CN110524493B - 电动工具和电动工具控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动工具和电动工具控制方法，电动工具包括壳体、设置于壳体的电机、由电机驱动的输出轴以及控制设备，壳体包括用于收容电机的主壳体、与主壳体连接的主手柄；控制设备包括的模式识别装置和控制模块，控制模块连接模式识别装置以及电机；模式识别装置对电动工具的操作模式进行检测，控制模块根据接收的检测信号判断电动工具的操作模式，并当电动工具处于预设操作模式时对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式。对电动工具上可能执行的操作模式进行预设，用户在预设操作模式下操作电动工具时对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，可以减少操作人员工作疲劳的情况发生，避免操作人员在疲劳作业中受伤，对操作人员进行安全保护，提高了电动工具的使用安全性。

Description

电动工具和电动工具控制方法

技术领域

本发明涉及电动控制技术领域，特别是涉及一种电动工具和电动工具控制方法。

背景技术

电动工具是一种机械化工具，它由电动机或电磁铁作为动力，通过传动机构驱动工作头进行作业，通常制成手持式、可移式，结构轻巧，携带使用方便。由于相比手工工具可提高生产效率数倍到数十倍，电动工具已被广泛应用于国民经济各个领域，并进入了家庭使用。

操作人员根据实际情况或自身习惯，会选择单手或者双手握持电动工具进行作业，电工工具在作业时的工作参数是固定设置的。当利用电动工具进行作业时，操作人员会选择单手或者双手握持电动工具，在电动工具的工作参数固定的情况下，长时间单手握持操作电动工具时，操作人员容易疲劳，严重时可能危及人身安全，使用安全性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种使用安全性高的电动工具和电动工具控制方法。

一种电动工具，包括壳体、设置于壳体的电机、由电机驱动的输出轴以及控制设备，所述壳体包括用于收容电机的主壳体、与主壳体连接的主手柄；所述控制设备包括的模式识别装置和控制模块，所述控制模块连接所述模式识别装置以及所述电机；所述模式识别装置用于对电动工具的操作模式进行检测，发送检测信号至所述控制模块，所述控制模块用于根据接收的检测信号判断电动工具的操作模式，并当所述电动工具处于预设操作模式时对所述电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，其中，所述电动工具在所述高效工作模式下的工作效率高于在所述正常工作模式下的工作效率。

一种电动工具控制方法，包括以下步骤：

模式识别装置对电动工具的操作模式进行检测，并发送检测信号至控制模块；

所述控制模块根据所述检测信号判断所述电动工具处于预设操作模式时，对所述电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，其中，所述电动工具在所述高效工作模式下的工作效率高于在所述正常工作模式下的工作效率。

上述电动工具和电动工具控制方法，模式识别装置检测电动工具的操作模式，控制模块在电动工具处于预设操作模式时，对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式。用户在预设操作模式下操作电动工具时对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，可以减少操作人员工作疲劳的情况发生，避免操作人员在疲劳作业中受伤，从而对操作人员进行安全保护，提高了电动工具的使用安全性。

附图说明

图1为一实施例中充电电锤的结构图；

图2为一实施例中充电电锤的结构框图；

图3为另一实施例中充电电锤的结构图；

图4为一实施例中充电电锤控制方法的流程图；

图5为另一实施例中充电电锤控制方法的流程图；

图6为一实施例中充电电锤控制方法的原理示意图。

具体实施方式

在一个实施例中，一种电动工具，具体可以是充电电锤等旋转类工具。电动工具包括壳体、设置于壳体的电机、由电机驱动的输出轴以及控制设备，所述壳体包括用于收容电机的主壳体、与主壳体连接的主手柄。控制设备包括的模式识别装置和控制模块，控制模块连接模式识别装置以及电机；模式识别装置用于对电动工具的操作模式进行检测，发送检测信号至控制模块，控制模块用于根据接收的检测信号判断电动工具的操作模式，并当电动工具处于预设操作模式时对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，其中，电动工具在高效工作模式下的工作效率高于在正常工作模式下的工作效率。为便于理解，以下均以充电电锤为例进行解释说明。

图1、图2所示的电动工具是一种立式充电电锤100，包括壳体200、与壳体200可拆卸式安装的电池包300、竖直地设置于壳体200内的电机210、用于连接工作头的输出轴230、用于将电机210的动力传递至输出轴230的传动机构240、由电机210驱动沿输出轴230轴线Z作线性往复运动的锤击机构250；本实施例的输出轴230设置成空心轴，锤击机构250收容于输出轴230的空心轴中，输出轴230上远离电机210的一端设置有用于连接工作头的夹头组件260；其中传动机构240包括机械脱扣结构241，用于在工作过程中，工作头遇到坚硬的物体或表面时会产生大的反转扭矩时，此时机械脱扣结构241就会产生脱扣，使电机210的旋转动力不能持续的传递至工作头，避免工作头产生大反转扭矩，从而保证操作安全。

电锤100还包括控制设备，控制设备包括模式识别装置120和控制模块130，控制模块130连接模式识别装置120以及电机210；模式识别装置120用于对电锤100的操作模式进行检测，发送检测信号至控制模块130，控制模块130用于根据接收的检测信号判断电锤100的操作模式，并当电锤100处于预设操作模式时对电机210进行控制以使电锤100从正常工作模式切换至高效工作模式。

壳体200具有收容电机210以及输出轴230的主壳体201，以及与主壳体201连接的主手柄202，其中主壳体201上靠近工作头安装部位设置有颈部壳体201a。本实施例的电锤100还具有一个可拆卸地连接于颈部壳体201a的辅助主手柄203。主壳体201包括用于收容电机210的电机壳体201b。参照图3所示，电锤是一个三维实体，如定义输出轴230的轴线Z为枢转轴，以电机轴212的轴线定义为轴线Y，则轴线Z与轴线Y相交可定义出一平面，则可以定义轴线X为垂直这一平面的轴线。

具体地，电锤100的操作模式包括用户仅以其一个手握持主手柄202执行单手操作的第一操作模式；以及用户以一个手握持主手柄202，另一手握持辅助主手柄203执行操作的双手操作模式。

模式识别装置120的具体结构并不唯一，检测电锤100操作模式的方式也对应有所不同。本实施例中的模式识别装置120包括连接控制模块130的感应传感器，感应传感器包括分别设置于电锤的主手柄202的第一感应传感器1220a、设置于辅助主手柄203的第二感应传感器1220b。第一感应传感器1220a和第二感应传感器1220b连接控制模块130。感应传感器的类型并不唯一，具体可以是压力传感器或温度传感器等。

本发明实施例中的预设操作模式包括第一操作模式。当控制模块130仅接收到设置于主手柄202的第一感应传感器1220a发送的检测信息时，则控制模块130判断电锤100处于第一操作模式，即用户此时仅以单手握持主手柄202执行操作；若控制模块130分别接收到主手柄202的第一感应传感器1220a与辅助主手柄203的第二感应传感器1220b发送的检测信息时，则控制模块130判断为双手操作模式。当控制模块130判断电锤100处于第一操作模式时，对电机210进行控制以使电锤100从正常工作模式切换至高效工作模式。具体地，控制模块130在电锤100处于第一操作模式时，对电机210进行控制提高电锤100的锤击参数和转速，以使电锤100从正常工作模式切换至高效工作模式。如此设置，使得控制模块130在电锤100处于仅以单手握持主手柄的第一操作模式时，将电锤100切换至高效工作模式，缩短打孔时间，避免用户因单手托举电锤100进行长时间工作而疲劳，解决了用户单手操作易疲劳问题，避免用户疲劳作业危害人身安全，提高了电锤的使用安全性。

进一步地，在一个实施例中，控制模块130还用于当电锤100处于双手操作模式时，对电机210进行控制以使电锤100从高效工作模式切换至正常工作模式。具体地，当电锤100处于双手操作模式时，控制模块130对电机210进行控制降低电锤100的锤击参数和转速，使电锤100从高效工作模式切换至正常工作模式。

在另一个实施例中，模式识别装置120包括设置于主手柄202的第一感应传感器1220a，以及设置于主壳体201的第三感应传感器，第一感应传感器1220a和第三感应传感器连接控制模块130。本实施例中，第三感应传感器设置于靠近输出轴230的位置。对于没有配接辅助主手柄的电锤而言，当用户以一手握持主手柄202时，以另一个手以主壳体201作为辅助扶持时，设置于在主手柄202的第一感应传感器1220a能够感知出用户的握持，设置于主壳体201内的第三感应传感器也能感知这种扶持，并分别发送检测信号至控制模块130。控制模块130基于来自于第一感应传感器1220a及第三感应传感器1220c的检测信号能够识别出用户的这种操作方式，并判断为第二操作模式。本实施例中，虽然用户实际是以一个握持主手柄202，以另一个手辅助扶持主壳体201，但仍然主要是靠用户握持主手柄202来托举电锤，长时间工作同样容易产生疲劳。为保证操作的安全，这种操作方式实际上仍会被定义为预设操作模式，当电锤处于第二操作模式时，控制模块130同样将电锤100切换至高效工作模式，避免用户因单手托举电锤100进行长时间工作而疲劳。

在其他实施例中，模式识别装置120包括连接控制模块130的触点开关装置。触点开关装置可设置于适合用户操作握持的部位，比如设置在主手柄、辅助主手柄、电机壳体等，在实际握持操作过程中，控制模块130依据触点开关装置是否被触发或者触发开关装置所处的档位，判断当前的操作模式是第一操作模式或第二操作模式或者是双手操作模式，操作简便快捷。

控制模块130的具体结构不是唯一的，在一个实施例中，控制模块130包括连接模式识别装置120和电机210的控制器。具体地，控制器接收模式识别装置120发送的检测信号，并根据检测信号判断电锤100的操作模式，当电锤100处于预设操作模式时对电机210进行控制以使电锤100从正常工作模式切换至高效工作模式；当电锤100处于双手操作模式时，对电机210进行控制以使电锤100从高效工作模式切换至正常工作模式。控制器的类型并不唯一，本实施例中，控制器为单片机。

上述电动工具，用户在预设操作模式下操作电动工具时对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，可以减少操作人员工作疲劳的情况发生，避免操作人员在疲劳作业中受伤，从而对操作人员进行安全保护，提高了电动工具的使用安全性。

在一个实施例中，一种电动工具控制方法，电动工具具体可以是充电电锤等。如图4所示，包括以下步骤：

步骤S110：模式识别装置对电动工具的操作模式进行检测，并发送检测信号至控制模块。

电动工具的操作模式具体包括第一操作模式、第二操作模式以及双手操作模式，模式识别装置的具体结构并不唯一，检测电动工具操作模式的方式也对应有所不同。

步骤S120：控制模块根据检测信号判断电动工具处于预设操作模式时，对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式。

其中，电动工具在高效工作模式下的工作效率高于在正常工作模式下的工作效率。具体地，控制模块在电锤处于预设操作模式时，对电机进行控制提高电锤的锤击参数和转速，以使电锤从正常工作模式切换至高效工作模式。如此设置，使得控制模块在电锤处于预设操作模式时将电锤切换至高效工作模式，缩短打孔时间，避免用户因单手托举电锤进行长时间工作而疲劳，解决了用户单手操作易疲劳问题，避免用户疲劳作业危害人身安全，提高了电锤的使用安全性。

进一步地，在一个实施例中，如图5所示，步骤S120之后，电动工具控制方法还包括步骤S130。

步骤S130：控制模块还当电动工具处于双手操作模式时，对电机进行控制以使电动工具从高效工作模式切换至正常工作模式。具体地，当电锤处于双手操作模式时，控制模块对电机进行控制降低电锤的锤击参数和转速，使电锤从高效工作模式切换至正常工作模式。

为便于更好地理解上述电动工具控制方法，下面结合具体实施例进行详细解释说明。

电动工具包括电机和控制设备，控制设备包括模式识别装置和控制模块，模式识别装置包括感应传感器，控制模块包括单片机，单片机连接感应传感器。感应传感器检测电动工具的操作模式，具体如图6所示，为表述方便，仅以电动工具在在单手操作模式，即第一操作模式时作为示例进行说明，第二操作模式下可以参照。单片机判定电动工具处于单手操作模式时，通过对电动工具的电机进行控制，调整电动工具的锤击参数、转速提升工作效率，使机器切换至高效工作模式；当单片机判定电动工具处于双手操作模式时，单片机则将机器切换至正常工作模式。

上述电动工具控制方法，用户在预设操作模式下操作电动工具时对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，可以减少操作人员工作疲劳的情况发生，避免操作人员在疲劳作业中受伤，从而对操作人员进行安全保护，提高了电动工具的使用安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动工具，包括壳体、设置于壳体的电机、由电机驱动的输出轴以及控制设备，所述壳体包括用于收容电机的主壳体、与主壳体连接的主手柄；其特征在于，所述控制设备包括模式识别装置和控制模块，所述控制模块连接所述模式识别装置以及所述电机；所述模式识别装置用于对电动工具的操作模式进行检测，发送检测信号至所述控制模块，所述控制模块用于根据接收的检测信号判断电动工具的操作模式，并当所述电动工具处于预设操作模式时对所述电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，其中，所述电动工具在所述高效工作模式下的工作效率高于在所述正常工作模式下的工作效率；所述预设操作模式为仅以单手握持主手柄的第一操作模式；或者以一个手握持主手柄，同时以另一个手扶持主壳体的第二操作模式。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，还包括夹头组件，所述夹头组件设置于所述输出轴远离所述电机的一端，所述夹头组件用于连接工作头。

3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，还包括与壳体连接的辅助主手柄，所述电动工具还包括以一个手握持主手柄，同时以另一个手握持辅助主手柄的双手操作模式。

4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述控制模块还用于当所述电动工具处于双手操作模式时，对所述电机进行控制以使电动工具从高效工作模式切换至正常工作模式。

5.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述模式识别装置包括设置于所述主手柄的第一感应传感器，以及设置于辅助主手柄的第二感应传感器，所述第一感应传感器和所述第二感应传感器连接所述控制模块。

6.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述模式识别装置包括设置于所述主手柄的第一感应传感器，以及设置于所述主壳体的第三感应传感器，所述第一感应传感器和所述第三感应传感器连接所述控制模块。

7.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述控制模块在所述电动工具处于预设操作模式时，对所述电机进行控制提高电动工具的锤击参数和转速，以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式。

8.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述模式识别装置包括连接所述控制模块的触点开关装置。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的电动工具，其特征在于，所述控制模块包括连接所述模式识别装置和所述电机的单片机。

10.一种电动工具控制方法，电动工具包括壳体、设置于壳体的电机、由电机驱动的输出轴以及控制设备，所述壳体包括用于收容电机的主壳体、与主壳体连接的主手柄，其特征在于，所述控制设备包括模式识别装置和控制模块，该方法包括以下步骤：

模式识别装置对电动工具的操作模式进行检测，并发送检测信号至控制模块；

所述控制模块根据所述检测信号判断所述电动工具处于预设操作模式时，对电机进行控制以使电动工具从正常工作模式切换至高效工作模式，其中，所述电动工具在所述高效工作模式下的工作效率高于在所述正常工作模式下的工作效率；所述预设操作模式为仅以单手握持主手柄的第一操作模式；或者以一个手握持主手柄，同时以另一个手扶持主壳体的第二操作模式。

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