冲击式电动工具的冲击作动控制方法及其装置制造方法
【专利摘要】一种冲击式电动工具的冲击作动控制方法，包含有下列步骤：启动马达运转；取得电池的电压值，并转换为相对应的第一电压值；依据目前的扭力输出段位由一冲击时间表对应一个冲击时间值；若该第一电压值大于或等于一基准电压值时，在冲击装置即将作动时，依该冲击时间值计时，时间到达停止该马达运转；若第一电压值等于一补偿时间表的其中的一电压值时，对应一个补偿时间值，且在冲击装置即将作动时，依该冲击时间值与该补偿时间值的总和计时，时间到达停止该马达运转。由此，精确控制扭力输出值。本发明还提供使用该冲击作动控制方法的装置。
【专利说明】冲击式电动工具的冲击作动控制方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明是与电动工具有关,更详细地是指一种冲击式电动工具(impact powertool)的冲击作动控制方法及其装置。
【背景技术】
[0002]按，冲击式电动工具(如冲击扳手)是以一马达带动一冲击装置作动产生撞击，随着撞击的次数愈多对工件(如螺丝)所输出的扭力值愈大。传统的冲击式电动工具只能输出固定的扭力。然，固定的扭力无法适用于各种尺寸的工件，当旋紧工件所需要的扭力大于冲击式电动工具输出的扭力值时，工件则无法旋紧；当旋紧工件所需的扭力小于冲击式电动工具输出的扭力值时，则将造成工件损坏。
[0003]因此，可调整扭力输出的冲击式电动工具也因应而生。公知的可调整扭力输出的冲击式电动工具是以脉波宽度调变(Pulse Width Modulation, PWM)的方式达成分段扭力输出的控制，在每个扭力输出段位驱动马达的脉波的责任周期不同，使马达于不同的转速运转。马达转速愈高在单位时间内该冲击机构作动产生的冲击次数愈多，使得输出的总扭力值愈大。然，在电池电压下降时，马达的转速亦随之下降，使得马达转速和输出的扭力值之间的关系随着电池电压的状态产生差异，让输出扭力的控制不精准。此外，在低扭力输出段位时，马达是以低速转动，当工件的长度较长时，则必须花费较长的时间才能将工件锁到定位。因此，公知的冲击式电动工具的扭力控制仍有计设未臻完善之处。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种冲击式电动工具的冲击作动控制方法。
[0005]本发明的又一目的在于提供一种冲击式电动工具的冲击作动控制装置。
[0006]为实现上述目的，本发明提供的冲击式电动工具的冲击作动控制装置，连接一冲击式电动工具的一马达与一电池，该冲击作动控制装置包含有:
[0007]一开关，电性连接该电池；
[0008]一降压电路，电性连接该开关，用以在开关接通后持续地将该电池的电压转换成第一电压值并输出；
[0009]一马达驱动电路，电性连接马达，用以驱动该马达运转；
[0010]一扭力段位选择电路，具有一输入接口，且该输入接口具有复数个扭力段位输出选项；该扭力段位选择电路用以供用户选择一扭力输出段位，且依据使用者选择的扭力段位输出选项产生并发送一段位讯号；
[0011]一电流转换电路，电性连接该马达，用以持续地将该马达运转的电流转换成第二电压值并输出；
[0012]一控制器，电性连接该开关及该马达驱动电路，用以于该开关接通时，送出一启动讯号至该马达驱动电路以启动该马达运转；该控制器电性连接该扭力段位选择电路、该降压电路及该电流转换电路，用以接收该段位讯号，以及持续地接收该第一电压值及该第二电压值；该控制器具有一内存及一定时器；该内存储存有复数个不同的电压值、复数个不同的扭力输出段位值、复数个不同的冲击时间值、复数个不同的补偿时间值及预先设定的一参考电压值；该复数个扭力输出段位值中的每一个该扭力输出段位值，是对应一个该冲击时间值；又，该复数个电压值中的每一个该电压值，是对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，是对应一个该补偿时间值；其中，该控制器依据该段位讯号，对应一该扭力输出段位值及一对应于该扭力输出段位值的冲击时间值，于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值，而在时间到达时停止该马达运转；又，于该持续地接收的第一电压值等于该内存中储存的该些电压值的其中一电压值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上一对应于上述电压值及相对应的一该扭力输出段位值的一该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
[0013]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，该内存中储存有一基准电压值，且该基准电压值大于该内存中储存的该些电压值中的最大值；该冲击作动控制装置于该持续地接收的第一电压值介于该基准电压值与该内存中储存的该些电压值中的最大值之间，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上一对应于该些电压值中的最大值及相对应的一该扭力输出段位值的一该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
[0014]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值介于该内存中储存的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于其中的一电压值时，是以该些电压值中小于且最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
[0015]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值介于该内存中储存的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于其中的一电压值时，是以该些电压值中大于且最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
[0016]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值介于该内存中储存的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于其中的一电压值时，是以该些电压值中最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
[0017]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值小于该内存中储存的该些电压值的最小值时，停止该马达运转。
[0018]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，该第二电压的电压值是与该马达运转的电流值呈正比，该马达运转的电流值大于一参考电流值时，该电流转换电路则使该第二电压的电压值提升至一饱和电压值；该参考电压值等于该饱和电压值。
[0019]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，该马达是以该电池当前供给的最高电压运转。
[0020]所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，当该电池的电压为一定值时，该马达于每一扭力输出段位的转速皆相同。
[0021]本发明提供的冲击式电动工具的冲击作动控制方法，应用于一可供使用者选择扭力输出段位的冲击式电动工具；该冲击式电动工具包含有一电池及一马达；在执行该冲击作动控制方法之前，先建立一冲击时间表及一补偿时间表，且默认一参考电压值；其中，该冲击时间表记录有复数个不同的扭力输出段位值与复数个分别对应于该复数个扭力输出段位值的不同的冲击时间值；该补偿时间表记录有复数个不同的电压值、该复数个扭力输出段位值与复数个不同的补偿时间值；该复数个电压值中的每一个该电压值系对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，是对应一个该补偿时间值；该冲击作动控制方法包含有下列步骤:
[0022]A、启动该马达运转，持续地取得该电池的电压值，并转换为相对应的第一电压值；持续地取得该马达运转的电流值，并转换为相对应的第二电压值；
[0023]B、依据目前的扭力输出段位对应一该扭力输出段位值，且依据该对应的扭力输出段位值对应一个该冲击时间值；以及
[0024]C、同时判断下列步骤，并执行其中一步骤:
[0025]Cl、若该第一电压值等于该补偿时间表中的该些电压值的其一时，依据相等于该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转；
[0026]C2、若该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值，并于时间到达时停止该马达运转；
[0027]其中，若步骤Cl条件符合，优先执行该步骤。
[0028]所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，在执行该冲击作动控制方法之前默认有一基准电压值，且该基准电压值大于该补偿时间表中的该些电压值中的最大值；于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该基准电压值与该补偿时间表中的该些电压值中的最大值之间时，依据该补偿时间表中的该些电压值中的最大值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
[0029]所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该补偿时间表中的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于该补偿时间表中的该些电压值的其一者时，依据小于且最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
[0030]所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该补偿时间表中的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于该补偿时间表中的该些电压值的其一者时，依据大于且最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
[0031]所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该补偿时间表中的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于该补偿时间表中的该些电压值的其一时，依据最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
[0032]所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值小于该补偿时间表中的该些电压值中的最小值时，停止该马达运转。
[0033]本发明提供的冲击式电动工具的冲击作动控制方法及其装置，可以精确地控制冲击式电动工具输出的扭力，并且在低扭力段时仍可快速的将工件锁到定位。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明较佳实施例的冲击时间表；
[0035]图2为本发明较佳实施例的补偿时间表；
[0036]图3为本发明较佳实施例冲击作动控制方法的流程图；
[0037]图4为本发明较佳实施例冲击作动控制装置的线路方块图；以及
[0038]图5为本发明较佳实施例第二电压值与马达运转电流关系图。
[0039]附图中主要组件符号说明:
[0040]10开关；12电源侦测电路；14降压电路；16马达驱动电路；18扭力段位选择电路；181输入接口 ；20电流转换电路；22控制器；222内存；224定时器；30马达；32电池；Til?Ti5冲击时间值；Tcll?Tc35补偿时间值；Iref参考电流值；Vs饱和电压值。
【具体实施方式】
[0041 ] 本发明提供的冲击式电动工具的冲击作动控制装置，是连接一冲击式电动工具的一马达与一电池，该冲击作动控制装置包含有:一开关、一降压电路、一马达驱动电路、一扭力段位选择电路、一电流转换电路与一控制器。其中，该开关电性连接该电池；该降压电路电性连接该开关，用以在开关接通后持续地将该电池的电压转换成第一电压值并输出；该马达驱动电路电性连接马达，用以驱动该马达运转；该扭力段位选择电路具有一输入接口，且该输入接口具有复数个扭力段位输出选项；该扭力段位选择电路用以供用户选择一扭力输出段位，且依据使用者选择的扭力段位输出选项产生并发送一段位讯号；该电流转换电路电性连接该马达，用以持续地将该马达运转的电流转换成第二电压值并输出；该控制器电性连接该开关及该马达驱动电路，用以于该开关接通时，送出一启动讯号至该马达驱动电路以启动该马达运转；该控制器电性连接该扭力段位选择电路、该降压电路及该电流转换电路，用以接收该段位讯号，以及持续地接收该第一电压值及该第二电压值；该控制器具有一内存及一定时器；该内存储存有复数个不同的电压值、复数个不同的扭力输出段位值、复数个不同的冲击时间值、复数个不同的补偿时间值及预先设定的一参考电压值；该复数个扭力输出段位值中的每一个该扭力输出段位值，是对应一个该冲击时间值；又，该复数个电压值中的每一个该电压值，是对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，是对应一个该补偿时间值；其中，该控制器依据该段位讯号，对应一该扭力输出段位值及一对应于该扭力输出段位值的冲击时间值，于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值，而在时间到达时停止该马达运转；又，于该持续地接收的第一电压值等于该内存中储存的该些电压值的其中一电压值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上一对应于上述电压值及相对应的一该扭力输出段位值的一该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
[0042]本发明提供的冲击式电动工具的冲击作动控制方法，是应用于一可供使用者选择扭力输出段位的冲击式电动工具；该冲击式电动工具包含有一电池及一马达；在执行该冲击作动控制方法之前，先建立一冲击时间表及一补偿时间表，且默认一参考电压值；其中，该冲击时间表记录有复数个不同的扭力输出段位值与复数个分别对应于该复数个扭力输出段位值的不同的冲击时间值；该补偿时间表记录有复数个不同的电压值、该复数个扭力输出段位值与复数个不同的补偿时间值；该复数个电压值中的每一个该电压值对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，是对应一个该补偿时间值；该冲击作动控制方法包含有下列步骤:
[0043]A、启动该马达运转，持续地取得该电池的电压值，并转换为相对应的第一电压值；持续地取得该马达运转的电流值，并转换为相对应的第二电压值；
[0044]B、依据目前的扭力输出段位对应一该扭力输出段位值，且依据该对应的扭力输出段位值对应一个该冲击时间值；
[0045]C、同时判断下列步骤，并执行其中一步骤:
[0046]Cl、若该第一电压值等于该补偿时间表中的该些电压值的其一时，依据相等于该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转；
[0047]C2、若该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值，并于时间到达时停止该马达运转；
[0048]其中，若步骤Cl条件符合，优先执行该步骤。
[0049]由此，通过该冲击式电动工具的冲击作动控制方法及其装置，即便电池的电压下降，也可使冲击式电动工具输出的扭力达到与电池电压足够时相同的扭力值。[0050]为能更清楚地说明本发明，举较佳实施例并配合附图详细说明如后。
[0051]本发明的一较佳实施例冲击作动控制方法，是应用于一可供使用者选择扭力输出段位的冲击式电动工具。该冲击式电动工具包含有一电池、一马达以及一为该马达带动的冲击装置。在执行该冲击作动控制方法之前，先建立一冲击时间表及一补偿时间表，且默认一参考电压值。其中，请参阅图1，该冲击时间表记录有复数个不同的扭力输出段位值与复数个分别对应于该复数个扭力输出段位值的不同的冲击时间值。每一个该冲击时间值即为该冲击式电动工具于每一个该扭力输出段位达到所需扭力值的冲击装置作动时间。请参阅图2，该补偿时间表记录有复数个不同的电压值、该复数个扭力输出段位值与复数个不同的补偿时间值；该复数个电压值中的每一个该电压值对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，对应一个该补偿时间值。每一补偿时间值为延长该冲击机构作动的时间，以补偿因该电池的电压下降造成该冲击式电动工具输出的总扭力值不足的影响。
[0052]请参阅图3，该冲击作动控制方法包含有下列步骤:
[0053]A、启动该马达运转，持续地取得该电池的电压值，并转换为对应的第一电压值。持续地取得该马达运转的电流值，并转换为相对应的第二电压值。其中，无论使用者选择任何一扭力输出段位，该马达皆以该电池当前供给的最高电压运转。持续取得该电池的电压值是为了持续地监控该电池的电压，供后续步骤使用。
[0054]B、依据目前的扭力输出段位对应一该扭力输出段位值，且依据该对应的扭力输出段位值对应一个该冲击时间值。举例而言，使用者选择的扭输出段位为第4段时，其对应的扭力输出段位值为4，再由该冲击时间表(请参照图1)的内容对应出该冲击时间值Ti4。
[0055]C、同时判断下列步骤，并执行其中一步骤:
[0056]Cl、若该第一电压值等于该补偿时间表中的该些电压值的其一时，依据相等于该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值。举例而言，在该第一电压值为V2、该扭力输出段位值为4时，即可由该补偿时间表(请参照图2)对应出该补偿时间值Tc24。接着，在该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。其中，该电池电压下降时将会造成该马达的转速下降，在同样的冲击时间内，该冲击装置产生冲击的次数减少，而造成该冲击式电动工具输出的总扭力值不足。因此，必需进行该冲击时间的补偿，延长该冲击装置作动的时间，以使该冲击式电动工具获得与该电池电压足够时相同的输出扭力值。此外，在该马达受到阻力时(即工件逐渐锁紧时)，该马达运转的电流值随阻力而上升，反应到该第二电压值的上升。在该第二电压值到达该参考电压值时，代表该冲击装置即将作动产生冲击，于此作为一个计时的起点。
[0057]C2、若该第二电压值到达该参考电压值时,开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值，并于时间到达时停止该马达运转。
[0058]其中，若步骤Cl条件符合，优先执行该步骤。若未执行步骤Cl，而执行步骤C2，则代表该电池的电压为足够的状态，可忽略该电池的电压变动造成该马达运转的转速变动的误差。因此，直接依该冲击时间值计时，该冲击式电动工具输出的总扭力值，即可达到使用者选择的扭输出段位应有的扭力值。[0059]在一实施例中，在执行该冲击作动控制方法之前还可默认一基准电压值，且该基准电压大于该补偿时间表中的该些电压值中的最大值。于步骤C中还包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤。
[0060]其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该基准电压值与该补偿时间表中的该些电压值中的最大值之间时，依据该补偿时间表中的该些电压值中的最大值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
[0061]前述中，是利用该默认的基准电压作为是否应使用该补偿时间计时的依据，若符合步骤Cl或步骤C3的条件，代表该电池当前的电压将会造成该马达的转速下降，因此计时的时间应加入该补偿时间。而执行步骤C2，则代表该第一电压值为大于或等于该基准电压值，亦即该电池的电压为足够的状态。
[0062]在一实施例中，亦可在该冲击作动控制方法的步骤C中加入另一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤。
[0063]其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该补偿时间表中的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于该补偿时间表中的该些电压值的其一者时，在本实施例中，是依小于且最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值。在该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。除了前述对应该补偿时间值的方式之外，在实际操作上亦可依大于且最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及所对应的扭力输出段位值对应一个该补偿时间值；亦或是依最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及所对应的扭力输出段位值对应一个该补偿时间值。
[0064]在一实施例中，亦可在该冲击作动控制方法的步骤C中加入另一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤。
[0065]其中，该步骤C3是于该第一电压值小于该补偿时间表中的该些电压值中的最小值时，代表该电池的电力不足，在本实施例中，即停止该马达运转，以避免电池过度放电而造成使用寿命减少。
[0066]以上所述的步骤Cl、步骤C2以及各实施例的步骤C3，代表该电池于不同的电压值状态应执行相对应的步骤，在实务上，上述各步骤亦可同时并用。另外，亦可设定该默认的基准电压值等于该补偿时间表中的该些电压值的最大值，或者直接以该补偿时间表中的该些电压值的最大值作为是否应使用该补偿时间计时的依据；亦即，在该第一电压值大于该补偿时间表中的该些电压值的最大值时，代表该电池的电压为足够的状态，不需使用该补偿时间计时。
[0067]请参阅图4，为了实施上述的冲击作动方法，本发明提供一冲击式电动工具的冲击作动控制装置，是连接于该冲击式电动工具的马达30与电池32。该冲击作动控制装置包含有:一开关10、一电源侦测电路12、一降压电路14、一马达驱动电路16、一扭力段位选择电路18、一电流转换电路20与一控制器22。其中:
[0068]该开关10电性连接该电池32，供使用者操作该冲击式电动工具作动。[0069]该电源侦测电路12电性连接该开关10，用以在该开关10接通后将该电池32的电压转换成一高准位的导通讯号并输出。
[0070]该降压电路14电性连接该开关10，用以在该开关10接通后持续地将该电池32的电压依一定的比例调降，并转换成第一电压值并输出。该第一电压值的变化范围介于该控制器22可接受的电压范围内。
[0071]该马达驱动电路16电性连接马达，用以驱动该马达30运转。
[0072]该扭力段位选择电路18具有一输入接口 181，该输入接口 181具有复数个扭力段位输出选项。该扭力段位选择电路18用以供用户选择一扭力输出段位，且依据使用者选择的扭力段位输出选项产生并发送一段位讯号。
[0073]该电流转换电路20电性连接该马达30，用以持续地将该马达30运转的电流转换成第二电压值并输出。该第二电压值的变化范围介于该控制器22可接受的电压范围内。该第二电压值是与该马达30运转的电流值呈正比，在该马达30运转的电流值到达一参考电流值时，该电流转换电路20则使该第二电压值提升至一饱和电压值。
[0074]该控制器22电性连接该电源侦测电路12、该降压电路14、该马达驱动电路16、该扭力段位选择电路18及该电流转换电路20。该控制器22具有一内存222及一定时器224。该内存222储存有复数个不同的电压值、复数个不同的扭力输出段位值、复数个不同的冲击时间值、复数个不同的补偿时间值及预先设定的一参考电压值。其中，该复数个扭力输出段位值中的每一个该扭力输出段位值，对应一个该冲击时间值，亦即，将该冲击时间表的内容(请参照图1)预先建立在该内存222中。又，该复数个电压值中的每一个该电压值，对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，对应一个该补偿时间值，亦即，将该补偿时间表的内容(请参照图2)预先建立在该内存222中。由此，即可由该内存222中储存的内容对应冲击时间值与补偿时间值。
[0075]在该开关10接通时，该控制器22接收该导通讯号以对应该开关10的接通。该控制器22送出一启动讯号至该马达驱动电路16，以控制该马达驱动电路16驱动该马达30运转，该马达30即以当前该电池32所供给的电压进行运转。该控制器22接收该段位讯号、以及持续地接收该第一电压值及该第二电压值。同时，该控制器22依据该段位讯号，对应一该扭力输出段位值及一对应于该扭力输出段位值的冲击时间值，于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器224开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值，而在时间到达时停止该马达30运转。此时该冲击式电动工具输出的总扭力值即可达到各扭力输出段位所预定的扭力值。在此条件下，即代表该电池32的电压为足够的状态。
[0076]又，于该持续地接收的第一电压值等于该内存222中储存的该些电压值的其中一电压值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器224开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上一对应于上述电压值及相对应的一该扭力输出段位值的一该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。此时，该冲击式电动工具输出的总扭力值即可达该电池电压未下降前的各扭力段数所预定的扭力值。
[0077]在上述中，当该马达30受到阻力时(即工件逐渐锁紧时)，该马达30运转的电流与阻力呈线性增加，该电流转换电路20输出的第二电压值亦随的呈正比线性地增加(请参照图5)。而当该马达30运转的电流增加到该参考电流值Iref时，该电流转换电路20则使该第二电压值提升至该饱和电压值Vs。前述预先设定的参考电压值即等于该饱和电压值Vs0在本实施例中，该参考电流值Iref为该马达30于该冲击装置即将作动产生冲击前的电流值。通过将该第二电压值提升至该饱和电压值Vs，可作为一个精确的计时的起点。在实施上，提升该第二电压值的方式可利用一运算放大器电路实行。在该马达30运转的电流小于该参考电流值Iref时，使该运算放大器操作于线性区，该第二电压值即随着该马达30运转的电流呈线性地增加；在该马达30运转的电流增加到该参考电流值Iref时，使该运算放大器操作于饱和区，此时该第二电压值即提升至该运算放大器的饱和电压值。
[0078]在一实施例中，该内存222中还储存有预先设定的一基准电压值，且该基准电压值大于该内存222中储存的该些电压值中的最大值。该冲击作动控制装置于该持续地接收的第一电压值介于该基准电压值与该内存222中储存的该些电压值中的最大值之间，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器224开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上一对应于该些电压值中的最大值及相对应的一该扭力输出段位值的一该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达30运转。
[0079]在一实施例中，该冲击作动控制装置于该持续地接收的第一电压值介于该内存222中储存的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于其中的一电压值时，是以该些电压值中小于且最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器224开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。除了前述的对应该补偿时间的方式，在实际操作上，亦可依大于且最近接或直接以最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值。
[0080]在一实施例中，为了避免该电池32过度放电，而造成使用寿命减少，该冲击作动控制装置在该持续地接收的第一电压值小于该内存222中储存的该些电压值的最小值时，则停止该马达运转。
[0081]以上所述的该冲击作动控制装置的各个实施例，在实际操作上，亦可整合在同一个冲击作动控制装置中，使该冲击作动控制装置可因应该电池32不同的电压状态调整该冲击式电动工具的输出扭力值。另外，在实际操作上，亦可设定该基准电压值等于该内存222中储存的该些电压值的最大值，或者直接以该内存222中储存的该些电压值中的最大值作为该第一电压值的比较基础，在该持续接收的第一电压值大于该内存222中储存的该些电压值的最大值时，代表该电池32的电压为足够的状态，不需使用该补偿时间计时。
[0082]通过本发明冲击式电动工具的冲击作动控制方法及其装置，该马达30是以全速运转，再以冲击装置作动的时间长短作为分段扭力控制，并利用电流转换电路20输出该饱和电压值Vs作为定时器计时起点的依据。由此，可有效地精确控制该冲击式电动工具在各扭力输出段位的扭力值。并且补偿时间则可有效补偿因该电池32的电压下降，造成输出扭力不足的影响，使该冲击式电动工具即使于该电池32电压下降的状态下，也能达到与该电池32电压足够时相同的输出扭力值。
[0083]更值得一提的是，在每一扭力输出段位，该马达30皆以该电池32所供应的电力全速运转，换言之，在该电池32的电压为一定值时，该马达30于不同扭力输出段位的转速皆相同。因此，即使在低扭力输出段位也是以高转速运转，由此，在低扭力输出段位锁合的工件长度较长时，即可快速地将工件锁合，节省人员操作时间。[0084]以上所述仅为本发明较佳可行实施例，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构及方法变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种冲击式电动工具的冲击作动控制装置,连接一冲击式电动工具的一马达与一电池，该冲击作动控制装置包含有: 一开关，电性连接该电池； 一降压电路，电性连接该开关，用以在开关接通后持续地将该电池的电压转换成第一电压值并输出； 一马达驱动电路，电性连接马达，用以驱动该马达运转； 一扭力段位选择电路，具有一输入接口，且该输入接口具有复数个扭力段位输出选项；该扭力段位选择电路用以供用户选择一扭力输出段位，且依据使用者选择的扭力段位输出选项产生并发送一段位讯号； 一电流转换电路，电性连接该马达，用以持续地将该马达运转的电流转换成第二电压值并输出； 一控制器，电性连接该开关及该马达驱动电路，用以于该开关接通时，送出一启动讯号至该马达驱动电路以启动该马达运转；该控制器电性连接该扭力段位选择电路、该降压电路及该电流转换电路，用以接收该段位讯号，以及持续地接收该第一电压值及该第二电压值；该控制器具有一内存及一定时器；该内存储存有复数个不同的电压值、复数个不同的扭力输出段位值、复数个不同的冲击时间值、复数个不同的补偿时间值及预先设定的一参考电压值；该复数个扭力输出段位值中的每一个该扭力输出段位值，是对应一个该冲击时间值；又，该复数个电压值中的每一个该电压值，是对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，是对应一个该补偿时间值；其中，该控制器依据该段位讯号，对应一该扭 力输出段位值及一对应于该扭力输出段位值的冲击时间值，于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值，而在时间到达时停止该马达运转；又，于该持续地接收的第一电压值等于该内存中储存的该些电压值的其中一电压值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上一对应于上述电压值及相对应的一该扭力输出段位值的一该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
2.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，该内存中储存有一基准电压值，且该基准电压值大于该内存中储存的该些电压值中的最大值；该冲击作动控制装置于该持续地接收的第一电压值介于该基准电压值与该内存中储存的该些电压值中的最大值之间，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上一对应于该些电压值中的最大值及相对应的一该扭力输出段位值的一该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
3.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值介于该内存中储存的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于其中的一电压值时，是以该些电压值中小于且最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
4.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值介于该内存中储存的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于其中的一电压值时，是以该些电压值中大于且最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
5.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值介于该内存中储存的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于其中的一电压值时，是以该些电压值中最接近该第一电压值的一该电压值及相对应的一该扭力输出段位值对应一该补偿时间值，且于该持续地接收的第二电压值到达该参考电压值时，该定时器开始计时，且计时的时间长度为该冲击时间值加上该补偿时间值的总和，而在时间到达时停止该马达运转。
6.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，于该持续地接收的第一电压值小于该内存中储存的该些电压值的最小值时，停止该马达运转。
7.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，该第二电压的电压值是与该马达运转的电流值呈正比，该马达运转的电流值大于一参考电流值时，该电流转换电路则使该第二电压的电压值提升至一饱和电压值；该参考电压值等于该饱和电压值。
8.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，该马达是以该电池当前供给的最高电压运转。
9.根据权利要求1所述冲击式电动工具的冲击作动控制装置，其中，当该电池的电压为一定值时，该马达于每一扭力输出段位的转速皆相同。
10.一种冲击式电动工具的冲击作动控制方法，应用于一可供使用者选择扭力输出段位的冲击式电动工具；该冲击式电动工具包含有一电池及一马达；在执行该冲击作动控制方法之前，先建立一冲击时间表及一补偿时间表，且默认一参考电压值；其中，该冲击时间表记录有复数个不同的扭力输出段位值与复数个分别对应于该复数个扭力输出段位值的不同的冲击时间值；该补偿时间表记录有复数个不同的电压值、该复数个扭力输出段位值与复数个不同的补偿时间值；该复数个电压值中的每一个该电压值系对应该复数个扭力输出段位值，且每一个对应一个该电压值的该扭力输出段位值，是对应一个该补偿时间值；该冲击作动控制方法包含有下列步骤: A、启动该马达运转，持续地取得该电池的电压值，并转换为相对应的第一电压值；持续地取得该马达运转的电流值，并转换为相对应的第二电压值； B、依据目前的扭力输出段位对应一该扭力输出段位值，且依据该对应的扭力输出段位值对应一个该冲击时间值；以及 C、同时判断下列步骤，并执行其中一步骤: Cl、若该第一电压值等于该补偿时间表中的该些电压值的其一时，依据相等于该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转； C2、若该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值，并于时间到达时停止该马达运转； 其中，若步骤Cl条件符合，优先执行该步骤。
11.根据权利要求10所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，在执行该冲击作动控制方法之前默认有一基准电压值，且该基准电压值大于该补偿时间表中的该些电压值中的最大值；于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该基准电压值与该补偿时间表中的该些电压值中的最大值之间时，依据该补偿时间表中的该些电压值中的最大值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时，开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
12.根据权利要求10所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该补偿时间表中的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于该补偿时间表中的该些电压值的其一者时，依据小于且最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
13.根据权利要求10所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该补偿时间表中的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于该补偿时间表中的该些电压值的其一者时，依据大于且最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
14.根据权利要求10所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值介于该补偿时间表中的该些电压值的最大值与最小值之间，且不等于该补偿时间表中的该些电压值的其一时，依据最接近该第一电压值的该补偿时间表中的电压值及该电压值所对应的扭力输出段位值，于该补偿时间表中对应一个该补偿时间值，且于该第二电压值到达该参考电压值时开始计时，而计时的时间长度为该冲击时间值与该补偿时间值的总和，并于时间到达时停止该马达运转。
15.根据权利要求10所述冲击式电动工具的冲击作动控制方法，其中，于步骤C中包含有一步骤C3，且若步骤Cl或步骤C3的其一为条件符合者，优先执行该条件符合的步骤；其中，该步骤C3是于该第一电压值小于该补偿时间表中的该些电压值中的最小值时，停止该马达运转。
【文档编号】B25D16/00GK103624726SQ201210295720
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月20日 优先权日:2012年8月20日
【发明者】陈俊呈 申请人:车王电子股份有限公司