一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀

文档序号:1839444 发布日期:2021-11-16 浏览:45次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀 (Intelligent fool-proof electric screwdriver based on software definition ) 是由 刘鹏 于 2021-07-20 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀,本发明包括壳体和扭螺丝组件,所述扭螺丝组件包括用于输出扭矩的转轴、驱动系统、检测系统、第一控制器以及电源,所述驱动系统包括用于带动所述转轴旋转的旋转驱动装置,所述检测系统包括扭力检测装置,所述第一控制器根据所述扭力检测装置所检测到的扭力对所述旋转驱动装置进行控制;所述扭螺丝组件还包括AI防呆模块,所述AI防呆模块包括显示屏、摄像头以及第二控制器,所述第一控制器还根据所述第一控制器的对比结果对所述旋转驱动装置进行控制和/或对报警装置进行控制。本发明不仅提升生产效率和保护产品螺丝眼的安全而且也大大的避免了人为的误操作对产品造成损害。(The invention relates to an intelligent fool-proof electric screwdriver based on software definition, which comprises a shell and a screw twisting assembly, wherein the screw twisting assembly comprises a rotating shaft for outputting torque, a driving system, a detection system, a first controller and a power supply, the driving system comprises a rotary driving device for driving the rotating shaft to rotate, the detection system comprises a torque detection device, and the first controller controls the rotary driving device according to the torque detected by the torque detection device; turn round screw subassembly and still include AI and prevent slow-witted module, AI prevents slow-witted module and includes display screen, camera and second controller, first controller is still right according to the contrast result of first controller the rotation driving device is controlled and/or is controlled alarm device. The invention not only improves the production efficiency and protects the safety of the product screw hole, but also greatly avoids the damage of the product caused by artificial misoperation.)

一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀

技术领域

本发明涉及螺丝拧紧设备技术领域,尤其是指一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀。

背景技术

在高性能服务器行业,特别是主板装配厂,螺纹紧固件装配的质量将直接影响整服务器的装配质量和运行可靠性,传统装配厂,工人打螺丝的顺序全都靠工人的记忆来完成,对工人的要求比较高,工人有时候会发生螺丝型号打错、打螺丝的顺序容易造成返工、有的螺丝孔忘记打螺丝,影响装配效率也可能造成产品的破坏,如何避免上述情况是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中工人有时候会发生螺丝型号打错、打螺丝的顺序容易造成返工、有的螺丝孔忘记打螺丝等问题。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀,用于将螺丝拧在产品上,所述智能防呆电动螺丝刀包括壳体和安装于所述壳体上的扭螺丝组件,所述扭螺丝组件包括用于输出扭矩的转轴、用于带动所述转轴动作的驱动系统、用于对所述转轴进行检测的检测系统、用于根据所述检测系统的检测信息对所述驱动系统进行控制的第一控制器以及用于为所述扭螺丝组件的用电部件进行供电的电源,所述驱动系统包括用于带动所述转轴旋转的旋转驱动装置,所述检测系统包括用于检测所述转轴所受扭力的扭力检测装置,所述第一控制器根据所述扭力检测装置所检测到的扭力对所述旋转驱动装置进行控制;

所述扭螺丝组件还包括AI防呆模块,所述AI防呆模块包括用于显示当前螺丝与产品的标准装配信息的显示屏、用于对当前螺丝与产品的实际装配信息进行拍照的摄像头以及用于对实际装配信息和标准装配信息进行对比并将对比结果反馈至所述第一控制器的第二控制器,所述第一控制器还根据所述第一控制器的对比结果对所述旋转驱动装置进行控制和/或对报警装置进行控制。

进一步的,所述壳体包括可拆卸式连接的第一外壳和第二外壳,所述第一控制器和所述电源设在所述第一外壳内,所述旋转驱动装置和所述扭力驱动装置设于所述第二外壳内,所述第一外壳设有第一插拔结构,所述第二外壳设有第二插拔结构,所述第一控制器和所述电源与所述第一插拔结构电连接,所述驱动系统和所述检测系统与所述第二插拔结构电连接。

进一步的,所述标准装配信息和所述实际装配信息包括螺丝型号、产品型号以及拧螺丝过程。

进一步的,所述驱动系统还包括伸缩驱动机构,所述伸缩驱动机构包括伸缩驱动装置和扭力调节板,所述伸缩驱动装置的伸缩部分和所述扭力调节板通过两侧的拉杆相连接,所述旋转驱动装置安装于一固定框,所述固定框可活动的设于所述伸缩驱动装置与所述扭力调节板之间,所述固定框与所述扭力调节板之间装有弹簧,所述伸缩驱动装置通过两侧拉杆带动所述扭力调节板做前后往复运动,所述扭力调节板挤压所述弹簧控制所述扭力调节板与所述旋转驱动装置之间的距离。

进一步的,所述壳体上设有用于向所述第一控制器输入扭力值的按键和用于显示扭力值的LED显示屏。

进一步的,所述摄像头与所述第二控制器通过MQTT协议进行网络传输。

进一步的,所述旋转驱动装置和所述第一控制器通过CAN总线连接。

进一步的,所述第一控制器为MCU控制器。

进一步的,所述旋转驱动装置包括旋转电机和减速机,所述减速机连接于所述旋转电机的动力输出端,所述转轴连接于所述减速机的动力输出端。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

1)本发明公开的基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀,AI防呆模块可以将实际装配信息和标准装配信息进行对比并反馈给第一控制器,同时第一控制器做出相应的预警及提示,本发明不仅提升生产效率和保护产品螺丝眼的安全而且也大大的避免了人为的误操作对产品造成损害。

2)本发明公开的基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀,本发明可以直接输入指定扭力值来控制电动螺丝刀的扭力,同时加入了检测系统实现扭力反馈和自校准的功能。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中,

图1是本发明电动螺丝刀结构示意图;

图2是本发明的工作结构图。

说明书附图标记说明:10、第一壳体;11、第一控制器;12、电源;20、第二壳体;21、转轴;22、旋转驱动装置;23、扭力检测装置;24、伸缩驱动装置;25、扭力调节板;26、拉杆;27、弹簧;28、固定框。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供作为进一步改进说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本公开中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本公开中任一部件或元件,不能理解为对本公开的限制。本公开中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义,不能理解为对本公开的限制。

参照图1和图2,如其中的图例所示,一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀,用于将螺丝拧在产品上,上述智能防呆电动螺丝刀包括壳体和安装于上述壳体上的扭螺丝组件,上述扭螺丝组件包括用于输出扭矩的转轴21、用于带动上述转轴动作的驱动系统、用于对上述转轴进行检测的检测系统、用于根据上述检测系统的检测信息对上述驱动系统进行控制的第一控制器11以及用于为上述扭螺丝组件的用电部件进行供电的电源12,上述驱动系统包括用于带动上述转轴21旋转的旋转驱动装置22,上述检测系统包括用于检测上述转轴所受扭力的扭力检测装置23,上述第一控制器11根据上述扭力检测装置23所检测到的扭力对上述旋转驱动装置22进行控制;

上述扭螺丝组件还包括AI防呆模块,上述AI防呆模块包括用于显示当前螺丝与产品的标准装配信息的显示屏、用于对当前螺丝与产品的实际装配信息进行拍照的摄像头以及用于对实际装配信息和标准装配信息进行对比并将对比结果反馈至上述第一控制器11的第二控制器,上述第一控制器11还根据上述第一控制器11的对比结果对上述旋转驱动装置22进行控制和/或对报警装置进行控制。

上文中,AI防呆模块可以将实际装配信息和标准装配信息进行对比并反馈给第一控制器,同时第一控制器做出相应的预警及提示,本发明不仅提升生产效率和保护产品螺丝眼的安全而且也大大的避免了人为的误操作对产品造成损害

本实施例中优选的实施方式,上述壳体包括可拆卸式连接的第一外壳10和第二外壳20,上述第一控制器21和上述电源21设在上述第一外壳10内,上述旋转驱动装置22和上述扭力检测装置23设于上述第二外壳20内,上述第一外壳10设有第一插拔结构,上述第二外壳20设有第二插拔结构,上述第一控制器20和上述电源21与上述第一插拔结构电连接,上述驱动系统和上述检测系统与上述第二插拔结构电连接。

本实施例中优选的实施方式,上述标准装配信息和上述实际装配信息包括螺丝型号、产品型号以及拧螺丝过程。

本实施例中优选的实施方式,上述驱动系统还包括伸缩驱动机构,上述伸缩驱动机构包括伸缩驱动装置24和扭力调节板25,上述伸缩驱动装置24的伸缩部分和上述扭力调节板25通过两侧的拉杆26相连接,上述旋转驱动装置22安装于一固定框28,所述固定框28可活动的设于所述伸缩驱动装置24与所述扭力调节板25之间,上述旋转驱动装置22与上述扭力调节板25之间装有弹簧27,上述伸缩驱动装置24通过两侧拉杆26带动上述扭力调节板25做前后往复运动,上述扭力调节板25挤压上述弹簧27控制上述扭力调节板25与上述旋转驱动装置22之间的距离。

本实施例中优选的实施方式,上述壳体上设有用于向上述第一控制器输入扭力值的按键和用于显示扭力值的LED显示屏。

上文中,螺丝刀可以直接输入指定扭力值来控制电动螺丝刀的扭力,同时加入了检测系统实现扭力反馈和自校准的功能

本实施例中优选的实施方式,上述摄像头与上述第二控制器通过MQTT协议进行网络传输。

上文中,MQTT协议具有简单易实现、支持QoS、报文小等特点。

本实施例中优选的实施方式,上述旋转驱动装置22和上述第一控制器11通过CAN总线连接。

上文中,CAN总线传输距离较远、实时性和抗电磁干扰能力强且成本低。

本实施例中优选的实施方式,上述第一控制器11为MCU控制器。

上文中,MCU控制器具体可采用stm32或树莓派。

本实施例中优选的实施方式,上述旋转驱动装置22包括旋转电机和减速机,上述减速机连接于上述旋转电机的动力输出端,上述转轴连接于上述减速机的动力输出端。

本发明提供了一种基于软件定义的智能防呆电动螺丝刀,下面介绍本发明的原理:

本发明包括扭力调节部分和AI防呆报警部分:

扭力调节部分,由第一控制器11控制伸缩驱动装置24带动扭力调节板25挤压弹簧27进行最大扭力调节。主要是伸缩驱动装置24向前向后的直线运动,带动拉杆26从而带动扭力调节板25向前向后运动挤压弹簧27以此来达到实现电动调节的功能,经过大量实验数据证明扭力调节板25距离和旋转驱动装置22的距离越近,螺丝刀输出的扭力越大成线性关系,反之扭力越来越小,这样就达成了通过控制伸缩驱动装置24的伸缩距离就可以达到控制扭力大小的目的。通过刀头的扭力检测装置23的反馈扭力值和AI端的扭力值对比,第一控制器11就可以实现到达用户设定的扭力值和自校准功能。电动螺丝刀转轴的一端和扭力检测装置23连接,另一端输出可连接多种型号的螺丝刀刀头,这样硬件就形成了有执行机构(伸缩驱动装置24)、被控对象(螺丝刀刀头)、测量单元(扭力检测装置23)的PID闭环控制,有了PID控制的电机拧螺丝的启动和停止就会缓和平稳,可以有效的防止螺丝刀刀头和螺丝的滑牙。

AI防呆报警部分,分成俩个部分一个是用于显示当前螺丝与产品的标准装配信息的显示屏和用于对当前螺丝与产品的实际装配信息进行拍照的摄像头以及用于对实际装配信息和标准装配信息进行对比并将对比结果反馈至上述第一控制器11的第二控制器。显示屏显示下一个要打螺丝的产品型号、螺丝型号及下一个要打螺丝的次序和产品缺少的螺丝的情况,摄像头对产品的型号、工人打螺丝的行为动作、螺丝的型号、打螺丝的次序和产品的螺丝眼处拍照上传到第二控制器,第二控制器进行实时的人工智能识别和采集控制器的数据做出标准判断并反馈给第一控制器11和前端做出相应的预警及提示,保障工人和螺丝及产品的安全。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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