CN206474713U - 一种安全电钻 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全电钻，包括机壳、安装于机壳下部的手柄、安装于机壳头部的钻头、用于驱动钻头的电机以及用于启动电机的启动开关，所述机壳内设置有安全启停装置，所述安全启停装置包括，检测单元，设置于钻头后端，用于检测钻头前端受到的压力，并输出压力检测信号；控制单元，耦接于所述检测单元，用于接收并响应于所述压力检测信号，以控制控制电机的启闭；以及电源单元，用于为所述安全启停装置提供工作电压。本实用新型通过在机壳内设置安全启停装置，使得电机仅在启动开关打开并且钻头抵触在物体上受到压力才会启动，保证了工人使用电钻的安全。

Description

一种安全电钻

技术领域

本实用新型涉及一种电钻，更具体地说，它涉及一种安全电钻。

背景技术

手电钻凭靠电机带动减速器的传动齿轮加大钻头转动的扭矩，使钻头在金属、墙体、木材等物质上做刮削形式洞穿，广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，装修、墙安装、支架、栏杆等安装。

但是在使用过程中，工人会因大意导致操作失误而误伤到自己，或者与他人交谈时忘记关闭电钻而对他人造成伤害。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种安全电钻，通过在机壳内设置安全启停装置，使得电机仅在启动开关打开并且钻头抵触在物体上受到压力才会启动，保证了工人使用电钻的安全。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种安全电钻，包括机壳、安装于机壳下部的手柄、安装于机壳头部的钻头、用于驱动钻头的电机以及用于启动电机的启动开关，所述机壳内设置有安全启停装置，所述安全启停装置包括，检测单元，设置于钻头后端，用于检测钻头前端受到的压力，并输出压力检测信号；控制单元，耦接于所述检测单元，用于接收并响应于所述压力检测信号，以控制控制电机的启闭；以及电源单元，用于为所述安全启停装置提供工作电压。

通过采用上述技术方案，在机壳内设置安全启停装置，通过检测单元检测钻头是否受到正面的压力，判断出此时钻头是否抵触在物体上需要转动，输出压力检测信号，控制单元就接收并响应该压力检测信号控制电机的启闭，实现仅当起到开关打开并且检测单元检测到钻头受到正面的压力才会启动电机，从而带动钻头对物体进行洞穿，保证了工人使用电钻的安全。

本实用新型进一步设置为：所述启动开关设置为非自锁开关。

通过采用上述技术方案，将启动开关设置为非自锁开关，使得当发生危险情况时，松开按住启动开关的手指即可使电钻停止工作，无需在慌忙下去寻找启动开关，并将其关闭，因为这段时间可能已经导致了事故的发生。

本实用新型进一步设置为：所述检测单元包括压力传感器组件，所述压力传感器组件安装于钻头后端，所述压力传感器组件与控制单元耦接，当所述钻头抵触于物体时，会对压力传感器组件产生压力，从而输出压力检测信号。

本实用新型进一步设置为：所述控制单元根据压力检测信号控制电机的启闭，当检测单元输出的压力检测信号高于预设值且持续预定时间后，控制单元启动电机。

本实用新型进一步设置为：所述控制单元包括，比较电路，耦接于检测单元，用于将接收到的压力检测信号与参考电压相比较输出比较信号；防干扰电路，耦接于所述比较电路，用于根据预定时间内比较信号的变化情况输出控关信号；开关电路，耦接于所述防干扰电路，用于根据控关信号控制电机与电源单元之间的通断。

本实用新型进一步设置为：所述比较电路包括，参考电压生成电路，具有第一电阻，其一端耦接于第二直流电，另一端与第二电阻串联后接地；其中，自第一电阻和第二电阻之间产生所述参考电压；比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于压力传感器组件的输出端，反相输入端耦接于参考电压，输出端输出比较信号。

本实用新型进一步设置为：所述第一电阻设置为可变电阻器。

通过采用上述技术方案，将第一电阻设置为可变电阻器，可通过改变第一电阻的阻值，来改变参考电压生成电路输出的参考电压，即改变压力的设定值。

本实用新型进一步设置为：所述防干扰电路包括，延时电路，其输入端耦接于所述比较电路的输出端并输出一延时比较信号；与门，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与比较电路的输出端耦接，其输出端输出控关信号。

本实用新型进一步设置为：所述开关电路包括，NPN三极管，其发射极接地，基极通过第三电阻耦接于所述控关信号并通过第四电阻与发射极共地；继电器，其线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于所述NPN三极管的集电极，其常开触点开关串接于电源单元与电机之间；二极管，其阴极耦接于所述第一直流电，阳极耦接于NPN三极管的集电极与所述继电器的线圈的连接点。

与现有技术相比本实用新型具有下述优点：当仅打开启动开关后电机不会启动，避免发生误操作等事故；当打开启动开关后，再将钻头抵触到需打孔的物体上，施加一定压力，使得钻头正面受到的压力大于预设值，此时压力传感器组件输出的压力检测信号大于预设值，比较器输出高电平，输入到延时电路，延时预定时间后输出，若当下的比较器输出仍为高电平，则与门输出的控关信号为高电平，导通NPN三极管，继电器通电，内部铁芯吸合常开触点开关，导通交流电源与电机，电机启动后带动钻头转动；相反的，当钻头正面受到的压力小于预设值时，电机停止工作，保证工人使用电钻的安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，显示了整体连接结构；

图2为本实用新型的电路图；

图3为电源单元的电路图。

图中：1、机壳；2、手柄；3、钻头；4、电机；5、启动开关；7、压力传感器组件；8、控制单元；9、比较电路；10、防干扰电路；11、开关电路；12、参考电压生成电路；13、钻头夹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种安全电钻，如图1、图2所示，包括机壳1、安装在机壳1下部的手柄2，机壳1与手柄2呈T形连接，钻头3安装在机壳1头部的钻头夹13上，电机4安装在机壳1内，并与钻头3通过钻头夹13相连接，电机4为直流无刷电机，启动开关5为非自锁开关，安装在手柄2朝向钻头3的一侧，当手指按压时闭合，手指松开后就断开，使得当误操作或发生事故时，可及时断开电机4的电源。

在机壳1内设置了安全启停装置，安全启停装置包括了检测单元，设置于钻头3后端，用于检测钻头3前端受到的压力，并输出压力检测信号；控制单元8，耦接于检测单元，用于接收并响应于压力检测信号，以控制控制电机4的启闭；以及电源单元，用于为安全启停装置提供工作电压。

本实用新型中，电源单元电路图如图3所示，其输入端耦接于220V交流电源，经过整流降压滤波后输出第一直流电Vout_1，该第一直流电Vout_1为12V；第二直流电Vout_2，该第二直流电Vout_2为5V，以供控制单元8使用，此外，由电源单元的输入端直接向电机4供电，即电机4的电源为220V交流电源。

上述的检测单元包括压力传感器组件7，压力传感器组件7为半导体压力传感器，压力传感器组件7贴合在钻头3的后端，压力传感器组件7与控制单元8耦接，当钻头3抵触于物体并施加一定压力时，会对压力传感器组件7产生压力，从而输出压力检测信号。

耦接于检测单元的控制单元8根据压力检测信号控制电机4的启闭，当检测单元输出的压力检测信号高于预设值且持续预定时间后，控制单元8启动电机4。

本实用新型的控制单元8包括，比较电路9，耦接于检测单元，用于将接收到的压力检测信号与参考电压相比较输出比较信号；防干扰电路10，耦接于比较电路9，用于根据预定时间内比较信号的变化情况输出控关信号；开关电路11，耦接于防干扰电路10，用于根据控关信号控制电机4与电源单元之间的通断。

其中，比较电路9包括，参考电压生成电路12，具有一第一电阻R1，其一端耦接于第二直流电Vout_2，另一端与一第二电阻R2串联后接地；其中，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生参考电压，并且第一电阻R1为可变电阻器，使得可通过改变第一电阻R1的阻值，从而改变参考电压，即改变压力预设值；一比较器A，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于压力传感器组件7的输出端，反相输入端耦接于参考电压，输出端输出比较信号。比较器A为有源电压比较器，其电源接入端耦接于第二直流电Vout_2，接地端接地。

其中，防干扰电路10包括，一延时电路，其输入端耦接于比较器A的输出端并输出一延时比较信号；以及一与门AND_1，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与比较电路9的输出端耦接，其输出端输出控关信号。

本实用新型中延时电路可以选择由555芯片为核心组成的延时电路，由于延时电路已被公开，为现有技术，本领域人员应当理解其工作原理，在此不再赘诉。

另外，开关电路11包括，一NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第三电阻R3耦接于控关信号并通过一第四电阻R4与发射极共地；一继电器KM，其线圈一端耦接于第一直流电Vout_1，另一端耦接于该NPN三极管Q1的集电极，其常开触点开关串接于电源单元与电机4之间；一二极管D1，其阴极耦接于该第一直流电Vout_1，阳极耦接于NPN三极管Q1的集电极与该继电器KM的线圈的连接点。

本实用新型的工作原理如下：当仅打开启动开关5后电机4不会启动，避免发生误操作等事故；当打开启动开关5后，再将钻头3抵触到需打孔的物体上，施加一定压力，使得钻头3正面受到的压力大于预设值，此时压力传感器组件7输出的压力检测信号大于预设值，比较器A输出高电平，输入到延时电路，延时预定时间后输出，若当下的比较器A输出仍为高电平，则与门AND_1输出的控关信号为高电平，导通NPN三极管Q1，继电器KM通电，内部铁芯吸合常开触点开关S，导通交流电源与电机4，电机4启动后带动钻头3转动；相反的，当钻头3正面受到的压力小于预设值时，电机4停止工作，保证工人使用电钻的安全。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种安全电钻，包括机壳（1）、安装于机壳（1）下部的手柄（2）、安装于机壳（1）头部的钻头（3）、用于驱动钻头（3）的电机（4）以及用于启动电机（4）的启动开关（5），其特征在于：所述机壳（1）内设置有安全启停装置，所述安全启停装置包括，

检测单元，设置于钻头（3）后端，用于检测钻头（3）前端受到的压力，并输出压力检测信号；

控制单元（8），耦接于所述检测单元，用于接收并响应于所述压力检测信号，以控制控制电机（4）的启闭；

以及电源单元，用于为所述安全启停装置提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的一种安全电钻，其特征在于：所述启动开关（5）设置为非自锁开关。

3.根据权利要求2所述的一种安全电钻，其特征在于：所述检测单元包括压力传感器组件（7），所述压力传感器组件（7）安装于钻头（3）后端，所述压力传感器组件（7）与控制单元（8）耦接，当所述钻头（3）抵触于物体时，会对压力传感器组件（7）产生压力，从而输出压力检测信号。

4.根据权利要求3所述的一种安全电钻，其特征在于：所述控制单元（8）根据压力检测信号控制电机（4）的启闭，当检测单元输出的压力检测信号高于预设值且持续预定时间后，控制单元（8）启动电机（4）。

5.根据权利要求4所述的一种安全电钻，其特征在于：所述控制单元（8）包括，

比较电路（9），耦接于检测单元，用于将接收到的压力检测信号与参考电压相比较输出比较信号；

防干扰电路（10），耦接于所述比较电路（9），用于根据预定时间内比较信号的变化情况输出控关信号；

开关电路（11），耦接于所述防干扰电路（10），用于根据控关信号控制电机（4）与电源单元之间的通断。

6.根据权利要求5所述的一种安全电钻，其特征在于：所述比较电路（9）包括，

参考电压生成电路（12），具有第一电阻，其一端耦接于第二直流电，另一端与第二电阻串联后接地；其中，自第一电阻和第二电阻之间产生所述参考电压；

比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于压力传感器组件（7）的输出端，反相输入端耦接于参考电压，输出端输出比较信号。

7.根据权利要求6所述的一种安全电钻，其特征在于：所述第一电阻设置为可变电阻器。

8.根据权利要求7所述的一种安全电钻，其特征在于：所述防干扰电路（10）包括，

延时电路，其输入端耦接于所述比较电路（9）的输出端并输出一延时比较信号；

与门，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与比较电路（9）的输出端耦接，其输出端输出控关信号。

9.根据权利要求8所述的一种安全电钻，其特征在于：所述开关电路（11）包括，

NPN三极管，其发射极接地，基极通过第三电阻耦接于所述控关信号并通过第四电阻与发射极共地；

继电器，其线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于所述NPN三极管的集电极，其常开触点开关串接于电源单元与电机（4）之间；

二极管，其阴极耦接于所述第一直流电，阳极耦接于NPN三极管的集电极与所述继电器的线圈的连接点。