具有多种操作模式的电动工具的制作方法

具有多种操作模式的电动工具的制作方法
【专利摘要】一种手持式电动工具，被配置为接收输入，该输入指示来自工具操作者的用于电子离合器的离合器设置，其中离合器设置可从钻孔模式、自动驱动模式和一个或多个使用者定义的驱动模式中选择。每个使用者定义的驱动模式指定了中断向输出心轴传递扭矩的不同扭矩值。在自动驱动模式中，当被驱动的紧固件到达期望的停止位置时，控制器以自动方式中断传到输出心轴的扭矩。在所选择的一种使用者定义的驱动模式中，控制器设置根据所选择的一种使用者定义的驱动模式的最大电流阈值的值，并当电流测量值超过最大电流阈值时中断传到输出心轴的扭矩。
【专利说明】具有多种操作模式的电动工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种便携式手持电动工具，其包括钻头和钻头驱动工具(drilldrivers)。
【背景技术】
[0002]具有开关、旋钮和其他控制件的电动工具已公知。例如，电钻或驱动工具典型地包括扳机，使用者作动扳机可以导致保持在夹头中的工具旋转。电钻或驱动工具通常还包括位于扳机附近的前进/反向选择器开关，使用者可以作动该开关来改变工具的旋转方向。某些电钻或驱动工具还包括离合器控制(例如标度盘)，其用于改变离合器扭矩设置(clutch torque setting),从而可以由使用者设置或改变夹头停止旋转所需的阻力的量。
[0003]传统的电动工具控制件具有一些缺点。例如，传统控制件在保持电动工具的同时难以操作。常常要求使用者用第一只手保持工具，并用第二只手设置或改变操作控制件，且控制件可能占据很大空间，或不便于定位，由此难以设置和改变控制操作。此外，这些电动工具可能具有仅手动操作或仅自动操作的离合器，由此限制了离合器和工具的操作控制。
[0004]本部分提供了与本发明相关的背景信息，这些背景信息不一定是现有技术。

【发明内容】

[0005]本部分提供了本发明的一般概述，而并非其全部范围或所有特征的综合性公开。
[0006]在本发明的一个方面中，提供一种用于操作电动工具的方法，所述电动工具具有可驱动地连接到输出心轴的电机。该工具配置为接收输入，该输入指示来自工具操作者的用于电子离合器的离合器设置，其中离合器设置可从钻孔模式和驱动模式中选择。在钻孔模式中，被施加到输出心轴的扭矩被忽略；然而，在驱动模式中，当被驱动的紧固件达到期望的停止位置时，施加到输出心轴的扭矩由控制器以自动方式监控和中断。
[0007]在本发明的其他方面中，离合器设置可从钻孔模式、自动驱动模式和一个或多个使用者定义的驱动模式中选择，其中每个使用者定义的驱动模式指定中断向输出心轴传递扭矩的不同扭矩值。在自动驱动模式中，当被驱动的紧固件到达期望的停止位置时，控制器以自动方式中断传到输出心轴的扭矩。在所选择的一种使用者定义的驱动模式中，控制器设置根据所选择的一种使用者定义的驱动模式的最大电流阈值的值，并当电流测量值超过最大电流阈值时中断传到输出心轴的扭矩。
[0008]还提出了一种用于检测紧固件何时到达期望停止位置的改进技术。该改进技术大体包括:周期地抽样检查输送到电机的电流；存储最近取样的一系列电流测量值；和通过线性回归，确定针对该一系列电流测量值的斜率。向输出心轴的扭矩传递可部分地基于该电流测量值的斜率而被中断。
[0009]从本说明书提供的描述可明显得知本发明其他方面的应用。本
【发明内容】
部分的描述和具体示例仅用于说明的目的，而并非是对本发明范围的限制。【专利附图】

【附图说明】
[0010]本部分描述的附图仅用于针对所选定的实施例进行图示说明，而并非所有实施方式，其意图并非是限制本发明的范围。
[0011]图1是本发明的钻头/驱动工具的左侧正透视图；
[0012]图2是沿图1中部分2截取的局部剖视左侧正透视图；
[0013]图3是本发明的旋转选位电位计和开关组件的左侧正透视图；
[0014]图4是图3所示的旋转选位电位计和开关组件的左侧顶视透视图；
[0015]图5是图3所示的旋转选位电位计和开关组件的顶视平面图；
[0016]图6是图3所示的旋转选位电位计和开关组件的左侧立面图；
[0017]图7是利用本发明的旋转选位电位计/开关组件限定前进/反向离合器操作的流程图；
[0018]图8是图1所示的钻头/驱动工具的左侧后部立面透视图；
[0019]图9A是限定出本发明的充电操作的电池状态的流程图；
[0020]图9B的表格提供了与图9A流程图有关的各种电容水平处的示例性电池电压；
[0021]图10是电流与时间的关系曲线图，其示出了在驱动模式操作期间电流速率的变化；
[0022]图1lA是图1所示的钻头/驱动工具的左侧正透视图；
[0023]图1lB是钻头/驱动工具的顶视图，其显示出替换的显示界面，用于在钻孔模式和驱动模式之间进行选择；
[0024]图1lC是所述替换的显示界面模式的分解视图；
[0025]图12A和12B是操作步骤流程图的第一和第二部分，其将钻孔模式与驱动模式区别开，包括算法(algorithm)的使用；
[0026]图13是图1所示的钻头/驱动工具在穿过两个部件安装紧固件期间的左侧立面图；
[0027]图14是图1所示的钻头/驱动工具的顶部左侧透视图；
[0028]图15是图13所示的钻头/驱动工具的左侧立面局部剖视图；
[0029]图16是图1所示的钻头驱动工具的定时操作模式的流程图；
[0030]图17是电压与时间的关系曲线图，其鉴别定时操作模式期间的电流；
[0031]图18是图1所示的钻头/驱动工具在利用使用者界面装置远程操作期间的左侧透视图；
[0032]图19是图1所示的钻头驱动工具的用于选择操作模式的初始化操作的流程图；
[0033]图20是用于图1所示钻头驱动工具的电子控制系统的示意图；
[0034]图21是电机控制模式中钻头驱动工具操作的流程图；
[0035]图22k是相应于所选择的离合器扭矩设置的LED变亮的流程图；
[0036]图22B是与图22A所示的离合器扭矩流程图相应的相关LED显示数据、所选择的输入水平和扭矩水平的图表；
[0037]图23是在每一前进和反向离合器操作期间用于指示的LED变亮的流程图；
[0038]图24的流程图示出了用于将紧固件设置于工件中的改进技术；
[0039]图25和26示出了针对钻头驱动工具设置紧固件的控制操作的示例性实施例；[0040]图27示出了针对钻头驱动工具设置紧固件的控制器操作的另一示例性实施例；
[0041]图28是具有替换的显示器的钻头驱动工具的透视图。
[0042]在附图的一系列视图中相应的附图标记表不相应的部件。
【具体实施方式】
[0043]参考图1，在一种形式中是钻头驱动工具(drill driver) 10的便携式手持电动工具包括:具有成形为被使用者单手握持的把手14的本体12 ;可松开地连接到本体12的电池安装部分18的可充电电池组16 ;和夹头20，夹头具有两个或多个离合爪22，这些离合爪相对于旋转轴线24轴向旋转。离合器套筒26也可相对于旋转轴线24旋转，所述离合器套筒用于手动地开启或闭合离合爪22。尽管以下描述是针对钻头驱动工具进行的，但容易理解，以下所列出的一些特征可应用于其他类型的电动工具。
[0044]可手动按压和返回的被偏置的扳机28被设置为初始化和控制钻头驱动工具10的操作。通过手动地沿扳机接合方向“A”按压和释放时沿扳机释放方向“B”返回可操作扳机28。扳机28被设置在电机壳体30中，该电机壳体根据一些方面可被分为独立的半部,包括电机壳体第一半部30a和电机壳体第二半部30b,这些半部例如可由模制的聚合材料制成。邻近扳机28定位的是旋转选位电位计/开关组件32。旋转选位电位计/开关组件32的一部分33b在本体12的第二或左手侧上从本体第二半部30b自由地向外延伸。类似的部分33a (参见图5所示)在本体12的第一或右手侧上从本体第一半部30a自由向外延伸。旋转选位电位计/开关组件32提供多种功能，这将参考随后的附图进行描述。显示端口 80也设置于本体12，这将参考图8更详细地描述。
[0045]参考图2并再次参考图1，为了清楚起见，去除了电机壳体第二半部30b，钻头驱动工具10还包括DC电机34和电机传动装置35，电机34可使用来自电池组16的DC电流操作并通过扳机28控制。电机34和电机传动装置35安装在电机壳体30中，并经由输出心轴(未示出)可驱动地连接到夹头20，以便夹头20旋转。易于理解的是，本发明的更宽广方面适用于有绳工具(corded tool)以及电池供电的工具。
[0046]旋转选位电位计/开关组件32包括圆盘形状的旋转构件36，其中从本体12向外延伸的部分33b是旋转构件36的、在本体12的左手侧相对于本体12自由向外延伸的部分。旋转构件36的向外延伸部分33a、33b允许旋转构件36被钻头驱动工具10的使用者手动旋转，和允许从本体12的右手侧或左手侧的侧部-至-侧部地位移。旋转构件36被定位在电机壳体30的壳体空间38中，该空间提供用于旋转构件36的轴向旋转和旋转构件36沿左手或右手的侧部-至-侧部位移两者的间隙，因此旋转选位电位计/开关组件32执行至少双重功能，如参考图3-6描述的那样。根据另外一些方面，旋转构件36可由滑动构件、摆动构件或其他类型的输入部件替代。
[0047]印刷电路板(PCB)40定位在把手14中。PCB40限定了电子控制电路，并包括多个部件，所述部件包括诸如微芯片之类的微控制器42，其具有:中央控制单元(CPU)等，用于执行钻头驱动工具10的多种功能；至少一个电可擦除可编程只读存储器(EEPR0M)，其用于提供来自钻头驱动工具10的使用者的经选择的输入或数据的存储；和至少一个存储装置，其用作存储临时性和永久性保存的数据，例如数据查找表、用于钻头驱动工具10的扭矩值等。根据其他方面(未示出)，微控制器42可由分立的部件替代，所述分立的部件包括微处理器、至少一个EEPROM和至少一个存储装置。
[0048]旋转构件36可相对于旋转构件旋转轴线43旋转。旋转构件36可以沿第一旋转方向“C”或与第一旋转方向“C”相反的第二旋转方向“D”旋转。应注意到，当旋转构件36沿如上所述的侧部-至-侧部作位移运动时，旋转构件旋转轴线43可位移，这将参考图5更详细地描述。
[0049]参考图3并再次参考图2，旋转选位电位计/开关组件32具有可旋转地连接到装配平台44 (例如容纳在本体12中的电路板)的旋转构件36。连接器46被固定到装配平台44，提供装配平台44和印刷电路板40之间的电力连通，由此包括具有由PCB40限定的电子控制电路的装配平台44。装配平台44包括装配平台第一端部48，该端部具有从第一端部48的第一侧延伸的第一轴50和与装配平台第一端部48反向指向的第二轴52。第一和第二轴50、52同轴线地对准，限定出旋转轴轴线54。第一和第二轴50、52允许装配平台44作为一个单元相对于旋转轴轴线54旋转。装配平台44还包括装配平台第二端部56，该端部具有安装构件58。安装构件58为每个第一偏压构件60和相反指向的第二偏压构件62提供附接和支撑。
[0050]参考图4并再次参考图2和3，第一偏压构件60 (根据一些方面，其可以是可压缩弹簧)接触和被支撑地抵靠安装构件58的安装构件第一面64。第一偏压构件60被显7]^为处于其常规延伸的、未偏压状态。从该位置，第一偏压构件60可沿第一压缩方向“E”被压缩。第二偏压构件62类似于第一偏压构件60，且因此具有压缩弹簧的基本镜像配置，其接触和被支撑地抵靠安装构件58的安装构件第二面66。从图4示出的其常规的、未被偏压的位置，第二偏压构件62可沿第二压缩方向“F”被弹性地压缩，所述第二压缩方向“F”相对于第一压缩方向“E”相反地取向。在装配平台44相对于旋转轴轴线54轴向旋转期间，第一或者第二偏压构件60、62被弹性地压抵电机壳体第一或第二半部30a、30b中的一个。当被施加到旋转装配平台44的手动作用力被释放时，由第一或第二偏压构件60、62的压缩产生的偏压力发挥作用，使装配平台44回到中间位置。
[0051]参考图5并再次参考图2-4，如之前所述，装配平台44可利用第一轴50和第二轴52 (在该视图中不可见)相对于旋转轴轴线54旋转。由于装配平台44处于中间位置，旋转构件36可相对于旋转构件旋转轴线43轴向地旋转，以增大或减小作为扭矩限制命令或信号由旋转构件36的旋转位置产生并施加到夹头20的操作扭矩。旋转构件36可沿为顺时针方向的第一旋转方向“G”(如参考图5所示)或沿与第一旋转方向“G”相反因此为逆时针方向的第二旋转方向“H”旋转(如图5所示)。旋转构件36的轴向旋转可用于例如，预先确定夹头20的扭矩设置处于最小和最大预定扭矩值之间，作为扭矩限制命令。例如，旋转构件36沿第一旋转方向“G”的旋转可以被用于增大扭矩设置或扭矩限制命令，而旋转构件36沿相反的第二旋转方向“H”的旋转可以被用于减小扭矩设置或扭矩限制命令。旋转构件36可因此用作旋转选位电位计，其产生经由连接器46至PCB40传递的命令或信号。还示出了旋转构件36的第一和第二部分33a、33b，其从本体12的第一和第二半部30a、30b (用虚线示出)向外延伸。
[0052]继续参考图5，装配平台44还包括镜像开关，这些镜像开关在装配平台44相对于旋转轴轴线54被手动旋转时被作动。例如，当操作者沿第一力作用方向“J”对旋转构件36施加力时，装配平台44相对于旋转轴轴线54的旋转发挥作用，以沿第一压缩方向“E”弹性地压缩第一偏压构件60，直到第一方向开关70的第一位移构件68被压下/闭合为止。当操作者从第二力作用方向“K”向旋转构件36施加力时，装配平台44相对于旋转轴轴线54旋转，使得第二偏压构件62沿第二压缩方向“F”弹性地压缩，直到第二方向开关74的第二位移构件72被压下/闭合。当沿第一或第二力作用方向“J”、“K”施加的力消失时，第一或第二偏压构件60、62的偏压力引起装配平台44返回至其初始或中间位置，移开第一或第二方向开关70、74。通过第一或第二方向开关70、74的操作而闭合的电路产生用于确定夹头20的旋转方向的信号或命令，例如通过设置前进(顺时针)旋转或相反(逆时针)方向的旋转。在一个方面中，通过旋转选位电位计/开关组件32提供的“双模式”操作先控制离合器扭矩，然后控制夹头旋转方向。操作的“双模式”还可以包括多种变量:扭矩的施加、方向控制、定时操作、离合器速度设置、电机电流控制、由保存在存储器中的来自先前操作的数据操作、以及如此处进一步限定的其他变量。
[0053]由微控制器42和由PCB40的电子控制电路提供的电子控制确定钻头驱动工具10的多种操作。如前所述，当第一方向开关70闭合时，夹头20将以前进或顺时针操作旋转方向操作。另外，通过第一方向开关70作动之后的旋转构件36随后的旋转，可以选择钻头驱动工具10的附加操作模式，包括选择电机34的速度设置、选择自动扭矩切断设置、选择速度控制响应、选择紧固就位算法、以及附加模式，这些将在下文中描述。如果第二方向开关74闭合，夹头20将沿反向或逆时针旋转方向旋转，且旋转构件36的随后的旋转可具有类似的控制模式选择结构部(feature),以便钻头驱动工具10沿相反方向的操作。另外,通过旋转构件36及第一和第二方向开关70、74的操作提供的电子控制还可以用来通过旋转构件36和扳机28的一系列操作而使旋转构件36的操作用户化，以适合左手或右手握持钻头驱动工具10的使用者。
[0054]例如，一旦使用者设置了左手或右手操作模式，旋转构件36的随后旋转可以始终导致前进模式被选择，从而针对右手或左手握持的操作者的钻头驱动工具10的操作更为直观。在把手14附近设置旋转构件36的一个优势(其中旋转构件36的控制例如通过操作者的拇指实现)可提供钻头驱动工具10的单手操作，在单手操作中允许操作的多模式控制。通过角位移(其由装配平台44的第一和第二轴50、52提供)也允许同样的单手操作，因此装配平台44绕旋转轴轴线54物理上的侧部-至-侧部的角位移提供用于旋转构件36的可接近位置的附加功能。
[0055]参考图6并再次参考图2-5，可将装配平台44的各种部件固定。例如，可以利用粘合剂将第一和第二轴50、52及安装构件58固定或在模制过程期间被一体地连接到装配平台44，形成装配平台44。第一和第二方向开关70、74 (仅第二方向开关74在本视图中清晰可见)也被固定到装配平台44。固定到装配平台44的安装构件75允许用于旋转构件36的轴向旋转。根据一些方面，由装配平台44限定出平面表面76，使得安装到装配平台44的部件在旋转构件36轴向旋转期间以及在装配平台44也轴向旋转期间被保持在相同的相对位置中。旋转构件36还可以设置多个夹紧槽78，以协助旋转构件36的轴向旋转。夹紧槽78还可以围绕旋转构件36的周边在对应于独立旋转位置的位置处定位，所述旋转位置可视地向操作者指示达到工具驱动工具10的下一个扭矩设置所需要的旋转度数。
[0056]参考图7，旋转选位电位计/开关组件32的操作以流程图方式示出。在初始化步骤82中，使可能处于关闭或备用模式中的硬件和变量初始化。在接下来的扳机计时步骤83中，测量扳机拉动的初始化之后的时间段，以确定扳机28是否已经被按压达到最小或所需的时间段。如果在扳机计时步骤83之后，已确定尚未达到扳机拉动最小所需时间，则重复该步骤本身，直到已经达到所需要的最小时间段。如果在扳机计时步骤83之后，已经达到扳机28的按压所需要的最小时间，则执行闭锁(latching)步骤84，其中供给电机的电力被闭锁，从而向钻头驱动工具10的电力部件供电。在闭锁步骤84之后，执行读取EEPROM步骤85，其中存储在微处理器42的EEPROM中的数据被访问，以初始化模式选择和使第一至第六LED102-112中的适当的一个变亮。在读取EEPROM步骤85之后，进行停机核查步骤86，其中确定是否已经发生任何切断电源暂停(power off timeout)、发生欠压切断或发生高温切断。如果在停机核查步骤86中确定不存在任何一个所述条件，则进行扳机位置确定步骤87，其中扳机位置ADC (模-数转换器)被读取，以确定其是否大于预定的启动界限。如果是这样，则在电机控制步骤88中，钻头驱动工具10处于电机控制模式中。如果扳机位置ADC读数不大于预定的启动界限,进行前进回旋(forword wheel)确定步骤89,以确定旋转构件36是否已经沿前进旋转方向旋转。如果是，则在核查前进模式步骤90中，进行钻头驱动工具10是否已经处于前进操作模式中的确定。如果不是，则钻头驱动工具10在返回步骤91中返回到先前的前进模式中。如果钻头驱动工具10已经处于前进操作模式中，则在选择下一模式步骤92中选择接下来的模式。在返回步骤91或选择下一模式步骤92之后，设置步骤93被执行，其中LED、形成PCB40 —部分的H桥(H-bridge)和最大PWM (脉冲宽度调制)值被设定。在设置步骤93之后，或如果前进回旋确定步骤89指示旋转构件36还没有沿前进旋转方向旋转，则执行反向回旋确定步骤94。在核查前进模式步骤95中最初确定钻头驱动工具10是否处于前进操作模式，且如果前进操作模式被指示，则当前的前进操作模式在存储模式步骤96中被存储。在核查前进模式步骤95或存储模式步骤96之后，进行设置步骤97，该设置步骤97类似于设置步骤93，它们的区别在于，除了设置LED、“H”桥方向和最大PWM之外，还设置反向模式。回到停机核查步骤86，如果存在任何切断电源暂停、欠压切断或高温切断指示，则进行保存到EEPROM步骤98，其中用于钻头驱动工具10的当前设置值被保存到微控制器42的EEPROM中。在保存到EEPROM的步骤98之后，进行解闭锁步骤99，其中电力供应被解闭锁。
[0057]参考图8,可将显不端口 80设置在电机壳体30的上表面上并横跨电机壳体30的第一和第二半部30a、30b两者延伸。显示端口 80包括多个双色发光二级管(LED)，它们能够显示三种颜色，如两种纯色或原色，加上作为两种原色的混合的第三颜色。因此每个LED颜色可提供钻头驱动工具10的多种不同操作模式的视觉指示。多个LED包括第一、第二、第三、第四、第五和第六LED102、104、106、108、110、112，所有LED都位于LED显示器屏100上。例如，显示端口 80的LED可以表示的功能包括，实时扭矩读取、电池16的状态、夹头20的旋转方向、和旋转构件36旋转时扭矩信号的变化(增大或减小)。
[0058]在一个例子中，可将第一至第六LED102-112用于指示如下所述的电池16的状态。如果电池16充满电且因此处于最大电势下，所有LED102-112变亮。如果电池16处于其最低电势下，则仅第一 LED102变亮。当电池16处于大于最小但小于最大电容量时，LED，例如第一、第二、第三LED102、104、106 一个一个地相继变亮。用于LED发光的色彩，例如在电池状态显示核查期间的色彩，可以不同于用于其他模式核查的色彩。例如，电池电量状态指示可以是用绿色的LED发光，而扭矩指示可以使用蓝色。[0059]参考图9A、9B并再次参考图8，显示端口 80显示的电池电量状态被显示在电池电量状态流程113中，其与图9B的表格142中提供的电压相应。在初始LED断电步骤114中，所有LED102-112熄灭。在接下来的读取步骤116中，电池16的堆电压(stack voltage)被读取。在第一电压确定步骤118中，如果电池电压高于预定值，例如20.2伏，则在LED供电步骤120中，所有LED102-112被接通。如果，在第一电压确定步骤118之后，电池16的电压小于20.2伏但大于19.7伏，在五个LED通电的步骤124中，LED102-110被接通。在第二电压确定步骤122之后，如果电池16的电压小于19.7伏但大于19.2伏，在四个LED通电步骤128中，LED102-108被接通。在第三电压确定步骤126之后，如果电池16的电压小于
19.2伏但大于18.7伏，如在第四电压确定步骤130中确定的，在三个LED通电步骤132中，LED102-106被接通。类似地，在第四电压确定步骤130之后，如果电池16的电压小于18.7伏但大于18.2伏，在第五电压确定步骤134中，在两个LED通电步骤136中，LED102-104接通。最后，在第六电压确定步骤138中，如果电池16的电压小于18.2伏但大于17.7伏，则在一个LED通电步骤140中仅第一 LED102接通。
[0060]电池状态核查可以在钻头驱动工具10被初始化的任何时刻通过钻头驱动工具10的操作者执行，且将根据形成电池16的电池芯的电压而重复上述步骤。对于被限定于电池电量状态流程图113的示例性步骤，图9B中的电压查找表142 (其可以被保存在例如设置有微处理器42的存储器装置/功能件中，如图2所示和所描述的)可以被访问，以便基于被测量的电池电压的多个范围而确定将变亮的LED的数量。应注意，在电压查找表142中被识别的值可以根据由电池16提供的电池芯的电压和数量而改变。
[0061]用于钻头驱动工具10的附加操作模式可以显示在显示端口 80上，如下所述。例如，可按以下方式指示用于夹头20的操作的前进或反向方向。当选择前进操作模式时，第一、第五和第六LED102、110、112将变亮。当选择夹头20反向或逆时针方向旋转时，则第四、第五和第六LED108、110、112将变亮。用于指示旋转方向的所选色彩可以与用于电池状态核查的所选色彩不同。例如，在旋转方向的指示期间由LED指示的颜色可以是蓝色或蓝色/绿色的组合颜色。类似于被提供用于电池状态核查的指示，在旋转构件36的旋转期间被选择的实时扭矩读数将根据被选择的扭矩水平使LED的一个或多个相继变亮。例如在最小扭矩水平下，仅第一 LED102变亮。在最大扭矩水平下所有六个LED102-112将变亮。随着旋转构件36在最小和最大扭矩命令设置之间轴向旋转，独立的LED将一个一个地相继变亮。反之，随着旋转构件36反向旋转，变亮的LED的数量将相继减少，指示扭矩设置从最大向最小扭矩命令设置变化。当存在比可用的LED数量更多的设置时，可使带色的LED的组合变亮，例如蓝色/绿色。显示端口 80的LED还将执行与夹头20的操作有关的附加功能，这将参考本说明书中进一步描述的夹头操作模式更详细地描述。
[0062]在本发明的另一方面中，钻头驱动工具10被配置为在不同模式中操作。例如，钻头驱动工具10可提供输入部件(例如旋转构件36)，该输入部件能使工具操作者选择用于电子离合器的离合器设置。在一个实施例中，操作者在钻孔模式和驱动模式之间进行选择。在钻孔模式中，可忽略施加到输出心轴的扭矩的量，且在工具操作期间控制器42不中断扭矩的传递；然而在驱动模式中，在工具操作期间通过控制器42监控施加到输出心轴的扭矩。在某些工具条件下，控制器42可进而中断传递至输出心轴的扭矩。例如，控制器可以确定通过工具达到期望的停止位置(例如与工件齐平)而驱动紧固件的时间，并响应于此，在使用者没有介入的情况下中止工具的操作。容易理解的是，可以通过使用或不使用机械离合器的控制器42实施被选择的离合器设置。即，在某些实施例中，钻头驱动工具10不包括机械离合器。
[0063]参考图11A，钻头驱动工具10可以包括用于操作者在驱动模式或钻孔模式之间进行选择的独立开关。当期望钻孔操作模式时，按压钻孔选择器开关170。反之，当需要驱动操作模式时，按压驱动选择器开关172。钻孔和驱动操作模式两者都用钻头驱动工具10操作，而与夹头20的旋转方向无关。例如，钻孔模式和驱动模式两者的操作都可沿夹头20的顺时针或前进旋转方向174,也可以沿夹头20的逆时针或反向旋转方向176。还应注意到，被选择的钻孔选择器开关170或驱动选择器开关172中之一可根据使用者按压而变亮。这进一步提供了使用者所选择的模式的视觉指示。
[0064]可以以不同的次序促动钻孔选择器开关170和驱动选择器开关172，以便致动其他工具操作模式。例如，可以推动驱动选择器开关172并保持固定的时间段(例如0.15秒)，以致动高扭矩驱动模式；而在该固定的时间段中推动驱动选择器开关172两次可以致动低扭矩驱动模式。为了指示不同的驱动模式，驱动选择器开关172可以在高扭矩驱动模式中稳定发光，而在低扭矩驱动模式中闪烁发光。这两种顺序仅仅是说明性的，且可预见致动这些或其他工具操作模式的其他顺序组合。
[0065]图1lB示出了替换的显示界面1100，用于在驱动模式和钻孔模式中进行选择。在该实施例中，用于选择操作模式的按钮并入到钻头驱动工具壳体的顶部表面中。尽管可以使用其他类型的图标表示这两种操作模式的任一种，钻孔模式用钻头图标1102表示，而驱动模式用螺钉图标1104表示。一旦被工具操作者所选择，则模式被致动(即，信号从按钮发送到控制器)且按钮后面的LED变亮，以指示被选择的操作模式。LED使图标变亮，该图标维持变亮直到操作模式被改变、工具停止致动或以其他方式节电(power down)ο显示界面还可以包括LEDl 106，用于以类似于上述方式指示电池电量状态。
[0066]图1lC进一步示出了用于显示界面的示例性结构。该显示界面模块包括塑料载体1112、柔性电路板1113、和透明橡胶垫1114。载体1112用于使组件保持在一起，并附接到壳体的顶部。电路板1113支撑开关和LED，并被夹在橡胶垫1114和载体1112之间。橡胶垫被涂黑，且被激光蚀刻，以在其上形成图标形状。
[0067]参考图12A和12B并再次参考图11，钻孔/驱动模式流程图177限定了由钻头驱动工具10的控制电路采取的区分钻孔模式180和驱动模式182的步骤。在初始核实模式步骤178中，核查钻孔选择器开关170和/或驱动选择器开关172的状态，以确定使用者接收到哪个输入。如果核查模式步骤178指示钻孔模式180被选择，则当扳机28被按压时，扳机促动第一运行步骤(function) 184被初始化。在扳机促动第一运行步骤184之后，执行电机启动步骤186，由此初始化电机34的运行。在电机34运行期间，执行过电流核查步骤，以确定电机34是否运行为高于预定的最大电流设置。如果从电机过电流核查188中存在过电流指示，则初始化过电流标记190，之后进行停止电机步骤192，其中到电机34的电功率被隔离。随后执行钻孔驱动模式返回步骤194，其中在使用者释放扳机28之后允许电机34继续运行。回到电机过电流核查188，如果在电机过电流核查188期间未感测到过电流条件，则允许电机34继续运行。
[0068]继续参考钻孔/驱动模式流程图177，使用者按压驱动选择器开关172并进入驱动模式182时,进行核查，以确定是否指示出自动就位标记196。如果不存在自动就位标记196，则接下来的步骤确定是否存在定时操作系统标记198。如果存在定时操作系统标记198，在接下来的占空比设置步骤200中设置定时操作占空比。在步骤200之后，在定时操作步骤202中电机34被接通预定的时间段，例如200毫秒(ms)。在定时操作步骤202之后，在就位/定时操作标记指示步骤204中，控制系统识别是否指示了自动就位标记和定时操作标记两者。如果自动就位标记和定时操作标记指示步骤204两者都被指示，则在停止电机运转步骤206中停止电机34的运行。
[0069]回到定时操作系统标记198，如果不存在该标记，执行扳机致动第二运行步骤208，该步骤在定时接通电机启动210中初始化电机34的运行。在这之后，类似于电机过电流核查188，执行电机过电流核查212。如果过电流条件未被指示，则第一路径选择算法(routine algorithm) 214被促动,之后进行选择“接通”核查216。如果选择“接通”核查216是否定的，运行第二扭矩路径选择算法218，在此之后，若存在肯定的指示，则返回到就位/定时操作标记指示；如果是否定的，则返回到返回步骤194中。如果在216处被执行的选择“接通”核查是肯定的，则运行第三路径选择算法220，如果是肯定的则该算法之后回到就位/定时操作标记指示步骤204，如果是否定的则返回到返回步骤194。
[0070]在一些实施例中，可将驱动模式分为自动驱动模式和一个或多个使用者定义的驱动模式，其中每个使用者定义的驱动模式指定不同的扭矩值，在该扭矩值处中断到输出心轴的扭矩传输。在自动驱动模式中，控制器监测被输送到电机的电流，并响应电流测量值的变化速率而中断到输出心轴的扭矩。所属领域已知各种用于以自动方式监测和中断扭矩的技术，包括将紧固件设置到工件中的技术，这些技术均落入本发明的较宽广的范围中。下文中进一步描述一种用于检测紧固件何时达到期望的停止位置的改进技术。在这些实施例中，容易理解的是，可将输入部件配置为用于在钻孔模式、自动驱动模式和一个或多个使用者定义的驱动模式之中作出选择。
[0071]参考图10并再次参考图1和2，电流与时间的关系曲线144限定了在使用钻头驱动工具10安装紧固件的操作期间的常规的电机耗用电流(currentdraw)。开始，在耗用电流继续以低速率变化(LROC) 148之前,涌流(inrush current) 146短暂地达到峰值。LROC电流148对应于紧固件(例如螺钉)的本体以恒定速度穿透材料(例如木料)。在紧固件的头部接触并开始进入木料的时刻，耗用电流变化为高速率变化电流150达到短暂的时间段，直到达到电流的平稳段150，其限定紧固件头部何时完全嵌入木料中。如已知的，耗用电流的水平正比于由电机34产生的扭矩。
[0072]在使用者定义的驱动模式的被选定的一个中，控制器根据被选定的一个使用者定义的驱动模式设置最大电流阈值的值，并响应超过最大电流阈值的电流测量值中断到输出心轴的扭矩。例如，使用者使用例如旋转构件36选择其中一个使用者定义的驱动模式作为期望的离合器设置。被指定为1”、“13”、“(3”、“(1”、“6”、“广的电流水平154分别与被指定为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”的多个预定的扭矩水平相关。在工具操作期间，当通过控制器42监测的电流超过电流水平(其与被选择的使用者定义的驱动模式、即扭矩设置有关)时，控制器42将发挥作用来中止夹头的旋转。在钻头驱动工具10中提供两种类型的驱动模式(即控制技术)的优势包括基于操作者之前的经验的电流水平增量154的使用可以指示针对特定材料中夹头20的操作的可接受的预定扭矩设置。在使用者可能不熟悉在特定材料和/或相对于特定尺寸的紧固件中的紧固件头部组合(headset)的量的情况中，可以选择自动分析系统，提供可接受的紧固件设置，这可发生在独立的电流水平增量154之间。
[0073]图24示出了用于在驱动紧固件时控制钻头驱动工具的操作的改进技术。简要地说，输送到电机的电流在502处通过钻头驱动工具的控制器被定期取样。在504处将通过控制器取样的最近的电流测量值存储在钻头驱动工具的存储器中。在506处，借助线性回归，从最近取样的电流测量值确定电流检测的斜率。使用线性回归，因为它有更好的频率响应，使得其相比于传统的计算方法更不受噪音影响。当由钻头驱动工具驱动的紧固件达到期望的停止位置时，被传递到输出轴的扭矩在508处通过控制器被中断。期望的停止位置部分地基于电流测量值的斜率被确定，这将在下文中详细描述。
[0074]图25和26进一步示出了用于将紧固件设置到工件中的自动技术。输送到电机的电流通过钻头驱动工具的控制器被定期取样。在一个示例性实施例中，控制器可以忽略在涌流期间(例如在扳机拉动之后180ms)获取的电流试样。无论何时存在扳机位置中的变化(即PWM占空比的变化)，控制器将停止电流取样，直到涌流期已过。在一些实施例中，自动技术由控制器实施，而与扳机开关的位置无关。在其他实施例中，自动技术仅在扳机位置超过预限定的位置阈值(例如90%)时通过控制器实施。在该位置阈值之下，工具以低速操作，由此使得工具操作者能够将紧固件设置到期望的位置，而不需要该自动技术。
[0075]电流测量值可以在计算电流变化率之前被数字地过滤。在一个例子中，电流以15ms的间隔被取样。在每个间隔期间，控制器将获得十次电流测量值，如在560处指示的，并计算该十次测量值的平均值，尽管在每一间隔期间也可以获得更多或更少的测量值。可以将用于给定间隔的平均值看作一个电流试样并将其存储在图26中562处指示的电流试样阵列中，此处电流试样阵列存储固定数量(例如四个)的最近计算的值。然后控制器从电流试样阵列中的电流试样计算平均值。该平均值(针对电流试样的阵列中的值)进而被存储在图26中564处指示的第二阵列中，此处第二阵列也存储固定数量(例如五个)的最近计算的平均值。然后这些平均后 的电流测量值可以被用来确定电流变化率。本发明也可考虑用于数字地过滤电流测量值的其他技术。
[0076]继续参考图25，在524处从数字过滤的电流测量值确定电流的斜率。在一个示例性实施例中，线性回归分析可用于计算斜率。在散布图中，散点数据的最佳拟合线由方程y=a+bx限定，此处最佳拟合线的斜率可以被限定为
[0078]其中η是数据点的数量。在本发明中可忽略截距。为了说明，假设数据散布图具有用于与[I, 2，3，4，5]的样品值对应的[506，670，700，820，890]的y的电流值，使得n=5。使用线性回归，最佳拟合线的斜率b等于91.8。尽管已经解释了简单的线性回归，本发明也可以考虑其他线性回归技术。
[0079]电流测量值的斜率可用作基本指示，用于指示紧固件何时已被设置在工件中的合适深度。具体地说，通过使用电流的斜率，工具能够确定工具何时处于图10中曲线示出的HROC (电流的)区域中。在该示例性实施例中，通过控制器维持斜率计数器。在524处将电流斜率与最小斜率阈值进行比较。例如，可将最小斜率阈值设置为40的值。可将该值设置为使得超过最小斜率阈值的斜率值指示图10中示出的HR0C150的范围。对于不同工具可以凭经验推出该斜率阈值，并可以根据取样时间、电机属性和其他系统参数调节该阈值。在仅当扳机位置超过预限定位置阈值时通过控制器实施自动技术的实施例中，一旦电流斜率超过最小斜率阈值，扳机位置中的较小变量(例如从基线位置的10%)可以被忽略，直到紧固件已经被设置、且到输出心轴的扭矩被中断的这样的时间为止。
[0080]可根据电流斜率与最小斜率阈值的比较调节斜率计数器。当计算出的斜率超过最小斜率阈值(如在536处指示的)时，斜率计数器增加I。反之，当计算出的斜率小于或等于最小斜率阈值时(如在532处指示)时，斜率计数器减小I。当斜率小于或等于最小斜率阈值时，电流斜率的值也设为零，如在528处指示的。在斜率计数器等于零的事件中，斜率计数器不被进一步减小，且斜率计数器维持为零，如在534处指示的。在每次调节之后，斜率计数器的值被存储在图26中566处指示的斜率计数阵列中，此处斜率计数阵列存储固定数量的(例如五个)最近的斜率计数值。
[0081]接下来，在546处估计与紧固件标准有关的斜率计数。在步骤546处的紧固件标准包括设置标准和默认标准两者，所述设置标准指示针对由工具驱动的紧固件的期望的停止位置。设置标准和默认标准可以一道使用，如图25的546中所示，或可以仅使用一个标准。首先将描述设置标准。在设置标准中，当斜率计数增大超过存储在斜率计数阵列中的一系列值时，假定紧固件已经到达期望的停止位置，此处所述一系列值可以小于或等于存储在整个阵列中的值的总数。在该示例中，阵列中的每个斜率计数值与相邻的斜率计数值比较，从最旧的值开始。当阵列中的每个值小于邻近的值(从最旧到最新值比较)时满足设置标准。例如，如果阵列被分派以保持五个斜率计数值(SCl至SC5)，则当相继的计数值每一个都增大——即SCl < SC2 < SC3 < SC4 < SC5时可以满足设置标准。换句话说，当控制器检测到大于预定最小斜率阈值的五个相继计算斜率值时，满足设置标准。
[0082]如上所述，设置标准可以不使用值的整个阵列。例如，阵列可以被分派为保持五个斜率计数值，但设置标准可以被设置为使得超过一系列四个值的计数增大(例如SC2<SC3<SC4<SC5)是充分的。也可考虑关于被要求的计数的特定数量的其他变量。
[0083]在步骤546处评估的紧固标准还可以包括默认标准。在一些情况中，以上参考图25和26描述的设置标准可能不能触发，由于例如工件中的异常读数或变量，这导致控制器不能检测上述设置标准的发生。在此情况中，可存在额外的标准，用作默认标准。在该默认标准中，当存储于阵列中的一系列值中的斜率计数达到峰值时，假定紧固件已经达到或经过了期望的停止位置。换句话说，如果在检测超过最小斜率阈值的相继斜率值之后，控制器此时检测到小于最小斜率阈值的相继斜率值，显然，将不满足上述的设置标准。
[0084]与用设置标准一样，一系列值可以小于或等于存储在整个阵列中的值的数量。在该例子中，阵列中的斜率计数值被再次相互比较。当阵列中的斜率计数值从最旧值向中间峰值增大，然后从中间峰值向最新值减小时，满足默认标准。例如，如果S C 1〈SC2〈SC3>SC 4>S C 5，则满足默认标准。当然，可以使用其他特定默认标准。例如，默认标准可以要求比上例中提供的更多的相继增大或更多的相继减小(例如SC1〈SC2〈SC3〈SC4>SC5>SC6>S07 ；或SC1〈SC2>SC3>SC4 ;等)。在图25中示出的本实施例中，设置标准和默认标准被一道使用。然而，在一替换实施例中，每个可以单独使用。本发明还可以考虑其他类型的设置和默认标准。
[0085]当斜率计数满足设置标准或默认标准时，在548处，传递到输出心轴的扭矩被中断；否则，工具操作继续，如在550处指示的。扭矩可以以一种或多种不同方式被中断，包括但不限于中断到电机的功率、降低到电机的功率、有效制动电机或促动设置在电机和输出心轴之间的机械离合器。在一个示例性实施例中，扭矩通过制动电机被中断，由此将紧固件设置在期望位置。为了模拟该电子离合功能，可随后给使用者提供触觉反馈。通过在顺时针和逆时针之间快速地前和后驱动电机，电机可用于产生壳体震动，该震动可被工具操作者感知。震动的大小可通过接通时间和断开时间的比值指示；而震动的频率通过震动之间的时间间隔指示。设置被传送到电机的信号的占空比(例如10%)，使得信号不引起夹头旋转。在提供触觉反馈达到短的时间段后，工具的操作被中止。应该理解，关于图25仅讨论了本技术的相关步骤，但可能需要实施软件的其他指令以便在工具的整体操作中实施该技术。
[0086]图27示出了用于在驱动紧固件时控制钻头驱动工具操作的附加技术。被输送到电机的电流可以通过控制器以与上面对图25的相关描述相同的方式在582处被取样和过滤。同样，电流试样的斜率可在584处以上述方式被确定。
[0087]在该技术中，电机速度被用作是否中断到输出心轴的扭矩传递的第二核查标准，但仅在电流斜率超过最小斜率阈值时。据此，在586处将电流斜率与最小斜率阈值进行比较(例如用值40)。电流斜率超过最小斜率阈值时，在588处进行第二核查；否则，继续进行随后的电流取样，如在582处指示的。
[0088]为了进行第二核查，在588处获取电机速度。在一个示例性实施例中，可以通过邻近电机设置或与电机为一体的霍尔效应传感器获取电机速度。来自传感器的输出被提供到控制器。本发明也可考虑其他类型的速度传感器。
[0089]在一个示例性实施例中，控制器维持可变或标记(即Ref-RPM-捕获)，以便在电流斜率超过最小斜率阈值时跟踪。标记最初被设置为虚假(false)，之后维持虚假，同时当前斜率小于最小斜率阈值。在首先出现当前斜率超过最小斜率阈值时，标记为虚假，且控制器将在592处设置参考电机速度等于当前电机速度。参考电机速度被用于评估电机速度减小的大小。另外，在593处将标记设置为真实，并维持设置为真实，直到电流斜率小于最小斜率阈值。针对超过最小斜率阈值的电流斜率随后并连贯地出现，标记维持设置为真实，且参考速度不被重设。以此方式，标记(当设置为真实时)指示之前的斜率值已经超过最小斜率阈值。
[0090]接下来，在594处将当前速度与参考速度进行比较。当电机减速时(即参考速度超过当前速度)，进一步确定速度降低的大小。更具体地说，在595处计算参考速度和当前电机速度之间的差值。在596处还设置了速度差的阈值，其为参考速度的预先限定的百分比(如5%)。预先限定的百分比可以通过经验推出，并可根据不同的工具类型而变化。然后在597处将该差值与差值阈值进行比较。随后电流试样的处理过程继续，直到如在597处所指示的，参考速度和当前速度之间的差值超过差值阈值。一旦参考速度和当前速度之间的差值超过差值阈值(同时电机速度降低)，在598处中断向输出轴的扭矩传递。需要理解的是，只参考图25讨论了该技术的相关步骤，但是要在工具的整体操作中实施该技术，可能需要实施软件的其他指令。此外，以上参考图27描述的第二核查意欲与图25和26描述的技术协同操作(例如并行运行)。还可以预见，该技术可以作为在工件中自动设置紧固件的方法，独立于图25和26描述的技术而实施。
[0091]参考图13并再次参考图1-6，当使用者通过旋转选位电位计/开关组件32的旋转构件36的手动旋转或操作将钻头驱动工具10置于离合器模式中并将诸如安装用工具222之类的工具定位于夹头20的离合爪22中时，第一紧固件224可被驱动到第一和第二部件226,227中，以接合第一和第二部件226、227。对于与第一部件226的部件表面230有关的紧固件头部228而言，随后扳机28的操作可允许将第一紧固件224安装至头部就位的期望深度或程度。因为不同的螺钉有不同的特性，钻头驱动工具10可使使用者能够粗略地调整紧固件安装算法(setting algorithm)。例如,与较长的螺钉相比,对于较短的螺钉电流变化率的阈值可以较低。为适应这样的差别，钻头驱动工具10可提供两种或多种不同的使用者-作动按钮，以允许使用者调整紧固件安装算法。继续上述示例，可提供一个按钮用于较短的螺钉，提供一个按钮用于较长的螺钉。在安装操作之前，根据哪一个按钮被工具操作者作动，可调整电流变化率的阈值。容易理解的是，工具或紧固件安装算法的其他参数(如电机速度)可根据按钮作动而调整。此外，可提供更多或更少的按钮以适应不同的紧固件特性或安装条件。
[0092]完成第一紧固件224的安装以使紧固件头部228接触部件表面230之后，往往需要安装第二或更多的紧固件以联接第一和第二部件226、227。参考图14，并再次参考图12和13，钻头驱动工具10还可包括被定位在例如电机壳体30的面向上方的表面处的控制结构部(control feature)区域232。控制结构部区域232可包括加(+ )按钮234和减(-)按钮236，以及存储器存储按钮(memory store button) 238.完成第一紧固件224的安装后，使用者可按压存储器存储按钮238，以记录第一紧固件224就位需要的安培数消耗(amperagedraw)。
[0093]参考图15，并再次参考图1-2和12-14，为安装第二或随后的紧固件224’，使用者可再次按压存储器存储按钮238，并作动扳机28，以便开始安装第二紧固件224’。在安装紧固件224’时，当耗用电流再次等于存储于微控制器42的存储器结构部(memory feature)中存储的耗用电流时，PCB40的电子控制电路感测到，并向使用者提供反馈，表明紧固件224’已经以与第一紧固件224相似的方式就位。如前所述，用于每个紧固件224、224’的安装的耗用电流可以等于驱动紧固件所需要的扭矩力。在控制电路基于感测的扭矩水平而识别出紧固件224、224’差不多就位之后，控制电路可以改变反馈，以允许使用者在停止安装紧固件224’过程中在适当时间和/深度方面更好地进行控制。
[0094]可按以下方式操纵提供给使用者的反馈。第一，可以停止电机34的输出。第二，可降低电机34的速度。例如，电机34的速度可从约600rpm降低到约200rpm。这种运行速度的降低在安装紧固件的速度方面给予使用者视觉反馈，并向使用者提供反映紧固件224’被安装到第一和第二部件226、227中多深的附加时间。第三，电机34的运行可由棘回旋机构操作，例如通过电机34脉冲式地接通和断开来提供紧固件224’的预估的(discreet)和小的转动。这能起降低夹头20的平均旋转速度、在设定紧固件224’的穿透深度方面给使用者提供更多的控制的作用。还能起向使用者提供指示的作用，即指示紧固件安装接近完成，以及钻头驱动工具10已改变操作模式。另外，电机34由棘回旋机构操作还向使用者提供类似于机械离合器操作的感觉。第四，从上述第二和第三操作引起的电机34的输出改变可以无限期地继续或持续一段固定时间然后停止。例如，电机34的可变输出可以一直继续直到使用者松开扳机28。
[0095]继续参考图14，除了由存储器存储按钮238提供的存储器存储结构部外，使用者可使用加按钮234或减按钮236来响应于紧固件和/或第一或第二部件226、227中的轻微变化微调耗用电流界限。例如，如果使用者识别到在第一紧固件224的安装之后，使用存储器存储按钮238保存的安培数消耗未使第二紧固件224’的紧固件头部228就位到可接受程度，使用者可按压加按钮234来递增地增大提供到电机34的电流载荷的切断水平。类似地，对于相反的情况，可以按压减按钮236，以递增地减小电流载荷的切断水平。由加按钮234、减按钮236和存储器存储按钮238提供的结构部在钻孔或驱动模式中可以用到。这些结构部允许使用者针对多种材料(例如木料、胶合板、碎料板、塑料、金属等)微调钻头驱动工具10的操作，不可能建立用于这些操作的通用限制。
[0096]再次参考图12和14，以及图1和2，在紧固件头部228完全接合或相对于部件表面230平行之前电机34停止操作的事件中，可利用定时操作模式完成紧固件224的安装，这提供用于电机34的操作时间的自动时间段，由此不必考虑使用者对评估时间或夹头20的旋转度是否满足紧固件224的完全设置的需要。当电机34停止操作且使用者释放扳机28时，如果使用者在视觉上意识到需要紧固件224附加位移，且如果在电机已停止操作后的预定时间段内使用者随后按压扳机28，则自动接合定时操作模式。可以改变用于开始定时操作模式的预定时间段，而可以设置为例如大约一秒的时间段。因此，如果使用者意识到需要附加驱动力来使紧固件224’就位，且在电机34停转大约一秒内再次按压扳机28，电机34再次被激励，以在夹头20旋转的大约200ms的时间段内使夹头20旋转。如果在定时操作模式中的第一操作不足以完全使紧固件就位，使用者释放扳机228并在大约一秒内再次按压扳机228，将发生约200ms的第二或随后的定时操作模式的操作。定时操作模式操作的次数不受限制；因此，如果扳机28在要求的最小时间段内被按压，则使用者可以继续该模式。如果使用者在预定的最小时间段内(例如上述的示例性的一秒时间段)没有再次按压扳机28，则定时操作模式将暂停(time-out)。在定时操作模式暂停之后，钻头驱动工具10将基于使用者预先设置的参数而返回到正常或在前的操作模式中。
[0097]参考图16，并再次参考图12、14和1_2，定时操作模式流程图确定提供用于定时操作模式控制的钻头驱动工具10的电子控制电路的操作的各步骤。首先，在钻头驱动工具10处于驱动模式使用者释放扳机28时，控制电路搜索定时操作标记242。如果存在定时操作标记242，则指示使用者已经在预定时间段(例如I秒)内重新按压扳机28，进行定时操作占空比设置步骤244，随后经由电机接通步骤246直到电机34赋能于夹头20的旋转达到预定时间段(例如200ms)。当电机34以定时操作模式运行时，在通过计数器指示定时操作已经完成后，在电机停止运行步骤248中，电机34断电。在电机34断电后，增加开关保持计数器步骤250开始，如果扳机28在预先确定的时间段内被再次按压，步骤250将允许在定时操作模式下进一步操作。在开关核查步骤252中，进行核查以识别由扳机28控制的模拟数字转换(ADC)开关是否仍闭合，同时进行附加的增加开关保持计数器步骤250。如果开关核查步骤252指示扳机28已经被释放，则进行第一比较步骤254，其中将开关保持计数器与常规保持计数器比较，以确定开关保持计数器是否小于常规保持计数器。如果在第一比较步骤254中开关保持计数器不小于常规保持计数器，则进行随后的第二比较步骤256，其中确定开关保持计数器是否大于常规保持计数器。如果，作为第二比较步骤的结果，开关保持计数器未被确定为大于常规保持计数器，则结束定时操作模式。回到定时操作标记242(其在定时操作模式的开始处最先被查询)，如果不存在定时操作标记242，则定时操作模式不能启动。
[0098]回到第一比较步骤254，如果所述开关保持计数器小于常规保持计数器，则进行减小计数器步骤258，其中降低定时操作时延计数器。回到第二比较步骤256，如果开关保持计数器大于常规保持计数器，则进行增大计数器步骤160，其中增大定时操作时延计数器。在降低计数器步骤258或增大计数器步骤260之后，定时操作模式暂停。
[0099]参考图17，并再次参考图16，电压与时间的关系曲线262示出了在定时操作模式中，针对电机34的运行提供的不同电压随时间的耗用电流。
[0100]如果钻头驱动工具10被预设为在自动操作模式下操作，当电子控制系统识别到电机34已停止旋转(例如由于达到最大电流或扭矩设置)，同时使用者继续按压扳机28，可自动诱发定时操作模式。在确定电机34已停转预先确定的时间段、同时扳机28仍被按压之后，定时操作模式自动开始，电机34和夹头20将旋转约200ms。用于自动开始定时操作模式的预定时间段也可以是例如一秒，或被设置为任何其他期望的时间段。
[0101 ] 如果钻头驱动工具10被设置为以手动模式操作，且旋转选位电位计/开关组件32被用来经由用于夹头20的扭矩命令而预定或预设操作扭矩，当达到预定的扭矩设置时，电机34将停转。如果使用者此时释放扳机28，且随后在预定时间段内重新按压扳机28，则将自动地重新应用最后保存的、使紧固件完全定位所需要的高电流水平，所述电流水平被保存在例如微控制器42的EEPROM或存储装置/功能件中，由此进一步旋转夹头20，直到达到最后保存在存储器中的高电流水平为止。这允许钻头驱动工具10的手动和自动操作结合，致使预先确定或预设的扭矩限制(通过使用者手动地进入)可以被自动地通过电流水平(其保存在存储器中，对应于完全就位的紧固件位置)补充。
[0102]参考图18，并再次参考图1和2，存储在钻头驱动工具10的各种存储装置/功能件的任何一个中的信息可以由来自一个或多个装置外位置的附加信息所补充，以增大由钻头驱动工具10进行的操作的数量，或改变工具用于特定任务的性能。例如，在针对多种不同的材料组合可使用针对多种不同紧固件的电子离合器设置的情况中，使用者可以下载针对这些离合器设置的附加数据，这些附加数据将被自动保存，以便在钻头驱动工具10的操作中使用。为了接收新数据，设置在钻头驱动工具10中的接收器264被连接到可编程控制器266。根据一个方面，远离钻头驱动工具10的应用程序库268包含传递到钻头驱动工具10的数据。存储在应用程序库268中的数据可以在使用者查询时经由无线信号路径270被传送到使用者界面装置272。预先确定的通行字或授权码可以被发送到使用者，以批准进入应用程序库268。使用者界面装置272可以是多种装置中的一种，包括计算机或便携式手机(如智能手机)。通过使用者界面装置272无线地接收并临时储存在其中的数据随后可通过使用者经由无线信号路径274被传送到钻头驱动工具10。从使用者界面装置272经由无线信号路径274接收的数据被接收在接收器264处，并通过钻头驱动工具10的其他存储装置/功能件或可编程控制器266被存储。这些操作增加或补充由钻头驱动工具10保存的数据的数据库，从而可以获取在钻头驱动工具10的使用寿命期间的新信息。
[0103]参考图19，初始化流程图276识别在设备的最初启动时钻头驱动工具10的电子控制系统采取的各种步骤。在初始化步骤278中，在单元的启动期间需要的硬件和变量被初始化。在接下来的读取EEPROM步骤280中，保存在微控制器42的EEFROM中的数据被读取，以确定最近的操作模式，并由此被用于针对钻头驱动工具10的初始操作的模式选择初始化。在核查状态步骤282中，确定是否已经发生任何切断电源暂停、是否已经发生欠压切断、是否已经发生高温切断、或是否指示过电流标记。如果通过核查状态步骤282识别出不存在任何一个条件，进行随后的读取扳机步骤284，其中用于扳机28的模拟数字转换(ADC)被读取，以确定ADC信号是否大于预先确定的启动界限。如果在读取扳机步骤284确定启动界限未被超过，则进行停止电机运转操作286。如果在读取扳机步骤284中针对扳机ADC信号的界限读数大于预先确定的启动界限，则选择模式步骤288操作为返回到核查状态步骤 282。
[0104]在停止电机运转操作286之后,进行第一核查按钮步骤290,其中确定前进操作选择按钮或开关是否被促动。如果第一核查按钮步骤290是肯定的，则进行设置前进模式步骤292。如果第一核查按钮步骤290是否定的，则进行第二核查按钮步骤294，其中确定反向操作选择按钮或开关是否已经被促动。如果第二核查按钮步骤294是肯定的，则进行设置反向模式步骤296。如果第二核查按钮步骤294是否定的，则进行第三核查按钮步骤298，其中确定驱动模式按钮或驱动模式选择器是否被促动。如果第三核查按钮步骤298是肯定的，则进行设置驱动模式步骤300。如果第三核查按钮步骤298是否定的，则进行第四核查按钮步骤302，其中确定钻孔模式按钮或钻孔模式选择器是否被促动。如果第四核查按钮步骤302是肯定的，则进行设置钻孔模式步骤304。如果第四核查按钮步骤302是否定的，则进行清除标记步骤306,其中自动就位标记被设为零。
[0105]回到核查状态步骤282，如果被核查的任何一项被指示，则执行电机停转步骤308，以停止电机34的操作。在电机停转步骤308之后，保存步骤310被执行，其中被接收的最新数据，例如最大操作扭矩或操作电流，被保存到微控制器42的EEPR0M。在保存步骤310后，切断电源步骤312被执行为切断供给钻头驱动工具10的操作电源，且在切断电源步骤312之后，执行进入休眠模式步骤314，以节省钻头驱动工具10的电池能量。
[0106]参考图20，并再次参考图1-2和12，提供了本发明的电子控制电路316。当扳机开关318断开时，电池16的电压通常被隔断。当扳机开关318闭合时(例如通过按压扳机28)，电池16向DC/DC十伏电源320提供电压。DC/DC十伏电源320是十伏DC稳压器，其向LED显示屏100和“H”桥驱动工具供电，这将在本说明书中进一步描述。三伏电源322也连接到DC/DC十伏电源320。三伏电源322提供三伏电力，用于电子逻辑电路的操作。LED显示屏100，如前所述，提供多个LED，包括第一至第六LED102-112。模式选择模块324接收来自钻孔选择器开关170或驱动工具选择器开关172的操作的输入。LED显示屏100、三伏电源322、模式选择模块324和旋转选位电位计/开关组件32的每一个被连接到微控制器42。微控制器42控制所有的外围设备结构部和界面、设置操作方向及用于“H”桥控制的脉冲宽度模块设置，并进一步处理用于钻头驱动工具10的所有模拟输入信号。H桥驱动器328也被连接到微控制器42。H桥驱动器328是电机控制器，其用于四个MOSFET (金属-氧化物-半导体场效应晶体管)桥，并控制电机34的前进、反向和制动功能。“H”桥330是被连接成“H”配置的四个MOSFET组，其以前进和反向方向驱动电机34。电流放大器332感测跨并联电阻的耗用电流，并放大用于微控制器42的电流信号。
[0107]参考图21，电机控制模式流程图334示出了在电机控制模式操作期间被执行的各种操作步骤。开始执行读取扳机位置步骤336，以识别扳机28的“接通”或“断开”位置。在读取扳机位置步骤336之后，扳机释放核查338被执行，以识别在按压之后扳机28被释放的时间。如果扳机28已被释放，则进行停止电机运转步骤340，电机34的运行停止。随后进行返回步骤342，以返回到电机控制模式。如果通过扳机释放步骤338确定扳机28未被释放，则进行设置步骤344，其中脉冲宽度调制被设置，且能驱动FET (场效应晶体管)。在设置步骤344之后，进行核查步骤346，以确定是否已经发生电池欠压切断。如果已经发生电池欠压切断，则进行停止电机运转步骤340。如果在核查步骤346期间没有发生电池欠压切断，则进行随后的电池高温核查348，以确定是否已经出现电池组16的高温条件。如果已经出现电池高温条件，则进行停止电机运转步骤340。如果不存在电池高温条件的指示，则进行监控步骤350，其中在电机控制模式操作的时间段期间，电机反EMF (电磁场)和载荷电流被监控。
[0108]参考图22A并再次参考图1-6和8，当使用者转动旋转构件36以调节或设置离合器扭矩设置时，第一至第六LED102-112的单独一个变亮。这为使用者提供扭矩设置中的相对增大或减小的视觉指示。最初，旋转构件36沿任何方向旋转时，在步骤352中，所有当前变亮的绿色或蓝色LED被熄灭。在此之后，进行读取扭矩选择输入步骤354，其中通过旋转构件36的旋转产生的电信号(其对应于被选择的扭矩输入)被读取。
[0109]根据一些方面，旋转构件36的轴向旋转提供十二种独立的扭矩设置。在第一扭矩选择步骤356中，确认被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置12。如果步骤356是肯定的，在设置扭矩步骤358中，设置20amp的扭矩水平。此时，在步骤360中，由第六LED112表示的绿色LED变亮。如果步骤356的结果是否定的，则在接下来的步骤362中，确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置11。如果是肯定的，在步骤364中设置18.5amp水平的扭矩。此时，第六LEDl 12的颜色在步骤366中从绿色变为蓝色。如果来自步骤362的响应是否定的，则在步骤368中，确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置10。如果答案是肯定的，则在步骤370中，设置17amp的扭矩水平。此时，在步骤372中用绿色照亮第五LED110。如果对步骤368的响应是否定的，则在步骤374确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置
9。如果该响应是肯定的，则在步骤376中设置15.5amp水平的扭矩。此时，在步骤378中，第五LEDllO从绿色变为蓝色。如果来自步骤374的响应是否定的，则步骤380中确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置8。如果肯定，则在步骤382中设置14amp的扭矩水平。此时在步骤384中用绿色照亮第四LED108。如果来自步骤380的响应是否定的，则在步骤386中，被确定选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置7。如果肯定，则在步骤388中设置
12.5amp水平的扭矩。此时，第四LED108在步骤390中从绿色变为蓝色。如果对步骤386的响应是否定的，则在步骤392中，确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置6。如果是肯定的，则在步骤394设置Ilamp水平的扭矩。此时，在步骤396用绿色照亮第三LED106。如果来自步骤392的响应是否定的，则在步骤398中确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置5。如果是肯定的，则在步骤400设置9.5amp水平的扭矩。此时，第三LED106在步骤402中由绿色变为蓝色。如果对步骤398的响应是否定的，则在步骤404确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置4。如果是肯定的，则在步骤406设置Samp水平的扭矩。此时在步骤408中用绿色照亮第二 LED104。如果对步骤404的响应是否定的，则在步骤410确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置3。如果是肯定的，则在步骤412，设置6.5amp水平的扭矩。此时，第二 LED104在步骤414中由绿色变为蓝色。如果对步骤410的响应是否定的，则在步骤416中确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置2。如果是肯定的，则在步骤418设置5amp水平的扭矩。此时，在步骤420中用绿色照亮使第一 LED102。如果对步骤416的响应是否定的，则在步骤422确定被选择的扭矩输入是否对应于扭矩设置I。如果是肯定的，则在步骤424设置3.5amp水平的扭矩。此时，第一 LED102在步骤426中从绿色变为蓝色。应注意到，在离合器扭矩流程图351中被识别的顺序对应于由使用者手动设置的降低的值。如果使用者选择增值的扭矩值，则顺序相反。
[0110]参考图22B，查找表428提供保存值，这些保存值对应于被选择的扭矩输入水平。还提供了以安培计的对应于扭矩输入水平的扭矩水平，以及用于LED显示的相应变亮的LED和颜色。
[0111]参考图23并再次参考图1-6和8，当使用者手动地沿右向左或左向右的方向抵靠旋转构件36推动而移动旋转选位电位计/开关组件32时,选择或改变钻头驱动工具10的离合器旋转方向。如前所述，旋转选位电位计/开关组件32的相反位移提供前进或反向离合器旋转方向。前进/反向LED显示流程图430示出了相应的LED显示，其表现为选择前进步骤434中的前进方向，或反向步骤436中的反向方向。这些步骤后跟随有前进/反向步骤432中的初始查询，其通过旋转构件36的运动启动。如果选择了前进旋转方向，则在前进步骤434之后且按照依次顺序，第一至第六LED中的每一个变亮。首先，在步骤438中，用蓝色照亮第一 LED102。在60ms延时步骤440后，在步骤442中第一 LED102熄灭，且第二 LED104被接通而发蓝光。在60ms延时步骤444后，在步骤446中第二 LED104熄灭，且第三LED106被接通而发蓝光。在另一 60ms延时步骤448后，在步骤450中第三LED106熄灭，且第四LED108被接通而发蓝光。在步骤452中延时60ms后，在步骤454中第四LED108熄灭，且第五LEDllO被接通而发蓝光。在附加延时60ms的步骤456后，在步骤458中第五LEDllO熄灭，且第六LEDl 12被接通而发蓝光。在步骤460中最后延时60ms后，在步骤462中第六LED112熄灭。基于第一至第六LED102-112在前进操作模式中的操作顺序，LED将表现为沿顺时针方向迅速变亮。
[0112]相反的操作从第六LED112变亮开始，且如果反向步骤436被促动，继续到第一LED102发生。在反向步骤436之后，在步骤464中，第六LEDl 12发蓝光。在步骤466中60ms延时之后，在步骤468中，第六LEDl 12熄灭且第五LEDllO被接通而发蓝光。在步骤470中60ms延时之后，在步骤472中第五LEDllO熄灭且第四LED108被接通而发蓝光。在步骤474中60ms延时之后，在步骤476中第四LED108熄灭，且第三LED106被接通而发蓝光。在步骤478中60ms附加延时之后，在步骤480中第三LED106熄灭，且第二 LED104被接通而发蓝光。在步骤482中60ms延时之后，在步骤484中第二 LED104熄灭，且第一 LED102被接通而发蓝光。最后，在步骤486中60ms延时之后，在步骤488中，第一 LED102熄灭。基于第六至第一 LEDsll2-102在反向操作模式中的操作次序，LED将表现为快速以逆时针方向变亮。
[0113]以上描述的基于LED的显示的一个缺点是，对工具操作者而言，离合器设置未量化。图28示出了用于具有电子离合器的钻头驱动工具10的替换显示器600。在该替换实施例中，与离合器设置相应的数字被显示在显示器60上。例如，该数值可以为关于图10的从一至六的范围，如上所述。尽管本发明也可考虑其他类型的显示器，在一个实施例中，显示器600可以使用简单的点阵显示器实现。例如可以使用旋转构件36设置离合器设置。用于选择离合器设置的其他类型的机构也落入本特征的更宽方面中。在一些实施例中，在钻头驱动工具10的壳体内还可装入光传感器602。来自光传感器的信号通过控制器被接收，并可用于调节显示器的亮度，由此提高在不同光照条件中显示器的可见性。
[0114]对于具有多速传动装置的钻头驱动工具，针对机械离合器的最大离合器扭矩设置通过最大扭矩指示，所述最大扭矩可以在高速(低扭矩)设置中获得。以此方式设置用于离合器的最大扭矩设置可防止工具失速，该失速与速度和离合器设置无关，但产生低速和高速模式之间的最大扭矩设置差。在电子离合器中，不同的离合器设置范围可以被分派为每个不同的速度设置。例如，在高速(低扭矩)设置中，离合器设置范围可以在八个设置之间(即1-8);然而，在低速(高扭矩)设置中，离合器设置范围可以在十二个设置之间(即1-12)，如前所述，离合器设置范围与不同使用者可选择的预限定最大扭矩水平相互关联。为了支持这种配置，离合器设置通过控制器利用不同的刻度显示在显示器600上。当工具处于低速设置中时，使用者可以选择所有十二个离合器设置，并由此显示在显示器上。当工具处于高速设置中时，使用者仅选择前八种离合器设置(即，1-8)，从而可显示在显示器上。在一些实施例中，离合器设置机构(例如旋转构件36)使得使用者能够从设置的全部范围(例如12种不同的设置)中挑选。在工具处于高速设置中的情况下，针对前八种设置的值被显示，而且用于被显示的所述八种设置值可用于在离合器设置机构上获得的四种附加设置。即，针对旋转构件的十二种可选择的设置值可以分别被显示为1、2、3、4、5、6、7、8、8、8、8、8。尽管参照具有两速传动装置的钻头驱动工具进行了说明，可以理解，此想法也可以扩展到三速或多速传动装置。
[0115]提供了示例性实施例，从而使所属领域技术人员能更周密、更全面地了解本发明的范围。陈述了很多具体细节，例如具体部件、装置和方法的示例，以便全面理解本发明的实施例。显然，对所属领域技术人员而言，不必采用所述具体细节、可以多种不同形式实现这些示例性实施例、而且不应将这些示例性实施例看作是对本发明范围的限制。在一些示例性实施例中，未对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术进行详细描述。
[0116]本说明书所使用的术语仅用于描述具体示例性实施例，而并非限制。本说明书所使用的单数形式“一”和“该”意欲还包括复数形式，除非文中明确地指明了相反情况。术语“包括”、“包含”、“含”和“具有”是包罗广泛的，因而明确说明了所述特征、集合、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、集合、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。除非具体指定了进行顺序，本说明书所述的方法步骤、过程和操作不必要求它们按所讨论或所阐述的具体顺序进行。还要理解的是，可以采用附加的或替换的步骤。
[0117]前面对实施例的描述仅为了说明和描述的目的，并非穷举或限制本发明。一个特定实施例的独立元件或特征一般不局限于该特定实施例，在适合的情况下，可互换并可用在被选定的实施例中(即使未具体示出或描述)。相同部分也可以以多种方式变换。可以认为这种变换形式没有超出本发明，且所有这些改型均落入本发明的范围内。
[0118]相关申请的交叉引用
[0119]本发明要求享有2012年6月8日递交的美国临时专利N0.61/657，269的优先权。上述申请的全部内容通过引用合并于本申请中。
【权利要求】
1.一种控制电动工具操作的方法，该电动工具具有可驱动地连接到输出心轴以将旋转运动传递到所述心轴的电机，该方法包括: 通过位于电动工具中的控制器接收输入，该输入指示用于电子离合器的离合器设置，该离合器设置可从钻孔模式和驱动模式中选择； 当离合器设置处于驱动模式时，通过控制器，通过以下步骤监测施加到输出心轴的扭矩: 周期地抽样被输送到电机的电流； 存储一系列最近取样的电流测量值，该一系列电流测量值被存储在电动工具的存储器中；和 借助线性回归确定所述一系列电流测量值的斜率； 当离合器设置处于驱动模式时，通过控制器部分地基于所述一系列的电流测量值的斜率中断向输出心轴的扭矩传递；及 当离合器设置处于钻孔模式时，通过控制器忽略被施加到输出心轴的扭矩。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 通过控制器，检测由工具操作者释放扳机开关和随后按压扳机开关的事件，其中扳机开关控制输送到电机的电功率的量，且由工具操作者释放扳机开关和随后按压扳机开关的事件发生在中断扭矩传递的时间限制中；和 通过控制器，在产生触觉反馈并响应检测所述由工具操作者释放扳机开关和随后按压扳机开关的事件之后，向电机供电一段时间。
3.如权利要求1所述的方法，还包括: 通过控制器，比较所述斜率和最小斜率阈值； 当所述斜率超过最小斜率阈值时，通过控制器，将斜率计数器增加I ; 通过控制器，评估与设置标准有关的斜率计数器，其中设置标准指示用于被电动工具驱动的紧固件的期望停止位置；和 当斜率计数器满足设置标准时，通过控制器，中断向输出心轴的扭矩传递。
4.如权利要求3所述的方法，还包括: 通过控制器，存储一系列用于斜率计数器的值；和 通过控制器，关于设置标准评估所述一系列用于斜率计数器的值。
5.如权利要求4所述的方法，还包括，当所述一系列用于斜率计数器的值从最旧的值至最新的值为增加时，中断扭矩传递。
6.如权利要求4所述的方法，还包括，当所述一系列用于斜率计数器的值从最旧的值至中间值为增加且从中间值至最新的值为减小时，中断扭矩传递。
7.如权利要求1所述的方法，还包括提供用于工具操作期间的离合器设置的视觉指/Jn ο
8.如权利要求1所述的方法，其中，接收输入还包括接收来自设置在电动工具壳体上的一个或两个按钮的信号，此处两个按钮中的一个与钻孔模式关联，两个按钮中的另一个与驱动模式关联。
9.如权利要求8所述的方法，还包括使集成于由操作者作动的两个按钮中的一个中的图标变亮，此处该图标指示与被作动按钮关联的操作模式。
10.如权利要求1所述的方法，还包括: 在紧接中断扭矩传递之前，通过控制器，确定被输送到电机的电流的大小； 通过控制器，响应来自工具操作者的输入，将所述电流的大小存储在存储装置中； 当被输送到电机的电流量等于或超过被存储的电流大小时，在随后的工具操作期间，中断向输出心轴的扭矩传递。
11.一种便携式手持电动工具，包括: 壳体； 电机，可驱动地连接到输出心轴，以将旋转运动传递到该输出心轴； 电流传感器，配置为抽样检查被输送到电机的电流； 输入部件，其可由工具操作者操作，以设置用于工具的离合器设置，该离合器设置可从钻孔模式、自动驱动模式和一个或多个使用者定义的驱动模式中选择，此处每个使用者定义的驱动模式指定不同的扭矩值，在所述扭矩值处中断向输出心轴的扭矩传递；和 控制器，配置为接收来自输入部件的离合器设置和来自电流传感器的电流测量值，其中当离合器设置处于自动驱动模式时，控制器操作以中断传到输出心轴的扭矩、监测电流测量值的变化速率、和响应超过速率变化阈值的变化速率而中断传到输出心轴的扭矩，该控制器还操作为，当离合器设置被选择为处于被选择的一个使用者定义的驱动模式时，根据该被选择的一个使用者定义的驱动模式设置最大电流阈值的值，并响应超过该最大电流阈值的电流测量值中断传到输出心轴的扭矩。
12.如权利要求11所述的电动`工具，其中，当离合器设置处于自动驱动模式时，控制器操作为接收来自电流传感器的电流测量值、将一系列最近取样的电流测量值存储在电动工具的存储器中、和借助线性回归确定所述一系列电流测量值的斜率，并部分地基于该一系列电流测量值的斜率操作，以中断扭矩传递。
13.如权利要求12所述的电动工具，其中，所述控制器还操作为比较所述斜率与最小斜率阈值；根据该斜率与最小斜率阈值的比较调节斜率计数器，评估与设置标准有关的斜率计数器，并当斜率计数器满足设置标准时，中断向输出心轴的扭矩传递，此处设置标准指示被电动工具驱动的紧固件的期望停止位置。
14.如权利要求10所述的电动工具，其中，当离合器设置为钻孔模式时，忽略施加到输出心轴的扭矩。
15.如权利要求10所述的电动工具，其中，在中断向输出心轴的扭矩传递的同时，控制器为工具操作者提供触觉反馈。
16.如权利要求10所述的电动工具，其中，所述输入部件还被限定为集成于壳体中的两个按钮，使得一个按钮的作动将离合器设置设定为钻孔模式，另一按钮的作动将离合器设置设定为驱动模式。
17.如权利要求16所述的电动工具，其中，由工具操作者作动的两个按钮中的一个在工具的操作期间变亮。
18.如权利要求10所述的电动工具，其中，输入部件还被限定为旋转选位电位计开关组件，其包括: 装配平台，其旋转地安装到本体； 旋转装置，其旋转地安装到装配平台，使得旋转装置的手动轴向旋转发挥作用以产生离合器设置；和 相对的第一和第二方向开关，被安装至装配平台，其中在装配平台的手动旋转期间当第一或第二方向开关中的一个接触本体时，产生用于输出心轴的前进或相反的操作方向的旋转命令。
19.如权利要求10所述的电动工具,还包括位于壳体上的显示端口，该显示端口包括多个双色发光二极管(LED)，每个发光二极管操作为显示三种颜色，包括两种元色和第三种颜色，该第三种颜色是两种元色的混合，每个LED颜色提供电动工具的多种不同操作模式的视觉指示。
20.如权利要求10所述的电动工具，还包括位于壳体上的显示端口，其中用于被选择的一个使用者定义驱动模式 的数值被呈现在该显示端口上。
【文档编号】B23B45/02GK103481251SQ201310227248
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月8日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】S.洛夫拉斯, M.A.马图西, J.麦克罗伯茨, D.米勒, C.J.默里, W.K.恩格, S.J.菲利普斯, J.普雷斯特里, F.秦, O.瑟吉延科, C.W.舒克, K.斯通斯 申请人:布莱克和戴克公司