一种智能扳手

技术领域

本申请属于扳手制造技术领域，具体为一种智能扳手。

背景技术

活口扳手俗称活动扳手，其在使用时可以根据螺母的大小调节其扳口的开度，不需要经常调换扳手，适应性强。在遇到不规则螺母时，能更好发挥它的作用。

如图1所示，为现有市面流行的传统活动扳手，其主要由固定端A、运动端B、转动蜗轮C等构成，在运动端B底端开有齿槽与转动蜗轮C啮合，同时在固定端A开有运动槽，在运动端B具有与固定端配合的销柱，使运动端B只能在固定端A的槽内做平移运动，而通过转动调节转动蜗轮C，在啮合的作用下使运动端B形成运动副进而调节扳口的大小，以适应不同的螺母。

但在面对螺母或螺栓等位于手难以接触或正面施力以至于无法多次操作和施力的场景和问题时其传统的扳手就显的较为鸡肋，因此现有传统的扳手具有以下缺点：

1.应用场景单一

传统扳手在工作时需要以下几个步骤：a.在拧动螺母之间需要将板手的扳口通过调节涡轮使扳口的大小与被拧动的螺母大小一致；b.将扳手放置于需要被拧动的螺母之上；c.人手在扳手的柄端施力转动扳手，且施力方向必须在与需拧动的螺母轴线相垂直的平面内。

通过上述步骤可得出，传统扳手应用场景需满足一下几个条件：a.螺母必须露与人眼可以观察的位置；b.拧动扳手需要一定的操做空间以容下人手拧动扳手的空间；c.拧动扳手必须在与需拧动的螺母轴线相垂直的平面内，且人在此方向有能够施力的条件。

故传统扳手工作至少需要满足以上条件，故应用场景单一。

2.操作费时费力

传统扳手在拧下螺母或其他工件时会进行以下操作：a.初步调节扳口的大小使其大小与螺母的大小近似一致；b.将扳口放置于螺母之上；c.再次调节扳口的大小使扳手基本夹紧螺母；d.拧动扳手时螺母转动；e.将扳口移出螺母；f.再次调整扳口的大小；g.转动方向，调整扳口的大小再次夹紧螺母的一端；h.再次拧动螺母；……；重复e到f的过程直到螺母完全松动或退出螺杆。

上述过程较为理想，在面对螺母夹不紧导致运动角度较小，或面对运动范围有限的场景，或面对手无法进行调节扳口的大小的场景，或面对无法施力于扳手的场景则传统扳手则失去的存在的意义，且通过上述步骤的描述可知传统扳手在拧到螺母时不仅费时且费力。

3.自动化程度低

传统扳手操作的的步骤主要是操作涡轮的转动和操作扳手的转动，在此过程中完全靠人为的调节来控制板口的大小，靠人力的推拉来控制扳手的转动，不存在自动化调节的能力，故自动化程度低。

4.智能化程度不高

传统扳手控制扳口的大小及控制扳手转动的角度的过程中完全靠眼睛的判断来进行，在此过程中会出现大量的错误和无用功，以致于重复操作进而费时费力，因此智能化程度不高。

发明内容

本申请的目的是针对现有技术的缺点，采用设置驱动装置和电机驱动器分别控制活动夹块和扳头的方式，设计了一种智能扳手，解决了现有的扳手智能化程度低且应用场景单一的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种智能扳手，包括扳头、把手，所述扳头上设有相互配合的第一活动夹块和第二活动夹块，所述扳头与所述把手的一端转动连接，所述把手上设有控制所述扳头转动的驱动装置，所述驱动装置与所述扳头控制连接，所述扳头上转动设有驱动所述第一活动夹块和第二活动夹块的蜗轮，所述蜗轮上设有两段反向的螺纹，两段所述螺纹分别与所述第一活动夹块和第二活动夹块配合，所述板头内设有电动驱动器，所述电动驱动器的执行端通过离合器传动连接所述蜗轮，所述蜗轮的轴线垂直于所述把手的轴线，所述离合器的开关设于所述扳头的表面。

优选的，所述扳头上背向所述把手的一面设有滑槽，所述第一活动夹块和第二活动夹块的根部均与所述滑槽滑动连接，所述第一活动夹块和第二活动夹块的根部均沿所述滑槽的轴线排列设有若干与所述蜗轮配合的齿槽，所述蜗轮的轴线与所述齿槽的轴线垂直，所述扳头内设有容纳腔，所述容纳腔内安装所述电动驱动器和所述离合器。

优选的，所述离合器包括多边形孔、横截面为多边形的驱动轴，所述驱动轴同轴设于所述电动驱动器的输出轴上，所述多边形孔设于同轴设于所述蜗轮上，所述驱动轴的横截面与所述多边形孔的形状大小一致，所述容纳腔在所述蜗轮的轴线上投影的长度大于所述电动驱动器在所述蜗轮的轴线上投影的长度。

优选的，所述离合器的开关包括切换凸起、切换槽，所述切换槽设于所述扳头上，所述切换槽与所述容纳腔连通，所述切换凸起的一端与所述电动驱动器的表面固定连接，所述切换凸起的一端贯穿所述切换槽伸到所述扳头的表面，所述切换槽的轴线与所述蜗轮的轴线平行。

优选的，所述板头上设有蜗轮腔，所述蜗轮腔的开口在所述扳头的表面，所述蜗轮设于所述蜗轮腔内，所述扳头的表面设有与所述蜗轮腔的开口配合的蜗轮护板。

优选的，所述扳头的两个表面A上均设有弧形槽，所述平面A上平行于所述把手的轴线，所述平面A平行于第一活动夹块与第二活动夹块之间的连接线段，所述弧形槽的内凹部分背向所述把手，所述把手上设有与所述弧形槽滑动连接的凸楞，所述扳头上朝向所述把手的侧壁为弧形凸起，所述弧形凸起所在的虚拟圆与所述弧形槽所在的虚拟圆同心，所述弧形凸起上同轴设有弧形齿槽，所述弧形齿槽的一侧壁上沿所述弧形齿槽的弧形方向上排列设有若干啮齿，所述驱动装置的输出端设有与所述啮齿配合的锥齿轮。

优选的，所述驱动装置为伺服电机，所述把手上设有电机容纳腔、电池容纳腔，所述电机容纳腔内设置所述伺服电机，所述伺服电机的输出轴同轴设置所述锥齿轮，所述电池容纳腔内的电极伸入所述电机容纳腔内与所述伺服电机电性连接。

优选的，所述把手上在远离所述扳头处设有握持区和显示操作区，所述握持区设有防滑套，所述显示操作区设有显示屏，所述显示屏信号连接所述驱动装置和电机驱动器。

优选的，所述把手上设有护指圈。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、本申请采用设置驱动装置和电机驱动器分别控制活动夹块和扳头的方式，设计了一种智能扳手，解决了现有的扳手智能化程度低且应用场景单一的问题。

2、本申请通过滑槽限制住第一活动夹块和第二活动夹块，使得第一活动夹块和第二活动夹块只能在蜗轮的轴线方向(也是滑槽的长度方向)上滑动，蜗轮上的螺纹与齿槽配合，从而驱动第一活动夹块与第二活动夹块之间的距离变大或变小。

3、本申请中通过控制驱动轴是否插入到多边形孔内来实现离合，也就是在自动模式下，驱动轴插入到多边形孔内，从而使得电动驱动器的输出轴转动能够带动蜗轮转动，从而带动第一活动夹块与第二活动夹块相互远离或相互靠近；而当特殊情况下，比如说没电了等意外情况时，可以通过将驱动轴从多边形孔内拔出，使得电动驱动器的输出轴转动不会带动蜗轮转动，也即是电动驱动器不转动也不会阻碍蜗轮转动，所以使用者可以像操作背景技术中的扳手一样操作。

附图说明

图1为背景技术中扳手的结构示意图；

图2为本申请的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本申请中将把手与扳头分离后展示凸楞和锥齿轮的示意图；

图5为拆开扳头上的蜗轮和电动驱动器的结构示意图；

图6为图5中B处的放大图；

图7为展示电动驱动器的示意图；

图8为图7左侧的示意图；

图9为伺服电机与扳头的关系图；

图10为本申请的剖面图；

图11为扳头朝向把手一侧的结构示意图；

图12为扳头相对与把手转动后的示意图。

其中，1、扳头；2、把手；3、第一活动夹块；4、第二活动夹块；5、蜗轮；6、滑槽；7、齿槽；8、多边形孔；9、驱动轴；10、电动驱动器；11、切换凸起；12、切换槽；13、蜗轮护板；14、弧形槽；15、凸楞；16、啮齿；17、锥齿轮；18、伺服电机；19、电机容纳腔；20、电池容纳腔；21、防滑套；22、显示屏；23、护指圈；24、弧形齿槽。

具体实施方式

如图1-12所示，一种智能扳手，包括扳头1、把手2，所述扳头1上设有相互配合的第一活动夹块3和第二活动夹块4，所述扳头1与所述把手2的一端转动连接，所述把手2上设有控制所述扳头1转动的驱动装置，所述驱动装置与所述扳头1控制连接，所述扳头1上转动设有驱动所述第一活动夹块3和第二活动夹块4的蜗轮5，所述蜗轮5上设有两段反向的螺纹，两段所述螺纹分别与所述第一活动夹3块和第二活动夹块4配合，所述板头1内设有电动驱动器10，所述电动驱动器10的执行端通过离合器传动连接所述蜗轮5，所述蜗轮5的轴线垂直于所述把手2的轴线，所述离合器的开关设于所述扳头1的表面。

在本实施方式中，使用时，通过离合器选择手动或者自动模式，在手动模式时，通过离合器使得电动驱动器10的执行端不驱动蜗轮5，驱动装置也不驱动扳头1，使用者便可以通过转动蜗轮5来调整第一活动夹块3与第二活动夹块4之间的间距，从而夹紧螺栓；在自动模式时，通过离合器使得电动驱动器10的执行端驱动蜗轮5；蜗轮5上设置的两端反向的螺纹分别对应驱动第一活动夹块3和第二活动夹块4，使得转动蜗轮5即可控制第一活动夹块3与第二活动夹块4相互远离或相互靠近，之后，驱动装置便驱动扳头1转动一定的角度(如图12)，这样便拧动螺栓了，当然了，实际应用中，需要多次拧动，例如，第一次驱动装置驱动扳头1转动了60度，如果还需继续拧动，则将扳头1从螺栓上取下，再将扳头1调整到与把手2对应的原始状态，之后继续将扳头1上的第一活动夹块3与第二活动夹块4夹住螺栓，再使驱动装置驱动扳头1转动。如此重复。这样既省力，同时在狭小的空间也能拧动螺栓，解决了现有的扳手智能化程度低且应用场景单一的问题。

作为一种优选的方式，所述扳头1上背向所述把手2的一面设有滑槽6，所述第一活动夹块3和第二活动夹块4的根部均与所述滑槽6滑动连接，所述第一活动夹块3和第二活动夹块4的根部均沿所述滑槽6的轴线排列设有若干与所述蜗轮5配合的齿槽7，所述蜗轮5的轴线与所述齿槽7的轴线垂直，所述扳头1内设有容纳腔，所述容纳腔内安装所述电动驱动器10和所述离合器。通过滑槽6限制住第一活动夹块3和第二活动夹块4，使得第一活动夹块3和第二活动夹块4只能在蜗轮5的轴线方向(也是滑槽6的长度方向)上滑动，蜗轮5上的螺纹与齿槽7配合，从而驱动第一活动夹块3与第二活动夹块4之间的距离变大或变小。

作为一种优选的方式，所述离合器包括多边形孔8、横截面为多边形的驱动轴9，所述驱动轴9同轴设于所述电动驱动器10的输出轴上，所述多边形孔8设于同轴设于所述蜗轮5上，所述驱动轴9的横截面与所述多边形孔9的形状大小一致，所述容纳腔在所述蜗轮5的轴线上投影的长度大于所述电动驱动器10在所述蜗轮5的轴线上投影的长度。这样设置之后，通过控制驱动轴9是否插入到多边形孔8内来实现离合，也就是在自动模式下，驱动轴9插入到多边形孔8内，从而使得电动驱动器10的输出轴转动能够带动蜗轮5转动，从而带动第一活动夹块3与第二活动夹块4相互远离或相互靠近；而当特殊情况下，比如说没电了等意外情况时，可以通过将驱动轴9从多边形孔8内拔出，使得电动驱动器10的输出轴转动不会带动蜗轮5转动，也即是电动驱动器10不转动也不会阻碍蜗轮5转动，所以使用者可以像操作背景技术中的扳手一样操作。

作为一种优选的方式，所述离合器的开关包括切换凸起11、切换槽12，所述切换槽12设于所述扳头1上，所述切换槽12与所述容纳腔连通，所述切换凸起11的一端与所述电动驱动器10的表面固定连接，所述切换凸起11的一端贯穿所述切换槽12伸到所述扳头1的表面，所述切换槽12的轴线与所述蜗轮5的轴线平行。这样的设计十分简洁，当需要自动模式时，使用者通过用手拨动器切换凸起11在切换槽12内滑动，进而推动电动驱动器10朝向蜗轮5运动，使得电动驱动器10上的驱动轴9插入到多边形孔5内，从而带动蜗轮5转动，其中，切换槽12的长度方向与蜗轮5的轴线平行；当需要手动模式时，反向推动切换凸起11即可，使得驱动轴9的端部退出多边形孔5即可。

优选的，如图8所示，所述蜗轮5内设有横截面圆形的同轴腔室，所述同轴腔室的开口设于所述蜗轮5上背向所述多边形孔5的一端，所述同轴腔室的内径大于所述驱动轴9的外径，这样能够将驱动轴9插入到蜗轮5内，减小扳头1的体积，同时，驱动轴9在转动的过程中，驱动轴9的圆周面不会摩擦到同轴腔室的内表面。

作为一种优选的方式，所述板头2上设有蜗轮腔，所述蜗轮腔的开口在所述扳头1的表面，所述蜗轮5设于所述蜗轮腔内，所述扳头1的表面设有与所述蜗轮腔的开口配合的蜗轮护板13。这样设置之后，在手动状态时，将蜗轮护板13揭开，使用者的手可以通过蜗轮腔的开口处接触到蜗轮5,从而转动蜗轮5。

作为一种优选的方式，所述扳头1的两个表面A上均设有弧形槽14，所述平面A上平行于所述把手2的轴线，所述平面A平行于第一活动夹块3与第二活动夹块4之间的连接线段，所述弧形槽14的内凹部分背向所述把手2，所述把手2上设有与所述弧形槽14滑动连接的凸楞15，所述扳头1上朝向所述把手2的侧壁为弧形凸起，所述弧形凸起所在的虚拟圆与所述弧形槽14所在的虚拟圆同心，所述弧形凸起上同轴设有弧形齿槽24，所述弧形齿槽24的一侧壁上沿所述弧形齿槽24的弧形方向上排列设有若干啮齿16，所述驱动装置的输出端设有与所述啮齿16配合的锥齿轮17。这样通过弧形槽14与凸楞15的配合，从而将把手2与扳头1连接在一起，并且能够扳头1可以转动，锥齿轮17与啮齿16的配合(啮齿)以保证锥齿轮17在自动模式下能够驱动扳头1转动。

作为一种优选的方式，所述驱动装置为伺服电机18，所述把手2上设有电机容纳腔19、电池容纳腔20，所述电机容纳腔19内设置所述伺服电机18，所述伺服电机18的输出轴同轴设置所述锥齿轮17，所述电池容纳腔20内的电极伸入所述电机容纳腔19内与所述伺服电机18电性连接。

作为一种优选的方式，所述把手2上在远离所述扳头1处设有握持区和显示操作区，所述握持区设有防滑套21，所述显示操作区设有显示屏22，所述显示屏22信号连接所述驱动装置和电机驱动器10。通过设置显示屏22来显示智能扳手的相关数据，如力矩、速度、螺母大小等信息。

作为一种优选的方式，所述把手1上设有护指圈23，其作用为操作时为食指提供定位，且使操作者能够准确找到工作按钮的位置。