CN101876812B - 电剪刀的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电剪刀的控制方法,该控制方法包含步骤:按下开关,供电模块工作,微处理器启动;当开关和微处理器同时为有效输出时,控制系统控制电机运转;当开关松开后,微处理器维持供电模块开启,控制系统控制电机反转,从而带动活动刀片张开;当活动刀片张开至最大位置时,微处理器控制电机停转,关闭供电模块。具有该控制方法的电剪刀,只有当开关和微处理器的输出同时为有效时,控制系统才能控制电机运转,有效地避免了由于微处理器失效发出错误指令而造成的危险。
Description
技术领域
本发明涉及一种电剪刀的控制方法,尤其涉及电剪刀的安全控制方法。
背景技术
电剪刀作为电动工具中的一个种类,其包含剪切地毯等厚纤维的电剪刀、剪切电缆线的电剪刀、修剪树枝的电剪刀等。这些电剪刀通常包含一个固定刀片和一个活动刀片,两刀片之间形成一个刀口。活动刀片在电机的正反转驱动下作往复摆动,从而使得刀口连续地打开闭合。为了减少使用时发生的意外事故,电剪刀必须满足安全标准的规定。以修剪树枝的修枝剪为例,安全标准中规定:一旦开关断开,修枝剪的刀口应自动张开至最大,以保证安全性。
为了满足上述安全标准,本领域的技术人员很容易想到,利用类似于微处理器MCU的芯片实现可编程控制。同时,这一解决方法存在一个限制,即MCU失效处理。当MCU受到干扰而失效时,其可能会发出错误指令,即在修枝剪的开关未按下的情况下,MCU发出指令,使得电机转动,从而带动刀片运动实施剪切动作,这一错误指令而导致的电剪刀误操作将极有可能伤害到使用者。
发明内容
为了克服现有技术中的不足和缺陷,本发明提供了一种改进了的电剪刀的控制方法,具有此种控制方法的电剪刀能够有效地避免了由于MCU失效而造成的危险,提高了电剪刀的安全性。
本发明所揭示的电剪刀的控制方法,包含步骤:
将开关和全桥电路连接,所述全桥电路包括有第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关及第四电子开关,其中电池的正极连接开关后与第一电子开关及电机依次相连,所述电机与第三电子开关相连后与电池负极相连,形成一个回路,同时,电池的正极连接第二电子开关后与电机相连,所述电机与第四电子开关相连后与电池负极相连,形成另一个回路;
按下开关,供电模块工作,微处理器启动;
仅当开关和微处理器同时为有效输出时,控制系统才能控制电机运转;
当开关松开后,微处理器维持供电模块开启,并控制电机反转,从而带动活动刀片张开;
当活动刀片张开至最大位置时,微处理器控制电机停转,关闭供电模块。
具有上述控制方法的电剪刀,只有当开关和微处理器的输出同时为有效时,微处理器才能控制电机转动,实施剪切动作。因此,有效地避免了由于微处理器失效发出错误指令而造成的危险,提高了电剪刀的使用安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是作为本发明的一种优选实施方案的修枝剪示意图。
图2是修枝剪控制系统的第一种实施方案的电路原理框图。
图3是图2所示修枝剪控制系统的部分电路图。
图4是修枝剪控制系统的第二种实施方案的电路原理框图。
图5是图4所示修枝剪控制系统的部分电路图。
具体实施方案
电剪刀的形状、种类繁多,本实施方案中以修枝剪为例。参照图1,修枝剪10包含机壳1以及安装在机壳1内的电机2(图中未显示)。修枝剪10的刀具部分由固定刀片3和活动刀片4组成,其中,固定刀片3相对于机壳1固定安装,活动刀片4通过一个动力传递装置与电机2连接。固定刀片3和活动刀片4之间形成一个刀口5。开关6安装在机壳1上。为了适用于不同的工作场所,修枝剪10采用电池包供电,其可安装在机壳1的末端(图中未显示)。
参照图2,其显示了修枝剪10控制系统的第一种实施方案的电路原理框图。为满足安全标准的规定:当开关断开时,刀口应自动张开至最大,修枝剪10采用了微处理器MCU 7来实现这一标准。如图所示,MCU 7与两个位置传感器11连接,该第一、第二位置传感器11分别感应活动刀片4的打开位置和闭合位置,并向MCU 7输出信号。MCU 7通过一个MOSFET桥驱动电路8与电机2以及由四个场效应晶体管MOSFET组成的全桥电路9连接。该微处理器MCU 7根据位置传感器11输出的信号控制电机2的正反转,通过动力传递装置带动活动刀片4作往复摆动,从而使得刀口5连续地打开闭合,实施剪切动作。在本实施方案中,位置传感器11采用霍尔传感器,在其他实施方式中,也可用其他合适的传感器代替。
MCU 7与开关6通过一个或门电路12与供电模块13连接。这样,当开关6断开后,供电模块13仍向MCU 7供电,于是MCU 7控制电机2反转,带动活动刀片4向着刀口5打开的方向摆动,直到刀口5张开至最大时,第一位置传感器11工作且输出信号给MCU 7,MCU 7控制电机2停止转动,并且关闭MCU 7的供电模块13。
为避免MCU 7受到干扰失效后发出错误指令,导致修枝剪10在开关6尚未按下的情况下实施剪切动作,控制系统还包含一个与门电路14。如图2所示,MCU 7与开关6通过一个独立于MCU 7的与门电路14与MOSFET桥驱动电路8连接。这样,只有当开关6被按下,并且MCU 7发出指令,MOSFET桥驱动电路8才能控制电机2转动。相反,如果开关6没有被按下,即使MCU 7因失效而发出指令,电机2也不会转动,有效地避免了由于微处理器MCU失效而造成的危险。如图3所示,在本实施方案中,该与门电路14由两个二极管组成,在其他实施方案中,也可用其他合适的器件构成,如三极管等。
修枝剪10的控制方法是:当使用者按下开关6,供电模块13工作,MCU 7启动。当开关6和MCU 7同时为有效输出时,MCU 7通过MOSFET桥驱动电路8驱动全桥电路9,从而带动电机2运转,继而根据位置传感器11的输出信号控制电机2连续地正反转,带动活动刀片4往复摆动,从而实施剪切动作。当开关6松开后,MCU 7控制电机2反转,带动活动刀片4向着刀口5张开的方向摆动,直到刀口5张开至最大,第一位置传感器11输出信号给MCU 7,MCU 7控制电机2停止转动,并关闭供电模块13。
图4和图5显示了具有相同控制方法的修枝剪控制系统第二种实施方案,图中与第一种实施方案相同的数字标记代表相同的元器件或者装置。在该实施方案中,开关6与全桥电路9连接,形成一个回路。因此,只有当开关6闭合,且MCU 7发出指令时,MOSFET桥驱动电路8才能控制电机2转动。
上述的控制方法并不限于应用在修枝剪上,还可应用于其他种类的电剪刀。另外,控制系统也不局限于上文所述内容以及附图所示的结构。在本发明的基础上对其他构件的形状及位置以及元器件做了显而易见地改变、替代或者修改,都在本发明的范围之内。
Claims (3)
1.一种电剪刀的控制方法,包含步骤:
将开关和全桥电路连接,所述全桥电路包括有第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关及第四电子开关,其中电池的正极连接开关后与第一电子开关及电机依次相连,所述电机与第三电子开关相连后与电池负极相连,形成一个回路,同时,电池的正极连接第二电子开关后与电机相连,所述电机与第四电子开关相连后与电池负极相连,形成另一个回路;
按下开关,供电模块工作,微处理器启动;
仅当开关和微处理器同时为有效输出时,控制系统才能控制电机运转;
当开关松开后,微处理器维持供电模块开启,并控制电机反转,从而带动活动刀片张开;
当活动刀片张开至最大位置时,微处理器控制电机停转,关闭供电模块。
2.如权利要求1所述的电剪刀的控制方法,其特征在于,所述全桥电路与电机连接。
3.如权利要求2所述的电剪刀的控制方法,其特征在于,所述全桥电路由场效应晶体管构成。
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