TWI551031B - Electric silicone gun motor drive device - Google Patents

Description

電動矽膠槍馬達驅動裝置

本發明係關於一種電動矽膠槍的馬達驅動裝置，尤指一種可維持設定出膠量的電動矽膠槍馬達驅動裝置。

現有電動矽膠槍主要是利用電力透過一馬達驅動一推桿以推壓一矽膠管中的矽膠，使其可從事填縫、修補的作業，為配合不同作業模式或出膠量需求，現有電動矽膠槍皆設有一變速機構，用來改變推桿推壓矽膠管的速度，讓使用者可依需求讓矽膠管中的矽膠以不同的速度由出膠口釋出。

而現有的電動矽膠槍雖可經由上述變速機構來調整推桿的速度，進而改變矽膠釋出的流量與速度，但使用者在送膠的過程中若遇到需重疊、轉彎或收尾時，往往需降低出膠的速度，使釋出的矽膠能更均勻地塗佈在工作物上，然而，現有電動矽膠槍的變速機構不易於出膠的過程中立即改變矽膠的出膠速度，易造成矽膠無法均勻塗佈的問題。

再者，若矽膠管的出膠口遇到孔隙或異物阻塞易造成出膠不順的狀況，或是當位於出膠口的矽膠因接觸空氣過久而產生變硬的狀況，亦或是因不同廠商使用的配方或成分不同，使得矽膠的黏性不同即會增加出膠阻力而影響出膠速度或出膠量，造成出膠量不穩定的狀態，使用者需手動排除出膠口堵塞狀況或依照不同成分調整變速機構的速 度，而有使用不便的問題。

如前揭所述，現有電動矽膠槍的變速機構不易於出膠的過程中立即改變矽膠的出膠速度，易有矽膠無法均勻塗佈以及出膠量不穩定的問題，而當出膠口堵塞或成分不同造成阻力增加而使出膠量減少時，皆會產生使用不便的問題，因此本發明主要目的在提供一種電動矽膠槍馬達驅動裝置，係於電動矽膠槍上設有一馬達驅動裝置，該馬達驅動裝置由其轉速感測器偵測馬達的轉速，並由控制器依據設定的轉速與實際取得馬達的轉速值進行比較，調整馬達的轉速以維持穩定的流量，解決現有電動矽膠槍之出膠量不穩定以及使用不便的問題。

為達成前述目的所採取的主要技術手段係令前述電動矽膠槍馬達驅動裝置，包含有：一微控制器，其包含有一轉速判斷程序，該轉速判斷程序依據輸入之轉速與設定的轉速進行比較，並據以輸出一轉速訊號；一換向模組，其與微控制器以及一馬達電連接，該換向模組接收微控制器的轉速訊號以控制馬達的轉速；一電源模組，其與微控制器以及換向模組電連接，用以提供微控制器與換向模組所需電力；一電源開關單元，其串接於電源模組與微控制器之間，用以接通電源與設定馬達轉速；一轉速感測器，其與微控制器以及馬達電連接，轉速 感測器用以偵測馬達的實際轉速再送至微控制器。

利用前述元件組成的電動矽膠槍馬達驅動裝置，當電動矽膠槍之矽膠管的出膠口產生流量變化時，其推桿所受阻力會經由變速機構傳至馬達，而降低馬達的轉速，此時微控制器接收由轉速感測器回傳之馬達的實際轉速，轉速判斷程序依據使用者設定的轉速與馬達的實際轉速進行比較，即輸出提高轉速的轉速訊號，使換向模組增加馬達的轉速以克服推桿的阻力，使電動矽膠槍可以維持出膠口穩定的流量，解決現有電動矽膠槍出膠量不穩定以及使用不便的問題。

關於本發明的較佳實施例，請配合參閱圖1、2所示，係為一電動矽膠槍馬達驅動裝置10的電路方塊圖與電路圖，該電動矽膠槍馬達驅動裝置10是設置於一電動矽膠槍上(圖中未示)，其包含有一微控制器11、一換向模組12、一電源模組13、一電源開關單元14、一轉速感測器15、一斷電控制模組16、一整流模組17與一正反轉訊號放大模組18，該微控制器11是分別與換向模組12以及轉速感測器15電連接，換向模組12是與電動矽膠槍的一馬達20電連接且由轉速感測器15偵測馬達20的實際轉速，其中，該微控制器11具有多數隻接腳以分別與前述各元件連接，其中一接腳DETEC是與轉速感測器15電連接，該微控制器11包含有一轉速判斷程序111，請配合參閱圖3所示，該轉速判斷程序111是由轉速感測器15取得馬達20 的實際轉速(101)再與使用者設定的轉速進行比較(102)，若轉速感測器15取得之實際轉速低於設定的轉速，則輸出提高轉速的轉速訊號(103)，以提高馬達20的轉速或力矩(104)，若轉速感測器15取得之實際轉速高於設定的轉速，則輸出降低轉速的轉速訊號(105)，以降低馬達20的轉速或力矩(106)。

該換向模組12包含有兩隻電源接腳VCC、GND、四隻控制接腳F+、F-、R+與R-、兩隻馬達接腳M+、M-與兩隻電流感測接腳SENSOR+、SENSOR-，其中該等電源接腳VCC、GND是分別連接至電源模組13，該等控制接腳F+、F-、R+與R-是連接至正反轉訊號放大模組18，換向模組12依照該等控制接腳F+、F-、R+與R-的訊號驅動與其連接的馬達20，以改變馬達20的轉速或正反轉；該等馬達接腳M+、M-是與馬達20電連接，該等電流感測接腳SENSOR+、SENSOR-可輸出馬達20消耗的電流，當換向模組12內部的Rds訊號開啟(on)時，可得知馬達20的異常電流升高，或是馬達20的溫度過高，而應由該等電流感測接腳SENSOR+、SENSOR-送出訊號使微控制器11停止馬達20運轉。

該電源模組13包含四隻接腳+BAT、-BAT、C+、C-，兩接腳+BAT、-BAT間連接有多數個電池131，兩接腳C+、C-間連接有一溫度感測器132，該等電池131是依序串接以提供14.4伏特的電壓，該溫度感測器132是設於鄰近電池131處，以偵測電池131的工作溫度，電源模組13的兩接腳+BAT、-BAT是與電源開關單元14以及 換向模組12的電源接腳VCC、GND電連接，用以提供電源開關單元14與換向模組12所需電力，其中一接腳C+是與微控制器11的溫度偵測接腳BATT_NTC_AD電連接；於本較佳實施例中，該溫度感測器132是一負電阻溫度係數(NTC：Negative Temperature Coefficient)的感測器，當電池131的溫度上升時，其電阻會下降，使得兩接腳C+、C-閉合或短路，而令微控制器11的溫度偵測接腳BATT_NTC_AD得到電源模組13溫度過高的訊號，同時送出訊號至電源開關單元14以切斷電源。

該電源開關單元14包含有一變速開關MAIN SWITCH、一調速旋鈕VR與一正反轉開關REWIND SW，該變速開關MAIN SWITCH是與電源模組13電連接，用以開啟或關閉斷電控制模組16的電源；該調速旋鈕VR是透過接腳SPEED_LO與電源開關單元14電連接，其用以分段或無段設定馬達20的轉速；該正反轉開關REWIND SW是連接至正反轉訊號放大模組18，用以使換向模組12驅動馬達20正轉或反轉。

該轉速感測器15用以偵測馬達20的實際轉速並將轉速值送至微控制器11。

該斷電控制模組16包含有一串接於電源模組13之正極接腳+BAT與整流模組17之間的電晶體Q1，該電晶體Q1是一功率電晶體，其透過另一電晶體Q2接收微控制器11的訊號POW_KEEP以開啟或關閉整流模組17的電力輸出。

該整流模組17包含有一穩壓IC，其用以將電源模組 13的電壓經降壓整流為穩定的5V電壓，以供給各元件所需之低壓直流電力，於本較佳實施例中，該穩壓IC是7805。

該正反轉訊號放大模組18包含有四組反向放大單元，各組反向放大單元的輸入接腳MOTOR、FRONT、REWIND、REWIND1是分別與微控制器11的接腳MOTOR、FRONT、REWIND、REWIND1電連接，各組反向放大單元的輸出接腳F+、F-、R+與R-是與換向模組12的該等控制接腳F+、F-、R+與R-電連接，各組反向放大單元分別接收微控制器11之該等接腳MOTOR、FRONT、REWIND、REWIND1的訊號，經過反相放大後以分別輸出至換向模組12的控制接腳F+、F-、R+與R-。

當電動矽膠槍的馬達20驅動推桿以推動矽膠管中的矽膠時，若出膠口堵塞會使馬達20受到阻力而降低其轉速或是增加其力矩，造成出膠量不穩定，此時轉速感測器15取得馬達20的實際轉速並送至微控制器11，微控制器11之轉速判斷程序111依據使用者於調速旋鈕VR設定的轉速與實際取得的轉速進行比較，對應調整馬達20的轉速至設定轉速以克服推桿的阻力，使電動矽膠槍維持出膠口穩定的流量，解決現有電動矽膠槍出膠量不穩定的狀態，以及解決因出膠口堵塞或成分不同造成出膠量減少，產生使用不便的問題。

10‧‧‧電動矽膠槍馬達驅動裝置

11‧‧‧微控制器

111‧‧‧轉速判斷程序

12‧‧‧換向模組

13‧‧‧電源模組

131‧‧‧電池

132‧‧‧溫度感測器

14‧‧‧電源開關單元

15‧‧‧轉速感測器

16‧‧‧斷電控制模組

17‧‧‧整流模組

18‧‧‧正反轉訊號放大模組

20‧‧‧馬達

圖1：係本發明較佳實施例之電路方塊圖。

圖2：係本發明較佳實施例之電路圖。

圖3：係本發明較佳實施例之轉速判斷程序的流程圖。

10‧‧‧電動矽膠槍馬達驅動裝置

11‧‧‧微控制器

12‧‧‧換向模組

13‧‧‧電源模組

131‧‧‧電池

132‧‧‧溫度感測器

14‧‧‧電源開關單元

15‧‧‧轉速感測器

16‧‧‧斷電控制模組

17‧‧‧整流模組

18‧‧‧正反轉訊號放大模組

20‧‧‧馬達

Claims (8)

1. 一種電動矽膠槍馬達驅動裝置，設置於具有一矽膠管之一電動矽膠槍內，該馬達驅動裝置驅動一馬達帶動一推桿，用以推壓該矽膠管內的矽膠由一出膠口出膠；該馬達驅動裝置包含：一微控制器，包含一轉速判斷程序，該轉速判斷程序依據該馬達的實際轉速與一設定轉速進行比較，並據以輸出一轉速訊號；一換向模組，與該微控制器以及該馬達電連接，用以接收該轉速訊號以控制該馬達的實際轉速；一電源模組，與該微控制器以及該換向模組電連接，用以提供該微控制器與該換向模組所需電力；一電源開關單元，串接該電源模組與該微控制器，用以接通一電源與設定該設定轉速；一轉速感測器，與該微控制器以及該馬達電連接，用以偵測該馬達的實際轉速且將該馬達的實際轉速送至該微控制器；其中，當該轉速感測器偵測到該馬達的實際轉速因該出膠口的出膠阻力增大而下降時，該換向模組控制該馬達的實際轉速增加；當偵測到該馬達的實際轉速因該出膠口的出膠阻力減小而增加時，控制該馬達的實際轉速下降，以維持該電動矽膠槍的出膠穩定。
2. 如請求項1所述之電動矽膠槍馬達驅動裝置，該電源開關單元與該微控制器串接一斷電控制模組以及一整流模組，該斷電控制模組包含有一串接於該電源模組之正極與 該整流模組之間的電晶體，該電晶體透過另一電晶體和該微控制器連接，該整流模組包含有一穩壓IC。
3. 如請求項2所述之電動矽膠槍馬達驅動裝置，該微控制器與該換向模組串接一正反轉訊號放大模組，其分別接收該微控制器之正反轉的該轉速訊號，經過反相放大後分別輸出至該換向模組。
4. 如請求項3所述之電動矽膠槍馬達驅動裝置，該換向模組包含有兩電源接腳與四控制接腳，其中該等電源接腳是分別連接至該電源模組，該等控制接腳是連接至該正反轉訊號放大模組。
5. 如請求項4所述之電動矽膠槍馬達驅動裝置，該換向模組包含有兩電流感測接腳以偵測該馬達的電流，該換向模組偵測異常電流升高或是該馬達溫度過高，由該等電流感測接腳送出訊號至該微控制器。
6. 如請求項1至5中任一項所述之電動矽膠槍馬達驅動裝置，該電源模組包含四接腳，其中兩接腳間連接有多數個電池，另兩接腳間連接有一溫度感測器，該溫度感測器是設於鄰近電池處，以偵測該等電池的工作溫度。
7. 如請求項1至5中任一項所述之電動矽膠槍馬達驅動裝置，該電源開關單元包含有一變速開關、一調速旋鈕與一正反轉開關，該變速開關連接至該電源模組；該調速旋鈕與該電源開關單元電連接；該正反轉開關連接至該正反轉訊號放大模組。
8. 如請求項6所述之電動矽膠槍馬達驅動裝置，該電源開關單元包含有一變速開關、一調速旋鈕與一正反轉開關 ，該變速開關連接至該電源模組；該調速旋鈕與該電源開關單元電連接；該正反轉開關連接至該正反轉訊號放大模組。