CN117500638A - 电动工具、控制方法和程序 - Google Patents

电动工具、控制方法和程序 Download PDF

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CN117500638A CN202280041200.4A CN202280041200A CN117500638A CN 117500638 A CN117500638 A CN 117500638A CN 202280041200 A CN202280041200 A CN 202280041200A CN 117500638 A CN117500638 A CN 117500638A
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Abstract

本公开解决了提高紧固转矩的准确度的问题。电动工具(1)包括马达(2)、驱动控制器(71)、输出轴、传递机构和就位检测器(72)。驱动控制器(71)控制马达(2)。输出轴联接到用于对紧固构件进行紧固的前端工具。就位检测器(72)检测紧固构件的就位。驱动控制器(71)控制马达(2),使得在就位的时间点处的马达(2)的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。在就位检测器(72)检测到就位之后,驱动控制器(71)将要供给到马达(2)的动力的值改变为预定值或更小。

Description

电动工具、控制方法和程序
技术领域
本公开一般涉及电动工具、控制方法和程序,并且更特别地涉及包括马达的电动工具、该电动工具的控制方法以及程序。
背景技术
专利文献1公开了一种电动紧固机,该电动紧固机包括电动马达、直接联接到该电动马达的飞轮、附接有插口的驱动轴、以及用于将飞轮的转动力传递到驱动轴的离合器。专利文献1的电动紧固机通过瞬时连接离合器将飞轮中预先存储的转动能量传递到驱动轴。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-277272
发明内容
专利文献1的电动紧固机(电动工具)在连接离合器时切断电动马达电流。在连接了离合器之后,电动紧固机利用飞轮中预先存储的转动能量来紧固螺栓和螺母(紧固构件)。因而,在专利文献1的电动紧固机中,在开始紧固螺栓和螺母(紧固构件)的时间点与紧固构件就位的时间点之间的间隔中,飞轮中预先存储的转动能量被消耗,由此妨碍紧固构件的紧固转矩达到转矩设置,这是专利文献1的电动紧固机的问题。
有鉴于前述背景,因此本公开的目的是提供一种电动工具、控制方法和程序,其全部有助于提高紧固转矩的准确度。
根据本公开一方面的电动工具包括马达、驱动控制器、输出轴、传递机构和就位检测器。所述驱动控制器控制所述马达。所述输出轴要联接到用于对紧固构件进行紧固的前端工具。所述传递机构介于所述马达和所述输出轴之间,并且将所述马达的转动力传递到所述输出轴。所述就位检测器检测所述紧固构件的就位。所述驱动控制器控制所述马达,以使在所述就位的时间点处的所述马达的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。所述驱动控制器响应于所述就位检测器检测到所述就位,将要供给到所述马达的动力的值改变为预定值或更小。
根据本公开另一方面的控制方法被设计为在电动工具中使用,所述电动工具用于通过使用马达作为动力源来对紧固构件进行紧固。所述控制方法包括检测步骤、第一控制步骤和第二控制步骤。所述检测步骤包括:检测所述紧固构件的就位。所述第一控制步骤包括:控制所述马达,以使在所述就位的时间点处的所述马达的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。所述第二控制步骤包括:响应于在检测步骤中检测到所述就位,将要供给到所述马达的动力的值改变为预定值或更小。
根据本公开又一方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行上述的控制方法。
附图说明
图1是根据典型实施例的电动工具的框图;
图2是该电动工具的示意图;
图3的A至C例示该电动工具如何进行紧固操作;
图4示出表示要供给到该电动工具中的马达的电流的曲线图;
图5是示出该电动工具如何操作的流程图;以及
图6示出表示根据变形例的要供给到电动工具中的马达的电流的曲线图。
具体实施方式
现在将参考附图来详细说明本公开的优选实施例。在以下对实施例的说明中,具有相同功能的任何一对构成元件将由相同的附图标记指定,并且本文中将省略其说明以避免冗余。注意,以下要说明的实施例仅是本公开的各种实施例中的典型实施例,并且不应被解释为限制性的。相反,可以在未背离本公开的范围的情况下,根据设计选择或任何其他因素以各种方式容易地修改该典型实施例。在以下对实施例的说明中要参考的图全部是示意图。因此,在这些图上例示的各个构成元件的尺寸(包括厚度)的比并不总是反映这些构成元件的实际尺寸比。还应当注意,指示这些图上的各个方向的箭头仅是示例,并且不应被解释为限定电动工具1假定要使用的方向。另外,指示这些图上的各个方向的这些箭头仅是为了描述的目的而在此处示出的,并且是非真实的箭头。
(1)概述
首先,将参考图1至图4来说明根据典型实施例的电动工具1的概述。
如图1所示,根据本实施例的电动工具1包括马达2、驱动控制器71、输出轴6(参考图2)、传递机构3(参考图2)和就位检测器72。
驱动控制器71控制马达2。输出轴6要联接到用于对诸如螺钉或螺栓等的紧固构件X1(参考图3)进行紧固的诸如螺丝刀钻头等的前端工具11。传递机构3介于马达2和输出轴6之间。传递机构3将马达2的转动力传递到输出轴6。就位检测器72检测紧固构件X1的就位。
如本文所使用的,“紧固构件的就位”可以指紧固构件X1已被紧固到诸如壁材或螺母等的配合构件X2中预定程度以上的情形。另外,如本文所使用的“紧固构件的就位”还可以指如下的情形:在紧固构件X1被紧固到配合构件X2中时,用以对紧固构件X1进行紧固的紧固转矩在预定时间量内增加到规定值或更大。在该实施例中,如图3的C所示,“紧固构件的就位”是指使紧固构件X1的头部X10的面向面X11与配合构件X2的表面X21(面向面)接触。注意,在以下的说明中,电动工具1的将紧固构件X1紧固到配合构件X2中的操作在下文有时将被称为“紧固操作”。
根据该实施例的驱动控制器71控制马达2,以使在紧固构件X1的就位的时间点处的马达2的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。另外,响应于就位检测器72检测到紧固构件X1的就位,驱动控制器71将要供给到马达2的动力的值改变为预定值或更小。如本文所使用的,“动力”是指要供给到马达2的动力的形式,并且是用于激活马达2的动力。“动力”例如可以包括电流、电压和电力中的至少一个。
根据该实施例的电动工具1例如控制在紧固构件X1的就位的时间点处的马达2的转数,由此不论紧固构件X1的长度如何都提高紧固转矩的准确度。另外,电动工具1还响应于紧固构件X1的就位将要供给到马达2的动力的值改变为预定值或更小,由此减少引起反冲(kickback)的可能性。
(2)电动工具的结构
接着,将参考图1至图4来说明根据该实施例的电动工具1的详细结构。如图2所示,在以下的说明中,与输出轴6对准的方向将被定义为向前/向后方向。具体地,从马达2指向输出轴6的方向在下文将被称为“向前方向”,并且从输出轴6指向马达2的方向在下文将被称为“向后方向”。此外,在以下的说明中,在绘制有图2的纸面上垂直于向前/向后方向的方向将被定义为“向上/向下方向”。具体地,从(后面要说明的)握持部102指向(后面要说明的)筒体101的方向在下文将被称为“向上方向”,并且从筒体101指向握持部102的方向在下文将被称为“向下方向”。此外,在以下的说明中,垂直于向前方向、向后方向、向上方向和向下方向的方向在下文将被称为“向右/向左方向”。在该实施例中,在绘制有图2的纸面上,从纸面指向观看者的方向在本文被定义为“向左方向”,并且远离观看者朝向纸面指向的方向在本文被定义为“向右方向”。
电动工具1是可以由作业人员用他或她的一只手握持的便携式电动工具。电动工具1包括壳体10、马达2、传递机构3、输出轴6、控制单元7、存储装置8(参考图1)、卡盘12、扳机13、电源开关15和正向/反向开关16。
壳体10包括筒体101、握持部102和附接部103。筒体101是以后端有底的圆筒形状形成的。筒体101在其中容纳有马达2和传递机构3。握持部102从筒体101向下突出。握持部102在其中容纳有控制单元7。附接部103设置在握持部102的前端(即,底部)处。换句话说,筒体101和附接部103经由握持部102联接在一起。电池组14可移除地附接至附接部103。
可再充电的电池组14可移除地附接到电动工具1。根据该实施例的电动工具1由电池组14作为电源供电。也就是说,电池组14是供给用于驱动马达2的电流的电源。在该实施例中,电池组14不是电动工具1的构成元件。然而,这仅是示例,并且不应被解释为限制性的。可替代地,电动工具1可以包括电池组14作为其构成元件。电池组14包括通过将多个二次电池(诸如锂离子电池等)串联连接所形成的组装电池、以及将该组装电池容纳在其中的外壳。
马达2是电动工具1的动力源。马达2例如可以是无刷马达。特别地,根据该实施例的马达2是同步马达。更具体地,马达2可以是永磁同步马达(PMSM)。马达2包括:具有永磁体的转子;以及具有三相(即,U相、V相和W相)的电枢绕组的定子。转子具有马达轴21。马达2将从电池组14供给的电力转换成马达轴21的转动力。
传递机构3介于马达2和输出轴6之间。具体地,传递机构3布置在马达2的前方和输出轴6的后方。马达2的马达轴21以及输出轴6机械地连接到传递机构3。传递机构3将马达轴21的转动力传递至输出轴6。
根据该实施例的传递机构3包括惯性体4和离合器机构5。
惯性体4介于离合器机构5和马达2之间。具体地,惯性体4布置在马达2的前方和离合器机构5的后方。惯性体4机械地连接到马达轴21,并且与马达轴21一体地转动。惯性体4是所谓的“飞轮”,并且使马达2(马达轴21)的转动力的惯性力增加。
离合器机构5介于输出轴6和惯性体4之间。具体地,离合器机构5布置在惯性体4的前方和输出轴6的后方。离合器机构5从第一状态切换到第二状态,或者从第二状态切换到第一状态。本文中的第一状态是指从马达2向输出轴6传递转动力的状态。本文中的第二状态是指没有从马达2向输出轴6传递转动力的状态。
离合器机构5包括第一传递单元51和第二传递单元52。第一传递单元51机械地连接到马达2的马达轴21。第二传递单元52机械地连接到输出轴6。第一传递单元51和第二传递单元52以准备好彼此断开的方式彼此连接。在离合器机构5处于第一状态时,第一传递单元51和第二传递单元52彼此机械地连接并且集成在一起。也就是说,在离合器机构5处于第一状态期间,随着第一传递单元51转动,第二传递单元52也相应地转动。在离合器机构5处于第二状态时,第一传递单元51和第二传递单元52彼此分离(即,彼此断开)。也就是说,在离合器机构5处于第二状态期间,即使第一传递单元51转动,第二传递单元52也不转动。
输出轴6的前端(前端部(front end))设置有卡盘12。卡盘12可以可移除地附接有诸如螺丝刀钻头或插口等的前端工具11。随着输出轴6转动,附接到卡盘12的前端工具11也相应地转动。如果如图2所示、作为前端工具11的螺丝刀钻头附接到卡盘12,则可以通过转动被设置在紧固构件X1(参考图3的A)上的适当位置处的前端工具11来进行拧紧或松开紧固构件X1的作业。
扳机13从握持部102向前突出。扳机13是接受作业人员所输入的操作命令的操作单元。通过拉动扳机13,作业人员可以改变离合器机构5的状态。也就是说,作业人员通过拉动扳机13,可以将离合器机构5的状态从第一传递单元51和第二传递单元52彼此连接的第一状态改变为第一传递单元51和第二传递单元52彼此断开的第二状态,或者从第二状态改变为第一状态。
电源开关15从握持部102向左突出。通过在电池组14附接到电动工具1的状态下按下电源开关15来驱动马达2。
正向/反向开关16也从握持部102向左突出。正向/反向开关16是用于将马达2的马达轴21的转动方向从正向方向改变为反向方向以及从反向方向改变为正向方向的开关。换句话说,正向/反向开关16是用于将输出轴6的转动方向从正向方向改变为反向方向以及从反向方向改变为正向方向的开关。
控制单元7包括包含一个或多于一个处理器以及存储器的计算机系统。通过使计算机系统的处理器执行计算机系统的存储器中所存储的程序来进行控制单元7的至少一些功能。程序可以存储在存储器中。可替代地,程序也可以经由诸如因特网等的电信线路下载,或者在存储在诸如存储卡等的非暂态存储介质中之后进行分发。
如图1所示,根据该实施例的控制单元7包括驱动控制器71、就位检测器72和离合器控制器73。
驱动控制器71控制马达2。例如,驱动控制器71可以通过矢量控制来控制马达2。驱动控制器71将马达电流(即,要供给到马达2的电流)分解成用于生成转矩的转矩电流(q轴电流)和用于生成磁通的励磁电流(d轴电流),并且彼此独立地控制这些电流分量。注意,驱动控制器71不必一定通过矢量控制来控制马达2。可替代地,驱动控制器71也可以通过与矢量控制不同的控制方法来控制马达2。
驱动控制器71控制马达2以使紧固构件X1的紧固转矩等于转矩设置(作业设置)。具体地,驱动控制器71控制马达2,以使在紧固构件X1的就位的时间点处的马达2的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。如本文所使用的,“紧固构件X1的就位的时间点”可以指从紧挨紧固构件X1就位之前的时间点起直到紧固构件X1刚刚就位的时间点为止的时间段。注意,可以通过例如使作业人员在电动工具1的操作面板上进行预定操作来设置转矩设置。
此外,如本文所使用的,“与转矩设置相关联的预定转数”是指与转矩设置相关联地预设的转数。例如,转矩设置越高,预定转数越高。在该实施例中,将多个转矩设置和多个预定转数一对一地相关联的转数信息存储在存储装置8中。例如在由作业人员设置转矩设置时,根据该实施例的驱动控制器71检查存储装置8中所存储的转数信息,以获取与同该转矩设置相关联的预定转数有关的信息。然后,驱动控制器71控制马达2,以使在紧固构件X1的就位的时间点处的马达2的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。
另外,如上所述,响应于就位检测器72检测到紧固构件X1(参考图3的C)的就位,驱动控制器71将要供给到马达2的动力的值改变为预定值或更小。在该实施例中,响应于就位检测器72检测到紧固构件X1的就位,驱动控制器71将要供给到马达2的马达电流(转矩电流)的值改变为预定值或更小。注意,该预定值预先存储在存储装置8中,并且例如可以是0A。根据该实施例的驱动控制器71响应于就位检测器72检测到紧固构件X1的就位,切断要供给到马达2的马达电流。响应于紧固构件X1的就位而切断要供给到马达2的马达电流,这可以进一步降低引起反冲的可能性,这是该实施例的优点其中之一。
就位检测器72检测紧固构件X1的就位。根据该实施例的就位检测器72通过监测要供给到马达2的马达电流(转矩电流)来检测紧固构件X1的就位。接着,将参考图4来说明就位检测器72如何操作。
图4示出表示电动工具1中的马达电流的曲线图。在图4中,曲线图G1示出马达2的转数(由纵轴指示)如何随时间(由横轴指示)而改变。曲线图G2示出马达电流(转矩电流)(由纵轴指示)如何随时间(由横轴指示)而改变。注意,由于根据该实施例的就位检测器72监测转矩电流,因此曲线图G2可以被视为示出施加到输出轴6(马达轴21)的转矩(负载)如何随时间而改变的曲线图。曲线图G3示出紧固构件X1的紧固转矩(由纵轴指示)如何随时间(由横轴指示)而改变。
在时间点t0处,马达2正被驱动并且马达轴21正在转动。在时间点t0处,驱动控制器71控制马达2,以使在紧固构件X1的就位的时间点(即,时间点t2)处的马达2的转数等于预定转数。在时间点t0处,离合器机构5的状态是第二状态。在离合器机构5的状态是第二状态期间驱动马达2以增加其转数,这使得能够缩短自电动工具1开始了进行紧固操作起、直到电动工具1结束其紧固操作为止所需的时间,这是该实施例的优点其中之一。
当在时间点t1处作业人员拉动扳机13时,电动工具1开始进行紧固操作。更具体地,在作业人员拉动扳机13时,离合器机构5(参考图2)的状态从第二状态改变为第一状态。也就是说,转变为第一传递单元51和第二传递单元52彼此连接的状态,并且离合器机构5将马达轴21的转动力传递到输出轴6。
在时间点t1处,紧固构件X1例如可以具有图3的A所示的状态。此时,在该时间点t1处,紧固构件X1的螺纹X12尚未装配到诸如螺母等的配合构件X2的螺纹X22中。
在时间点t1之后,如图3的B所示,紧固构件X1的螺纹X12的至少一部分装配到配合构件X2的螺纹X22中。如图4所示,随着紧固构件X1的螺纹X12装配到配合构件X2的螺纹X22中的程度不断增大,施加到输出轴6的转矩相应地增大。
另一方面,当在时间点t1处离合器机构5的状态从第二状态改变为第一状态时,马达2的转动速度(转数)下降。在这种情况下,根据该实施例的电动工具1包括介于离合器机构5的第一传递单元51与马达2之间的惯性体4,并且因此可以降低引起马达2的转数下降的可能性。这使得例如即使在紧固构件X1非常短的情况下直到紧固构件X1就位时,也能够使在从第二状态转变为第一状态时曾下降的马达2的转数更接近预定转数。
在时间点t2处,如图3的C所示,紧固构件X1的头部X10的面向面X11与配合构件X2的表面X21(面向面)接触,以使紧固构件X1就位。在紧固构件X1就位时,如图4所示,施加到输出轴6的转矩急剧增加。根据该实施例的就位检测器72在发现马达电流的值在预定时间量内增加到规定程度或更大时,检测到紧固构件X1的就位。在图4所示的示例中,在时间点t3处,就位检测器72检测到紧固构件X1的就位。在时间点t3处就位检测器72一检测到紧固构件X1的就位,驱动控制器71就切断要供给到马达2的电流(马达电流)。如曲线图G3所示,在时间点t3之后,紧固构件X1通过例如转动的惯性体4具有的动能被紧固,由此使紧固构件X1的紧固转矩更接近转矩设置。
图1所示的离合器控制器73根据经由扳机13(操作单元)输入的操作命令来进行使离合器机构5的状态在第一状态和第二状态之间改变的控制。在作业人员拉动扳机13时,离合器控制器73进行将离合器机构5的状态从第二状态改变为第一状态的控制。使根据该实施例的电动工具1配备有离合器控制器73,这使得能够根据作业人员所输入的操作命令使离合器机构5的状态在第一状态和第二状态之间改变,这是本实施例的优点其中之一。
存储装置8例如可以是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。存储装置8可以是控制单元7的存储器。根据该实施例的存储装置8存储上述的转数信息。
(3)电动工具的操作
接着,将参考图5来说明根据该实施例的电动工具1如何操作。图5是示出电动工具1如何操作的流程图。
在通过拨动电动工具1的电源开关15使电动工具1通电(ON)时(在S1中),驱动控制器71向马达2供给(作为动力的)电流,由此驱动马达2(在S2中)。在这种情况下,驱动控制器71控制马达2,以使在紧固构件X1的就位的时间点处的马达2的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。注意,在步骤S2的时间点处,离合器机构5处于第二状态并且前端工具11尚未转动。此时,作业人员将前端工具11设置在紧固构件X1上的适当位置处。
离合器控制器73判断作业人员是否拉动了扳机13(即,扳机13是否变为开启(ON))(在S3中)。如果离合器控制器73判定为尚未拉动扳机13(如果在S3中回答为“否”),则离合器控制器73重复地进行处理步骤S3,直到拉动了扳机13为止。另一方面,如果离合器控制器73判定为拉动了扳机13(如果在S3中回答为“是”),则离合器控制器73进行使第一传递单元51和第二传递单元52彼此连接以连接离合器机构5的控制(在S4中)。离合器控制器73的控制使离合器机构5的状态从第二状态改变为第一状态。使离合器机构5的状态从第二状态改变为第一状态使得马达2的转动力传递到前端工具11,由此使前端工具11转动。另外,使离合器机构5的状态从第二状态改变为第一状态导致马达2的转动速度(转数)下降。驱动控制器71控制马达2,以使在紧固构件X1的就位的时间点处的马达2的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。
就位检测器72判断紧固构件X1是否就位(在S5中)。如果就位检测器72判定为紧固构件X1尚未就位(即,如果就位检测器72没有检测到紧固构件X1的就位)(如果在S5中回答为“否”),则驱动控制器71重复地进行该处理步骤S5,直到就位检测器72检测到紧固构件X1的就位为止。另一方面,如果就位检测器72判定为紧固构件X1就位(即,如果就位检测器72检测到紧固构件X1的就位)(如果在S5中回答为“是”),则驱动控制器71切断要供给到马达2的(作为动力的)电流(在S6中)。换句话说,驱动控制器71将要供给到马达2的动力的值改变为预定值或更小。在停止驱动马达2之后,紧固构件X1通过例如转动的惯性体4具有的动能被紧固。
离合器控制器73判断作业人员是否释放了扳机13(即,扳机13是否变为关闭(OFF))(在S7中)。如果离合器控制器73判定为尚未释放扳机13(即,如果在S7中回答为“否”),则离合器控制器73重复地进行该处理步骤S7,直到释放了扳机13为止。另一方面,如果离合器控制器73判定为释放了扳机13(如果在S7中回答为“是”),则离合器控制器73进行使第一传递单元51和第二传递单元52彼此断开以断开离合器机构5的控制(在S8中)。离合器控制器73的控制使离合器机构5的状态从第一状态改变为第二状态。然后,电动工具1再继续进行处理步骤S2。
(4)变形例
接着,将逐个列举典型实施例的变形例。注意,可以适当地组合采用以下要说明的变形例。
与根据上述典型实施例的电动工具1的功能等同的功能例如也可以被实现为控制方法、(计算机)程序或其上存储有该程序的非暂态存储介质。根据一方面的控制方法被设计为在电动工具1中使用,该电动工具1用于通过使用马达2作为动力源来对紧固构件X1进行紧固。控制方法包括检测步骤、第一控制步骤和第二控制步骤。检测步骤包括:检测紧固构件X1的就位。第一控制步骤包括:控制马达2,以使在就位的时间点处的马达2的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。第二控制步骤包括:响应于在检测步骤中检测到就位,将要供给到马达2的动力的值改变为预定值或更小。根据另一方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行上述的控制方法。
根据本公开的电动工具1在其控制单元7中包括计算机系统。计算机系统可以包括处理器和存储器作为其主要硬件组件。可以通过使处理器执行计算机系统的存储器中所存储的程序来进行根据本公开的控制单元7的功能。程序可以预先存储在计算机系统的存储器中。可替代地,程序也可以通过电信线路下载,或者在记录在诸如存储卡、光盘或硬盘驱动器(其中的任何对于计算机系统均是可读的)等的某非暂态存储介质中之后进行分发。计算机系统的处理器可以由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的单个或多个电子电路构成。如本文所使用的,诸如IC或LSI等的“集成电路”根据其集成的程度而被称为不同的名称。诸如IC或LSI等的集成电路的示例包括称为“系统LSI”、“超大规模集成电路(VLSI)”和“特大规模集成电路(ULSI)”。可选地,还可以采用在制造了LSI之后要编程的现场可编程门阵列(FPGA)或者允许重新配置LSI内部的连接或电路区段的可重新配置的逻辑器件作为处理器。这些电子电路可以一起集成在单个芯片上或分布在多个芯片上,无论哪种都是适当的。这些多个芯片可以一起聚合在单个装置中或者分布在多个装置中,而没有限制。如本文所使用的,“计算机系统”包括包含一个或多于一个处理器和一个或多于一个存储器的微控制器。因而,微控制器也可以被实现为包括半导体集成电路或大规模集成电路的单个或多个电子电路。
电动工具1仅需要至少包括马达2、驱动控制器71、输出轴6、传递机构3和就位检测器72。
代替螺丝刀钻头,插口可以作为前端工具11附接到电动工具1。此外,电动工具1不必一定被配置为使用电池组14作为其电源,而也可以被配置为使用AC电源(商用电源)作为其电源。
可选地,电动工具1可以包括用于测量紧固转矩的转矩传感器。转矩传感器例如可以是具有检测扭转应变的能力的磁致伸缩应变传感器。磁致伸缩应变传感器检测由在将转矩施加到输出轴6时产生的应变将引起的磁导率的变化,并且输出与应变成比例的电压信号。如果电动工具1包括转矩传感器,则就位检测器72可以基于转矩传感器所检测到的紧固转矩来检测紧固构件X1的就位。
驱动控制器71可以响应于就位检测器72检测到紧固构件X1的就位来将要供给到马达2的电力的值改变为预定值或更小。另外,驱动控制器71还可以响应于就位检测器72检测到紧固构件X1的就位来将要施加到马达2的电压的值改变为预定值或更小。响应于紧固构件X1的就位来使驱动控制器71将要供给到马达2的电力或要施加到马达2的电压的值改变为预定值或更小,这使得能够降低引起反冲的可能性,这是本实施例的优点其中之一。
在上述典型实施例中,假定驱动控制器71响应于紧固构件X1的就位来通过切断动力的供给而将要供给到马达2的动力(例如,电流)改变为预定值或更小。然而,驱动控制器71不必一定响应于紧固构件X1的就位来切断动力的供给。可替代地,如图6所示,驱动控制器71可以响应于就位检测器72检测到紧固构件X1的就位,使要供给到马达2的动力的值等于或小于在紧固构件X1就位时的动力的值。在图6所示的示例中,在紧固构件X1就位的时间点t2处,马达电流例如可以具有30A的值。从就位检测器72检测到紧固构件X1的就位的时间点t3起,驱动控制器71例如可以将要供给到马达2的动力的值设置为10A。以这种方式,驱动控制器71响应于紧固构件X1的就位来使要供给到马达2的动力的值等于或小于就位的时间点处的动力的值。这使得能够降低引起反冲的可能性,这是本实施例的优点其中之一。
(概括)
从前述说明可以看出,根据第一方面的电动工具(1)包括马达(2)、驱动控制器(71)、输出轴(6)、传递机构(3)和就位检测器(72)。驱动控制器(71)控制马达(2)。输出轴(6)要联接到用于对紧固构件(X1)进行紧固的前端工具(11)。传递机构(3)介于马达(2)和输出轴(6)之间,并且将马达(2)的转动力传递到输出轴(6)。就位检测器(72)检测紧固构件(X1)的就位。驱动控制器(71)控制马达(2),以使在就位的时间点处的马达(2)的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。驱动控制器(71)响应于就位检测器(72)检测到就位,将要供给到马达(2)的动力的值改变为预定值或更小。
根据该方面,例如,控制在紧固构件(X1)的就位的时间点处的马达(2)的转数,由此不论紧固构件(X1)的长度如何都提高紧固转矩的准确度。另外,响应于紧固构件(X1)的就位来将要供给到马达(2)的动力的值改变为预定值或更小,由此降低引起反冲的可能性。
在可以结合第一方面来实现的根据第二方面的电动工具(1)中,动力包括电流、电压和电力中的至少一个。
根据该方面,响应于紧固构件(X1)的就位,将要供给到马达(2)的电流、电压和电力中的至少一个的值改变为预定值或更小,由此降低引起反冲的可能性。
在可以结合第一方面或第二方面来实现的根据第三方面的电动工具(1)中,预定值是在就位的时间点处的动力的值。
根据该方面,响应于紧固构件(X1)的就位,使要供给到马达(2)的动力的值等于或小于在就位的时间点处的动力的值,由此进一步降低引起反冲的可能性。
在可以结合第一方面至第三方面中的任一方面来实现的根据第四方面的电动工具(1)中,驱动控制器(71)响应于就位检测器(72)检测到就位,切断向马达(2)的动力的供给。
根据该方面,响应于紧固构件(X1)的就位而切断要供给到马达(2)的动力,由此进一步降低引起反冲的可能性。
在可以结合第一方面至第四方面中任一方面来实现的根据第五方面的电动工具(1)中,传递机构(3)包括离合器机构(5)。离合器机构(5)从第一状态切换到第二状态,或者从第二状态切换到第一状态,在该第一状态中,从马达(2)向输出轴(6)传递转动力,在该第二状态中,没有从马达(2)向输出轴(6)传递转动力。
根据该方面,例如在第二状态下预先使马达(2)加速,这使得能够缩短自开始对紧固构件(X1)进行紧固起直到结束对紧固构件(X1)进行紧固为止所需的时间。
可以结合第五方面来实现的根据第六方面的电动工具(1)还包括操作单元(扳机13)和离合器控制器(73)。操作单元接受操作命令。离合器控制器(73)根据通过操作单元输入的操作命令来进行使离合器机构(5)的状态在第一状态和第二状态之间改变的控制。
根据该方面,例如,可以根据作业人员所输入的操作命令来使离合器机构(5)的状态在第一状态和第二状态之间改变。
在可以结合第五方面或第六方面来实现的根据第七方面的电动工具(1)中,传递机构(3)还包括惯性体(4)。惯性体(4)介于离合器机构(5)和马达(2)之间,并且使马达(2)的转动力的惯性力增加。
根据该方面,使惯性体(4)介于离合器机构(5)和马达(2)之间可以降低在从第二状态转变为第一状态时导致转动速度(转数)下降的可能性。这使得例如即使在紧固构件(X1)非常短的情况下直到紧固构件(X1)就位时,也能够使在从第二状态转变为第一状态时曾下降的马达(2)的转数更接近预定转数。
注意,根据第二方面至第七方面的构成元件不是电动工具(1)的必要构成元件,而可以适当省略。
根据第八方面的控制方法被设计为在电动工具(1)中使用,该电动工具(1)用于通过使用马达(2)作为动力源来对紧固构件(X1)进行紧固。控制方法包括检测步骤、第一控制步骤和第二控制步骤。检测步骤包括:检测紧固构件(X1)的就位。第一控制步骤包括:控制马达(2),以使在就位的时间点处的马达(2)的转数等于与转矩设置相关联的预定转数。第二控制步骤包括:响应于在检测步骤中检测到就位,将要供给到马达(2)的动力的值改变为预定值或更小。
根据该方面,在电动工具(1)中控制在紧固构件(X1)的就位的时间点处的马达(2)的转数,由此例如不论紧固构件(X1)的长度如何都提高紧固转矩的准确度。另外,在电动工具(1)中,响应于紧固构件(X1)的就位来将要供给到马达(2)的动力的值改变为预定值或更小,由此降低引起反冲的可能性。
根据第九方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行根据第八方面的控制方法。
根据该方面,在电动工具(1)中控制在紧固构件(X1)的就位的时间点处的马达(2)的转数,由此例如不论紧固构件(X1)的长度如何都提高紧固转矩的准确度。另外,在电动工具(1)中,响应于紧固构件(X1)的就位来将要供给到马达(2)的动力的值改变为预定值或更小,由此降低引起反冲的可能性。
附图标记说明
1 电动工具
11 前端工具
13 扳机(操作单元)
2 马达
3 传递机构
4 惯性体
5 离合器机构
6 输出轴
71 驱动控制器
72 就位检测器
73 离合器控制器
X1 紧固构件

Claims (9)

1.一种电动工具,包括:
马达;
驱动控制器,其被配置为控制所述马达;
输出轴,其要联接到用于对紧固构件进行紧固的前端工具;
传递机构,其介于所述马达和所述输出轴之间,并且被配置为将所述马达的转动力传递到所述输出轴;以及
就位检测器,其被配置为检测所述紧固构件的就位,
其中,所述驱动控制器被配置为:
控制所述马达,以使在所述就位的时间点处的所述马达的转数等于与转矩设置相关联的预定转数;以及
响应于所述就位检测器检测到所述就位,将要供给到所述马达的动力的值改变为预定值或更小。
2.根据权利要求1所述的电动工具,其中,
所述动力包括电流、电压和电力中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的电动工具,其中,
所述预定值是在所述就位的时间点处的动力的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动工具,其中,
所述驱动控制器被配置为响应于所述就位检测器检测到所述就位,切断向所述马达的动力的供给。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动工具,其中,
所述传递机构包括离合器机构,其中所述离合器机构被配置为从第一状态切换到第二状态或者从所述第二状态切换到所述第一状态,在所述第一状态中,从所述马达向所述输出轴传递转动力,在所述第二状态中,没有从所述马达向所述输出轴传递转动力。
6.根据权利要求5所述的电动工具,还包括:
操作单元,其被配置为接受操作命令;以及
离合器控制器,其被配置为根据通过所述操作单元输入的操作命令,进行使所述离合器机构的状态在所述第一状态和所述第二状态之间改变的控制。
7.根据权利要求5或6所述的电动工具,其中,
所述传递机构还包括惯性体,所述惯性体介于所述离合器机构和所述马达之间并且被配置为使所述马达的转动力的惯性力增加。
8.一种控制方法,其供在电动工具中使用,所述电动工具被配置为通过使用马达作为动力源来对紧固构件进行紧固,所述控制方法包括:
检测步骤,用于检测所述紧固构件的就位;
第一控制步骤,用于控制所述马达,以使在所述就位的时间点处的所述马达的转数等于与转矩设置相关联的预定转数;以及
第二控制步骤,用于响应于在所述检测步骤中检测到所述就位,将要供给到所述马达的动力的值改变为预定值或更小。
9.一种程序,其被设计为使得一个或多于一个处理器进行根据权利要求8所述的控制方法。
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