專利名稱：螺絲刀和用于控制螺絲刀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺絲刀(screwdriver,旋抒驅(qū)動(dòng)器)，所述螺絲刀具有包括電動(dòng)機(jī)(electric motor)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述電動(dòng)機(jī)耦接于驅(qū)動(dòng)軸以便以預(yù)定上緊扭矩(tightening torque)來(lái)驅(qū)動(dòng)用于完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作的工具；用于檢測(cè)電機(jī)電流的電流傳感器；用于控制驅(qū)動(dòng)裝置的控制裝置，所述控制裝置設(shè)計(jì)成當(dāng)達(dá)到制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
DE102008033866A1 披露了這種螺絲刀。已知的螺絲刀包括用于將輸出扭矩限制于最大扭矩值的限制裝置，所述限制裝置 設(shè)置在驅(qū)動(dòng)鏈的輸出側(cè)上?？刂蒲b置致動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，監(jiān)控驅(qū)動(dòng)鏈，當(dāng)達(dá)到切斷標(biāo)準(zhǔn)時(shí)切斷所述驅(qū)動(dòng)鏈，并且操作制動(dòng)裝置以便通過(guò)旋轉(zhuǎn)場(chǎng)操作主動(dòng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)場(chǎng)將相反方向旋轉(zhuǎn)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)方向。在這種情形中，用于將輸出扭矩限制于最大扭矩值的限制裝置(該限制裝置設(shè)置在輸出端)在至少一個(gè)制動(dòng)條件下通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)將電流饋送裝置變動(dòng)至制動(dòng)模式，其中輸出扭矩與驅(qū)動(dòng)鏈中存在的旋轉(zhuǎn)能的商小于或等于最大值。目的是借此防止過(guò)度制動(dòng)導(dǎo)致?lián)p壞，尤其是在小螺絲或精細(xì)工件的情形中。已知結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)尤其在于，要不斷監(jiān)控影響上緊扭矩的非常多的獨(dú)立參數(shù)，并且因此需要相當(dāng)大程度的計(jì)算花費(fèi)，這對(duì)進(jìn)行螺絲驅(qū)動(dòng)操作需要的精度和時(shí)間都具有不利的作用。WO 2009/107563A2披露了一種具有無(wú)刷電整流電機(jī)的螺絲刀，其中電機(jī)電流和電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù)被用于估計(jì)螺絲驅(qū)動(dòng)操作的上緊扭矩。當(dāng)估計(jì)的上緊扭矩超過(guò)特定的估計(jì)值時(shí)停止驅(qū)動(dòng)。DE 10341975A1披露了另一種螺絲刀，所述螺絲刀設(shè)置有扭矩限制裝置，其中通過(guò)控制系統(tǒng)根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度來(lái)將電機(jī)電流限制于最大值。該螺絲刀的缺點(diǎn)在于上緊扭矩受相當(dāng)大的不準(zhǔn)確性的影響。在市場(chǎng)上和工業(yè)中的很多螺絲接合(screwing，旋擰)應(yīng)用中，對(duì)于大量的螺絲驅(qū)動(dòng)操作來(lái)說(shuō)提供具有用于特定上緊扭矩的高重復(fù)精度的螺絲刀是重要的。例如，在木制品中進(jìn)行的螺絲驅(qū)動(dòng)操作的情形中，其中完成后螺絲連接是可見的，每個(gè)螺絲頭總是凹陷相同的深度對(duì)于可見外觀和機(jī)械保持都是重要的。這還以稍修改的形式應(yīng)用在金屬片材中進(jìn)行的螺絲驅(qū)動(dòng)操作的情形中。例如，應(yīng)當(dāng)通過(guò)均勻的大扭矩來(lái)完成正面上的金屬片中的螺絲驅(qū)動(dòng)操作。如果螺絲上緊太松，則螺絲頭不能完全密封已經(jīng)產(chǎn)生的螺絲孔并且濕氣可能進(jìn)入。相反，如果螺絲刀切斷太遲，則有可能損壞螺絲頭并且需要復(fù)雜的后續(xù)工作。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的目的是披露一種螺絲刀和用于，用于針對(duì)大量的螺絲驅(qū)動(dòng)操作以用于預(yù)定上緊螺距的高重復(fù)精度來(lái)控制螺絲刀的方法。在加工中應(yīng)當(dāng)保證工作盡可能有效。根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)開始提到的類型的螺絲刀的情形中實(shí)現(xiàn)該目的，其中控制裝置配置成基于預(yù)定上緊扭矩來(lái)計(jì)算電機(jī)電流的閾值，當(dāng)超過(guò)閾值時(shí)將驅(qū)動(dòng)裝置變動(dòng)至備用狀態(tài)(standby state),其中在超過(guò)電機(jī)電流的閾值后，控制裝置配置成基于預(yù)定上緊扭矩確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，以便至少根據(jù)在超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能來(lái)計(jì)算啟動(dòng)時(shí)間或旋轉(zhuǎn)角，在超過(guò)所述啟動(dòng)時(shí)間或旋轉(zhuǎn)角后開始制動(dòng)過(guò)程，并且其中在待機(jī)狀態(tài)期間且直到制動(dòng)過(guò)程開始為止，電流持續(xù)饋送至電動(dòng)機(jī)，或者根本沒(méi)有電流被饋送，或者電流僅以特定程度饋送至電動(dòng)機(jī)。關(guān)于所述方法，本發(fā)明的目的通過(guò)用于控制螺絲刀以便通過(guò)由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的工具以預(yù)定上緊扭矩完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述方法包括下面的步驟-檢測(cè)預(yù)定上緊扭矩；-基于預(yù)定上緊扭矩計(jì)算電機(jī)電流的閾值，當(dāng)超過(guò)閾值時(shí)將驅(qū)動(dòng)裝置變動(dòng)至待機(jī) 狀態(tài)；-通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述工具完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作；-監(jiān)控電機(jī)電流并且當(dāng)超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)將驅(qū)動(dòng)裝置變動(dòng)至待機(jī)狀態(tài)；-確定在超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能；-至少基于在超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能來(lái)確定開始驅(qū)動(dòng)裝置的制動(dòng)的制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)；-當(dāng)達(dá)到制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)開始制動(dòng)過(guò)程；-在待機(jī)狀態(tài)期間且直到制動(dòng)過(guò)程開始為止，電流持續(xù)饋送至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，或是根本沒(méi)有電流被饋送至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，或者電流僅以特定程度饋送至驅(qū)動(dòng)電機(jī)。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。根據(jù)本發(fā)明，在螺絲接合過(guò)程的第一階段中，最初沒(méi)有限制地致動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，直到當(dāng)超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)實(shí)現(xiàn)待機(jī)狀態(tài)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)為止。如果超過(guò)電機(jī)電流的閾值，此時(shí)還檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能并且將該動(dòng)能用于確定制動(dòng)的制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。在待機(jī)狀態(tài)期間，電流持續(xù)饋送至電機(jī)或者根本沒(méi)有電流饋送至電機(jī)或電流僅以特定程度被饋送至電機(jī)，直到制動(dòng)過(guò)程開始為止。這為大量螺絲驅(qū)動(dòng)操作提供了用于預(yù)定上緊扭矩的非常高的重復(fù)精度。在螺絲接合過(guò)程結(jié)束之后，通過(guò)三個(gè)分量產(chǎn)生完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作所用的扭矩第一分量是通過(guò)饋送至電動(dòng)機(jī)的電流產(chǎn)生的扭矩，直到到達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置的待機(jī)狀態(tài)為止。這構(gòu)成了上緊扭矩的最大分量。上緊扭矩的第二分量基于傳送扭矩，從超過(guò)閾值時(shí)開始直到制動(dòng)過(guò)程開始為止。如在根據(jù)本發(fā)明中優(yōu)選的，如果在該時(shí)間期間電流被持續(xù)饋送至電機(jī)，則同樣由電機(jī)電流產(chǎn)生該部分。上緊扭矩的第三部分在制動(dòng)過(guò)程期間由驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能產(chǎn)生。在制動(dòng)過(guò)程期間從驅(qū)動(dòng)裝置汲取的能量越多，在制動(dòng)過(guò)程期間上緊扭矩的扭矩部分越低。這具有的優(yōu)點(diǎn)在于在超過(guò)電機(jī)電流的閾值與停止螺絲刀之間的時(shí)間段很短。因此，驅(qū)動(dòng)裝置的切斷時(shí)間可較晚開始，由此增加了重復(fù)精確性。在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，控制裝置被設(shè)計(jì)成計(jì)算電機(jī)電流的平均值，具體是移動(dòng)平均值，所述平均值被用于計(jì)算電機(jī)電流的閾值。通過(guò)這種方式，不對(duì)稱性以及電動(dòng)機(jī)的整流所導(dǎo)致的電機(jī)電流的波動(dòng)可被補(bǔ)償并且考慮進(jìn)電機(jī)電流的平均值。這提高了精度。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，從扭矩與電機(jī)電流之間的直接比例關(guān)系得出電機(jī)電流的閾值。當(dāng)電動(dòng)機(jī)是電子整流電動(dòng)機(jī),尤其是永磁同步電機(jī)(PMSM)或BLDC電機(jī)時(shí)，這是非常有優(yōu)勢(shì)的。在這些電機(jī)的情形中，輸出扭矩與電機(jī)電流直接成比例。通過(guò)這種方式，以特別簡(jiǎn)單的方式從電機(jī)電流的測(cè)量得出預(yù)定上緊扭矩。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，提供至少一個(gè)傳感器用于檢測(cè)從下面的組中選擇的至少一個(gè)參數(shù)，所述組包括電動(dòng)機(jī)連接的齒輪機(jī)構(gòu)的溫度、電動(dòng)機(jī)的溫度、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比和螺絲刀的電源電壓。由于在超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能與各種參數(shù)有關(guān)，因此希望通過(guò)傳感器監(jiān)控這些參數(shù)并且當(dāng)確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)考慮這些參數(shù)。在這種情形中，優(yōu)選地基于以下的參數(shù)來(lái)估計(jì)在超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能，所述參數(shù)至少包括驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)裝置的慣性力矩，也就是說(shuō)基于驅(qū)動(dòng)裝 置的旋轉(zhuǎn)部件來(lái)估計(jì)在超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能。如果驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)和耦接至所述電動(dòng)機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)，在這種情形中將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及齒輪機(jī)構(gòu)和/或驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)比作為參數(shù)加以考慮。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述參數(shù)包括從下面的組中選擇的至少一個(gè)另外的參數(shù)，所述組包括螺絲刀的電源電壓、電動(dòng)機(jī)的溫度以及耦接于電動(dòng)機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu)的溫度。通過(guò)這種方式，上緊扭矩的重復(fù)精度可進(jìn)一步提高，因?yàn)楫?dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速與電源電壓有關(guān)(也就是說(shuō)，如果將可再充電電池用于電源，則為可再充電電池的電壓)，并且與電機(jī)和齒輪機(jī)構(gòu)的溫度有關(guān)。相似的，轉(zhuǎn)速受加速器開關(guān)的位置影響?？紤]這些影響，提高了重復(fù)精度同時(shí)維持了預(yù)定上緊扭矩。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，控制裝置被設(shè)計(jì)成存儲(chǔ)制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)與用于確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，并考慮所述函數(shù)關(guān)系來(lái)確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)包括的參數(shù)(尤其是基于在超過(guò)電機(jī)電流的閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能的參數(shù))優(yōu)選地憑經(jīng)驗(yàn)確定并且將函數(shù)關(guān)系存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。當(dāng)確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)控制裝置會(huì)考慮這些參數(shù)。為此，一般通過(guò)模擬方式確定的參數(shù)值優(yōu)選地通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，并且當(dāng)確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通過(guò)簡(jiǎn)單的相加或相減來(lái)加以考慮。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，優(yōu)選地可借助合適的致動(dòng)器，例如借助電位計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)定上緊扭矩，。在這種情形中，電位計(jì)還優(yōu)選地具有在相對(duì)低的上緊扭矩下比在相對(duì)高的上緊扭矩下更高的分辨率。這通過(guò)具有對(duì)應(yīng)的特征曲線(例如對(duì)數(shù)和指數(shù)特征曲線)的電位計(jì)，或通過(guò)控制裝置由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。同樣，可將讀入的值與比例常數(shù)相乘以得到在電位計(jì)的調(diào)節(jié)路徑范圍內(nèi)的提供在所述工具上的扭矩的線性曲線(profile)。低上緊扭矩情況下上緊扭矩的微調(diào)是有利的，因?yàn)橛糜诼萁z驅(qū)動(dòng)操作的上緊扭矩一般必須更精確地來(lái)符合(尤其是在相對(duì)低的值處)，而在高上緊扭矩情況下一定的偏差不那么明顯。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，電動(dòng)機(jī)可短路并持續(xù)第一時(shí)間段以制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。這是電動(dòng)機(jī)中的傳統(tǒng)的短路制動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，控制裝置還被設(shè)計(jì)成逆著電動(dòng)機(jī)的原始旋轉(zhuǎn)方向給電動(dòng)機(jī)饋送電流并持續(xù)第二時(shí)間段以制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)所采用的持續(xù)第一時(shí)間段的短路以及持續(xù)第二時(shí)間段的逆著電動(dòng)機(jī)的原始旋轉(zhuǎn)方向給電動(dòng)機(jī)饋送電流的組合制動(dòng)導(dǎo)致了顯著更快的制動(dòng)(稱為混合制動(dòng))。該方法在德國(guó)專利申請(qǐng)No. 102010032335. 7中詳細(xì)披露，該文獻(xiàn)公開于本申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日期之后并且全文以弓I證方式結(jié)合于本文。通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置的更快制動(dòng)可實(shí)現(xiàn)更低的預(yù)定上緊扭矩。此外，螺絲驅(qū)動(dòng)操作可重復(fù)進(jìn)行并且更精確，因?yàn)橹苿?dòng)階段期間所傳遞的能量的比例較低。特定的缺點(diǎn)在于，如果使用可再充電電池，在主動(dòng)逆流饋電的情形中需要來(lái)自可再充電電池的能量，并且因此每個(gè)可再充電電池的螺紋驅(qū)動(dòng)操作的次數(shù)下降。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，控制裝置可具有用于致動(dòng)電動(dòng)機(jī)的脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)。在這種情形中，尤其是可將脈電流寬調(diào)制控制系統(tǒng)用于在旋轉(zhuǎn)方向上實(shí)施脈寬調(diào)制電流饋送，在逆著電動(dòng)機(jī)的原始旋轉(zhuǎn)方向上實(shí)施脈寬調(diào)制短路或脈寬調(diào)制電流饋送。 因此，可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)階段期間的平均電機(jī)電流的簡(jiǎn)單控制，并且實(shí)現(xiàn)制動(dòng)階段期間的短路電流控制或制動(dòng)階段期間的逆向饋電控制。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，螺絲刀具有用于提供電力的可再充電電池，優(yōu)選地為鎳鎘可再充電電池、鋰離子可再充電電池、鋰聚合物可再充電電池或鎳金屬氫化物可再充電電池的形式。通過(guò)使用可再充電電池可很大程度提高螺絲刀的實(shí)際可用性，因?yàn)槭〉袅瞬僮鬟^(guò)程中對(duì)處理有負(fù)面作用的饋電線。優(yōu)選地，當(dāng)確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)考慮可再充電電池的充電狀態(tài)。在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，電動(dòng)機(jī)具有永磁轉(zhuǎn)子，所述永磁轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的位置傳感器，優(yōu)選為霍爾傳感器，以用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置。作為替換方式，控制裝置還可被設(shè)計(jì)成通過(guò)電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)繞組的互感(mutualinduction)來(lái)間接檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置。因此，在兩種情形中，位置檢測(cè)、旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)和速度檢測(cè)都是可能的。以這種方式，可無(wú)需單獨(dú)的轉(zhuǎn)速傳感器。本發(fā)明的目的還通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)可從下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選示例實(shí)施方式的描述中得到，附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的螺絲刀的示意圖；圖2示出了耦接至電動(dòng)機(jī)的控制裝置的簡(jiǎn)化示意圖；圖3示出了控制螺絲刀的流程圖；圖4示出了使用的BDLC電機(jī)的電源電壓與旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系；圖5示出了當(dāng)開始制動(dòng)時(shí)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行的制動(dòng)過(guò)程的持續(xù)時(shí)間；圖6示出了示例性螺絲接合過(guò)程中在低轉(zhuǎn)速下相對(duì)于時(shí)間的電流曲線，該電流曲線具有后續(xù)待機(jī)狀態(tài)直到后續(xù)制動(dòng)為止；
圖7示出了根據(jù)圖6的示圖中放大細(xì)部，該細(xì)部處于從待機(jī)狀態(tài)直到制動(dòng)開始以及后續(xù)制動(dòng)為止的區(qū)域中；圖8示出了在高旋轉(zhuǎn)速度下的進(jìn)一步螺紋接合操作中作為時(shí)間的函數(shù)的電機(jī)電流的廓線；以及圖9示出了根據(jù)圖8的示圖的細(xì)部，該細(xì)部處于從待機(jī)狀態(tài)直到制動(dòng)開始以及后續(xù)制動(dòng)為止的區(qū)域中。
具體實(shí)施例方式在圖I中通過(guò)簡(jiǎn)化方式示出了根據(jù)本發(fā)明的螺絲刀，并且該螺絲刀整體以參考標(biāo)號(hào)10表不。 螺絲刀10具有帶有手槍狀的手柄的殼體11。驅(qū)動(dòng)裝置12容納在殼體11內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)14和齒輪機(jī)構(gòu)16，電動(dòng)機(jī)14通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)的電機(jī)軸18驅(qū)動(dòng)所述齒輪機(jī)構(gòu)。齒輪機(jī)構(gòu)16驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸20，所述驅(qū)動(dòng)軸在其外端設(shè)置有用于工具22 (例如鉆頭)的保持件(ho I der )。盡管螺絲刀10原理上可通過(guò)電源線電壓來(lái)操作，但在該情形中，所述螺絲刀具有作為電源的可再充電電池40，所述可再充電電池以可更換的方式容納在手槍狀手柄的下端處?？稍俪潆婋姵?0可以是(例如)鋰離子可再充電電池。通過(guò)中央控制裝置36來(lái)控制螺絲刀10，所述中央控制裝置通過(guò)合適的連接線耦接至電動(dòng)機(jī)14、齒輪機(jī)構(gòu)16和加速器開關(guān)32。此外，將控制裝置36耦接至可再充電電池40，并且之間置入電流傳感器38和電壓傳感器39。為了調(diào)節(jié)螺絲驅(qū)動(dòng)操作的預(yù)定上緊扭矩，將調(diào)節(jié)元件34設(shè)置在殼體11的遠(yuǎn)離工具22的區(qū)域中，例如，所述調(diào)節(jié)元件可能是電位計(jì)。所述調(diào)節(jié)元件還通過(guò)線路以合適的方式連接至控制裝置36。此外，傳感器24、26、28、30提供在電動(dòng)機(jī)14和齒輪機(jī)構(gòu)16上，所述傳感器被設(shè)計(jì)成檢測(cè)齒輪機(jī)構(gòu)溫度、電機(jī)溫度、電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速，以及用于齒輪識(shí)別并且通過(guò)線路以合適的方式連接至控制裝置36?？稍谡{(diào)節(jié)元件34上設(shè)定用于完成螺旋操作的上緊扭矩。為此，對(duì)應(yīng)的電位計(jì)優(yōu)選地在相對(duì)低的上緊扭矩下具有相對(duì)高的分辨率以及在相對(duì)高的上緊扭矩下具有相對(duì)低的分辨率，并且因此尤其在低上緊扭矩下能實(shí)現(xiàn)微調(diào)節(jié)。圖2示意性示出了螺絲刀的控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。在當(dāng)前的情形中，電動(dòng)機(jī)14被設(shè)計(jì)成BLDC電機(jī)形式的永磁EC電機(jī)。該電機(jī)具有轉(zhuǎn)子42，所述轉(zhuǎn)子具有兩個(gè)永磁極和三個(gè)場(chǎng)繞組60、62、64，在所述的情況中所述三個(gè)場(chǎng)繞組是星形連接形式的。理所當(dāng)然地，作為替換方式，還可使用三角形連接，并且場(chǎng)繞組的數(shù)量和磁極的數(shù)量都可改變。中央控制裝置36通過(guò)關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器電路48、50、52來(lái)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)繞組60、62、64。在電氣可整流電動(dòng)機(jī)14的情況中，需要通過(guò)電機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場(chǎng)。此外，通過(guò)這種方式驅(qū)動(dòng)場(chǎng)繞組60、62、64允許省去用于進(jìn)行接觸的刷子，使得電動(dòng)機(jī)14可配置成需要很少的維護(hù)或?qū)嶋H上整體根本不需要維護(hù)。耦接至控制裝置36的位置傳感器58可設(shè)置用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子42的位置。例如，位置傳感器58可設(shè)計(jì)成霍爾傳感器。位置傳感器58設(shè)計(jì)成檢測(cè)轉(zhuǎn)子42的磁極對(duì)的磁場(chǎng)或者傳感器盤(未繪出)，所述傳感器盤單獨(dú)設(shè)置在電機(jī)軸18上,用于位置確定。驅(qū)動(dòng)器48、50、52被用于例如利用高信號(hào)、低信號(hào)或者零信號(hào)來(lái)選擇性地驅(qū)動(dòng)單個(gè)場(chǎng)繞組60、62、64，以便形成交替場(chǎng)。信號(hào)原則上可具有塊狀曲線、正弦曲線或脈寬調(diào)制曲線。特別地，驅(qū)動(dòng)器48、50、52可以是集成的或獨(dú)立的功率晶體管。驅(qū)動(dòng)器48、50、52的輸出連接至場(chǎng)繞組60、62、64。圖2還以簡(jiǎn)化方式示出了短路開關(guān)54、56，所述短路開關(guān)被設(shè)計(jì)成在制動(dòng)的情況下將場(chǎng)繞組60、62、64彼此短路。在這種情形中，短路開關(guān)54、56可耦接至場(chǎng)繞組60、62以短路所述場(chǎng)繞組。此處所繪的短路開關(guān)54、56被設(shè)計(jì)成例如將場(chǎng)繞組60與場(chǎng)繞組62短路。同樣，可提供其他的短路開關(guān)，例如以將場(chǎng)繞組60與場(chǎng)繞組64短路，或?qū)?chǎng)繞組62與場(chǎng)繞組64短路。
在這種情形中，理所當(dāng)然地，短路開關(guān)54、56被繪制成單獨(dú)的元件僅是用于說(shuō)明的目的。短路開關(guān)54、56的功能同樣可利用驅(qū)動(dòng)器48、50、52通過(guò)控制裝置36來(lái)確立。圖2示意性示出了微處理器37以及用作程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器43，可將參數(shù)化特征曲線存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中。此外，控制裝置36包括時(shí)鐘發(fā)生器44和脈寬調(diào)制控制裝置(PWM) 46。在這種情形中，理所當(dāng)然地，可簡(jiǎn)單地將所述部件設(shè)計(jì)成使得這些部件是完全集成化的或作為控制裝置36的一部分或者是獨(dú)立的。根據(jù)本發(fā)明，螺絲刀10被設(shè)計(jì)成在可預(yù)設(shè)定的預(yù)定上緊扭矩下以高重復(fù)精度完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作。這將參照?qǐng)D3至圖9在下文中更詳細(xì)地說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明使用的BLDC電機(jī)形式的EC電機(jī)表現(xiàn)了電機(jī)電流Im與產(chǎn)生的扭矩M之間的直接比例M[Nm]=kt -Im[A]。在這種情形中，在電路底部以安培測(cè)量電機(jī)電流Im (總線電流)，對(duì)于圖I中的電流傳感器38，kt是比例常數(shù)。轉(zhuǎn)速也與使用的BLDC電機(jī)14中的施加電壓成比例。該關(guān)系在圖4中示出，其中轉(zhuǎn)速n[rpm]相對(duì)于電壓U[V]來(lái)描繪。該關(guān)系可表示成n[rpm]=ke U[V]。在該情形中，ke是比例常數(shù)。所述比例常數(shù)描述了在特定轉(zhuǎn)速n下電機(jī)14中的感應(yīng)電壓有多高。為了實(shí)現(xiàn)電流脈沖，并且因此產(chǎn)生扭矩，需要外部電壓(可再充電電池電壓)與內(nèi)部感應(yīng)電壓EMK之間具有差異?？捎玫碾妷篣越高，電機(jī)旋轉(zhuǎn)越快。圖5還示出了制動(dòng)時(shí)間t [ms]與轉(zhuǎn)速n [rpm]之間的關(guān)系。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在大致24000rpm的最大轉(zhuǎn)速下制動(dòng)時(shí)間為大致25ms，而在僅大約7000rpm的轉(zhuǎn)速下制動(dòng)時(shí)間為5ms。由于DE 102010032335. 7中所采用的混合制動(dòng)(該文獻(xiàn)全文以引證方式結(jié)合于本文)，根據(jù)圖5中所示的，在制動(dòng)時(shí)間與電動(dòng)機(jī)14的最初轉(zhuǎn)數(shù)之間產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)上線性的關(guān)系。理所當(dāng)然地，轉(zhuǎn)速和制動(dòng)時(shí)間都是針對(duì)特定電機(jī)的并且因此可改變。根據(jù)本發(fā)明的螺絲刀的基本原理是初始在螺絲驅(qū)動(dòng)操作的第一階段中驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置12或電動(dòng)機(jī)14，直到電機(jī)電流Im超過(guò)閾值1:。隨后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)直到制動(dòng)開始。在電機(jī)電流Im超過(guò)閾值I1時(shí)，檢測(cè)在驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)部件中包含的動(dòng)能Ekin，并且將該動(dòng)能用于計(jì)算電機(jī)制動(dòng)開始的時(shí)間。這將進(jìn)一步參照?qǐng)D3在下文中更詳細(xì)地說(shuō)明。在待機(jī)狀態(tài)期間電流優(yōu)選地持續(xù)饋送給電機(jī)，也就是說(shuō)從電機(jī)電流Im超過(guò)閾值I1的時(shí)間直到制動(dòng)開始為止。螺絲驅(qū)動(dòng)操作的上緊扭矩由三部分構(gòu)成上緊扭矩的第一(并且最大的)部分在直到當(dāng)電機(jī)電流Im超過(guò)閾值I1時(shí)待機(jī)狀態(tài)開始的階段中產(chǎn)生。如上面所解釋的，在這種情況下，電機(jī)電流Im產(chǎn)生的扭矩M與電機(jī)電流成比例。同樣地，上緊扭矩的第二部分在待機(jī)狀態(tài)期間由電機(jī)電流Im產(chǎn)生直到制動(dòng)開始時(shí)間為止，這是因?yàn)樵谠撾A段期間電流優(yōu)選地持續(xù)饋送至電動(dòng)機(jī)14。上緊扭矩的第三部分在制動(dòng)階段期間由驅(qū)動(dòng)裝置12的動(dòng)能產(chǎn)生直到轉(zhuǎn)速達(dá)到O為止。借助混合制動(dòng)或短路制動(dòng)從驅(qū)動(dòng)裝置汲取的能量越多，則超過(guò)閾值I1之后扭矩的偏差越低。在電機(jī)電流Im超過(guò)閾值I1之后額外施加的上緊扭矩與多種參數(shù)有關(guān)。這些參數(shù)包括可再充電電池電壓、電機(jī)溫度、齒輪機(jī)構(gòu)溫度、加速器開關(guān)的位置和選擇的齒輪?？稍俪潆婋姵?0的電壓隨著可再充電電池40中剩余可用電量的降低而下降。在充滿電的可再充電電池的情況下，電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速n大于實(shí)際上空的可再充電電池40情況下的轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)14中的繞組溫度改變，所述電動(dòng)機(jī)的電流消耗改變，并且以特定電流 Im輸出的扭矩也改變。這反過(guò)來(lái)影響轉(zhuǎn)速n。如果齒輪機(jī)構(gòu)溫度上升，那么粘性減小，并且由于減小的摩擦，齒輪機(jī)構(gòu)16的效率等級(jí)增加。螺絲刀10的使用者還可通過(guò)加速器開關(guān)32來(lái)作用于螺絲刀10的轉(zhuǎn)速。由于螺絲刀10可包含單個(gè)齒輪或多個(gè)齒輪機(jī)構(gòu)，因此還應(yīng)當(dāng)檢測(cè)已經(jīng)設(shè)定的齒輪。由于輸出的扭矩M和輸出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速都與所述齒輪有關(guān)，因此可適配控制裝置36內(nèi)或微處理器37內(nèi)的參數(shù)以得到最佳的可能螺絲接合結(jié)果。為了考慮并且補(bǔ)償這些參數(shù)，將來(lái)自用于齒輪機(jī)構(gòu)溫度、電機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速和齒輪識(shí)別裝置的傳感器24、26、28、30的信號(hào)以及來(lái)自用于監(jiān)控可再充電電池電壓的電壓傳感器39的信號(hào)提供給控制裝置36。這些參數(shù)產(chǎn)生的偏差經(jīng)驗(yàn)性地確定并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器43內(nèi)，以便控制裝置36可執(zhí)行對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償。在根據(jù)圖3的流程圖70中描繪了螺絲驅(qū)動(dòng)操作的過(guò)程并且該過(guò)程在下文中進(jìn)行說(shuō)明在開始72之后，在初始讀取通過(guò)調(diào)節(jié)元件34設(shè)定的切斷扭矩，參見步驟74。在接下來(lái)的步驟76中，基于扭矩M與電機(jī)電流Im之間已知的直接成比例的關(guān)系從讀入的切斷扭矩來(lái)計(jì)算電機(jī)電流的閾值I1，在所述閾值處切斷驅(qū)動(dòng)裝置12。為了該目的，在第一次近似中，將設(shè)定的切斷扭矩M除以比例常數(shù)Kt以確定電機(jī)電流。從此確定的電機(jī)電流中減去特定值A(chǔ) IM以便補(bǔ)償在超過(guò)電機(jī)電流Im的閾值I1之后繼續(xù)產(chǎn)生扭矩分量。根據(jù)參考標(biāo)號(hào)78，接著開始螺絲接合過(guò)程。在螺絲接合過(guò)程期間通過(guò)電流傳感器38連續(xù)測(cè)量電機(jī)電流IM，并且進(jìn)行平均。在下面的詢問(wèn)步驟82中，進(jìn)行檢查以確定平均電機(jī)電流Im是否超過(guò)之前確定的閾值I1。如果沒(méi)有，則繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)14。一旦超過(guò)閾值I1，則在后續(xù)的過(guò)程84中檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)速n并且根據(jù)參考標(biāo)號(hào)86的步驟計(jì)算動(dòng)能。驅(qū)動(dòng)裝置12的動(dòng)能E-通過(guò)公式Ekin=l/2Jn2在第一次近似中給出，其中J是驅(qū)動(dòng)裝置12的慣性力矩并且n是驅(qū)動(dòng)裝置12的轉(zhuǎn)速。其他影響因素(例如，可再充電電池電壓、電機(jī)溫度、齒輪機(jī)構(gòu)溫度、加速器開關(guān)的位置以及設(shè)定的傳動(dòng)比)以參數(shù)化方式考慮。接著根據(jù)參考標(biāo)號(hào)88的步驟來(lái)計(jì)算制動(dòng)的開始時(shí)間并且接著通過(guò)參考標(biāo)號(hào)90的步驟來(lái)繼續(xù)螺絲接合過(guò)程。根據(jù)后續(xù)的詢問(wèn)92，如果時(shí)間t達(dá)到制動(dòng)時(shí)間Ot1，則根據(jù)94制動(dòng)電機(jī)直到所述電機(jī)最后到達(dá)根據(jù)96的停止。
理所當(dāng)然地，可替換地，可確定累積旋轉(zhuǎn)角度而非確定制動(dòng)時(shí)間，當(dāng)超過(guò)所述累積旋轉(zhuǎn)角時(shí)開始制動(dòng)。作為示例，可將位置傳感器58用于確定旋轉(zhuǎn)角度。圖6和圖7以示例形式描繪了具有慢轉(zhuǎn)速的螺絲驅(qū)動(dòng)過(guò)程。圖6以示例的形式示出了作為時(shí)間t的函數(shù)的電機(jī)電流Im的曲線。螺絲接合過(guò)程最初在圖中的靜止?fàn)顟B(tài)(idlestate)中開始。沒(méi)有繪出該開始。開始的、非常長(zhǎng)的增加標(biāo)示了(例如)自切削自攻螺釘?shù)穆菁y形成過(guò)程。在該點(diǎn)之后，不存在電流僅增長(zhǎng)非常小的穩(wěn)定水平狀態(tài)。該區(qū)域從螺紋形成過(guò)程的端點(diǎn)一直延伸到頂部(head)的接合點(diǎn)。頂部的接合點(diǎn)以非常陡峭的增加電流為特征。如果電流Im超過(guò)閾值I1，則計(jì)算直到制動(dòng)開始為止的時(shí)間(或替換地計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度)。由于在該螺絲驅(qū)動(dòng)操作期間電壓以及因此轉(zhuǎn)速n是非常低的，因此超過(guò)閾值I1與制動(dòng)過(guò)程的開始h之間的時(shí)間非常長(zhǎng)，但實(shí)際制動(dòng)時(shí)間是短的?？赏ㄟ^(guò)主動(dòng)進(jìn)行的制動(dòng)(也就是說(shuō)，借助于混合制動(dòng))來(lái)解釋制動(dòng)過(guò)程期間在95處電流的后續(xù)快速增加。相對(duì)地，如果在制動(dòng)過(guò)程期間僅使用一種短路制動(dòng)，那么制動(dòng)過(guò)程開始處的電流將是O。圖7以放大的比例描繪了圖6中的細(xì)節(jié)。通過(guò)此更清楚的示出了 ImM1時(shí)待機(jī)狀態(tài)的開始直到Ot1時(shí)制動(dòng)的開始之間的時(shí)間。圖8和圖9描繪了具有高轉(zhuǎn)速的螺絲驅(qū)動(dòng)操作的曲線。所述曲線基本對(duì)應(yīng)于圖6中所示的曲線。由于增加的轉(zhuǎn)速，因此電機(jī)電流Im超過(guò)閾值I1與制動(dòng)過(guò)程h的開始之間的時(shí)間段小于根據(jù)圖6和圖7的繪圖中的時(shí)間段。相對(duì)地，主動(dòng)制動(dòng)的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。超過(guò)電流I1的閾值與制動(dòng)過(guò)程的結(jié)束之間的時(shí)間長(zhǎng)度等于慢轉(zhuǎn)速的情形中的時(shí)間長(zhǎng)度，不過(guò)，95代表制動(dòng)過(guò)程。由于使用混合制動(dòng)，在該情形中制動(dòng)電流被限制于最大值(如通過(guò)水平曲線可見的)，直到制動(dòng)過(guò)程的結(jié)束為止。
權(quán)利要求
1.一種螺絲刀，所述螺絲刀包括具有電動(dòng)機(jī)(14)的驅(qū)動(dòng)裝置(12)，所述電動(dòng)機(jī)耦接至驅(qū)動(dòng)軸(20)以驅(qū)動(dòng)工具(22)以便以預(yù)定上緊扭矩完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作，所述螺絲刀進(jìn)一步包括用于檢測(cè)電機(jī)電流(Im)的電流傳感器(38 )，且進(jìn)一步包括用于控制所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的控制裝置(36)，所述控制裝置(36)被配置成當(dāng)達(dá)到制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)制動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)，其特征在于，所述控制裝置(36 )被配置為基于所述預(yù)定上緊扭矩計(jì)算所述電機(jī)電流(Im)的閾值(I1),當(dāng)超過(guò)所述閾值時(shí)所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)變動(dòng)至待機(jī)狀態(tài)，并且在超過(guò)所述電機(jī)電流(Im)的所述閾值(I1)后，所述控制裝置(36)被配置為基于所述預(yù)定上緊扭矩確定所述制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，以便至少根據(jù)在超過(guò)所述電機(jī)電流(Im)的閾值(I1)的時(shí)間處所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的動(dòng)能(Ekin)來(lái)計(jì)算啟動(dòng)時(shí)間U1)或旋轉(zhuǎn)角U1),在超過(guò)所述啟動(dòng)時(shí)間或旋轉(zhuǎn)角后所述制動(dòng)過(guò)程開始，并且在所述待機(jī)狀態(tài)期間直到所述制動(dòng)過(guò)程開始為止，電流持續(xù)饋送至所述電動(dòng)機(jī)(14 )、或者根本沒(méi)有電流饋送、或者電流僅以特定程度饋送至所述電動(dòng)機(jī)(14 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺絲刀，其特征在于，所述控制裝置(36)被配置為計(jì)算所述電機(jī)電流(Im)的平均值，所述平均值被用于計(jì)算所述電機(jī)電流(Im)的閾值(I1X
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的螺絲刀，其特征在于，所述電機(jī)電流(Im)的閾值(I1)從所述扭矩(M)與所述電機(jī)電流(Im)之間的直接比例關(guān)系(M=kt IM)得出。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(14)是電子整流電動(dòng)機(jī)，優(yōu)選地為永磁同步電機(jī)，進(jìn)一步優(yōu)選地為BLDC電機(jī)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，提供至少一個(gè)傳感器(24、26、28、30、38、39)以檢測(cè)從下面的組中選擇的至少一個(gè)參數(shù)，該組包括所述電動(dòng)機(jī)(14)耦接的齒輪機(jī)構(gòu)(16)的溫度、電動(dòng)機(jī)(14)的溫度、電動(dòng)機(jī)(14)的轉(zhuǎn)速、所述齒輪機(jī)構(gòu)(16)的傳動(dòng)比以及所述螺絲刀(10)的電源電壓。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述控制裝置被配置為基于至少包括所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的轉(zhuǎn)速(n)和所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的慣性力矩(J)的參數(shù)來(lái)確定在超過(guò)所述電機(jī)電流的閾值(I1)的時(shí)間處所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的動(dòng)能(Ekin)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺絲刀，其特征在于，所述參數(shù)包括所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的傳動(dòng)比以及所述電動(dòng)機(jī)(14)的轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的螺絲刀，其特征在于，所述參數(shù)包括從下面的組中選擇的至少一個(gè)其他參數(shù)，該組包括所述螺絲刀(10)的電源電壓、所述電動(dòng)機(jī)(14)的溫度以及所述電動(dòng)機(jī)耦接的齒輪機(jī)構(gòu)(16)的溫度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述控制裝置(36)被配置成存儲(chǔ)所述制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)與用于確定所述制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，并且配置成在確定所述制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)考慮所述函數(shù)關(guān)系。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述預(yù)定上緊扭矩能調(diào)節(jié)，優(yōu)選地通過(guò)電位計(jì)(34)來(lái)調(diào)節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺絲刀，其特征在于，所述電位計(jì)(34)具有的分辨率在低上緊扭矩情況下比在高上緊扭矩情況下更高。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述控制裝置(36)被配置成在第一時(shí)間段(At1)期間將所述電動(dòng)機(jī)(14)短路以便制動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)(14)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述控制裝置(36)被配置成在第二時(shí)間段(A t2)期間逆著所述電動(dòng)機(jī)的原始旋轉(zhuǎn)方向給所述電動(dòng)機(jī)(14)饋送電流，以便制動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)(14)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述控制裝置(36)包括用于致動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)(14)的脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)(46)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，具有用于給所述螺絲刀(10)提供電力的可再充電電池(40)，所述可再充電電池優(yōu)選地為鎳鎘可再充電電池、鋰離子可再充電電池、鋰聚合物可再充電電池或鎳金屬氫化物可再充電電池的形式。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(14)具有永磁轉(zhuǎn)子(42)，所述永磁轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的位置傳感器(58)以便檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子(42)的位置，所述位置傳感器優(yōu)選地為霍爾傳感器。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至15中的一項(xiàng)所述的螺絲刀，其特征在于，所述控制裝置被配置成通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)(14)的場(chǎng)繞組(60、62、64)的互感來(lái)間接地檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子(42)的位置。
18.一種用于控制螺絲刀(10)的方法，用于通過(guò)能由驅(qū)動(dòng)裝置(12)驅(qū)動(dòng)的工具(22)以預(yù)定上緊扭矩來(lái)完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作，所述方法包括下面的步驟 -檢測(cè)預(yù)定上緊扭矩； -基于所述預(yù)定上緊扭矩計(jì)算電機(jī)電流(Im)的閾值(I1),當(dāng)超過(guò)所述閾值時(shí)將所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)變動(dòng)至待機(jī)狀態(tài)； -通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述工具(22)來(lái)完成所述螺絲驅(qū)動(dòng)操作； -監(jiān)控所述電機(jī)電流(Im)并且當(dāng)超過(guò)所述電機(jī)電流(Im)的閾值(I1)時(shí)將所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)變動(dòng)至所述待機(jī)狀態(tài)； -確定在超過(guò)所述電機(jī)電流(Im)的閾值(I1)的時(shí)間處所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的動(dòng)能(Ekin); -至少基于在超過(guò)所述電機(jī)電流(Im)的閾值(I1)的時(shí)間處所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的動(dòng)能(Ekin)來(lái)確定用于開始所述驅(qū)動(dòng)裝置(12)的制動(dòng)的制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)； -當(dāng)達(dá)到所述制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)開始制動(dòng)過(guò)程； -在所述待機(jī)狀態(tài)期間且直到所述制動(dòng)過(guò)程開始為止，電流持續(xù)饋送至電動(dòng)機(jī)(14)、或者根本沒(méi)有電流饋送至所述電動(dòng)機(jī)(14)，或者電流僅以特定程度饋送至所述電動(dòng)機(jī)(14)。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種螺絲刀，其具有包括電動(dòng)機(jī)(14)的驅(qū)動(dòng)裝置(12)，所述電動(dòng)機(jī)耦接至驅(qū)動(dòng)軸(20)以便以預(yù)定上緊扭矩驅(qū)動(dòng)用于完成螺絲驅(qū)動(dòng)操作的工具(22)，所述螺絲刀具有用于檢測(cè)電機(jī)電流(IM)的電流傳感器(38)，具有用于控制驅(qū)動(dòng)裝置(12)的控制裝置(36)，控制裝置(36)被設(shè)計(jì)成當(dāng)達(dá)到制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，控制裝置(36)被設(shè)計(jì)成基于預(yù)定上緊扭矩計(jì)算電機(jī)電流的閾值以便確定切換標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)超過(guò)所述閾值時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置(12)變動(dòng)至待機(jī)狀態(tài)，并且控制裝置(36)被設(shè)計(jì)成至少根據(jù)在超過(guò)電機(jī)電流的閾值的時(shí)間驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能來(lái)基于預(yù)定上緊扭矩計(jì)算啟動(dòng)時(shí)間或旋轉(zhuǎn)角，以便確定制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，并且在待機(jī)狀態(tài)期間直到制動(dòng)過(guò)程開始為止，電流繼續(xù)饋送至電動(dòng)機(jī)(14)、或者根本沒(méi)有電流饋送至電動(dòng)機(jī)、或者電流僅以特定程度饋送至電動(dòng)機(jī)(14)。
文檔編號(hào)B25B23/147GK102794732SQ20121016323
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者邁克爾·考夫曼 申請(qǐng)人:C.&E.泛音有限公司