組合電動工具的制作方法
【專利摘要】一種組合電動工具，包括至少一個主體，至少一個工作部，主體和工作部可分離或配接，所述主體內(nèi)設(shè)有電機，主體和工作部之間設(shè)有可分離和配件的傳動裝置，主體內(nèi)設(shè)有控制電路，控制電路包括信號識別模塊，信號識別模塊包括微控制器，所述工作部內(nèi)設(shè)有標識模塊，所述信號識別模塊與標識模塊通過電性連接或無線通訊，使得所述微控制器能夠獲識別工作部。本實用新型的組合電動工具能夠識別不同的工作部，從而針對不同的工作部采用不同的控制方法，使得電動工具能夠安全高效的運行，同時通用主體內(nèi)的電機，顯著降低了硬件成本。
【專利說明】組合電動工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種組合電動工具。

【背景技術(shù)】
[0002] 組合電動工具是一種可更換工作部的電動工具組件，通常包括一個主體和多個工 作部，主體和工作部之間可分離或配接，主體上可設(shè)置電池包、電機和手柄，工作部可以是 刀條、打草頭或鋸條等，用戶可根據(jù)不同的工作要求，選用不同的工作部與所述主體連接， 從而不用針對每項工作要求都配備一個傳統(tǒng)的電動工具。現(xiàn)有技術(shù)也揭示了多種組合式電 動工具，如美國專利US6181032揭示了一種可更換工作部的方案，通過特定的結(jié)構(gòu)可將具 有開關(guān)的把手與不同的工作部連接。但由于不同的工作部對工作電流和電機的要求不同， 因此僅更換工作部可能導(dǎo)致工作部不能高效和安全得進行工作。
[0003] 中國專利申請?zhí)枮?00880104102. 0的專利揭示了一種包含通信系統(tǒng)的電動工具 系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)能夠交換與彼此相連的電池盒工具的類型、狀態(tài)等信息，但這種系統(tǒng)較復(fù) 雜，制造成本較高，不利于市場推廣。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種組合電動工具，包括至少一個 主體，至少一個工作部,主體和工作部可分離或配接，所述主體內(nèi)設(shè)有電機,主體和工作部 之間設(shè)有可分離和配接的傳動裝置，主體內(nèi)設(shè)有控制電路，控制電路包括信號識別模塊，信 號識別模塊包括微控制器，所述工作部內(nèi)設(shè)有標識模塊，所述信號識別模塊與標識模塊通 過電性連接或無線通訊，使得所述微控制器能夠獲識別工作部。
[0005] 下面是本實用新型的附屬技術(shù)方案：
[0006] 優(yōu)選的，所述標識模塊包括標識電阻，每個工作部內(nèi)的標識電阻的阻值不完全相 同。
[0007] 優(yōu)選的，所述標識模塊包括多個接口，其中至少有一個接口為公共接口，當主體和 工作部配接時，公共接口與控制電路電性連接。
[0008] 優(yōu)選的，所述控制電路包括采樣電阻，其可分別與微控制器和公共接口電性連接。 [0009] 優(yōu)選的，所述標識模塊包括傳感器，其可采集工作部的工作狀態(tài)參數(shù)。
[0010] 優(yōu)選的，所述信號識別模塊還包括無線信號接收器，所述標識模塊包括無線信號 發(fā)射器。
[0011] 優(yōu)選的，所述控制電路包括監(jiān)測控制模塊，監(jiān)測控制模塊與電機和微控制器電性 連接。
[0012] 優(yōu)選的，所述控制電路還包括電壓監(jiān)測模塊，其與設(shè)置在主體上的電池包和微控 制器電性連接，用于監(jiān)測電池包的電壓。
[0013] 優(yōu)選的，所述主體上設(shè)有第一連接部，所述工作部上設(shè)有第二連接部，第一連接部 和第二連接部配接時標識模塊與控制電路電性連接。
[0014] 本實用新型還提供了一種組合電動工具的控制方法，所述控制方法包括如下步 驟：①將主體與工作部配接；②微控制器判斷哪種工作部接入，調(diào)用相應(yīng)的預(yù)設(shè)程序；③微 控制器采樣電機工作參數(shù)值；④將采樣得到的電機工作參數(shù)值與相應(yīng)的預(yù)設(shè)值比較，判斷 電機是否處于非正常工作狀態(tài)；⑤若步驟④判斷為是，則關(guān)閉電機，若判斷為否，則返回步 驟④。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟④中電機工作參數(shù)值為電流，判斷電機是否處于非正常工作狀 態(tài)的方法為：若采樣到的電機電流值大于所述預(yù)設(shè)值，則過流計數(shù)器加1，若電機電流值不 大于所述預(yù)設(shè)值，則不過流計數(shù)器加1，不過流計數(shù)器滿預(yù)設(shè)次數(shù)，則不過流和過流計數(shù)器 同時清零，判斷過流計數(shù)器累加的次數(shù)是否超出過流預(yù)設(shè)次數(shù)。
[0016] 優(yōu)選的，步驟②中，所述預(yù)設(shè)程序為電機的驅(qū)動程序和保護程序。
[0017] 本實用新型的有益技術(shù)效果：本實用新型的組合電動工具能夠識別不同的工作 部，從而針對不同的工作部采用不同的控制方法，使得電動工具能夠安全高效的運行，同時 不同工作部通用主體內(nèi)的電機，降低了硬件成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型實施例組合電動工具的示意圖。
[0019] 圖2是本實用新型實施例一的組合電動工具的另一示意圖。
[0020] 圖3是本實用新型實施例一的組合電動工具的控制電路的示意圖。
[0021] 圖4是本實用新型實施例二的組合電動工具的示意圖。
[0022] 圖5是本實用新型實施例三的組合電動工具的示意圖。
[0023] 圖6是本實用新型實施例四的組合電動工具的示意圖。
[0024] 圖7是本實用新型實施例的組合電動工具的控制方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0026] 如圖1和2所示是實施例組合電動工具，其包括主體6和工作部8,主體6上設(shè)置 了第一連接部64、手柄63、開關(guān)62和電池包61。電池包61給電動工具提供工作能源，操 作人員可通過手柄63握持電動工具，然后操作開關(guān)62啟動電動工具。主體6內(nèi)還設(shè)有控 制電路5,用于控制電動工具的運轉(zhuǎn)。所述工作部8包括殼體83、第二連接部84和工作頭 85,工作頭85用于作業(yè)，例如圖1所示的是割灌機，工作頭為旋轉(zhuǎn)的刀片；若電動工具為修 枝剪，那工作頭是刀條；若電動工具為往復(fù)鋸，則工作頭為鋸條，不同的電動工具配備不同 的工作頭以適應(yīng)不同的工作需要。主體內(nèi)設(shè)有電機82和識別電阻81 (如圖2所示)，第一 連接部64和第二連接部84上分別配置能夠電性連接的接插件，使得第一連接部64和第二 連接部84配接時，主體6中的控制電路能夠與識別電阻電性連接。所述接插件可以是現(xiàn)有 技術(shù)中的公插和母插的形式，或者是觸點連接的方式，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有多種實現(xiàn)方式。若 組合電動工具具有多個工作部8,則每個工作部8中的識別電阻81的阻值設(shè)置成不完全相 同，例如往復(fù)鋸工作部可設(shè)置10千歐姆，修枝剪工作部可設(shè)置成5千歐姆，當不同的工作部 與主體連接時，控制電路可識別出不同工作部，從而根據(jù)不同工作部的工作要求調(diào)用不同 的電路控制方式。
[0027] 如圖3所示，控制電路5包括微控制器51、識別模塊52、監(jiān)測控制模塊53、電壓監(jiān) 測模塊54、供電轉(zhuǎn)換模塊55和溫度采集模塊56。微控制器51內(nèi)可設(shè)置程序，用于控制整 個電路的運轉(zhuǎn)。所述識別模塊52與識別電阻81能夠電性連接，當?shù)谝贿B接部64與第二連 接部84連接時，識別模塊52與識別電阻81電性連接，識別模塊52輸出電壓信號給微控制 器，微控制器根據(jù)電壓信號與預(yù)設(shè)在微控制器內(nèi)的預(yù)設(shè)值比較，即可識別工作部。微控制器 根據(jù)識別出的工作部，可調(diào)用相應(yīng)的控制程序，改變其他電路模塊的工作，例如，若微控制 器51將工作部識別為割灌機，則控制所述控制電路輸出適合割灌機的工作電流，調(diào)用適合 割灌機的電路保護參數(shù)，從而使工作部更高效和安全得運轉(zhuǎn)。監(jiān)測控制模塊53用于檢測流 過電機82電流，將采樣到的電流信號傳輸給微控制器判斷，若電機電流高于預(yù)設(shè)值，監(jiān)測 控制模塊53切斷電機電流，防止電機燒毀，使電動工具能夠安全地使用。電壓監(jiān)測模塊54 用于檢測電池包電壓，輸出電池包電壓信號給微控制器，微控制器將電池包電壓信號與預(yù) 設(shè)值比較，判斷電池包電壓是否低于預(yù)設(shè)值，若電池包電壓低于預(yù)設(shè)值，則微控制器控制所 述監(jiān)測控制模塊53切斷電機電流。供電轉(zhuǎn)換模塊55用于給微控制器供電。溫度采集模塊 56用于采集電池包的溫度，當電池溫度高于預(yù)設(shè)值時，監(jiān)測控制模塊53斷開電機電流。本 實施例中，微控制器通過收到的不同電壓信號，即可判斷出不同的工作部。
[0028] 所述電機82設(shè)置在主體6上，因此多個工作部8可共用一個電機，電機可采用無 刷電機，其具有較寬的轉(zhuǎn)速范圍，可通過程序進行良好的控制，在不同的轉(zhuǎn)速上均有較高的 效率，可以適應(yīng)不同工作部的性能需求。電機提供的動力通過傳動裝置傳遞給工作部上的 工作頭(如割草機的切割刀片)。傳動裝置可采用離合器，例如在主體上設(shè)置離合器，在工作 部上設(shè)置被動盤，當工作部裝配到主體上后，電機帶動離合器轉(zhuǎn)動，離合器的離心塊與被動 盤通過摩擦力結(jié)合，從而帶動被動盤轉(zhuǎn)動，使得工作部上的工作頭轉(zhuǎn)動。本領(lǐng)域技術(shù)人員可 知，采用其他傳動裝置進行替換，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)傳動。使用主體內(nèi)的電機向不同的工作部提 供動力，避免了在不同工作部內(nèi)設(shè)置電機，降低了組合電動工具的制造成本。主體和工作部 之間的識別方式同樣還可以采用以下實施例中的方式。
[0029] 如圖4所示是第二種實施方式，本實施例中，主體6'上的控制電路5'上設(shè)有微控 制器51'和采樣電阻59'，采樣電阻一端接地，另一端與微控制器電性連接。工作部8'上設(shè) 有4個接口，分別為q、η、〇、p。其中接口 p為公共端，即主體與工作部配接后，接口 p與采 樣電阻8'和微控制器51'電性連接，采樣電阻可使微控制器檢測到反饋的脈沖信號。不同 工作部上接口 q、n、o中，有一個與接口 ρ電性連接。例如，本實施例中有3個不同工作部可 與主體6'配接，第一工作部上接口 q與接口 p電性連接，接口 m和接口 〇與接口 p沒有電 性連接。第二工作部上接口 η與接口 ρ電性連接，接口 q和接口 〇與接口 ρ沒有電性連接。 第三工作部上接口 〇與接口 P電性連接，其他兩個接口不與接口 P電性連接。當主體6'與 第一工作部配接后，微控制器51'先后發(fā)送脈沖信號(如電壓脈沖信號）給接口 q、n、o,由于 只有接口 q與接口 P電性連接，因此只有發(fā)送給接口 q的脈沖信號才能收到反饋，單片機根 據(jù)反饋信號，根據(jù)預(yù)設(shè)的判斷程序即可確定接口 q與接口 P電性連接，從而確定配接在主體 上的工作部為第一工作部。根據(jù)工作部數(shù)量的不同，可設(shè)置不同數(shù)量的接口，例如有5個工 作部，則可設(shè)置6個接口，其中1個為公共接口。
[0030] 如圖5所示是第三種實施方式，控制電路5' '包括微控制器5' '。工作部8' '上設(shè) 有傳感器88' '和電源87' '，電源給傳感器88' '供電。當主體6' '與工作部8' '配接后，微 控制器5' '與傳感器88' '電性連接，電機可通電啟動。傳感器88' '可采集工作部的轉(zhuǎn)速、 電流和功率等工作狀態(tài)參數(shù)，然后將這些參數(shù)反饋給微控制器5' '，微控制器5' '根據(jù)收到 的參數(shù)信號可判斷出哪種工作頭在運轉(zhuǎn)，從而進一步的對工作頭進行控制。本實施例中電 動工具的主體不僅能夠判斷出工作部，而且能夠獲得工作部的工作狀態(tài)參數(shù)，從而可更好 的對工作部進行控制。
[0031] 如圖6所示是第四種實施方式，本實施例中，主體和工作部通過設(shè)置無線通訊裝 置的方式識別，即主體部和工作部無需直接連接，主體部即可識別出工作部。主體部上設(shè)有 無線信號接收器91，工作部上設(shè)有無線信號發(fā)射器92,當用戶打開工作部上的信號發(fā)送器 時，主體部上的信號接收器通過接收到的信號，即可識別出工作部，從而調(diào)用對應(yīng)工作部的 控制程序和驅(qū)動程序。上述無線通訊裝置可以是磁感裝置(例如霍爾傳感器)、射頻收發(fā)裝 置、紅外收發(fā)裝置、光學通信裝置、接近開關(guān)等裝置中的至少一種。
[0032] 如圖7所示是本實施例組合電動工具的控制方法的流程圖，當主體6和工作部8 組合在一起后，步驟a中，通過微控制器判斷接入的是哪種工作部，具體的判斷方法已經(jīng)在 上文描述。啟動電機后，步驟b中通過監(jiān)測控制模塊53(如圖3所示)采樣電機電流值。步 驟c中微控制器將步驟b中采樣到的電機電流值與相應(yīng)工作部的預(yù)設(shè)值比較，例如步驟a 中如果微控制器判斷出接入的是割灌機，那步驟c中就將采樣的電機電流值與割灌機的預(yù) 設(shè)值比較，不同類型的電動工具，其預(yù)設(shè)值可能不同。步驟c中的TH1和UTH1分別是過流 計數(shù)器和不過流計數(shù)器，若電機電流值大于預(yù)設(shè)值，則過流計數(shù)器加1，若電機電流值不超 過預(yù)設(shè)值，則不過流計數(shù)器加1，不過流計數(shù)器滿Μ次則TH1和UTH1清零，Μ的值可根據(jù)設(shè) 計要求確定。加入計數(shù)器是為了在步驟d中能夠判斷電機是否持續(xù)過流，如果持續(xù)過流則 關(guān)閉電機，防止產(chǎn)生安全隱患。步驟d中，若TH1的值大于X，則關(guān)閉電機，若TH1的值不大 于X，則返回步驟c。X的數(shù)值可根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置，例如X取100,則表示檢測到電機過流 超過100次后關(guān)閉電機。增加計數(shù)器的方式是為了防止電機電流偶爾波動超過預(yù)設(shè)值就造 成電機關(guān)閉，影響電動工具正常工作。上述控制方法使得不同的工作部接在主體上微控制 器均能調(diào)用適合該類型工作部的電路參數(shù)和電流保護點，確保對應(yīng)的工作部電機工作在正 常的狀態(tài)下，使得工作部更安全更高效的工作。除了通過采樣電機的電流值進行判斷外，還 可以通過其他的電機工作參數(shù)值判斷電機處于正常工作狀態(tài)還是非正常工作狀態(tài)，如電機 工作時的電壓或轉(zhuǎn)速。
[0033] 本實用新型的組合電動工具通過在主體上設(shè)置控制電路和微控制器，微控制器通 過接收到的工作部的標識信號，例如實施例中的電壓信號，脈沖信號，工作狀態(tài)參數(shù)信號， 無線信號。從而能夠識別不同的工作部，可針對不同的工作部采用不同的控制方法，使得電 動工具能夠安全高效的運行，同時降低了硬件成本。需要指出的是，上述較佳實施例僅為說 明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型 的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì) 所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種組合電動工具，包括至少一個主體，至少一個工作部，主體和工作部可分離或配 接，其特征在于：所述主體內(nèi)設(shè)有電機，主體和工作部之間設(shè)有可分離和配接的傳動裝置， 主體內(nèi)設(shè)有控制電路，控制電路包括信號識別模塊，信號識別模塊包括微控制器，所述工作 部內(nèi)設(shè)有標識模塊，所述信號識別模塊與標識模塊通過電性連接或無線通訊，使得所述微 控制器能夠獲識別工作部。
2. 如權(quán)利要求1所述的組合電動工具，其特征在于：所述標識模塊包括標識電阻，每個 工作部內(nèi)的標識電阻的阻值不完全相同。
3. 如權(quán)利要求1所述的組合電動工具，其特征在于：所述標識模塊包括多個接口，其中 至少有一個接口為公共接口，當主體和工作部配接時，公共接口與控制電路電性連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的組合電動工具，其特征在于：所述控制電路包括采樣電阻，其可 分別與微控制器和公共接口電性連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的組合電動工具，其特征在于：所述標識模塊包括傳感器，其可采 集工作部的工作狀態(tài)參數(shù)。
6. 如權(quán)利要求1所述的組合電動工具，其特征在于：所述信號識別模塊還包括無線信 號接收器，所述標識模塊包括無線信號發(fā)射器。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的組合電動工具，其特征在于：所述控制電 路包括監(jiān)測控制模塊，監(jiān)測控制模塊與電機和微控制器電性連接。
8. 如權(quán)利要求7所述的組合電動工具，其特征在于：所述控制電路還包括電壓監(jiān)測模 塊，其與設(shè)置在主體上的電池包和微控制器電性連接，用于監(jiān)測電池包的電壓。
9. 如權(quán)利要求7所述的組合電動工具，其特征在于：所述主體上設(shè)有第一連接部，所 述工作部上設(shè)有第二連接部，第一連接部和第二連接部配接時標識模塊與控制電路電性連 接。
10. 如權(quán)利要求1所述的組合電動工具，其特征在于：所述電機為無刷電機。
【文檔編號】B25F3/00GK203831361SQ201420202290
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】孔釗 申請人:天佑電器（蘇州）有限公司