CN116330224A - 一种射钉枪高速打钉控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种射钉枪高速打钉控制方法，属于工具技术领域。采用该方法的射钉枪控制电路含有信号输入端分别接扳机开关、触击开关、模式切换按钮以及驱动轮处转位传感器的智能器件；智能器件的控制输出端接电机的受控端，并按连发判断、击发判断、驱动提升、转位判断、持续转位、触击判断、制动停转各步骤进行控制。本发明先持续转位、后触击判断的控制逻辑可以通过持续转位“屏蔽”掉打钉时枪嘴冲击振动的干扰，巧妙地解决了先触击判断、后转位导致的误判停机问题，确保了高速打钉作业。

Description

一种射钉枪高速打钉控制方法

技术领域

本发明涉及一种射钉枪的控制方法，尤其是一种射钉枪高速打钉控制方法，属于工具技术领域。

背景技术

射钉枪之类的紧固件击打工具作业时借助压缩空气动力驱动缸体中的活塞带动撞针将钉子打入工件内，是建筑及装修等行业常用的工具。由于以燃气作为动力源的射钉枪存在安全性欠佳等原因，近年来逐渐为电动气簧射钉枪取代。专利号US8011441的美国专利揭示了电动气簧射钉枪的典型结构，其包括壳体内缸体和活塞构成的蓄能机构，打钉座的前端装有可伸缩枪嘴、且一侧设有钉匣；缸体的一侧设有带电池包的握柄，枪嘴的一侧设有钉匣，钉匣装有将排钉推向打钉座的推钉器；握柄与钉匣之间具有驱动活塞压缩蓄能的电动提升机构，提升机构含有与撞针啮合的驱动轮，驱动轮与电池包提供电能的电机传动连接。当下压枪嘴时，将启动电机，通过提升机构驱使撞针由暂时锁止的准备位置带动活塞压缩空气，待撞针脱离与提升机构的啮合后，突然被释放击打钉匣中由推钉器推入打钉座的排钉，使其从枪嘴中射出。

为了实现快速打钉，现有电动气簧射钉枪的控制系统不仅含有通常位于手柄处的扳机开关、位于打钉座处的触击开关、位于驱动装置的驱动轮位置传感器，还含有模式切换按钮；不仅具有下压枪嘴并按压扳机击发一次的单发击打模式，还可以实现连发击打模式：只要下压枪嘴并按住扳机不放松，射钉枪即可连续触击，自动反复击打击打，从而提高打钉作业速度。然而，连发控制逻辑从专利号为US8387718的美国专利不难看出，依然基于单发控制，即每次打钉之后，电机先刹车制动，再探测触击开关是否释放，如否则再次启动电机，继续进行打钉作业。由于连发作用过程中，每次打钉之后电机均需刹车制动，因此必然影响打钉效率的进一步提高，且缩短了电机的使用寿命。换言之，由于每完成一次打钉行程，驱动产生压缩空气的电机都要先暂停、待进入下一打钉行程时重新启动，结果导致射钉枪在高速打钉作业的场合依然不能及时响应操作者的动作，还会不时出现无法连续击发的现象——因为快速打钉操作时，会在一次打钉还没完成时再次触发，此时由于上一个打钉循环没有结束，再次触发被视为无效。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺点，提出一种可以进一步有效提高连发打钉速度的射钉枪高速打钉控制方法。

为了达到上述目的，本发明射钉枪高速打钉控制方法的基本技术方案为：所述射钉枪包括带握柄的壳体以及

蓄能机构，由位于壳体内的缸体和活塞构成；

触击机构，由壳体前端打钉座的伸缩枪嘴构成；

打钉机构，由与活塞连接延伸至枪嘴的撞针构成；

提升机构，由与撞针啮合的电机传动驱动轮构成；

控制电路，含有信号输入端分别接扳机开关、触击开关、模式切换按钮以及驱动轮处转位传感器的智能器件；

所述智能器件的控制输出端接电机的受控端，并按以下步骤进行控制：

第一步、连发判断——开机后根据模式切换按钮信号判断是连发，进行下一步；如否则进入单发控制模式；

第二步、击发判断——根据扳机开关信号判断是否击发，如是则进行下一步；如否则返回上一步；

第三步、驱动提升——启动电机旋转，由提升机构通过撞针带动活塞压缩空气蓄能后击发打钉；

第四步、转位判断——从电机开始转动时起至驱动轮旋转旋转大于15°且小于360°的预定初始转角过程中，判断是否检测到转位传感器信号，如是则立即进行下一步；如否则进行第七步；

第五步、持续转位——控制电机从检测到转位传感器信号起，继续驱使驱动轮转动第一预定转角或第一预定时间，进行下一步；

第六步、触击判断——判断驱动轮从第一预定转角转至第二预定转角或第一预定时间至第二预定时间过程中，是否接收到触击开关信号，如否则进行下一步；如是则返回第三步；

第七步、制动停转——控制电机刹车后停止旋转。

现有技术电动钉枪即使连发也一直延续传统单发的控制逻辑，即每个打钉动作结束后，为了避免误触发，电机都受控暂停，通过再次判断重新启动下一个打钉动作。因此即使连发打钉电机暂停时间很短，启停的减速和加速也将比电机连续匀速转动多耗费100ms-200ms的时间。此外试验表明，现有电动钉枪的单次打钉动作循环时间在500ms左右，当前后两次按压扳机开关的时间间隔时间小于单次打钉动作循环时间、即前一打钉动作循环尚未结束即再次按压扳机开关时，现有电动钉枪无法启动下一打钉动作；结果使操作者感到电动钉枪没有响应，需要再次按压扳机开关，操作体验感差。而采用本发明的控制方法后，连发模式下，一旦击发，则在电机持续运转过程中接受触击信号，实现连发打钉，由于没有电机暂停、启动消耗的时间，因此可以进一步提高的连发打钉效率，并有利于保证电机及传动机构工作的稳定性和可靠性。在此控制过程中借助转位判断控制逻辑，可以及时发现霍尔传感器失灵之类的故障，确保安全。并且，现有控制逻辑在钉子打入目标物阶段先触击判断，容易将枪嘴冲击振动干扰误判为枪嘴被释放而控制电机停转；而本发明先持续转位、后触击判断的控制逻辑可以通过持续转位“屏蔽”掉打钉时枪嘴冲击振动的干扰，巧妙地解决了先触击判断、后转位导致的误判停机问题，确保了高速打钉作业。

附图说明

图1为实施本发明方法的一个实施例结构示意图。

图2为图1实施例的剖视结构示意图。

图3为图1实施例拆去外壳后的立体结构示意图。

图4为图1实施例的提升机构部分立体结构示意图。

图5为图1实施例驱动轮相位角为0°结构示意图。

图6为图1实施例驱动轮相位角为100°结构示意图。

图7为图1实施例驱动轮相位角为250°结构示意图。

图8为图1实施例对应图7位置的提升机构传动结构示意图。

图9为图1实施例的控制电路示意图。

图10为图1实施例的控制过程逻辑框图。

具体实施方式

本实施例中，用以实现射钉枪高速打钉控制方法的射钉枪如图1、图2和图3所示，包括带握柄1-1的壳体1，位于壳体1内的缸体3和活塞2构成蓄能机构；壳体1前端的打钉座4及伸缩枪嘴5构成触击机构；由活塞2连接延伸至枪嘴5的撞针6构成打钉机构；与撞针6一侧啮合的电机9传动驱动轮7构成提升机构（参见图4，详见申请号为202122833775 .5的中国专利文献）；此外还含有图10所示的控制电路，这些基本构成及工作原理与现有技术类同，不展开详述。

控制电路如图9所示，位于电池10上方的控制器C含有智能器件，其信号输入端分别接握柄1-1处扳机开关A、位于打钉座4处触击开关B、位于电池10后上方的单发和连发模式切换按钮E以及驱动轮7处与驱动轮支架相对固定的霍尔转位传感器D，该传感器的磁铁d安置在驱动轮7上。智能器件的控制输出端接电机10的受控端，并如图10所示，按以下步骤进行控制：

第一步、连发判断——开机后根据模式切换按钮E信号判断是否连发，如是则进行下一步；如否则按常规单发操作控制，每次按压扳机并触击，完成一个打钉动作，电机受控暂停，待下一次触击再进行下一个打钉动作。

第二步、击发判断——根据扳机开关A信号判断是否击发，如是则进行下一步，如否则返回上一步。

第三步、驱动提升——启动电机10旋转，由提升机构通过撞针6带动活塞2压缩空气蓄能后击发打钉。

第四步、转位判断——从电机启动开始转动时起至驱动轮7旋转15°至360°、最好是一周过程中，判断是否检测到转位传感器信号，如是则立即进行下一步；如否则可能出现磁铁脱落等霍尔传感器失灵之类的故障，进行第七步。

第五步、持续转位——控制电机从图5所示检测到转位传感器信号起、即霍尔转位传感器D与磁铁d角向位置重合位置起，继续驱使驱动轮7转动第一预定转角100°（当然也可以是继续驱使驱动轮转动与第一预定转角相应的第一预定时间）到图6所示位置，进行下一步。

第六步、触击判断——判断驱动轮7从图6所示的第一预定转角100°转至图7所示第二预定转角250°过程中，是否接收到枪嘴5被压下发出的触击开关信号，如否则说明不再下压枪嘴5打钉操作，进行下一步；如是则返回第三步，实现电机持续旋转连发打钉。第二预定转角250°位置正好如图8所示，撞针6的第一个侧齿6-1与驱动轮7的第一个驱动辊7-1啮合。

第七步、制动停转——控制电机刹车后停止旋转，以确保撞针停在预定位置避免，误发连续打钉导致意外，安全完成此次打钉操作。

试验表明，采用本实施例控制方法的电动射钉枪连发打钉时，在上一打钉循环没有结束的情况下按压枪嘴保持触击动作，电机将不停止转动，连续进行下一打钉循环，因此显著提高了打钉作业效率，实现高速打钉。同时，有效避免了触击失灵以及误判停机现象，安全可靠。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种射钉枪高速打钉控制方法，所述射钉枪包括带握柄的壳体、控制电路，以及

蓄能机构，由位于壳体内的缸体和活塞构成；

触击机构，由壳体前端打钉座的伸缩枪嘴构成；

打钉机构，由与活塞连接延伸至枪嘴的撞针构成；

提升机构，由与撞针啮合的电机传动驱动轮构成；

其特征在于：所述控制电路含有信号输入端分别接扳机开关、触击开关、模式切换按钮以及驱动轮处转位传感器的智能器件；

所述智能器件的控制输出端接电机的受控端，并按以下步骤进行控制：

第一步、连发判断——开机后根据模式切换按钮信号判断是连发，进行下一步；如否则进入单发控制模式；

第二步、击发判断——根据扳机开关信号判断是否击发，如是则进行下一步；如否则返回上一步；

第三步、驱动提升——启动电机旋转，由提升机构通过撞针带动活塞压缩空气蓄能后击发打钉；

第四步、转位判断——从电机开始转动时起至驱动轮旋转大于15°且小于360°的预定初始转角过程中，判断是否检测到转位传感器信号，如是则立即进行下一步；如否则进行第七步；

第五步、持续转位——控制电机从检测到转位传感器信号起，继续驱使驱动轮转动第一预定转角或第一预定时间，进行下一步；

第六步、触击判断——判断驱动轮从第一预定转角转至第二预定转角或第一预定时间至第二预定时间过程中，是否接收到触击开关信号，如否则进行下一步；如是则返回第三步；

第七步、制动停转——控制电机刹车后停止旋转。

2.根据权利要求1所述的射钉枪高速打钉控制方法，其特征在于：所述第二预定转角正好对应所述撞针的第一个侧齿与所述驱动轮的第一个驱动辊啮合位置。

3.根据权利要求1所述的射钉枪高速打钉控制方法，其特征在于：所述第二预定转角为250±15°。

4.根据权利要求2或3所述的射钉枪高速打钉控制方法，其特征在于：所述第一预定转角为100±10°。

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