CN114290297A - 电动工具及其控制方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动工具及其控制方法、装置及可读存储介质，电动工具的控制方法包括：根据电动工具运行时电机的参数变化，控制电动工具运行状态的启停；其中，参数变化包括：加速度变化和电流变化。与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：相关技术中，电动工具在应急情况下的启停仅通过电机堵转进行电流保护，但由于现有电动工具的扭矩越来越大，导致应急情况下电动工具堵转时未能达到电流保护的条件，而触发不了堵转保护，本案中则通过电机的加速度变化结合电流的变化，通过这两个参数的变化与比较，使得控制电动工具的运行或是停止更为准确，以达到保护操作人员安全的目的。

Description

电动工具及其控制方法、装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及电动工具技术领域，具体而言，涉及一种电动工具及其控制方法、装置及可读存储介质。

背景技术

随着电动工具的发展，一些类似于电动枪钻的工具，在使用过程中，当出现钻头卡转时，此时由于电源并未切断，控制钻头转动的电机仍会继续工作，且由于钻头卡转固定，操作人员手持枪钻的部分则会受到一个相对于钻头旋转的力，从而将操作人员的手腕扭伤。相关技术中的电动枪钻配备了堵转保护，即当电机转速降为零后仍旧输出扭矩时，则进行断电保护，但由于现在电动枪钻的扭矩越来越大，因此可能在电动枪钻堵转时达不到电流保护的条件，导致电动枪钻手持位置受到一个转动的力从而扭伤操作人员手腕。

由此可见，如何控制电动工具的启停从而保护操作人员的安全成为了亟需解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是如何控制电动工具的启停从而保护操作人员的安全。

为解决上述问题，本发明提供一种电动工具的控制方法，包括：根据电动工具运行时电机的参数变化，控制电动工具运行状态的启停；其中，参数变化包括：加速度变化和电流变化。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：相关技术中，电动工具在应急情况下的启停仅通过电机堵转进行电流保护，但由于现有电动工具的扭矩越来越大，导致应急情况下电动工具堵转时未能达到电流保护的条件，而触发不了堵转保护，本案中则通过电机的加速度变化结合电流的变化，通过这两个参数的变化与比较，使得控制电动工具的运行或是停止更为准确，以达到保护操作人员安全的目的。

在本发明的一个实施例中，在根据电动工具运行时电机的参数变化，控制电动工具运行状态的启停之前，控制方法还包括：读取电机的参数；对电机的参数进行数字滤波处理处理，获得经过处理的参数；根据经过处理的参数，获得电机的参数变化。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：数字滤波处理用于消除电动工具使用时产生的高频震动所带来的信号干扰。

在本发明的一个实施例中，根据电动工具运行时电机的参数变化，控制电动工具运行状态的启停，包括：将加速度变化的数值与第一阈值进行比较，获得第一比较结果；将电动工具运行过程中电流变化的数值与第二阈值进行比较，获得第二比较结果；根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：电动工具设有第一阈值用于与加速度的变化数值比较，以及电动工具设有第二阈值与电流的变化树枝比较，通过具体的数值进行比较，使得判断更加精准，从而能更准确地控制电动工具运动状态。

在本发明的一个实施例中，根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停，包括：当第一比较结果为加速度变化在第一阈值内，且第二比较结果为电流变化超过第二阈值时，控制电动工具执行延时关停动作。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：在保证电动工具不会损毁以及保证操作人员安全的情况下，允许电动工具继续运行一段时间，使得操作人员能通过此允许运行时间内完成对工件的加工。

在本发明的一个实施例中，控制电动工具执行延时关停动作，包括：控制电动工具在目标时长T内继续运行；电动工具的继续运行时长超过目标时长T后，控制电动工具停止运行。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：即电动工具在允许运行时间T内继续运行，而当超过允许运行时间T后，则控制电动工具进入停机状态，通过具体的数值限定电动工具的运行时间，能更为精准地保护电动工具不被烧毁。

在本发明的一个实施例中，根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停，包括：当第一比较结果为加速度变化在第一阈值内，且第二比较结果为电流变化在第二阈值内，控制电动工具保持运行；当第一比较结果为加速度变化超过第一阈值，且第二比较结果为电流变化超过第二阈值时，控制电动工具执行即时关停动作。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：加速度变化处于正常状态，电流变化同样也处于正常状态，此时控制器便不做出任何保护动作，控制器维持电动工具的正常运行工作。控制器结合加速度的变化超过第一阈值以及电流的变化超过第二阈值时，控制器便能精准地控制电动工具关停，从而保护操作人员的手腕。

在本发明的一个实施例中，根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停，包括：当第一比较结果为加速度变化超过第一阈值，且第二比较结果为电流变化在第二阈值内，控制电动工具保持运行。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：当仅有加速度变化的数值超过第一阈值时，电流的变化数值未超过第二阈值时，此时控制器对电动工具便不进行保护关停处理，即控制电动工具保持运行，避免对操作人员带来一定的困惑。

在本发明的一个实施例中，提供一种电动工具，电动工具实现上述实施例中的任意一项的控制方法的步骤。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：本实施例中的电动工具因具有上述任一实施例的控制方法的步骤，因而具有上述任一实施例所具有的有益效果，在此不再赘述。

在本发明的一个实施例中，提供一种电动工具的控制装置，包括处理器，存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或命令，程序或指令被处理器执行时实现如上述实施例中的任意一项的控制方法的步骤。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：控制装置能实现本发明中任一实施例中电动工具的控制方法的步骤，且处理器能运行存储器中的所有指令及程序，能使得电动工具在实现指令时响应快速且精度较高。

在本发明的一个实施例中，提供一种可读存储介质，其特征在于，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述实施例中任一项的控制方法的步骤。

与现有技术相比，本方案所能达到的技术效果：可读存储介质所在实现如本发明任一实施例中电动工具的控制方法的步骤，因而其具有如本发明任一项实施例方法的全部有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明一些实施例中的电动工具控制方法的第一流程图；

图2为本发明一些实施例中的电动工具控制方法的第二骤流程图；

图3为本发明一些实施例中的电动工具控制方法的第三骤流程图；

图4为控制装置的组成结构示意图。

附图标记说明：

100、控制装置；101、处理器；102、存储器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例一：

参见图1，本实施例提供一种电动工具的控制方法，包括：

S101，根据电动工具运行时电机的参数变化，控制电动工具运行状态的启停；

其中，参数变化包括：加速度变化和电流变化。

在本实施例中，电动工具具体为一种电动枪钻，电动枪钻由钻头、枪钻本体以及对钻头提供动力的电机构成。其中枪钻本体为操作人员用手持握的部分，在电动枪钻的正常工作情况下，电机对钻头正常提供动力，保证钻头能够正常转动工作。

在本实施例中，电机所提供的加速度数据，具体由MEMS加速度传感器作为实体传感器介质，同时采用电机运行时的电流的变化参数作为测量度量，将两者的结合作为控制电动枪钻启停的判断条件。

具体来说，电机工作时包含有两个数据参数，一个是加速度参数，另一个为电流参数。当钻头的转速忽然增大或是忽然减小时，电机均能将此加速度变化的数据反馈给控制器。同时，电机的运行中还能提供电流的变化量至控制器，控制器通过结合电流的变化以及加速度的变化的量对电动枪钻进行控制，从而使得电动枪钻维持运行或是停止运行。

当电动工具工作时，通过电机的加速度变化以及电流的变化，结合这两个参数，使得控制电动工具的运行或是停止更为准确，以达到保护操作人员安全的目的。

实施例二：

参见图2，本实施例中，在根据电动工具运行时电机的参数变化，控制电动工具运行状态的启停之前，控制方法还包括：

S201，读取电机的参数；

S202，对电机的参数进行数字滤波处理处理，获得经过处理的参数；

S203，根据经过处理的参数，获得电机的参数变化。

在本实施例中，当电动工具在运行过程中，根据电动工具在使用过程中的不同工况，控制器对加速度传感器中的数据以及电机中的电流数据进行实时读取，同时，控制器根据读取回的数据，进行数字滤波处理，接着将滤波处理后的数据进行特定的算法处理，之后控制器便能得到处理过后可被识别以及用于判断的加速度数据以及电流的数据。

其中，数字滤波处理用于消除电动工具使用时产生的高频震动所带来的信号干扰。

实施例三：

参见图3，本实施例中，根据电动工具运行时电机的参数变化，控制电动工具运行状态的启停，包括：

S301，将加速度变化的数值与第一阈值进行比较，获得第一比较结果；

S302，将电动工具运行过程中电流变化的数值与第二阈值进行比较，获得第二比较结果；

S303，根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停。

在本实施例中，第一阈值为电动工具的出厂预设值，第一阈值用于与加速度变化的数据比较，第一阈值为一个具体的数值，此第一阈值的具体数值的大小需要根据电动工具的实际工况决定。同样的，第二阈值为电动工具的出厂预设值，第二阈值用于与电流变化的数据比较，此第二阈值的具体数值大小需要根据电动工具的实际工况决定。

其中，控制器根据加速度变化的数据与第一阈值比较得到一个第一比较结果，此时第一比较结果具有两种情况，一是加速度变化的数据在第一阈值内，二是加速度变化的数据超过了第一阈值。同时电流变化的数据与第二阈值比较得到一个第二比较结果，此时第二比较结果同样具有两种情况，一是电流变化数据在第二阈值内，二是电流变化数据超过了第二阈值。

由上可得第一比较结果与第二比较结果结合可得出四种判定情况，即当加速度变化数据在第一阈值内，电流变化数据也处于第二阈值内；当加速度变化数据在第一阈值内，电流变化数据超过第二阈值；当加速度变化数据超过第一阈值，电流变化数据处于第二阈值内；当加速度数据超过第一阈值，电流变化数据也超过第二阈值。此时控制器便能结合第一比较结果以及第二比较结果，从而控制电动工具的维持运行或是停止运行。

实施例四：

本实施例中，根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停，包括：

当第一比较结果为加速度变化在第一阈值内，且第二比较结果为电流变化超过第二阈值时，控制电动工具执行延时关停动作。

在本实施例中，具体给出了第一比较结果结合第二比较结果，所具有的四种情况中的一种。即第一比较结果为加速度变化数据在第一阈值内，但是第二比较结果为电流变化超过第二阈值，此时在运行中的电动工具将通过控制器执行延时关停动作。

具体来说，电流变化的数据超过第二阈值时，但是加速度变化的数据处于第一阈值内，电动工具进行过流保护，也即此时电动工具进行延时关停。延时关停电动工具的目的在于，当面对的加工的工件需要钻头拥有较大转速时，在电流的变化上所带来的加速度变化并未超过第一阈值时，电机的加速度的变化并未超过第一阈值，此时电动工具不具有足够的扭矩对操作人员的手腕造成伤害，此时允许电动工具继续运行一段时间，使得操作人员能通过此允许运行时间内完成对工件的加工。

实施例五：

本实施例中，控制电动工具执行延时关停动作，包括：

控制电动工具在目标时长T内继续运行；

电动工具的继续运行时长超过目标时长T后，控制电动工具停止运行。

在本实施例中，当电机的加速度变化的数据在第一阈值内，电机的电流变化超过第二阈值时，允许电动工具继续在允许时间内继续运行。此允许运行时间设置为T，允许运行时间T为电动工具的出厂预设值，允许运行时间T根据具体工况设置。即电动工具在允许运行时间T内继续运行，而当超过允许运行时间T后，则控制电动工具进入停机状态，通过具体的数值限定电动工具的运行时间，能更为精准地保护电动工具不被烧毁。

实施例六：

本实施例中，根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停，包括：

当第一比较结果为加速度变化在第一阈值内，且第二比较结果为电流变化在第二阈值内，控制电动工具保持运行；

当第一比较结果为加速度变化超过第一阈值，且第二比较结果为电流变化超过第二阈值时，控制电动工具执行即时关停动作。

在本实施例中，第一比较结果为加速度变化在第一阈值内，第二比较结果为电流变化在第二阈值内时，此时电动工具为正常运行，加速度变化处于正常状态，电流变化同样也处于正常状态，此时控制器便不做出任何保护动作，控制器维持电动工具的正常运行工作。

当第一比较结果为加速度变化超过第一阈值时，第二比较结果为电流变化超过第二阈值，此时控制器将立即关闭电动工具的运行。具体来说，在电流的变化数值超过第二阈值的情况下，加速度的变化数值同样超过第一阈值时具有两种情况，一种是根据电流的突然增大而导致电机的输出转速加大，从而导致加速度传感器检测到的加速度的增加，且变化的数值超过了第一阈值，此时控制器便控制电动工具进行停机，从而保护操作人员。

另一种是电动工具在钻头卡转情况下，电机带动钻头转动时所输出的转速突然减小，从而导致加速度传感器检测到的电机的加速度突然减小，突然减小的加速度的变化的数值超过了第一阈值，同时，由于电机的输出转速减小，会带动电机中电流的突然变化，此时电流的变化量同样会超过第二阈值。钻头的转速突然减小，使得电动工具本体供操作人员手持部分相对于电钻仍有一个转动的力，因此电动工具本体持握部分会带动操作人员的手腕发生转动，而导致操作人员手腕扭伤。

因此，当发生钻头卡转时，控制器结合加速度的变化超过第一阈值以及电流的变化超过第二阈值时，控制器便能精准地控制电动工具关停，从而保护操作人员的手腕。

实施例七：

本实施例中，根据第一比较结果和第二比较结果，控制电动工具运行状态的启停，包括：

当第一比较结果为加速度变化超过第一阈值，且第二比较结果为电流变化在第二阈值内，控制电动工具保持运行。

在本实施例中，第一比较结果为加速度变化超过第一阈值时，但是第二比较结果为电流变化在第二阈值内，此时电动工具是在未带载或是空载的情况下运行，即电动工具可能在空转。同样的，为了避免电动工具在小电流小负载时出现停止，当仅有加速度变化的数值超过第一阈值时，电流的变化数值未超过第二阈值时，此时控制器对电动工具便不进行保护关停处理，即控制电动工具保持运行，避免对操作人员带来一定的困惑。

实施例八：

本实施例中，提供一种电动工具，电动工具实现上述实施例中的任意一项的控制方法的步骤。

在本实施例中，电动工具由于具有上述任一项实施例的方法步骤，因此本实施例中的电动工具能实现上述任一项实施例的功能，以及拥有上述任一实施例所具有的有益效果。

同时，本实施例中的电动工具在具有上述任一项的控制方法后，可以实现在电动工具真正具有负载，或是真正发生电动工具的枪钻造成卡转，控制器控制电动工具停止运行。

具体来说，控制器能根据电动工具的电机所导出的波形图进行分析，对应上述实施例中的四种情况，从而对电动工具执行相应的保护动作。

进一步地，电动工具具体为一种电动枪钻，且电动工具包括但不限于：电钻、电动螺丝刀。

其中，四种情况为：

第一种情况：加速度变化超过第一阈值，电流变化超过第二阈值；第二种情况：加速度变化超过第一阈值，电流变化未超过第二阈值；第三种情况：加速度变化未超过第一阈值，电流变化未超过第二阈值；第四种情况：加速度变化未超过第一阈值，电流变化超过第二阈值。

其中，加速度的变化由电机的转速所得，电流的变化由电机的输出所得。

实施例九：

本实施例中，提供一种电动工具的控制装置100，控制装置100，包括处理器101，存储器102及存储在存储器102上并可在处理器101上运行的程序或指令，程序或指令被处理器101执行时实现上述任一实施例中的控制方法的步骤。

其中，图,4中展示了智能叉车控制装置100的部分组件，且控制装置100中还可包括但不限于识别组件、传动组件，同样的，控制装置100中的处理器101与各个组件相连通，当需要进行一项指令或是程序时，将存储器102中的程序或指令调出至处理器101，并且在处理器101上运行的程序或是命令都可下达至控制装置100中的各个组件，控制装置100中的各个组件可迅速执行处理器101下达的程序或是命令。

实施例十：

本实施例中，提供一种可读存储介质，其特征在于，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述实施例中任一项的控制方法的步骤。

其中，可读存储介质可以为一个或多个可读介质的任意组合，可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质，可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线，或是半导体的系统、装置或器件，或是以上任意的组合。可读存储介质的更具体的例子包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电动工具的控制方法，其特征在于，包括：

根据所述电动工具运行时电机的参数变化，控制所述电动工具运行状态的启停；

其中，所述参数变化包括：加速度变化和电流变化。

2.根据权利要求1所述的电动工具的控制方法，其特征在于，在所述根据所述电动工具运行时电机的参数变化，控制所述电动工具运行状态的启停之前，所述控制方法还包括：

读取所述电机的参数；

对所述电机的参数进行数字滤波处理处理，获得经过处理的参数；

根据所述经过处理的参数，获得所述电机的参数变化。

3.根据权利要求1所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述根据所述电动工具运行时电机的参数变化，控制所述电动工具运行状态的启停，包括：

将所述加速度变化的数值与第一阈值进行比较，获得第一比较结果；

将所述电动工具运行过程中所述电流变化的数值与第二阈值进行比较，获得第二比较结果；

根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，控制所述电动工具运行状态的启停。

4.根据权利要求3所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，控制所述电动工具运行状态的启停，包括：

当所述第一比较结果为所述加速度变化在所述第一阈值内，且所述第二比较结果为所述电流变化超过所述第二阈值时，控制所述电动工具执行延时关停动作。

5.根据权利要求4所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述控制所述电动工具执行延时关停动作，包括：

控制所述电动工具在目标时长T内继续运行；

所述电动工具的继续运行时长超过所述目标时长T后，控制所述电动工具停止运行。

6.根据权利要求3所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，控制所述电动工具运行状态的启停，包括：

当所述第一比较结果为所述加速度变化在所述第一阈值内，且所述第二比较结果为所述电流变化在所述第二阈值内，控制所述电动工具保持运行；

当所述第一比较结果为所述加速度变化超过所述第一阈值，且所述第二比较结果为所述电流变化超过所述第二阈值时，控制所述电动工具执行即时关停动作。

7.根据权利要求3所述的电动工具的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，控制所述电动工具运行状态的启停，包括：

当所述第一比较结果为所述加速度变化超过所述第一阈值，且所述第二比较结果为所述电流变化在所述第二阈值内，控制所述电动工具保持运行。

8.一种电动工具，其特征在于，所述电动工具实现如权利要求1至7中任意一项所述的控制方法的步骤。

9.一种电动工具的控制装置，其特征在于，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或命令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中的任意一项所述的控制方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的控制方法的步骤。

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