專利名稱：智能電動起子及其扭力控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于裝配設備領域，尤其涉及一種智能電動起子及其扭力控制電路。
背景技術：
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。在電動工具領域，電動起子已是重要的角色，大量運用于裝配工藝中。但目前市面上使用的電動起子，基本上是依靠機械的扭力杯來設定扭力。隨著各種新式精密產品的不斷推出，在裝配一些精密產品的擰緊過程中，對電動起子擰緊的扭力精度有了很高的要求，而依靠機械的扭力杯設置扭力已經達不到這種精密擰緊的要求了。
發明內容基于上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種智能電動起子的扭力控制電路，旨在解決現有電動起子依靠機械的扭力杯來設定扭力、效率低并且達不到高精度扭力鎖附的問題。本實用新型是這樣實現的:一種智能電動起子的扭力控制電路，連接在供電電源和伺服馬達之間，包括:與所述伺服馬達相接、將采集到的電流信號進行放大、并轉換為相應數字信號的采樣電路；同時與所述供電電源和采樣電路的輸出端相連、將接收到的所述數字信號處理后得到所述伺服馬達的實時扭力、轉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之間、根據所述DSP微處理器輸出的控制信息驅動所述伺服馬達的伺服馬達驅動電路。進一步地，所述扭力控制電路還包括:與所述DSP微處理器相連、顯示所述伺服馬達的實時扭力、轉速和角度參量的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、運算放大器Ul和模數轉換 ICI。具體地，所述伺服馬達驅動電路包括依次相接的:與所述DSP微處理器的輸出端相連、將數字信號轉換為模擬控制量輸出的數模轉換 IC2 ；將所述模擬控制量進行放大緩沖的運算放大器U2 ；以及輸出穩定的電壓驅動所述伺服馬達的串聯型穩壓受控電源。本實用新型的另一目的在于提供一種智能電動起子，所述智能電動起子包括上述任一種形式的扭力控制電路。本實用新型提供的智能電動起子,通過其扭力控制電路,能夠計算出電動起子的實時精準扭力，以解決普通機械式扭力杯實現不了的高精度扭力鎖附；并且在整個智能電動起子可設定的扭力范圍內，擰緊時的轉速和扭力都可根據當前采集到的各種參量，進行實時調整和優化，從而解決了普通機械式控制扭力的電動起子轉速固定不可調而造成的擰緊效率低下、在小扭力擰緊時又容易產生扭力過沖的問題。
圖1是本實用新型第一實施例提供的智能電動起子的扭力控制電路的結構框圖；圖2是本實用新型第二實施例提供的智能電動起子的扭力控制電路的結構框圖；圖3是本實用新型第三實施例提供的智能電動起子的扭力控制電路的結構框圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本實用新型提供的智能電動起子,通過其扭力控制電路,能夠計算出電動起子的實時精準扭力，以解決普通機械式扭力杯實現不了的高精度扭力鎖附。圖1是本實用新型第一實施例提供的智能電動起子的扭力控制電路的結構框圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分，如圖所示:一種智能電動起子的扭力控制電路，連接在供電電源10和伺服馬達20之間，包括采樣電路30、DSP微處理器40和伺服馬達驅動電路50 ；其中，采樣電路30與伺服馬達20直接相連、將采集到的電流信號進行放大、并轉換為相應的數字信號傳輸給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傳輸的數字信號進行處理，運用優化的PID模糊算法，得到有關伺服馬達20的實時扭力、轉速和角度參量的精確控制信息，再傳輸給伺服馬達驅動電路50，以此來控制伺服馬達20的轉速、扭力和角度，從而形成一個嚴密的閉環回路。圖2是本實用新型第二實施例提供的智能電動起子的扭力控制電路的結構框圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分。作為本實用新型的一優選實施例，本第二實施例與第一實施例提供的智能電動起子扭力控制電路的不同之處僅在于:第二實施例提供的智能電動起子的扭力控制電路還包括一個與DSP微處理器40相連的、能夠顯示伺服馬達20的實時扭力、轉速和角度參量的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、自動鎖附系統等進行功能設置和聯網、聯機操作的聯網單元，本第二實施例列舉的LCD顯示屏60僅僅是一種優選示例，并不用于限制本實用新型的保護范圍。這樣，通過一個LCD顯示屏60，在將采樣到的扭力等參數轉化為數字參量后，可以非常直觀的通過該LCD顯示屏60顯示出精密的扭力值，解決了普通機械式扭力杯只能通過刻度來反映扭力值，不能直觀的表達出當前的設定扭力的問題。圖3是本實用新型第三實施例提供的智能電動起子的扭力控制電路的結構框圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分，如圖所示:作為本實用新型的一優選實施例，本第三實施例提供的智能電動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、運算放大器Ul和模數轉換ICl ；[0030]采樣電阻單元301獲取流經伺服馬達20的電流參數，傳輸給高精密、低漂移的運算放大器Ul中，經過放大后，再由一個高精度的模數轉換ICl將電流信號轉換成精確的數字信號，再通過DSP微處理器40的一系列運算后，得到有關伺服馬達20的實時扭力、轉速和角度參量的精確控制信息，傳輸給伺服馬達驅動電路50。而伺服馬達驅動電路50，包括依次相接的:數模轉換IC2、運算放大器U2和串聯型穩壓受控電源502 ；數模轉換IC2與DSP微處理器40的輸出端相連，DSP微處理器40根據采樣電路30獲取到的各種參數，計算出相應的控制電壓后，輸出給數模轉換IC2 ;數模轉換IC2將數字控制信號轉換成模擬控制量，再經過運算放大器U2做一級精密的放大緩沖后，輸出到串聯型穩壓受控電源502，由此輸出穩定的電壓驅動伺服馬達20按照設定的轉速和扭力旋轉。本實用新型實施例還提供一種智能電動起子，所述智能電動起子包括上述各實施例提供的扭力控制電路。本實用新型提供的智能電動起子及其扭力控制電路，通過其扭力控制電路，能夠計算出電動起子的實時精準扭力，以解決普通機械式扭力杯實現不了的高精度扭力鎖附；并且在整個智能電動起子可設定的扭力范圍內，擰緊時的轉速和扭力都可根據當前采集到的各種參量，進行實時調整和優化，從而解決了普通機械式控制扭力的電動起子轉速固定不可調而造成的擰緊效率低下、在小扭力擰緊時又容易產生扭力過沖的問題。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了較詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改、或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求1.一種智能電動起子的扭力控制電路，連接在供電電源和伺服馬達之間，其特征在于，所述扭力控制電路包括: 與所述伺服馬達相接、將采集到的電流信號進行放大、并轉換為相應數字信號的采樣電路； 同時與所述供電電源和采樣電路的輸出端相連、將接收到的所述數字信號處理后得到所述伺服馬達的實時扭力、轉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之間、根據所述DSP微處理器輸出的控制信息驅動所述伺服馬達的伺服馬達驅動電路。
2.按權利要求1所述的智能電動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、顯示所述伺服馬達的實時扭力、轉速和角度參量的LCD顯示屏。
3.按權利要求1所述的智能電動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、運算放大器Ul和模數轉換IC1。
4.按權利要求1所述的智能電動起子的扭力控制電路，其特征在于，所述伺服馬達驅動電路包括依次相接的: 與所述DSP微處理器的輸出端相連、將數字信號轉換為模擬控制量輸出的數模轉換IC2 ； 將所述模擬控制量進行放大緩沖的運算放大器U2 ；以及 輸出穩定的電壓驅動所述伺服馬達的串聯型穩壓受控電源。
5.一種智能電動起子，包括供電電源和伺服馬達，其特征在于，所述智能電動起子還包括連接在所述供電電源和所述伺服馬達之間的扭力控制電路，所述扭力控制電路包括: 與所述伺服馬達相接、將采集到的電流信號進行放大、并轉換為相應數字信號的采樣電路； 同時與所述供電電源和采樣電路的輸出端相連、將接收到的所述數字信號處理后得到所述伺服馬達的實時扭力、轉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之間、根據所述DSP微處理器輸出的控制信息驅動所述伺服馬達的伺服馬達驅動電路。
6.按權利要求5所述的智能電動起子，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、顯示所述伺服馬達的實時扭力、轉速和角度參量的LCD顯示屏。
7.按權利要求5所述的智能電動起子，其特征在于，所述采樣電路包括依次相接的:采樣電阻單元、運算放大器Ul和模數轉換IC1。
8.按權利要求5所述的智能電動起子，其特征在于，所述伺服馬達驅動電路包括依次相接的: 與所述DSP微處理器的輸出端相連、將數字信號轉換為模擬控制量輸出的數模轉換IC2 ； 將所述模擬控制量進行放大緩沖的運算放大器U2 ；以及 輸出穩定的電壓驅動所述伺服馬達的串聯型穩壓受控電源。
專利摘要本實用新型屬于裝配設備領域，尤其涉及一種智能電動起子及其扭力控制電路。本實用新型提供的智能電動起子，通過其扭力控制電路，能夠計算出電動起子的實時精準扭力，以解決普通機械式扭力杯實現不了的高精度扭力鎖附；并且在整個智能電動起子可設定的扭力范圍內，擰緊時的轉速和扭力都可根據當前采集到的各種參量，進行實時調整和優化，從而解決了普通機械式控制扭力的電動起子轉速固定不可調而造成的擰緊效率低下、在小扭力擰緊時又容易產生扭力過沖的問題。
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 優先權日2012年11月5日
發明者申箭峰 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