電動工具的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制方法，具體涉及一種電動工具的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動工具中有一類工具是通過電機(jī)驅(qū)動功能附件往復(fù)運動來實現(xiàn)具體操作的，比如電動扭力扳手、電動剪枝機(jī)、修枝機(jī)等。對于這類電動工具而言，出于安全以及方便用戶操作的考慮，希望該類電動工具不實現(xiàn)工具功能時能自動復(fù)位。以圖1所示的電動扭力扳手100為例，該電動扭力扳手100為開口扳手，在使用該工具時，用戶希望在每次使用時均能保持在圖1所示的狀態(tài)，而實際上每次停機(jī)之后，電動扭力扳手100往往如圖2所示處于一個隨機(jī)位置，給用戶的使用造成極大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]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使電動工具準(zhǔn)確的自動復(fù)位的控制方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電動工具的控制方法，電動工具包括:電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、控制裝置和功能附件，電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動功能附件往復(fù)運動，功能附件具有一個標(biāo)準(zhǔn)位置，控制裝置控制電機(jī)，控制裝置中至少包括一個能檢測功能附件位置的位置傳感器；電動工具的控制方法至少包括一個使功能附件完成一個以上周期的往復(fù)運動后復(fù)位至標(biāo)準(zhǔn)位置的復(fù)位控制進(jìn)程。
[0005]進(jìn)一步地，電動工具的控制方法通過控制驅(qū)動電機(jī)的PffM信號控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0006]進(jìn)一步地，復(fù)位控制進(jìn)程至少包括:一個控制功能附件以第一運動模式運動至標(biāo)準(zhǔn)位置并在之后的預(yù)設(shè)時長內(nèi)仍以第一運動模式運動的預(yù)復(fù)位進(jìn)程、一個在預(yù)復(fù)位進(jìn)程結(jié)束后控制功能附件以第二運動模式運動的中間進(jìn)程、一個在中間進(jìn)程結(jié)束后控制功能附件以第三運動模式運動的復(fù)位進(jìn)程。
[0007]進(jìn)一步地，在第一運動模式中，功能附件作勻速或加速運動；在第二運動模式和第三運動模式中，功能附件作減速運動。
[0008]進(jìn)一步地，在第一運動模式中功能附件的最大運動速度大于在第二運動模式中功能附件的最大運動速度；在第二運動模式中功能附件的最大運動速度大于在第三運動模式中功能附件的最大運動速度。
[0009]進(jìn)一步地，位置傳感器至少具有一個探測范圍，探測范圍中至少具有兩個位于探測范圍邊界的極限探測位置以及一個位于它們之間的標(biāo)準(zhǔn)探測位置，傳動機(jī)構(gòu)具有一個與功能附件傳動連接的傳動件，傳動件或者功能附件上至少具有一個檢測點，檢測點在功能附件處于標(biāo)準(zhǔn)位置時處于位置傳感器的標(biāo)準(zhǔn)探測位置。
[0010]進(jìn)一步地，檢測點處于探測范圍運動時，位置傳感器根據(jù)檢測點位置的變化產(chǎn)生與位置一一對應(yīng)的位置信號；檢測點處于極限探測位置時，位置傳感器產(chǎn)生邊界信號；檢測點處于標(biāo)準(zhǔn)探測位置時，位置傳感器產(chǎn)生對中信號。
[0011]進(jìn)一步地，預(yù)復(fù)位進(jìn)程中如果位置傳感器檢測到檢測點則控制裝置開始計時并在滿足第一預(yù)設(shè)時長后觸發(fā)中間進(jìn)程，控制裝置在觸發(fā)中間進(jìn)程時開始檢測，并在檢測到檢測點進(jìn)入到探測范圍后觸發(fā)復(fù)位進(jìn)程；控制裝置在觸發(fā)復(fù)位進(jìn)程時開始計時，在滿足第二預(yù)設(shè)時長后停止電機(jī)轉(zhuǎn)動。
[0012]進(jìn)一步地，位置傳感器至少具有一個探測范圍，探測范圍中至少具有兩個位于探測范圍邊界的極限探測位置以及一個位于它們之間的標(biāo)準(zhǔn)探測位置，傳動機(jī)構(gòu)具有一個與功能附件傳動連接的傳動件，傳動件或者功能附件上至少具有一個檢測點，檢測點在功能附件處于標(biāo)準(zhǔn)位置時處于位置傳感器的標(biāo)準(zhǔn)探測位置；
電動工具的控制方法至少包括如下控制步驟:
a、由用戶操作或控制信號觸發(fā)復(fù)位控制啟動；
b、控制裝置以第一驅(qū)動模式驅(qū)動電機(jī)運行；
C、判斷檢測點是否經(jīng)過探測范圍，若是則進(jìn)行下一步，若否則回到上一步；
d、控制裝置保持第一驅(qū)動模式驅(qū)動電機(jī)運行，同時控制裝置進(jìn)行計時；
e、判斷控制裝置計時的時長是否滿足第一預(yù)設(shè)時長，若是則進(jìn)行下一步，若否則回到上一步；
f、控制裝置改為以第二驅(qū)動模式驅(qū)動電機(jī)運行；
g、判斷檢測點是否經(jīng)過極限探測位置，若是則進(jìn)行下一步，若否則回到上一步；
h、控制裝置改為以第三驅(qū)動模式驅(qū)動電機(jī)運行，同時控制裝置進(jìn)行計時；
1、判斷控制裝置計時的時長是否滿足第二預(yù)設(shè)時長，若是則進(jìn)行下一步，若否則回到上一步;
j、結(jié)束控制。
[0013]進(jìn)一步地，預(yù)復(fù)位進(jìn)程、中間進(jìn)程、復(fù)位進(jìn)程使用占空比不同的PffM信號驅(qū)動電機(jī)。
[0014]本發(fā)明的有益之處在于:對整個復(fù)位過程進(jìn)行分段控制，通過預(yù)復(fù)位進(jìn)程的控制找準(zhǔn)余下控制進(jìn)程所參照的基準(zhǔn)，提高了復(fù)位控制的準(zhǔn)確性，消除了停機(jī)時功能附件位置的隨機(jī)性對復(fù)位控制帶來的影響，并在通過對電機(jī)電流的控制使中間進(jìn)程和復(fù)位進(jìn)程中能準(zhǔn)確控制功能附件的轉(zhuǎn)速從而實現(xiàn)最終復(fù)位。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的控制方法所優(yōu)選適用的一種電動扭力扳手的在其功能附件處于標(biāo)準(zhǔn)位置時的示意圖；
圖2是圖1所示電動扭力扳手在其功能附件處于其他位置時的示意圖；
圖3是圖1所示電動扭力扳手的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是為圖3中的傳動件上的檢測點從初始位置a運動至探測范圍中的位置b的過程不意圖；
圖5是為傳動件從圖4中的位置b運動至滿足第一預(yù)設(shè)時長時的c位置的過程示意圖；
圖6是為傳動件從圖5中的c位置再次運動到探測范圍中的d位置的過程示意圖；
圖7是為傳動件從圖6中的d位置運動至標(biāo)準(zhǔn)探測位置的過程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0017]參照圖1至圖3所示，電動扭力扳手100為一種本發(fā)明控制方法所優(yōu)選適用的電動工具。當(dāng)然，本發(fā)明的控制方也適用于電動剪枝機(jī)、修枝機(jī)等電動工具。
[0018]如圖1至圖3所示，電動扭力扳手100包括:殼體110、支架120以及開口輪130。
[0019]殼體110被設(shè)計為把手的形狀，且其內(nèi)部容納有:電機(jī)140、控制裝置150。支架120固定設(shè)置在殼體110的其中一個端部，開口輪130作為能輸出扭力的功能附件轉(zhuǎn)動的設(shè)置在支架120中，支架120和開口輪130均設(shè)有一個開口(圖未標(biāo))，當(dāng)它們的開口完全對齊時，開口輪130處于標(biāo)準(zhǔn)位置。控制裝置150包括:一個位置傳感器151、控制電路板152、MCU芯片153和復(fù)位按鈕154?？刂齐娐钒?52為位置傳感器151、MCU芯片153供電，用戶可以通過復(fù)位按鈕154觸發(fā)復(fù)位控制，當(dāng)然也可以不設(shè)置復(fù)位按鈕154而使MCU芯片153在感知用戶結(jié)束工作后自動觸發(fā)復(fù)位控制。需要說明的是，這需要控制電路板152在用戶松開操作開關(guān)使電機(jī)140斷電后延遲斷電以使MCU芯片153具有足夠的時間進(jìn)行判斷。
[0020]電動扭力扳手100還包括:傳動機(jī)構(gòu)160，其能將電機(jī)140輸出的動力傳遞給開口輪130。在傳動機(jī)構(gòu)160中至少具有一個能與開口輪130聯(lián)動的傳動件161，為了使位置傳感器151能在殼體110內(nèi)即檢測開口輪130的位置，在傳動件161上設(shè)置一個能被位置傳感器151檢測到的檢測點1611，位置傳感器151可以通過對傳動件161位置檢測實現(xiàn)對開口輪130位置的檢測。當(dāng)然，檢測點1611也可以直接設(shè)置在作為功能附件的開口輪130上。
[0021]另外，需要說明的一點是，位置傳感器151 —般而言是具有一定探測范圍X (如圖4所示)的區(qū)域感應(yīng)，當(dāng)然，精度越高的傳感器探測范圍X越小，并且能根據(jù)檢測點1611在探測范圍X內(nèi)不同位置發(fā)送不同的信號。
[0022]本發(fā)明的電動工具的控制方法總的來說包括一個使功能附件完成一個以上周期的往復(fù)運動后復(fù)位至標(biāo)準(zhǔn)位置的復(fù)位控制進(jìn)程。這樣的好處在于，在復(fù)位控制進(jìn)程中，能以位置傳感器151第一次檢測到功能附件處于標(biāo)準(zhǔn)位置作為接下來控制的基準(zhǔn)，這無疑使接下來的控制進(jìn)程不再依賴功能附件在停機(jī)時因慣性隨機(jī)停留的位置
作為優(yōu)選方案，復(fù)位控制進(jìn)程包括:一個控制功能附件以第一運動模式運動至標(biāo)準(zhǔn)位置并在之后的預(yù)設(shè)時長內(nèi)仍以第一運動模式運動的預(yù)復(fù)位進(jìn)程、一個在預(yù)復(fù)位進(jìn)程結(jié)束后控制功能附件以第二運動模式運動的中間進(jìn)程、一個在中間進(jìn)程結(jié)束后控制功能附件以第三運動模式運動的復(fù)位進(jìn)程。
[0023]預(yù)復(fù)位進(jìn)程是啟動復(fù)位控制進(jìn)程后的第一個控制進(jìn)程，它包括兩個主要過程，一是使功能附件盡快運動到一個能被位置傳感器151檢測到的位置，使后續(xù)的控制具有一個明確的開始基準(zhǔn)，二是在位置傳感器151檢測檢測點1611時觸發(fā)一個計時，在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)仍使功能附件保持第一運動模式運動。這里需要說明的是，我們希望預(yù)復(fù)位進(jìn)程中，能夠控制功能附件運動至標(biāo)準(zhǔn)位置時開始計時，并在滿足預(yù)設(shè)時長內(nèi)均保持第一運動模式運動，但因為位置傳感器151通常是區(qū)域感應(yīng)方式，難以準(zhǔn)確的檢測到標(biāo)準(zhǔn)位置所在的位置，因此作為更優(yōu)選的方案是以功能附件運動至檢測點1611能夠被位置傳感器151檢測到的位置開始計時，并在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)保持第一運動模式運動，根據(jù)實際情況，第一預(yù)設(shè)時長的計時起點早于預(yù)設(shè)時長的計時起點，因此可以設(shè)置第一預(yù)設(shè)時長大于從標(biāo)準(zhǔn)位置開始計時的預(yù)設(shè)時長。
[0024]另外，這里也可以直接將這個能被位置傳感器151檢測到的位置設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)位置上，這樣第一預(yù)設(shè)時長可以與從標(biāo)準(zhǔn)位置開始計時的預(yù)設(shè)時長相等，這樣的好處在于在完成復(fù)位時，位置傳感器151又能檢測最終是否復(fù)位，這樣節(jié)省了一個位置傳感器151或者一個探測頭。
[0025]在預(yù)復(fù)位進(jìn)程結(jié)束之后，即第一預(yù)設(shè)時長計時滿足后，開始中間進(jìn)程，控制功能附件以第二運動模式運動，由于觸發(fā)第一預(yù)設(shè)時長計時的條件是位置傳感器151檢測到檢測點1611，并且在此期間，功能附件的運動模式保持不變，所以中間進(jìn)程控制的起點位置是一定的，中間進(jìn)程的控制是為了使功能附件從一個固定起點以一定的運動模式運動到一個固定終點以使功能附件完成復(fù)位的一部分行程。為了使功能附件在中間進(jìn)程中運動的行程固定，控制電機(jī)140使功能附件在中間進(jìn)程中保持以第二運動模式運動，同時通過位置傳感器151檢測檢測點1611所處的位置，在中間進(jìn)程中，當(dāng)再次檢測到檢測點1611時，也即是檢測點1611進(jìn)入到探測范圍X時，結(jié)束中間進(jìn)程。當(dāng)中間進(jìn)程結(jié)束時開始復(fù)位進(jìn)程。
[0026]在復(fù)位進(jìn)程中，功能附件以第三運動模式運動直至停止在標(biāo)準(zhǔn)位置，在中間進(jìn)程結(jié)束后，控制裝置150開始計時，當(dāng)計時時長滿足第二預(yù)設(shè)時長時，則結(jié)束復(fù)