-
Technisches Gebiet der Erfindung
-
Diese Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung eines Schneidwerkzeugs mit zwei Schneidblättern, das zum technischen Gebiet der Elektrowerkzeuge gehört.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Schneidwerkzeuge mit zwei Schneidblättern, wie etwa eine Heckenschere, stoppen oft ihre Rotation, weil das zu schneidende Objekt beim Schneidvorgang schwer zu schneiden ist. Dabei ist der Zweig zwischen einem feststehenden Schneidblatt und einem beweglichen Schneidblatteingeklemmt, sodass die Maschine blockiert, wodurch ein weiteres Schneiden beeinträchtigt ist. Wenn ein Benutzer den Zweig von Hand entfernt, ist es wahrscheinlich, dass er die Schneidblätter berührt und verletzt werden kann. Weiter weisen viele Schneidwerkzeuge zwei Schalter auf, das heißt, einen Hauptschalter und einen Nebenschalter. Wenn die Schalter beide geschlossen sind, kann das Schneidwerkzeug sich drehen und schneiden; wenn einer der beiden Schalter losgelassen wird, können die meisten Produkte so eingestellt sein, dass sie sofort abgebremst werden. Das Schneidwerkzeug wird dann sofort gestoppt, und das feststehende Schneidblatt ist dann oft zum beweglichen Schneidblatt verschränkt, wie in 2 gezeigt. Da das scharfe bewegliche Schneidblatt außerhalb des stumpfen feststehenden Schneidblatts frei liegen kann, können Leute, insbesondere Kinder, verletzt werden, wenn sie das Schneidblatt berühren.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Eine durch die vorliegende Erfindung zu lösende technische Aufgabe ist es, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, das leicht von dem zu schneidenden Objekt zu lösen ist, sobald es das Objekt beim Schneidvorgang einklemmt.
-
Eine weitere durch die vorliegende Erfindung zu lösende technische Aufgabe ist es, ein mögliches Sicherheitsrisiko für Personen oder Objekte in der Nähe zu vermeiden, wenn beim Aufbewahren des Werkzeugs die scharfen Schneidblattzähne außerhalb des stumpfen Schneidblatts frei liegen.
-
Wenn die Zähne des feststehenden Schneidblatts und des beweglichen Schneidblatts automatisch einander überlagert werden, wenn einer der beiden Schalter losgelassen wird, sind die obigen Aufgaben gelöst.
-
Um die obigen Aufgaben zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung eines Schneidwerkzeugs vor, das ein Gehäuse und doppelte Schneidblätter sowie mindestens einen Schalter umfasst, wobei ein Motorsteuerungs-Schaltkreis und eine Schneidblattstellungs-Erfassungsvorrichtung in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei der Motorsteuerungs-Schaltkreis die Stellung der Schneidblätter über die Schneidblattstellungs-Erfassungsvorrichtung erfasst und die doppelten Schneidblätter so steuert, dass sie an einer überlagerten Stellung stoppen, wenn der mindestens eine Schalter ausgeschaltet ist.
-
Gemäß dem vorhergehenden Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung des Schneidwerkzeugs, wobei die Schneidblattstellungs-Erfassungsvorrichtung ein Hall-Element, das in dem Gehäuse des Werkzeugs angeordnet ist, und einen Magneten umfasst, der an den Schneidblättern vorgesehen ist.
-
Gemäß dem vorhergehenden Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung des Schneidwerkzeugs, wobei der Motorsteuerungs-Schaltkreis eine MCU umfasst, an die das Hall-Element angeschlossen ist, wobei die MCU über jedes Treibermodul mit dem Motor verbunden ist.
-
Gemäß dem vorhergehenden Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung des Schneidwerkzeugs, wobei jedes Treibermodul über einen Transistor mit dem Motor verbunden ist.
-
Gemäß dem vorhergehenden Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung des Schneidwerkzeugs, wobei die MCU gleichzeitig mit einem Batteriespannungs-Erfassungsschaltkreis, einem Batteriestrom-Erfassungsschaltkreis und einem Stromerfassungsschaltkreis verbunden ist.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine schematische Ansicht des gesamten Aufbaus einer Heckenschere gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Stellung zeigt, in der die Zähne eines beweglichen Schneidblatts und eines feststehenden Schneidblatts einander gemäß der vorliegenden Erfindung überlagert sind;
-
3 ist eine schematische Ansicht, die eine Stellung zeigt, in der die Zähne des beweglichen Schneidblatts und des feststehenden Schneidblatts einander nicht gemäß der vorliegenden Erfindung überlagert sind;
-
4 ist eine schematische Ansicht einer Hall-Leiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
5 ist eine schematische Ansicht der Induktions-Stellung des Hall-Elements und eines Magneten;
-
6 ist eine schematische Ansicht des Ausgangspegels des Hall-Elements gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
7 ist ein Schaltbild eines Motorsteuerungs-Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung; und
-
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerungsvorgang eines Steuerungssystems für die Schneidblattzähne-Überlagerung des Schneidwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Als Nächstes wird die vorliegende Erfindung weiter mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert, wobei eine Heckenschere als Beispiel genommen wird.
-
Die Heckenschere nach der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gehäuse 1 mit einem Motor 2 darin. Der Motor 2 steuert die Bewegung eines beweglichen Schneidblatts 7 über einen Getriebemechanismus, sodass sich das bewegliche Schneidblatt 7 bezüglich eines feststehenden Schneidblatts 6 bewegen kann, um Zweige zu schneiden. Die besonderen Aufbauten des Getriebemechanismus, des beweglichen Schneidblatts 7 und des feststehenden Schneidblatts 6 sind nicht der signifikante Inhalt der vorliegenden Erfindung. Sie können so gestaltet sein wie die Aufbauformen nach dem Stand der Technik und sind hier nicht genau dargestellt.
-
Die vorliegende Erfindung sieht ein Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung der Heckenschere vor, wobei eine Hall-Leiterplatte 5 benachbart zum beweglichen Schneidblatt 7 in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Hall-Leiterplatte 5 ist mit einem Hall-Element 3 ausgestattet. Ein Magnet 4 ist am Kopfende des beweglichen Schneidblatts 7, d. h. an dem dem Motor benachbarten Ende, vorgesehen. An einem Punkt der Bewegungsbahn des Magneten 4 fällt die Projektion des Magneten 4 auf die Hall-Leiterplatte mit dem Hall-Element zusammen, d. h., wenn das bewegliche Schneidblatt 7 den Magneten 4 zum Drehen bringt, fällt eine bestimmte Stellung des Magneten 4 mit der Position des Hall-Elements zusammen, sodass sich das Hall-Element und der Magnet 4 gegenseitig induzieren und ein induzierter Pegel ausgegeben wird. Wenn die Projektion des Magneten auf die Hall-Leiterplatte mit dem Hall-Element zusammenfällt, überlagern die Zähne des beweglichen Schneidblatts und des feststehenden Schneidblatts einander, und das Hall-Element ist mit dem Motorsteuerungs-Schaltkreis verbunden. Vorzugsweise sind ein oder mehrere Hall-Elemente vorgesehen.
-
Der Motorsteuerungs-Schaltkreis umfasst eine MCU, an die das Hall-Element angeschlossen ist. Die MCU ist mit dem Motor über ein erstes Treibermodul, ein zweites Treibermodul, ein drittes Treibermodul bzw. ein viertes Treibermodul verbunden. Das erste Treibermodul, das zweite Treibermodul, das dritte Treibermodul und das vierte Treibermodul sind mit dem Motor über einen Transistor Q1, einen Transistor Q2, einen Transistor Q3 bzw. einen Transistor Q4 verbunden. Der Transistor Q1 und der Transistor Q2 sind gleichzeitig mit dem positiven Pol der Stromversorgung verbunden, und der Transistor Q3 und der Transistor Q4 sind gleichzeitig mit einer RC-Schaltung und dann mit Masse verbunden. Die MCU ist gleichzeitig mit einem Batteriespannungs-Erfassungsschaltkreis, einem Batteriestrom-Erfassungsschaltkreis und einem Stromerfassungsschaltkreis verbunden.
-
In dem Stromkreis-Steuerungssystem bilden die Transistoren Q1, Q2, Q3 und Q4 eine H-Brücke. Der Motor ist zwischen der H-Brücke angeschlossen. Die vier Transistoren gleichen kontaktlosen elektrischen Schaltern in dem System, und die MCU steuert die Treiberschaltungen 1–4, um den Arbeitszustand (ein oder aus) der Transistoren zu erreichen.
-
Rc ist ein Leistungswiderstand zum Erfassen des Entladestroms. Eine Spannung kann erzeugt werden, wenn der Entladestrom durch den Widerstand fließt. Die Spannung wird durch den Stromerfassungsschaltkreis erfasst, und ein Spannungssignal wird zum Verarbeiten zur MCU übertragen.
-
Das Steuerungsverfahren für das Steuerungssystem für die Schneidblattzähne-Überlagerung des Schneidwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte:
Schritt 1: Erfassen, ob der Strom, die Spannung und die Temperatur den Grenzwert überschreiten, Gehen zu Schritt 2, wenn der Strom, die Spannung und die Temperatur der Batterie den Grenzwert nicht überschreiten; und Senden einer Alarmmeldung, Stoppen des Ausgangs der Vorwärtsdrehung des Motors, Gehen in den Zustand der Rückwärtsdrehung und Gehen zu Schritt 3, wenn eins oder mehrere aus dem Strom, der Spannung und der Temperatur der Batterie den Grenzwert überschreiten.
Schritt 2: Erfassen durch die MCU in dem Motorsteuerungs-Schaltkreis zu jedem Zeitpunkt im Vorgang des Drehens des Schneidwerkzeugs in der Vorwärtsrichtung, ob ein Hauptschalter oder ein Nebenschalter losgelassen ist;
Schritt 3: Ansteuern des Schneidwerkzeugs durch die MCU, aus dem Zustand der Vorwärtsdrehung sofort zu stoppen und in den Zustand der Rückwärtsdrehung zu gehen, wenn erkannt wird, dass entweder der Hauptschalter oder der Nebenschalter losgelassen ist;
Schritt 4: in dem Zeitraum des Zustands der Rückwärtsdrehung Erfassen (Mikroprozessor-Steuerungseinheit) der Stellung der Schneidblätter über das Hall-Element und den Magneten am beweglichen Schneidblatt durch die MCU, da ein niedriger Pegel durch das Hall-Element ausgegeben wird, wenn die Schneidblattzähne der beiden Schneidblätter einander überlagert sind, und ein hoher Pegel durch das Hall-Element ausgegeben wird, wenn die Schneidblattzähne der beiden Schneidblätter einander nicht überlagert sind, und wenn die Schneidblattzähne der beiden Schneidblätter einander überlagert sind, steuert die MCU das Schneidwerkzeug, aus dem Zustand der Rückwärtsdrehung zu stoppen, wodurch eine Funktion der Schneidblattzähne-Überlagerung durchgeführt wird.
-
Wenn entweder der Hauptschalter oder der Nebenschalter im Schritt des Erfassens, ob der Strom, die Spannung und die Temperatur der Batterie den Grenzwert überschreiten, losgelassen wird, Steuern des Werkzeugs gemäß Schritt 3) und Schritt 4).
-
Wenn bei dem Steuerungssystem für die Schneidblattzähne der Heckenschere gemäß der vorliegenden Erfindung das Schneidblatt blockiert ist, müssen ein oder beide Auslöseschalter losgelassen werden, um zu ermöglichen, dass sich der Motor in der Rückwärtsrchtung dreht, und die Rückwärtsdrehung des Motors benötigt das Loslassen des Auslösers als Eingangssignal. In dem Moment bewegen sich die beiden Schneidblätter in Form des Schneidblatts mit Doppelbewegung oder das bewegliche Schneidblatt in Form des Schneidblatts mit Einzelbewegung in der Richtung entgegengesetzt zur Ursprungsrichtung, sodass der in den Schneidblattzähnen blockierte Zweig automatisch freigegeben werden kann; somit kann das zu schneidende Objekt leicht entfernt werden. Indessen können sich beim Loslassen des Auslösers in jedem Moment die Schneidblattzähne des beweglichen Schneidblatts mit den Schneidblattzähnen des feststehenden Schneidblatts paaren, wodurch Verletzungen vermieden werden, die entstehen, wenn Hände von Leuten das scharfe bewegliche Schneidblatt berühren, wenn es während der Arbeit liegen gelassen wird, oder beim Aufbewahren des Werkzeugs.
-
Die obigen bevorzugten Ausführungsformen offenbaren die vorliegende Erfindung, sollen jedoch die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Die durch äquivalentes Ersetzen oder Umformen erhaltenen technischen Lösungen werden als in den Schutzumfang nach der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet.
