[發明專利]電動工具的自動控制方法及系統

有效

• 申請號: 201610516498.6
• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN106002808B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 曾華;周冬
• 申請（專利權）人: 杭州勢壘科技有限公司
• 主分類號: B25B21/00
• 分類號: B25B21/00
• 代理公司: 杭州華知專利事務所33235
• 代理人: 寧岡

技術領域

本發明涉及電動工具領域，尤其涉及一種電動工具的自動控制方法及系統。

背景技術

目前的電動工具將緊固件擰松的過程中存在以下問題：

1.由于轉速較高，很難控制轉松緊固件的程度。比如不能在轉松幾圈后停止，或者在脫落螺栓前幾圈停止。比如高空作業，擰螺絲的過程中，如果不能在脫落之前停下電動扳手，螺母很容易就飛出，高空墜物對人員安全影響很大。

2.現有其他實現方式，通過電流閾值或者電流下降的線性變化率，或者通過電機轉速閾值或轉速上升率等，加上前期負載情況來判斷是否把螺母擰松；此方法很容易引起誤判，如電流采樣信號受到干擾，或因為用戶使用不當負載突然降低等情況，且由于負載判斷需要一定的濾波延遲，不容易得到精確的停止圈數。

3.現有判斷方式多通過電流采樣來判斷負載，以及負載的單向變化來確定螺母擰松的狀態，但電機實際運轉過程中，由于調速機制和電機反饋的存在，瞬間電流值是一直變化的，往往需要進行模擬或者數字濾波才能得到可靠的采樣，也因此大大增加了硬件和軟件設計的復雜度；

4.現有模式無法得到電動工具當前和長期的負載工作狀態，智能化程度低，使用不方便。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種電動工具進行擰緊或擰松工作時的自動控制方法及系統。

本發明技術方案是：一種電動工具的自動控制方法，所述電動工具包括電機以及電機輸出軸，所述控制方法包括以下步驟：檢測用于表示電機負載的參數X；根據參數X進行電動工具脫扣工作模式的判斷；判斷電機的正反轉；根據電動工具脫扣工作模式以及電機正反轉的判斷，生成相應的控制信號，進而控制電機工作。

優選的，所述參數X為電機的轉速或電流。

優選的，所述電動工具脫扣工作模式判斷的具體方法為:獲取電動工具在實際工作時關于參數X的特性曲線；獲取并記錄電動工具在脫扣工作模式時參數X的最大值X_max、最小值X_min、最大值X_max與最小值X_min之差即振幅△X、相鄰兩個最大值X_max所對應的時間差即周期△T；根據電動工具在實際工作時關于參數X的特性曲線以及電動工具在脫扣工作模式時關于參數X的最大值X_max、最小值X_min、振幅△X以及周期△T判斷電動工具是否進入脫扣工作模式。

優選的，電動工具進入脫扣工作模式的判斷方法為：根據電動工具在實際工作時關于參數X的特性曲線，若在該特性曲線的周期△T內，出現最大值X_max和最小值X_min，則可判斷為電動工具進入脫扣工作模式。

優選的，電動工具進入脫扣工作模式的判斷方法為：根據電動工具在實際工作時關于參數X的特性曲線，若該特性曲線的振幅為△X且周期為△T，則可判斷為電動工具進入脫扣工作模式。

優選的，若電動工具進入脫扣工作模式，則開始記錄振幅△X出現的個數n，即電動工具出現的脫扣工作次數n。

優選的，所述控制電機工作的方法具體為：若電機為正轉，則控制電機在達到設定的脫扣工作次數后停止工作；若電機為反轉，則控制電機在退出脫扣工作模式后達到設定的轉動圈數后停止工作。

優選的，在脫扣工作模式的判斷后進行電機輸出軸扭力值計算，若電動工具進入脫扣工作模式且檢測到電機輸出扭力值達到預設扭力值，則控制電機停止工作。

優選的，若電機出現的脫扣工作次數n達到預定工作次數時，則控制電機停止工作，提醒用戶更換易損部件。

本發明的有益效果是：通過電動工具脫扣工作模式以及電機正反轉的判斷，進而控制螺絲需要緊固或擰松的程度，電動工具的使用智能方便安全；在脫扣部件達到其脫扣次數時，提醒更換易損部件，電動工具的使用方便安全；通過電動工具保存的負載工作和脫扣工作次數，可以知道裝置工作時長等信息，方面售后處理和維護。

一種電動工具的自動控制系統，其中，電動工具包括電機及電機輸出軸，所述自動控制系統包括電源模塊、傳感器模塊、驅動模塊、存儲模塊以及主控模塊，所述電源模塊電連接主控模塊，所述主控模塊分別電連接傳感器模塊、存儲模塊以及驅動模塊，所述驅動模塊電連接電機；所述傳感器模塊包括霍爾傳感器以及電流傳感器，所述霍爾傳感器用于測量電機的轉速，所述電流傳感器用于測量電機的電流。

進一步的，所述傳感器模塊還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器用于測量電動工具的內部溫度。