述伺服马达的实时扭力、转速和角度参量的控制信息的DSP微处理器；以及 电源端接所述供电电源，连接在所述DSP微处理器和伺服马达之间、根据所述DSP微处理器输出的控制信息驱动所述伺服马达的伺服马达驱动电路。
2.按权利要求1所述的智能电动起子的扭力控制电路，其特征在于，所述扭力控制电路还包括: 与所述DSP微处理器相连、显示所述伺服马达的实时扭力、转速和角度参量的LCD显示屏。
3.按权利要求1所述的智能电动起子的扭力控制电路，其特征在于，所述采样电路包括依次相接的:采样电阻单元、运算放大器Ul和模数转换IC1。
4.按权利要求1所述的智能电动起子的扭力控制电路，其特征在于，所述伺服马达驱动电路包括依次相接的: 与所述DSP微处理器的输出端相连、将数字信号转换为模拟控制量输出的数模转换IC2 ； 将所述模拟控制量进行放大缓冲的运算放大器U2 ；以及 输出稳定的电压驱动所述伺服马达的串联型稳压受控电源。
5.一种智能电动起子，包括供电电源和伺服马达，其特征在于，所述智能电动起子还包括连接在所述供电电源和所述伺服马达之间的扭力控制电路，所述扭力控制电路包括: 与所述伺服马达相接、将采集到的电流信号进行放大、并转换为相应数字信号的采样电路； 同时与所述供电电源和采样电路的输出端相连、将接收到的所述数字信号处理后得到所述伺服马达的实时扭力、转速和角度参量的控制信息的DSP微处理器；以及 电源端接所述供电电源，连接在所述DSP微处理器和伺服马达之间、根据所述DSP微处理器输出的控制信息驱动所述伺服马达的伺服马达驱动电路。
6.按权利要求5所述的智能电动起子，其特征在于，所述扭力控制电路还包括: 与所述DSP微处理器相连、显示所述伺服马达的实时扭力、转速和角度参量的LCD显示屏。
7.按权利要求5所述的智能电动起子，其特征在于，所述采样电路包括依次相接的:采样电阻单元、运算放大器Ul和模数转换IC1。
8.按权利要求5所述的智能电动起子，其特征在于，所述伺服马达驱动电路包括依次相接的: 与所述DSP微处理器的输出端相连、将数字信号转换为模拟控制量输出的数模转换IC2 ； 将所述模拟控制量进行放大缓冲的运算放大器U2 ；以及 输出稳定的电压驱动所述伺服马达的串联型稳压受控电源。
专利摘要本实用新型属于装配设备领域，尤其涉及一种智能电动起子及其扭力控制电路。本实用新型提供的智能电动起子，通过其扭力控制电路，能够计算出电动起子的实时精准扭力，以解决普通机械式扭力杯实现不了的高精度扭力锁附；并且在整个智能电动起子可设定的扭力范围内，拧紧时的转速和扭力都可根据当前采集到的各种参量，进行实时调整和优化，从而解决了普通机械式控制扭力的电动起子转速固定不可调而造成的拧紧效率低下、在小扭力拧紧时又容易产生扭力过冲的问题。
文档编号B25B23/147GK202922505SQ20122057724
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者申箭峰 申请人:深圳市吉之荣科技股份有限公司, 姜堰市吉之荣科技有限公司