[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 | ||
技术领域
本发明涉及一种方法、装置、模组及扳手,特别是涉及一种扭力控制方法、装置、模组及电动扳手。
背景技术
一般使用电动扳手在锁接螺丝与连接件时,需要用一个符合安全规定的力矩值(俗称扭力)将螺丝上紧到最终位置,若旋紧的力矩值不足时,会造成螺丝容易松脱;若是旋紧的力矩值过大,则容易破坏连接件或是将螺丝崩断,导致产品质量及安全上的问题。
参阅图1,一般为了避免力矩值过大,会通过侦测该电动扳手的马达电流和电压来估算目前实际上的力矩值,并和预设的力矩值作比较,如曲线19所示,当实际力矩值到达预设力矩缓冲值后,便调整输入至马达的电流和电压以使马达的转速降低,避免螺丝被过度旋紧而超出安全规定。
然而现有技术中,在马达一开始转动时,即设定力矩值快速上升,也就是说电流在初始启动时即快速上升,容易损伤电子元件,降低产品的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决上述问题的扭力控制模组。
本发明扭力控制模组,包含一个闸极推动器。
该闸极推动器受控制以产生一个控制信号。
该扭力控制模组还包含一个处理器。
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。
本发明的第二目的,在于提供一种扭力控制装置。
本发明扭力控制装置适用于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,该扭力控制装置包含: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。
该扭力控制模组包括一个闸极推动器。
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。
该扭力控制模组还包括一个处理器。
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。
本发明的第三目的,在于提供一种电动扳手。
本发明电动扳手包含: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。
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。
本发明所述电动扳手,该第二斜率值≦1,该第一斜率值≧0。
本发明所述电动扳手,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,且:
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