CN105598503B - 电钻 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电钻，其包括电钻本体以及设置于电钻本体的电动机、与电动机连接的电流传感器、与电流传感器连接的微控制器以及与微控制器连接的数据传输装置。电流传感器用于检测电动机的驱动电路的实时电流值，微控制器用于从电流传感器采集实时电流值，并将实时电流值与电动机的驱动电路的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到电钻的工作状态参数，并对工作状态参数进行存储，数据传输装置用于从微控制器读取工作状态参数并输出。此电钻能够采集表示电钻工作性能的状态参数进行分析研究，有利于提高电钻的性能。

Description

电钻

技术领域

本发明涉及电动工具领域，尤其涉及一种电钻。

背景技术

电钻是一种利用电做动力的钻孔机具，广泛用于建筑、装修、泛家居等行业，用于在物件上开孔或者洞穿物体，有的行业也称为电锤。

现有的电钻在长期的使用过程中，电钻的性能会逐渐变差，但是人们不能够准确地得到电钻的总工作时间、最长单次工作时间、总工作次数和总过载保护生效次数等参数进行了解，不能够对这些数据进行采集，从而不能利用电钻在实际使用过程中的数据来进行更好的研究，提高电钻的使用性能。

发明内容

本发明提供了一种电钻，能够采集总工作时间、最长单次工作时间、总工作次数和总过载保护生效次数等参数，便于利用上述参数进行研究而提高电钻的性能。

本发明是这样实现的：

一种电钻，其包括：电钻本体以及设置于电钻本体的电动机、驱动电动机的驱动电路、与驱动电路连接的电流传感器、与电流传感器连接的微控制器以及与微控制器连接的数据传输装置。电流传感器用于检测电动机的驱动电路的实时电流值，微控制器用于从电流传感器采集实时电流值，并将实时电流值与电动机的驱动电路的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到电钻的工作状态参数，并对工作状态参数进行存储，数据传输装置用于从微控制器读取工作状态参数并输出。

进一步地，上述微控制器包括数据采集模块、数据处理模块以及数据存储模块，数据采集模块用于从电流传感器采集所述实时电流值，数据处理模块用于将采集的实时电流值与电动机的驱动电路的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到电钻的工作状态参数，数据存储模块用于存储工作状态参数。

进一步地，上述数据处理模块比较采集的实时电流值与最少工作电流值以及所述过载保护电流值时，当实时电流值小于最少工作电流值时，判定电钻处于非工作状态，当实时电流值大于最少工作电流值且小于过载保护电流值时，判定电钻处于工作状态并记录电钻的单次工作时间、累计工作时间和累计工作次数，当实时电流值大于过载保护电流值时，判定电钻处于过载状态并触发过载保护操作和记录累计过载保护次数，在触发所述过载保护操作之后，当采集的实时电流值小于最少工作电流值时，判定触发过载保护操作有效并记录累计过载保护生效次数，工作状态参数包括电钻的单次工作时间、累计工作时间、累计工作次数、累计过载保护次数以及累计过载保护生效次数。

进一步地，在触发过载保护操作之后，当采集的实时电流值小于最少工作电流值时，判定触发过载保护操作有效并记录累计过载保护生效次数，工作状态参数还包括累计过载保护生效次数。

进一步地，上述数据传输装置包括蓝牙模块。

进一步地，上述电钻还包括探射灯，探射灯与电动机的驱动电路相连。

进一步地，上述电钻还包括电源，电流传感器、微控制器、数据传输装置分别与电源连接。

进一步地，上述电源为设置于电钻本体的电池。

进一步地，上述数据传输装置设置有数据线连接口，数据线连接口用于通过数据线与显示设备连接。

进一步地，上述微控制器为单片机。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过在电钻内设置了微控制器来采集电流传感器检测到的电动机驱动电路的实时电流值，再微控制器从电流传感器采集实时电流值，并将实时电流值与电动机的驱动电路的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到电钻的工作状态参数，然后对工作状态参数进行存储，从而可以定期地通过电钻本体内设置的数据传输装置从微控制器读取工作状态参数并输出，进而可以比较准确直观的了解到电钻的工作性能，然后可以进一步通过上述的参数对电钻进行研发。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的第一实施例的模块示意图；

图2为发明的第一实施例中微控制器的模块示意图；

图3为本发明的第二实施例的模块示意图。

附图标记：电动机100；驱动电路200；开关控制装置300；电流传感器400；微控制器500；数据采集模块510；数据处理模块520；数据存储模块530；数据传输装置600；电池700；探射灯800。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种手持电钻，解决了不能获得电钻在实际使用过程中的反映其工作性能的参数的问题。

本发明为解决上述不能获得电钻在实际使用过程中的反映其工作性能的参数的问题，总体思路如下：

电钻包括电钻本体以及设置于电钻本体的电动机、与电动机连接的电流传感器、与电流传感器连接的微控制器以及与微控制器连接的数据传输装置。通过电流传感器对检测电动机的驱动电路进行检测，得到电动机的驱动电路的实时电流值，再通过微控制器从电流传感器采集实时电流值，并将实时电流值与电动机的驱动电路的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到电钻的工作状态参数，然后对工作状态参数进行存储，从而可以定期地通过电钻本体内设置的数据传输装置从微控制器读取工作状态参数并输出，进而可以比较准确直观的了解到电钻的工作性能，然后可以进一步通过上述的参数对电钻进行研发。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

第一实施例

如图1所示，本发明的第一实施例提供的电钻包括电钻本体以及设置于电钻本体的电动机100、驱动所述电动机100的驱动电路200，与所述驱动电路200连接的电流传感器400、与电流传感器400连接的微控制器500以及与微控制器500连接的数据传输装置600。本实施例中，电动机100由驱动电路200驱动，驱动电路200与电源连接并设置有开关控制装置300，用于控制电源与驱动电路200的断开与连接。电流传感器400与驱动电路200电连接，电流传感器400用于检测驱动电路200的实时电流值，微控制器500与电流传感器400通信连接，用于从电流传感器400采集实时电流值，并将实时电流值与驱动电路200的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到电钻的工作状态参数，并对工作状态参数进行存储，数据传输装置600与微控制器500通信连接，用于从微控制器500读取工作状态参数并输出。

具体地，电动机100作为电钻的动力装置，其接通电源时，在驱动电路200的驱动下，转轴开始旋转，从而进行工作。驱动电路200是连接电动机100与电源的电路，电动机100的运行是通过驱动电路200进行驱动。本实施例中，开关控制装置300为开关按钮，开关按钮按下时，驱动电路200与电源处于接通状态，电动机100开始转动。相反，开关按钮未按下时，驱动电路200与电源处于断开状态，电动机100处于非工作状态。

电流传感器400用于检测驱动电路200中的实时电流值，开关按钮未按下时，驱动电路200与电源处于断开状态，电动机100处于非工作状态，此时电流传感器400与微控制器500处于休眠状态，而开关按钮按下时，驱动电路200与电源接通，电源开始为驱动电路200供电，驱动电动机100开始转动进入工作状态，同时，通电后自动触发微控制器500与电流传感器400开始工作，电流传感器400检测出驱动电路200中的电动机100工作时驱动电路200的实时电流值，例如，电流传感器400测得的实时电流值为0.5A，而电钻预设的最少工作电流值为0.1A，过载保护电流值为0.6A，电流传感器400将测得的实时电流值0.5A发送到微控制器500，微控制器500将最少工作电流值0.1A与过载保护电流值0.6A分别与实时电流值0.5A进行比较，得出0.1A<0.5A<0.6A，从而判断出此时电钻处于正常工作状态，并进行记录单次工作时间。然后，微控制器500再将获得的单次工作时间进行存储。

优选地，微控制器500具体为单片机，如图2所述，在微控制器中具体包括如下数据采集模块510、数据处理模块520以及数据存储模块530，其中，数据采集模块510用于从电流传感器400采集电动机100的驱动电路200的实时电流值，数据采集模块510每10ms采集电流传感器400检测的实时电流值一次。通过设置的数据采集模块510可以定时对驱动电路200的实时电流值进行采集，从而不断对电钻的工作状态进行判断统计，上述采集电流传感器400检测到的实时电流值的时间间隔设置，使得可以比较精确准确地连续反应电钻的工作状态，得到的状态参数的时间数据等更加精确。当然，其他实施例中，也可以根据需要对微控制器500采集电流传感器400检测的实时电流值的间隔时间进行调整，例如，可以设置微控制器500每8ms采集电流传感器400检测的实时电流值一次。

数据处理模块520用于将采集的实时电流值与电动机100的驱动电路200的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较。如表1所示，当实时电流值小于最少工作电流值时，判定电钻处于非工作状态，当实时电流值大于最少工作电流值且小于过载保护电流值时，判定电钻处于工作状态并记录电钻的单次工作时间、累计工作时间和累计工作次数，当实时电流值大于过载保护电流值时，判定电钻处于过载状态并触发过载保护操作和记录累计过载保护次数。

表1

工作状态参数包括电钻的单次工作时间、累计工作时间、累计工作次数以及累计过载保护次数。

进一步地，本实施例中，在触发过载保护操作之后，当采集的实时电流值小于最少工作电流值时，判定触发过载保护操作有效并记录累计过载保护生效次数，工作状态参数还包括累计过载保护生效次数。电钻处于过载状态时，触发过载保护操作，有可能有效也有可能无效，只有当实时电流值大于过载保护电流值一段时间，实时电流值突然小于最少电流值，则表示发生过一次有效的过载保护。通过对累计过载保护生效次数的记录可以更全面地反映出电钻的工作状态，以便于对电钻的过载保护装置进行研究改进。

数据存储模块530用于将上述的获得的工作状态参数进行存储，即不断地将通过数据处理模块520处理后得到的电钻的工作状态的参数进行存储。

进一步地，本实施例中，数据传输装置600设置有数据线连接口，数据连接口能通过数据线连接与显示设备连接。显示设备可以是电脑、手机或者显示屏等，通过将显示设备与微控制器500连接，从而用户可以定期对微控制器500的数据存储模块530中的数据进行查看，从而可以简单方便地的得到电钻在一定时间的工作状态参数，进而根据电钻的工作状态参数得出电钻的工作性能，以便于通过这些数据对电钻进行结构上的优化。

进一步地，本实施例中，电钻还包括内置电源，其内置电源为电池700，电流传感器400、微控制器500、数据传输装置600分别与电池700连接。通过电池为电动机100、微控制器500、数据传输装置600以及探射灯800供电，采用电池700作为电钻的内置电源，使得电钻的使用更加方便，电钻可以在户外或者不便于连接电源插座的地方进行使用，从而提高了电钻的适用性。当然，其他实施例中，也可以通过在电钻中引出一条与电钻内部电路相连的电源插头，通过电源插头之间连接交流电来给电钻提供电力。当然，也可以将电钻的电源设置为两用的，其内部设置有电池700，也设置有外接插头，使得其可以适应各种环境的使用。

本实施例中，通过在电钻上设置微控制器500以及电流传感器400，从而使得电钻可以在工作状态下，利用微控制器500对电流传感器400检测到的实时电流值进行采集，并进行分析处理，在根据电流实时电流的大小和实时电流随着时间的变化来进行分析得到电钻的工作状态下电钻的总工作时间、最长单次工作时间、总工作次数和总过载保护生效次数等工作状态参数，并进行存储，从而可以定期地通过电钻本体内设置的数据传输装置600从微控制器500读取工作状态参数并输出，进而可以比较准确直观的了解到电钻的工作性能，然后可以进一步通过上述的参数对电钻进行研发。

第二实施例

参见附图3，本发明的第二实施例提供电钻也包括电钻本体以及设置于电钻本体的电动机100、驱动所述电动机100的驱动电路200，与所述驱动电路200连接的电流传感器400、与电流传感器400连接的微控制器500以及与微控制器500连接的数据传输装置600。微控制器500也包括数据采集模块510、数据处理模块520、数据存储模块530，其设置参考第一实施例，本实施例不同于第一实施例之处在于，本实施例中，电钻还包括探射灯800，探射灯800与驱动电路200相连，当开关按钮按下时，电源会同时供电到电动机100、驱动电路200和探射灯800，此时探射灯800亮起，微控制器500在探射灯800的电源位感测到电压时即开始启动并与电源接通，进入工作状态。

通过上述探射灯800的设置，使得可以在外部之间反应电钻的通电状态，以及通过探射灯800来触发微控制器500，可以使得用户在看见探射灯800亮起时，即可知道微控制器500正处于动作状态。

进一步地，本实施例中，数据传输装置600包括蓝牙设备，蓝牙模块包括用于与手机应用程序连接的蓝牙发送模块和蓝牙接收模块。通过蓝牙设备中的蓝牙发送模块可以将微控制器500中的数据存储模块530中存储的数据发送到手机程序中，也可以通过蓝牙接收模块对数据进行接收，从而可以使得将微控制器500中存储的工作状态参数数据简单方便地传输到手机上。用户或者维修人员通过手机App即可与蓝牙设备进行连接，进而收集到电钻的工作状态参数数据来做研究之用。

综上所述，通过在电钻内设置的电流传感器400对检测电动机100的驱动电路200进行检测，得到电动机的驱动电路200的实时电流值，再通过微控制器500从电流传感器400采集实时电流值，并将实时电流值与电动机的驱动电路200的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到电钻的工作状态参数，然后对工作状态参数进行存储，从而可以定期地通过电钻本体内设置的数据传输装置600从微控制器500读取工作状态参数并输出，进而可以比较准确直观的了解到电钻的工作性能，然后可以进一步通过上述的参数对电钻进行研发。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

此外，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电钻，其特征在于，所述电钻包括：电钻本体以及设置于所述电钻本体的电动机、驱动所述电动机的驱动电路、与所述驱动电路连接的电流传感器、与所述电流传感器连接的微控制器以及与所述微控制器连接的数据传输装置，所述电流传感器用于检测所述驱动电路的实时电流值，所述微控制器用于从所述电流传感器采集所述实时电流值，并将所述实时电流值与所述电动机的所述驱动电路的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到所述电钻的工作状态参数，并对所述工作状态参数进行存储，所述数据传输装置用于从所述微控制器读取所述工作状态参数并输出，所述微控制器包括数据采集模块、数据处理模块以及数据存储模块，所述数据采集模块用于从所述电流传感器采集所述实时电流值，所述数据处理模块用于将采集的所述实时电流值与所述电动机的所述驱动电路的预设的最少工作电流值以及过载保护电流值分别进行比较，以得到所述电钻的工作状态参数，所述数据存储模块用于存储所述工作状态参数，所述数据处理模块比较采集的所述实时电流值与所述最少工作电流值以及所述过载保护电流值时，当所述实时电流值小于所述最少工作电流值时，判定所述电钻处于非工作状态，当所述实时电流值大于所述最少工作电流值且小于所述过载保护电流值时，判定所述电钻处于工作状态并记录所述电钻的单次工作时间、累计工作时间和累计工作次数，当所述实时电流值大于所述过载保护电流值时，判定所述电钻处于过载状态并触发过载保护操作和记录累计过载保护次数，在触发所述过载保护操作之后，当采集的所述实时电流值小于所述最少工作电流值时，判定所述触发过载保护操作有效并记录累计过载保护生效次数，所述工作状态参数包括所述电钻的所述单次工作时间、所述累计工作时间、所述累计工作次数、所述累计过载保护次数以及累计过载保护生效次数。

2.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于，所述电钻还包括开关控制装置，所述开关控制装置用于控制所述驱动电路与电源的连接和断开，当所述驱动电路与电源断开时，所述微控制器和所述电流传感器处于休眠状态，当所述驱动电路与电源连接时，所述微控制器和所述电流传感器处于工作状态。

3.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于，所述数据传输装置包括蓝牙模块。

4.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于，所述电钻还包括探射灯，所述探射灯与所述电动机的所述驱动电路相连。

5.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于，所述电钻还包括内置电源，所述电流传感器、所述微控制器、所述数据传输装置分别与所述内置电源连接。

6.根据权利要求5所述的电钻，其特征在于，所述内置电源为设置于所述电钻本体的电池。

7.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于，所述数据传输装置设置有数据线连接口，所述数据线连接口用于通过数据线与显示设备连接。

8.根据权利要求1所述的电钻，其特征在于，所述微控制器为单片机。