CN104570917A - 一种电动切割工具的控制系统及控制方法 - Google Patents

一种电动切割工具的控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电动切割工具领域，具体涉及一种电动切割工具的控制系统及控制方法，尤其适用于电链锯的控制，包括主机壳（１）、主开关S1、刹车开关S2和位于主机壳（１）前端的切割组件（２）；所述主机壳（１）内设置有主控单元和电机（３），主控单元控制电机（３）驱动所述的切割组件（２）；其特征在于：所述的主机壳（１）上还设置有LED报警灯（６）和报警蜂鸣器（７），所述的主控单元包括触碰信号检测单元、刹车信号检测单元和开关信号检测单元；主控单元根据检测得到的信号情况，对LED报警灯（６）和报警蜂鸣器（７）和电机（３）进行a)-d)情况下相应的控制动作。本发明安全性能好，进一步减少无意识开机情况下切割刀片造成意外伤害的风险。

Description

一种电动切割工具的控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于电动切割工具领域，具体涉及一种电动切割工具的控制系统及控制方法，尤其适用于电链锯的控制。
背景技术
电动切割工具，例如电链锯、电动绿篱修枝机等，通常具有裸露在外的切割刀片，在开机工作时需要格外注意安全问题。现有的电动切割工具，一般是通过在机器的主手柄和副手柄分别设置主、副两个开关，只有通过双手同时接通开关才能开启机器；或者在机器上设置带安全锁定机构的单个开关，只有在解除锁定的情况下才能接通开关实现开机。上述两种方案的核心思想是尽量避免操作者在无意识或者不打算开机的情况下意外开机，在一定程度上减小了切割工具开机时可能造成意外伤害的风险，但是对于一些缺乏经验、特别是具有一定好奇心的儿童而言，无意识情况下的开机仍时常发生，例如，上述主、副开关的方案，操作者只要同时接通主、副开关，刀片便会立刻运转；带安全锁定机构的单个开关的方案，由于安全锁定机构设置的位置距离开关很近，通过单手即可启动机器，操作者往往也会在无意识的情况下开机。上述无意识开机的情况下，通常都十分危险，一旦锋利的刀片触碰到任何物件时，会造成物件的损坏，在触碰到人体时，造成的伤害将更为严重。如何进一步降低无意识情况下开机的危险，值得进一步研究。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种安全性能好、进一步减少无意识开机情况下切割刀片造成意外伤害的风险的电动切割工具的控制系统及控制方法。
一种电动切割工具的控制系统和控制方法，两者区别于现有技术共同的技术特征为：通过检测触碰信号、刹车信号和开关信号，实现在检测到不同信号或信号组合下的不同控制，具有突出的实质性特点，两者属于一个总的发明构思，具备单一性，可以合案申请。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种电动切割工具的控制系统，包括主机壳、主开关S1、刹车开关S2和位于主机壳前端的切割组件；所述主机壳内设置有主控单元和电机，主控单元控制电机驱动所述的切割组件；其特征在于：所述的主机壳上还设置有LED报警灯和报警蜂鸣器，所述的主控单元包括触碰信号检测单元、刹车信号检测单元和开关信号检测单元；主控单元根据检测得到的信号情况，对LED报警灯和报警蜂鸣器和电机进行a)-d)情况下相应的控制动作：
a)当检测到触碰信号、未检测到刹车信号和开关信号时，主控单元控制LED报警灯以频率f1闪烁时间T1后关灭和/或控制报警蜂鸣器以频率f1蜂鸣一段时间；
b)当检测到触碰信号和刹车信号，未检测到开关信号时，主控单元控制LED报警灯以频率f1闪烁时间T1后关灭和/或控制报警蜂鸣器以频率f1蜂鸣一段时间；
c)当检测到触碰信号、刹车信号和开关信号时，主控单元控制LED报警灯常亮，控制报警蜂鸣器以频率f2发出蜂鸣报警；
d)当检测到触碰信号、开关信号，未检测到刹车信号时，且开关信号在T2时间内仅被检测到一次时，主控单元控制LED报警灯闪烁报警，控制报警蜂鸣器以越来越急促的频率蜂鸣报警时间T3后启动电机，电机启动后，LED报警灯和报警蜂鸣器停止报警，系统进入正常运转模式。
进一步地，所述的主控单元根据检测得到的信号情况，对LED报警灯和报警蜂鸣器和电机进行e)情况下相应的控制动作:
e)当检测到触碰信号、开关信号，未检测到刹车信号时，且开关信号在T2时间内被检测到二次或二次以上时，LED报警灯和报警蜂鸣器均不进行报警，主控单元控制电机立即启动，系统进入正常运转模式。
优化地，所述的触碰信号检测单元为振动开关、加速度传感器、重力传感器或电容式传感器。
更优化地，所述的频率f1为0.5至5赫兹之间，所述的时间T1为3至10秒之间，所述的时间T2为0.8至1.5秒之间，所述的频率f2为1至3赫兹之间，所述的时间T3在1到5秒之间。
进一步地，所述的触碰信号检测单元优选振动开关。所述的频率f1为1赫兹，所述的时间T1为5秒。优选的，所述的时间T2为1秒。
一种电动切割工具的控制系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括如下步骤：
1)触碰信号检测单元检测是否有触碰信号，若有触碰信号，进入到第2)步，若无，则结束；
2)刹车信号检测单元检测是否有刹车信号，若有刹车信号，进行带电刹车模式提示并进入第3)步，若无，进行带电模式提示并进入第4)步；
3)开关信号检测单元检测是否有开关信号，若有开关信号，进行刹车模式报警，并进入第5)步；若无开关信号，则进入第6)步；
4)开关信号检测单元检测是否有开关信号，若有开关信号，则进入第8)步；若无开关信号，则进入第6)步；
5)检测是否解除刹车，若刹车已解除，则进入步骤7)，若刹车未解除，则重新检测是否有开关信号；
6)由主控单元控制报警装置进行延时报警，报警完成后系统进入低功耗处理模式；
7)主控单元对系统即将开机运转进行报警，之后启动电机，停止报警，系统进入正常运行模式；
8)I.当开关信号在T2时间内仅被检测到一次时，主控单元对系统即将开始运转进行报警，之后启动电机，停止报警，系统进入正常运行模式；
II.当开关信号在T2时间内检测到两次或两次以上时，主控单元不进行报警直接启动电机，系统进入正常运行模式。
前述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，在步骤7)和步骤8)I中，主控单元对系统即将开始运作进行报警的方式为：
主控单元控制LED报警灯闪烁报警，控制报警蜂鸣器以越来越急促的频率蜂鸣报警时间T3时间后启动电机。
前述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，在步骤6)中，主控单元控制LED报警灯以频率f1闪烁时间T1后关灭或控制报警蜂鸣器以频率f1蜂鸣一段时间。
前述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，在步骤3)中，刹车模式报警提示是指：主控单元控制LED报警灯常亮，控制报警蜂鸣器以频率f2发出蜂鸣报警。
前述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，其特征在于：所述的频率f1为0.5至5赫兹之间，所述的时间T1为3至10秒之间，所述的时间T2为0.8至1.5秒之间，所述的频率f2为1至3赫兹之间，所述的时间T3在1到5秒之间。
本发明所达到的有益效果：本发明采用主控单元分别对触碰信号、刹车信号以及开关信号进行确认，对触碰信号、刹车信号以及开关信号分别在开启或关闭下的多种情况进行了不同的控制，并采用了触碰报警提醒、刹车状态报警提醒和即将开机提醒设计，提高了电动切割工具(电链锯)的安全性，最大程度上避免了无意识开机情况造成意外伤害的风险。
附图说明
图1是本发明的以电链锯为实施例的示意图；
图2是本发明的控制系统的电路原理简图；
图3是本发明的控制方法的控制流程图。
图中，各附图标记所代表的意思为：
1、主机壳，2、切割组件，3、电机，4、扳机，5、护手刹车板，6、LED报警灯，7、报警蜂鸣器，S1、主开关，S2、刹车开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
根据图1和图2，以电链锯为例说明，图示电链锯包括主机壳1、切割组件2、主手柄、副手柄、护手刹车板5，主手柄上设有扳机4。扳机4控制主开关S1的闭合或断开，主控单元通过检测主开关S1是否闭合判断是否有开关信号。护手刹车板5可以在刹车位置和非刹车位置转换，在刹车位置时，刹车开关S2闭合，在非刹车位置时，开关S2断开，主控单元通过检测刹车开关S2是否闭合判断是否有刹车信号。
一种电动切割工具的控制系统，包括主机壳1、主开关S1、刹车开关S2和位于主机壳1前端的切割组件2；所述主机壳1内设置有主控单元和电机3，主控单元控制电机3驱动所述的切割组件2；其特征在于：所述的主机壳1上还设置有LED报警灯6和报警蜂鸣器7，所述的主控单元包括触碰信号检测单元、刹车信号检测单元和开关信号检测单元；主控单元根据检测得到的信号情况，对LED报警灯6和报警蜂鸣器7和电机3进行a)-e)情况下相应的控制动作：
a)当检测到触碰信号、未检测到刹车信号和开关信号时，主控单元控制LED报警灯以频率f1闪烁时间T1后关灭或控制报警蜂鸣器以频率f1蜂鸣一段时间；
b)当检测到触碰信号和刹车信号，未检测到开关信号时，主控单元控制LED报警灯以频率f1闪烁时间T1后关灭或控制报警蜂鸣器以频率f1蜂鸣一段时间；
c)当检测到触碰信号、刹车信号和开关信号时，主控单元控制LED报警灯常亮，控制报警蜂鸣器以频率f2发出蜂鸣报警；
d)当检测到触碰信号、开关信号，未检测到刹车信号时，且开关信号在T2时间内仅被检测到一次时，主控单元控制LED报警灯闪烁报警，控制报警蜂鸣器以越来越急促的频率蜂鸣报警时间T3后启动电机，电机启动后，LED报警灯和报警蜂鸣器停止报警，系统进入正常运转模式；
e)当检测到触碰信号、开关信号，未检测到刹车信号时，且开关信号在T2时间内被检测到二次或二次以上时，LED报警灯和报警蜂鸣器均不进行报警，主控单元控制电机立即启动，系统进入正常运转模式。
所述的触碰信号检测单元为振动开关、加速度传感器、重力传感器或电容式传感器，优选振动开关。
所述的频率f1为0.5至5赫兹之间，所述的时间T1为3至10秒之间，所述的时间T2为0.8至1.5秒之间，所述的频率f2为1至3赫兹之间，所述的时间T3在1到5秒之间。更优选地，所述的频率f1为1赫兹，所述的时间T1为5秒。优选的，所述的时间T2为1秒。
参见图3，一种电动切割工具的控制系统的控制方法，所述的控制方法包括如下步骤：
1)触碰信号检测单元检测是否有触碰信号，若有触碰信号，进入到第2)步，若无，则结束；
2)进行上电初始化，由刹车信号检测单元检测是否有刹车信号，若有刹车信号，LED进行带电刹车模式提示并进入第3)步，若无，进行带电模式提示并进入第4)步；
3)开关信号检测单元检测是否有开关信号，若有开关信号，进行刹车模式报警，并进入第5)步；若无开关信号，则进入第6)步；
4)开关信号检测单元检测是否有开关信号，若有开关信号，则进入第8)步；若无开关信号，则进入第6)步；
5)检测是否解除刹车，若刹车已解除，则进入步骤7)的开机模式1，若刹车未解除，则重新检测是否有开关信号；
6)由主控单元控制报警装置进行延时报警，报警完成后系统进入低功耗处理模式，低功耗处理模式即为待机模式；
7)主控单元对系统即将开机运转进行报警，之后启动电机，停止报警，系统进入正常运行模式；
8)I.开机模式1：当开关信号在T2时间内仅被检测到一次时，主控单元对系统即将开始运转进行报警，之后启动电机，停止报警，系统进入正常运行模式；
II.开机模式2：当开关信号在T2时间内检测到两次或两次以上时，主控单元不进行报警直接启动电机，系统进入正常运行模式。
在步骤7)和步骤8)I中，主控单元对系统即将开始运作进行报警的方式为：
主控单元控制LED报警灯闪烁报警，控制报警蜂鸣器以越来越急促的频率蜂鸣报警时间T3时间后启动电机。在步骤6)中，主控单元控制LED报警灯以频率f1闪烁时间T1后关灭或控制报警蜂鸣器以频率f1蜂鸣一段时间。在步骤3)中，刹车模式报警是指：主控单元控制LED报警灯常亮，控制报警蜂鸣器以频率f2发出蜂鸣报警。所述的频率f1为0.5至5赫兹之间，所述的时间T1为3至10秒之间，所述的时间T2为0.8至1.5秒之间，所述的频率f2为1至3赫兹之间，所述的时间T3在1到5秒之间。
其中开机模式1，是指主控单元检测到在一秒内主开关S1只闭合了一次，这时LED、蜂鸣器进行开机前的延时报警动作。
开机模式2，是指主控单元检测到在一秒内主开关S1闭合了二次或二次以上，将跳开报警环节，直接开启电机，这样做的主要目的是，避免每次开机前都报警，对于专业人员来说，可能会嫌比较烦，通过在短时间内连续按两次开关，可以直接开机，跳过报警环节。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电动切割工具的控制系统，包括主机壳(1)、主开关S1、刹车开关S2和位于主机壳(1)前端的切割组件(2)；所述主机壳(1)内设置有主控单元和电机(3)，主控单元控制电机(3)驱动所述的切割组件(2)；其特征在于：所述的主机壳(1)上还设置有LED报警灯(6)和报警蜂鸣器(7)，所述的主控单元包括触碰信号检测单元、刹车信号检测单元和开关信号检测单元；主控单元根据检测得到的信号情况，对LED报警灯(6)和报警蜂鸣器(7)和电机(3)进行a)-d)情况下相应的控制动作：
a)当检测到触碰信号、未检测到刹车信号和开关信号时，主控单元控制LED报警灯(6)以频率f1闪烁时间T1后关灭和/或控制报警蜂鸣器(7)以频率f1蜂鸣一段时间；
b)当检测到触碰信号和刹车信号，未检测到开关信号时，主控单元控制LED报警灯(6)以频率f1闪烁时间T1后关灭和/或控制报警蜂鸣器(7)以频率f1蜂鸣一段时间；
c)当检测到触碰信号、刹车信号和开关信号时，主控单元控制LED报警灯(6)常亮，控制报警蜂鸣器以频率f2发出蜂鸣报警；
d)当检测到触碰信号、开关信号，未检测到刹车信号时，且开关信号在T2时间内仅被检测到一次时，主控单元控制LED报警灯(6)闪烁报警，控制报警蜂鸣器以越来越急促的频率蜂鸣报警时间T3后启动电机(3)，电机(3)启动后，LED报警灯(6)和报警蜂鸣器(7)停止报警，系统进入正常运转模式。
2.根据权利要求1所述的一种电动切割工具的控制系统，其特征在于,所述的主控单元根据检测得到的信号情况，对LED报警灯(6)和报警蜂鸣器(7)和电机(3)进行e)情况下相应的控制动作:
e)当检测到触碰信号、开关信号，未检测到刹车信号时，且开关信号在T2时间内被检测到二次或二次以上时，LED报警灯(6)和报警蜂鸣器(7)均不进行报警，主控单元控制电机(3)立即启动，系统进入正常运转模式。
3.根据权利要求1所述的一种电动切割工具的控制系统，其特征在于：所述的触碰信号检测单元为振动开关、加速度传感器、重力传感器或电容式传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电动切割工具的控制系统，其特征在于：所述的频率f1为0.5至5赫兹之间，所述的时间T1为3至10秒之间，所述的频率f2为1至3赫兹之间，所述的时间T3在1到5秒之间。
5.根据权利要求2所述的一种电动切割工具的控制系统，其特征在于：所述的T2为0.8至1.5秒之间。
6.一种电动切割工具的控制系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括如下步骤：
1)触碰信号检测单元检测是否有触碰信号，若有触碰信号，进入到第2)步，若无，则结束；
2)刹车信号检测单元检测是否有刹车信号，若有刹车信号，进行带电刹车模式提示并进入第3)步，若无，进行带电模式提示并进入第4)步；
3)开关信号检测单元检测是否有开关信号，若有开关信号，进行刹车模式报警，并进入第5)步；若无开关信号，则进入第6)步；
4)开关信号检测单元检测是否有开关信号，若有开关信号，则进入第8)步；若无开关信号，则进入第6)步；
5)检测是否解除刹车，若刹车已解除，则进入步骤7)，若刹车未解除，则重新检测是否有开关信号；
6)由主控单元控制报警装置进行延时报警，报警完成后系统进入低功耗处理模式；
7)主控单元对系统即将开机运转进行报警，之后启动电机，停止报警，系统进入正常运行模式；
8)I.当开关信号在T2时间内仅被检测到一次时，主控单元对系统即将开始运转进行报警，之后启动电机，停止报警，系统进入正常运行模式；
II.当开关信号在T2时间内检测到两次或两次以上时，主控单元不进行报警直接启动电机，系统进入正常运行模式。
7.根据权利要求6所述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，其特征在于：在步骤7)和步骤8)I中，主控单元对系统即将开始运作进行报警的方式为：
主控单元控制LED报警灯闪烁报警，控制报警蜂鸣器以越来越急促的频率蜂鸣报警时间T3时间后启动电机。
8.根据权利要求7所述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，其特征在于：在步骤6)中，主控单元控制LED报警灯以频率f1闪烁时间T1后关灭或控制报警蜂鸣器以频率f1蜂鸣一段时间。
9.根据权利要求8所述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，其特征在于:在步骤3)中，刹车模式报警提示是指：主控单元控制LED报警灯常亮，控制报警蜂鸣器以频率f2发出蜂鸣报警。
10.根据权利要求9所述的一种电动切割工具的控制系统的控制方法，其特征在于：所述的频率f1为0.5至5赫兹之间，所述的时间T1为3至10秒之间，所述的时间T2为0.8至1.5秒之间，所述的频率f2为1至3赫兹之间，所述的时间T3在1到5秒之间。
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