一種具有WiFi功能的數顯扭矩扳手的製作方法

2023-11-09 10:14:17 1

本實用新型涉及扭矩扳手，具體地說是一種具有WiFi功能的數顯扭矩扳手。

背景技術：

在航空、航天、軌道交通車輛、汽車等行業中，對螺紋副裝配作業過程中的裝配扭矩有嚴格的要求。因此，通常使用扭矩扳手來完成裝配作業。隨著對產品裝配過程的實時監控和裝配數據的可追溯性要求越來越高，具有無線傳輸功能的數顯扭矩扳手越來越引起人們的重視。

現有無線傳輸扭矩扳手採用藍牙和Zigbee技術。藍牙技術最多可支持8個網絡節點的通信，這就意味著最多只能現場只能使用8把無線扭矩扳手。而且藍牙的有效傳輸距離在10米左右，不論是汽車還是航空、航天、軌道交通車輛的裝配現場，藍牙的傳輸距離都不夠充分。這在實際應用中可能會產生局限。Zigbee雖然可支持多達上萬個網絡節點，傳輸速度慢，而且成熟的商業應用案例太少，會給以後的使用維護造成不便。而WiFi長達上百米的傳輸距離、高達50Mb/s多的傳輸速度、支持幾十個網絡節點以及深入日常生活的WiFi網絡，這都說明WiFi是適用無線扭矩扳手的一種理想技術。

現有技術的傳感器設置在板頭上，固然能獲得更大的扭矩數據，但由於距離較遠必須用較長的導線連接，在具體使用過程中容易造成導線斷開損壞，造成了整個扳手故障率增高的問題，傳感器無論設置在棘輪頭還是扳手杆上都是可以獲得扭矩數據的。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種具有WiFi功能的數顯扭矩扳手，扭矩信息的無線實時傳輸效果更好，在實際應用中，可靈活的使用在面積更大的工作場地中，還具有故障率低的效果。

為了達成上述目的，本實用新型採用了如下技術方案，一種具有WiFi功能的數顯扭矩扳手，包括一種具有WiFi功能的數顯扭矩扳手，包括棘輪頭和扳手杆，扳手杆內包括應變片傳感器和連接有電源的電路板，電路板包括依次電連接的信號調理放大模塊、模數轉換模塊以及單片機，信號調理放大模塊與應變片傳感器中的傳感器應變電橋電連接；單片機還電連接有顯示模塊、輸入模塊、存儲模塊、無線信號輸出模塊，所述無線信號輸出模塊為wifi信號輸出模塊，所述WiFi信號輸出模塊將存儲的數據通過無線傳輸方式傳遞給上位機中設置的WiFi信號輸入模塊。

所述應變片傳感器黏貼在扳手杆上。

所述WiFi信號輸出模塊包括WiFi驅動電路、WiFi驅動晶片，所述WiFi驅動電路上設有WiFi驅動晶片。

所述扳手杆尾部安裝有塑料手柄，所述WiFi信號輸出模塊和電路板位於塑料材質的上殼和中殼之間，並通過下殼固定在扳手杆上，電源即電池位於扳手杆後部的管內，尾部有電池蓋密封，在扳手杆的側面設有Micro-USB接口。

所述單片機通過Micro-USB接口驅動電路上的Micro-USB接口驅動晶片與Micro-USB接口連接。

所述電路板上設有聲光報警裝置，聲光報警裝置包括蜂鳴器和報警燈。

相較於現有技術，本實用新型具有以下有益效果：

電路板連接有存儲模塊，可對數據進行存儲，連接的顯示模塊可對數據進行顯示，連接的輸入模塊可對預設扭矩值輸入、對扭矩單位等各個操作選項進行選擇。WiFi信號輸出模塊可將存儲的數據通過無線傳輸方式傳遞給帶有WiFi功能的上位機。因此，本實用新型可以實現對數據的存儲和無線傳輸。另外，扳手上設有Micro-USB接口，可通過數據線和上位機連接，實現數據的有線傳輸。扭矩信息的無線實時傳輸效果更好，在實際應用中，可靈活的使用在面積更大的工作場地中。

應變片傳感器黏貼在扳手杆上，使得傳感器緊靠在電路板和扳手杆之間，無需用長導線進行連接，這種緊湊結構不容易損壞，故障率大大降低，另外在扳手杆上獲得的扭矩數據的大小可以通過信號調理放大模塊進行調節變換來實現傳感器設置在棘輪頭上的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型一種具有WiFi功能的數顯扭矩扳手的結構示意圖；

圖2為圖1的三維爆炸圖；

圖3為本實用新型的電路原理示意圖。

圖中：1、棘輪頭，2、扳手杆，3、塑料手柄，4、顯示模塊，5、輸入模塊，6、報警燈，7、蜂鳴器，8、Micro-USB接口，9、應變片傳感器，10、WiFi信號輸出模塊，11、電路板，12、上殼，13、中殼，14、下殼，15、電池，16、電池蓋，17、信號調理放大模塊，18、模數轉換模塊，19、單片機，20、傳感器應變電橋，21、存儲模塊，22、WiFi驅動電路，23、WiFi驅動晶片，24、Micro-USB接口驅動電路，25、Micro-USB接口驅動晶片。

具體實施方式

有關本實用新型的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，並非用來對本實用新型加以限制。

根據圖1-3，一種具有WiFi功能的數顯扭矩扳手，包括棘輪頭1和扳手杆2。扳手杆2尾部安裝有塑料手柄3。在扳手杆2的正面，設有顯示模塊4、輸入模塊5、報警燈6和蜂鳴器7。在扳手杆2的側面設有Micro-USB接口8。

如圖2所示，應變片傳感器9黏貼在扳手杆2上，使得傳感器緊靠在電路板和扳手杆之間，無需用長導線進行連接，這種緊湊結構不容易損壞，故障率大大降低，另外在扳手杆上獲得的扭矩數據的大小可以通過信號調理放大模塊進行調節變換來實現傳感器設置在棘輪頭上的效果。WiFi信號輸出模塊10和電路板11位於塑料材質的上殼12和中殼13之間，並通過下殼14固定在扳手杆2上。電源15即電池位於扳手杆2後部的管內，尾部有電池蓋16密封。

如圖3所示，電路板11包括信號調理放大模塊17、模數轉換模塊18和單片機19。其中，信號調理放大模塊17和應變片傳感器的應變電橋20電連接。單片機19還電連接有顯示模塊4、輸入模塊5、存儲模塊21、以及WiFi信號輸出模塊10。WiFi信號接收模塊設置在外部的上位機上。顯示模塊4為LCD顯示屏。WiFi驅動電路22與單片機19連接，WiFi信號輸出模塊10包括WiFi驅動電路22、WiFi驅動晶片23，WiFi驅動電路22上設有WiFi驅動晶片23。顯示模塊4可對預設扭矩值、時鐘、扭矩單位等信息進行顯示。單片機19通過Micro-USB接口驅動電路24上的Micro-USB接口驅動晶片25與Micro-USB接口8連接。

電路板11上設有聲光報警裝置，其包括蜂鳴器7和報警燈8。報警燈8包括紅、黃、綠三個發光二極體。當實時扭矩值達到預設下限值的90％時，黃色發光二極體點亮；當實時扭矩值進入預設下限值和上限值之間時，綠色發光二極體點亮；當實時扭矩值超過預設上限值時，紅色發光二極體點亮，同時蜂鳴器7發出報警聲。

本實用新型的具體工作過程如下：棘輪頭1工作時，應變片傳感器9中的應變電橋20將獲得的電信號傳遞給信號調理放大模塊17。被放大後的電信號通過模數轉換模塊18將模擬信號轉換為數位訊號。該數位訊號就是工作數據，通過顯示模塊LCD顯示出來。同時，工作數據存入存儲模塊21。工作數據可通過WiFi信號輸出模塊10將工作數據傳輸給連接有WiFi信號接收模塊的上位機，進而對所得無線信號輸出模塊進行後期的分析處理。使用者可通過輸入模塊5向單片機輸入預設扭矩值的上限值和下限值，還可選擇 對WiFi功能和LCD背光功能打開或者關閉，此兩功能的打開意味著更多的電量消耗，關閉可節省電量。此外，還可以對保存在存儲模塊21中的工作數據進行瀏覽和刪除。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利範圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應俱屬本實用新型的專利範圍。