沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法
【專利摘要】本發(fā)明主要公開沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其包括：預(yù)設(shè)定和動(dòng)態(tài)控制兩部分，預(yù)設(shè)定包括如下內(nèi)容：設(shè)定多個(gè)工作檔位，并設(shè)置一個(gè)占空比較大的PMl信號(hào)作為通電后一時(shí)期內(nèi)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使電機(jī)能夠以較大轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，提高工作效率，在主控制器根據(jù)反饋裝置判斷出進(jìn)入沖擊階段需要進(jìn)行扭力控制降低轉(zhuǎn)速時(shí)，主控制器又以對(duì)應(yīng)用戶當(dāng)前所設(shè)的工作檔位的占空比較低的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明的控制方法可以更好地提高工作效率效率，滿足用戶在工作初期希望以較高轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)固定件的需求；而在扭力控制階段，本發(fā)明的方法能自動(dòng)使用合適的扭力去驅(qū)動(dòng)固定件釘，以更好地達(dá)到用戶使用要求，使用戶獲得良好的使用體驗(yàn)。
【專利說明】沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)速控制方法，具體涉及沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 市場上有很多可調(diào)節(jié)扭力或轉(zhuǎn)速的沖擊類工具，它們用來實(shí)現(xiàn)固定件與工件的結(jié) 合，一般而言，沖擊類緊固工具在進(jìn)行緊固工作時(shí)，在最后會(huì)有一個(gè)沖擊緊固的階段，我們 稱為沖擊階段，它之前的階段稱為旋緊階段。對(duì)于不同的固定件，過大或過小的扭力都是不 合適，過大的扭力會(huì)在沖擊階段損壞固定件，過小的扭力會(huì)造成緊固工作完成的不徹底，固 定件和工件發(fā)生松動(dòng)。因此，現(xiàn)有的沖擊類緊固工具一般設(shè)有若干扭力或轉(zhuǎn)速檔位，這種檔 位的設(shè)置往往是通過利用不同的占空比去驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，具有高轉(zhuǎn)速高扭力、低轉(zhuǎn)速低 扭力的特點(diǎn)，也就是占空比越高，轉(zhuǎn)速和扭力也都越高。
[0003] 圖1是現(xiàn)有的沖擊類緊固工具不同檔位的轉(zhuǎn)速(扭力實(shí)際也是相同的)隨著時(shí)間的 變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。如圖1所示，對(duì)于每個(gè)檔位，它們都包括一個(gè)在啟動(dòng)初期轉(zhuǎn)速雖電機(jī)電 流緩慢上升的過程(扭力實(shí)際也是相同的)，在到達(dá)指定位置時(shí)，轉(zhuǎn)速按照檔位的設(shè)定的一 個(gè)恒定的值持續(xù)輸出。
[0004] 在實(shí)際應(yīng)用中，往往存在這樣的問題：使用者為了在沖擊階段獲得合適的扭力而 選定一個(gè)轉(zhuǎn)速或扭力的檔位，如圖1所示，沖擊類緊固工具就會(huì)按照這個(gè)轉(zhuǎn)速去實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。 我們知道為了防止固定件因扭力過大損壞，所以用戶設(shè)定的這個(gè)扭力是一個(gè)安全的相對(duì)低 的扭力，相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速也是相對(duì)低的一個(gè)轉(zhuǎn)速。這樣的轉(zhuǎn)速和扭力對(duì)于旋緊階段而言，無疑 是效率的浪費(fèi)。旋緊階段并沒有發(fā)生沖擊，因此對(duì)扭力要求并不高，固定件在被平緩的驅(qū)動(dòng) 時(shí)是可以承受更高的轉(zhuǎn)速和扭力的。
[0005] 現(xiàn)在尚沒有一種在確定進(jìn)入沖擊階段之前高效轉(zhuǎn)動(dòng)而在自動(dòng)判斷確定進(jìn)入沖擊 階段后切換到合適的轉(zhuǎn)速以獲得合適的扭力的轉(zhuǎn)速控制方法。
【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夠在空載運(yùn)行以及負(fù)載運(yùn) 行的前期高效轉(zhuǎn)動(dòng)而在負(fù)載運(yùn)行的后期自行判斷并切換到合適的轉(zhuǎn)速以獲得足夠大的扭 力的轉(zhuǎn)速控制方法。
[0007] 為了能夠清楚的闡釋本發(fā)明首先對(duì)本發(fā)明硬件配置加以介紹。
[0008] 電機(jī)：用于將電能轉(zhuǎn)化為所需的扭矩。
[0009] 電源：為電機(jī)提供電能。
[0010] 電子開關(guān)：用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011] 主控制器：通過脈沖寬度調(diào)制（PWM)后的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)，并且負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、 判斷和信號(hào)檢測。
[0012] 反饋裝置：對(duì)構(gòu)成觸發(fā)的實(shí)際物理量進(jìn)行采集并將它們轉(zhuǎn)化為主控制器能接收和 處理的反饋信號(hào)，反饋裝置將反饋信號(hào)傳輸給主控制器，供主控制器判斷。
[0013] 扳機(jī)開關(guān)：扳機(jī)開關(guān)主要負(fù)責(zé)電源總的通斷及大小，即通過扳機(jī)開關(guān)能控制電子 開關(guān)與電機(jī)構(gòu)成的線路接入電源與否以及電流的大小，扳動(dòng)扳機(jī)開關(guān)為接通電源，松開扳 機(jī)開關(guān)為切斷電源，扳機(jī)開關(guān)受到的外力越大則接入的電流越大，當(dāng)扳機(jī)開關(guān)被扳到底時(shí) 接入電流最大。
[0014] 在以上的硬件基礎(chǔ)上，本發(fā)明的方法采用如下兩種的技術(shù)方案： 在第一種方案中，本發(fā)明的方法包括：預(yù)設(shè)定和動(dòng)態(tài)控制，預(yù)設(shè)定包括如下內(nèi)容：設(shè)定 多個(gè)工作檔位，用戶能通過操作檔位裝置設(shè)定的工作檔位，并且主控制器能通過的檔位裝 置識(shí)別用戶設(shè)定的工作檔位，每一個(gè)工作檔位均具有與它們對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)，不同的PWM信 號(hào)具有不同的占空比，占空比最大的一個(gè)PWM信號(hào)為最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)，PWM信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電 子開關(guān)，電子開關(guān)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，扳機(jī)開關(guān)控制接入至電機(jī)的電流大小，主控制器預(yù)存 有用于判斷何時(shí)結(jié)束高效驅(qū)動(dòng)的判據(jù)。
[0015] 動(dòng)態(tài)控制在扳機(jī)開關(guān)為電機(jī)通電后包括如下步驟： (1) 高效驅(qū)動(dòng)：主控制器以一個(gè)具有預(yù)定占空比的高效信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所選工作檔為最高檔以外的工作檔時(shí)，高效信號(hào)的占空比大于所選工作檔驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的占空比；同時(shí)主控制器進(jìn)入反饋信號(hào)檢測狀態(tài)，反饋裝置對(duì)構(gòu)成觸發(fā)的實(shí)際物理量 進(jìn)行采集并將它們轉(zhuǎn)化為主控制器能接收和處理的反饋信號(hào)，然后進(jìn)入步驟（2); (2) 沖擊判斷：主控制器對(duì)其所接收的反饋信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)反饋信號(hào)符合預(yù)存的判據(jù) 時(shí)，則進(jìn)入步驟（3);如果不符合預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟（1); (3) 切換檔位：主控制器根據(jù)即時(shí)用戶設(shè)置的工作檔位改為使用對(duì)應(yīng)該工作檔位的 PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
[0016] 第一種方案相當(dāng)于無論用戶設(shè)定什么檔位，主控制器均以大于或等于一般的PWM 信號(hào)的高效信號(hào)去驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)，獲得一個(gè)相對(duì)高的轉(zhuǎn)速以提高效率。
[0017] 在第一種方案中，作為一種特例，高效信號(hào)的占空比等于最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如果在 此情況下即時(shí)正處于最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的工作檔位，則動(dòng)態(tài)控制在所述步驟（1)中不 再進(jìn)行反饋信號(hào)檢測，而是一直以最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
[0018] 在第二種方案中，本發(fā)明的方法包括：預(yù)設(shè)定和動(dòng)態(tài)控制，預(yù)設(shè)定包括如下內(nèi)容： 設(shè)定多個(gè)工作檔位，用戶能通過操作檔位裝置設(shè)定的工作檔位，并且主控制器能通過的檔 位裝置識(shí)別用戶設(shè)定的工作檔位，工作檔位分為一個(gè)以上的一般工作檔位和一個(gè)對(duì)應(yīng)最高 占空比驅(qū)動(dòng)的最高工作檔位，每一個(gè)一般工作檔位具有一個(gè)高效PWM信號(hào)和一個(gè)工作PWM 信號(hào)，高效PWM信號(hào)的占空比大于屬于同一工作檔位的工作PWM信號(hào)，最高工作檔位具有一 個(gè)最高PWM信號(hào)和一個(gè)最高工作PWM信號(hào)，最高PWM信號(hào)大于或等于最高工作PWM信號(hào)；高 效PWM信號(hào)、工作PWM信號(hào)、最高PWM信號(hào)和最高工作PWM信號(hào)均被主控制器用來驅(qū)動(dòng)電子 開關(guān)，電子開關(guān)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，扳機(jī)開關(guān)控制接入至電機(jī)的電流大小，主控制器預(yù)存有 用于判斷何時(shí)結(jié)束高效驅(qū)動(dòng)的判據(jù)；動(dòng)態(tài)控制在扳機(jī)開關(guān)為電機(jī)通電后包括如下步驟： (a) 高效驅(qū)動(dòng)：主控制器識(shí)別用戶所設(shè)定的工作檔位并以工作檔位的高效PWM信號(hào)或 最高PMW信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)；同時(shí)主控制器進(jìn)入反饋信號(hào)檢測狀態(tài)，反饋裝置對(duì)構(gòu)成觸發(fā) 的實(shí)際物理量進(jìn)行采集并將它們轉(zhuǎn)化為主控制器能接收和處理的反饋信號(hào)，然后進(jìn)入步驟 (b)； (b) 沖擊判斷：主控制器對(duì)其所接收的反饋信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)反饋信號(hào)符合預(yù)存的判據(jù) 時(shí)，則進(jìn)入步驟（C);如果不符合預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟（a); (c)切換檔位：主控制器根據(jù)即時(shí)用戶設(shè)置的工作檔位使用對(duì)應(yīng)該工作檔位的工作 PWM信號(hào)或最高工作PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
[0019] 第二種方案相當(dāng)于為每個(gè)檔位設(shè)置一個(gè)對(duì)應(yīng)的用于提高效率的PWM信號(hào)和一個(gè) 能提供適用扭力的PWM信號(hào)，這樣好處在于，切換時(shí)沖擊小且所用時(shí)間更短，響應(yīng)及時(shí)。
[0020] 同樣，對(duì)于工作檔位中的最高工作檔位，在一般情況下，其與其他一般工作檔位是 一樣的，但是作為一個(gè)特例，在最高工作檔位的最高工作PWM信號(hào)的占空比與最高PWM信號(hào) 的占空比相同的情況下，對(duì)應(yīng)處于最高工作檔位時(shí)主控制器僅以最高PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開 關(guān)直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源而不再進(jìn)行所述的動(dòng)態(tài)控制。也就是說不采用動(dòng)態(tài)控制來降低占 空比了。
[0021] 特別地，作為反饋裝置的具體方案，第一種方案和第二種方案是相一致的，均可以 以采集電流、聲音和距離的方式作為反饋信號(hào)。
[0022] 我們以第一種方案為例進(jìn)行說明。
[0023] 在步驟（1)中反饋裝置為電流檢測設(shè)備采集電機(jī)中的電流值形成反饋信號(hào)，在步 驟（2)中主控制器對(duì)電流值即時(shí)進(jìn)行微分處理，當(dāng)即時(shí)微分值滿足主控制器中預(yù)存的判據(jù) 時(shí)，則進(jìn)入步驟（3)。
[0024] 或者，在步驟（1)中反饋裝置為聲音收集設(shè)備其采集傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出的沖擊噪音形 成反饋信號(hào)，在步驟（2)中主控制器對(duì)沖擊噪音發(fā)生的次數(shù)或音量進(jìn)行判斷，當(dāng)次數(shù)積累超 出主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的次數(shù)時(shí)，則進(jìn)入步驟（3);或者當(dāng)即時(shí)音量超過主控制器中 預(yù)存的作為判據(jù)的音量數(shù)時(shí)，則進(jìn)入步驟（3)。
[0025] 或者，在步驟（1)中反饋裝置為測距裝置其采集電動(dòng)工具與工件之間的即時(shí)距離 形成反饋信號(hào)，在步驟（2)中主控制器對(duì)即時(shí)距離進(jìn)行判斷，當(dāng)即時(shí)距離小于主控制器中預(yù) 存的作為判據(jù)的距離時(shí)，則進(jìn)入步驟（3)。
[0026] 本發(fā)明的控制方法可以更好地提高工作效率效率，滿足用戶在工作初期希望以較 高轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)固定件的需求；而在扭力控制階段，本發(fā)明的方法能自動(dòng)使用合適的扭力去驅(qū) 動(dòng)固定件釘，以更好地達(dá)到用戶使用要求，使用戶獲得良好的使用體驗(yàn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1是現(xiàn)有的沖擊類緊固工具不同檔位的轉(zhuǎn)速隨著時(shí)間的變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖； 圖2是現(xiàn)有的沖擊類緊固工具電機(jī)電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖； 圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)速控制方法中動(dòng)態(tài)控制的邏輯框圖； 圖4是采用本發(fā)明的第一種方案的實(shí)施例中轉(zhuǎn)速隨著時(shí)間的變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖； 圖5是采用本發(fā)明的第二種方案的實(shí)施例中轉(zhuǎn)速隨著時(shí)間的變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0029] 在第一種方案中，本發(fā)明的方法包括：預(yù)設(shè)定和動(dòng)態(tài)控制，預(yù)設(shè)定包括如下內(nèi)容： 設(shè)定多個(gè)工作檔位，用戶能通過操作檔位裝置設(shè)定的工作檔位，并且主控制器能通過的檔 位裝置識(shí)別用戶設(shè)定的工作檔位，每一個(gè)工作檔位均具有與它們對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)，不同的 PWM信號(hào)具有不同的占空比，占空比最大的一個(gè)PWM信號(hào)為最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)，PWM信號(hào)用于 驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)，電子開關(guān)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，扳機(jī)開關(guān)控制接入至電機(jī)的電流大小，主控制 器預(yù)存有用于判斷何時(shí)結(jié)束高效驅(qū)動(dòng)的判據(jù)。
[0030] 請(qǐng)參閱圖3和圖4,動(dòng)態(tài)控制在扳機(jī)開關(guān)為電機(jī)通電后包括如下步驟： (1) 高效驅(qū)動(dòng)：主控制器以一個(gè)具有預(yù)定占空比的高效信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所選工作檔為最高檔以外的工作檔時(shí)，高效信號(hào)的占空比大于所選工作檔驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的占空比；同時(shí)主控制器進(jìn)入反饋信號(hào)檢測狀態(tài)，反饋裝置對(duì)構(gòu)成觸發(fā)的實(shí)際物理量 進(jìn)行采集并將它們轉(zhuǎn)化為主控制器能接收和處理的反饋信號(hào)，然后進(jìn)入步驟（2); (2) 沖擊判斷：主控制器對(duì)其所接收的反饋信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)反饋信號(hào)符合預(yù)存的判據(jù) 時(shí)，則進(jìn)入步驟（3);如果不符合預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟（1); (3) 切換檔位：主控制器根據(jù)即時(shí)用戶設(shè)置的工作檔位改為使用對(duì)應(yīng)該工作檔位的 PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
[0031] 作為第一種方案的優(yōu)選方案，如果高效信號(hào)的占空比等于最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且 即時(shí)正處于最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的的工作檔位，則動(dòng)態(tài)控制在所述步驟（1)中不再進(jìn)行 反饋信號(hào)檢測，而是一直以最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
[0032] 請(qǐng)參閱圖5,在第二種方案中，本發(fā)明的方法包括：預(yù)設(shè)定和動(dòng)態(tài)控制，預(yù)設(shè)定包 括如下內(nèi)容：設(shè)定多個(gè)工作檔位，用戶能通過操作檔位裝置設(shè)定的工作檔位，并且主控制器 能通過的檔位裝置識(shí)別用戶設(shè)定的工作檔位，工作檔位分為一個(gè)以上的一般工作檔位和一 個(gè)對(duì)應(yīng)最高占空比驅(qū)動(dòng)的最高工作檔位，每一個(gè)一般工作檔位具有一個(gè)高效PWM信號(hào)和一 個(gè)工作PWM信號(hào)，高效PWM信號(hào)的占空比大于屬于同一工作檔位的工作PWM信號(hào)，最高工作 檔位具有一個(gè)最高PWM信號(hào)和一個(gè)最高工作PWM信號(hào)，最高PWM信號(hào)大于或等于最高工作 PWM信號(hào)；高效PWM信號(hào)、工作PWM信號(hào)、最高PWM信號(hào)和最高工作PWM信號(hào)均被主控制器 用來驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)，電子開關(guān)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，扳機(jī)開關(guān)控制接入至電機(jī)的電流大小，主 控制器預(yù)存有用于判斷何時(shí)結(jié)束高效驅(qū)動(dòng)的判據(jù)；動(dòng)態(tài)控制在扳機(jī)開關(guān)為電機(jī)通電后包括 如下步驟： (a) 高效驅(qū)動(dòng)：主控制器識(shí)別用戶所設(shè)定的工作檔位并以工作檔位的高效PWM信號(hào)或 最高PMW信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)；同時(shí)主控制器進(jìn)入反饋信號(hào)檢測狀態(tài)，反饋裝置對(duì)構(gòu)成觸發(fā) 的實(shí)際物理量進(jìn)行采集并將它們轉(zhuǎn)化為主控制器能接收和處理的反饋信號(hào)，然后進(jìn)入步驟 (b)； (b) 沖擊判斷：主控制器對(duì)其所接收的反饋信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)反饋信號(hào)符合預(yù)存的判據(jù) 時(shí)，則進(jìn)入步驟（c);如果不符合預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟（a); (c) 切換檔位：主控制器根據(jù)即時(shí)用戶設(shè)置的工作檔位使用對(duì)應(yīng)該工作檔位的工作 PWM信號(hào)或最高工作PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
[0033] 作為第二種方案的優(yōu)選方案，在最高工作檔位的最高工作PWM信號(hào)的占空比與最 高PWM信號(hào)的占空比相同的情況下，對(duì)應(yīng)處于最高工作檔位時(shí)主控制器僅以最高PWM信號(hào) 驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源而不再進(jìn)行所述的動(dòng)態(tài)控制。
[0034] 作為第一種方案和第二種方案所共同的優(yōu)選方案，工作檔位按照扭力可以分為 高、中、低三檔。
[0035] 作為第一種方案和第二種方案所共同的優(yōu)選方案，主控制器設(shè)定一個(gè)最大工作時(shí) 長或一個(gè)最大沖擊次數(shù)，在其判斷進(jìn)入沖擊階段，即反饋信號(hào)滿足判據(jù)后，主控制器開始計(jì) 時(shí)或計(jì)數(shù)，一旦到達(dá)工作時(shí)長或最大沖擊次數(shù)，主控制器控制扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
[0036] 扳機(jī)開關(guān)切斷電源包括兩種情況，一種是使用者根據(jù)判斷，松開扳機(jī)開關(guān)從而切 斷電源，但是這依賴于使用者的經(jīng)驗(yàn)，為了防止沒有經(jīng)驗(yàn)的使用者過度操作，所以采用最大 工作時(shí)長或最大沖擊次數(shù)這樣的方法來解決這樣的問題。
[0037] 作為第一種方案和第二種方案所共同的優(yōu)選方案，反饋裝置為電流檢測設(shè)備采集 電機(jī)中的電流值形成反饋信號(hào)，主控制器在檢測狀態(tài)下對(duì)電流值即時(shí)進(jìn)行微分處理，并對(duì) 微分值是否滿足主控制器中預(yù)存的判據(jù)進(jìn)行判斷。
[0038] 本發(fā)明的動(dòng)態(tài)控制在進(jìn)行沖擊判斷之前，都是以一個(gè)占空比驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這與 現(xiàn)有的沖擊類緊固工具電機(jī)的工作模式是一樣的，詳細(xì)說明本發(fā)明利用微分值進(jìn)行判斷的 具體方法。
[0039] 如圖2所示的電流值曲線，對(duì)其進(jìn)行微分處理，能夠得到各點(diǎn)的斜率。
[0040] 如圖2所示，我們無法直接通過電流值判斷是否進(jìn)入沖擊階段，因?yàn)檫M(jìn)入沖擊階 段時(shí)的電流值在之前的過程中出現(xiàn)過。但是斜率不同，在進(jìn)入沖擊階段時(shí)該點(diǎn)的斜率是可 以區(qū)別于之前的斜率的，并且根據(jù)沖擊的特性，這個(gè)斜率或與之相近的斜率會(huì)反復(fù)出現(xiàn)，這 能使我們的判斷更加準(zhǔn)確。
[0041] 由于是動(dòng)態(tài)控制的過程，我們不可能得到完整的電流曲線微分后再判斷，我們可 以采用如下的方法： 假設(shè)待擬合的電流曲線以一元一次方程：Y=KX+b，其中Y代表電流，X代表時(shí)間，K即 為斜率，在XI時(shí)間點(diǎn)采集到電流值Y1，在X2時(shí)間點(diǎn)采集到電流值Y2,可得K=(Y2-Y1)/ (Χ2-Χ1)，當(dāng)然實(shí)際上電流曲線并不是直線，但是如果采樣的時(shí)間間隔足夠小，頻率足夠高， 我們可以認(rèn)為按照這樣方法能夠獲得足以反映真實(shí)情況的即時(shí)斜率。
[0042] 這里具體可以采用如下的判據(jù)：以微分值正負(fù)波動(dòng)次數(shù)也就是電流值與時(shí)間函數(shù) 的出現(xiàn)拐點(diǎn)的數(shù)目作為判據(jù)，比如6次，當(dāng)微分值正負(fù)波動(dòng)超過6后我們即認(rèn)為滿足判據(jù)， 認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)入沖擊階段；或者給出一定的斜率值范圍,滿足這個(gè)范圍的斜率一旦出現(xiàn)一定 次數(shù)則被認(rèn)為滿足判據(jù)。
[0043] 同樣，作為第一種方案和第二種方案所共同的優(yōu)選方案，反饋裝置為聲音收集設(shè) 備其采集傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出的沖擊噪音形成反饋信號(hào)，主控制器對(duì)沖擊噪音發(fā)生的次數(shù)或音量 進(jìn)行判斷，當(dāng)次數(shù)積累超出主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的次數(shù)時(shí)，判斷為滿足判據(jù)，或者即 時(shí)音量超過主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的音量值時(shí)，判斷為滿足判據(jù)，或者需要同時(shí)滿足 音量值和次數(shù)才認(rèn)為滿足判據(jù)。
[0044] 同樣，作為第一種方案和第二種方案所共同的優(yōu)選方案，反饋裝置為測距裝置其 采集電動(dòng)工具與工件之間的即時(shí)距離形成反饋信號(hào)，主控制器對(duì)即時(shí)距離進(jìn)行判斷，當(dāng)即 時(shí)距離小于主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的距離時(shí)，則認(rèn)為判據(jù)被滿足。
[0045] 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. 一種沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，包括：預(yù)設(shè)定和動(dòng)態(tài)控制，預(yù)設(shè)定 包括如下內(nèi)容：設(shè)定多個(gè)工作檔位，用戶能通過操作檔位裝置設(shè)定的工作檔位，并且主控制 器能通過的檔位裝置識(shí)別用戶設(shè)定的工作檔位，每一個(gè)工作檔位均具有與它們對(duì)應(yīng)的PWM 信號(hào)，不同的PWM信號(hào)具有不同的占空比，占空比最大的一個(gè)PWM信號(hào)為最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)， PWM信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)，電子開關(guān)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，扳機(jī)開關(guān)控制接入至電機(jī)的電流 大小，主控制器預(yù)存有用于判斷何時(shí)結(jié)束高效驅(qū)動(dòng)的判據(jù)；動(dòng)態(tài)控制在扳機(jī)開關(guān)為電機(jī)通 電后包括如下步驟： (1) 高效驅(qū)動(dòng)：主控制器以一個(gè)具有預(yù)定占空比的高效信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所選工作檔為最高檔以外的工作檔時(shí)，高效信號(hào)的占空比大于所選工作檔驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的占空比；同時(shí)主控制器進(jìn)入反饋信號(hào)檢測狀態(tài)，反饋裝置對(duì)構(gòu)成觸發(fā)的實(shí)際物理量 進(jìn)行采集并將它們轉(zhuǎn)化為主控制器能接收和處理的反饋信號(hào)，然后進(jìn)入步驟（2); (2) 沖擊判斷：主控制器對(duì)其所接收的反饋信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)反饋信號(hào)符合預(yù)存的判據(jù) 時(shí)，則進(jìn)入步驟（3);如果不符合預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟（1); (3) 切換檔位：主控制器根據(jù)即時(shí)用戶設(shè)置的工作檔位改為使用對(duì)應(yīng)該工作檔位的 PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，如果高效信號(hào)的占 空比等于最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且即時(shí)正處于最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的工作檔位，則動(dòng)態(tài)控 制在所述步驟（1)中不再進(jìn)行反饋信號(hào)檢測，而是一直以最高檔驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)直至扳 機(jī)開關(guān)切斷電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，在步驟（1)中反 饋裝置為電流檢測設(shè)備采集電機(jī)中的電流值形成反饋信號(hào)，在步驟（2)中主控制器對(duì)電流 值即時(shí)進(jìn)行微分處理，當(dāng)即時(shí)微分值滿足主控制器中預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則進(jìn)入步驟（3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，在步驟（1)中反 饋裝置為聲音收集設(shè)備其采集傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出的沖擊噪音形成反饋信號(hào)，在步驟（2)中主控 制器對(duì)沖擊噪音發(fā)生的次數(shù)或音量進(jìn)行判斷，當(dāng)次數(shù)積累超出主控制器中預(yù)存的作為判據(jù) 的次數(shù)時(shí)，則進(jìn)入步驟（3);或者當(dāng)即時(shí)音量超過主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的音量數(shù)時(shí)， 則進(jìn)入步驟（3)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，在步驟（1)中反 饋裝置為測距裝置其采集電動(dòng)工具與工件之間的即時(shí)距離形成反饋信號(hào)，在步驟（2)中主 控制器對(duì)即時(shí)距離進(jìn)行判斷，當(dāng)即時(shí)距離小于主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的距離時(shí)，則進(jìn) 入步驟（3)。
6. 沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，包括：預(yù)設(shè)定和動(dòng)態(tài)控制，預(yù)設(shè)定包括 如下內(nèi)容：設(shè)定多個(gè)工作檔位，用戶能通過操作檔位裝置設(shè)定的工作檔位，并且主控制器能 通過的檔位裝置識(shí)別用戶設(shè)定的工作檔位，工作檔位分為一個(gè)以上的一般工作檔位和一個(gè) 對(duì)應(yīng)最高占空比驅(qū)動(dòng)的最高工作檔位，每一個(gè)一般工作檔位具有一個(gè)高效PWM信號(hào)和一個(gè) 工作PWM信號(hào)，高效PWM信號(hào)的占空比大于屬于同一工作檔位的工作PWM信號(hào)，最高工作檔 位具有一個(gè)最高PWM信號(hào)和一個(gè)最高工作PWM信號(hào)，最高PWM信號(hào)大于或等于最高工作PWM 信號(hào)；高效PWM信號(hào)、工作PWM信號(hào)、最高PWM信號(hào)和最高工作PWM信號(hào)均被主控制器用來 驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)，電子開關(guān)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，扳機(jī)開關(guān)控制接入至電機(jī)的電流大小，主控制 器預(yù)存有用于判斷何時(shí)結(jié)束高效驅(qū)動(dòng)的判據(jù)；動(dòng)態(tài)控制在扳機(jī)開關(guān)為電機(jī)通電后包括如下 步驟： (a) 高效驅(qū)動(dòng)：主控制器識(shí)別用戶所設(shè)定的工作檔位并以工作檔位的高效PWM信號(hào)或 最高PMW信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)；同時(shí)主控制器進(jìn)入反饋信號(hào)檢測狀態(tài)，反饋裝置對(duì)構(gòu)成觸發(fā) 的實(shí)際物理量進(jìn)行采集并將它們轉(zhuǎn)化為主控制器能接收和處理的反饋信號(hào)，然后進(jìn)入步驟 (b)； (b) 沖擊判斷：主控制器對(duì)其所接收的反饋信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)反饋信號(hào)符合預(yù)存的判據(jù) 時(shí)，則進(jìn)入步驟（c);如果不符合預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟（a); (c) 切換檔位：主控制器根據(jù)即時(shí)用戶設(shè)置的工作檔位使用對(duì)應(yīng)該工作檔位的工作 PWM信號(hào)或最高工作PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，在最高工作檔位的 最高工作PWM信號(hào)的占空比與最高PWM信號(hào)的占空比相同的情況下，對(duì)應(yīng)處于最高工作檔 位時(shí)主控制器僅以最高PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)直至扳機(jī)開關(guān)切斷電源而不再進(jìn)行所述的 動(dòng)態(tài)控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，在步驟（a)中反饋裝 置為電流檢測設(shè)備采集電機(jī)中的電流值形成反饋信號(hào)，在步驟（b )中主控制器對(duì)電流值即 時(shí)進(jìn)行微分處理，當(dāng)即時(shí)微分值滿足主控制器中預(yù)存的判據(jù)時(shí)，則進(jìn)入步驟（c)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，在步驟（a)中反 饋裝置為聲音收集設(shè)備其采集傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出的沖擊噪音形成反饋信號(hào)，在步驟（b)中主控 制器對(duì)沖擊噪音發(fā)生的次數(shù)或音量進(jìn)行判斷，當(dāng)次數(shù)積累超出主控制器中預(yù)存的作為判據(jù) 的次數(shù)時(shí)，則進(jìn)入步驟（c);或者當(dāng)即時(shí)音量超過主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的音量數(shù)時(shí)， 則進(jìn)入步驟（c)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖擊類緊固工具轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，在步驟（a)中 反饋裝置為測距裝置其采集電動(dòng)工具與工件之間的即時(shí)距離形成反饋信號(hào)，在步驟（b)中 主控制器對(duì)即時(shí)距離進(jìn)行判斷，當(dāng)即時(shí)距離小于主控制器中預(yù)存的作為判據(jù)的距離時(shí)，則 進(jìn)入步驟（c)。
【文檔編號(hào)】H02P27/08GK104218868SQ201310208581
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】吳書明, 陳亮, 陳武 申請(qǐng)人:南京德朔實(shí)業(yè)有限公司