[發明專利]具有用于檢測器具和物體之間的接觸的電路的電動工具

有效

• 申請號: 201380050550.8
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104684681B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: A·哈爾達;B·M·拉瓦斯瓦米;N·S·克里希那拉奧
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世工具公司;羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00;G01R19/00;G01R19/25
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王瓊

技術領域

本發明大體涉及一種電動工具，并且更具體地，涉及一種檢測人和電動工具的運動器具之間的接觸的系統和方法。

背景技術

檢測或傳感系統已經被發展用于與多種制造設備和電動工具一起使用。這樣的檢測系統可操作為通過檢測或感應操作者的某些部位與所述設備的某些部件的接近或接觸來而觸發反應裝置。例如，桌鋸上已有的電容接觸傳感系統檢測操作者和刀片之間的接觸。

圖1示出了現有技術中的與桌鋸1結合的基于電容感應的檢測系統90。檢測系統90產生與桌鋸1的可運動刀片22電耦合的激勵電壓并且檢測由刀片22引起的電流。當刀片22與導電物體接觸(如操作者的手、指部、或其它身體部位以及工件)時，被檢測的電流和/或激勵電壓的振幅或相位發生變化。該變化的特性用來觸發反應系統92的操作。反應系統92例如通過施加制動以終止刀片22的運動和/或通過使刀片22從切割區落下或移去來結束刀片22的操作。一種示例性反應系統92利用爆炸電荷將止動件(未示出)驅入刀片22從而阻止刀片22的運動。在此基礎上或替代地，一種示例性反應系統92使刀片支撐元件(未示出)落下或倒塌從而將刀片22驅至桌子14的表面下方。

圖1示出的檢測系統90的實施例包括在線路12上產生隨時間變化的信號的振蕩器10。該隨時間變化的信號為任何合適類型的信號，包括例如正弦波、多個正弦波之和、線性調頻波形、噪聲信號等等。所述信號的頻率選取為能夠區別諸如指部或手的第一物體和諸如木頭或被電動工具切割的其它材料的第二物體的接觸。在圖1的實施例中，頻率為1.22MHz，但是其它頻率和非正弦波形也可被使用。振蕩器10電氣連接至地面接地，從而使提供能量以操作桌鋸14的AC電源能夠使得檢測系統和桌鋸共同接地至地面接地。如圖1所示，刀片22豎直地設置在由桌鋸14(或工作面或切割面或平臺)限定的開口中。

振蕩器10通過線路12連接至兩個電壓放大器或緩沖器16、18。第一電壓放大器16具有連接至線路20的輸出部，該線路20操作性地將振蕩器的輸出部連通至鋸割刀片22。電流傳感器24操作性地將來自線路20的信號聯接耦合在為放大器28饋送的線路26上，放大器28的輸出部通過線路32連接至處理器30。電流傳感器24例如為電流感應變壓器、電流感應電阻器、霍爾效應電流感應器件、或別的合適類型的電流傳感器。來自處理器30的輸出線路34操作性地連接至反應系統92，從而如果預定的條件被檢測到從而表明例如刀片22和第一物體之間接觸，則使得處理器30觸發反應系統92。

線路26上的信號表示由刀片22引起的瞬時電流。由于鋸割刀片22在桌鋸的操作期間處于運動，因此上述連接通過與刀片22大致平行地安裝的激勵板36實現。所述激勵板36由第一電壓放大器16驅動，并且在圖1的實施例中構造為相對于刀片22具有接近100pF的電容。所述激勵板36相對于刀片22的側部被保持在穩定位置。激勵板36構造為隨著刀片22的高度和斜角在桌鋸1的操作期間被調整而追隨刀片22。

在圖1的實施例中，第一物體和桌鋸14(或如果有電力線路接地部分則為電力線路接地部分)之間的電容位于接近30-50pF的范圍內。當激勵板36和鋸割刀片22之間的電容超過第一物體和桌鋸14之間的電容時，檢測閾值不會過分地受到板—刀片電容的變化的影響。在圖1的構造中，激勵板36平行于刀片22地布置在刀片22抵著心軸37停靠的一側上，由此使得刀片厚度的變化不影響刀片22和激勵板36之間的空隙。包括心軸軸承或套筒與軸件或刀片的接觸而實現的接觸在內的其它激勵方法也可被用來產生相同的效果。

在檢測系統90中，第二放大器18連接至護具38。并且放大器18將護具38驅動至與激勵板36具有相同的電位。并且，檢測系統90中的傳感器選擇性地監測護具38引起的電流水平。在圖1的結構中，護具38環繞刀片22在桌子14下方延伸，并且在桌子14的上方與刀片22隔開某一距離。護具38的構造減小了刀片22和桌子14之間的靜態電容。如果桌子沒有電連接至地面接地的話，桌子用作接地平面。在多種實施例中，護具38為網格的連續兜件、或在由振蕩器10產生的激勵頻率上與法拉第籠電學等效的某些其它類型的防護工具。護具38選擇性地包括隨著刀片調整而移動、或足夠大以能夠容納刀片的調整以及與桌鋸適配的各種類型的刀片的部件。在圖1的結構中，護具38隨著刀片的調整而移動，并且包括桌頂部14的喉板區。