[發(fā)明專利]用于確定電動工具中的器械運動的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380062095.3
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104813171B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·Y·K·芒加普倫;B·M·拉瓦斯瓦米;N·S·克里希那拉奧;V·M·斯里坎特亞
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世工具公司;羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01P13/00
• 分類號: G01P13/00;B23Q11/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊

一種操作電動工具的方法確定在所述電動工具中的器械的運動。該方法包括：獲得通過所述器械的電信號的多個樣本；確定用于所述多個樣本的參數(shù)，所述參數(shù)對應(yīng)于所述多個樣本中的預(yù)定樣本群的值上的方差；參照所確定的參數(shù)小于預(yù)定閾值而以表明所述器械不運動的第一狀態(tài)來更新器械狀態(tài)；和參照所確定的參數(shù)大于預(yù)定閾值而以表明所述器械在運動的第二狀態(tài)來更新器械狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明在廣義上涉及電動工具，并且更具體地說，涉及用于檢測電動工具中的器械運動的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

已經(jīng)研發(fā)出供各種制造設(shè)備和動力器械使用的檢測或者感測系統(tǒng)。這種檢測系統(tǒng)能夠操作以通過檢測或者感測操作者的某附肢與設(shè)備的某部分之間的接近或者接觸來觸發(fā)反應(yīng)裝置。例如，臺鋸中現(xiàn)有的電容式接觸感測系統(tǒng)檢測操作者與鋸片之間的接觸。

圖1示出了一種與臺鋸1結(jié)合的現(xiàn)有技術(shù)的基于電容感測的檢測系統(tǒng)90。檢測系統(tǒng)90驅(qū)動電聯(lián)接至臺鋸1的移動鋸片22的激勵電壓并且檢測從鋸片22引出的電流。所檢測到的電流和/或激勵電壓的幅度或者相位在鋸片22接觸到導(dǎo)電物體(比如，操作者的手、手指或者其他身體部分以及工件)時發(fā)生變化。該變化的特征用來觸發(fā)反應(yīng)系統(tǒng)92的操作。反應(yīng)系統(tǒng)92例如通過應(yīng)用制動器停止鋸片22的運動和/或通過降下或以其他方式從切割區(qū)移除鋸片22來使鋸片22不能操作。反應(yīng)系統(tǒng)92的一個實例使用爆發(fā)充填裝置(explosivecharge)來將停止器(未示出)驅(qū)動到鋸片22中以阻止鋸片22的運動。附加地或者替代地，反應(yīng)系統(tǒng)92的一個實施例使鋸片支承構(gòu)件(未示出)降下或者收縮以將鋸片22推動到鋸臺14的表面以下。

圖1中所示的檢測系統(tǒng)90的實施例包括在線路12上產(chǎn)生時變信號的振蕩器10。所述時變信號是任何合適的信號類型，例如包括正弦波、多個正弦波的和、線性調(diào)頻波形、噪聲信號等。選擇信號的頻率以使檢測系統(tǒng)能夠區(qū)分與第一物體(比如手指或者手)和第二物體(比如待由動力器械切割的木材或者其他材料)的接觸。在圖1的實施例中，頻率為1.22MHz，但還可以使用其他頻率以及非正弦波形。振蕩器10參考鋸臺14或者其他金屬結(jié)構(gòu)作為局部接地。如圖1中所示，鋸片22垂直地設(shè)置在由鋸臺14(或工作面或切割表面或平臺)限定出的開口中。

振蕩器10通過線路12連接至兩個電壓放大器或者緩沖器16、18。第一電壓放大器16具有連接至線路20的輸出端，從而將振蕩器的輸出端可操作地連接至鋸片22。電流傳感器24將來自線路20的信號可操作地連接到線路26上以便供給至放大器28，所述放大器28經(jīng)由線路32連接至處理器30。電流傳感器24例如是電流傳感轉(zhuǎn)換器、電流傳感電阻器、霍爾效應(yīng)電流傳感裝置或者其他合適種類的電流傳感器。來自處理器30的輸出線路34可操作地連接至反應(yīng)系統(tǒng)92，從而如果檢測到預(yù)定條件則處理器30就觸發(fā)反應(yīng)系統(tǒng)92，所述預(yù)定條件例如指示鋸片22與第一物體之間的接觸。

線路26上的信號指示出由鋸片引出的瞬時電流。因為鋸片22在臺鋸操作期間運動，所以通過通常平行于鋸片22安裝的激勵板36形成連接。在圖1的實施例中，板36由第一電壓放大器16驅(qū)動并且配置成相對于鋸片22具有大約100微微法(pF)的電容。板36相對于鋸片22的側(cè)面被保持在穩(wěn)定位置中。激勵板36被配置成：能在臺鋸1的操作期間當(dāng)鋸片22的高度和斜切角被調(diào)整時跟隨鋸片22。

在圖1的實施例中，第一物體與鋸臺14(或者電力線接地(如果存在一個的話))之間的電容在大約30-50pF的范圍內(nèi)。當(dāng)激勵板36與鋸片22之間的電容超過第一物體與鋸臺14之間的電容時，檢測閾值不會過度受板到鋸片的電容方面變化的影響。在圖1的配置中，板36與鋸片22平行地設(shè)置在鋸片22擱靠在心軸37的那側(cè)上，從而鋸片厚度方面的變化不會影響鋸片22與板36之間的間隙。其他激勵方法(包括通過心軸軸承的接觸或者與軸或鋸片的電刷接觸)可用于相同作用。