CN110154159A - 具有调速功能的斜断锯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动工具，公开一种具有调速功能的斜断锯，若实际角度值(19)小于基准角度值(18)，控制模块(6)控制变频器(7)提升输出电压的频率至动力装置(4)，以使动力装置(4)升速运行；反之，若实际角度值(19)大于基准角度值(18)，控制模块(6)控制变频器(7)降低输出电压的频率至动力装置(4)，以使动力装置(4)降速运行，本发明的具有调速功能的斜断锯，控制模块(6)可通过比较框架(2)相对于底座(1)的实际角度值(19)与基准角度值(18)之间的大小来判断斜断锯当前是处于下压(切割)状态，还是上抬(停止切割)状态，从而控制变频器(7)输出较高频率或者较低频率的电压，以使动力装置(4)升速或者降速运行，进而控制锯片(3)高速运行或者低速运行。
Description
技术领域
本发明涉及电动工具，尤其涉及具有调速功能的斜断锯。
背景技术
斜断锯是一种以电机为动力，通过传动机构驱动锯片锯切作业的切割工具，主要是针对木材进行精确地直线和斜角切割，也可使用适当的锯片切割型材，具有切割精度和切割效率高等特点，不仅可大大降低了操作者的劳动强度，而且提高了工作效率。
公开号为CN203484740U的实用新型专利公开了一种斜断锯双支点拉杆侧滑套结构，用于连接斜断锯的底座和框架，该框架上设有连接至一动力装置的锯片，且该框架上设有手柄，斜断锯双支点拉杆侧滑套结构包括固定于该底座上的拉杆座，该拉杆座右侧设有相互平行的至少2根拉杆，该拉杆上设置有可以自由滑动的滑套，且该框架的前端铰连在该滑套上，从上方看，该手柄、拉杆座、拉杆、滑套均位于该框架的右侧。
上述结构的斜断锯，框架枢接于底座上，并与底座形成倾斜角度，以使锯片能够远离底座上端面；锯片由动力装置(即电机)驱动，操作时通过手柄下压框架及锯片，以对底座上的工件进行切割。而在实际使用过程中，切割完工件后，通过手柄抬起框架及锯片，此时锯片依旧处于高速运行状态，不仅耗费电能，还存在较大安全隐患；若在抬起框架后，立刻切断电机以使锯片停止运行，在进行连续多次切割时，需要反复启停电机，大幅降低操作效率，因此现有的斜断锯还存在一定的改进空间。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，提供了一种具有调速功能的斜断锯，能根据框架及锯片下压的角度自动调整电机转速，从而调节锯片的运行转速。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种具有调速功能的斜断锯，包括底座与框架，框架上设置有锯片及用于驱动锯片运行的动力装置，框架上设置有角度监测模块，角度监测模块上耦接有控制模块，控制模块上耦接有变频器，动力装置耦接于变频器的输出端；角度监测模块用于监测框架的倾斜方向相对于底座之间的实际角度值并输出相应的角度信号至控制模块，控制模块内预设有一基准角度值并将基准角度值与实际角度值进行比较；
若实际角度值小于基准角度值，控制模块控制变频器提升输出电压的频率至动力装置，以使动力装置升速运行；反之，若实际角度值大于基准角度值，控制模块控制变频器降低输出电压的频率至动力装置，以使动力装置降速运行。
采用上述方案，控制模块可通过比较框架相对于底座的实际角度值与基准角度值之间的大小来判断斜断锯当前是处于下压(切割)状态，还是上抬(停止切割)状态，从而控制变频器输出较高频率或者较低频率的电压，以使动力装置升速或者降速运行，进而控制锯片高速运行或者低速运行；既能保证斜断锯在下压框架以切割工件时的高效性与稳定性，又能使其在停止切割并上抬框架后降速运行，而非直接停止运行，以维持动力装置与锯片的转动惯量，方便下一次快速进入切割状态，提升了操作效率，同时增加安全性并降低能耗。
作为优选，于控制模块内预设有一第一基准时长，当实际角度值大于基准角度值时，控制模块开始进入计时状态，若在设定的第一基准时长内，实际角度值仍大于基准角度值，控制模块切断变频器，以使动力装置停止运行。
采用上述方案，当斜断锯停止切割作业并使框架处于上抬状态一定时长(即第一基准时长)后，控制模块能通过变频器直接控制动力装置停止运行，进一步降低能耗，并增加操作安全性。
作为优选，还包括耦接于控制模块输入端的电流监测模块，电流监测模块用于监测动力装置的工作电流并将测得的工作电流值发送至控制模块，于控制模块内预设有一基准电流值以及第二基准时长；当实际角度值小于基准角度值时，控制模块比较工作电流值与基准电流值；
若工作电流值达到基准电流值，控制模块控制变频器保持输出当前频率的工作电压至动力装置，以使动力装置保持升速后的运行状态；反之，若工作电流值小于基准电流值，控制模块进入计时状态，若在设定的第二基准时长内，工作电流值仍小于基准电流值，控制模块控制变频器降低输出电压的频率至动力装置，以使动力装置降速运行。
采用上述方案，当锯片进入切割状态，为维持输出功率，动力装置的工作电流会大幅增加；反之，若锯片未进入切割状态，则动力装置处于空载状态，此时工作电流会相应降低；因此通过对动力装置工作电流值的大小判断，能够识别斜断锯当前是否真正处于切割状态；若斜断锯的框架处于下压状态，但是锯片长时间未进入切割状态，会造成电能损耗；当斜断锯的框架被下压至实际角度值小于基准角度值时，若锯片仍未处于切割状态，使得工作电流值始终小于基准电流值，控制模块能够通过变频器控制动力装置降速运行，以降低运行功耗；反之，若框架被下压至实际角度值小于基准角度值时，若锯片能够在设定的第二基准时长内进入切割状态，使得工作电流值达到基准电流值，则控制模块控制变频器保持输出当前频率的工作电压至动力装置，以使动力装置维持高速运行状态，从而保证斜断锯的切割效率。
作为优选，控制模块的输入端还耦接有启动模块，启动模块响应于外部触发以发送启动信号至控制模块，控制模块响应于启动信号控制变频器输出低频电压至动力装置。
采用上述方案，通过触发启动模块，能够快速开启斜断锯，以使斜断锯进入低速运行状态，既能保证设备运行时的安全性，又能降低功耗。
作为优选，控制模块的输入端还耦接有停止模块，停止模块响应于外部触发以发送停止信号至控制模块，控制模块响应于停止信号切断变频器，以使动力装置停止运行。
采用上述方案，通过触发停止模块，能够快速切断斜断锯，以使斜断锯停止运行。
作为优选，控制模块还耦接有指示模块，若实际角度值小于基准角度值，控制模块控制指示模块输出第一指示信号；反之，若实际角度值大于基准角度值，控制模块控制指示模块输出第二指示信号。
采用上述方案，指示模块能通过不同状态的指示信号(第一指示信号或第二指示信号)向外展示斜断锯当前正处于切割状态或者未切割状态，更加人性化。
作为优选，角度监测模块包括安装于框架上的壳体，于壳体内设置有角位移传感器，角位移传感器检测轴的转动平面与框架的转动平面一致；角位移传感器的检测轴设置有连杆，连杆的活动端设置有配重块。
采用上述方案，连杆能够于配重块的重力作用下，始终处于下垂状态，当角位移传感器随框架发生角度变化时，角位移传感器的检测轴能够于连杆的带动下发生转动，进而产生角度信号发送至控制模块，以实现斜断锯框架的角度监测；且框架的上抬角度越大，角位移传感器检测轴的相对旋转角度就越大；反之，若框架的上抬角度越小，则角位移传感器检测轴的相对旋转角度就越小，从而判断框架相对于底座的实际角度值。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：控制模块可通过比较框架相对于底座的实际角度值与基准角度值之间的大小来判断斜断锯当前是处于下压(切割)状态，还是上抬(停止切割)状态，从而控制变频器输出较高频率或者较低频率的电压，以使动力装置升速或者降速运行，进而控制锯片高速运行或者低速运行；既能保证斜断锯在下压框架以切割工件时的高效性与稳定性，又能使其在停止切割并上抬框架后降速运行，而非直接停止运行，以维持动力装置与锯片的转动惯量，方便下一次快速进入切割状态，提升了操作效率，同时增加安全性并降低能耗。
附图说明
图1为本实施例一的结构示意图；
图2为本实施例一的系统架构图；
图3为本实施例一的状态示意图一；
图4为本实施例一的状态示意图二；
图5为本实施例二中角度监测模块的结构示意图；
图6为本实施例三的系统架构图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1、底座；2、框架；3、锯片；4、动力装置；5、角度监测模块；6、控制模块；7、变频器；8、电流监测模块；9、启动模块；10、停止模块；11、指示模块；13、角位移传感器；14、检测轴；15、连杆；16、配重块；17、手柄；18、基准角度值；19、实际角度值。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
如图1所示，本实施例公开的一种具有调速功能的斜断锯，包括底座1与框架2，框架2枢接于底座1上，并与底座1形成倾斜角度，且框架2的活动端固定有一手柄17，通过手柄17更加方便驱动框架2进行上抬或者下压操作。更具体的，框架2上设置有锯片3及用于驱动锯片3运行的动力装置4，该动力装置4优选为电机，电机的驱动轴固定于锯片3中心。
更进一步的，如图2所示，框架2上设置有角度监测模块5，角度监测模块5优选设置于手柄17下方，使其能够随手柄17同步发生角度变换，进而判断框架2所处角度。角度监测模块5上耦接有控制模块6，该控制模块6优选为具有数据处理能力的芯片，包括但不限于单片机、PLC、CPU、MCU、ARM等；控制模块6上耦接有变频器7，动力装置4耦接于变频器7的输出端，变频器7通过输出不同频率的电压至动力装置4，能够改变动力装置4的运行速率，从而调整锯片3的转速。角度监测模块5用于监测框架2的倾斜方向相对于底座1之间的实际角度值19并输出相应的角度信号至控制模块6，控制模块6内预设有一基准角度值18并将基准角度值18与实际角度值19进行比较；
如图3所示，若实际角度值19小于基准角度值18，说明斜断锯当前正处于下压(准备切割)状态，此时控制模块6控制变频器7提升输出电压的频率至动力装置4，以使动力装置4升速运行，从而提升锯片3转速至额定转速，方便进行切割作业；反之，如图4所示，若实际角度值19大于基准角度值18，说明框架2及锯片3处于上抬状态，此时控制模块6控制变频器7降低输出电压的频率至动力装置4，以使动力装置4降速运行，从而降低锯片3转速，既保证了安全性，又能降低运行功耗。进行下次切割时，通过手柄17再次下压框架2，以使实际角度值19再次小于基准角度值18，此时控制模块6通过变频器7提升动力装置4的转速，以使锯片3由低速运转状态切换至高速运转状态，而无需重新启动，从而提升操作效率。
更进一步的，如图2所示，控制模块6的输入端还耦接有启动模块9，该启动模块9优选为设置于斜断锯框架2上的启动按钮，操作人员可通过按压来触发启动模块9，启动模块9响应于外部触发以发送启动信号至控制模块6，此时控制模块6响应于启动信号控制变频器7输出低频电压至动力装置4，以使动力装置4低速启动，提升安全性。
更进一步的，如图2所示，控制模块6的输入端还耦接有停止模块10，该停止模块10优选为设置于斜断锯框架2上的停止按钮，操作人员可通过按压来触发停止模块10，停止模块10响应于外部触发以发送停止信号至控制模块6，此时控制模块6响应于停止信号切断变频器7，以使动力装置4停止运行，从而使锯片3停止运转。
更进一步的，于控制模块6内预设有一第一基准时长，当实际角度值19大于基准角度值18时，控制模块6开始进入计时状态，若在设定的第一基准时长内，实际角度值19仍大于基准角度值18，控制模块6切断变频器7，以使动力装置4停止运行；避免斜断锯长时间处于空载运行状态而导致电能损耗，同时进一步降低操作风险。
更进一步的，如图2所示，斜断锯还包括耦接于控制模块6输入端的电流监测模块8，该电流监测模块8优选为电流检测芯片，电流监测模块8用于监测动力装置4的工作电流并将测得的工作电流值发送至控制模块6，于控制模块6内预设有一基准电流值以及第二基准时长；当实际角度值19小于基准角度值18时，即框架2被下压至靠近工件位置时，控制模块6比较工作电流值与基准电流值，以判断锯片3当前是否处于切割状态；
若工作电流值达到基准电流值，说明锯片3当前处于切割状态，此时控制模块6控制变频器7保持输出当前频率的工作电压至动力装置4，以使动力装置4保持升速后的运行状态，以提升切割效率及质量；反之，若工作电流值小于基准电流值，说明动力装置4与锯片3当前正处于空载状态，此时控制模块6进入计时状态，若在设定的第二基准时长内，工作电流值仍小于基准电流值，为节省电能，控制模块6控制变频器7降低输出电压的频率至动力装置4，以使动力装置4降速运行。
实施例二
如图5所示，于实施例一的基础上，角度监测模块5包括安装于框架2上的壳体，该壳体优选设置于手柄17下方，于壳体内设置有耦接于控制模块6输入端的角位移传感器13，角位移传感器13检测轴14的转动平面与框架2的转动平面一致；角位移传感器13的检测轴14设置有连杆15，连杆15的活动端设置有配重块16。壳体内保留有供连杆15自由活动的空间，其未于附图中示出。连杆15能够于配重块16的重力作用下，始终处于下垂状态，当角位移传感器13随框架2发生角度变化时，角位移传感器13的检测轴14能够于连杆15的带动下发生转动，进而产生角度信号发送至控制模块6，以实现斜断锯框架2的角度监测；且框架2的上抬角度越大，角位移传感器13检测轴14的相对旋转角度就越大；反之，若框架2的上抬角度越小，则角位移传感器13检测轴14的相对旋转角度就越小，从而判断框架2相对于底座1的实际角度值19。
实施例三
如图6所示，于实施例一的基础上，控制模块6还耦接有指示模块11，指示模块11优选为双色信号灯。若实际角度值19小于基准角度值18，控制模块6控制指示模块11输出第一指示信号，该第一指示信号优选为绿色指示灯光；反之，若实际角度值19大于基准角度值18，控制模块6控制指示模块11输出第二指示信号，该第二指示信号优选为红色指示灯光。
Claims (7)
1.一种具有调速功能的斜断锯，包括底座(1)与框架(2)，框架(2)上设置有锯片(3)及用于驱动锯片(3)运行的动力装置(4)，其特征在于：框架(2)上设置有角度监测模块(5)，角度监测模块(5)上耦接有控制模块(6)，控制模块(6)上耦接有变频器(7)，动力装置(4)耦接于变频器(7)的输出端；角度监测模块(5)用于监测框架(2)的倾斜方向相对于底座(1)之间的实际角度值(19)并输出相应的角度信号至控制模块(6)，控制模块(6)内预设有一基准角度值(18)并将基准角度值(18)与实际角度值(19)进行比较；
若实际角度值(19)小于基准角度值(18)，控制模块(6)控制变频器(7)提升输出电压的频率至动力装置(4)，以使动力装置(4)升速运行；反之，若实际角度值(19)大于基准角度值(18)，控制模块(6)控制变频器(7)降低输出电压的频率至动力装置(4)，以使动力装置(4)降速运行。
2.根据权利要求1所述的具有调速功能的斜断锯，其特征在于：于控制模块(6)内预设有一第一基准时长，当实际角度值(19)大于基准角度值(18)时，控制模块(6)开始进入计时状态，若在设定的第一基准时长内，实际角度值(19)仍大于基准角度值(18)，控制模块(6)切断变频器(7)，以使动力装置(4)停止运行。
3.根据权利要求1所述的具有调速功能的斜断锯，其特征在于：还包括耦接于控制模块(6)输入端的电流监测模块(8)，电流监测模块(8)用于监测动力装置(4)的工作电流并将测得的工作电流值发送至控制模块(6)，于控制模块(6)内预设有一基准电流值以及第二基准时长；当实际角度值(19)小于基准角度值(18)时，控制模块(6)比较工作电流值与基准电流值；
若工作电流值达到基准电流值，控制模块(6)控制变频器(7)保持输出当前频率的工作电压至动力装置(4)，以使动力装置(4)保持升速后的运行状态；反之，若工作电流值小于基准电流值，控制模块(6)进入计时状态，若在设定的第二基准时长内，工作电流值仍小于基准电流值，控制模块(6)控制变频器(7)降低输出电压的频率至动力装置(4)，以使动力装置(4)降速运行。
4.根据权利要求1所述的具有调速功能的斜断锯，其特征在于：控制模块(6)的输入端还耦接有启动模块(9)，启动模块(9)响应于外部触发以发送启动信号至控制模块(6)，控制模块(6)响应于启动信号控制变频器(7)输出低频电压至动力装置(4)。
5.根据权利要求1所述的具有调速功能的斜断锯，其特征在于：控制模块(6)的输入端还耦接有停止模块(10)，停止模块(10)响应于外部触发以发送停止信号至控制模块(6)，控制模块(6)响应于停止信号切断变频器(7)，以使动力装置(4)停止运行。
6.根据权利要求1所述的具有调速功能的斜断锯，其特征在于：控制模块(6)还耦接有指示模块(11)，若实际角度值(19)小于基准角度值(18)，控制模块(6)控制指示模块(11)输出第一指示信号；反之，若实际角度值(19)大于基准角度值(18)，控制模块(6)控制指示模块(11)输出第二指示信号。
7.根据权利要求1至6任一项所述的具有调速功能的斜断锯，其特征在于：角度监测模块(5)包括安装于框架(2)上的壳体，于壳体内设置有角位移传感器(13)，角位移传感器(13)检测轴(14)的转动平面与框架(2)的转动平面一致；角位移传感器(13)的检测轴(14)设置有连杆(15)，连杆(15)的活动端设置有配重块(16)。
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