CN107000183B - 用于手持式工具设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式工具设备，该手持式工具设备具有用于将工具(4)夹持于作业轴线(12)上的工具保持器(2)。冲击机构(6)具有在作业轴线上以冲击数周期性运动的锤体(15)。冲击机构(6)的驱动控制装置(18)将冲击数调节到额定值。减振器(19)具有沿着作业轴线(12)在静止位置左右可动的摆动器(21)和一个或多个将摆动器(21)向静止位置中复位的弹簧(20)。校准阶段包含下列步骤：利用加速度传感器(24)检测加速度；通过冲击数在额定值的90％与110％之间范围内的变化而测算出加速度的最小值，并将额定值确定到属于所测算的最小值的冲击数上。

Description

用于手持式工具设备的控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于手持式工具设备的控制方法，所述手持式工具设备带有用于缓冲周期性振摆的减振器。

背景技术

US8434565 BB介绍了一种钻锤，该钻锤的冲击机构以一定冲击频率将钎凿向基底物中击入。通过一个减振器来缓冲随着冲击频率出现的振摆。该减振器具有一个自由悬挂的摆动器，该摆动器可以从一个静止位置(平衡位置)出发沿着冲击方向前后振摆。弹簧将摆动器在偏移之后向静止位置中复位。摆动器的质量和弹簧的弹簧力与冲击频率协调匹配。

发明内容

用于手持式工具设备的控制方法。所述手持式工具设备具有用于将工具夹持于作业轴线上的工具保持器。冲击机构具有在作业轴线上以冲击数周期性运动的锤体。冲击机构的驱动控制装置将冲击数调节到额定值。减振器具有沿着作业轴线围绕静止位置(亦即在静止位置左右)可动的摆动器和一个或多个将摆动器向静止位置中复位的弹簧。校准阶段包含下列步骤：利用加速度传感器检测加速度；通过冲击数在额定值的90％与110％之间范围内的变化而测算出加速度的最小值，并将额定值确定到属于所测算的最小值的冲击数上。

附图说明

说明书下文借助示例性的实施方式和附图来阐述本发明。附图中示出：

图1为一个钻锤。

只要未作其他说明，在附图中相同的或功能相同的元件由相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1作为手持式工具设备的实例示意性地示出了一个钻锤1。该钻锤1具有一个工具保持器2，工具例如钻头4的柄端3可以插入该工具保持器中。对冲击机构6和输出轴7进行驱动的马达5构成了钻锤1的主驱动装置。电池组8或电网导线为马达5供电。气动的冲击机构6和优选其他传动部件设置在机壳9内部。使用者可以借助一个紧固在机壳9上的手柄10握持钻锤1。可以借助系统开关11使马达5以及进而使钻锤1运行。在运行中，钻锤1使钻头4围绕作业轴线12连续旋转并且同时能够将钻头4在冲击方向13上沿着作业轴线12向基底物中击入。

气动的冲击机构6具有激励器14和锤体15，它们在一个导管16内沿着作业轴线12可运动地得到导引。激励器14和锤体15在它们之间封闭了一个气动腔室17。马达5使激励器14在作业轴线12上周期性地前后运动。气动腔室17构成一个空气弹簧，该空气弹簧将锤体15与激励器14的运动相连结。周期持续时间是由激励器14的强迫运动预先给定的。马达控制装置18将马达5的转速调节到额定值。该转速预先给定了周期持续时间。转速的额定值是鉴于锤体15与激励器14的有效气动耦联而设计的。冲击机构6的所述冲击数是所述周期持续时间的倒数，并且典型地在10Hz与100Hz之间的范围内。

激励器14的和锤体15的周期性运动将振动施加到机壳9中，所述振动传递到手柄10上。使用者特别是感觉到锤体15在压缩点内的加速度。

机壳9内的减振器19降低振动的幅度。减振器19具有悬挂在一个或多个弹簧20上的摆动器21。摆动器21的惯性致使该摆动器21相对振动的机壳9实施相对运动。冲击机构6沿着作业轴线12的周期性振动导致摆动器21相对于在机壳9内的一个静止位置发生周期性偏移。只有弹簧20将摆动器21耦联于机壳9或者说手柄10上并且在偏移时往摆动器21上施加一个向静止位置中回复的力。摆动器21在一个靠近工具的换向点与一个远离工具的换向点之间振荡。周期性等同于按周期激励的冲击频率。偏移的幅度取决于振动的幅度和冲击频率。

示例性的减振器19具有一个在线性支承座内沿着轴线22受导引的摆动器21。该轴线22平行于作业轴线或者相对作业轴线12倾斜小于30度。所述弹簧20例如是螺旋弹簧，摆动器21利用这些螺旋弹簧沿着轴线22支撑在机壳9上。一种备选的减振器具有一个在弧形弯曲轨道上受导引的摆动器。该摆动器经由一个摆臂悬挂在机壳9上。该摆臂是一个弯曲弹簧，该弯曲弹簧与作业轴线垂直地设置。

振摆的减振器19致使传递到手柄10上的振动减小。该减小并不是通过减振器19的耗散(dissipativ)作用实现。确切地说，减振器19与冲击机构6构成了一个连在一起的、带有波节的振摆系统。该系统是这样调谐的，使得系统在机壳9或手柄10上的连结点与波节叠合。当冲击频率等于减振器19的固有频率时，则实现了最佳的减小。所述固有频率是下述的频率：减振器19在一次偏移之后在无其他激励的情况下以该频率振摆。固有频率由摆动器21的质量和弹簧20的刚度预先确定。固有频率可能在使用寿命期间有所变化，特别是弹簧20的有效刚度发生变化。

减振器19具有一个缓冲调节装置23，该缓冲调节装置改变马达5的转速，以便通过该减振器19使振动的减小最佳化。缓冲调节装置23具有一个加速度传感器24，该加速度传感器检测手柄10或机壳9上沿着作业轴线12的加速度或振动。缓冲调节装置23在校准阶段期间使马达5的转速适配于减振器19。

示例性的缓冲调节装置23具有一个数据存储器25，在该数据存储器内存储有用于冲击机构6的冲击数的、最后确定的额定值或者存储有马达5的额定转速。优选所述额定值与减振器19的固有频率相符或者比其略低，例如在固有频率的90％与100％之间，优选在固有频率的95％与100％之间。对于新设备，预先确定减振器19规格(技术参数)的固有频率可以作为额定值存储在数据存储器25内。冲击数的额定值和马达5的额定转速之区别仅仅在于一个由减速比预先给定的固定的因数。

在例如通过操纵系统开关11接通钻锤1时，马达5被加速到额定值。缓冲调节装置23可以在接通之后立刻实施校准。

示例性的校准规定：将钻锤1的转速逐步地或连续地相对于额定转速降低。缓冲调节装置23在降低转速期间检测由加速度传感器24检测到的加速度的幅度。振动基于冲击机构6和减振器19而变化。冲击机构6形成了振动源。冲击机构6的降低的功率决定了相应较小的振动。然而，任意下降并不是所期望的，而是应该使冲击机构6在冲击功率最大且振动微小的情况下运行。已经证实，可以利用减振器19的与频率强烈相关的作用效果来适配调整该减振器19。将转速如此程度地降低，直至振动由于减振器19作用减弱之故而重新增大。使转速下降结束。出现振动最小值时的转速被作为新的额定值存储在数据存储器25中。校准于是结束。马达5的转速被调整到新的额定值。

若已低于最小转速，则使转速停止下降，而此时并没有出现振动的局部最小值。所述最小转速例如约为额定值的90％。转速的进一步下降证实为不利的。校准以额定值为出发点提高转速。冲击机构6典型地随着转速的上升产生而更多振动。减振器19的作用效果典型地主导影响着振动特性。将转速如此程度地提高，直至检测到振动下降和振动随后上升时为止。在测算得到最小值时的转速被作为新的额定值存储。校准于是结束。如果转速超过最大转速，就中止提高转速。所述最大转速约为额定值的110％。

Claims (1)

1.用于手持式工具设备的控制方法，该手持式工具设备包括：

机壳(9)，

紧固在机壳(9)上的手柄(10)，用于在运行期间握持所述手持式工具设备，

用于将工具(4)夹持于作业轴线上的工具保持器(2)，

冲击机构(6)，该冲击机构具有在作业轴线(12)上以冲击数周期性运动的锤体(15)，

冲击机构(6)的驱动控制装置(18)，该驱动控制装置将所述冲击数调节到额定值，

减振器(19)，该减振器具有沿着作业轴线(12)在静止位置左右可动的摆动器(21)和一个或多个将摆动器(21)向静止位置中复位的弹簧(20)，

安装在机壳(9)上的加速度传感器(24)，用于检测沿着作业轴线(2)的加速度；

其特征在于，所述控制方法具有包含下列步骤的校准阶段：

利用所述加速度传感器(24)检测加速度，

通过所述冲击数在额定值的90％与110％之间范围内的变化而测算出加速度的最小值，

将额定值确定到属于所测算的最小值的冲击数上，并以调节到该额定值的冲击数驱动所述冲击机构(6)。