一种电动工具的控制方法、装置及电动工具制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动工具的控制方法、装置及电动工具，涉及电动工具自动控制领域，所述方法包括：获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算电流的斜率值；根据所述斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。

A control method, device and electric tool for an electric tool

The invention provides a control method and a device of the electric tool and electric tools, electric tools, relates to the field of automatic control, the method comprises: acquiring the parameters of load characterization of output shaft of the power tool during operation; according to the average average algorithm to calculate the parameters of composite load characterization of output shaft of the value of the combination of the composite average algorithm including at least two average algorithm; according to the average value of the output shaft load characterization parameters to calculate the current value of the slope; according to the slope value of the output torque interruption of electric tools.

【技术实现步骤摘要】
一种电动工具的控制方法、装置及电动工具
本专利技术涉及电动工具自动控制领域，具体涉及一种电动工具的控制方法、装置及电动工具。
技术介绍
目前，多数电动工具具备根据工况进行智能控制的功能，例如手持电钻，现有的手持电钻通常同时具备两种功能，第一是利用电力驱动电机实现钻孔的功能，第二是利用电力驱动电机实现装配紧固件的功能。对于装配紧固件的功能，电动工具内部的处理器会根据被驱动的紧固件的位置实现自动停机操作，使得在紧固件恰好到达与预设位置时能否自动停机，避免操作者需要手动干预。实际使用过程中，紧固件所穿透的材料种类较多，并且存在人为操作存差异等不确定因素，由此使得电机的实际工况比较复杂，现有技术公开的技术方案并不能准确地适应不同工况，在不同工况下均能在预设的位置准确停机，进而会降低自动紧固操作的效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的现有技术中的电动工具控制方案的误判率较高的缺陷。有鉴于此，本专利技术提供一种电动工具的控制方法，包括：获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算电流的斜率值；根据所述斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。相应地，本专利技术还提供一种电动工具的控制装置，包括：获取单元，用于获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；平均参数计算单元，用于根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；斜率值计算单元，用于根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算电流的斜率值；执行单元，用于根据所述斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。本专利技术还提供一种电动工具，包括电机以及输出轴，所述电机用于驱动所述输出轴运动；还包括：参数采集单元，用于在电机运行过程中采集表征输出轴负载的参数；以及上述电动工具的控制装置。根据本专利技术实施例提供的电动工具的电机控制方法及装置，通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高电动工具的自动紧固操作的效率。根据本专利技术实施例提供的电动工具，其中的电流信号采集电路可实时采集电机的运行电流，其控制装置通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为电机扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高自动紧固操作的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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的附图。图1为本专利技术的第一较佳实施例提供的电动工具的控制方法的流程图；图2为本专利技术的第二较佳实施例提供的电动工具的控制方法的流程图；图3为本专利技术的一个实施例提供的一种优选的计算斜率值的流程图；图4为本专利技术的一个实施例提供的电动工具的控制装置的结构示意图；图5为本专利技术的一个实施例提供的电动工具的电路结构示意图；图6为本专利技术的一个实施例提供的电动工具的外形结构主视图；图7为本专利技术的一个实施例提供的电动工具的外形结构俯视图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术实施例提供了一种电动工具的电机控制方法，该方法可以由电动工具中的处理器执行，如图1所示为该控制方法的第一较佳实施例。本实施例中，该电机控制方法包括如下步骤：S1，获取电动工具运行过程中的电流值。除电流之外，也可以获取电压值、功率值等，任何能够表征输出轴负载的参数都是可行的。以电流值为例，利用电流采集电路，可以在电动工具的电机运转到某一时刻可采集到n个运行电流值I1…In，然后由处理器获取上述电流值。另外，由于电机刚启动时存在涌流现象，因此本方案所获取的运行电流值应当是避开涌流后采集的电流值，例如采集电路可以等待一定时间以避开涌流，然后开始采集电流值，并发送至处理器进行后续运算。S2，根据复合平均算法计算电流的平均值，其中的复合平均算法包括至少两种平均算法的组合。平均算法包括多种，例如算数平均算法、滑动平均算法、几何平均算法、加权平均算法等，本专利技术可以采用多种平均算法中的任意2种相结合计算平均值，例如首先利用某一种算法计算平均值，然后采用另一种算法基于前一算法的计算结果再次计算平均值，以此类推可以进行至少2次平均计算。为了提高计算效率，本实施例优选采用算术平均算法与滑动平均算法的组合作为上述复合平均算法。上述计算过程中采纳的电流值个数、计算出的平均电流值的个数和平均计算次数可以根据需要以及处理器和存储器的运算能力和数据存储能力进行设定。S3，根据所述电流的平均值计算电流的斜率值。即根据多个平均电流值计算多个斜率值K1…Kn，计算斜率的方式有多种，例如线性回归法、差分法都是可行的。为了方便后续判定，在此还可以将计算出的斜率值放大预定倍数。S4，根据所述电流的斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。可以经过实验测量紧固件达到预期位置时的斜率值等数据，并根据将实验数据确定中断扭矩输出的条件，例如根据实验数据设定阈值范围，或者设定斜率值的变化趋势。当斜率值达到设定的阈值范围或者变化趋势符合预定变化趋势时，控制电机停止输出扭矩。扭矩可以以一种或多种不同方式被中断，包括但不限于中断到电机的功率、降低到电机的功率、有效制动电机或促动设置在电机和输出心轴之间的机械离合器。在一个示例性实施例中，扭矩通过制动电机被中断，由此将紧固件设置在期望位置。根据本专利技术实施例提供的电动工具的电机控制方法，通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高自动紧固操作的效率。图2示出了第二种较佳的电动工具的控制方法的流程图。本实施例与第一较佳实施例的区别在于，在本实施例中，与第一较佳实施例的步骤S2对应的步骤可以进一步包括如下步骤：S21，运用算术平均算法计算电流I的平均电流假设在一定时间内采集到n个运行过程中的实际电流值I1…In，若以每3个值计算一个平均值，则能够得到若干算术平均值若以每5个值计算一个平均值，则能够得到若干算术平均值S22，运用滑动平均算法计算平均电流的平均值。即基于算术平均计算的结果进行滑动平均计算，假设以每3个平均电流进行一次滑动计算，则可以得到若干滑动平均值假设以每5个平均电流进行一次滑动计算，则可以得到若干滑动平均值在本专利技术的其他实施方式中，也可以先运用滑动平均算法计算平均电流，然后再运用算术平均算法计算平均电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动工具的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算表征输出轴负载的参数的斜率值；根据所述表征输出轴负载的参数的斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。

【技术特征摘要】
1.一种电动工具的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算表征输出轴负载的参数的斜率值；根据所述表征输出轴负载的参数的斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述复合平均算法为算术平均算法与滑动平均算法的组合。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值的步骤，包括：运用算术平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均参数；运用滑动平均算法计算平均参数的平均值。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述运用滑动平均算法计算平均参数的平均值的步骤具体为，运用滑动平均算法迭代N次计算平均参数的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算表征输出轴负载的参数的斜率值的步骤，包括：确定相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值所对应的时间点；利用相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的斜率值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算表征输出轴负载的参数的斜率值的步骤，包括：确定相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值所对应的时间点；利用相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的一次斜率值；运用平均算法计算所述一次斜率值的平均斜率值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述平均算法为进行一次算术平均运算。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述表征输出轴负载的参数的斜率值中断电动工具的扭矩输出的步骤，包括：根据所述电动工具的负载大小确定斜率阈值和触发条件；将计算出的N个相邻的所述表征输出轴负载的参数的斜率值分别与所述斜率阈值进行比较；判断比较结果是否符合所述触发条件，并当所述比较结果符合所述触发条件时，中断所述电动工具的扭矩输出。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当电动工具的负载大于第一负载时，所述斜率阈值为第一斜率阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，所述斜率阈值为第二斜率阈值，所述第二斜率阈值小于第一斜率阈值。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当电动工具的负载大于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值均大于所述第一斜率阈值。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当电动工具的负载小于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点中的前M个时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值均大于所述第二斜率阈值，且后N-M个时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值至少部分小于所述第二斜率阈值。12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述斜率阈值包括至少3种不同的斜率阈值，至少部分不同的斜率阈值所对应的触发条件不相同。13.一种电动工具的控制装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；平均参数计算单元，用于根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；斜率值计算单元，用于根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算表征输出轴负载的参数的斜率值；执行单元，用于根据所述表征输出轴负载的参...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，张传兵，万德康，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32