CN102029587A - 旋转打击工具 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一方面公开一种旋转打击工具,包括:电动机;油压脉冲单元,其由电动机驱动;输出轴,其与油压脉冲单元联接,使得尖端工具能够附接到输出轴;第一检测单元,其检测电动机的旋转角度并且输出第一输出信号;第二检测单元,其检测油压脉冲单元产生的冲击,并且输出第二输出信号;以及控制单元,其控制电动机的旋转,其中,控制单元采用基于第一输出信号的第二输出信号的一部分来控制电动机的旋转。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于2009年9月30日提交的日本专利申请No.2009-229142和2009年9月30日提交的日本专利申请No.2009-229143并要求上述申请的优先权,上述申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的一方面涉及旋转打击工具,其受电动机驱动并旋转,从而利用间歇的打击力来紧固诸如螺钉或螺栓等紧固对象。
背景技术
已知通过施加旋转力或者旋转方向的打击力来紧固螺钉或螺栓等的旋转打击工具(起子工具)。JP-2005-305578-A公开了一种旋转打击工具类型的冲击起子机。在JP-2005-305578-A所公开的冲击起子机中,锤部在旋转的同时可以通过使用弹簧或凸轮机构而轴向移动,并且锤部相对于砧的一次旋转而对砧进行一次或两次打击。JP-H06-091552-A公开了一种利用油压脉冲单元作为打击机构的油压脉冲工具。
油压脉冲工具具有如下特征:由于金属部分从不相互接触,因此操作声音很低。在油压脉冲工具中,电动机用作驱动油压脉冲单元的动力源,并且电动机的旋转轴与油压脉冲单元直接联接。当拉动操作油压脉冲工具的触发开关时,驱动电力被供应至电动机。通过根据触发开关的拉伸量改变电动机的驱动力来控制电动机的旋转速度。当油压脉冲单元产生脉冲扭矩时,强的打击扭矩被传递至尖端工具,因此扭矩传感器在每次打击操作时检测输出轴的峰值扭矩。在输出轴上设置有角度传感器以检测输出轴的旋转角度,从而根据预先设定的从紧固开始计时到紧固完成计时的峰值扭矩值目标曲线与测量的峰值扭矩值的差,将峰值扭矩值控制为接近目标扭矩值。
在JP-H06-091552-A的油压脉冲单元中,使用高压空气作为动力源。另一方面,近年来,采用电动机的旋转打击工具得到了利用。根据采用电动机的旋转打击工具,在每次打击操作时检测峰值扭矩值。例如,根据在前次打击操作时检测到的峰值扭矩值来设定下次打击操作的目标扭矩值,并且控制电动机来以目标扭矩值进行打击操作。当打击操作时的峰值扭矩值超过用于确定紧固操作完成的参考值时,电动机停止。在紧固操作的控制中,使用扭矩传感器精确地检测打击操作时的峰值扭矩值是重要的。然而,由于油压脉冲单元的构造,不仅存在因主打击操作而产生峰值扭矩(在下文中称为“主打击脉冲”),而且还存在因伪打击操作而产生峰值扭矩(在下文中称为“半脉冲”),该伪打击操作出现在与主打击位置相差约180度的角度位置。因此,精确地识别用于控制电动机的主打击脉冲是重要的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种使用油压脉冲单元的旋转打击工具,该油压脉冲单元能够精确地识别因主打击产生的冲击与因其他原因产生的冲击,以便控制电动机的旋转。
本发明的另一个目的是提供一种使用油压脉冲单元的旋转打击工具,该油压脉冲单元能够利用无刷电动机的位置检测元件的输出,精确地识别因主打击产生的冲击与因其他原因产生的冲击。
本发明的又一个目的是提供一种使用油压脉冲单元的旋转打击工具,其中设定用于忽略来自冲击检测器的输出的阈值,并且从用于电动机的旋转控制的输出中排除小于阈值的输出,从而能够在不受噪噪声影响的情况下进行紧固控制。
根据本发明的一个特征,提供一种旋转打击工具,其包括:电动机;油压脉冲单元,其由电动机驱动;输出轴,其与油压脉冲单元联接,并且尖端工具附接到输出轴;冲击检测单元,其检测油压脉冲单元所产生的冲击,其中,检测冲击检测单元在前次主打击时检测出的输出与冲击检测单元此次检测出的输出之间的油压脉冲单元旋转角度,当检测出的旋转角度约360度时,采用冲击检测单元此次检测出的的输出值,而当检测出的旋转角度约180度时,不采用冲击检测单元此次检测出的输出值,并且,通过使用所采用的输出值来执行紧固控制。当所采用的输出值达到预定的输出值时,判断紧固操作完成,并且将所述电动机的旋转停止。
根据本发明的另一个特征,所述电动机是具有旋转位置检测元件的无刷电动机,并且通过使用所述旋转位置检测元件间接地检测所述油压脉冲单元的旋转角度。相对于来自冲击检测单元的输出值来设置阈值,并且不采用来自冲击检测单元的等于或小于所述阈值的输出值。在控制参考时间(在启动电动机的控制之后)之后,检测均超过所述阈值的第一至第三输出值,然后,当第一输出值与第二输出值之间的时间间隔长于第二输出值与第三输出值之间的时间间隔时,判断第三输出值为因主打击而产生的输出值,而当第一输出值与第二输出值之间的时间间隔短于第二输出值与所述第三输出值之间的时间间隔时,判断所述第三输出值为因半脉冲而产生的输出值。因此,可以消除半脉冲对紧固控制的影响,并且只使用因主打击而产生的输出值来执行电动机的旋转控制。
根据本发明的又一个特征,旋转打击工具还设置有控制单元,控制单元处理冲击检测单元检测的信号,并且使用所检测的信号控制电动机的旋转。控制单元具有微处理器,并且控制单元将所采用的输出值与目标输出值进行比较以执行反馈控制,从而高精度地控制电动机的旋转。
根据本发明的第一方面,检测冲击检测单元在前次主打击时所检测的输出与冲击检测单元此次所检测的输出之间的油压脉冲单元的旋转角度,其中,当检测出的旋转角度约360度时,采用冲击检测单元此次检测的输出值,而当检测出的旋转角度约180度时,不采用冲击检测单元此次检测的输出值,并且,通过使用所采用的输出值来执行紧固控制。因此,可以精确地执行旋转打击工具的紧固操作,不会受到由诸如冲击传感器等冲击检测单元所检测出的半脉冲的影响。
根据本发明的第二方面,由于当所采用的输出值达到预定的输出值时,将电动机的旋转停止,因此可以在确定通过主打击可靠完成紧固操作之后结束紧固操作。
根据本发明的第三个方面,电动机是具有旋转位置检测元件的无刷电动机,并且通过使用旋转位置检测元件检测油压脉冲单元的旋转角度。因此,由于不需要设置用于检测附接有尖端工具的输出轴的旋转角度的传感器,因而可以减小旋转打击工具的尺寸并降低制造成本。
根据本发明的第四方面,由于相对于冲击检测单元的输出值设置阈值,并且不采用来自冲击检测单元的等于或小于阈值的输出值,因此即使在主打击之后发生刮蹭操作等,也可以防止紧固操作受到小输出值的严重影响。
根据本发明的第五方面,在启动电动机的控制之后(控制基准时间之后),检测均超过阈值的第一至第三输出值,并且将第一输出值与第二输出值之间的时间间隔与第二输出值与第三输出值之间的时间间隔进行比较,从而判断第三输出值是因主打击而产生的输出值还是因半脉冲而产生的输出脉冲。因此,只需改变控制单元的控制即可容易地实现本实施例的操作,而不必改变现有检测电路的构造。
根据本发明的第六方面,旋转打击工具还设置有控制单元,控制单元处理冲击检测单元所检测的信号,并且使用所检测的信号控制电动机的旋转,从而可以高精度地控制电动机的旋转。
根据本发明的第七方面,控制单元具有微处理器,并且控制单元将所采用的输出值与目标输出值进行比较以执行反馈控制,从而可以基于目标输出值高精度地控制电动机的旋转。
根据本发明的又一个特征,提供一种旋转打击工具,其包括:具有旋转位置检测元件的电动机;油压脉冲单元,其由电动机驱动;输出轴,其与油压脉冲单元联接,并且尖端工具附接到输出轴;冲击检测单元,其检测油压脉冲单元所产生的冲击,其中,当冲击检测单元输出表示所检测的冲击的输出值时,测量从输出值的检测到随后出现的来自旋转位置检测元件的位置信号的时间间隔,当测量出的时间间隔等于或长于预定的时间时,判断输出值为因主打击而产生的输出值,当测量出的时间间隔短于预定的时间时,判断输出值为因半脉冲而产生的输出值,并且通过使用因主打击而产生的输出值来执行紧固控制。当因主打击而产生的冲击达到预定的输出值时,将电动机的旋转停止。
根据本发明的又一个特征,电动机还包括具有永磁体的转子和具有绕组的定子,其中,每个旋转位置检测元件由设置成面向永磁体的霍尔元件构成,位置信号由来自旋转位置检测元件的输出信号形成。霍尔元件通过利用霍尔效应检测磁场,并且用于将由磁体或电流产生的磁场转换为电信号,从而输出电信号。以预定间隔沿周向设置三个霍尔元件。转子每旋转预定角度,例如每旋转30度,均产生位置信号。
根据本发明的又一个特征,相对于来自冲击检测单元的输出值来设置阈值,并且不采用来自冲击检测单元的等于或小于的输出值来测量时间间隔。旋转打击工具还设置有控制单元,控制单元处理来自冲击检测单元的检测信号,并且使用检测信号控制电动机的旋转。优选的是,控制单元具有微处理器,并且控制单元将冲击检测单元的输出值与目标输出值进行比较以执行反馈控制。
根据本发明的第八方面,当冲击检测单元检测到输出值时,对从输出值的检测到随后出现的旋转位置检测元件的位置信号的时间间隔进行测量。当测量出的时间间隔为预定的时间或更长时,判断输出值是因主打击而产生的,从而可以实现旋转打击工具精确地执行紧固操作而不会受到由冲击检测单元所检测的半脉冲的影响。
根据本发明的第九方面,电动机包括具有永磁体的转子和具有绕组的定子,其中,每个旋转位置检测元件由设置成面向永磁铁的霍尔元件构成,位置信号由来自霍尔元件的输出信号形成。因此,由于不需要设置用于检测附接有尖端工具的输出轴的旋转角度的传感器,因而可以减小旋转打击工具的尺寸并降低制造成本。
根据本发明的第十方面,以预定的间隔设置三个霍尔元件,在转子每旋转预定角度时产生位置信号。因此,可以使用电动机的旋转位置检测元件来检测油压脉冲单元的旋转角度。
根据本发明的第十一方面,由于当输出值达到预定的输出值时,停止电动机的旋转,因此可以在确定通过主打击可靠完成紧固操作之后结束紧固操作。
根据本发明的第十二方面,相对于冲击检测单元的输出值来设置阈值,并且不采用来自冲击检测单元的等于或小于阈值的输出值来测量时间间隔。因此,即使在主打击之后发生刮蹭操作等,也可以防止紧固操作受到小输出值的严重影响。
根据本发明的第十三方面,旋转打击工具还设置有控制单元,控制单元处理冲击检测单元检测出的信号,并且使用检测出的信号控制电动机的旋转,从而可以高精度地控制电动机的旋转。
根据本发明的第十四方面,控制单元具有微处理器,并且控制单元将所采用的输出值与目标输出值进行比较以执行反馈控制,从而可以基于目标输出值高精度地控制电动机的旋转。
根据本发明的又一个特征,提供一种旋转打击工具,其包括:电动机;油压脉冲单元,其由电动机驱动;输出轴,其与油压脉冲单元联接;第一检测单元,其检测电动机的旋转角度;以及第二检测单元,其检测油压脉冲单元所产生的冲击,其中,根据第一检测单元的输出选择性地采用第二检测单元的输出。
根据本发明的又一个特征,提供一种旋转打击工具,其包括:;电动机;油压脉冲单元,其由电动机驱动;输出轴,其与油压脉冲单元联接;冲击检测单元,其检测油压脉冲单元所产生的冲击,其中,在每旋转360度时采用冲击检测单元的输出。
根据本发明的又一个特征,提供一种旋转打击工具,其包括:电动机;旋转位置检测元件,其在电动机的预定的旋转位置输出位置信号;油压脉冲单元,其由电动机驱动;输出轴,其与油压脉冲单元联接;冲击检测单元,其检测油压脉冲单元所产生的冲击,其中,在来自旋转位置检测元件的两个接连的位置信号之间的时间间隔等于或大于预定的间隔的情况下,采用冲击检测单元的输出。
可以基于所采用的输出值来进行紧固控制。
通过对说明书和附图的下述说明,本发明的上述的和其他的目的与新的特征将变得显而易见。
附图说明
图1是根据第一实施例的冲击起子机的剖视图。
图2是图1所示的冲击起子机中的油压脉冲单元4的放大剖视图。
图3是沿图2中的线A-A截取的剖视图,其示出油压脉冲单元4的一次旋转运动的八个阶段。
图4示出根据第一实施例的电动机3的驱动控制***的结构图。
图5示例性示出转子位置检测电路43的输出波形与电动机3的旋转位置信号之间的关系。
图6示例性示出根据第一实施例的油压脉冲单元4的打击计时、冲击传感器12的输出信号和电动机3的旋转速度。
图7示例性示出根据第一实施例的用于确定因主打击而产生的输出峰的控制流程图(1)。
图8示例性示出根据第一实施例的用于确定因主打击而产生的输出峰的控制流程图(2)。
图9示例性示出在第一实施例中采用的两个输出峰。
图10示例性示出根据第二实施例的油压脉冲单元4的打击计时、冲击传感器12的输出信号和电动机3的旋转速度。
图11示例性示出根据第二实施例的用于确定因主打击而产生的输出峰的控制流程图。
图12示例性示出主打击位置、半脉冲位置和位置检测脉冲的出现位置的另一实例。
具体实施方式
下面,将参考附图对实施例进行说明。
[第一实施例]
在第一实施例中,以使用油压脉冲单元的冲击起子机作为旋转打击工具的实例。图1示出根据第一实施例的冲击起子机。在本说明书中,所描述的上、下、前、后方向分别与图1中示出的上、下、前、后方向相一致。
冲击起子机1执行紧固螺钉、螺母、螺栓等的紧固操作。在紧固操作中,通过从外部经由电力供应线缆2供应的电力驱动电动机3,然后电动机3驱动油压脉冲单元4以向油压脉冲单元4的主轴24施加旋转力和冲击力,从而连续/间歇地向诸如起子头、六角插座等尖端工具(未示出)传递旋转打击力。
被供应至电力供应线缆2的电力例如为100V的直流或交流电。在交流电的情况下,在冲击起子机1内设置有用于将交流电转换为直流电的整流器(未示出)以便将转换后的直流电供应至电动机的驱动电路。电动机3是包括转子3b和定子3a的无刷直流电动机,其中转子3b的内周侧设有永磁体,定子3a的外周侧设有卷绕在铁芯上的线圈。壳体6包括彼此形成为一体的壳体部分6a和手柄部分6b。电动机收容在圆筒体部分6a内,从而其旋转轴以可旋转的方式固定在两个轴承10a、10b上。壳体6由塑料等形成。在电动机3的后侧设置有用于驱动电动机3的驱动电路板7。该电路板上设置有由诸如FET(场效应晶体管)等半导体元件和诸如霍尔元件或霍尔IC等用于检测转子3b的旋转位置的旋转位置检测元件42构成的逆变电路。在壳体部分6a的最后侧设置有用于冷却的冷却扇单元17。
在壳体6中,手柄部分6b从壳体部分6a的下面相对于壳体部分6a的纵向大致垂直地延伸。在手柄部分6b与壳体部分6a连接的部分附近设置有触发开关8。设置在触发开关8下方的开关电路板14将与触发开关8的拉伸量相对应的信号传送到电动机控制板9a。在手柄部分6b的下侧设置有两个控制板9,即电动机控制板9a和旋转位置检测板9b。电动机控制板9a设置有用于检测油压脉冲单元4上的打击冲击的冲击传感器12。可以从冲击传感器12的输出中检测打击冲击。可以基于流过电动机的电流来检测油压脉冲单元4上的打击冲击,以代替设置用作冲击检测单元的冲击传感器12。在该情况下,检测流过电动机的电流的单元可以用作冲击检测单元。
油压脉冲单元4收容在壳体6的壳体部分6a中。在油压脉冲单元4中设置有位于后侧的衬板23和位于前侧的主轴24。衬板23与电动机3的旋转轴直接联接,而主轴24用作冲击起子机1的输出轴。当拉动触发开关8以启动电动机3时,电动机3的旋转力传递至油压脉冲单元4。油压脉冲单元4内部装载有油。当没有载荷施加到主轴24上或者施加的载荷很小时,主轴24仅克服油的阻力而与电动机3的旋转几乎同步地旋转。当大的载荷施加到主轴24上时,主轴24停止旋转,而固定在衬板23上的外周衬套21继续旋转。油压脉冲单元4产生强螺旋扭矩,从而在每次旋转时将大紧固扭矩传递到油密封位置的主轴24。接下来,重复若干次类似的打击操作,从而以设定的扭矩将紧固对象紧固。壳体6的壳体部分6a通过轴承10c以可旋转方式支撑主轴24。尽管在本实施例中以球轴承作为轴承10c的实例,但是也可以由诸如滚针轴承等其他轴承来代替球轴承。
图2是图1所示的冲击起子机中的油压脉冲单元4的放大剖视图。油压脉冲单元4主要由两部分构成,即,与电动机3同步旋转的驱动部分和与附接有尖端工具的主轴24同步旋转的输出部分。驱动部分包括与电动机3的旋转轴直接联接的衬板23、固定在衬板23上的具有筒形外周面的衬套21以及下板22。衬套21的一端固定在衬板23的外周面上,另一端则向前延伸。输出部分包括主轴24和叶片25a、25b。在主轴24的外周面上,以180度的间隔形成有凹槽。叶片25a、25b分别通过弹簧与主轴24上的凹槽连接。
主轴24***到下板22中,并且被保持在由衬套21、衬板23和下板22所限定的封闭空间内,从而可以在该空间内旋转。用于产生扭矩的油(操作油)充填在该封闭空间内。在下板22与主轴24之间设置有O形环30,在衬套21与衬板23之间也设置有O形环29,以便保证密封性。尽管未示出,但是衬套21设置有用于使油从高压侧流入低压侧的减压阀,从而可以调节油压(紧固扭矩)。
图3是沿图2中的线A-A截取的剖视图,示出油压脉冲单元4的一次旋转运动的八个阶段。在衬套21内,如图3(1)所示形成具有四个区域的衬套腔室。叶片25a、25b分别通过弹簧配合在形成于主轴24的外周面的两个相对的凹槽内,从而使叶片25a、25b受到径向推力而抵靠在衬套21的内表面上。主轴24的位于叶片25a、25b之间的外周面上设置有沿轴向延伸的两个突起密封面26a、26b。在衬套21的内周面上形成有突起密封面27a、27b和突起部28a、28b,该突起密封面27a、27b和突起部28a、28b分别具有类似山的形状。
在使用冲击起子机1紧固螺栓的紧固操作期间,当紧固对象螺栓的底座面就位时,载荷施加到主轴24上,从而使主轴24和叶片25a、25b几乎停止而仅衬套21继续旋转。由于衬套21相对于主轴24旋转,所以衬套每次旋转时均产生冲击脉冲。当在冲击起子机1内产生冲击脉冲时,形成在衬套21的内周面上的突起密封面27a与形成在主轴24的外周面上的突起密封面26a接触。同时,突起密封面27b与突起密封面26b接触。以这种方式,由于一对突起密封面27a、27b分别抵靠在一对突起密封面26a、26b上,所以衬套21的内部空间被分为两个高压腔室和两个低压腔室。由于高压腔室和低压腔室之间的压力差,在主轴24上产生瞬时强旋转力。
接下来,对油压脉冲单元4的操作过程进行说明。图3(1)至(8)示出了衬套21相对于主轴24相对旋转一周的状态。当拉动触发开关8时,电动机3旋转从而衬套21与电动机同步旋转。在第一实施例中,衬板23与电动机3的旋转轴直接联接,从而与电动机3同速旋转。然而,衬板23可以通过减速机构或降速机构与电动机3联接。当没有载荷施加到主轴24上或者施加的载荷很小时,主轴24仅克服油的阻力而与电动机3的旋转几乎同步地旋转。当大的载荷施加到尖端工具上时,中央主轴24停止旋转,而只有外周衬套21继续旋转。图3示出只有衬套21旋转的状态。
图3(1)示出因冲击脉冲而在主轴24产生打击力的位置。图3(1)所示出的位置表示旋转一周而出现一次的“气密地密封油的位置”。在该情况下,在主轴24的整个轴向范围内,突起密封面27a、27b分别抵靠在突起密封面26a、26b上,并且叶片25a、25b分别抵靠在突起部28a、28b上,从而衬套21的内部空间被分为四个腔室,也就是说,两个高压腔室和两个低压腔室。
“高压”和“低压”表示在内部空间中的油的压力。当衬套21随着电动机3的旋转而旋转时,由于高压腔室的容积减小,其内部的油被压缩,从而瞬间产生高压,并将叶片25推向低压腔室侧。因此,旋转力瞬间经由叶片25a、25b作用在主轴24上,从而产生强旋转扭矩。也就是说,通过高压腔室产生强打击力,以使叶片25a、25b沿图中所示的顺时针方向旋转。图3(1)所示出的位置在本说明书中称为“打击位置”。
图3(2)示出衬套21从打击位置旋转45度的状态。当衬套21通过图3(1)所示的打击位置时,由于突起密封面27a、27b与突起密封面26a、26b之间的邻接状态以及叶片25a、25b与突起部28a、28b之间的邻接状态消除,因此被分为四个腔室的衬套21的内部空间解除。因此,由于油流入各个腔室,所以不产生旋转扭矩,并且衬套21因电动机3的旋转而进一步旋转。
图3(3)示出衬套21从打击位置旋转90度的状态。在该状态下,叶片25a、25b由于分别抵靠在突起密封面27a、27b上而径向回缩到未从主轴24突出的位置。因此,由于没有油压的影响并且不产生旋转扭矩,所以衬套21继续旋转。
图3(4)示出衬套21从打击位置旋转135度的状态。在该状态下,由于衬套21内的各个区域彼此相通,所以区域之间不会引起压力差,从而主轴24不产生旋转扭矩。
图3(5)示出衬套21从打击位置旋转180度的状态。这里,突起密封面26a和26b相对于主轴24的轴线不对称(非对称)地设置在主轴24上。因此,在该位置,突起密封面27b、27a分别接近突起密封面26a、26b但均不抵靠在突起密封面26a、26b上。类似地,突起密封面27a和27b相对于主轴24的轴线不对称(非对称)地设置在衬套21的内周面上。因此,在该位置,由于主轴几乎不受油的影响,所以也几乎不产生旋转扭矩。由于在内部空间中充填的油具有粘性并且当突起密封面27b或27a与突起密封面26a或26b相对时形成小的高压腔室,因此与图3(2)至图3(4)和图3(6)至图3(8)的情况不同,会产生小的旋转扭矩。然而,该旋转扭矩对紧固操作是无效的。
图3(6)至图3(8)的状态分别与图3(2)至图3(4)的状态几乎相同,并且在这些状态下几乎不产生旋转扭矩。当衬套21从图3(8)的状态继续旋转时,衬套21返回图3(1)的状态。因此,在主轴24的整个轴向范围内,突起密封面27a、27b分别抵靠在突起密封面26a、26b上,并且叶片25a、25b分别抵靠在突起部28a、28b上,从而衬套21的内部空间被分为两个高压腔室和两个低压腔室,并且在主轴24上产生大旋转扭矩。
接下来,参考图4对电动机3的驱动控制***的构造和功能进行说明。图4示出电动机3的驱动控制***的结构图。在第一实施例中,电动机3由三相无刷直流电动机构成。无刷直流电动机为内转子型,并且包括:转子3b,其具有成对N极和S极的多个永磁体;定子3a,具有星形连接的三相定子绕组U、V、W;以及三个旋转位置检测元件42,其沿圆周方向以例如60度的预定角度间隔设置,以便检测转子3b的旋转位置。基于来自这些旋转位置检测元件42的位置检测信号来控制流入定子绕组U、V、W的电流方向及其通电时间。
逆变电路47包括六个开关元件Q1至Q6,例如三相桥式耦合的FET。桥式耦合的六个开关元件Q1至Q6的栅极与控制信号输出电路46相耦合。六个开关元件Q1至Q6的漏极或源极与星形连接的定子绕组U、V、W相耦合。因此,六个开关元件Q1至Q6根据从控制信号输出电路46输入的开关元件驱动信号(驱动信号H1至H6)执行开关操作,从而将由直流电源52施加给逆变电路47的电压转换为三相电压Vu、Vv、Vw(U相、V相和W相),并将这些电压分别施加给定子绕组U、V、W。直流电源52可以为可拆卸的二次电池。
在用于驱动六个开关元件Q1至Q6的各个栅极的开关元件驱动信号(三相信号)中,用于负电源侧的三个开关元件Q4、Q5、Q6的驱动信号分别供应为脉冲宽度调制信号(PWM信号)H4、H5、H6。计算部分41(控制器)根据外加电压设定电路49的基于触发开关8操作量(行程)的检测信号改变PWM信号的脉冲宽度(占空比),从而调节供应给电动机3的电功率量,以控制电动机3的启动/停止及转速。
将PWM信号供应至逆变电路47的正电源侧的开关元件Q1至Q3或者负电源侧的开关元件Q4至Q6,从而高速地切换开关元件Q1至Q3或者开关元件Q4至Q6,由此控制从直流电源供应至定子绕组U、V、W的电功率。在第一实施例中,PWM信号被供应至负电源侧的开关元件Q4至Q6。因此,当PWM信号的脉冲宽度受到控制时,由于供应至定子绕组U、V、W的电功率可调,因此可以控制电动机3的旋转速度。
冲击起子机1设置有用于切换电动机3的旋转方向的正/反转切换操纵杆51。当正/反转切换操纵杆51变化时,旋转方向设定电路50向计算部分41(控制器)发送切换电动机3的旋转方向的控制信号。尽管未示出,但是计算部分41(控制器)包括:中央处理单元(CPU),用于基于处理程序和数据的输出驱动信号;ROM,用于储存处理程序和控制数据;RAM,用于临时储存数据;以及计时器等。旋转速度检测电路44接收来自转子位置检测电路43的信号以检测电动机3的旋转速度,并将检测值输出至计算部分41。转子位置检测电路43基于来自旋转位置检测元件42的信号输出表示电动机3的旋转位置的位置信号。冲击检测电路45根据来自冲击传感器12的信号检测因打击操作引起的打击冲击,并将检测值输出至计算部分41。
计算部分41(控制器)输出驱动信号,以基于来自旋转方向设定电路50和转子位置检测电路43的输出信号交替切换预定的开关元件Q1至Q6,并且将驱动信号输出至控制信号输出电路46。因此,电流交替供应至定子绕组U、V、W中的预定绕组,从而使转子3b沿设定的旋转方向旋转。在该情况下,基于来自外加电压设定电路49的输出控制信号,将施加在逆变电路47的负电源侧的开关元件Q4至Q6上的驱动信号输出为PWM调制信号。电流检测电路48测量供应至电动机3的电流,并且测量值被反馈至计算部分41,以此调节驱动信号,从而使设定的驱动电功率施加到电动机上。PWM信号可以被供应至正电源侧的开关元件Q1至Q3。
图5示例性示出转子位置检测电路43的输出波形与电动机3的旋转位置信号之间的关系。由于电动机3为三相二级电动机,所以以60度的间隔设置用于U相、V相和W相的三个旋转位置检测元件42。通过对旋转位置检测元件42的输出信号进行模数(A/D)转换处理而得到方波61至63。每个方波在转子3b每旋转90度时而在低电平与高电平之间交替地变换。方波64是在转子3b每旋转30度时而产生的窄脉冲,以对应于U相、V相和W相的方波61至63的上升沿或下降沿。该方波64用作位置检测脉冲,在转子3b的360度旋转期间出现12个位置检测脉冲。在图5中,方波64在转子3b从起始点(旋转角度=0,位置信号“12”)起的每旋转360度时变为高电平,并且当转子3b相对于定子3a旋转360度时出现第12个方波脉冲。
在根据第一实施例的油压脉冲单元4中,输入部分(衬板23)与电动机3的旋转轴联接。因此,衬套21与转子3b同步旋转以具有相同的旋转角度。如图3所示,衬套21的旋转与主轴24的旋转不完全同步。然而,当主轴24在打击操作中旋转给定角度时,衬套21(转子3b)将旋转“360度+给定角度”,直至到达下一个打击位置。
图6示例性示出根据第一实施例的油压脉冲单元4中的打击计时、冲击传感器12的输出信号和电动机3的旋转速度。在图6中,三幅图的横坐标表示时间,而这些图的比例相同。图6(1)示出打击时的冲击传感器的输出信号。冲击传感器的脉冲状输出峰(见箭头71、73)大量出现在图3(1)所示的衬套21旋转360度的位置(主打击位置)处。由于衬套21在主打击之后稍微反方向旋转,然后再次经过打击位置,因此还出现了小输出峰71a。然而,由于设定了用于冲击检测电路45的输出信号的阈值N1,所以等于或小于该阈值N1的输出峰被忽略。当输出峰71a不用于计算部分41中的处理时,该输出峰71a不影响紧固控制。类似地,当输出峰73a等于或小于阈值N1时,该输出峰73a同样被忽略。
另一方面,在从主打击位置旋转几乎180度的位置(伪打击位置),即图3(5)所示的位置,出现输出峰72。在第一实施例中,相对于因主打击而产生的“主打击脉冲”,这种因伪打击而产生的输出峰被称为“半脉冲”。这种输出峰72对于紧固控制来说是不必要的,并且优选忽略该输出峰72。然而,这种半脉冲输出峰72经常超过阈值N1,并且难以通过计算部分41中的处理自动消除这种半脉冲输出峰72。该半脉冲输出峰72可能引起主打击输出峰71或73的错误检测,并且当未能正确地识别因主打击而产生的输出峰71和73时,冲击起子机1可能不能正确地执行紧固控制。
根据第一实施例,检测油压脉冲单元4的从给定输出峰(例如输出峰71)到下一输出峰(例如输出峰72)的旋转角度。并且,基于该检测结果,判断下一输出峰是主打击输出峰还是半脉冲输出峰。
图6(2)示出位置检测脉冲74的出现计时。在电动机3和衬套21每旋转30度时出现位置检测脉冲74。尽管位置检测脉冲74具有如图5中的方波64所示的类似矩形的形状,但是在本图中将其简化为竖线。图6(3)表示电动机3的旋转速度。
在主打击输出峰71之后,电动机3的旋转速度因打击(箭头76)而大大降低,并且电动机稍微沿反方向旋转(箭头77)。由于电动机3如箭头77所示反向旋转,所以与其他位置检测脉冲之间的间隔相比,从位置检测脉冲74a到位置检测脉冲74b的间隔t1变得非常大。另一方面,在半脉冲输出峰72之后,电动机3的旋转速度因小打击力(箭头78)而稍微降低(箭头79)。从而,从位置检测脉冲74c到位置检测脉冲74d的间隔t2在输出峰72之后立即稍微增大。然而,由于间隔t1与间隔t2相比非常大,所以可以通过比较间隔t1、t2容易地判断主打击脉冲或半脉冲。
接下来,参考图7和图8所示的流程图对判断主打击脉冲或半脉冲的过程进行说明。图7和图8所示的流程图可以通过软件实现,例如,通过计算部分41中的微处理器来执行该程序。
在图7中,当拉动触发开关时,电动机3启动并且设定阈值N1(步骤81)。如参考图6所说明的,阈值N1用于判断计算部分41是否采用来自冲击检测电路45的输出信号。接下来,将用于对输出峰进行计数的计数器N设定0(计数器N清零),并且将用于触发累积时间T(N)的计数器清零(步骤82)。
接下来,计算部分41监听来自冲击检测电路45的输出波形,并且当检测到输出峰时,测量从激活触发开关8(打开或拉动)到检测输出峰的累积时间T(N)(在该情况下,N=0)(步骤83)。当输出峰等于或小于阈值N1时(步骤84),判断在后续处理中不采用该输出峰(步骤85),并且处理返回步骤83。在步骤84中,当判断输出峰大于阈值N1时,计算部分41在后续处理中临时采用该输出峰(步骤86)。接下来,判断所采用的输出峰是否超过截止输出值(用于紧固紧固对象的目标完成值)(步骤87)。当该输出峰超过截止输出值时,判断该紧固操作完成,从而将电动机停止(步骤98)。当刚好在触发开关8激活之后的输出峰超过截止输出值时,由于诸如螺钉或螺栓的紧固对象可能已经被紧固,因此通过错误处理(未示出)向用户发出警报。
在步骤87中,当判断所采用的输出峰未超过截止输出值时,执行用于改变占空比的反馈控制。也就是说,计算部分41设定用于下一次打击操作的目标输出,并控制电动机3的旋转,以利用目标输出执行下一次打击(步骤88)。通常,在执行打击时,控制电动机3的旋转,使得产生对应于目标输出的输出峰。例如,将预定的初始值设定为第一次打击的目标输出Tr1,并且基于目标输出Tr1执行实际打击操作。当通过实际打击获得峰值输出T时,基于实际峰值输出T计算下一目标输出Tr2以执行下一次打击。这种基于前次打击操作的对用于下一次打击操作的下一目标输出的控制被称为反馈控制。在反馈控制中,例如,当在步骤86中所采用的输出峰小于目标输出时增加占空比,并且当在步骤86中所采用的输出峰大于目标输出时减少占空比。
接下来,将计数器N加1(步骤89),并且监听下一输出峰(步骤90)。当检测到下一输出峰时,测量从激活触发开关8到检测输出峰的的累积时间T(N)(在该情况下,N=0)(步骤83)。在步骤91中,当判断检测出的输出峰等于或小于阈值N1时,则判断在后续处理中不采用该输出峰(步骤92),并且处理返回步骤90。在步骤91中,当判断该输出峰大于阈值N1时,计算时间差TD(N)=T(N)-T(N-1),并且同时对从时间T(N-1)到时间T(N)的位置检测脉冲的数量PN(N)进行计数(步骤93)。然后,计算部分41在后续处理中临时采用该输出峰(步骤94),并且判断所采用的该输出峰是否超过截止输出值(步骤95)。当该输出峰超过截止输出值时,判断紧固操作完成,从而将电动机停止(步骤98)。当判断所采用的输出峰未超过截止输出值时(步骤95),由计算部分41执行用于改变占空比的反馈控制,然后设定用于下一次打击操作的目标输出,并控制电动机3的旋转以利用目标输出执行下一次打击(步骤96)。
根据从步骤81到步骤96的上述处理,假设计算部分41在电动机3开始旋转之后临时采用这两个超过阈值N1的输出峰。每个所采用的输出峰可能与主打击脉冲或半脉冲对应。然而,在这个阶段,不能判断主打击脉冲或半脉冲。将参考图9对该状态进行说明。
图9示例性示出所采用的两个输出峰。在图9(1)中,在时间T(0)和时间T(1)分别采用两个主打击输出峰122、124。由于首先出现的输出峰121小于阈值N1,所以该输出峰121在步骤85中未被采用并被忽略。类似地,由于跟随输出峰122出现的输出峰123等于或小于阈值N1,所以该输出峰123在步骤92中同样未被采用并被忽略。
在图9(2)中,在时间T(0)采用半脉冲输出峰131,并且在时间T(1)采用主打击输出峰132。在图9(3)中,在时间T(0)采用主打击输出峰142,并且在时间T(1)采用半脉冲输出峰143。
再次参考图7进行说明。在步骤97中,由计算部分41判断从时间T(N-1)到时间T(N)(在该情况下,N=1)的位置检测脉冲的数量PN(N)是否为9或更多(步骤97)。在图9(1)中,由于在时间T(0)和时间T(1)分别采用的各输出峰122、124是主打击输出峰,所以它们之间的旋转角度理论上约360度。因此,如参考图5所说明的,由于数量PN(1)差不多变为12并且等于或大于9,所以处理从步骤97返回步骤82。在图9(1)中,由于各个半脉冲输出峰121、123、125均等于或小于阈值N1,所以仅使用阈值N1即可有效地消除这些半脉冲输出峰121、123、125。
在图9(2)和图9(3)中,在时间T(0)和时间T(1)的两个输出峰中的一个是主打击输出峰,另一个是半脉冲输出峰,从而它们之间的旋转角度理论上约180度。由于数量PN(1)差不多变为6并且小于9,处理进行至步骤99(图8)以便判断在时间T(0)和时间T(1)的输出峰中的哪一个是因主打击而产生的输出峰。
数值为6/9/12的数量PN(N)分别与180/270/360度的旋转角度相对应。
在图8的步骤99中,将计数器N的值加1,并且监听下一输出峰(步骤100)。当检测到输出峰时,测量从激活触发开关8到检测输出峰的累积时间T(N)(在该情况下,N=2)(步骤100)。在步骤101中,当判断检测出的输出峰等于或小于阈值N1时,则判断在后续处理中不采用该输出峰(步骤102),并且处理返回步骤100。与之相反,在步骤101中,当判断检测出的输出峰大于阈值N1时,则判断N是否小于3(步骤103)。当N等于或大于3时,处理进行至步骤104,从而对从时间T(N-1)到时间T(N)的位置检测脉冲的数量PN(N)进行计数。在步骤105中,当数量PN(N)等于或大于9时,处理进行至步骤111。在步骤105中,当数量PN(N)等于或大于9时,可以判断,在时间T(N-1)和时间T(N)的各输出峰为主打击输出峰。理论上,当时间T(N-1)和时间T(N)的各输出峰为半脉冲输出峰时,数量PN(N)在步骤105中同样变为大约12。然而,两个半脉冲输出峰连续超过阈值N1而二者之间的主打击输出峰未超过阈值N1的情况是不可能的。因此,在步骤105中,可以合理地消除在时间T(N-1)和时间T(N)的各个输出峰均为半脉冲输出峰的可能性。
当在步骤103中判断N小于3时,处理进行至步骤107,从而计算时间差TD(N)=T(N)-T(N-1),同时对从时间T(N-1)到时间T(N)的位置检测脉冲的数量PN(N)进行计数(步骤93)。在图9(2)和图9(3)中,当N=2时,从时间T(1)到时间T(2)的数量PN(2)差不多变为6。因此,在步骤108中判断结果为否,并且处理进行至步骤109,在此判断时间差TD(N)是否小于时间差TD(N-1)。
如上所述,电动机3的旋转速度在主打击之后大大降低。也就是说,从主打击输出峰到半脉冲输出峰的时间段长于从半脉冲输出峰到主打击输出峰的时间段。
在图9(2)中,当N=2时,时间差TD(2)大于时间差TD(1)。因此,判断在时间T(2)出现的输出峰133是因半脉冲而产生的输出峰,从而判断不采用该输出峰133并且处理返回步骤100(步骤110)。在返回步骤100之后,由于在下一输出峰134的位置检测脉冲的数量PN(2)差不多为12,所以立即判断该输出峰134是因主打击而产生的输出峰,并在步骤111中采用该输出峰。
另一方面,在图9(3)中,当N=2时,由于时间差TD(2)小于时间差TD(1),所以判断出现在时间T(2)的输出峰144是因主打击而产生的输出峰,从而采用该输出峰(步骤111)。接下来,判断所采用的输出峰是否超过截止输出值(步骤112)。当所采用的输出峰未超过截止输出值时,计算部分41执行用于改变占空比的反馈控制,并且处理返回步骤99(步骤113)。当在步骤112中判断所采用的输出峰超过截止输出值时,则判断紧固操作完成,从而将电动机3停止(步骤114)。
如上所述,根据第一实施例,在每次主打击时检测打击传感器的输出峰,从而基于检测出的输出峰控制电动机的旋转速度。由于在旋转的开始阶段可以有效地识别因主打击而产生的输出峰与因半脉冲而产生的输出峰,所以可以精确地控制旋转打击工具的紧固操作。如果仅通过设定阈值N1不能消除因半脉冲而产生的输出峰,根据第一实施例,可以精确地识别出因主打击而产生的输出峰,并且可以改进旋转控制的稳定性和旋转打击工具的紧固精度。
[第二实施例]
在第二实施例中,冲击起子机的构造与第一实施例中的构造相同。因此,将省略其说明。
图10示例性示出根据第二实施例的油压脉冲单元4中的打击计时、冲击传感器12的输出信号和电动机3的旋转速度。在图10中,三幅图的横坐标表示时间,而这些图的比例相同。图10(1)示出打击时的冲击传感器的输出信号。冲击传感器的脉冲状输出峰(见箭头71、73)大量出现在图3(1)所示的衬套21旋转360度的位置(主打击位置)处。此外,由于衬套21在主打击之后稍微反方向旋转,然后再次经过打击位置,因此出现了小输出峰71a。然而,由于设定了用于冲击检测电路45的输出信号的阈值N1,所以等于或小于该阈值N1的输出峰被忽略。当输出峰71a不用于计算部分41中的处理时,该输出峰不影响紧固控制。类似地,当输出峰73a等于或小于阈值N1时,该输出峰73a同样被忽略。
另一方面,在从主打击位置旋转几乎180度的位置(伪打击位置),即图3(5)所示的位置处,出现输出峰72。在第二实施例中,相对于因主打击而产生的“主打击脉冲”,这种因伪打击而产生的输出峰被称为“半脉冲”。这种输出峰72对于紧固控制来说是不必要的,并且优选忽略该输出峰72。然而,这种半脉冲输出峰72经常超过阈值N1,并且难以通过计算部分41中的处理自动消除这种半脉冲输出峰72。该半脉冲输出峰72可能引起主打击输出峰71或73的错误检测,并且当未能正确地识别因主打击而产生的输出峰71和73时,冲击起子机1可能不能正确地执行紧固控制。
根据第二实施例,检测从给定输出峰(例如输出峰71)到下一次出现的位置检测脉冲(例如位置检测脉冲74b)的时间间隔Tp1。并且,基于Tp1是否等于或大于预定时间来判断下一输出峰是主打击输出峰还是半脉冲输出峰。图10(2)示出位置检测脉冲74的出现计时。在电动机3和衬套21每旋转30度时出现该位置检测脉冲74。尽管位置检测脉冲74具有如图5中的方波64所示的类似矩形的形状,但是在本图中将其简化为竖线。图10(3)表示电动机的旋转速度。
在主打击输出峰71之后,电动机3的旋转速度因打击(箭头76)而大大降低,并且电动机稍微沿反方向旋转(箭头77)。由于电动机3如箭头77所示反向旋转,所以与其他位置检测脉冲之间的间隔相比,从位置检测脉冲74a到位置检测脉冲74b的间隔Tp1变得非常大。另一方面,在半脉冲输出峰72之后,电动机3的旋转速度因小打击力(箭头78)而稍微降低(箭头79)。从而,从位置检测脉冲74c到位置检测脉冲74d的间隔Tp2在输出峰72之后立即稍微增大。然而,由于间隔Tp1与间隔Tp2相比非常大,所以可以通过将各个间隔Tp1、Tp2与预先设定的参考值Td进行比较,容易地判断主打击脉冲或半脉冲。
接下来,参考图11所示的流程图对判断主打击脉冲或半脉冲的过程进行说明。图11所示的流程图可以通过软件实现,例如,通过计算部分41中的微处理器来执行该程序。
在图11中,设定阈值N1与等待时间Td(步骤1081)。等待时间Td是用于判断输出峰是主打击输出峰还是半脉冲输出峰的参考值。于是,当拉动触发开关时,电动机3启动(步骤1082)。然后,计算部分41监听来自冲击检测电路45的输出值以及来自转子位置检测电路43的位置信号,从而检测输出峰(步骤1083)。当检测出的输出峰等于或小于阈值N1时,不采用该输出峰来控制电动机3的旋转,并且处理返回步骤1083(步骤1084、1085)。与之相反,当检测出的输出峰大于阈值N1时(步骤1084),测量从检测该输出峰到检测下次出现的位置检测脉冲的时间间隔Tp(步骤1086)。
接下来,判断所测量的时间间隔Tp是否等于或小于等待时间Td(步骤1087)。例如,作为基准的时间间隔Td可以是图11所示的位置脉冲74a与74b之间的时间间隔与位置脉冲74c与74d之间的时间间隔的平均值。当时间间隔Tp小于等待时间Td时,这说明由于与该输出峰对应的打击而产生的电动机3的旋转速度减少程度小,因而该输出峰被认为是因半脉冲而产生的输出峰。相应地,不采用该输出峰,并且处理返回步骤1083(步骤1088)。另一方面,当时间间隔Tp等于或大于等待时间Td时,这说明由于与该输出峰对应的打击而产生的电动机3的旋转速度减少程度大,因而该输出峰被认为是因主打击而产生的输出峰。相应地,采用该输出峰(步骤1089)。
接下来,判断所采用的输出值是否超过截止输出值(用于紧固紧固对象的目标完成值)(步骤1090)。当该输出值超过截止输出值时,判断该紧固操作完成,从而将电动机停止(步骤1092)。与之相反,当该输出值未超过截止输出值时,执行用于改变占空比的反馈控制,并且处理返回步骤1083(步骤1091)。计算部分41设定用于下一次打击操作的目标输出,并且控制电动机3的旋转,以利用目标输出执行下一次打击,然后,处理返回步骤1083(步骤1091)。通常,在执行打击时,控制电动机3的旋转,从而通过打击产生预定的目标输出。例如,将预定的初始值设定为第一次打击的目标输出Tr1,并且基于该目标输出Tr1执行实际打击操作。当通过实际打击获得峰值输出T时,基于实际峰值输出T计算下一目标输出Tr2以执行下一次打击。这种基于前次打击操作来控制用于下一打击操作的下一目标输出的控制被称为反馈控制。在反馈控制中,例如,当在步骤1089中所采用的输出峰小于目标输出时增加占空比,而当在步骤1089中所采用的输出峰大于目标输出时减少占空比。
图12示例性示出主打击输出峰、半脉冲输出峰和位置检测脉冲的另一个实例。在图10(1)和图10(2)中,假设主打击输出峰71和半脉冲输出峰72与各个位置检测脉冲同时出现。然而,实际上,如图12所示,主打击输出峰和半脉冲输出峰可能不与各个位置检测脉冲同时出现,并且主打击输出峰和半脉冲输出峰可能与各个位置检测脉冲偏离。在该情况下,检测出现在输出峰71之后的位置检测脉冲94b,并且测量从输出峰71到下一位置检测脉冲94b的时间间隔Tp3。通过判断测量出的时间间隔Tp3是否等于或短于等待时间Td,可以立即判断所检测的输出峰是因主打击还是因半脉冲而产生的输出峰。类似地,检测出现在输出峰72之后的位置检测脉冲94d,并且测量从输出峰72到下一位置检测脉冲94d的时间间隔Tp4。通过判断所测量的时间间隔Tp4是否等于或短于等待时间Td,可以立即判断所检测的输出峰是因主打击还是因半脉冲而产生的输出峰。
如图12(3)所示,下一位置检测脉冲95b可能在主打击输出峰71之后立刻出现。在该情况下,尽管输出峰71是因主打击而产生的,但是从输出峰71到下一位置检测脉冲95b的时间间隔Tp小于等待时间Td,并且可能错误地将输出峰71判断为因半脉冲而产生的输出脉冲。从而,可以在输出峰之后立即设置停滞时间W,从而在该停滞时间W期间不检测下一位置检测脉冲。在主打击输出峰71的情况下,测量从停滞时间W结束到此后首次检测到位置检测脉冲95c的时间间隔Tp5,并且判断该时间间隔Tp5是否等于或小于基准时间间隔Td。通过设定停滞时间,可以精确判断对主打击输出峰或半脉冲输出峰。可以参考在电动机的设定旋转速度下的位置检测脉冲的间隔来设定停滞时间W的长度。类似地,在半脉冲输出峰72的情况下,测量从停滞时间W结束到此后首次检测到位置检测脉冲95f的时间间隔Tp6,并且判断该时间间隔Tp6是否等于或小于基准时间间隔Td。
如上所述,根据第二实施例,在每次主打击时检测打击传感器的输出峰,从而基于检测出的输出峰控制电动机的旋转速度。由于可以立即识别因主打击而产生的输出峰与因半脉冲而产生的输出峰,所以可以精确地控制旋转打击工具的紧固操作。如果仅通过设定阈值N1不能消除因半脉冲而产生的输出峰,根据第二实施例,可以精确地识别出因主打击而产生的输出峰,并且可以改进旋转控制的稳定性和旋转打击工具的紧固精度。
尽管基于上述实施例对本发明进行了说明,但是本发明不限于此,并且可以在本发明的范围内做出各种修改。例如,尽管以使用油压脉冲单元的冲击起子机作为旋转打击工具的实例,但是本发明不限于此,并且本发明可以应用于诸如冲击式扳手、脉冲式扳手或者使用油压脉冲或液压脉冲的驱动器。尽管以无刷直流电动机作为冲击机构的驱动源的实例,但是本发明可以应用于采用诸如无刷直流电动机或气动马达等其他驱动源的旋转打击工具。
Claims (16)
1.一种旋转打击工具,包括:
电动机;
油压脉冲单元,其由所述电动机驱动;
输出轴,其与所述油压脉冲单元联接,使得尖端工具能够附接到所述输出轴;
第一检测单元,其检测所述电动机的旋转角度并且输出第一输出信号;
第二检测单元,其检测所述油压脉冲单元产生的冲击,并且输出第二输出信号;以及
控制单元,其控制所述电动机的旋转,
其中,所述控制单元采用基于所述第一输出信号的所述第二输出信号的一部分来控制所述电动机的旋转。
2.如权利要求1所述的旋转打击工具,
其中,所述控制单元根据基于所使用的所述第二输出信号的计算结果停止所述电动机。
3.如权利要求1所述的旋转打击工具,
其中,所述控制单元在所述电动机的预定旋转位置使用所述第二输出信号的一部分。
4.如权利要求1所述的旋转打击工具,
其中,所述电动机为无刷电动机,并且
所述电动机包括第一检测单元。
5.如权利要求1所述的旋转打击工具,
其中,所述控制单元具有阈值,并且所述控制单元使用等于或大于所述阈值的所述第二输出信号。
6.如权利要求5所述的旋转打击工具,
其中,所述控制单元:
在启动所述电动机的控制之后,从所述第二检测单元中检测均超过所述阈值的第一至第三输出信号;
当所述第一输出信号与所述第二输出信号之间的时间间隔长于所述第二输出信号与所述第三输出信号之间的时间间隔时,判断所述第三输出信号为因主打击而产生的输出信号;并且
当所述第一输出信号与所述第二输出信号之间的时间间隔短于所述第二输出信号与所述第三输出信号之间的时间间隔时,判断所述第三输出信号为因半脉冲而产生的输出信号。
7.如权利要求6所述的旋转打击工具,
其中,所述控制单元包括微处理器,并且所述控制单元将所使用的第二输出信号与目标输出值进行比较以执行用于控制所述电动机旋转的反馈控制。
8.一种旋转打击工具,包括:
电动机;
油压脉冲单元,其由所述电动机驱动;
检测单元,其检测所述油压脉冲单元产生的冲击,并且输出用于所述电动机的每一次旋转的输出信号;以及
控制单元,其控制所述电动机的旋转;
其中,所述控制单元在所述电动机的预定旋转位置使用所述输出信号的一部分以控制所述电动机。
9.一种旋转打击工具,包括:
电动机;
油压脉冲单元,其由所述电动机驱动;
检测单元,其检测所述油压脉冲单元产生的冲击,并且输出输出信号;以及
控制单元,其基于所述输出信号控制所述电动机的旋转;
其中,所述控制单元以预定的时间间隔使用所述输出信号的一部分以控制所述电动机。
10.如权利要求9所述的旋转打击工具,其还包括:
旋转位置检测单元,其检测所述电动机的旋转角度,并且输出位置信号;并且
其中,所述控制单元:
测量从给定所述输出信号到其后从所述旋转位置检测单元输出给定的位置信号之间的时间间隔;
当测量出的时间间隔等于或长于预定的时间时,判断与所述给定的冲击相对应的输出信号为因主打击而产生的输出信号;并且
当测量出的时间间隔短于所述预定的时间时,判断与所述给定的冲击相对应的输出信号为因半脉冲而产生的输出信号。
11.如权利要求10所述的旋转打击工具,
其中,所述电动机还包括具有永磁体的转子和具有绕组的定子,
所述旋转位置检测单元包括设置成面向所述永磁体的多个霍尔元件,并且
基于所述霍尔元件的输出信号输出所述位置信号。
12.如权利要求11所述的旋转打击工具,
其中,以预定的间隔设置三个霍尔元件,并且
在所述转子每旋转预定的旋转角度时出现所述位置信号。
13.如权利要求10所述的旋转打击工具,
其中,当因所述主打击而产生的所述输出信号达到预定的输出信号时,停止所述电动机。
14.如权利要求13所述的旋转打击工具,
其中,所述控制单元具有阈值,并且采用等于或高于所述阈值的输出信号。
15.如权利要求13所述的旋转打击工具,还包括:
控制单元,其处理来自所述冲击检测单元的输出信号,并且基于所述检测信号控制所述电动机的旋转。
16.如权利要求13所述的旋转打击工具,
其中,所述控制单元包括微处理器,并且所述控制单元将所使用的输出信号与目标输出值进行比较以执行用于控制所述电动机旋转的反馈控制。
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