[发明专利]电动工具的自动控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动工具领域，尤其涉及一种电动工具的自动控制方法及系统。

背景技术

目前的电动工具将紧固件拧松的过程中存在以下问题：

1.由于转速较高，很难控制转松紧固件的程度。比如不能在转松几圈后停止，或者在脱落螺栓前几圈停止。比如高空作业，拧螺丝的过程中，如果不能在脱落之前停下电动扳手，螺母很容易就飞出，高空坠物对人员安全影响很大。

2.现有其他实现方式，通过电流阈值或者电流下降的线性变化率，或者通过电机转速阈值或转速上升率等，加上前期负载情况来判断是否把螺母拧松；此方法很容易引起误判，如电流采样信号受到干扰，或因为用户使用不当负载突然降低等情况，且由于负载判断需要一定的滤波延迟，不容易得到精确的停止圈数。

3.现有判断方式多通过电流采样来判断负载，以及负载的单向变化来确定螺母拧松的状态，但电机实际运转过程中，由于调速机制和电机反馈的存在，瞬间电流值是一直变化的，往往需要进行模拟或者数字滤波才能得到可靠的采样，也因此大大增加了硬件和软件设计的复杂度；

4.现有模式无法得到电动工具当前和长期的负载工作状态，智能化程度低，使用不方便。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种电动工具进行拧紧或拧松工作时的自动控制方法及系统。

本发明技术方案是：一种电动工具的自动控制方法，所述电动工具包括电机以及电机输出轴，所述控制方法包括以下步骤：检测用于表示电机负载的参数X；根据参数X进行电动工具脱扣工作模式的判断；判断电机的正反转；根据电动工具脱扣工作模式以及电机正反转的判断，生成相应的控制信号，进而控制电机工作。

优选的，所述参数X为电机的转速或电流。

优选的，所述电动工具脱扣工作模式判断的具体方法为:获取电动工具在实际工作时关于参数X的特性曲线；获取并记录电动工具在脱扣工作模式时参数X的最大值X_max、最小值X_min、最大值X_max与最小值X_min之差即振幅△X、相邻两个最大值X_max所对应的时间差即周期△T；根据电动工具在实际工作时关于参数X的特性曲线以及电动工具在脱扣工作模式时关于参数X的最大值X_max、最小值X_min、振幅△X以及周期△T判断电动工具是否进入脱扣工作模式。

优选的，电动工具进入脱扣工作模式的判断方法为：根据电动工具在实际工作时关于参数X的特性曲线，若在该特性曲线的周期△T内，出现最大值X_max和最小值X_min，则可判断为电动工具进入脱扣工作模式。

优选的，电动工具进入脱扣工作模式的判断方法为：根据电动工具在实际工作时关于参数X的特性曲线，若该特性曲线的振幅为△X且周期为△T，则可判断为电动工具进入脱扣工作模式。

优选的，若电动工具进入脱扣工作模式，则开始记录振幅△X出现的个数n，即电动工具出现的脱扣工作次数n。

优选的，所述控制电机工作的方法具体为：若电机为正转，则控制电机在达到设定的脱扣工作次数后停止工作；若电机为反转，则控制电机在退出脱扣工作模式后达到设定的转动圈数后停止工作。

优选的，在脱扣工作模式的判断后进行电机输出轴扭力值计算，若电动工具进入脱扣工作模式且检测到电机输出扭力值达到预设扭力值，则控制电机停止工作。

优选的，若电机出现的脱扣工作次数n达到预定工作次数时，则控制电机停止工作，提醒用户更换易损部件。

本发明的有益效果是：通过电动工具脱扣工作模式以及电机正反转的判断，进而控制螺丝需要紧固或拧松的程度，电动工具的使用智能方便安全；在脱扣部件达到其脱扣次数时，提醒更换易损部件，电动工具的使用方便安全；通过电动工具保存的负载工作和脱扣工作次数，可以知道装置工作时长等信息，方面售后处理和维护。

一种电动工具的自动控制系统，其中，电动工具包括电机及电机输出轴，所述自动控制系统包括电源模块、传感器模块、驱动模块、存储模块以及主控模块，所述电源模块电连接主控模块，所述主控模块分别电连接传感器模块、存储模块以及驱动模块，所述驱动模块电连接电机；所述传感器模块包括霍尔传感器以及电流传感器，所述霍尔传感器用于测量电机的转速，所述电流传感器用于测量电机的电流。

进一步的，所述传感器模块还包括温度传感器，所述温度传感器用于测量电动工具的内部温度。