CN108789252A - 一种同步电动起子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同步电动起子,包括机架、两个伺服电机和两个起子转轴;其中,两个伺服电机并排安装在机架上;该同步电动起子还包括两个大齿轮和两个小齿轮;所述两个大齿轮分别与两个伺服电机的输出轴相联动;所述两个小齿轮分别设在两个大齿轮之间的内侧并分别与对应的大齿轮相啮合;所述两个小齿轮分别与两个起子转轴相联动,使两个起子转轴之间的距离小于两个伺服电机的输出轴之间的距离;在起子转轴的前端还设有固定套以用来更换不同尺寸规格的起子。采用该结构后,能够对两颗间距小于电动起子本身的外径的螺丝实现同步并紧,达到了两颗螺丝的闭紧扭矩的一致性,进而提高了产品的工艺可靠性。

Description

一种同步电动起子
技术领域
本发明涉及电动工具技术领域,特别是涉及一种同步电动起子。
背景技术
电动起子也叫电批、电动螺丝刀(electric screwdriver),是用于拧紧和旋松螺丝螺帽用的电动工具。该电动工具装有调节和限制扭矩的机构,主要用于装配线。是由电子、电机、机械三大部分组成。由于它的精度高,效率快,已经成为组装行业必不可缺的工具。
在组装过程中,比如继电器或需要同步螺丝并紧的场合,需要对两颗或两颗以上螺丝进行同步并紧操作。以两颗螺丝并紧为例,现有技术中,是将两个电动起子并排安装在一起,图1为现有技术的两个电动起子并排安装示意图;当两个电动起子100并排安装在一起后,两个电动起子100之间的的最小中心距离AA1必然会大于两个电动起子100的半径之和,也就是两个电动起子之间的最小中心距离AA1会大于电动起子的外径BB1。当需要拧紧的两颗螺丝的间距大于电动起子的最小间距AA1时,将两个电动起子并排安装在一起的方案可以用来操作,但是,当需要拧紧的两颗螺丝的间距小于电动起子本身的外径BB1时,现有技术的这种装置就无法使用了,此时,需要采用人工操作的方式,一颗螺丝一颗螺丝并紧,从而造成了两颗螺丝的闭紧扭矩不一,达不到产品的工艺可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种同步电动起子,通过结构改进,能够对两颗间距小于电动起子本身的外径的螺丝实现同步并紧,达到了两颗螺丝的闭紧扭矩的一致性,进而提高了产品的工艺可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种同步电动起子,包括机架、两个伺服电机和两个起子转轴;其中,两个伺服电机并排安装在机架上;该同步电动起子还包括两个大齿轮和两个小齿轮;所述两个大齿轮分别与两个伺服电机的输出轴相联动;所述两个小齿轮分别设在两个大齿轮之间的内侧并分别与对应的大齿轮相啮合;所述两个小齿轮分别与两个起子转轴相联动,使两个起子转轴之间的距离小于两个伺服电机的输出轴之间的距离;在起子转轴的前端还设有固定套以用来更换不同尺寸规格的起子。
进一步的,还包括齿轮箱,所述齿轮箱固定在所述机架上,所述两个大齿轮和两个小齿轮分别通过齿轮轴安装在所述齿轮箱中,所述两个大齿轮的齿轮轴分别与所述两个伺服电机的输出轴相联动;所述两个小齿轮的齿轮轴分别与所述两个起子转轴相联动;两个大齿轮在伺服电机的输出轴的轴线方向上呈错位分布。
进一步的,还包括两个减速机,两个减速机并排安装在所述机架上;所述两个伺服电机的输出轴分别通过对应的减速机与对应的大齿轮的齿轮轴相联动。
所述减速机为行星减速机。
所述减速机具有动力输入端口和动力输出端口,减速机的动力输入端口与对应的伺服电机的输出轴相联接,减速机的动力输出端口为输出轴,减速机的输出轴与对应的大齿轮的齿轮轴之间还通过联轴器相连接。
所述两个起子转轴与对应的小齿轮的齿轮轴之间还设有一对相配合的内、外花键;内花键、外花键的其中之一与对应的小齿轮的齿轮轴同轴连接或是设置在对应的小齿轮的齿轮轴上,内花键、外花键的其中另一与对应的起子转轴同轴连接。
所述内花键、外花键的其中另一与对应的起子转轴之间通过万向节相连接。
所述两个起子转轴上还分别安装有一滑块,并使滑块与对应的起子转轴之间能够沿起子转轴的轴线同步移动;所述滑块可滑动地安装在机架上,在滑块与支架之间还装有起子预压缓冲弹簧。
所述机架上还设有两个导轨,两个导轨分别沿与伺服电机的输出轴的轴线方向设置,并与对应的滑块相配合。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:
1、本发明由于采用了两个大齿轮和两个小齿轮;所述两个大齿轮分别与两个伺服电机的输出轴相联动;所述两个小齿轮分别设在两个大齿轮之间的内侧并分别与对应的大齿轮相啮合;所述两个小齿轮分别与两个起子转轴相联动,使两个起子转轴之间的距离小于两个伺服电机的输出轴之间的距离;本发明的这种结构,能够对两颗间距小于电动起子本身的外径的螺丝实现同步并紧,达到了两颗螺丝的闭紧扭矩的一致性,进而提高了产品的工艺可靠性。
2、本发明由于采用了在起子转轴上还安装有一滑块,并使滑块与起子转轴之间能够沿起子转轴的轴线同步移动;所述滑块可滑动地安装在机架上,在滑块与支架之间还装有起子预压缓冲弹簧;本发明的这种结构,一能够保证起子对刀时,螺丝的长度不一;二能够保证同步并紧到位,保持扭矩时防止出现跳刀。
3、本发明由于采用了在起子转轴与小齿轮的齿轮轴之间还设有一对相配合的内、外花键,从而形成一种直线运动***,当内花键套套在外花键上直线运动时,可以传递扭矩,另外,花键副具有较紧凑的结构,能够传递超额的载荷及动力,并具有较长的寿命。
4、本发明由于采用了在减速机的输出轴与大齿轮的齿轮轴之间还设有联轴器,以及在内花键、外花键的其中另一与起子转轴之间还设有万向节,从而起到轴跟轴配合时,避开轻微不同心的现象。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明;但本发明的一种同步电动起子不局限于实施例。
附图说明
图1是现有技术的两个电动起子并排安装示意图;
图2是本发明的立体构造示意图;
图3是本发明的主视图;
图4是本发明的俯视图;
图5是本发明的起子转轴、大、小齿轮轴、伺服电机的输出轴之间的配合示意图。
具体实施方式
实施例
参见图2至图5所示,本发明的一种同步电动起子,包括机架1、两个伺服电机21、22和两个起子转轴31、32;其中,两个伺服电机21、22并排安装在机架1上;该同步电动起子还包括两个大齿轮411、421和两个小齿轮412、422;所述两个大齿轮分别与两个伺服电机的输出轴相联动,即,大齿轮411与伺服电机21相联动,大齿轮421与伺服电机22相联动;所述两个小齿轮412、422分别设在两个大齿轮411、412之间的内侧并分别与对应的大齿轮相啮合,即,小齿轮412与大齿轮411相啮合,小齿轮422与大齿轮421相啮合;所述两个小齿轮分别与两个起子转轴相联动,即,小齿轮412与起子转轴31相联动,小齿轮422与起子转轴32相联动,使两个起子转轴31、32之间的距离小于两个伺服电机21、22的输出轴之间的距离;在起子转轴的前端还设有固定套以用来更换不同尺寸规格的起子,起子转轴31的前端设有固定套311,起子转轴32的前端设有固定套321。
进一步的,还包括齿轮箱4,所述齿轮箱4固定在所述机架1上,所述两个大齿轮411、421和两个小齿轮412、422分别通过齿轮轴安装在所述齿轮箱4中,所述两个大齿轮411、421的齿轮轴分别与所述两个伺服电机21、22的输出轴相联动;所述两个小齿轮412、422的齿轮轴分别与所述两个起子转轴31、32相联动;两个大齿轮411、421在伺服电机的输出轴的轴线方向上呈错位分布。
进一步的,还包括两个减速机51、52,两个减速机51、52并排安装在所述机架1上;所述两个伺服电机的输出轴分别通过对应的减速机与对应的大齿轮的齿轮轴相联动,即,伺服电机21的输出轴通过减速机51与大齿轮411的齿轮轴相联动,服电机22的输出轴通过减速机52与大齿轮421的齿轮轴相联动。
所述减速机51、52为行星减速机。
所述减速机51、52具有动力输入端口和动力输出端口,减速机的动力输入端口与对应的伺服电机的输出轴相联接,即,减速机51的动力输入端口与伺服电机21的输出轴相联接,减速机52的动力输入端口与伺服电机22的输出轴相联接,减速机的动力输出端口为输出轴,减速机的输出轴与对应的大齿轮的齿轮轴之间还通过联轴器相连接,即,减速机51的输出轴与大齿轮411的齿轮轴之间还通过联轴器61相连接,减速机52的输出轴与大齿轮421的齿轮轴之间还通过联轴器62相连接。
所述两个起子转轴与对应的小齿轮的齿轮轴之间还设有一对相配合的内、外花键,即,起子转轴31与小齿轮412的齿轮轴之间还设有一对相配合的内花键711、外花键712;起子转轴32与小齿轮422的齿轮轴之间还设有一对相配合的内花键721、外花键722;本实施例中,内花键711与小齿轮412的齿轮轴同轴连接或是设置在小齿轮412的齿轮轴上,外花键712与起子转轴31同轴连接,内花键721与小齿轮422的齿轮轴同轴连接或是设置在小齿轮422的齿轮轴上,外花键722与起子转轴32同轴连接。
外花键712与起子转轴31之间通过万向节81相连接,外花键722与起子转轴32之间通过万向节82相连接。
所述两个起子转轴31、32上还分别安装有一滑块91、92,并使滑块与对应的起子转轴之间能够沿起子转轴的轴线同步移动,即,起子转轴31上安装有滑块91,滑块91与起子转轴31之间能够沿起子转轴的轴线同步移动,起子转轴32上安装有滑块92,滑块92与起子转轴32之间能够沿起子转轴的轴线同步移动,滑块91可滑动地安装在机架1上,在滑块91与支架1之间还装有起子预压缓冲弹簧911,滑块92可滑动地安装在机架1上,在滑块92与支架1之间还装有起子预压缓冲弹簧921。
所述机架1上还设有两个导轨11、12,两个导轨11、12分别沿与伺服电机的输出轴的轴线方向设置,并与对应的滑块相配合,滑块91滑动配合在导轨11上,滑块92滑动配合在导轨12上。
本发明是采用伺服电机与行星减速机连接,通过联轴器带动齿轮箱,齿轮箱的出力轴带上花键副(内花键),花键副(外花键)经过万向联轴器带动起子转轴,起子转轴的固定再带动起子做正反转运动。
伺服电机工作于扭矩模式,伺服电机驱动器与控制器通过通讯连接,控制器控制伺服电机按设定的转速及保持扭矩运行,伺服电机实时传输当前运行扭矩数据给控制器。
扭矩计算:
伺服电机额定扭矩*行星减速机的减速比*齿轮箱的减速比,例:
伺服电机的额定扭矩为1.27Nm,
行星减速机为9:1(入力轴转9圈,出力轴1圈)
齿轮箱为:1:3(入力轴转1圈,出力轴转3圈)
起子额定扭矩,忽略掉传输效率,约为:1.27*(9/1)*(1/3)=3.81Nm;
起子间距计算:
采用两级减速比,第一级用于增加扭矩,第二极(齿轮箱)用于调节起子间距与伺服电机间距。
因此,对于不同间距的螺丝,只要调整A1(螺丝间距),B1(伺服并排最小间距)尺寸,通过A1,B1得到C1尺寸(大齿轮与小齿轮的中心距),计算出大齿轮与小齿轮的模数与齿数,同时得到第二级减速比,再根据螺丝锁紧的最大扭矩,伺服电机的额定扭矩,在乘以1.几的系数(传输效率),通过公式计算出第1级行星减速机的减速比。
本发明的一种同步电动起子,采用了两个大齿轮411、421和两个小齿轮412、422;所述两个大齿轮411、412分别与两个伺服电机21、22的输出轴相联动;所述两个小齿轮412、422分别设在两个大齿轮411、421之间的内侧并分别与对应的大齿轮411、421相啮合;所述两个小齿轮412、422分别与两个起子转轴31、32相联动,使两个起子转轴31、32之间的距离小于两个伺服电机21、22的输出轴之间的距离;本发明的这种结构,能够对两颗间距小于电动起子本身的外径的螺丝实现同步并紧,达到了两颗螺丝的闭紧扭矩的一致性,进而提高了产品的工艺可靠性。
本发明的一种同步电动起子,采用了在起子转轴31、32上还安装有一滑块91、92,并使滑块与起子转轴之间能够沿起子转轴的轴线同步移动;所述滑块可91、92滑动地安装在机架1上,在滑块91、92与支架1之间还装有起子预压缓冲弹簧911、912;本发明的这种结构,利用起子预压缓冲弹簧911、912,一能够保证起子对刀时,螺丝的长度不一;二能够保证同步并紧到位,保持扭矩时防止出现跳刀。
本发明的一种同步电动起子,采用了在起子转轴31、32与小齿轮412、422的齿轮轴之间还设有一对相配合的内、外花键,从而形成一种直线运动***,当内花键套套在外花键上直线运动时,可以传递扭矩,另外,花键副具有较紧凑的结构,能够传递超额的载荷及动力,并具有较长的寿命。
本发明的一种同步电动起子,采用了在减速机的输出轴与大齿轮的齿轮轴之间还设有联轴器,以及在内花键、外花键的其中另一与起子转轴之间还设有万向节,从而起到轴跟轴配合时,避开轻微不同心的现象。
上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种同步电动起子,包括机架、两个伺服电机和两个起子转轴;其中,两个伺服电机并排安装在机架上;其特征在于:该同步电动起子还包括两个大齿轮和两个小齿轮;所述两个大齿轮分别与两个伺服电机的输出轴相联动;所述两个小齿轮分别设在两个大齿轮之间的内侧并分别与对应的大齿轮相啮合;所述两个小齿轮分别与两个起子转轴相联动,使两个起子转轴之间的距离小于两个伺服电机的输出轴之间的距离;在起子转轴的前端还设有固定套以用来更换不同尺寸规格的起子。
2.根据权利要求1所述的同步电动起子,其特征在于:进一步的,还包括齿轮箱,所述齿轮箱固定在所述机架上,所述两个大齿轮和两个小齿轮分别通过齿轮轴安装在所述齿轮箱中,所述两个大齿轮的齿轮轴分别与所述两个伺服电机的输出轴相联动;所述两个小齿轮的齿轮轴分别与所述两个起子转轴相联动;两个大齿轮在伺服电机的输出轴的轴线方向上呈错位分布。
3.根据权利要求1或2所述的同步电动起子,其特征在于:进一步的,还包括两个减速机,两个减速机并排安装在所述机架上;所述两个伺服电机的输出轴分别通过对应的减速机与对应的大齿轮的齿轮轴相联动。
4.根据权利要求3所述的同步电动起子,其特征在于:所述减速机为行星减速机。
5.根据权利要求3所述的同步电动起子,其特征在于:所述减速机具有动力输入端口和动力输出端口,减速机的动力输入端口与对应的伺服电机的输出轴相联接,减速机的动力输出端口为输出轴,减速机的输出轴与对应的大齿轮的齿轮轴之间还通过联轴器相连接。
6.根据权利要求2所述的同步电动起子,其特征在于:所述两个起子转轴与对应的小齿轮的齿轮轴之间还设有一对相配合的内、外花键;内花键、外花键的其中之一与对应的小齿轮的齿轮轴同轴连接或是设置在对应的小齿轮的齿轮轴上,内花键、外花键的其中另一与对应的起子转轴同轴连接。
7.根据权利要求6所述的同步电动起子,其特征在于:所述内花键、外花键的其中另一与对应的起子转轴之间通过万向节相连接。
8.根据权利要求1所述的同步电动起子,其特征在于:所述两个起子转轴上还分别安装有一滑块,并使滑块与对应的起子转轴之间能够沿起子转轴的轴线同步移动;所述滑块可滑动地安装在机架上,在滑块与支架之间还装有起子预压缓冲弹簧。
9.根据权利要求8所述的同步电动起子,其特征在于:所述机架上还设有两个导轨,两个导轨分别沿与伺服电机的输出轴的轴线方向设置,并与对应的滑块相配合。
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