[發明專利]一種帶有氣壓傳感器和微控制器的電錘

有效

• 申請號: 201910063532.2
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109732541B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 邱清盈;陳勇;謝地
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B25D9/00
• 分類號: B25D9/00;B25D9/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種帶有氣壓傳感器和微控制器的電錘。包括電錘機體、氣動沖擊裝置、氣壓傳感器、電機和微控制器；氣動沖擊裝置主要由撞錘、活塞和氣缸組成，活塞連接頭沿軸向設有三級階梯孔，活塞連接頭與活塞基座套裝相連，活塞基座與活塞連接頭之間安裝有氣壓傳感器，氣壓傳感器螺紋連接部嵌裝于第二級階梯孔內；氣壓傳感器用來實時檢測氣室空氣塊的壓強并將信號傳遞給微控制器，該信號與預設在微控制器中的最佳運行狀態下的空氣塊最大氣壓值進行比較，存在的偏差通過微控制器相應改變電機的轉速來實現電錘工作在最佳狀態。針對不同工況，本發明都能根據不同情況自動調節電機沖擊頻率來達到電錘與工作介質之間的最佳匹配，從而提高工作效率。

技術領域

本發明涉及電動工具領域，尤其是一種帶有氣壓傳感器和微控制器的電錘。

背景技術

氣動沖擊電錘是以沖擊為主、旋轉為輔的手持電動工具，由偏心軸和連桿構成的對心曲柄連桿機構帶動活塞作循環往復運動，并通過空氣塊在氣壓作用下帶動撞錘做功運動，以達到在磚墻、樓板、混凝土和石材上鉆孔、開槽的目的。氣動沖擊電錘作為沖擊工具中的一種，因其具有效率高、鉆進深度長、操作簡單和便于攜帶等優點，目前已廣泛應用在土工建筑、道路施工工程及家庭裝璜等領域中，市場需求量很大。

由于電錘在實際作業時，工作介質材料特性不同，環境溫度不一樣，不同款電錘結構參數設計也不同等等因素，使工況相互間差異很大，不盡相同。每種工況下電錘都有特定的最佳運行狀態參數，目前市場上的電錘都是采用調速開關進行手動調速，很難跟蹤工況的變化，即不能根據工況的不同準確地對轉速進行控制，這降低了電錘的工作效率，在很大程度上限制了其整體性能的提高。

發明內容

為了解決背景技術中現有電錘調速技術的問題，本發明提供了一種帶有氣壓傳感器和微控制器的電錘，根據不同情況自動調節電機沖擊頻率來達到電錘與工作介質之間的最佳匹配，從而提高工作效率。

本發明提供的技術方案如下：

本發明包括電錘機體、氣動沖擊裝置、氣壓傳感器、電機和微控制器，電錘機體內安裝有氣動沖擊裝置、氣壓傳感器、電機和微控制器；電機和氣壓傳感器均與微控制器相連。

所述氣動沖擊裝置主要由撞錘、活塞和氣缸組成，撞錘與活塞均安裝于氣缸內，撞錘與活塞之間的中空區域為氣室空氣塊；活塞包括活塞基座和活塞連接頭，活塞連接頭沿軸向設有三級階梯孔，三級階梯孔由沿軸向孔徑依次增大的第一級階梯孔、第二級階梯孔和第三級階梯孔組成，活塞連接頭的第三級階梯孔通過螺紋與活塞基座一端套裝相連；活塞基座與活塞連接頭之間安裝有氣壓傳感器，氣壓傳感器主要由螺紋連接部和安裝頭組成，螺紋連接部嵌裝于第二級階梯孔內，與螺紋連接部相連的安裝頭位于第三級階梯孔內且與第三級階梯孔底面相接觸，螺紋連接部和安裝頭之間開有用于嵌裝O形圈的O型圈槽；活塞連接頭的第一級階梯孔作為短管道與氣室空氣塊相連通。

活塞基座另一端端部開有用于安裝連桿的凹槽，凹槽上下兩側均開有貫穿的徑向孔，連桿與徑向孔相對應位置處開有上下貫穿的通槽，活塞銷由上至下依次穿過凹槽上側徑向孔、連桿通槽與凹槽下側徑向孔，連桿經曲柄與電機輸出軸相連，曲柄和連桿構成曲柄連桿機構。

微控制器包括單片機、可控硅控制電路和電機控制電路，可控硅控制電路和電機控制電路均與單片機相連，所述單片機包括PID控制模塊，氣壓傳感器實時檢測氣室空氣塊的壓強并將檢測信號傳遞給微控制器，檢測信號與微控制器中預設的最佳運行狀態下的空氣塊氣壓值進行比較獲得偏差值，微控制器中的PID控制模塊和可控硅控制電路根據偏差值通過電機控制電路改變電機的轉速，電機的輸出軸通過齒輪傳動帶動曲柄連桿機構，活塞在曲柄連桿機構的帶動下在氣缸內作循環往復運動的同時對氣室空氣塊做功，氣室空氣塊的壓強發生變化導致撞錘兩側存在氣壓差，從而使得撞錘作往復運動，電錘在最佳運行狀態下工作。