电动工具及电动工具系统的制作方法_2

文档序号:9164127阅读:来源:国知局
br>[0029]图6示出了在多个各种工具和配件上实施通用核模块的方法。
[0030]图7示出了用于实施通用核模块的示例性规则集的方法。
【具体实施方式】
[0031]在详细阐述本实用型新的任何实施方式之前,应该理解的是,本实用型新在其应用中并不仅限于在下面的说明书中所描述的或在下面的附图中示意的构造的细节以及部件的布置。本实用型新能够具有其他实施方式并且可以以多种不同的方式被实践或实施。
[0032]还应当指出的是,多种基于硬件和软件的设备,以及多种不同的结构部件可以被用于实现本实用型新。此外,需要理解的是,本实用型新的实施方式可以包括硬件、软件以及电子部件或模块,为了讨论的目的,这些硬件、软件以及电子部件或模块可以被表示和描述为仿佛大部分的部件都仅以硬件实现。然而,本领域的技术人员在阅读了详细的说明书后应该意识到,在至少一个实施方式中,本实用型新基于电子的方面可以在由一个或多个处理器执行的软件(例如,存储在非临时性计算机可读介质上)中被实施。因此,应该注意到的是,多个基于硬件和软件的设备,以及多个不同结构的部件可以被采用以实施本实用型新。此外,如在随后的段落中所描述的,在附图中示出的特定机械配置旨在举例说明本实用型新的实施方式,而其他替代的机械配置也是可行的。例如,在说明书中描述的“控制器”可以包括标准的处理部件,例如一个或多个处理器、一个或多个计算器可读介质模块、一个或多个输入/输出接口以及连接各部件的多种连接(例如系统总线)。在一些情况中,在说明书中描述的控制器可以被实施在通用处理器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)中的一个或其组合中。
[0033]图1A和IB各自示出了根据本实用型新的实施方式的合并有通用协议的电动工具100。图1A的电动工具10a是从AC电源(未示出)接收电力的AC电动工具,该AC电源例如是通过电源线105的标准120V/60HZ电源。图1B的电动工具10b是从DC电池110接收电力的DC电动工具。如图1C所示,电池110包括用于与电动工具10b连接的两个端子115,正极端子115a和负极端子115b。虽然未被不出,但是电动工具10b具有用于在电池110被插入至电动工具10b时与端子115形成连接的对应端子。在一些情况中,额外的端子可被提供以用于复制连接点和/或用于提供单独的通信路径以使得电动工具10b与电池110的内部部件通信。电池110是塔型电池,其可以包括锁紧机构以确保在操作过程中电池110保持与电动工具10b耦合。在一些实施方式中,电池110不包括垂直塔而是具有替代的电池配置,例如通过水平的轨和槽的布置来滑动地啮合电动工具100b。
[0034]图2示出了电动工具100的框图。电动工具100包括与电力模块130通信并从其接收电力的控制器125。在由电池供电的电动工具10b中,电力模块130通过电池110的端子115和电力模块130的匹配端子(未示出)被耦合至电池110。在AC供电的电动工具10a中,AC电源135而不是DC电池110被耦合至电力模块130。电力模块130还可以包括功率调节和转换电路以确保提供给电动工具10a和10b的各种部件的电力是在适当的级别的。
[0035]控制器125还被耦合至无线天线140和输入/输出(I/O)端口 145。如将在下文中更详细描述的,无线天线140和I/O端口 145允许工具10b与外部设备通信,并且它们被统称为物理接口 150。
[0036]控制器125也被耦合至用户输入155,该用户输入155可以包括一个或多个启动装置(例如触发器、按钮等)、一个或多个选择器(例如前向/反向选择器、光控制等)以及其它输入元件(速度级别、扭矩、等级等),从而向控制器提供用户命令以指示用户期望电动工具100如何操作。
[0037]控制器125被耦合至存储器160。除了其它元件以外,存储器160包括由控制器125的处理单元执行的软件以控制在此描述的工具100的功能。控制器125还被耦合至电机驱动装置165、传感器170以及用户输出175。控制器125向电机驱动装置165提供控制信号,从而电机驱动装置165选择性地允许AC电源135和电池110的其中一个用电力驱动电机180。用于操作电机驱动装置165的控制信号根据(a)由控制器125从用户输入155以及传感器170接收到的信号和(b)由控制器125从存储器160接收且执行的软件和参数而被生成。电机180可以是无刷电机和有刷电机中的一种。
[0038]传感器170包括用于检测工具100的各种操作条件的一个或多个传感器,这些操作条件的例子包括在工具外壳内的温度、旋转位置、速度、加速度和/或电机180的方向、振动、工具的加速度、工具的位置等等。例如,传感器170可以包括用于检测电机180的位置、速度、加速度和/或方向的一个或多个霍尔传感器。控制器125可以接收霍尔传感器的输出以适当地为电机驱动装置165的换相控制信号定时。在一些情况中,电机驱动装置165可以直接地接收霍尔传感器的输出以控制电机180的换相的定时。用户输出175包括一个或多个LED、扬声器、振动元件等以通知用户工具100的状态。例如,如果发生了错误,例如电池电量低,工具100可以输出声音警报,LED可以闪烁和/或振动元件可以向用户提供触觉反馈。此外,控制器125可以选择性地激活和关闭一个或多个提供工作区域的照明的LED。在一些情况中,传感器170包括全球定位系统(GPS)模块以提供工具100的位置,或者以无线方式与其它无线设备通信的信号强度传感器,该其它无线设备例如是在已知位置的固定无线单元,以确定工具相对无线设备的相对位置。
[0039]图3更详细地示出了存储器160。存储器被示意为是字可寻址的并且包括接口软件200、应用软件205、参数210以及性能数据记录215。应用软件205通常包括由控制器125执行以操作电动工具100的指令,例如,根据触发器的压下而以选定的方向驱动电机。参数210包括被存储的数值,该数值影响电动工具100的操作。例如,各种的扭矩、速度和限制参数可以被存储在参数210中。在操作过程中,控制器125根据在应用软件205中的指令可以检索并使用存储在参数210中的影响工具性能的数值。性能数据记录215为电动工具100存储性能数据。例如,除了其它信息以外,性能数据记录215可以包括的电机180的使用数据、电动工具100的温度、错误数据、电池电量级别、电池电流输出级别以及由控制器125获得的传感器数据。电机180的使用数据可以包括电机的旋转位置、速度、加速度、方向、温度、电流等等。
[0040]虽然存储器160被示出为单一单元,但是存储器160可以由各种单独地耦合至控制器125或通过总线耦合至控制器125的存储器组成。此外,存储器160的部分可以被嵌入在控制器125内。例如,参数210可以被存储在控制器125的存储器中。
[0041]如图4中所示,接口软件200包括三个主要部件:物理接口软件250、通用核软件255以及工具部件接口软件260。接口软件200包括使得控制器125能够执行由外部设备提供的命令的指令集。例如,接口软件200使得外部设备能够与工具100的部件通信,例如与工具部件265通信,工具部件265包括存储器160、传感器170、用户输入175以及电机驱动装置165 (见图2)。
[0042]物理接口软件250包括使得控制器125能够解释通过物理接口 150接收的信号的转换软件。例如,无线天线140可以根据无线协议接收和向控制器125发送信号,并且I/O端口 145可以根据不同的协议接收和向控制器125发送信号。然而,物理接口软件250使得控制器125能够将从无线天线140和I/O端口 145接收到的信号转换为通用协议。被转换的信号可以包括由控制器125根据通用核软件255处理的命令和数据的组合(统称“通用协议输入”)。
[0043]通用核软件255包括使得控制器125能够执行通过物理接口软件250和工具部件接口软件260提供的命令的规则集。通用核软件255还可以包括用于控制器125的引导加载程序。根据通用协议输入和通用核软件255的规则,通用核软件255视特定情况适当地根据通用协议向物理接口软件250和向工具部件接口软件260提供通用协议输出,即根据通用协议的命令和数据。工具部件接口软件260将通
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