扭力控制方法、裝置、模組及電動扳手的制作方法
【專利摘要】一種扭力控制裝置，包含一個驅(qū)動模組及一個扭力控制模組。該扭力控制模組具有一個閘極推動器及一個處理器，該處理器接收一個力矩目標值且預存一個力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值，具有可避免產(chǎn)生初始大電流的功效。本發(fā)明同時公開一種具有扭力控制裝置的電動扳手，及一種適用于電動扳手的扭力控制方法。
【專利說明】扭力控制方法、裝置、模組及電動扳手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方法、裝置、模組及扳手，特別是涉及一種扭力控制方法、裝置、模組及電動扳手。
【背景技術(shù)】
[0002]一般使用電動扳手在鎖接螺絲與連接件時，需要用一個符合安全規(guī)定的力矩值(俗稱扭力)將螺絲上緊到最終位置，若旋緊的力矩值不足時，會造成螺絲容易松脫；若是旋緊的力矩值過大，則容易破壞連接件或是將螺絲崩斷，導致產(chǎn)品質(zhì)量及安全上的問題。
[0003]參閱圖1，一般為了避免力矩值過大，會通過偵測該電動扳手的馬達電流和電壓來估算目前實際上的力矩值，并和預設(shè)的力矩值作比較，如曲線19所示，當實際力矩值到達預設(shè)力矩緩沖值后，便調(diào)整輸入至馬達的電流和電壓以使馬達的轉(zhuǎn)速降低，避免螺絲被過度旋緊而超出安全規(guī)定。
[0004]然而現(xiàn)有技術(shù)中，在馬達一開始轉(zhuǎn)動時，即設(shè)定力矩值快速上升，也就是說電流在初始啟動時即快速上升，容易損傷電子元件，降低產(chǎn)品的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述問題的扭力控制模組。
[0006]本發(fā)明扭力控制模組，包含一個閘極推動器。
[0007]該閘極推動器受控制以產(chǎn)生一個控制信號。
[0008]該扭力控制模組還包含一個處理器。
[0009]該處理器電連接于該閘極推動器，接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值。
[0010]該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制該閘極推動器產(chǎn)生該控制信號。
[0011 ] 本發(fā)明的第二目的，在于提供一種扭力控制裝置。
[0012]本發(fā)明扭力控制裝置適用于包括一個無刷馬達的電動扳手，該無刷馬達根據(jù)一個相關(guān)于一個力矩值的驅(qū)動電流進行運轉(zhuǎn)，該扭力控制裝置包含:一個驅(qū)動模組及一個扭力控制模組。
[0013]該驅(qū)動模組電連接于該無刷馬達，接收一個直流電源及一個控制信號，且根據(jù)該控制信號將該直流電源轉(zhuǎn)換成該驅(qū)動電流。
[0014]該扭力控制模組包括一個閘極推動器。
[0015]該閘極推動器電連接于該驅(qū)動模組，且受控制以產(chǎn)生該控制信號。
[0016]該扭力控制模組還包括一個處理器。
[0017]該處理器電連接于該閘極推動器，接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值。
[0018]該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制該閘極推動器產(chǎn)生該控制信號。
[0019]本發(fā)明的第三目的，在于提供一種電動扳手。
[0020]本發(fā)明電動扳手包含:一個扳手本體、一個無刷馬達，及一個扭力控制裝置。
[0021]該扳手本體根據(jù)一種機械力來旋緊一個螺絲，該機械力相關(guān)于一個力矩值。
[0022]該無刷馬達連接于該扳手本體，且接受一個相關(guān)于該力矩值的驅(qū)動電流，并根據(jù)該驅(qū)動電流進行運轉(zhuǎn)以產(chǎn)生該機械力。
[0023]該扭力控制裝置包括一個驅(qū)動模組及一個扭力控制模組。
[0024]該驅(qū)動模組電連接于該無刷馬達，接收一個直流電源及一個控制信號，且根據(jù)該控制信號將該直流電源轉(zhuǎn)換成該驅(qū)動電流。
[0025]該扭力控制模組具有一個閘極推動器。
[0026]該閘極推動器電連接于該驅(qū)動模組，且受控制以產(chǎn)生該控制信號。
[0027]該扭力控制模組還具有一個處理器。
[0028]該處理器電連接于該閘極推動器，接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值。
[0029]該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制該閘極推動器產(chǎn)生該控制信號。
[0030]本發(fā)明所述電動扳手，該第二斜率值=1，該第一斜率值蘭O。
[0031]本發(fā)明所述電動扳手，該力矩控制數(shù)據(jù)更包含:一個加速運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，及一個緩沖模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且:
[0032]該加速運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第二斜率值漸增至一個第三斜率值，再漸減至一個第四斜率值，該第二斜率值、該第四斜率值小于該第三斜率值，該第三斜率值是一個使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值。
[0033]該緩沖運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第四斜率值漸減至一個第五斜率值，該第四斜率值大于該第五斜率值。
[0034]該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)依序以該初始運轉(zhuǎn)模式、該加速運轉(zhuǎn)模式，及該緩沖模式控制該閘極推動器輸出相對應的該控制信號，以使該驅(qū)動模組輸出的該驅(qū)動電流對應時間變化相關(guān)于該力矩控制數(shù)據(jù)。
[0035]本發(fā)明所述電動扳手，該處理器還預存一個時間預定數(shù)據(jù)及一個對應數(shù)據(jù)，該時間預定數(shù)據(jù)相關(guān)于該力矩目標值與一個時間預定值的對應，該對應數(shù)據(jù)則相關(guān)于該力矩目標值與一個力矩緩沖值的對應，該處理器根據(jù)該時間預定數(shù)據(jù)及該力矩目標值得出該時間預定值，根據(jù)該力矩目標值、該時間預定值，及該力矩參考數(shù)據(jù)得出該力矩控制數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值、該對應數(shù)據(jù)及該力矩控制數(shù)據(jù)得出該力矩緩沖值及一個時間緩沖值。
[0036]本發(fā)明所述電動扳手，該處理器接收一個相關(guān)于該無刷馬達轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號，并于該無刷馬達的運轉(zhuǎn)時間到達該時間緩沖值，且該轉(zhuǎn)速信號所對應的轉(zhuǎn)速減緩時，由該加速運轉(zhuǎn)模式進入該緩沖模式，并控制該閘極推動器輸出對應的該控制信號，使該驅(qū)動電流所對應的力矩值對應時間增加斜率逐漸降低，并于該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值時，控制該閘極推動器輸出對應的該控制信號，使該無刷馬達停止轉(zhuǎn)動。
[0037]本發(fā)明所述電動扳手，該扭力控制裝置還包括一個對應該無刷馬達設(shè)置的轉(zhuǎn)速偵測模組，該轉(zhuǎn)速偵測模組電連接該處理器，用于偵測該無刷馬達的轉(zhuǎn)速并輸出該轉(zhuǎn)速信號。
[0038]本發(fā)明所述電動扳手，該扭力控制裝置還包括一個操作模組，該操作模組接受用戶操作以得到一個增轉(zhuǎn)信號，該處理器接收該增轉(zhuǎn)信號，并控制該閘極推動器推動該驅(qū)動模組使該無刷馬達多轉(zhuǎn)一個預定角度。
[0039]本發(fā)明的第四目的，在于提供一種扭力控制方法。
[0040]本發(fā)明扭力控制方法，適用于一個包括一個無刷馬達的電動扳手，該無刷馬達根據(jù)一個相關(guān)于一個力矩值的驅(qū)動電流進行運轉(zhuǎn)。
[0041]該扭力控制方法包含下列步驟:
[0042](A)接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值；及
[0043](B)根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制輸出該驅(qū)動電流。
[0044]本發(fā)明所述扭力控制方法，步驟(B)中，該力矩控制數(shù)據(jù)更包含一個加速運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，及一個緩沖模式中的多個追隨時間變化的力矩值。
[0045]該加速運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第二斜率值漸增至一個第三斜率值，再漸減至一個第四斜率值，該第二斜率值、該第四斜率值小于該第三斜率值，該第三斜率值是一個使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值。
[0046]該緩沖運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第四斜率值漸減至一個第五斜率值，該第四斜率值大于該第五斜率值。
[0047]根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)依序以該初始運轉(zhuǎn)模式、該加速運轉(zhuǎn)模式，及該緩沖模式控制輸出的該驅(qū)動電流對應時間變化相關(guān)于該力矩控制數(shù)據(jù)。
[0048]本發(fā)明扭力控制方法，步驟(A)中，還預存一個時間預定數(shù)據(jù)及一個對應數(shù)據(jù)，該時間預定數(shù)據(jù)相關(guān)于該力矩目標值與一個時間預定值的對應，該對應數(shù)據(jù)則相關(guān)于該力矩目標值與一個力矩緩沖值的對應，根據(jù)該時間預定數(shù)據(jù)及該力矩目標值得出該時間預定值，根據(jù)該力矩目標值、該時間預定值，及該力矩參考數(shù)據(jù)得出該力矩控制數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值、該對應數(shù)據(jù)及該力矩控制數(shù)據(jù)得出該力矩緩沖值及一個時間緩沖值。
[0049]本發(fā)明扭力控制方法，步驟(B)中，接收一個相關(guān)于該無刷馬達轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號，并于該無刷馬達的運轉(zhuǎn)時間到達該時間緩沖值，且該轉(zhuǎn)速信號所對應的轉(zhuǎn)速減緩時，由該加速運轉(zhuǎn)模式進入該緩沖模式，使該驅(qū)動電流所對應的力矩值對應時間增加斜率逐漸降低，并于該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值時，使該無刷馬達停止轉(zhuǎn)動。
[0050]本發(fā)明扭力控制方法，該扭力控制方法還包含一個步驟(C):接收一個增轉(zhuǎn)信號，并根據(jù)該增轉(zhuǎn)信號使該無刷馬達多轉(zhuǎn)一個預定角度。[0051]本發(fā)明的有益效果在于:通過設(shè)定該初始運轉(zhuǎn)模式中，該第一斜率值小于該第二斜率值，且該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值，可避免初始大電流及減少電子元件的損傷，延長產(chǎn)品的壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1是一個曲線圖，說明現(xiàn)有電動扳手的力矩值對時間的變化；
[0053]圖2是本發(fā)明一個較佳實施例的電路方塊圖；
[0054]圖3是一個流程圖，說明該較佳實施例的扭力控制方法；及
[0055]圖4是一個曲線圖，說明該較佳實施例的力矩值對時間的變化。
【具體實施方式】
[0056]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0057]參閱圖2，本發(fā)明電動扳手的較佳實施例包含一個扳手本體2、一個無刷馬達3，及一個扭力控制裝置4。
[0058]該扳手本體2根據(jù)一種機械力來旋緊一個螺絲9，該機械力相關(guān)于一個力矩值。
[0059]該無刷馬達3連接于該扳手本體2，且接受一個相關(guān)于該力矩值的驅(qū)動電流，并根據(jù)該驅(qū)動電流進行運轉(zhuǎn)以產(chǎn)生該機械力。
[0060]該扭力控制裝置4包括一個驅(qū)動模組41、一個轉(zhuǎn)速偵測模組42、一個操作模組43，及一個扭力控制模組44。
[0061]該驅(qū)動模組41電連接于該無刷馬達3，接收一個直流電源及一個控制信號，且根據(jù)該控制信號將該直流電源轉(zhuǎn)換成該驅(qū)動電流，于本實施例中，該驅(qū)動電流是呈三相，但不限于此。
[0062]該轉(zhuǎn)速偵測模組42對應該無刷馬達3設(shè)置，用于偵測該無刷馬達3的轉(zhuǎn)速并輸出一個相關(guān)于該無刷馬達3轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號。
[0063]該操作模組43用于接收用戶操作以分別得到一個預計達到的力矩目標值，及一個用于使該無刷馬達3多轉(zhuǎn)一個預定角度的增轉(zhuǎn)信號。
[0064]該扭力控制模組44具有一個閘極推動器441及一個處理器442。
[0065]該閘極推動器441電連接于該驅(qū)動模組41，且受控制以產(chǎn)生該控制信號。
[0066]該處理器442電連接于該閘極推動器441、該轉(zhuǎn)速偵測模組42，及該操作模組43，并于分別接收該轉(zhuǎn)速信號、該力矩目標值，及該增轉(zhuǎn)信號后，控制該閘極推動器441輸出對應的控制信號。
[0067]該電動扳手執(zhí)行一種扭力控制方法，參閱圖2、圖3及圖4，該扭力控制方法包含下列步驟:
[0068]步驟81:該處理器442接收該力矩目標值，預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)、一個時間預定數(shù)據(jù)及一個對應數(shù)據(jù)，該時間預定數(shù)據(jù)相關(guān)于該力矩目標值與一個時間預定值的對應，該對應數(shù)據(jù)則相關(guān)于該力矩目標值與一個力矩緩沖值的對應，根據(jù)該時間預定數(shù)據(jù)及該力矩目標值得出該時間預定值，根據(jù)該力矩目標值、該時間預定值，及該力矩參考數(shù)據(jù)得出該力矩控制數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值、該對應數(shù)據(jù)及該力矩控制數(shù)據(jù)得出該力矩緩沖值及一個時間緩沖值。[0069]其中，該力矩參考數(shù)據(jù)可為一個表格用于供查表對照，例如設(shè)定該力矩目標值范圍為50?IOONm(牛頓-米)時，該時間預定值為3秒，該力矩目標值范圍為100?200Nm時，該時間預定值為5秒，或是可使用方程式以根據(jù)該力矩目標值運算出該時間預定值，但不限于此。
[0070]該對應數(shù)據(jù)可為一個表格用于供查表對照，或是可使用方程式運算，但不限于此。
[0071]于本實施例中，該對應數(shù)據(jù)相關(guān)于該力矩目標值與該力矩緩沖值的對應，例如，設(shè)定該力矩目標值為IOONm時，該力矩緩沖值為80Nm，所以經(jīng)由該對應數(shù)據(jù)即可由該力矩目標值得出該力矩緩沖值，再通過該力矩目標值、該時間預定值、該力矩緩沖值及該力矩控制數(shù)據(jù)即可以內(nèi)插法求出該時間緩沖值；但該對應數(shù)據(jù)也可為該時間預定值與該時間緩沖值的對應關(guān)系，例如，設(shè)定該時間預定值為3秒時，該時間緩沖值為2秒，所以經(jīng)由該對應數(shù)據(jù)即可由該時間預定值得出該時間緩沖值，再通過該力矩目標值、該時間預定值、該時間緩沖值及該力矩控制數(shù)據(jù)即可以內(nèi)插法求出該力矩緩沖值，但不限于此。
[0072]如圖4所示，曲線90即為本實施例中的該力矩控制數(shù)據(jù)。該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值、一個加速運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，及一個緩沖模式中的多個追隨時間變化的力矩值。
[0073]該初始運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值。于本實施例中，該第二斜率值=1，該第一斜率值3 0，但不限于此。
[0074]該加速運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第二斜率值漸增至一個第三斜率值，再漸減至一個第四斜率值，該第二斜率值、該第四斜率值小于該第三斜率值，該第三斜率值是一個使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值。
[0075]該緩沖運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第四斜率值漸減至一個第五斜率值，該第四斜率值大于該第五斜率值。
[0076]其中，上述的斜率值可依實驗值或使用需求而設(shè)定。
[0077]步驟82:該處理器442根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)依序以一個初始運轉(zhuǎn)模式、一個加速運轉(zhuǎn)模式，及一個緩沖模式控制該閘極推動器441輸出相對應的該控制信號，以使該驅(qū)動模組41輸出的該驅(qū)動電流對應時間變化相關(guān)于該力矩控制數(shù)據(jù)。
[0078]其中，該處理器442于該無刷馬達3的運轉(zhuǎn)時間到達該時間緩沖值，且該轉(zhuǎn)速信號所對應的轉(zhuǎn)速減緩時，由該加速運轉(zhuǎn)模式進入該緩沖模式，并控制該閘極推動器441輸出對應的該控制信號，使該驅(qū)動電流所對應的力矩值隨著時間增加斜率逐漸降低，并于該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值時，控制該閘極推動器441輸出對應的該控制信號，使該無刷馬達3停止轉(zhuǎn)動。
[0079]步驟83:該處理器442接收該增轉(zhuǎn)信號，并控制該閘極推動器441推動該驅(qū)動模組41使該無刷馬達3多轉(zhuǎn)一個預定角度。
[0080]在某些安全規(guī)定中，電動扳手需在將螺絲9鎖到該力矩目標值后，再多旋轉(zhuǎn)一個預定角度(通常為90度)，當使用者有此增轉(zhuǎn)的需求時，可操作該操作模組43以輸出該增轉(zhuǎn)信號，當該處理器442接收到該增轉(zhuǎn)信號后，會控制該閘極推動器441輸出對應的控制信號，使該無刷馬達3于該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值后，再多轉(zhuǎn)一個預定角度才停止轉(zhuǎn)動。[0081]于一般鎖螺絲9的情況下，在該無刷馬達3運轉(zhuǎn)時間到達該時間緩沖值后，該處理器442即開始判斷該轉(zhuǎn)速信號所對應該無刷馬達3的轉(zhuǎn)速是否減緩，若是，則表示螺絲9已經(jīng)快被旋緊，所以判定可由該加速運轉(zhuǎn)模式進入該緩沖模式，并使該驅(qū)動電流所對應的力矩值隨著時間增加斜率逐漸降低，直至該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值后，使馬達停止。
[0082]而在鎖長螺絲9的情況下，在該無刷馬達3運轉(zhuǎn)時間到達該時間緩沖值后，該處理器442即開始判斷該轉(zhuǎn)速信號所對應該無刷馬達3的轉(zhuǎn)速是否減緩，但當螺絲9較長時，于該時間緩沖值時轉(zhuǎn)速尚未減緩，所以該處理器442每隔一個固定時間再次判斷該轉(zhuǎn)速信號，持續(xù)至該無刷馬達3的轉(zhuǎn)速減緩，才判定由該加速運轉(zhuǎn)模式進入該緩沖模式，并使該驅(qū)動電流所對應的力矩值隨著時間增加斜率逐漸降低，直至該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值后，使馬達停止。
[0083]在螺絲9已被預轉(zhuǎn)的情況下，由于螺絲9已被事先轉(zhuǎn)到一個預轉(zhuǎn)力矩值，因此在該驅(qū)動電流所對應的力矩值小于該預轉(zhuǎn)力矩值時，該無刷馬達3并不會動作，直到該驅(qū)動電流所對應的力矩值大于該預轉(zhuǎn)力矩值時，該無刷馬達3才開始動作，接著的運作模式與上述相似，所以不贅述。
[0084]于本實施例中，該處理器442設(shè)定于該力矩目標值范圍在ONm到200Nm之間，才可正常運作，但也可依實際需求而設(shè)定不同力矩目標值范圍。
[0085]經(jīng)由以上的說明，可將本實施例的優(yōu)點歸納如下:
[0086]一、依序以該初始運轉(zhuǎn)模式、該加速運轉(zhuǎn)模式及該緩沖模式控制輸出相關(guān)于該力矩值的該驅(qū)動電流，并使該第一斜率值小于該第二斜率值，也就是說使電路剛啟動時輸出較小的電流，可以避免初始大電流、減少電子元件的損傷，也可減少電動扳手與螺絲9的碰撞，延長產(chǎn)品的壽命，進入該加速運轉(zhuǎn)模式后，該驅(qū)動電流即由該第二斜率值漸增至該第三斜率值，可以加快將螺絲9旋緊，節(jié)省使用者的時間。
[0087]二、當該驅(qū)動電流所對應的力矩值到達該力矩緩沖值后，使該驅(qū)動電流所對應的力矩值隨著時間增加斜率逐漸降低，并于該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值時，使該無刷馬達3停止轉(zhuǎn)動，由于降低了該無刷馬達3于快停止時的力矩值對應時間增加斜率，所以可避免該無刷馬達3于停止時產(chǎn)生凸波而超過安全規(guī)定，且于該緩沖模式時，該力矩值對應時間增加斜率是呈弧線逼近該力矩目標值，如此可以更準確地控制該螺絲9是以該力矩目標值被鎖緊。
[0088]三、用戶經(jīng)由該操作模組43輸入該力矩目標值及該增轉(zhuǎn)信號，可隨時視需求更改該力矩目標值及是否需要增轉(zhuǎn)，增添使用上的機動性，方便適應不同的安全規(guī)定。
[0089]綜上所述，本發(fā)明不僅可避免初始大電流及凸波、提供更準確的控制，且方便適應不同的安全規(guī)定，所以確實能達成本發(fā)明的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種電動扳手，包含:一個扳手本體、一個無刷馬達，及一個扭力控制裝置； 該扳手本體根據(jù)一種機械力來旋緊一個螺絲，該機械力相關(guān)于一個力矩值； 該無刷馬達連接于該扳手本體，且接受一個相關(guān)于該力矩值的驅(qū)動電流，并根據(jù)該驅(qū)動電流進行運轉(zhuǎn)以產(chǎn)生該機械力； 該扭力控制裝置包括一個驅(qū)動模組及一個扭力控制模組； 該驅(qū)動模組電連接于該無刷馬達，接收一個直流電源及一個控制信號，且根據(jù)該控制信號將該直流電源轉(zhuǎn)換成該驅(qū)動電流； 該扭力控制模組具有一個閘極推動器； 該閘極推動器電連接于該驅(qū)動模組，且受控制以產(chǎn)生該控制信號； 其特征在于: 該扭力控制模組還具有一個處理器； 該處理器電連接于該閘極推動器，接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值； 該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制該閘極推動器產(chǎn)生該控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電動扳手，其特征在于:該第二斜率值=1，該第一斜率值3O。
3.如權(quán)利要求1所述的電動扳手，其特征在于: 該力矩控制數(shù)據(jù)更包含:一個加速運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，及一個緩沖模式中的多個追隨時間變化的力矩值； 該加速運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第二斜率值漸增至一個第三斜率值，再漸減至一個第四斜率值，該第二斜率值、該第四斜率值小于該第三斜率值，該第三斜率值是一個使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值； 該緩沖運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第四斜率值漸減至一個第五斜率值，該第四斜率值大于該第五斜率值； 該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)依序以該初始運轉(zhuǎn)模式、該加速運轉(zhuǎn)模式，及該緩沖模式控制該閘極推動器輸出相對應的該控制信號，以使該驅(qū)動模組輸出的該驅(qū)動電流對應時間變化相關(guān)于該力矩控制數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的電動扳手，其特征在于:該處理器還預存一個時間預定數(shù)據(jù)及一個對應數(shù)據(jù)，該時間預定數(shù)據(jù)相關(guān)于該力矩目標值與一個時間預定值的對應，該對應數(shù)據(jù)則相關(guān)于該力矩目標值與一個力矩緩沖值的對應，該處理器根據(jù)該時間預定數(shù)據(jù)及該力矩目標值得出該時間預定值，根據(jù)該力矩目標值、該時間預定值，及該力矩參考數(shù)據(jù)得出該力矩控制數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值、該對應數(shù)據(jù)及該力矩控制數(shù)據(jù)得出該力矩緩沖值及一個時間緩沖值。
5.如權(quán)利要求4所述的電動扳手，其特征在于:該處理器接收一個相關(guān)于該無刷馬達轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號，并于該無刷馬達的運轉(zhuǎn)時間到達該時間緩沖值，且該轉(zhuǎn)速信號所對應的轉(zhuǎn)速減緩時，由該加速運轉(zhuǎn)模式進入該緩沖模式，并控制該閘極推動器輸出對應的該控制信號，使該驅(qū)動電流所對應的力矩值對應時間增加斜率逐漸降低，并于該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值時，控制該閘極推動器輸出對應的該控制信號，使該無刷馬達停止轉(zhuǎn)動。
6.如權(quán)利要求5所述的電動扳手，其特征在于:該扭力控制裝置還包括一個對應該無刷馬達設(shè)置的轉(zhuǎn)速偵測模組，該轉(zhuǎn)速偵測模組電連接該處理器，用于偵測該無刷馬達的轉(zhuǎn)速并輸出該轉(zhuǎn)速信號。
7.如權(quán)利要求1所述的電動扳手，其特征在于:該扭力控制裝置還包括一個操作模組，該操作模組接受用戶操作以得到一個增轉(zhuǎn)信號，該處理器接收該增轉(zhuǎn)信號，并控制該閘極推動器推動該驅(qū)動模組使該無刷馬達多轉(zhuǎn)一個預定角度。
8.一種扭力控制方法，適用于一個包括一個無刷馬達的電動扳手，該無刷馬達根據(jù)一個相關(guān)于一個力矩值的驅(qū)動電流進行運轉(zhuǎn)， 其特征在于: 該扭力控制方法包含下列步驟: (A)接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值；及 (B)根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制輸出該驅(qū)動電流。
9.如權(quán)利要求8所述的扭力控制方法，其特征在于: 步驟(B)中，該力矩控制數(shù)據(jù)更包含一個加速運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，及一個緩沖模式中的多個追隨時間變化的力矩值；` 該加速運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第二斜率值漸增至一個第三斜率值，再漸減至一個第四斜率值，該第二斜率值、該第四斜率值小于該第三斜率值，該第三斜率值是一個使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值； 該緩沖運轉(zhuǎn)模式中于單位時間的力矩值變化量是由該第四斜率值漸減至一個第五斜率值，該第四斜率值大于該第五斜率值； 根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)依序以該初始運轉(zhuǎn)模式、該加速運轉(zhuǎn)模式，及該緩沖模式控制輸出的該驅(qū)動電流對應時間變化相關(guān)于該力矩控制數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的扭力控制方法，其特征在于:步驟(A)中，還預存一個時間預定數(shù)據(jù)及一個對應數(shù)據(jù)，該時間預定數(shù)據(jù)相關(guān)于該力矩目標值與一個時間預定值的對應，該對應數(shù)據(jù)則相關(guān)于該力矩目標值與一個力矩緩沖值的對應，根據(jù)該時間預定數(shù)據(jù)及該力矩目標值得出該時間預定值，根據(jù)該力矩目標值、該時間預定值，及該力矩參考數(shù)據(jù)得出該力矩控制數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值、該對應數(shù)據(jù)及該力矩控制數(shù)據(jù)得出該力矩緩沖值及一個時間緩沖值。
11.如權(quán)利要求10所述的扭力控制方法，其特征在于:步驟(B)中，接收一個相關(guān)于該無刷馬達轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號，并于該無刷馬達的運轉(zhuǎn)時間到達該時間緩沖值，且該轉(zhuǎn)速信號所對應的轉(zhuǎn)速減緩時，由該加速運轉(zhuǎn)模式進入該緩沖模式，使該驅(qū)動電流所對應的力矩值對應時間增加斜率逐漸降低，并于該驅(qū)動電流所對應力矩值到達該力矩目標值時，使該無刷馬達停止轉(zhuǎn)動。
12.如權(quán)利要求10所述的扭力控制方法，其特征在于:該扭力控制方法還包含一個步驟(C):接收一個增轉(zhuǎn)信號，并根據(jù)該增轉(zhuǎn)信號使該無刷馬達多轉(zhuǎn)一個預定角度。
13.一種扭力控制裝置，適用于包括一個無刷馬達的電動扳手，該無刷馬達根據(jù)一個相關(guān)于一個力矩值的驅(qū)動電流進行運轉(zhuǎn)，該扭力控制裝置包含:一個驅(qū)動模組及一個扭力控制豐吳組; 該驅(qū)動模組電連接于該無刷馬達，接收一個直流電源及一個控制信號，且根據(jù)該控制信號將該直流電源轉(zhuǎn)換成該驅(qū)動電流； 該扭力控制模組包括一個閘極推動器； 該閘極推動器電連接于該驅(qū)動模組，且受控制以產(chǎn)生該控制信號； 其特征在于: 該扭力控制模組還包括一個處理器； 該處理器電連接于該閘極推動器，接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值； 該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制該閘極推動器產(chǎn)生該控制信號。
14.一種扭力控制模組，包含一個閘極推動器； 該閘極推動器受控制以產(chǎn)生一個控制信號； 其特征在于:` 該扭力控制模組還包含一個處理器； 該處理器電連接于該閘極推動器，接收一個力矩目標值且預存一個相關(guān)于力矩值對應時間變化的力矩參考數(shù)據(jù)，并根據(jù)該力矩目標值及該力矩參考數(shù)據(jù)得出一個力矩控制數(shù)據(jù)，且該力矩控制數(shù)據(jù)包含一個初始運轉(zhuǎn)模式中的多個追隨時間變化的力矩值，且于單位時間的力矩值變化量是由一個第一斜率值漸增至一個第二斜率值，該第一斜率值小于該第二斜率值，該第二斜率值是一個不會使該驅(qū)動電流快速上升的數(shù)值； 該處理器根據(jù)該力矩控制數(shù)據(jù)控制該閘極推動器產(chǎn)生該控制信號。
【文檔編號】B25B23/147GK103862415SQ201210545513
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】吳坤哲, 郭咸智 申請人:吳坤哲