电动工具及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动工具的控制方法，尤其涉及一种用于控制电动螺丝刀的电机转速的方法。
[0002]本发明还涉及一种应用上述控制方法的电动工具，尤其涉及一种应用该控制方法的电动螺丝刀。
【背景技术】
[0003]现有的电动工具，如电动螺丝刀，通过加载的电源提供电流，来驱动电机转动，从而使工作头旋转以将螺丝钻进木板中。通常在电动螺丝刀的使用过程中，使用者需要将螺丝钻至头部贴近工件的表面，一方面避免螺丝头部被过深地钻入工件内部，另一方面避免螺丝头部被不小心钻进工件后，破坏工件表面的完整性。
[0004]通常这种电动工具会设有过载保护装置。这种过载保护装置可以是一种机械式离合器，可在上述电流过载的情况下，使电动工具的工作头与电机脱离配合。采用这种过载保护装置的电动工具通常会同时在其机壳的前部设有一个扭力罩，即一个标有若干刻度的可旋转的罩子。这些刻度表示电动工具工作的极限扭力档位。使用者使用时可预先通过旋转扭力罩来设定电动工具工作的极限扭力值，也就是说，当电动工具工作中输出的扭力矩达到或超过该预先设定的极限值时，离合器系统会自动开始工作而使电动工具的工作头和电机脱离配合。此外，采用这种过载保护装置的电动螺丝刀也可以是在其机壳的前端延伸出一个套管，该套管的前端与电动螺丝刀的工作头的前端基本持平。通过这种设置，当螺丝钻到的其头部贴到木板的表面时，套管的前端部也贴到木板的表面，再进一步钻动螺丝，套管会受到木板的抵压而使其触动机壳内的离合器机构，从而使工作头和电机脱离配合。但上述结构都过于复杂。在此基础上，提供电子控制组件，自动检测螺钉是否达到工件表面，到达工件表面时，自动停机。但由于不同类型的螺丝具有不同的主体直径，或者具有不同的头部形状，如此，其钻进同一木板中的情形也各不相同。此外，不同的木板由于材质不同使得其硬度也不同，如此，同一螺丝钻进不同材质的木板中的情况也不尽相同。但电子控制组件的自动停机的触发条件却没有发生太多变化，导致电动工具要么过早停机，要么太晚才停机。因此，具有自动停机功能的电动工具并不能实现准确地将螺钉打入到工件表面。因此，急需一种结构简单，但又能准确将螺钉打入工件表面的电动工具。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种电动工具，便于操作者观察螺钉进入工件表面的状态，选择在螺钉恰好完全进入工件表面时手动停止对螺钉的进一步驱动，实现将螺钉准确打入工件表面。
[0006]为实现上述目的,本发明的技术方案是:电动工具包括,输出轴，马达，驱动输出轴；电源，为马达提供能量；传感器，检测表征输出轴负载的参数；控制器，接收传感器传递的信号，根据传感器传递的信号控制输出轴的状态；所述输出轴具有连续输出模式和间断输出模式，在连续输出模式下，输出轴为连续旋转状态，在间断输出模式下，输出轴交替出现旋转阶段和静止阶段，当表征输出轴负载的参数的变化满足预设条件时，控制器控制输出轴进入间断输出模式。
[0007]优选的，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数或高阶导数为正且大于或等于预设值。
[0008]优选的，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数或高阶导数的函数为正且大于或等于预设值。
[0009]优选的，所述表征输出轴负载的参数为流经马达的电流、马达的旋转速度、马达两端的电压、或电动工具的效率中的一个。
[0010]优选的，控制器记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，控制器根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。
[0011]优选的，控制器记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。
[0012]优选的，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间。
[0013]优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第一预设持续时间，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第二预设持续时间，所述第一预设持续时间大于第二预设持续时间。
[0014]优选的，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的频率。
[0015]优选的，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间和频率。
[0016]优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积大于第一预设乘积，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积为第二预设乘积，所述第一预设乘积大于第二预设乘积。
[0017]优选的，间断输出模式下，旋转阶段出现的持续时间和/或频率为固定值。
[0018]优选的，间断输出模式下，控制器记录旋转阶段结束时表征输出轴负载参数的数值，控制器根据旋转阶段结束时的所述参数的数值控制下一个旋转阶段出现的状态。
[0019]优选的，所述电动工具还包括设置在电源与马达之间的电子开关，所述电子开关包括断开状态和闭合状态，断开状态时，中断电源至马达的能量传递，闭合状态时，允许电源至马达的能量传递，所述控制器通过控制电子开关的状态来控制输出轴的状态。
[0020]优选的，控制器通过发送PffM信号来控制电子开关的状态，间断输出模式下，控制器根据预设规律发出间断的PWM信号，连续输出模式下，控制器发出连续的PWM信号。
[0021]本发明还提供一种控制上述电动工具的控制方法，便于操作者观察螺钉进入工件表面的状态，在螺钉恰好完全进入工件表面时手动停止对螺钉的进一步驱动，实现将螺钉准确打入工件表面。
[0022]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种电动工具的控制方法，所述控制方法包括以下步骤:控制电动工具进入连续输出模式，连续输出模式下输出轴为连续旋转状态；检测表征输出轴负载的参数；判断所述参数的变化是否满足预设条件；当所述参数满足预设条件时，控制电动工具进入间断输出模式，间断输出模式下，输出轴交替出现静止阶段和旋转阶段。
[0023]优选的，所述控制方法还包括，记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。
[0024]优选的，所述控制方法还包括，记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。
[0025]优选的，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数、高阶导数、二阶导数的函数、或高阶导数的函数为正且大于或等于预设值。
[0026]优选的，所述表征输出轴负载的参数为流经马达的电流、马达的旋转速度、电源的电压、或电动工具的效率中的一个。
[0027]优选的，所述控制方法还包括，记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。
[0028]优选的，所述控制方法还包括，记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。
[0029]优选的，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间。
[0030]优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第一预设持续时间，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第二预设持续时间，所述第一预设持续时间大于第二预设持续时间。
[0031]优选的，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的频率。
[0032]优选的，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段的持续时间和出现的频率。
[0033]优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积大于第一预设乘积，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积为第二预设乘积，所述第一预设乘积大于第二预设乘积。
[0034]优选的，间断输出模式下，旋转阶段出现的持续时间和/或频率为固定值。
[0035]优选的，所述控制方法还包括，间断输出模式下，记录旋转阶段结束时表征输出轴负载参数的数值，控制器根据旋转阶段结束时的所述参数的数值控制下一个旋转阶段出现的状态。
[0036]与现有技术相比，本发明的电动工具在螺钉接近完全进入工件表面时输出轴间歇性的旋转，在输出轴静止时，操作者可清楚观察螺钉进入工件表面的状态，选择在螺钉恰好完全进入工件表面时手动停止对螺钉的进一步驱动，实现将螺钉准确打入工件表面。由于是操作者手动停止对螺钉的进一步驱动，因此在任何工况下，螺钉都能准确打入工件表面，提高了电动工具工作的准确性和通用性。
【附图说明】
[0037]下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
[0038]图1是较佳实施方式的电动工具的结构示意图。
[0039]图2是图1中电动工具较佳实施方式的电路框图。
[0040]图3是图2中电动工具较佳实施方式的工作流程图。
[0041]10电动螺丝刀24扳机开关
[0042]12线路板26控制器
[0043]14壳体30传感器
[0044]16马达32电子开关
[0045]18电源40螺钉
[0046]22输出轴
【具体实施方式】
[0047]本发明的控制方法可应