一種電動(dòng)工具及螺紋件緊固程度控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)工具及螺紋件緊固程度控制方法，其中電動(dòng)工具包括：扭矩輸出系統(tǒng)和能按照用戶選擇的擋位調(diào)用具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)的組合對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使其以指定的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出的控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)包括：能存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；螺紋件緊固程度控制方法，采用本發(fā)明的電動(dòng)工具，控制系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的擋位數(shù)據(jù)調(diào)用一組在組合后能指向由所選擋位決定的一個(gè)確定的緊固程度的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的組合驅(qū)動(dòng)電機(jī)使其以指定轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出；本發(fā)明提供一種能依照設(shè)定進(jìn)行輸出使被緊固的螺紋件具有指定的緊固程度的電動(dòng)工具以及利用該電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)的螺紋件緊固程度的控制方法。
【專利說明】一種電動(dòng)工具及螺紋件緊固程度控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)工具和一種控制方法，具體涉及一種能依照設(shè)定進(jìn)行輸出的電動(dòng)工具以及利用該電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)的螺紋件緊固程度的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]螺紋連接是一種廣泛使用的可拆卸的固定連接，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)。螺紋件通過自身的旋轉(zhuǎn)使自身受到拉力而使被連接件承受壓力，從而使兩個(gè)不同的被連接件或者一個(gè)被連接件具有足夠的預(yù)緊力。
[0003]在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證結(jié)構(gòu)的可靠性，通過螺紋連接實(shí)現(xiàn)結(jié)合處的預(yù)緊力應(yīng)當(dāng)被控制在一個(gè)安全的范圍內(nèi)，這就要求在緊固螺紋件時(shí)對(duì)其緊固程度進(jìn)行精確的控制。為了實(shí)現(xiàn)這樣的控制，由于預(yù)緊力并不是一個(gè)直接用來指導(dǎo)緊固動(dòng)作的參量，現(xiàn)有技術(shù)中多采用扭矩等直接的參量來作為控制緊固程度的參量，并據(jù)此建立很多基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格螺紋件的標(biāo)準(zhǔn)值。
[0004]但是，在實(shí)際應(yīng)用中，更多的工況是無法參照既有標(biāo)準(zhǔn)，而僅僅具有設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)而期望實(shí)現(xiàn)的預(yù)緊力，在這種情況下，使用現(xiàn)有扭力工具往往無法有效的完成緊固工作并對(duì)緊固程度進(jìn)行有效控制，保證緊固程度一直能被控制在一定范圍內(nèi)。
[0005]并且，現(xiàn)在為了實(shí)現(xiàn)對(duì)緊固程度的控制，往往先通過扭力工具進(jìn)行預(yù)先緊固，最后再使用扭力計(jì)進(jìn)行最終的扭力確定，這樣效率非常低，并且增加了設(shè)備成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能依照設(shè)定進(jìn)行輸出使被緊固的螺紋件具有指定的緊固程度的電動(dòng)工具以及利用該電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)的螺紋件緊固程度的控制方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電動(dòng)工具，包括:扭矩輸出系統(tǒng)，扭矩輸出系統(tǒng)包括:電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)螺紋件樞轉(zhuǎn)的輸出軸，能以沖擊的方式驅(qū)動(dòng)輸出軸并且自身受到電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸組件，其特征在于，還包括:能按照用戶選擇的擋位調(diào)用具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)的組合對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使其以指定的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出的控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)包括:能存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
[0008]進(jìn)一步地，控制系統(tǒng)還包括:供用戶操作并能向用戶反饋信息的人機(jī)交互模塊，直接對(duì)電機(jī)構(gòu)成驅(qū)動(dòng)并能對(duì)其轉(zhuǎn)速加以控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，能對(duì)扭矩輸出系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)模塊，能接受人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)姆答伈?duì)它們進(jìn)行控制的主控模塊。
[0009]進(jìn)一步地，人機(jī)交互模塊包括:供用戶進(jìn)行設(shè)定的輸入裝置、能向用戶進(jìn)行反饋及信息提示的輸出裝置。
[0010]進(jìn)一步地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括:用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制器、用于直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
[0011]進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)模塊包括:用于判斷主軸組件是否發(fā)生沖擊的沖擊檢測(cè)裝置、能計(jì)量時(shí)間長(zhǎng)度的計(jì)時(shí)器、用于檢測(cè)主軸組件轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置。
[0012]進(jìn)一步地，主控模塊包括:能根據(jù)用戶在人機(jī)交互模塊所選的擋位調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速計(jì)算器、能根據(jù)用戶在人機(jī)交互模塊所選的擋位以及已經(jīng)被調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)而調(diào)用相應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的時(shí)間計(jì)算器、用于綜合控制轉(zhuǎn)速計(jì)算器、時(shí)間計(jì)算器以及人機(jī)交互模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊的中央處理器。
[0013]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括:預(yù)存有對(duì)應(yīng)人機(jī)交互模塊預(yù)設(shè)擋位的擋位數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)單元，預(yù)存有與第一存儲(chǔ)單元中擋位數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)單元，預(yù)存有與第二存儲(chǔ)單元中轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的第三存儲(chǔ)單元。
[0014]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊還包括:存儲(chǔ)有用戶自定義的擋位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的第四存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有用戶常用的擋位數(shù)據(jù)的第五存儲(chǔ)單
J Li ο
[0015]進(jìn)一步地,該電動(dòng)工具還包括:用于檢測(cè)扭矩大小的扭矩儀。
[0016]一種螺紋件緊固程度控制方法，采用本發(fā)明的電動(dòng)工具，控制系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的擋位數(shù)據(jù)調(diào)用一組在組合后能指向由所選擋位決定的一個(gè)確定的緊固程度的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的組合驅(qū)動(dòng)電機(jī)使其以指定轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出。
[0017]進(jìn)一步地，人機(jī)交互模塊提供用戶選擇擋位的操作界面，并將用戶選擇結(jié)果反饋給主控模塊以使其調(diào)用對(duì)應(yīng)的擋位數(shù)據(jù)，進(jìn)而主控模塊調(diào)用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)并利用它們的組合控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊使其按照即時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在電機(jī)啟動(dòng)后監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)扭矩輸出系統(tǒng)并向主控模塊進(jìn)行反饋形成閉環(huán)控制。
[0018]進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)模塊在沖擊檢測(cè)裝置檢測(cè)到?jīng)_擊之后，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，同時(shí)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否符合當(dāng)前調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，當(dāng)計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)長(zhǎng)滿足當(dāng)前調(diào)用的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)時(shí)向主控模塊反饋停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)。
[0019]具體而言，該螺紋件緊固程度控制方法，包括如下的控制步驟:
(O啟動(dòng)；
(2)用戶操作人機(jī)交互模塊選擇所需的擋位；
(3)主控模塊根據(jù)用戶的選擇結(jié)果調(diào)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的擋位數(shù)據(jù)；
(4)主控模塊根據(jù)所調(diào)用的擋位數(shù)據(jù)調(diào)用與之具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)；
(5)主控模塊控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；
(6)沖擊檢測(cè)裝置檢測(cè)主軸組件是否發(fā)生沖擊，若是則進(jìn)行步驟(7)，若否則轉(zhuǎn)到步驟
(5)；
(7)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；
(8)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；
(9)判斷轉(zhuǎn)速是否滿足，若是則進(jìn)行步驟(10)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(7)；
(10)判斷計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)是否滿足主控模塊調(diào)用的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)，若是則進(jìn)行步驟(11)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(8);
(11)結(jié)束。
[0020]進(jìn)一步地，擋位數(shù)據(jù)分為:存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)單元中的件預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在第四存儲(chǔ)單元中由用戶根據(jù)需求自定義設(shè)置的自定義擋位數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有與預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
[0021]進(jìn)一步地，主控模塊通過用戶在人機(jī)交互模塊的操作為自定義擋位數(shù)據(jù)配置對(duì)應(yīng)的自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
[0022]本發(fā)明的有益之處在于:提供一種能依照設(shè)定進(jìn)行輸出使被緊固的螺紋件具有指定的緊固程度的電動(dòng)工具以及利用該電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)的螺紋件緊固程度的控制方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的電動(dòng)工具的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的控制方法的控制方法的流程示意框圖；
圖3是外螺紋件軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0025]參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明的電動(dòng)工具主要包括:扭矩輸出系統(tǒng)10和控制系統(tǒng)20。
[0026]其中，扭矩輸出系統(tǒng)10包括:輸出軸11、主軸組件12和電機(jī)13，其中輸出軸11主要用于與螺紋件接觸使其樞轉(zhuǎn)以完成緊固動(dòng)作，主軸組件12包括能對(duì)輸出軸11進(jìn)行往復(fù)沖擊的錘砧，使主軸組件12能以沖擊的方式驅(qū)動(dòng)輸出軸11，電機(jī)13在電能的作用下能夠驅(qū)動(dòng)主軸組件12進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，一般而言在電機(jī)13的機(jī)軸與主軸組件12之間設(shè)有若干諸如齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以上均為一般的沖擊螺絲批以及沖擊扳手中的現(xiàn)有技術(shù)，在此不加贅述。
[0027]本發(fā)明電動(dòng)工具中的控制系統(tǒng)20主要包括:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21、人機(jī)交互模塊22、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊23、監(jiān)測(cè)模塊24、主控模塊25。
[0028]其中，人機(jī)交互模塊22能供用戶進(jìn)行操作并能向用戶反饋信息，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊23能直接對(duì)電機(jī)13構(gòu)成驅(qū)動(dòng)并對(duì)其轉(zhuǎn)速加以控制，監(jiān)測(cè)模塊24對(duì)扭矩輸出系統(tǒng)10的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主控模塊25能對(duì)以上的各個(gè)模塊進(jìn)行控制并接受它們向其反饋的信號(hào)或數(shù)據(jù)。
[0029]作為一種優(yōu)選方案，人機(jī)交互模塊22包括:供用戶進(jìn)行設(shè)定的輸入裝置221、能向用戶進(jìn)行反饋及信息提示的輸出裝置222。其中輸入裝置221可以是按鈕、旋鈕、開關(guān)中的一種或幾種，輸出裝置222可以是各種可視的屏幕或聲音的提示裝置，在使用可觸摸操控的觸摸顯示屏?xí)r，輸入裝置221和輸出裝置222可以合二為一。
[0030]作為一種優(yōu)選方案，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊23包括:用于控制電機(jī)13轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制器231、用于直接對(duì)電機(jī)13進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路232。其中，轉(zhuǎn)速控制器231主要通過控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路232中的電流、電壓、占空比等參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)13的控制。
[0031]作為一種優(yōu)選方案，監(jiān)測(cè)模塊24包括:用于判斷主軸組件12是否發(fā)生沖擊的沖擊檢測(cè)裝置241、能計(jì)量時(shí)間長(zhǎng)度的計(jì)時(shí)器242、用于檢測(cè)主軸組件12轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置243。其中，沖擊檢測(cè)裝置241可以是通過接受聲音信號(hào)從而判斷是否發(fā)生沖擊的聲音采集裝置，比如mic，該聲音采集裝置在接收到代表沖擊發(fā)生的特定頻率或/和音量范圍的聲音后向主控制器反饋一個(gè)代表發(fā)生沖擊的信號(hào)。當(dāng)然，沖擊檢測(cè)裝置241也可以是檢測(cè)主軸組件12運(yùn)動(dòng)的位置傳感器。在使用螺釘時(shí)，沖擊檢測(cè)裝置241還可以是能檢測(cè)螺釘帽與支承件支承面之間距離的距離探測(cè)器，其通過探測(cè)距離得知沖擊發(fā)生的時(shí)間。
[0032]作為一種優(yōu)選方案,主控模塊25包括:能根據(jù)用戶在人機(jī)交互模塊22所選的擋位調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速計(jì)算器251、能根據(jù)用戶在人機(jī)交互模塊22所選的擋位以及已經(jīng)被調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)而調(diào)用相應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的時(shí)間計(jì)算器252、用于綜合控制轉(zhuǎn)速計(jì)算器251、時(shí)間計(jì)算器252以及人機(jī)交互模塊22、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊23、監(jiān)測(cè)模塊24的中央處理器253。其中，轉(zhuǎn)速計(jì)算器251主要用于配置適用的轉(zhuǎn)速并對(duì)即時(shí)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，時(shí)間計(jì)算器252主要用于配置適用的時(shí)長(zhǎng)并對(duì)即時(shí)的沖擊載荷輸出的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行控制，中央處理器253作為本發(fā)明電動(dòng)工具中總的數(shù)據(jù)處理及進(jìn)程控制的中心，對(duì)整個(gè)電動(dòng)工具控制系統(tǒng)20中其余部分進(jìn)行控制。
[0033]作為一種優(yōu)選方案，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21包括:預(yù)存有對(duì)應(yīng)人機(jī)交互模塊22預(yù)設(shè)擋位的擋位數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)單元211，預(yù)存有與第一存儲(chǔ)單元211中擋位數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)單元212，預(yù)存有與第二存儲(chǔ)單元212中轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的第三存儲(chǔ)單元213，存儲(chǔ)有用戶自定義的擋位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的第四存儲(chǔ)單元214，存儲(chǔ)有用戶常用的擋位數(shù)據(jù)的第五存儲(chǔ)單元215。
[0034]用戶所選擇的擋位數(shù)據(jù)分為:存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)單元211中針對(duì)指定規(guī)格的螺紋件和常用的被連接件等條件下的預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在第四存儲(chǔ)單元214中由用戶根據(jù)特殊需求自定義設(shè)置的自定義擋位數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21中存儲(chǔ)有與預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
[0035]在用戶選擇預(yù)設(shè)擋位時(shí)，主控模塊25直接訪問第一存儲(chǔ)單元211、第二存儲(chǔ)單元212、第三存儲(chǔ)單元213調(diào)用它所需的數(shù)據(jù)，由于是預(yù)設(shè)擋位所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，所以第一存儲(chǔ)單元211、第二存儲(chǔ)單元212、第三存儲(chǔ)單元213可以采用只能讀取不能寫入的存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0036]第四存儲(chǔ)單元214和第五存儲(chǔ)單元215由于用戶要對(duì)它們所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定和編輯，所以它們應(yīng)當(dāng)采用可讀寫的存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0037]作為優(yōu)選方案，為了能夠通過人機(jī)交互模塊22以外的設(shè)備對(duì)第四存儲(chǔ)單元214和第五存儲(chǔ)單元215進(jìn)行讀寫，控制系統(tǒng)20還包括通訊模塊26，該通訊模塊26包括:能在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21與外界設(shè)備之間構(gòu)成有線數(shù)據(jù)連接的數(shù)據(jù)傳輸接口 261和能在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21與外界設(shè)備之間構(gòu)成無線數(shù)據(jù)連接的無線通訊裝置262。用戶可以通過計(jì)算器、智能手機(jī)等設(shè)備通過USB接口或藍(lán)牙等形式與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0038]需要說明的是，在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，可預(yù)先在計(jì)算器、智能手機(jī)等設(shè)備中安裝面向用戶的應(yīng)用程序。
[0039]本發(fā)明的螺紋件緊固程度控制方法主要依靠以上介紹的電動(dòng)工具得以實(shí)現(xiàn)。
[0040]總的來說，本發(fā)明的控制方法是通過本發(fā)明電動(dòng)工具中控制系統(tǒng)20調(diào)用的一組轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的組合驅(qū)動(dòng)電機(jī)13使其以指定轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出，在輸出完成后即能使被連接件的預(yù)緊力達(dá)到目標(biāo)區(qū)間。被調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)是用戶根據(jù)其需要所選擇的。
[0041]其主要的優(yōu)勢(shì)在于，用戶通過選擇當(dāng)前的工況參數(shù)或/和自己所需的緊固程度，主控模塊25就能通過調(diào)用記載了緊固程度和轉(zhuǎn)速、時(shí)間組合對(duì)應(yīng)關(guān)系的擋位數(shù)據(jù)調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)主軸組件12完成緊固工作。
[0042]以下對(duì)本發(fā)明控制方法的原理和具體細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。
[0043]參照?qǐng)D3所示，其中X軸表示螺紋件中外螺紋件的軸向應(yīng)變，y軸表示作用在外螺紋件上的軸向拉力，需要說明的是，基于作用力與反作用力的關(guān)系，作用在外螺紋件上的軸向拉力應(yīng)當(dāng)?shù)扔谕饴菁y件的軸向應(yīng)力，也等于作用在被連接件上的壓力，即我們所說的被連接件連接處的預(yù)緊力，由此可見，螺紋連接中預(yù)緊力的產(chǎn)生主要由外螺紋件的軸向應(yīng)變產(chǎn)生。
[0044]如圖3所示，當(dāng)軸向應(yīng)變小于xl時(shí),軸向應(yīng)變與軸向拉力(相當(dāng)于預(yù)緊力)成線性關(guān)系，表明外螺紋件處于彈性形變的階段，在軸向應(yīng)變?cè)诘扔趚l時(shí)，軸向拉力等于yl，在軸向應(yīng)變超過xl以后，外螺紋件處于塑性形變階段，軸向應(yīng)變與軸向拉力不再具有線性關(guān)系，軸向拉力隨軸向應(yīng)變的增大而增大的趨勢(shì)變得緩慢，直至軸向應(yīng)變達(dá)到χ2，軸向拉力變?yōu)殡S軸向應(yīng)變?cè)龃蠖鴾p小，直至拉力應(yīng)變到達(dá)向x3，外螺紋件斷裂。其中，A點(diǎn)稱為屈服點(diǎn)，是彈性變形和塑性變形的分界，A點(diǎn)處的軸向拉力yl稱為屈服軸向拉力(屈服預(yù)緊力)，B點(diǎn)是該外螺紋件軸向拉力能達(dá)到最大值12, y2稱為極限軸向拉力(極限預(yù)緊力)。
[0045]由圖3可知，在外界條件一定時(shí)，外螺紋件在軸向應(yīng)變達(dá)到一個(gè)確定值時(shí)，使其產(chǎn)生應(yīng)變的能量是一定的，比如在外螺紋件的軸向應(yīng)變?yōu)閤l時(shí)，使其產(chǎn)生應(yīng)變的能量數(shù)值為圖3中陰影部分面積。
[0046]而實(shí)際上在緊固工作中，這部分能量是由扭力工具施加的，如果能控制扭力工具施加的能量則能夠控制外螺紋件的應(yīng)變，由于外螺紋件應(yīng)變與應(yīng)力關(guān)系式基于其本身屬性，所以可以通過控制外螺紋件的應(yīng)變能量得到所需的軸向拉力(相當(dāng)于預(yù)緊力)，實(shí)現(xiàn)對(duì)緊固程度的控制。
[0047]基于以上原理，本發(fā)明的控制方法，采用如前所述的電動(dòng)工具以一種沖擊的方式輸出扭矩來驅(qū)動(dòng)螺紋件進(jìn)行緊固。
[0048]假設(shè)在螺紋件失效之前每次主軸組件12通過沖擊傳遞給螺紋件的能量分別為el、e2、e3…eN，而實(shí)際上因?yàn)槟Σ亮蛘咂渌麚p耗，主軸組件12通過沖擊產(chǎn)生的能量并不能完全用于使外螺紋件產(chǎn)生軸向應(yīng)變，所以每次實(shí)際能傳遞給外螺紋件的使其產(chǎn)生軸線應(yīng)變的能量應(yīng)該是klel、k2e2、k3e3…kNeN。其中kl、k2、1^..kN為用于衡量能量損耗的無量綱系數(shù)，稱為損耗系數(shù)。
[0049]外螺紋件的軸向應(yīng)變能E可以通過公式(I)得出。
[0050]E=klel+k2e2+k3e3...+kNeN(I)
如前可知預(yù)緊力F與軸向應(yīng)變能E以及軸向應(yīng)變具有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以基于以上可以通過控制每次主軸組件12沖擊所傳遞能量和沖擊次數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)緊力的控制。
[0051]為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，需要確認(rèn)每次沖擊的能量和損耗系數(shù)這兩個(gè)變量，并且在每次的沖擊能量不同的情況下，損耗系數(shù)也發(fā)生變化。因此在該原理下針對(duì)一個(gè)目標(biāo)預(yù)緊力而言，是具有很多不同的實(shí)現(xiàn)方法，雖然可以通過繁復(fù)的實(shí)驗(yàn)來確定和建立數(shù)據(jù)庫，而在實(shí)際應(yīng)用中并不適宜采用這種方法，因?yàn)楣?I)涉及參數(shù)都非正常電動(dòng)工具能夠直接控制的參數(shù)。本發(fā)明對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)使其得以在具體應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)。
[0052]首先，將每次主軸組件12通過沖擊傳遞給螺紋件的能量定量統(tǒng)一為e，這樣一來基于公式(I)的原理，可得出公式(2)
E=(kl+k2+l^..kN)e(2)
對(duì)于同樣工況以及同樣的沖擊能量e損耗系數(shù)kl、k2、k3…kN可以通過分次進(jìn)行測(cè)量予以確定，因此現(xiàn)在應(yīng)變能E在這樣的情況僅與沖擊的次數(shù)和定量的沖擊能量e有關(guān)。需要注意的是，由于損耗系數(shù)是一個(gè)不能人為控制的參量，同時(shí)因?yàn)闆_擊能量e不可能無限小，因此在以沖擊的形式對(duì)一個(gè)外螺紋件進(jìn)行加載時(shí)，不可能得到如圖3所示連續(xù)的軸向應(yīng)力和應(yīng)變的曲線，而是一個(gè)一個(gè)數(shù)值點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如果需要高精度的控制預(yù)緊力，沖擊能量e應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個(gè)不宜過大值。
[0053]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)單次沖擊能量e和沖擊次數(shù)以電動(dòng)工具能直接調(diào)整的參數(shù)項(xiàng)目進(jìn)行控制，本發(fā)明采用控制主軸組件12轉(zhuǎn)速和輸出時(shí)長(zhǎng)的方式進(jìn)行控制。
[0054]由于主軸組件12自身的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量是一定的，獲得指定的單次沖擊能量?jī)H需要對(duì)主軸組件12在發(fā)生沖擊的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速(以下稱為沖擊轉(zhuǎn)速)進(jìn)行控制，因?yàn)樵谥鬏S組件12結(jié)構(gòu)既定情況下，轉(zhuǎn)速是影響單次沖擊量的唯一因素，而我們知道通過控制電機(jī)13的電參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)該目的，在控制沖擊速度基礎(chǔ)上，通過對(duì)電機(jī)13的控制可以使兩次沖擊之間的周期固定，即主軸組件12以一定沖擊頻率進(jìn)行沖擊，這可以通過控制電機(jī)13在兩次沖擊之間的周期的平均轉(zhuǎn)速得以實(shí)現(xiàn)。而根據(jù)平均轉(zhuǎn)速我們又能獲得所需的沖擊時(shí)長(zhǎng)。
[0055]綜上所述，控制主軸組件12轉(zhuǎn)速和輸出時(shí)長(zhǎng)是可以獲得所需的預(yù)緊力的?，F(xiàn)有技術(shù)中的扭矩控制法、轉(zhuǎn)角法和斜率法，都是利用非直接能夠控制參量比如扭矩、角度來作為預(yù)緊力衡量的中介參數(shù)，進(jìn)而通過控制它們來控制預(yù)緊力，并且它們并不能完全針對(duì)外螺紋件所有應(yīng)變階段，而僅僅是適于應(yīng)變的某些階段，本發(fā)明的控制方法直接針對(duì)預(yù)緊力本身，通過能量找出能直接控制的轉(zhuǎn)速和時(shí)間作為控制參量，控制更加直接而且能適用所有的應(yīng)變階段。
[0056]在具體實(shí)現(xiàn)該控制方法的方案中，為了使用戶能夠方便的使用，可以按照設(shè)定一些常用的擋位，并根據(jù)該擋位進(jìn)行試驗(yàn)和測(cè)量，確定這些擋位對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
[0057]例如，設(shè)置第一類選項(xiàng)為螺紋件的規(guī)格，例如M8、MlO等等；設(shè)置第二類選項(xiàng)為被連接件的材質(zhì)，例如鐵、鋁等等；它們的組合構(gòu)成一個(gè)擋位。
[0058]對(duì)于一個(gè)確定擋位，比如MlO和鋁的組合，根據(jù)如上的方法，首先確定一個(gè)轉(zhuǎn)速(相當(dāng)于確定每次的沖擊能量)，這個(gè)轉(zhuǎn)速出于保護(hù)螺栓和便于控制的目的不宜過大，然后在該轉(zhuǎn)速下在鋁質(zhì)的被連接件上緊固MlO的螺栓直至達(dá)到所需的緊固程度(或者是緊固程度的區(qū)間)，此時(shí)記錄下沖擊的次數(shù)和時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)然我們也可以加載至螺紋件斷裂，以便并記錄下所有可能出現(xiàn)的損耗系數(shù)，和每次所能達(dá)到的軸向應(yīng)力，形成一份對(duì)應(yīng)該擋位的加載關(guān)系數(shù)據(jù)，實(shí)際上通過該加載關(guān)系數(shù)據(jù)，可以使用戶進(jìn)一步選擇所需軸向應(yīng)力而主控模塊25也能按照對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行輸出。
[0059]另外，可以通過多次試驗(yàn)確定一個(gè)既能滿足預(yù)緊力精度要求同時(shí)又不會(huì)使沖擊時(shí)間過于漫長(zhǎng)的轉(zhuǎn)速，或者將各種轉(zhuǎn)速提供給用戶供用戶自行選擇。
[0060]在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21中存儲(chǔ)一個(gè)與擋位對(duì)應(yīng)的擋位數(shù)據(jù)。這里所說的擋位在面向用戶時(shí)其表示一些用戶可以選擇的工況參數(shù)的組合(比如MlO和鋁的組合，當(dāng)然這個(gè)組合中也可以具有其他的項(xiàng)目比如螺紋件的強(qiáng)度等級(jí)、連接件支承面的潤滑條件等)，而對(duì)于電動(dòng)工具而言，一個(gè)選定了的擋位就指向一個(gè)指定的擋位數(shù)據(jù)，該擋位數(shù)據(jù)其除了可以記載了對(duì)應(yīng)的工況參數(shù)組合的信息外，還包括一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，主控模塊25在調(diào)用到擋位數(shù)據(jù)時(shí)總能通過對(duì)應(yīng)關(guān)系調(diào)用一個(gè)指定的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)，從而使主軸組件12在按照轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)中記載的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出后即能獲得該擋位所對(duì)應(yīng)工況下所期望達(dá)到的滿足例如國標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)的緊固程度。
[0061]作為優(yōu)選方案，人機(jī)交互模塊22提供用戶選擇擋位的操作界面，并將選擇結(jié)果反饋給主控模塊25以使其調(diào)用對(duì)應(yīng)的擋位數(shù)據(jù)，進(jìn)而主控模塊25調(diào)用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21中對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)并利用它們的組合控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊23使其按照即時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)13，在電機(jī)13啟動(dòng)后監(jiān)測(cè)模塊24監(jiān)測(cè)扭矩輸出系統(tǒng)10并向主控模塊25進(jìn)行反饋形成閉環(huán)控制。監(jiān)測(cè)模塊24在沖擊檢測(cè)裝置241檢測(cè)到?jīng)_擊之后，計(jì)時(shí)器242開始計(jì)時(shí)，同時(shí)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置243檢測(cè)電機(jī)13轉(zhuǎn)速是否符合當(dāng)前調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，當(dāng)計(jì)時(shí)器242所計(jì)時(shí)長(zhǎng)滿足當(dāng)前調(diào)用的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)時(shí)向主控模塊25反饋停止電機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)。
[0062]更具體的而言，參照?qǐng)D2所示，我們可以采用如下的控制步驟
(301)啟動(dòng)
(302)用戶操作人機(jī)交互模塊22選擇所需的擋位；
(303)主控模塊25根據(jù)用戶的選擇結(jié)果調(diào)用存儲(chǔ)器中的擋位數(shù)據(jù)；
(304)主控模塊25根據(jù)所調(diào)用的擋位數(shù)據(jù)調(diào)用與之具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)；
(305)主控模塊25控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊23根據(jù)所調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng)；
(306)沖擊檢測(cè)裝置241檢測(cè)主軸組件12是否發(fā)生沖擊，若是則進(jìn)行步驟(307)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(305)；
(307)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置243檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；
(308)計(jì)時(shí)器242開始計(jì)時(shí)；
(309)判斷轉(zhuǎn)速是否滿足，若是則進(jìn)行步驟(310)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(307)；
(310)判斷計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)是否滿足主控模塊25調(diào)用的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)，若是則進(jìn)行步驟(311)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(308);
(311)結(jié)束。
[0063]另外，作為優(yōu)選方案，本發(fā)明控制方法中擋位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)包括預(yù)設(shè)和自定義兩種。其中預(yù)設(shè)的擋位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)稱為預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)單元211、第二存儲(chǔ)單元212以及第三存儲(chǔ)單元213中。它們?cè)O(shè)置目的在于提供針對(duì)一些常用的具有指定的預(yù)緊力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格的螺紋件，使用戶能通過選擇即有的擋位進(jìn)行日常的工作。其中自定義的擋位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)稱為自定義擋位數(shù)據(jù)、自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是用戶根據(jù)自己的緊固程度需求，通過以上的確定方法后寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊21中的。需要說明的一點(diǎn)是，自定義擋位數(shù)據(jù)、自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)均可以由預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改而成。
[0064]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，本發(fā)明的控制方法通過人機(jī)交互模塊22向用戶提供三種使用模式。
[0065]第一種模式為標(biāo)準(zhǔn)模式，即用戶僅能使用預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)設(shè)置而成。
[0066]第二種模式為專家模式，即用戶使用自定義擋位數(shù)據(jù)、自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)。在該種模式下，用戶可以根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和外部數(shù)據(jù)選擇既定自定義擋位數(shù)據(jù)、自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)來完成緊固工作，作為優(yōu)選方案，人機(jī)交互模塊22提供一個(gè)轉(zhuǎn)速按鈕和一個(gè)時(shí)長(zhǎng)按鈕以及一個(gè)用于顯示轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)的第一顯示屏。專家級(jí)的用戶可以根據(jù)已經(jīng)自定義或預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)作為參照，利用它們即時(shí)設(shè)置一個(gè)適用的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)，以滿足個(gè)性化的需求，這個(gè)即時(shí)設(shè)置的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)的組合可以存儲(chǔ)在第四存儲(chǔ)單元214中作為一組自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)并生成一個(gè)與之對(duì)應(yīng)能被調(diào)用的自定義擋位數(shù)據(jù)。
[0067]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，人機(jī)交互模塊22還提供一個(gè)轉(zhuǎn)速微調(diào)旋鈕和一個(gè)時(shí)長(zhǎng)微調(diào)按鈕以及一個(gè)用于顯示轉(zhuǎn)速、時(shí)長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力的第二顯示屏。與之前的轉(zhuǎn)速按鈕和時(shí)長(zhǎng)按鈕不同，轉(zhuǎn)速微調(diào)旋鈕和時(shí)長(zhǎng)微調(diào)旋鈕并非是供用戶徹底重新設(shè)置一組新的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)的組合，而是供用戶已經(jīng)調(diào)用了某一擋位數(shù)據(jù)后，根據(jù)實(shí)際緊固工作的效果，認(rèn)為需要在所調(diào)用的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)基礎(chǔ)上對(duì)它們之一進(jìn)行微調(diào)，比如認(rèn)為現(xiàn)有時(shí)長(zhǎng)不足或過大，則通過時(shí)長(zhǎng)微調(diào)旋鈕進(jìn)行微調(diào)，認(rèn)為現(xiàn)有轉(zhuǎn)速不足或過大，則通過轉(zhuǎn)速微調(diào)旋鈕進(jìn)行微調(diào)，需要說明的是，對(duì)時(shí)間的微調(diào)在主控模塊25而言，實(shí)際上增加沖擊次數(shù)，隨著時(shí)長(zhǎng)微調(diào)旋鈕旋動(dòng)，依次增加沖擊次數(shù)，并換算成時(shí)間進(jìn)行顯示，同時(shí)如果現(xiàn)在調(diào)用的擋位的擋位數(shù)據(jù)中包括完整的加載關(guān)系數(shù)據(jù)，那么主控模塊25通過調(diào)用和計(jì)算可以向用戶顯示微調(diào)時(shí)長(zhǎng)后的軸向應(yīng)力(即預(yù)緊力)的數(shù)值；與時(shí)長(zhǎng)微調(diào)不同的是，由于不同的轉(zhuǎn)速相當(dāng)于不同單次沖擊能量，一旦它們變化，相當(dāng)于參照的加載關(guān)系數(shù)據(jù)也發(fā)生變化，因此即時(shí)現(xiàn)在所用的擋位具有完成加載關(guān)系數(shù)據(jù)我們也無法顯示轉(zhuǎn)速變化后時(shí)長(zhǎng)不變所能達(dá)到的預(yù)緊力，所在在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)，并不是按照數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)的，而是在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)上微調(diào)百分比的增量，其向用戶顯示的是例如110%之類的百分比數(shù)值，此時(shí)第二顯示屏并不能準(zhǔn)確的向用戶提示所能得到的預(yù)緊力。經(jīng)過轉(zhuǎn)速微調(diào)旋鈕和時(shí)長(zhǎng)微調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)和前述一樣可以存儲(chǔ)在第四存儲(chǔ)單元214中作為一組自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)并生成一個(gè)與之對(duì)應(yīng)能被調(diào)用的自定義擋位數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選，第一顯示屏和第二顯示屏可以合并為一個(gè)主顯示屏
作為優(yōu)選，本發(fā)明的電動(dòng)工具還包括一個(gè)用于檢測(cè)扭矩大小的扭矩儀。在一些能通過扭矩作為緊固程度標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)合下，用戶可以使用該扭矩儀檢測(cè)在專家模式下的設(shè)置是否滿足自己的需求。
[0068]對(duì)于轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)都需要調(diào)整的情況，其實(shí)是用戶需要重新確定擋位或新建擋位，其可以通過外部的測(cè)試裝置和計(jì)算器和利用本發(fā)明的電動(dòng)工具進(jìn)行測(cè)量和寫入第四模塊。
[0069]第三種模式為快捷模式，即用戶將常用的擋位數(shù)據(jù)(包括預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)和自定義數(shù)據(jù))存儲(chǔ)在第五存儲(chǔ)單元215中，用戶在該模式下通過一個(gè)切換按鈕，可以在自己常用的多個(gè)擋位下進(jìn)行切換和選擇。
[0070]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)工具,包括:扭矩輸出系統(tǒng)，上述扭矩輸出系統(tǒng)包括:電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)螺紋件樞轉(zhuǎn)的輸出軸，能以沖擊的方式驅(qū)動(dòng)上述輸出軸并且自身受到上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸組件，其特征在于，還包括:能按照用戶選擇的擋位調(diào)用具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)的組合對(duì)上述電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使其以指定的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出的控制系統(tǒng)；上述控制系統(tǒng)包括:能存儲(chǔ)上述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述控制系統(tǒng)還包括: 供用戶操作并能向用戶反饋信息的人機(jī)交互模塊， 直接對(duì)上述電機(jī)構(gòu)成驅(qū)動(dòng)并能對(duì)其轉(zhuǎn)速加以控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊， 能對(duì)上述扭矩輸出系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)模塊， 能接受上述人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)姆答伈?duì)它們進(jìn)行控制的主控模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述人機(jī)交互模塊包括:供用戶進(jìn)行設(shè)定的輸入裝置、能向用戶進(jìn)行反饋及信息提示的輸出裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括:用于控制上述電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制器、用于直接對(duì)上述電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述監(jiān)測(cè)模塊包括:用于判斷上述主軸組件是否發(fā)生沖擊的沖擊檢測(cè)裝置、能計(jì)量時(shí)間長(zhǎng)度的計(jì)時(shí)器、用于檢測(cè)上述主軸組件轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述主控模塊包括:能根據(jù)用戶在上述人機(jī)交互模塊所選的擋位調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速計(jì)算器、能根據(jù)用戶在上述人機(jī)交互模塊所選的擋位以及已經(jīng)被調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)而調(diào)用相應(yīng)的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的時(shí)間計(jì)算器、用于綜合控制上述轉(zhuǎn)速計(jì)算器、時(shí)間計(jì)算器以及人機(jī)交互模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊的中央處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括:預(yù)存有對(duì)應(yīng)上述人機(jī)交互模塊預(yù)設(shè)擋位的擋位數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)單元，預(yù)存有與上述第一存儲(chǔ)單元中擋位數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)單元，預(yù)存有與上述第二存儲(chǔ)單元中轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的第三存儲(chǔ)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)工具，其特征在于，上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊還包括:存儲(chǔ)有用戶自定義的擋位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的第四存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有用戶常用的擋位數(shù)據(jù)的第五存儲(chǔ)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其特征在于，還包括:用于檢測(cè)扭矩大小的扭矩儀。
10.一種螺紋件緊固程度控制方法，其特征在于，采用如權(quán)I所述的電動(dòng)工具，上述控制系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的擋位數(shù)據(jù)調(diào)用一組在組合后能指向由所選擋位決定的一個(gè)確定的緊固程度的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的組合驅(qū)動(dòng)上述電機(jī)使其以指定轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺紋件緊固程度控制方法，其特征在于，上述控制系統(tǒng)包括:能存儲(chǔ)上述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，供用戶操作并能向用戶反饋信息的人機(jī)交互模塊，直接對(duì)上述電機(jī)構(gòu)成驅(qū)動(dòng)并能對(duì)其轉(zhuǎn)速加以控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，能對(duì)上述扭矩輸出系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)模塊，能接受上述人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)姆答伈?duì)它們進(jìn)行控制的主控模塊； 上述人機(jī)交互模塊提供用戶選擇擋位的操作界面，并將用戶選擇結(jié)果反饋給上述主控模塊以使其調(diào)用對(duì)應(yīng)的擋位數(shù)據(jù)，進(jìn)而上述主控模塊調(diào)用存儲(chǔ)在上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)并利用它們的組合控制上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊使其按照即時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)上述電機(jī)，在上述電機(jī)啟動(dòng)后上述監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)上述扭矩輸出系統(tǒng)并向上述主控模塊進(jìn)行反饋形成閉環(huán)控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的螺紋件緊固程度控制方法，其特征在于，上述監(jiān)測(cè)模塊包括:用于判斷上述主軸組件是否發(fā)生沖擊的沖擊檢測(cè)裝置、能計(jì)量時(shí)間長(zhǎng)度的計(jì)時(shí)器、用于檢測(cè)上述主軸組件轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置； 上述監(jiān)測(cè)模塊在上述沖擊檢測(cè)裝置檢測(cè)到?jīng)_擊之后，上述計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，同時(shí)上述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否符合當(dāng)前調(diào)用的上述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，當(dāng)上述計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)長(zhǎng)滿足當(dāng)前調(diào)用的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)時(shí)向上述主控模塊反饋停止上述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺紋件緊固程度控制方法，其特征在于，包括如下的控制步驟: (O啟動(dòng)； (2)用戶操作上述人機(jī)交互模塊選擇所需的擋位； (3)上述主控模塊根據(jù)用戶的選擇結(jié)果調(diào)用上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的擋位數(shù)據(jù)； (4 )上述主控模塊根據(jù)所調(diào)用的擋位數(shù)據(jù)調(diào)用與之具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)； (5)上述主控模塊控制上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所調(diào)用的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)上述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)； (6)上述沖擊檢測(cè)裝置檢測(cè)上述主軸組件是否發(fā)生沖擊，若是則進(jìn)行步驟(7)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(5)； (7)上述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)速； (8)上述計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)； (9)判斷轉(zhuǎn)速是否滿足，若是則進(jìn)行步驟(10)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(7); (10)判斷計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)是否滿足上述主控模塊調(diào)用的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)，若是則進(jìn)行步驟(11)，若否則轉(zhuǎn)到步驟(8)； (11)結(jié)束。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任意一項(xiàng)所述的螺紋件緊固程度控制方法，其特征在于，上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括:預(yù)存有對(duì)應(yīng)上述人機(jī)交互模塊預(yù)設(shè)擋位的擋位數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)單元，預(yù)存有與上述第一存儲(chǔ)單元中擋位數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)單元，預(yù)存有與上述第二存儲(chǔ)單元中轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)的第三存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有用戶自定義的擋位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及它們之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的第四存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有用戶常用的擋位數(shù)據(jù)的第五存儲(chǔ)單元； 上述擋位數(shù)據(jù)分為:存儲(chǔ)在上述第一存儲(chǔ)單元中的件預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在上述第四存儲(chǔ)單元中由用戶根據(jù)需求自定義設(shè)置的自定義擋位數(shù)據(jù)；上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有與上述預(yù)設(shè)擋位數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的螺紋件緊固程度控制方法，其特征在于，上述主控模塊通過用戶在上述人機(jī)交互模塊的操作為上述自定義擋位數(shù)據(jù)配置對(duì)應(yīng)的自定義轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和自定義時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK104516274SQ201310445173
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】陳亮, 陳武 申請(qǐng)人:南京德朔實(shí)業(yè)有限公司