CN104533994B - 一种智能电动工具的电磁制动机构及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能电动工具的电磁制动机构及其使用方法。本发明包括手柄、按键、霍尔元件、磁钢、旋转体、电磁铁、固定底座和控制电路；其中磁钢为圆柱体，旋转体上设置有钢板，其钢板上开有腰孔；旋转体的侧壁上开有磁钢孔，用于安装磁钢，且该磁钢孔位置与腰孔相对对称设置；霍尔元件设置在固定底座内的一端，电磁铁嵌入到固定底座内的另一端，贯穿固定底座，其位置与霍尔元件位置相对对称设置，且外接电源；旋转体设置在手柄上端，按键设置在手柄上，控制电路设置在固定底座内。本发明结构灵巧轻便，操作简单方便，能够节约机器的成本；切割的过程中电磁制动机构发挥其作用，锁死旋转体，能够保护劳动力，减少意外劳动损伤。
Description
技术领域
本发明属于机械设备及控制领域，涉及一种智能电动工具的电磁制动机构及其使用方法。本发明通电时松开开关机器停止工作时能够自动锁死旋转体，提高工作效率，减少劳动损伤。
背景技术
我国汽车产业近来年蓬勃发展，全国各类汽车总量已达8000万台以上。汽车线束做为汽车电路的网络主体，连接汽车的电气电子部件并使之发挥功能，有汽车神经之称谓，没有线束也就不存在汽车电路。汽车线束要保证汽车在各种恶劣环境和行驶条件下都具备可靠性与安全性。不管是高级豪华轿车还是经济普通型汽车，线束编成的形式基本上是一样的，都是由电线、联插件和包裹胶带组成，它既要确保传送电信号，也要保证连接电路的可靠性，向电子电气部件供应规定的电流值，防止对周围电路的电磁干扰，并排除电器短路。目前大多汽车线束生产厂用人工包胶线束，人工包胶线束的工作速度慢，产品质量不稳定，而且劳动力成本增大。为了提高线束包胶的质量和效率、降低生产成本德国等发达国家研制了手持式线束包胶机，受到了线束生产厂商的重视，但由于新产品价格高昂，未能进入到汽车线束生产领域。为此诸暨中澳自动化设备有限公司已研发出性价比更高的手持式智能电动工具。然而市面上已有的包胶机器在切割胶带是没有自动制动锁死机构,需劳动者手动抵住来切割胶带，不仅工作效率低，而且容易造成工作中的劳动损伤。诸暨中澳自动化设备有限公司研发的智能电动工具在具备一般的包胶线束功能的基础上，增加电磁制动机构，便于机器停止工作后切割胶带，提高工作效率，节约成本，同时减少工人的劳动损伤。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种智能电动工具的电磁制动机构及其使用方法。
一种智能电动工具的电磁制动机构，包括手柄、按键、霍尔元件、磁钢、旋转体、电磁铁、固定底座和控制电路；其中磁钢为圆柱体，旋转体上设置有钢板，其钢板上开有腰孔，腰孔用于卡住电磁推杆；旋转体的侧壁上开有磁钢孔，用于安装磁钢，且该磁钢孔位置与腰孔相对对称设置；霍尔元件设置在固定底座内的一端，电磁铁嵌入到固定底座内的另一端，贯穿固定底座，其位置与霍尔元件位置相对对称设置，且外接电源；旋转体设置在手柄上端，按键设置在手柄上，控制电路设置在固定底座内。
所述的磁钢直径为4.5mm，高为5mm；磁钢圆心离旋转体的圆心距离为42.5mm, 磁钢圆心距旋转体外侧为3.60mm, 距旋转体安装面13.7mm；电磁铁7外圈直径为18mm。
所述的控制电路包括单片机控制芯片U0、5V电源、12V电源、电容C0、二极管D1、MOS管Q1、两脚脚接插件P2、霍尔元器件P1和电阻R1；
单片机控制芯片U0的电源管脚即第6、7、9管脚、电阻R1的一端、霍尔元器件P1的电源管脚即第3管脚与5V电源相连接，霍尔元器件P1的输出管脚即第2管脚同时与电阻R1的另一端、单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚即第32管脚相连接；霍尔元器件P1的接地管脚即第1管脚接地；单片机控制芯片U0的内核稳压管脚即第5管脚与电容C0的一端相连接，电容C0的另一端、单片机控制芯片U0的接地管脚即第4、10管脚均接地；两脚脚接插件P2的第1管脚同时与二极管D1的正极、MOS管Q1的漏极相连接，二极管D1的负极与两脚脚接插件P2的第2管脚相连接，同时接12V电源；MOS管Q1的源极接地，OS管Q1的栅极与单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚即第17管脚相连接；单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚即第19管脚与按键S1的一端相连接，按键S1的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端接5V电源。
所述的单片机控制芯片U0的型号为STM8S105K6T6C，是ST公司的产品，具有计算处理功能。
一种智能电动工具的电磁制动机构的使用方法，具体如下：该电磁制动机构通电后按下按键，使得旋转体开始工作，工作将要结束后，松开按键，旋转体停止工作，此时给电磁铁通电，电磁推杆弹出，卡在钢板上的腰孔内，将旋转体锁定；若松开按键时，旋转体停止的位置与电磁推杆位置不吻合，也就是当霍尔元件检测不到磁钢的位置时，霍尔元件发送脉冲信号给单片机控制芯片U0，单片机控制芯片U0发送脉冲控制旋转体继续旋转，直到霍尔元件检测到旋转体的磁钢时停止，即电磁推杆能锁住旋转体的位置。
本发明的有益说明如下：
本发明能够在切割时节省时间，提高工作效率；结构设置灵巧、轻便，能够节约机器的成本，为厂家带来更大的利益；切割的过程中电磁制动机构发挥其作用，锁死旋转体，能够保护劳动力，减少意外劳动损伤；只需要按一下手柄上的按键，即可锁死，操作简单，方便，灵活。
附图说明
图1 本发明结构示意图。
图2（a）为电磁铁的正视图；
图2（b）为电磁铁的俯视图；
图3（a）本发明部分控制电路。
图3（b）本发明部分控制电路。
图3（c）本发明部分控制电路。
图4为本发明霍尔元件安装位置示意图。
图5 为本发明电磁铁安装位置示意图。
图中，手柄1、按键2、霍尔元件3、磁钢4、磁钢孔4-1、旋转体5、电磁推杆6、电磁铁7、固定底座8、钢板9、腰孔9-1。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种智能电动工具的电磁制动机构，包括手柄1、按键2、霍尔元件3、磁钢4、旋转体5、电磁铁7、固定底座8和控制电路。其中磁钢4为圆柱体，其直径为4.5mm，高为5mm；旋转体5上设置有钢板9，其钢板9上开有腰孔9-1，腰孔用于卡住电磁推杆6；旋转体5的侧壁上开有磁钢孔4-1，用于安装磁钢，且该磁钢孔4-1位置与腰孔9-1相对对称设置，如图4、图5所示；磁钢圆心离旋转体的圆心距离为42.5mm, 磁钢圆心距旋转体外侧为3.60mm,距旋转体安装面13.7mm。霍尔元件3设置在固定底座8内的一端，如图1、图2（a）、2（b）所示；电磁铁7外圈直径为18mm, 电磁铁7嵌入到固定底座8内的另一端，贯穿固定底座8，且其位置与霍尔元件3位置相对对称设置，且外接电源。旋转体5设置在手柄1上端，按键2设置在手柄1上，控制电路设置在固定底座8内。
如图3（a）、3（b）、3（c）所示，所述的控制电路包括单片机控制芯片U0、5V电源、12V电源、电容C0、二极管D1、MOS管Q1、两脚脚接插件P2、霍尔元器件P1和电阻R1；
其中单片机控制芯片U0的型号为STM8S105K6T6C，是ST公司的产品，具有计算处理功能；
单片机控制芯片U0的电源管脚（第6、7、9管脚）、电阻R1的一端、霍尔元器件P1的电源管脚（第3管脚）与5V电源相连接，霍尔元器件P1的输出管脚（第2管脚）同时与电阻R1的另一端、单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚（第32管脚）相连接；霍尔元器件P1的接地管脚（第1管脚）接地；单片机控制芯片U0的内核稳压管脚（第5管脚）与电容C0的一端相连接，电容C0的另一端、单片机控制芯片U0的接地管脚（第4、10管脚）均接地；两脚脚接插件P2的第1管脚同时与二极管D1的正极、MOS管Q1的漏极相连接，二极管D1的负极与两脚脚接插件P2的第2管脚相连接，同时接12V电源；MOS管Q1的源极接地，OS管Q1的栅极与单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚（第17管脚）相连接；单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚（第19管脚）与按键S1的一端相连接，按键S1的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端接5V电源。
一种智能电动工具的电磁制动机构的使用方法，具体如下：
本发明通电后按下按键2，使得旋转体5开始工作，工作将要结束后，松开按键2，旋转体5停止工作，此时给电磁铁7通电，电磁推杆6弹出，卡在钢板9上的腰孔9-1内，将旋转体5锁定。若松开按键2时，旋转体5停止的位置与电磁推杆6位置不吻合，也就是当霍尔元件3检测不到磁钢4的位置时，霍尔元件3发送脉冲信号给单片机控制芯片U0，单片机控制芯片U0发送脉冲控制旋转体5继续旋转，直到霍尔元件3检测到旋转体的磁钢4时停止，即电磁推杆6能锁住旋转体5的位置。
Claims (5)
1.一种智能电动工具的电磁制动机构，其特征在于包括手柄、按键、霍尔元件、磁钢、旋转体、电磁铁、固定底座和控制电路；其中磁钢为圆柱体，旋转体上设置有钢板，其钢板上开有腰孔，腰孔用于卡住电磁推杆；旋转体的侧壁上开有磁钢孔，用于安装磁钢，且该磁钢孔位置与腰孔相对对称设置；霍尔元件设置在固定底座内的一端，电磁铁嵌入到固定底座内的另一端，贯穿固定底座，其位置与霍尔元件位置相对对称设置，且外接电源；旋转体设置在手柄上端，按键设置在手柄上，控制电路设置在固定底座内。
2.如权利要求1所述的一种智能电动工具的电磁制动机构，其特征在于其中磁钢直径为4.5mm，高为5mm；磁钢圆心离旋转体的圆心距离为42.5mm, 磁钢圆心距旋转体外侧为3.60mm, 距旋转体安装面13.7mm；电磁铁外圈直径为18mm。
3.如权利要求1所述的一种智能电动工具的电磁制动机构，其特征在于所述的控制电路包括单片机控制芯片U0、5V电源、12V电源、电容C0、二极管D1、MOS管Q1、两脚脚接插件P2、霍尔元器件P1和电阻R1；
单片机控制芯片U0的电源管脚即第6、7、9管脚、电阻R1的一端、霍尔元器件P1的电源管脚即第3管脚与5V电源相连接，霍尔元器件P1的输出管脚即第2管脚同时与电阻R1的另一端、单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚即第32管脚相连接；霍尔元器件P1的接地管脚即第1管脚接地；单片机控制芯片U0的内核稳压管脚即第5管脚与电容C0的一端相连接，电容C0的另一端、单片机控制芯片U0的接地管脚即第4、10管脚均接地；两脚脚接插件P2的第1管脚同时与二极管D1的正极、MOS管Q1的漏极相连接，二极管D1的负极与两脚脚接插件P2的第2管脚相连接，同时接12V电源；MOS管Q1的源极接地，OS管Q1的栅极与单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚即第17管脚相连接；单片机控制芯片U0的I/O输入输出管脚即第19管脚与按键S1的一端相连接，按键S1的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端接5V电源。
4.如权利要求3所述的一种智能电动工具的电磁制动机构，其特征在于所述的单片机控制芯片U0的型号为STM8S105K6T6C，是ST公司的产品，具有计算处理功能。
5.一种智能电动工具的电磁制动机构的使用方法，其特征在于该电磁制动机构通电后按下按键，使得旋转体开始工作，工作将要结束后，松开按键，旋转体停止工作，此时给电磁铁通电，电磁推杆弹出，卡在钢板上的腰孔内，将旋转体锁定；若松开按键时，旋转体停止的位置与电磁推杆位置不吻合，也就是当霍尔元件检测不到磁钢的位置时，霍尔元件发送脉冲信号给单片机控制芯片U0，单片机控制芯片U0发送脉冲控制旋转体继续旋转，直到霍尔元件检测到旋转体的磁钢时停止，即电磁推杆能锁住旋转体的位置。
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Denomination of invention: An electromagnetic braking mechanism of intelligent electric tool and its application method Effective date of registration: 20211126 Granted publication date: 20171212 Pledgee: Taozhu sub branch of Zhejiang Zhuji Rural Commercial Bank Co., Ltd Pledgor: ZHUJI CANU AUTOMATION EQUIPMENT CO.,LTD. Registration number: Y2021980013215 |