电动工具及使用该电动工具的紧固方法技术

一种电动工具(1)，其中脉动输入电压被输入至电机(3)的驱动电路，其特征在于，所述电动工具包括：控制部分(8)，其被配置为根据输入至所述驱动电路的输入电压的脉动来改变从所述驱动电路提供给电机的输出功率或输出电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动工具及使用该电动工具的紧固方法
本专利技术涉及能够适用于拧紧诸如螺钉、螺栓或螺母等紧固件的电动工具，以及使用该电动工具的紧固方法。
技术介绍
近年来，在电动工具(例如，冲击式扳手(impactdriver))中采用了无刷电机，该电动工具通过电机旋转驱动诸如钻子或起子之类的前端工具(tiptool)以执行所需工作。通过装载在控制板上的微型计算机来精细地控制无刷电机的转数。如在JP2010-099823中公开了这种冲击式扳手的配置。对于100V的商用交流(AC)电源被全波整流、以及不采用平流电容器进行驱动的无刷电机的冲击式扳手，驱动电压(全波整流波)的脉动会导致旋转变化，并且由此难以确定是由打击还是由驱动电压的脉动导致了旋转变化。于是，例如还存在在打击开始后不可能精确执行单发模式功能以通过预定次数的打击来停止电机的问题。同样的问题也会在平流电容器的容量很小的情况下发生。未采用平流电容器或采用了容量很小的平流电容器的情况被称为不存在平流电容器。图11A为直流(DC)驱动的冲击式扳手中驱动电压的波形图,图11B为同时示出了在同一冲击式扳手中在打击开始的前后电机转数和转数阈值随时间变化的转数曲线。该转数为临时性转数，该临时性转数由每个非常短的单位时间内的转数(或旋转角度)所确定(这同样适用于图12)。由于在直流驱动时的驱动电压是恒定的，(例如)如果用于打击检测的转数的阈值(在下文中也称为“转数阈值”)被设定为如图11B中的虚线所示，那么能够容易地检测到由于打击而产生的旋转变化量(即，转数的减少)。换言之，能够通过旋转变化量精确地检测打击。图12A为全波整流波驱动(不存在平流电容器)的冲击式扳手中驱动电压的波形图，图12B为同时示出了在同一冲击式扳手中在打击开始之后电机转数和转数阈值随时间变化的转数曲线。在全波整流波驱动的情况中，当转数阈值增加得太高时，由全波整流波的波谷导致的转数的减少可能被错误地检测为由打击导致的减少。相反地，当转数阈值减少至过低时，根据全波整流波的波峰和打击时间，通过打击产生的旋转变化量(即，转数的减少)可能被忽视。因此，很难或不可能在实际中将转数阈值设定为精确地执行单发模式功能的数量。
技术实现思路
作出本专利技术以解决上述问题并且本专利技术的目标在于提供一种能够减小由提供给电机驱动电路的电压的脉动导致的电机转数的变化的电动工具，以及一种使用该电动工具的紧固方法。解决问题的方案根据本专利技术的一个方面，提供了一种电动工具，其中脉动输入电压被输入至电机的驱动电路，其特征在于，所述电动工具包括：控制部分，其被配置为根据输入至所述驱动电路的输入电压的脉动来改变从所述驱动电路提供给电机的输出功率或输出电压根据本专利技术的另一个方面，提供了一种电动工具，其被配置为利用由AC电源提供的电力来操作，所述电动工具包括：电机；电机驱动电路，其被配置为驱动所述电机；控制部分，其被配置为控制所述电机驱动电路；以及旋转速度检测单元，其被配置为检测所述电机的旋转速度，其特征在于，所述控制部分包括：PWM控制单元，其被配置为利用PWM信号来控制电机驱动电路的开关元件；校正参数产生单元，其被配置为产生校正参数，所述校正参数用于改变所述PWM信号的占空比以减小由提供给所述电机驱动电路的电压的脉动导致的所述电机的旋转速度的变化；以及旋转速度状况确定单元，其被配置为确定由旋转速度检测单元检测到的电机的旋转速度是否满足预定状况。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种采用电动工具的紧固方法，该方法包括：钻子模式步骤，其中通过脉动驱动电压来使电机旋转从而使前端工具持续旋转，并且通过该前端工具来拧紧紧固构件；校正参数导出步骤，其中，在电源被接通之后或在所述钻子模式步骤期间，导出校正参数，所述校正参数用于改变用于驱动电机驱动电路的开关元件的PWM信号的占空比，以减少由驱动电压的脉动导致的所述电机的旋转速度的变化；打击模式步骤，其中，在所述钻子模式步骤之后，利用所述电机的旋转通过旋转打击力来使所述前端工具旋转，从而通过所述前端工具进一步拧紧所述紧固构件；以及旋转速度状况确定步骤，其中，在所述打击模式步骤期间，确定所述电机的旋转速度是否满足预定状况，其中，在所述校正参数导出步骤中基于提供给所述电机驱动电路的电压的频率和相位来导出所述校正参数。本专利技术的有益效果根据本专利技术，可以实现一种能够减少由提供给电机驱动电路的电压的脉动导致的电机的转数的变化的电动工具，以及一种使用该电动工具的紧固方法。附图说明图1为示出了根据本专利技术的说明性实施例的电动工具1的内部配置的侧面剖视图；图2为示出了电动工具1中的电机3的驱动控制系统的配置的框图；图3为示出了电动工具1的操作的示意性流程图；图4A为说明性实施例的方法1中驱动电压(提供给逆变器电路47的电压)的波形图，图4B为同时示出了在说明性实施例中在开始打击之后电机3的转数和转数阈值随时间变化的转数曲线；图5为示出了说明性实施例的方法1中的操作的流程图；图6A为说明性实施例的方法2中驱动电压(提供给逆变器电路47的电压)的波形图，图6B为示出了在方法2中转数校正量的变化随时间变化的曲线，图6C为示出了提供至逆变器电路47的电压的峰值和转数校正量的峰值之间的关系的特性图(当电流很大时和当电流很小时)；图7A为示出了电机3的转数(校正前)随时间变化的曲线，图7B为示出了在通过转数校正量来仅校正了提供给逆变器电路47的电压的脉动的影响的情况下校正后的转数随时间变化的曲线，以及图7C为示出了在通过转数校正量来不仅校正了提供给逆变器电路47的电压的脉动的影响、还校正了负载变化的影响的情况下校正后的转数随时间变化的曲线(理想波形)；图8为示出了说明性实施例的方法2中的操作的流程图；图9A为说明性实施例的方法3中驱动电压(提供给逆变器电路47的电压)的波形图，图9B为示出了在方法3中占空比校正量随时间变化的曲线，图9C为示出了提供至逆变器电路47的电压的峰值和占空比校正量的变化范围之间的关系的特性图(当扳机扳动量很大时和扳机扳动量很小时)；图10为示出了说明性实施例的方法3中的操作的流程图；图11A为直流(DC)驱动的冲击式扳手中驱动电压的波形图,图11B为同时示出了在相同的冲击式扳手中在打击开始前后电机转数和转数阈值随时间变化的转数曲线；以及图12A为全波整流波驱动的冲击式扳手中驱动电压的波形图，图12B为同时示出了在相同的冲击式扳手中在打击开始之后电机转数和转数阈值随时间变化的转数曲线。具体实施方式在下文中，将参考附图来描述本专利技术的优选实施例。相同或类似的附图标记适用于附图中相同或相似的部分和元件，并且省略了对其重复的描述。此外，实施例用于说明，而并不意味着对本专利技术进行限制。需要注意到实施例中所描述的所有特征和它们的组合均没有必要被认为是本专利技术的必需部分。图1示出了根据本专利技术的说明性实施例的电动工具1的内部配置的侧面剖视图。举例而言，电动工具1为冲击式扳手，其通过将交流电源线连接至交流电源(例如商用电源)以进行操作。虽然已知的用于旋转驱动前端工具的机构配置可以用于冲击式扳手中，但其示例将在以下详细描述。电动工具1通过交流电源(例如商用电源)供电并且采用电机3作为驱动源以驱动旋转打击机构21。电动工具1将旋转力和打击力施加给作为输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动工具，其中脉动输入电压被输入至电机的驱动电路，其特征在于，所述电动工具包括：控制部分，其被配置为根据输入至所述驱动电路的输入电压的脉动来改变从所述驱动电路提供给电机的输出功率或输出电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.29 JP 2012-0773191.一种电动工具，其中脉动输入电压被输入至电机的驱动电路，其特征在于，所述电动工具包括：控制部分，其被配置为根据输入至所述驱动电路的输入电压的脉动来改变从所述驱动电路提供给电机的输出功率或输出电压，以使得由于所述输入电压的脉动造成的所述电机的转数的变化降低。2.根据权利要求1所述的电动工具，其中，所述控制部分被配置为改变从所述驱动电路提供给所述电机的输出功率或输出电压，以使其与所述输入电压的脉动周期实质上同步，以及使得由于所述输入电压的脉动造成的所述电机的转数的变化降低。3.根据权利要求1所述的电动工具，其中，所述驱动电路包括开关元件，其中，所述控制部分被配置为根据所述输入电压的脉动来控制所述开关元件，以及其中，所述控制部分被配置为根据输入至所述驱动电路的输入电压的脉动来改变从所述驱动电路提供给所述电机的输出功率或输出电压，使得由于所述输入电压的脉动造成的所述电机的转数的变化降低。4.根据权利要求3所述的电动工具，其中，所述控制部分被配置为利用PWM信号来控制所述开关元件，并且根据所述输入电压的脉动来改变所述PWM信号的占空比。5.根据权利要求1所述的电动工具，还包括：位置检测元件，其被配置为检测所述电机的转子的旋转位置。6.根据权利要求1所述的电动工具，还包括：正向/反向切换杆，其被配置为切换所述电机的旋转方向。7.一种电动工具，其被配置为利用由交流电源提供的电力来操作，所述电动工具包括：电机；电机驱动电路，其被配置为驱动所述电机；控制部分，其被配置为控制所述电机驱动电路；以及旋转速度检测单元，其被配置为检测所述电机的旋转速度，其特征在于，所述控制部分包括：PWM控制单元，其被配置为利用PWM信号来控制电机驱动电路的开关元件；校正参数产生单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田所直树，岩田和隆，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP