CN109261882A - 拉钉机及其退钉控制方法 - Google Patents

Abstract

一种拉钉机，包括一夹持机构、一驱动装置、一转速侦测器、一开关与一控制模块。其退钉控制方法包含：开关受触动后，控制模块控制驱动装置，使转动件沿第一转动方向转动，带动夹持机构朝第一方向移动，以拉动工件；通过转速侦测器侦测转动件的转速；在控制模块侦测的转速由低于一第一转速范围的转速提升至第一转速范围后，控制驱动装置，使转动件沿第二转动方向转动，带动夹持机构朝第二方向移动，以释放工件被拉断的部位。由此，达到自动退钉的目的。

Description

拉钉机及其退钉控制方法

技术领域

本发明是与电动工具有关；特别是指一种拉钉机及其退钉控制方法。

背景技术

拉钉机是用以拉动工件(例如拉钉)，在工件变形且断裂后，作为固定二个对象的固定件。现有的拉钉机包含有一夹持机构、一驱动装置与一控制开关。夹持机构供夹持工件，驱动装置具有一转动件连接夹持机构，且驱动装置受控制开关控制而使转动件为正转或反转，以带动夹持机构拉动或释放工件。人员在操作现有的拉钉机时，是操作控制开关为拉钉模式，使转动件正转，以使夹持机构拉动工件，此后，人员必须凭着感觉来判断工件是否被拉断。当感觉工件被拉断后，再操作控制开关为退钉模式，使转动件反转，以使夹持机构退出工件被拉断的部位。

然而，人员在使用现有的拉钉机时常会因为经验不足而误判为工件已拉断，而进行退钉的程序，在退钉后才发现工件未被拉断，必须再重新拉钉，如此，将造成操作上的不便。此外，当所需拉动的工件数量很多时，人员必须重复操作控制开关为拉钉模式及退钉模式，如此将使得工作效率无法提升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种拉钉机及其退钉控制方法，可于拉断工件后自动将工件被拉断的部位退出。

缘以达成上述目的，本发明提供的一种拉钉机的退钉控制方法，其中该拉钉机包括一夹持机构与一驱动装置，该夹持机构用以夹持工件，该驱动装置具有一转动件用以带动该夹持机构移动，该驱动装置受控制而使该转动件是沿相反的一第一转动方向与一第二转动方向的一者转动，以带动该夹持机构沿相反的一第一方向与一第二方向往复移动；该退钉控制方法包含下列步骤：A、控制该驱动装置，使该转动件沿该第一转动方向转动，以带动该夹持机构朝该第一方向移动；及侦测该转动件的转速；B、在所侦测的转速由低于一第一转速范围的转速提升至该第一转速范围后，控制该驱动装置，使该转动件沿该第二转动方向转动，以带动该夹持机构朝该第二方向移动。

本发明提供的一种拉钉机，包含：一夹持机构、一驱动装置、一转速侦测器、一开关与一控制模块，其中：该夹持机构供夹持工件，且是受带动而沿相反的一第一方向与一第二方向往复移动，其中，该夹持机构沿该第一方向移动时，是夹紧并拉动工件，该夹持机构沿该第二方向移动时，是退出工件；该驱动装置包括一转动件用以带动该夹持机构移动，该驱动装置受控制而使该转动件是沿相反的一第一转动方向与一第二转动方向的一者转动，其中该转动件沿该第一转动方向转动时，带动该夹持机构沿该第一方向移动，该转动件沿该第二转动方向转动时，带动该夹持机构沿该第二方向移动；该转速侦测器侦测该转动件的转速；该开关受触动而产生一启动信号；该控制模块电性连接该驱动装置、该开关及该转速侦测器，用以依据该启动信号控制该驱动装置使该转动件沿该第一转动方向转动，且在该转速侦测器测得的转速由低于一第一转速范围的转速提升至该第一转速范围后，控制该驱动装置使该转动件沿该第二转动方向转动。

本发明的效果在于，直接通过转动件的转速可判断夹持机构拉断工件的时机，并控制夹持机构退钉，达到自动退钉的目的。

附图说明

为能更清楚地说明本发明，以下结合较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中：

图1为本发明一较佳实施例的拉钉机的方块图。

图2为上述较佳实施例的拉钉机于拉动工件过程中，转动件的转速与时间的关系的示意图。

图3上述较佳实施例的拉钉机退钉控制方法的流程图。

具体实施方式

请参图1所示，为本发明一较佳实施例的拉钉机100，包含一夹持机构10、一驱动装置20、一转速侦测器30、一开关40、一控制模块50与一电源(图未示)，其中：

夹持机构10供夹持工件200，前述的工件200是以拉钉为例，其具有一钉部与一帽部，钉部具有一钉头201与一钉杆202，帽部头有一帽身203与一帽缘204，夹持机构10是受带动而可沿相反的一第一方向D1与一第二方向D2往复移动，其中，在工件200的钉杆202穿入夹持机构10后，夹持机构10沿第一方向D1移动时，是夹紧并拉动工件200的钉杆202，夹持机构10沿第二方向D2移动时，是退出工件200的钉杆202。

驱动装置20包括一转动件22，转动件22是用以带动夹持机构10移动，驱动装置20受控制而使转动件22沿相反的一第一转动方向R1与一第二转动方向R2的一者转动，其中转动件22沿第一转动方向R1转动时，带动夹持机构沿第一方向D1移动，转动件22沿第二转动方向R2转动时，带动夹持机构10沿第二方向D2移动。

本实施例中，驱动装置20包含有一马达24，马达24的转轴242是连接一导螺杆26，导螺杆26连接夹持机构10，马达24受控制而使其转轴242带动导螺杆26转动，进而带动夹持机构10移动。马达24为无刷马达，其壳体244内部设置有至少一磁性件246(即转子的永久磁铁)且随着转轴242而转动。驱动装置20的转动件22包括了可转动的构件，包括转轴242及导螺杆26。实务上，转动件22亦可包含转轴242与导螺杆26之间的连轴器(图未示)或减速机(图未示)等可转动的构件。转动件22的任意构件的任意位置，亦可设置其它的磁性件，重要的是磁性件随着转动件转动。

转速侦测器30设置于驱动装置20，用以侦测转动件22的转速。本实施例中，转速侦测器30为一磁感应元件(例如霍耳传感器)设置于马达24的壳体244且对应磁性件246的转动路径。

开关40电性连接控制模块50，且开关40受使用者触动而产生一启动信号。

控制模块50电性连接驱动装置20的马达24及转速侦测器30，用以依据启动信号控制马达24使转动件22沿第一转动方向R1或第二转动方向R2转动。

电源电性连接驱动装置20的马达24、转速侦测器30、控制模块50，以提供拉钉机100的各构件所需的电力。前述的电源可为电池，或变压器。

图2所示者为图1的拉钉机100于拉动工件200过程中，转动件22(以转轴242为例)的转速与时间的关系的示意图，图1中是将夹持机构10的前端靠近工件200的帽缘204后侧面，使帽身203穿过目标物300(以二个板件为例)且帽缘204前侧面贴于目标物300上。图2中时间点t0为转轴242开始沿第一转动方向R1转动的时间点。时间点t0至时间点t1，为夹持机构10刚拉动工件200且工件200尚未夹持目标物300前的转速(即空载或接近空载的转速)，此时，使得转速为最高。于时间点t1时，夹持机构10逐渐拉动工件200的钉杆202，使钉头201往后推挤帽身203，转速开始呈现下降。时间点t2时，夹持机构10持续拉扯钉杆202，转速开始呈稳定下降状态，并且帽身203受钉头201推挤而持续往径向扩张变形，此时为拉钉成功，其中，在时间点t2时，转速约为时间点t0-t1的转速的85％。在时间点t3时，转速最低，其转速约为时间点t0-t1的转速的60-80％(依不同工件200的钉杆202的软硬度不同而有差异)，代表工件200的钉杆202被拉断，而后转速开始提升。在时间点t4时，确认工件200完全被拉断，而后即可控制沿第二转动方向R2反转退钉，且转速维持稳定，在时间点t4时的转速约为时间点t0-t1的转速的85％以上。

通过上述的原理，使用者即可进行本实施例的拉钉机100的退钉控制方法，其包含图3所示的下列步骤：

步骤S01，控制模块50于接收到启动信号后，控制驱动装置20的马达24，使转轴242沿第一转动方向R1转动，带动夹持机构10朝第一方向D1移动以拉动工件200的钉杆202。

在马达24运转的过程中，控制模块50通过转速侦测器30持续侦测转轴242的转速，并对转轴242的转速持续取样。本实施例中是以侦测马达24的转轴242的转速为例，但不以此为限，转速侦测器30亦可侦测在转动件22的任一位置上所设置的磁性件，而得到对应的转速，例如，磁性件设置于导螺杆26上则可侦测导螺杆26的转速，转动件22不同部位的转速与拉钉过程中时间的对应关系皆相同，只是转速值不同而已。

步骤S02，控制模块50在转速侦测器30所侦测的转速由低于一第一转速范围的转速提升至第一转速范围后(即图2中时间点t4时的转速)，并配合连续取样的多次的转速皆落于第一转速范围中，控制模块50控制马达24，使转轴242沿第二转动方向R2转动，以带动夹持机构10朝第二方向移动。前述第一转速范围是对应确认工件200的钉杆202被拉断后的转速。由此，控制模块50即可判断为工件200已被拉断，进而控制马达24，使转轴242反转，以使夹持机构10退出工件200被拉断的部位。

本实施例中，在步骤S02或S01之前，控制模块50中储存有一基准转速范围，该基准转速范围可以由一基准转速范围设定步骤取得，包含基准转速范围是于夹持机构10刚拉动工件200且工件200尚未夹持目标物300前，马达24的转轴242的转速所对应的转速范围(即图2中时间点t0至时间点t1之间的转速)，亦即，于拉钉机100于空载或接近空载情况下，侦测转轴242稳定的转速并作预定的扩充所取得的转速范围，所述预定的扩充可依需求选择，例如所稳定的转速的平均值的±10％以内，基准转速范围设定步骤可于每次拉钉时皆重新执行。步骤S02中控制模块50是基于基准转速范围进行计算，以得到第一转速范围。第一转速范围的下限值为基准转速范围的下限值的85％以上且第一转速范围的上限值小于基准转速范围的下限值。

步骤S01中亦可包含一校正步骤，校正步骤包含在控制模块50于收到启动信号后，控制马达24使转轴242转动，并在转轴242由停止状态转变为转动状态之后的一预定时间内侦测转轴242的转速，并以所侦测的转速作预定的扩充，构成新的基准转速范围并储存的。如此，即使驱动装置20或夹持机构10的中构件磨损或老化而使得转速改变时，可以通过此机制进行校正。

本实施例中，为了判断夹持机构10是否有成功拉到工件200的钉杆202，步骤S02中还可包含控制模块50判断所侦测的转速是否由基准转速范围下降至一第二转速范围(即图2中时间点t3的转速)，并配合连续取样的多次的转速皆落于第二转速范围中，则判断为成功拉到工件200的钉杆202。第二转速范围的上限值低于第一转速范围的下限值。第二转速范围的上限值可订为基准转速范围的下限值的80％以下，第二转速范围的下限值可订较小的任意值，例如60％以上。而步骤S02中，控制模块50在所侦测的转速由第二转速范围提升至第一转速范围后，配合连续取样的多次的转速皆落于第一转速范围中，则控制马达24，使转轴242沿第二转动方向R2转动，以使夹持机构退出工件200被拉断的部位。

前述中是以t0至时间点t1之间的转速为基础作出基准转速范围，在一实施例中，亦可以步骤S01之前执行一基准转速范围设定步骤，该基准转速范围设定步骤包含：

控制模块50控制驱动装置20的马达24，使转动件沿第二转动方向R2转动，以带动夹持机构10朝第二方向D2移动；及

侦测转动件(以转轴242为例)于第二转动方向R2的转速，且将所侦测的转速所对应的转速范围设定为基准转速范围。

实务上，该基准转速范围设定步骤可于拉钉机100前一次退钉时执行。亦即，在前一次退钉时，转动件22沿第二转动方向R2转动的转速所对应的转速范围，例如图2中时间点t4之后的一预定时间(例如1-2秒)所测得的转轴242沿第二转动方向R2的转速所对应的转速范围，作为基准转速范围。

实务上，该基准转速范围设定步骤亦可于拉钉机100开机时电源接通后执行。

在每次拉钉时、前一次退钉时、或每次开机时执行基准转速范围设定步骤的优点在于，若电源是电池时，其电压将会随着使用次数增加而减少，若电池电压降低，而使得基准转速范围降低时，则当次的第一转速范围可以得到较低的转速范围，以避免断钉时的转速无法提升到电池电力充饱时的第一转速范围。

据上所述，本发明的拉钉机100及其退钉控制方法，可直接通过转动件22的转速判断夹持机构拉断工件200的时机，并控制夹持机构退钉，达到自动退钉的目的。另值得一提的是，利用磁感应元件配合磁性件来侦测转动件22的转速，可避免噪声的干扰，让侦测结果更为准确。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种拉钉机的退钉控制方法，其中该拉钉机包括一夹持机构与一驱动装置，该夹持机构用以夹持工件，该驱动装置具有一转动件用以带动该夹持机构移动，该驱动装置受控制而使该转动件沿相反的一第一转动方向与一第二转动方向的一者转动，以带动该夹持机构沿相反的一第一方向与一第二方向往复移动；该退钉控制方法包含下列步骤：

A、控制该驱动装置，使该转动件沿该第一转动方向转动，以带动该夹持机构朝该第一方向移动；及侦测该转动件的转速；

B、在所侦测的转速由低于一第一转速范围的转速提升至该第一转速范围后，控制该驱动装置，使该转动件沿该第二转动方向转动，以带动该夹持机构朝该第二方向移动。

2.如权利要求1所述的拉钉机的退钉控制方法，包含设定一基准转速范围；步骤B中该第一转速范围依据该基准转速范围计算而得，且该第一转速范围的上限值低于该基准转速范围的下限值。

3.如权利要求2所述的拉钉机的退钉控制方法，其中该第一转速范围的下限值为该基准转速范围的下限值的85％以上。

4.如权利要求2所述的拉钉机的退钉控制方法，其中工件是供夹持一目标物；该基准转速范围于该工件尚未夹持目标物前，该转动件的转速所对应的转速范围。

5.如权利要求2所述的拉钉机的退钉控制方法，其中在步骤A之前包含一基准转速范围设定步骤用以设定该基准转速范围，其包含：控制该驱动装置，使该转动件沿该第二转动方向转动，以带动该夹持机构朝该第二方向移动；及侦测该转动件的转速，且将所侦测的转速所对应的转速范围设定为该基准转速范围。

6.如权利要求5所述的拉钉机的退钉控制方法，其中该基准转速范围设定步骤于该拉钉机开机时执行。

7.如权利要求5所述的拉钉机的退钉控制方法，其中该基准转速范围设定步骤于该拉钉机前一次退钉时执行。

8.如权利要求2所述的拉钉机的退钉控制方法，其中步骤B中包含，判断所侦测的转速是否由该基准转速范围下降至一第二转速范围，其中，该第二转速范围的上限值低于该第一转速范围的下限值；且步骤B中在所侦测的转速由该第二转速范围提升至该第一转速范围后，控制该驱动装置，使该转动件沿该第二转动方向转动。

9.如权利要求8所述的拉钉机的退钉控制方法，其中该第二转速范围的上限值为该基准转速范围的下限值的80％以下。

10.如权利要求2所述的拉钉机的退钉控制方法，其中步骤A中包含在该转动件由停止状态转变为转动状态之后的一预定时间内侦测该转动件的转速，并以所侦测的转速作预定的扩充，以构成该基准转速范围。

11.如权利要求1所述的拉钉机的退钉控制方法，其中该转动件上设置有一磁性件随该转动件转动；步骤A中通过一磁感应元件感应该磁性件的转动，以侦测该转动件的转速。

12.一种拉钉机，包含：

一夹持机构，供夹持工件，且受带动而沿相反的一第一方向与一第二方向往复移动，其中，该夹持机构沿该第一方向移动时，夹紧并拉动工件，该夹持机构沿该第二方向移动时，退出工件；

一驱动装置，包括一转动件用以带动该夹持机构移动，该驱动装置受控制而使该转动件沿相反的一第一转动方向与一第二转动方向的一者转动，其中该转动件沿该第一转动方向转动时，带动该夹持机构沿该第一方向移动，该转动件沿该第二转动方向转动时，带动该夹持机构沿该第二方向移动；

一转速侦测器，侦测该转动件的转速；

一开关，受触动而产生一启动信号；

一控制模块，电性连接该驱动装置、该开关及该转速侦测器，用以依据该启动信号控制该驱动装置使该转动件沿该第一转动方向转动，且在该转速侦测器测得的转速由低于一第一转速范围的转速提升至该第一转速范围后，控制该驱动装置使该转动件沿该第二转动方向转动。

13.如权利要求12所述的拉钉机，其中该控制模块储存有一基准转速范围，该控制模块依据该基准转速范围计算该第一转速范围，且该第一转速范围的上限值低于该基准转速范围的下限值。

14.如权利要求13所述的拉钉机，其中该第一转速范围的下限值为该基准转速范围的下限值的85％以上。

15.如权利要求13所述的拉钉机，其中该控制模块判断该转速侦测器所侦测的转速由该基准转速范围下降至一第二转速范围后，再由该第二转速范围提升至该第一转速范围后，控制该驱动装置使该转动件沿该第二转动方向转动。

16.如权利要求15所述的拉钉机，其中该第二转速范围的上限值为该基准转速范围的下限值的80％以下。

17.如权利要求12所述的拉钉机，该转动件上设置有一磁性件；该转速侦测器为一磁感应元件。

18.如权利要求17所述的拉钉机，其中该驱动装置包括一马达，该马达的转轴构成该转动件，该马达的壳体内部设置有该磁性件；该转速侦测器设置于该马达的壳体。