电动切割工具的制作方法

文档序号:15786078发布日期:2018-10-30 22:44阅读:215来源:国知局

本实用新型涉及电动工具技术领域,尤其涉及一种电动切割工具。



背景技术:

电动工具是使用较为广泛的一种用手握持操作的作业工具。电动工具一般包括传动组件(例如往复机构)、动力组件(例如直流电机或交流电机)、供电组件(例如电池)、控制组件(例如开关、电机控制、锂电保护装置等)、机壳(用于包覆前述组件),以及设置于机壳上的握持装置(例如手柄、副手柄)等。电动工具通常通过加载供电组件(例如电池)提供电流,驱动动力组件(例如电机)转动,进而通过传动组件来驱动作业工作头进行作业。

在操作人员操作电动切割工具例如电动链锯的过程中,电动切割工具的切割部与待切割物体接触时容易发生反踢动作,可能导致操作人员受伤。在相关技术中,可能采用三轴加速度计等部件检测反踢动作,进行机械式反踢保护,但该反踢保护方式的可靠性较低。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提出了一种电动切割工具,能够实现高可靠性的反踢保护,提高电动切割工具的安全性。

根据本实用新型的一方面,提供了一种电动切割工具,包括:

相对位置检测器,用于检测待切割物体与所述电动切割工具的切割部之间的相对位置;

控制组件,根据所述相对位置,生成驱动指令;

驱动装置,根据所述驱动指令,对所述切割部进行驱动。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件包括:

第一判断模块,用于根据所述相对位置,判断待切割物体与切割部之间的位置关系。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第一指令生成模块,用于当在第一时间阈值内,所述位置关系由未接触变为接触,又由接触变为未接触时,生成第一驱动指令;

所述驱动装置根据第一驱动指令,使所述切割部制动。

在一种可能的实现方式中,所述电动切割工具还包括:

电流检测装置,用于检测所述驱动装置的电流;

所述控制组件还用于,根据所述相对位置和所述电流,生成所述驱动指令。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第二判断模块,用于判断所述电流为空载电流或负载电流。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第二指令生成模块,用于当在第二时间阈值内,所述位置关系由未接触变为接触,又由接触变为未接触,且所述电流由空载电流变为负载电流,又由负载电流变为空载电流时,生成第二驱动指令;

所述驱动装置根据第二驱动指令,使所述切割部制动。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第三指令生成模块,用于当所述相对位置检测器未检测到待切割物体,且所述电流为负载电流时,生成第三驱动指令;

所述驱动装置根据所述第三驱动指令,降低驱动速度、或以脉冲方式对切割部进行驱动。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第四指令生成模块,用于当所述相对位置检测器未检测到待切割物体,且所述电流为空载电流时,生成第四驱动指令;

所述驱动装置根据所述第四驱动指令,降低驱动速度、或使所述切割部制动。

在一种可能的实现方式中,所述位置关系包括待切割物体与所述电动切割工具之间的距离是否大于阈值;

所述控制组件还包括:

第五指令生成模块,用于当所述距离大于第一距离阈值、且所述电流为空载电流时,生成第五驱动指令

所述驱动装置根据所述第五驱动指令,以第一驱动速度驱动切割部,所述第一驱动速度小于所述切割部的工作速度。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第六指令生成模块,用于当所述距离小于或等于第一距离阈值时,生成第六驱动指令

所述驱动装置根据所述第六驱动指令,以工作速度驱动切割部。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第七指令生成模块,用于当在第三时间阈值内,所述位置关系由接触变为未接触、且电流由负载电流变为空载电流时,生成第七驱动指令;

所述驱动装置根据所述第七驱动指令,降低驱动速度,或使所述切割部制动。

在一种可能的实现方式中,所述相对位置检测器包括第一检测器和第二检测器;

所述第一检测器和所述第二检测器位于所述切割部的切割面两侧。

在一种可能的实现方式中,所述电动切割工具还包括:

运动传感器,用于检测所述切割部的运动方向;

电流检测装置,用于检测驱动装置的电流,

所述控制组件还包括:

第二判断模块,用于判断所述电流为负载电流或空载电流;

第八指令生成模块,当所述电流为负载电流,且所述第一检测器和所述第二检测器中、位于所述切割部的运动方向前方的检测器未检测到待切割物体时,生成第八驱动指令,

所述驱动装置根据所述第八驱动指令,降低驱动速度或以脉冲方式对切割部进行驱动。

在一种可能的实现方式中,

所述切割部与电动切割工具的主体连接;

所述相对位置检测器包括距离传感器;

所述距离传感器位于所述主体的前部,感测方向朝向与切割部的长度方向平行的方向。

在一种可能的实现方式中,所述电动切割工具为链锯。

在一种可能的实现方式中,所述相对位置检测器为红外传感器、激光传感器、超声波传感器和视觉传感器中的一种或多种。

根据本实用新型各方面的电动切割工具,能够通过相对位置检测器检测待切割物体与电动切割工具的切割部之间的相对位置,根据相对位置生成驱动指令,并根据驱动指令通过驱动装置驱动切割部,从而准确检测反踢动作并及时进行反踢保护,提高了电动切割工具的安全性。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本实用新型的原理。

图1示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的框图。

图2示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的示意图。

图3a-图3e分别示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的切割部与待切割物体之间的位置关系的示意图。

图4示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外,为了更好的说明本实用新型,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本实用新型同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的框图。图2示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的示意图。如图1所示,该电动切割工具包括:

相对位置检测器11,用于检测待切割物体14与所述电动切割工具的切割部15之间的相对位置;

控制组件12,根据所述相对位置,生成驱动指令;

驱动装置13,根据所述驱动指令,对所述切割部15进行驱动。

根据本实用新型的实施例,通过相对位置检测器检测待切割物体与电动切割工具的切割部之间的相对位置,根据相对位置生成驱动指令,并根据驱动指令通过驱动装置驱动切割部,从而准确检测反踢动作并及时进行反踢保护,提高了电动切割工具的安全性。

图2示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的示意图。如图2所示,电动切割工具可以具有主体10,切割部15可以与主体10连接,相对位置检测器11可以包括位于主体10的前部的距离传感器111和112。距离传感器111和112的感测方向可朝向与切割部15的长度方向平行的方向,分别形成如图2所示的感测线(或感测区域)113和114。这样,当待切割物体14进入感测区域时,距离传感器111和112可以感测到待切割物体15与自身之间的距离,从而能够检测出待切割物体14与切割部15之间的相对位置。本实用新型对相对位置检测器11的安装位置和具体数量不作限制。

在一种可能的实现方式中,电动切割工具可以包括链锯,也可以是其他类型的电动切割工具,本实用新型对电动切割工具的具体类型不作限制。

在一种可能的实现方式中,相对位置检测器为红外传感器、激光传感器、超声波传感器和视觉传感器中的一种或多种。本实用新型对位置检测器的具体类型及测距方式不作限制。

在一种可能的实现方式中,该装置还包括安装在主体10中的控制组件12和驱动装置13。其中,控制组件12可以通过专用硬件电路实现,也可以通过通用处理硬件(例如CPU、单片机、现场可编程逻辑器件FPGA等)结合可执行逻辑指令实现,以执行控制组件12的工作过程,其中,可执行逻辑指令可以基于现有技术手段实现。

在一种可能的实现方式中,控制组件12可根据待切割物体14与切割部15之间的相对位置,生成驱动指令;驱动装置13可根据驱动指令,对切割部15进行驱动。

图3a-图3e分别示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的切割部与待切割物体之间的位置关系的示意图。

在一种可能的实现方式中,控制组件12可包括:

第一判断模块,用于根据相对位置,判断待切割物体14与切割部15之间的位置关系。

举例来说,控制组件12可通过第一判断模块根据相对位置判断待切割物体14与切割部15之间的位置关系。其中,可以预先设定有第一距离阈值L,例如可以将距离传感器111和112的感测位置到切割部15的前端部的水平距离设定为第一距离阈值L。当距离传感器111和112均未检测到待切割物体14(如图2所示);或距离传感器111和112中的一个未检测到待切割物体14,另一个检测到待切割物体14与感测位置距离大于第一距离阈值L;或距离传感器111和112均检测到待切割物体14与感测位置的距离大于第一距离阈值L(如图3a所示)时,可以判断位置关系为待切割物体14未接触切割部15。

当距离传感器111和112中的一个检测到待切割物体14与感测位置距离小于第一距离阈值L,另一个未检测到待切割物体14(如图3b所示)或检测到待切割物体14与感测位置距离大于第一距离阈值L时,可以判断位置关系为待切割物体14接触切割部15。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第一指令生成模块,用于当在第一时间阈值内,所述位置关系由未接触变为接触,又由接触变为未接触时,生成第一驱动指令;

所述驱动装置根据第一驱动指令,使所述切割部制动。

举例来说,如果在短时间(第一时间阈值)内,待切割物体14与切割部15的位置关系由未接触变为接触,又由接触变为未接触,则可以认为电动切割工具发生了反踢动作,需要进行反踢保护。

在该情况下,控制组件的第一指令生成模块可以生成第一驱动指令,驱动装置可根据第一驱动指令,使切割部制动,从而避免对操作人员造成伤害。该第一时间阈值可以设定为例如2s。应当理解,可以根据实际情况设定该第一时间阈值,本实用新型对此不作限制。

图4示出了根据本实用新型一实施例的一种电动切割工具的框图。如图4所示,在一种可能的实现方式中,该电动切割工具还可包括:

电流检测装置16,用于检测所述驱动装置的电流;

所述控制组件12还用于,根据所述相对位置和所述电流,生成所述驱动指令。

在一种可能的实现方式中,控制组件还包括:第二判断模块,用于判断所述电流为空载电流或负载电流。

举例来说,该电动切割工具还可包括电流检测装置16,该电流检测装置16可以连接到驱动装置13,以便检测驱动装置13的电流。其中,控制组件可以通过第二判断模块判断驱动装置13的电流为空载电流或负载电流。当电动切割工具的切割部15未接触待切割物体14时,驱动装置13的功率较小,驱动装置13的空载电流也较小;当当电动切割工具的切割部15接触并切割待切割物体14时,驱动装置13的功率较大,驱动装置13的负载电流也较大。从而第二判断模块可以根据电流变化情况判断驱动装置13的电流为空载电流或负载电流。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还可包括:

第二指令生成模块,用于当在第二时间阈值内,所述位置关系由未接触变为接触,又由接触变为未接触,且所述电流由空载电流变为负载电流,又由负载电流变为空载电流时,生成第二驱动指令;所述驱动装置根据第二驱动指令,使所述切割部制动。

举例来说,如果在短时间(第二时间阈值)内,待切割物体14与切割部15的位置关系由未接触变为接触,又由接触变为未接触,并且驱动装置13的电流由空载电流变为负载电流,又由负载电流变为空载电流,则可以认为电动切割工具发生了反踢动作,需要进行反踢保护。

在该情况下,控制组件的第二指令生成模块可以生成第二驱动指令,驱动装置可根据第二驱动指令,使切割部制动,从而避免对操作人员造成伤害。该第二时间阈值可以设定为例如2s。应当理解,可以根据实际情况设定该第二时间阈值,该第二时间阈值的取值可以与第一时间阈值的取值相同或不同,本实用新型对此不作限制。

在一种可能的实现方式中,所述位置关系包括待切割物体与电动切割工具之间的距离是否大于阈值;

所述控制组件还包括:

第五指令生成模块,用于当所述距离大于第一距离阈值、且所述电流为空载电流时,生成第五驱动指令

所述驱动装置根据所述第五驱动指令,以第一驱动速度驱动切割部,所述第一驱动速度小于所述切割部的工作速度。

举例来说,在操作人员准备切割待切割物体14时,可以启动电动切割工具,驱动装置13驱动切割部15旋转。在待切割物体14与电动切割工具的切割部15之间的距离大于第一距离阈值(如图3a所示),且驱动装置13的电流为空载电流时,可以判断切割部15未接触待切割物体14。

在该情况下,控制组件可通过第五指令生成模块生成第五驱动指令,驱动装置可根据第五驱动指令,以小于所述切割部的工作速度的第一驱动速度驱动切割部15。通过这种方式,可以使得切割部15低速运行,从而降低功率,延长电动切割工具的的电池包的使用时间。应当理解,第一驱动速度可以设定为小于切割部的工作速度的任意速度,本实用新型对第一驱动速度具体取值不作限制。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:第六指令生成模块,用于当所述距离小于或等于第一距离阈值时,生成第六驱动指令;

所述驱动装置根据所述第六驱动指令,以工作速度驱动切割部。

举例来说,在操作人员操作电动切割工具开始切割待切割物体14时,切割部15会接触并切割待切割物体14。如果待切割物体14与切割部15之间的距离小于或等于第一距离阈值(如图3c所示),且驱动装置13的电流由空载电流变为负载电流,则可以判断切割部15开始接触并切割待切割物体14。控制组件可通过第六指令生成模块生成第六驱动指令。驱动装置13可根据第六驱动指令,以工作速度驱动切割部,也即,驱动切割部15以高速运行。通过这种方式,可以使得电动切割工具的切割部高速运行以切割待切割物体14。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第三指令生成模块,用于当所述相对位置检测器未检测到待切割物体,且所述电流为负载电流时,生成第三驱动指令;

所述驱动装置根据所述第三驱动指令,降低驱动速度、或以脉冲方式对切割部进行驱动。

举例来说,在操作人员操作电动切割工具切割待切割物体14期间,相对位置检测器可以一直检测待切割物体14与切割部15之间的距离。如果相对位置检测器未检测到待切割物体,且所述电流为负载电流,则可判断待切割物体14即将被切断(例如图3d所示)。

在该情况下,控制组件12可通过第三指令生成模块生成第三驱动指令。驱动装置13可根据第三驱动指令,降低切割部的驱动速度、或以脉冲方式对切割部进行驱动。通过这种方式,可以使得电动切割工具在待切割物体14即将被切断时降速运行或以脉冲方式运行,从而提高电动切割工具的安全性。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:

第四指令生成模块,用于当所述相对位置检测器未检测到待切割物体,且所述电流为空载电流时,生成第四驱动指令;

所述驱动装置根据所述第四驱动指令,降低驱动速度、或使所述切割部制动。

举例来说,在操作人员操作电动切割工具切割待切割物体14期间,如果相对位置检测器未检测到待切割物体,且驱动装置13的电流为空载电流,则可判断待切割物体14已被切断(例如图3e所示)。

在该情况下,控制组件12可通过第四指令生成模块生成第四驱动指令。驱动装置13可根据第四驱动指令,降低切割部15的驱动速度、或使切割部15制动。通过这种方式,可以使得电动切割工具在待切割物体14已切断时降速运行或制动,从而提高电动切割工具的安全性。

在一种可能的实现方式中,所述控制组件还包括:所述控制组件还包括:

第七指令生成模块,用于当在第三时间阈值内,所述位置关系由接触变为未接触、且电流由负载电流变为空载电流时,生成第七驱动指令;

所述驱动装置根据所述第七驱动指令,降低驱动速度,或使所述切割部制动。

举例来说,在操作人员操作电动切割工具完成待切割物体14的切割后,电动切割工具远离已切割的物体。如果待切割物体14与切割部15之间位置关系由接触变为未接触,且驱动装置13的电流由负载电流变为空载电流,则可以判断待切割物体14已切割完成(例如图3e所示)。

在该情况下,控制组件12可通过第七指令生成模块生成第四驱动指令。驱动装置13可根据第四驱动指令,降低切割部15的驱动速度、或使切割部15制动。通过这种方式,可以使得电动切割工具在待切割物体14已切断时降速运行或制动,从而提高电动切割工具的安全性。

如图4所示,在一种可能的实现方式中,该电动切割工具还可包括:

运动传感器17,用于检测所述切割部的运动方向;

电流检测装置16,用于检测所述驱动装置的电流,

所述控制组件12还包括:

第二判断模块,用于判断所述电流为负载电流或空载电流;

第八指令生成模块,当所述电流为负载电流,且所述第一检测器和所述第二检测器中、位于所述切割部的运动方向前方的检测器未检测到待切割物体时,生成第八驱动指令,

所述驱动装置根据所述第八驱动指令,降低驱动速度或以脉冲方式对切割部进行驱动。

在一种可能的实现方式中,所述相对位置检测器包括第一检测器和第二检测器,第一检测器和第二检测器位于切割部的切割面两侧。

举例来说,运动传感器17可处于电动切割工具的主体上或切割部上,用于检测切割部的运动方向;电流检测装置16可连接到驱动装置13,以便检测驱动装置13的电流;相对位置检测器11可包括位于切割部的切割面两侧的第一检测器和第二检测器(例如图2所示的距离传感器111和112),感测方向可朝向与切割部的长度方向平行的方向。

在一种可能的实现方式中,控制组件12可通过第二判断模块判断驱动装置13的电流为负载电流或空载电流。如果驱动装置13的电流为负载电流,且所述第一检测器和所述第二检测器中、位于所述切割部的运动方向前方的检测器未检测到待切割物体时,则可以判断待切割物体14即将被切断(例如图3d所示)。在该情况下,控制组件12可通过第八指令生成模块生成第八驱动指令。驱动装置13可根据第八驱动指令,降低切割部驱动速度或以脉冲方式对切割部进行驱动。

通过这种方式,可以使得电动切割工具在待切割物体14即将被切断时降速运行或以脉冲方式运行,从而提高电动切割工具的安全性。

根据本实用新型实施例的电动切割工具,能够通过相对位置检测器检测待切割物体与电动切割工具的切割部之间的相对位置,根据相对位置生成驱动指令,并根据驱动指令通过驱动装置驱动切割部,从而在电动切割工具反踢时及时发出信号及时制动,实现反踢保护,提高了电动切割工具的安全性;能够通过智能调速延长电池包的单包时间,增加了电动切割工具的使用工作时间;能够在被切割物体被切断前进行减速/脉冲切割,在切断后减速/停止切割,从而实现在切割中及切割后的安全保护。

以上已经描述了本实用新型的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

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