[发明专利]扭力控制方法、装置、模组及电动扳手有效
申请号: | 201210545513.1 | 申请日: | 2012-12-14 |
公开(公告)号: | CN103862415A | 公开(公告)日: | 2014-06-18 |
发明(设计)人: | 吴坤哲;郭咸智 | 申请(专利权)人: | 吴坤哲 |
主分类号: | B25B21/00 | 分类号: | B25B21/00;B25B23/147 |
代理公司: | 北京泰吉知识产权代理有限公司 11355 | 代理人: | 张雅军;秦小耕 |
地址: | 中国台*** | 国省代码: | 中国台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 扭力 控制 方法 装置 模组 电动 扳手 | ||
1.一种电动扳手,包含:一个扳手本体、一个无刷马达,及一个扭力控制装置;
该扳手本体根据一种机械力来旋紧一个螺丝,该机械力相关于一个力矩值;
该无刷马达连接于该扳手本体,且接受一个相关于该力矩值的驱动电流,并根据该驱动电流进行运转以产生该机械力;
该扭力控制装置包括一个驱动模组及一个扭力控制模组;
该驱动模组电连接于该无刷马达,接收一个直流电源及一个控制信号,且根据该控制信号将该直流电源转换成该驱动电流;
该扭力控制模组具有一个闸极推动器;
该闸极推动器电连接于该驱动模组,且受控制以产生该控制信号;
其特征在于:
该扭力控制模组还具有一个处理器;
该处理器电连接于该闸极推动器,接收一个力矩目标值且预存一个相关于力矩值对应时间变化的力矩参考数据,并根据该力矩目标值及该力矩参考数据得出一个力矩控制数据,且该力矩控制数据包含一个初始运转模式中的多个追随时间变化的力矩值,且于单位时间的力矩值变化量是由一个第一斜率值渐增至一个第二斜率值,该第一斜率值小于该第二斜率值,该第二斜率值是一个不会使该驱动电流快速上升的数值;
该处理器根据该力矩控制数据控制该闸极推动器产生该控制信号。
2.如权利要求1所述的电动扳手,其特征在于:该第二斜率值≦1,该第一斜率值≧0。
3.如权利要求1所述的电动扳手,其特征在于:
该力矩控制数据更包含:一个加速运转模式中的多个追随时间变化的力矩值,及一个缓冲模式中的多个追随时间变化的力矩值;
该加速运转模式中于单位时间的力矩值变化量是由该第二斜率值渐增至一个第三斜率值,再渐减至一个第四斜率值,该第二斜率值、该第四斜率值小于该第三斜率值,该第三斜率值是一个使该驱动电流快速上升的数值;
该缓冲运转模式中于单位时间的力矩值变化量是由该第四斜率值渐减至一个第五斜率值,该第四斜率值大于该第五斜率值;
该处理器根据该力矩控制数据依序以该初始运转模式、该加速运转模式,及该缓冲模式控制该闸极推动器输出相对应的该控制信号,以使该驱动模组输出的该驱动电流对应时间变化相关于该力矩控制数据。
4.如权利要求3所述的电动扳手,其特征在于:该处理器还预存一个时间预定数据及一个对应数据,该时间预定数据相关于该力矩目标值与一个时间预定值的对应,该对应数据则相关于该力矩目标值与一个力矩缓冲值的对应,该处理器根据该时间预定数据及该力矩目标值得出该时间预定值,根据该力矩目标值、该时间预定值,及该力矩参考数据得出该力矩控制数据,并根据该力矩目标值、该对应数据及该力矩控制数据得出该力矩缓冲值及一个时间缓冲值。
5.如权利要求4所述的电动扳手,其特征在于:该处理器接收一个相关于该无刷马达转速的转速信号,并于该无刷马达的运转时间到达该时间缓冲值,且该转速信号所对应的转速减缓时,由该加速运转模式进入该缓冲模式,并控制该闸极推动器输出对应的该控制信号,使该驱动电流所对应的力矩值对应时间增加斜率逐渐降低,并于该驱动电流所对应力矩值到达该力矩目标值时,控制该闸极推动器输出对应的该控制信号,使该无刷马达停止转动。
6.如权利要求5所述的电动扳手,其特征在于:该扭力控制装置还包括一个对应该无刷马达设置的转速侦测模组,该转速侦测模组电连接该处理器,用于侦测该无刷马达的转速并输出该转速信号。
7.如权利要求1所述的电动扳手,其特征在于:该扭力控制装置还包括一个操作模组,该操作模组接受用户操作以得到一个增转信号,该处理器接收该增转信号,并控制该闸极推动器推动该驱动模组使该无刷马达多转一个预定角度。
8.一种扭力控制方法,适用于一个包括一个无刷马达的电动扳手,该无刷马达根据一个相关于一个力矩值的驱动电流进行运转,
其特征在于:
该扭力控制方法包含下列步骤:
(A)接收一个力矩目标值且预存一个相关于力矩值对应时间变化的力矩参考数据,并根据该力矩目标值及该力矩参考数据得出一个力矩控制数据,且该力矩控制数据包含一个初始运转模式中的多个追随时间变化的力矩值,且于单位时间的力矩值变化量是由一个第一斜率值渐增至一个第二斜率值,该第一斜率值小于该第二斜率值,该第二斜率值是一个不会使该驱动电流快速上升的数值;及
(B)根据该力矩控制数据控制输出该驱动电流。
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