BRPI0710092B1

BRPI0710092B1 - Ferramenta elétrica

Info

Publication number: BRPI0710092B1
Application number: BRPI0710092-2A
Authority: BR
Inventors: Kouji Katou; Kazuya Takeuchi; Ichiro Kusakari; Osamu Itagaki; Takahiro Nagaoka
Original assignee: Max Co., Ltd.
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2020-09-24
Also published as: RU2008143369A; US8378600B2; KR20140098183A; CN101415527B; US20120160364A1; KR101459997B1; EP2002939B1; NO20084153L; DK2002939T3; AU2007236662A1; BRPI0710092A2; ZA200807905B; JP2007276042A; EP2002939A2; TW200800725A; JP4961808B2; EP2002939A9; WO2007116914A1; EP2002939A4; NO338472B1

Abstract

FERRAMENTA ELÉTRICA. É divulgada uma ferramenta elétrica (A) na qual uma porta funcional (5) é operada pela repetição de um motor (4) nas direções para frente e invertida uma ou mais vezes. O motor (4) é compostopor um motor sem escova.No motor (4), um sensor (H) para detectar a posição de rotor (15) fica assim disposto para ficar avançado em 30° (Mais ou Menos Teta)° em ângulo elétrico a partir da parte intermediária entre as partes dos dentes do estator (16) na direção para frente do rortor (15).Com base nos resultados detectados pelo sensor (H), uma parte de controle (20) para controlar a rotação do motor (4). Além do mais, a parte de controle (20) seleciona o sinal detectado pelo sensor (H) para que a relação entre o rotor (15) e o sinal detectado pelo sensor (H) seja mantida inalterada, independentemente de o rotor (15) rotacionar na direção para frente ou na direção invertida.

Description

FERRAMENTA ELÉTRICA

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito a uma ferramenta elétrica e, mais particularmente, a uma ferramenta elétrica na qual uma parte operacional é atuada pela rotação de um motor nas direções normal e invertida, e um motor sem escovas é usado como o motor.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Como uma ferramenta elétrica na qual uma parte operacional é atuada pela rotação de um motor nas direções normal e invertida, era conhecida uma máquina de fixação de ferragens para fixar ferragens com um arame (por exemplo, JP-A-2003-267307). Nesta máquina de fixação de ferragens, um motor com escovas era usado, no geral, como uma fonte de acionamento. O motivo pelo qual este motor com escovas é usado se deve ao alto torque que pode ser obtido, apesar do pequeno tamanho, e de o tamanho da máquina poder ser reduzido pelo uso do motor com escovas.

[003] Na máquina de fixação de ferragens convencional supra descrita, sensores de posição ficam dispostos em diversas posições na parte funcional como meio para determinar sincronismo para comutar a rotação do motor com escovas entre a rotação normal, interromper e inverter a rotação para que o estado da parte funcional possa ser reconhecido, dependendo se o motor passou ou não as posições dos sensores. Entretanto, inúmeros sensores são exigidos para conduzir a complicada operação de comutação da rotação e, a fim de obter informação posicional altamente precisa, é exigida uma etapa de ajuste das posições dos sensores.

[004] Além do mais, no caso de avaliar uma posição do motor pelo monitoramento do tempo com base em um certo ponto de referência, há um problema tal que pode ocorrer um grande erro na posição avaliada, em virtude de a velocidade do motor variar de acordo com uma mudança na tensão da bateria.

[005] Adicionalmente, quando aceleração e desaceleração abruptas forem repetidas em um curto período, há uma expectativa de que os seguintes problemas possam ocorrer.

[006] (1) Em todos os momentos da rotação normal ou da rotação invertida do motor passa uma corrente elétrica intrusiva e um enrolamento é aquecido. Quando a polaridade da escova é comutada durante a rotação para inverter rapidamente a rotação, fagulhas são geradas, e a escova pode se desgastar e precisar ser trocada.

[007] (2) Até que a vida útil do motor termine, os desempenhos do motor (número de rotação, aceleração) são deteriorados e, portanto, a deterioração dos desempenhos da máquina é inevitável.

[008] (3) A máquina não pode ser usada em um estado eficiente quando os desempenhos do motor se deterioram, e o consumo de energia aumenta. No caso do acionamento por bateria, a bateria deve ser carregada muitas vezes, em virtude de a quantidade funcional por carga diminuir. Em decorrência disto, a vida útil da bateria diminui.

[009] Ainda adicionalmente, o ângulo de um rotor e o sincronismo para energizar o enrolamento são fisicamente determinados em função de uma estrutura do motor com escovas. Por este motivo, no caso em que o motor é ajustado para funcionar eficientemente na rotação normal, o motor não funcionará eficientemente na rotação invertida, gerando muito ruído. Portanto, havia um problema como este em que não se podia esperar a operação eficiente no controle do motor com escovas, quando a rotação normal e a rotação invertida eram misturadas.

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO

[0010] Uma ou mais modalidades da invenção fornecem uma ferramenta elétrica que pode realizar funções estabilizadas em um período prolongado de tempo e sem carga de manutenção pelo uso de um motor sem escovas, em vez de um motor com escovas.

[0011] De acordo com uma ou mais modalidades da invenção, é fornecida uma ferramenta elétrica na qual uma parte funcional é atuada pela rotação repetitiva de um motor em uma direção normal e em uma direção invertida uma ou mais vezes, com um sensor para detectar uma posição de um rotor do motor, em que tanto o número de rotação quanto a posição de rotação do motor, quanto ambos, são medidos por um sinal de detecção do sensor, e um estado funcional da parte funcional é reconhecida a partir dos resultados da medição.

[0012] De acordo com a ferramenta elétrica supra descrita, é possível avaliar o número de rotações e a posição de rotação do rotor a partir do sinal de detecção do sensor. Portanto, torna-se desnecessário fornecer muitos sensores de posição para detectar o estado funcional da parte funcional, habilitando assim um menor número de componentes, e que a informação posicional com alta capacidade de análise, dependendo do número de rotações do motor, pode ser obtida. Em decorrência disto, uma etapa para ajustar os sensores de posição, confirmar a operação e assim por diante pode ser eliminada, e a eficiência funcional aumenta. Ao mesmo tempo, problemas em função do dano dos sensores de posição não ocorrerão e, portanto, é possível fornecer a ferramenta elétrica de maior qualidade.

[0013] A ferramenta elétrica pode ser provida com dispositivo de restrição para restringir corrente elétrica para acionar o motor, e o dispositivo de restrição pode controlar a corrente elétrica para que a corrente elétrica possa ser restrita a valores de corrente limites de pelo menos dois estágios.

[0014] De acordo com a ferramenta elétrica supra descrita, é possível acionar o motor com uma grande corrente de acionamento no caso em que um grande torque é exigido (quando rápida aceleração for exigida, torque carregado é grande), e com uma pequena corrente de acionamento no caso em que um pequeno torque será suficiente. Em decorrên-cia disto, o consumo de corrente elétrica pode ser reduzido, e pode-se impedir que o motor seja aquecido.

[0015] Além do mais, a ferramenta elétrica pode ter pelo menos três dos sensores, e o motor pode incluir um motor sem escovas.

[0016] De acordo com a ferramenta elétrica supra descrita, pelo uso do motor sem escovas em vez do motor com escovas, a própria escova, que é um fator para a vida útil do motor, pode ser eliminada e, portanto, é possível prolongar consideravelmente a vida da ferramenta elétrica.

[0017] Os sensores podem ficar dispostos em posições avançadas em um ângulo elétrico de 30 ° ± θ ° a partir de uma posição intermediária entre os respectivos dentes do estator, uma parte de controle para controlar a rotação do motor pode controlar um sinal de acionamento para acionar o motor com base no resultado de detecção da posição do rotor pelos sensores, e a parte de controle pode selecionar um sinal de detecção dos sensores para que a relação entre o rotor e o sinal de detecção dos sensores possa ser equivalente tanto na rotação normal quando na rotação invertida do rotor.

[0018] De acordo com a ferramenta elétrica supra descrita, pela disposição dos sensores nas posições deslocadas em um ângulo elétrico de 30 ° na direção invertida da rotação da posição intermediária entre os respectivos dentes do estator, o sincronismo para inserir a tensão pode ser detectado de antemão tanto na rotação normal quando na rotação invertida. Portanto, é possível rotacionar o rotor tanto na direção normal quanto na direção invertida em um ângulo avançado eficiente do motor.

[0019] Adicionalmente, a ferramenta elétrica pode ser provida com dispositivo de restrição para restringir corrente elétrica para acionar o motor, e o dispositivo de restrição pode controlar a corrente elétrica para que a corrente elétrica possa ser restrita a valores de corrente limites de pelo menos dois estágios.

[0020] De acordo com a ferramenta elétrica supra descrita, a eficiente operação pode ser feita tanto na rotação normal quando na rotação invertida. Em virtude de a corrente elétrica para o torque exigido poder ser reduzida, o limite pode ser ajustado em um valor baixo. Portanto, é possível rotacionar o rotor tanto na direção normal quanto na direção invertida em um ângulo avançado eficiente do motor.

[0021] Portanto, é possível esperar adicionalmente vantagens tais como o menor consumo de corrente e que o motor não pode ser aquecido.

[0022] Outros aspectos e vantagens da invenção ficarão aparentes a partir da descrição, desenhos e reivindicações que seguem.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[0023] A figura 1 é uma vista explicativa que mostra uma ferramenta de energia em uma modalidade exemplar da invenção.

[0024] A figura 2(a) é uma vista frontal para explicar a relação entre um motor com escovas e um sensor.

[0025] A figura 2(b) é uma vista em perspectiva vista de uma face lateral para explicar a relação entre o motor com escovas e o sensor.

[0026] A figura 3(a) é uma vista para explicar posições dos sensores que são fornecidas em um motor sem escovas.

[0027] A figura 3(b) é uma vista para explicar as posições dos sensores que são fornecidos no motor sem escovas.

[0028] A figura 4 é um diagrama de blocos para explicar o acionamento do motor sem escovas.

[0029] A figura 5(a) é um cronograma para explicar a relação entre os sensores e os sinais de acionamento de um inversor durante a rotação normal do motor sem escovas.

[0030] A figura 5(b) é um cronograma para explicar a relação entre os sensores e os sinais de acionamento do inversor durante a rotação invertida do motor sem escovas.

[0031] A figura 6 é uma vista explicativa de um motor sem escovas em uma outra modalidade.

[0032] A figura 7 é um fluxograma para controlar uma sequência de operações de uma máquina de fixação de ferragens pelo número de rotações do motor.

[0033] A figura 8 é um fluxograma para explicar a recuperação de uma máquina de fixação de ferragens quando aconteceu um problema.

[0034] A figura 9 é uma vista para explicar mudanças da corrente elétrica que flui até o motor da máquina de fixação de ferragens, e da corrente elétrica depois de controlada.

[0035] A figura 10 é um diagrama de blocos para conduzir os controles da corrente elétrica.

[0036] Descrição dos números e sinais de referência
4 Motor
15 Rotor
16 Dente do estator
20 Parte de controle
21 Inversor
A Ferramenta elétrica
H Sensor

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

[0037] A figura 1 mostra uma ferramenta elétrica “A” em uma modalidade de acordo com a invenção. Na descrição seguinte, um caso em que a invenção é aplicada em uma máquina de fixação de ferragens para fixar ferragens será descrito como uma modalidade exemplar da invenção. Nesta máquina de fixação de ferragens “A”, um arame 100 é alimen-tado do cartucho 1 até um braço guia 3 por um motor de alimentação 2. Depois que o arame 100 é enrolado ao redor das ferragens 200, um motor de enrolamento 4 é rotacionado para fixar as ferragens com o arame 100. O motor de alimentação 2 é rotacionado em uma direção normal para enrolar assim o arame 100 ao redor das ferragens. Então, o motor de enrolamento 4 é rotacionado na direção normal para mover uma luva (uma parte de trabalho) 5 para frete por deslizamento, e um gancho 6 fornecido em uma extremidade distal da luva 5 agarra o arame 100. Posteriormente, o motor de alimentação 2 é rotacionado em uma direção invertida para remover folga do arame 100. Então, o motor de enrolamento 4 é rotacionado novamente na direção normal para mover a luva 5 para frente, e uma tesoura 7 ligada com esta luva 5 é operada para cortar o arame 100.

[0038] Neste estado, o gancho 6 agarra uma parte do arame 100 que foi enrolado ao redor das ferragens 200. Quando o motor de enrolamento 4 é adicionalmente rotacionado na direção normal para mover a luva 5 para frente, a luva 5 é desencaixada de um obstáculo mecânico (não mostrado), que restringe a rotação da luva 5, e a luva 5 começa a ro-tacionar. Então, o ganho 6 fornecido na extremidade distal da luva 5 também é integralmente rotacionado com a luva 5, e oscila o arame 100 que está agarrado, para fixar assim as ferragens 200. Depois que as ferragens 200 são ligadas, o motor de enrolamento 4 é rotaci-onado na direção invertida para liberar o arame 100 que foi agarrado pelo gancho 6, e a luva 6 retorna para um ponto original.

[0039] Na máquina de fixação de ferragens da modalidade exemplar da invenção, uma unidade de ímã 12, substancialmente em uma forma tipo disco, que é fornecida com um ímã sensor 11 em uma parte de uma face periférica deste, é anexada em um eixo rotatório 10 do motor 4, como mostrado na figura 2. Um sensor de detecção 13, tal como um sensor Hall, uma bobina de busca responsiva ao ímã sensor 11 é fornecido próximo da unidade de ímã 12. No caso em que o sensor de detecção 13 é o sensor Hall, o número de rotações de um rotor 14 pode ser detectado a partir de um ciclo de mudanças em um fluxo magnético, e uma posição do rotor 14 pode ser detectada a partir da tensão elétrica. No caso em que o sensor de detecção 13 é a bobina de busca, o número de rotações do rotor pode ser detectado como um valor análogo da tensão indutiva, e o estado da luva 5 pode ser reconhecido a partir da posição de rotação e do número de rotações do rotor 14. Desta maneira, é possível avaliar a posição da luva 5 sem usar um sensor de detecção de posição. Por exemplo, em relação à alimentação da luva 5, é possível reconhecer em qual posição a luva 5 está, depois de um certo número de rotações normais do rotor.

[0040] No caso em que o estado da máquina é reconhecido a partir do tempo de funcionamento, o estado da máquina não pode ser precisamente reconhecido em virtude de a velocidade do motor variar à medida que a tensão varia. Entretanto, é possível reconhecer o estado da máquina desprezando a velocidade, pelo seu reconhecimento a partir da quan-tidade de rotações.

[0041] No geral, um motor com escovas foi usado como o motor de enrolamento 4 em virtude de pequena dimensão e alto torque ser exigidos no motor de enrolamento. Entretanto, houve vários problemas com o motor com escovas, como exposto nos problemas da tecnologia anterior. Por este motivo, na modalidade exemplar da invenção, um motor sem escovas (por exemplo, um motor sem escovas com seis fendas e quatro polos) é usado como este motor de enrolamento 4, em vez do motor com escovas.

[0042] Neste motor de enrolamento 4, uma posição de um rotor 15 é detectada pelos três sensores H. De acordo com um resultado da detecção, corrente elétrica passa até os enrolamentos C do estator, e o rotor 15 é rotacionado pela atração e repulsão entre os campos magnéticos gerados nos dentes do estator 16 e pelas forças eletromagnéticas dos ímãs permanentes 17 do rotor 15. No caso em que os sensores Hall H (H1, H2 e H3) para detectar a posição do rotor 15 são arranjados em uma posição intermediária (em um ângulo avançado de 0 grau) entre os dois dentes do estator 16, da forma mostrada na figura 3(a), o mesmo desempenho é obtido tanto na rotação normal quanto na rotação invertida. Entretanto, é necessário inserir a tensão previamente, considerando tempo de retardo da corrente elétrica pela indutância dos enrolamentos em relação a um sincronismo quando a corrente elétrica para gerar os maiores fluxos de torque for aplicada. Por este motivo, no caso de o rotor 15 ter os ímãs permanentes 17 embutidos, é necessário passar a corrente até os enrolamentos do estator C de forma ainda mais anterior ao sincronismo exposto na direção de rotação, com o propósito de usar efetivamente o torque de relutância. Portanto, nesta invenção, a fim de detectar o sincronismo da inserção de tensão antecipadamente, os sensores H para detectar a posição do rotor 15 são arranjados em posições deslocadas em um ângulo elétrico de 30 °el, na direção da rotação invertida, a partir da posição intermediária entre os dois dentes do estator 16, da forma mostrada na figura 3(b). Desta maneira, o rotor pode ser rotacionado com alto torque durante a rotação normal. Entretanto, durante a rotação invertida, a posição do rotor 15 fica atrasada em relação aos sensores H em um ângulo elétrico de 30 ° e, portanto, o rotor não pode ser rotacionado com o alto torque, no caso em que a corrente que passa até os enrolamentos C do estator é controlada em relação aos sensores com a mesma lógica que no momento da rotação normal. Entretanto, na presente invenção, sinais de detecção dos sensores H são selecionados para que a posição do rotor 15 possa ser detectada da mesma maneira, tanto na rotação normal quanto na rotação invertida do rotor 15.

[0043] A figura 4 é um diagrama de blocos para descrever controle elétrico do motor de enrolamento 4. A posição do rotor 15 é detectada pelos sensores Hall H1 até H3. Uma parte de controle 20 transmite sinais de acionamento até um inversor 21 com base nos resultados da detecção pelos sensores Hall H1 até H3 para passar correntes de acionamento até os enrolamentos C (C1 até C3) do estator com uma fase U, fase V e fase W. A atração e a repulsão entre os campos magnéticos gerados e os ímãs permanentes 17 do rotor 15 são repetidas, para rotacionar assim o rotor 15.

[0044] Quando o rotor 15 é rotacionado na direção normal, a parte de controle 20 controla o inversor 21 para que a corrente de acionamento possa passar até os enrolamentos do estator C1 até C3, ligando sequencialmente as portas G1 até G3 dos braços superiores (U+, V+, W+) do inversor 21, enquanto os sensores H1, H2, H3 estão ligados, e ligando sequencialmente as portas G4 até G6 dos braços inferiores (U-, V-, W-) do inversor 21, enquanto os sensores H1, H2, H3 estão desligados, da forma mostrada na figura 5(a). Por outro lado, quando o rotor 15 for rotacionado na direção invertida, a parte de controle 20 controla o inversor 21 para que a corrente de acionamento possa passar até os enrolamentos C1 até C3 do estator, ligando sequencialmente as portas G1 até G3 dos braços superiores (U+, V+, W+) do inversor 21, enquanto os sensores H1, H2, H3 estão desligados, e ligando sequencialmente as portas G4 a G6 dos braços inferiores (U-, V-, W-) do inversor 21, enquanto os sensores H1, H2, H3 estão ligados, da forma mostrada na figura 5(b). Desta maneira, a direção de rotação do rotor 15 é controlada.

[0045] No caso em que os ímãs permanentes 17, que são arranjados no rotor 15, são curvos na forma de um arco mostrado na figura 6, o torque de relutância é fortemente exercido. Portanto, uma entrada de tensão que é feita antecipadamente no ângulo elétrico de cerca de 40 °el será mais eficiente em alguns casos. Considera-se que, no caso em que os sensores são arranjados colocando preferência tanto na rotação normal quanto na rotação invertida, dependendo da proporção entre a rotação normal e a rotação invertida da máquina, a entrada pode ser diminuída no total. Portanto, no caso de ser dar preferência na rotação normal, os sensores podem ser arranjados de forma a ficar avançados, por exemplo, em um ângulo elétrico de 40 ° em relação à rotação normal, e arranjados de forma a ser avançados em um ângulo elétrico de 20 ° durante a rotação invertida, no acionamento do motor.

[0046] A parte de controle 20 reconhece o número de rotações do motor pela contagem dos sinais de detecção dos sensores H para detectar a posição do rotor 15. Portanto, da mesma maneira que no caso do uso do motor com escovas supra descrito, a posição da luva 5 pode ser reconhecida sem usar o sensor de detecção de posição. Em resumo, harmonizando a alimentação da luva 5, é possível reconhecer em qual posição a luva 5 está, depois de um certo número de rotações normais da luva 5.

[0047] Por exemplo, explicando em relação ao fluxograma da figura 7, o motor de alimentação é rotacionado para alimentar o arame (Etapa ST1), quando o motor de alimentação finalizou uma rotação N1 (Etapa ST2), considera-se que o arame foi enrolado ao redor das ferragens, e o motor de alimentação é interrompido na Etapa ST3. Então, o motor de enrolamento é rotacionado na direção normal para mover a luva para frente (Etapa ST4), quando o motor de enrolamento tiver finalizado uma rotação N2, considera-se que o gancho se moveu até a posição para agarrar o arame (Etapa ST5), e o motor de enrolamento é interrompido na Etapa ST6. Posteriormente, o motor de alimentação é rotacionado na direção invertida (Etapa ST7), e quando o motor de alimentação tiver finalizado uma rotação N3, considera-se que a folga do arame foi removida (Etapa ST8). A rotação do motor de alimentação é interrompida na Etapa ST9, e o motor de enrolamento é novamente rotacionado na direção normal (Etapa ST10).

[0048] Quando o motor de enrolamento tiver finalizado uma rotação N4 (Etapa ST11), considera-se que a luva se moveu para frente até a posição onde a tesoura de arame pode trabalhar e o arame foi cortado. Quando a carga de torque tiver alcançado um valor determinado na Etapa ST12, considera-se que as ferragens foram ligadas. Na etapa ST13, o gancho é liberado do arame, e ao mesmo tempo, o motor de enrolamento é rotacionado na direção invertida para retornar a luva ao ponto original. Quando o motor de enrolamento tiver finalizado uma rotação N5, considera-se que a luva retornou ao ponto original (Etapa ST14), e o motor de enrolamento é interrompido na Etapa ST15, para finalizar assim uma sequência dos trabalhos de ligação.

[0049] No caso em que o arame deixou de fixar as ferragens e ficou em um estado emaranhado com o gancho, a energia deve ser desligada, e o gancho deve ser rotacionado pelas mãos para remover o arame. Neste caso, o problema também pode ser tratado da mesma maneira do controle de operação do motor supra descrita.

[0050] Uma vez que a posição do rotor foi detectada pelos sensores, a posição de rotação do rotor pode ser avaliada pelos resultados da detecção pelos sensores. Pela avaliação da posição de rotação do rotor, é possível avaliar a posição de rotação do gancho. Portanto, da forma mostrada no fluxograma da figura 8, por exemplo, quando um erro ocorreu, um botão de liberação de erro (não mostrado) é pressionado (Etapa ST20). Então, o rotor é rotacionado (Etapa ST21) e, quando for avaliado, a partir de uma combinação dos sensores H1, H2, H3, que o rotor foi rotacionado para uma posição determinada (posição de liberação) (Etapa ST22), o motor é interrompido na Etapa ST23. Dessa maneira, é possível interromper o gancho na posição em que o arame pode ser removido sem rotacionar o gancho com as mãos, e uma operação para remover o problema pode ser facilmente conduzida na Etapa ST24.

[0051] A parte de controle 20 controla as portas do inversor 21, para controlar assim as rotações normal e invertida do rotor e, ao mesmo tempo, controlar a grandeza da corrente elétrica que passa até o interior do motor. No geral, quando o motor é acionado e a rotação é comutada, uma grande corrente intrusiva passa, e o motor é aquecido com um fluxo desta corrente intrusiva. A parte de controle 20 monitora e controla a corrente intrusiva com o propósito de diminuir o aquecimento.

[0052] (a) da figura 9 mostra uma corrente elétrica que passa até o motor de enrolamento 4 na máquina de ligação convencional. T1 é um período de tempo no qual a luva 5 se move para frente pela rotação do motor 4 na direção normal, T2 é um período de tempo no qual o arame é enrolado para fixar as ferragens pela rotação do motor 4 na direção normal, e T3 é um período de tempo no qual o gancho 6 é liberado do arame enrolado para recuar a luva 5.

[0053] Na máquina de ligação convencional mostrada em (a) da figura 9, uma grande corrente intrusiva passa no início de cada período de tempo. Entretanto, na modalidade exemplar da invenção, no período de tempo T1, um grande torque não é exigido em virtude de somente a luva 5 se mover para frente e de a carga ser pequena. Portanto, um valor limite da corrente elétrica é ajustado em 25 A, da forma mostrada em (b) da figura 9. Além do mais, na modalidade exemplar da invenção, da forma mostrada em (c) da figura 9, no período de tempo T2, o valor limite é ajustado em 40 A, em virtude de um grande torque ser exigido com o propósito de enrolar o arame para fixar as ferragens. No período de tempo T3, o valor limite é ajustado para ser 40 A no momento da intrusão, em virtude de uma forte força de frenagem ser exigida, mas o valor limite é convertido para 25 A em virtude de um grande torque não ser exigido depois que muda a direção de rotação para alcançar assim redução da energia a ser alimentada.

[0054] Da forma mostrada por um diagrama de blocos da figura 10, os valores limites da corrente elétrica são ajustados de antemão em uma parte de ajuste de corrente 25. A parte de controle 20 seleciona um valor ajustado “s” da parte de ajuste de corrente 25, dependendo de um estágio em que o motor de enrolamento 4 está, e compara um valor realmente medido “d” da corrente elétrica que passa até o motor 4 com o valor ajustado “s”, em um circuito de comparação 26. No caso em que o valor medido “d” excede o valor ajustado “s”, um sinal de restrição de corrente s2 fica Lo por um curto período (cerca de diversas centenas de μs ou menos), e imediatamente a seguir, retorna para Hi. Enquanto o valor medido “d” exceder o valor ajustado “s”, Lo e Hi são repetidos. Este sinal de restrição de corrente s2 é um sinal de entrada em um circuito AND 27. Dessa maneira, um sinal de acionamento s3, que é transmitido da parte de controle 20, será transmitido como um sinal de acionamento do inversor s4 para acionar o inversor 21, somente quando o sinal de restrição de corrente s2 for Hi. Em decorrência disto, é possível controlar a corrente elétrica pela redução da tensão alimentada no motor equivalentemente por meio de energização com divisão de tempo (assim denominado controle PWM).

[0055] Na modalidade exemplar da invenção, da forma mostrada na figura 9, por exemplo, no período de tempo T1 no qual a luva 5 se move para frente, a corrente de acionamento é limitada a 25 A. No período de tempo T2 no qual o arame é enrolado, a corrente de acionamento é limitada a 40 A. No período de tempo T3 depois que o arame foi enrolado, a corrente de acionamento é limitada a 40 A no estágio em que o motor é rotacionado na direção invertida. Depois que a direção de rotação mudar, a corrente de acionamento é limitada a 25 A, da mesma maneira que no período de tempo T1, em virtude de somente a luva 5 ser recuada e de um grande torque não ser exigido. Desta maneira, a corrente elétrica a ser inserida no motor é controlada nos respectivos estágios.

[0056] Os valores limites expostos da corrente elétrica podem ser ajustados, por exemplo, como valores de resistência de um circuito análogo no qual os valores limites mudam pela conexão de uma pluralidade de resistores (quais resistores devem ser conectados é determinado por um microcomputador), desse modo, para variar uma tensão de referência de uma maneira análoga.

[0057] Além do mais, torna-se possível prognosticar uma força de desaceleração necessária a partir do número de rotações restantes até um ponto alvo e um tempo permis-sível, pelo uso do número de rotações atual do rotor e de um valor integrado deste obtido a partir dos resultados de detecção dos sensores. Por este motivo, torna-se possível alcançar o ponto alvo, reduzindo uma força de frenagem (corrente de surto) até o limite mais inferior, pelo ajuste do sincronismo para o início da frenagem e, portanto, pode-se impedir que o motor aqueça.

[0058] Como exposto, os sensores Hall que são necessários para rotacionar o motor podem ser utilizados não somente para rotacionar o motor, mas para reconhecer o estado da máquina. Desta maneira, os sensores de posição para rotacionar o motor podem ser comumente usados, sem fornecer separadamente um sensor de detecção para detectar o estado da máquina, de acordo com o que a detecção da posição pode ser realizada eletricamente, mas não mecanicamente. Portanto, é possível diminuir o número de sensores. Em decorrência disto, os sensores não precisam ser montados nem ajustados e, portanto, o desempenho da montagem é melhorado e o número de componentes é reduzido. Dessa maneira, a ferramenta elétrica com qualidade estável e melhor pode ser realizada.

[0059] Embora, na modalidade exemplar supra descrita, a invenção tenha sido descrita em relação à máquina de fixação de ferragens, a invenção pode ser aplicada a outras ferramentas de energia elétrica, que incluem a máquina de ligação ou congêneres, que são controladas pela rotação do motor tanto na direção normal quanto na direção invertida.

[0060] Embora a invenção tenha sido descrita com detalhes em relação às modalidades específicas, fica aparente aos versados na técnica que várias mudanças e modificações podem ser adicionadas sem fugir do espírito e do escopo da invenção.

[0061] Esta invenção é baseada no pedido de patente japonês, que foi depositado em 5 de abril de 2006 (pedido de patente japonês 2006-104591), cujos conteúdos são aqui incorporados pela referência.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0062] A invenção pode ser aplicada a ferramenta elétrica e, mais particularmente, a ferramenta elétrica na qual a parte funcional é operada pela rotação do motor nas direções normal e invertida.

Claims

Ferramenta para fixar ferragens (A) compreendendo:
um motor de alimentação (2) para alimentar um arame (100);
uma luva (5) provida com um gancho (6) para prender e enrolar o arame (100); e
um motor de enrolamento (4) para mover a luva (5),
CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda:
um sensor (H) para detectar uma posição de um rotor (15) do motor de enrolamento (4),
em que pelo menos um ou ambos dentre um número de rotações e uma posição de rotação do motor de enrolamento (4), são medidos por um sinal de detecção do sensor (H), e
uma posição da luva (5) é reconhecida a partir dos resultados de uma medida.
Ferramenta para fixar ferragens (A), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um dispositivo de restrição (20) para restringir corrente elétrica para acionar o motor de enrolamento (4), e
o dispositivo de restrição (20) controla a corrente elétrica de modo que a corrente elétrica seja restrita aos valores de corrente limites de pelo menos dois estágios.
Ferramenta para fixar ferragens (A), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende pelo menos três dos sensores (H), e o motor de enrolamento (4) compreende um motor sem escovas.
Ferramenta para fixar ferragens (A), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que os sensores (H1, H2, H3) são dispostos em posições avançadas em um ângulo elétrico de 30 ° ± θ ° a partir de uma posição intermediária entre respectivos dentes do estator (16),
uma parte de controle (20), para controlar a rotação do motor de enrolamento (4), controla um sinal de acionamento para acionar o motor de enrolamento (4) com base em resultados de detecção da posição do rotor (15) pelos sensores (H1, H2, H3), e a parte de controle (20) seleciona um sinal de detecção dos sensores (H1, H2, H3) de modo que a relação entre o rotor (15) e o sinal de detecção dos sensores (H1, H2, H3) seja equivalente tanto na rotação normal quanto na rotação invertida do rotor (15).
Ferramenta para fixar ferragens (A), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a compreende um dispositivo de restrição (20) para restringir corrente elétrica para acionar o motor de enrolamento (4), e o dispositivo de restrição (20) controla a corrente elétrica de modo que a corrente elétrica seja restrita aos valores de corrente limites de pelo menos dois estágios.