各種實施方式涉及一種電動工具，并且更具體地，涉及基于所檢測到的位置控制電動工具(power tool)的操作。

背景技術(shù)：

用傳統(tǒng)電鉆或電動螺絲刀旋入螺釘要求工具的精確的手動調(diào)節(jié)以獲得準確的深度。這樣的電鉆或電動螺絲刀的使用者通常必須恰好在準確的時刻松開觸發(fā)器。電動旋入螺釘通常是一個快速的過程，對于多數(shù)使用者來說，這使得精確調(diào)節(jié)成為一個挑戰(zhàn)。不精確的調(diào)節(jié)通常會導(dǎo)致螺釘?shù)倪^度旋入或旋入不足。過度旋入螺釘導(dǎo)致螺釘旋入過深并且可能使螺釘或旋入了螺釘?shù)墓ぜ?workpiece)失效。旋入不足導(dǎo)致螺釘旋入不夠深，因此為了齊平地旋入螺釘，需要重新開始旋入過程。但是，在阻止不齊平之后重新開始旋入過程通常會導(dǎo)致螺絲刀頭滑脫，使螺釘脫落或損害螺釘，或者損壞旋入了螺釘?shù)墓ぜ?/p>

通過將這樣的系統(tǒng)與在本申請其余的部分陳述的本發(fā)明的方面進行比較，常規(guī)和傳統(tǒng)方法的局限和缺點對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是很明顯的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

結(jié)合附圖中的至少一個基本示出和/或描述了位置反饋控制方法和使用該方法的電動工具，并且在所述權(quán)利要求中更加全面地陳述了所述位置反饋控制方法和使用該方法的電動工具。

將從下面的描述和附圖中更加全面地理解本發(fā)明的優(yōu)點、方面和新穎的特征及其示例性實施方式的具體細節(jié)。

附圖說明

為了清晰示出之目的，在附圖中示出的示例性元件無需按比例繪制。就這一點而言，例如，一些元件的尺寸可能相對于其他元件被夸大以便提供清晰度。此外，在認為合適的地方，參考標記在這些附圖中被重復(fù)以便表明對應(yīng)或類似的元件。

圖1提供了根據(jù)一個實施方式的電動工具的透視圖。

圖2提供了圖1示出的電動工具的另一個透視圖。

圖3提供了圖1中示出的電動工具的側(cè)視圖，其包括其觸發(fā)器的放大視圖。

圖4提供了圖1中示出的電動工具的俯視圖。

圖5提供了圖1中示出的電動工具的前視圖。

圖6提供了圖1中示出的電動工具的后視圖。

圖7提供了圖1中示出的電動工具的后面的方框圖。

圖8示出了針對圖1中示出的電動工具的位置傳感器的一個方向。

圖9示出了圖1中示出的電動工具第一操作角度。

圖10示出了圖1中示出的電動工具第二操作角度。

圖11示出了針對圖1中示出的電動工具的實例零操作模式(zero mode of operation)的流程圖。

圖12A至圖12C示出了針對圖1中示出的電動工具的實例盲孔操作模式或自動齊平操作模式的流程圖。

圖13示出了用于圖1中示出的電動工具的角度指示器的一個實例。

圖14示出了用于圖1中示出的電動工具的角度指示器的另一個實例。

圖15示出了用于圖1中示出的電動工具的角度指示器的又一個另外實例。

具體實施方式

本發(fā)明的方面總體上涉及電動工具和用于這種電動工具的位置反饋控制。以下說明集中于電鉆/電動螺絲刀的實施方式，所述電鉆/電動螺絲刀可用于在鉆頭被電鉆/電動螺絲刀的夾頭(chuck)固定時在工件上鉆孔，或者用于在螺絲刀頭被電鉆/電動螺絲刀的夾頭固定時將螺釘旋入工件。但是所述位置反饋控制的各種方面可應(yīng)用于廣范圍的電動工具，例如電鉆、螺絲刀、鋸子、切刀和電錘。

現(xiàn)參照圖1至圖6，示出了無繩電動工具(cordless power tool)10的數(shù)個外觀圖。雖然示出了無繩電動工具，下文描述的電動工具10的各個方面也可實施在有繩電動工具中。如圖所示，電動工具10可包括手柄20，該手柄耦接在上部30與基座部(base portion)40之間?；?0可被配置為收納電池組，所述電池組可用于為電動工具10提供電力?；?0可進一步包括下支承件(lower support)42，當電動工具10置于水平面上時，所述下支承件42能夠使電動工具10保持在直垂直狀態(tài)。

手柄20可設(shè)置一表面，使用者可通過該表面抓住并握緊電動工具10。如圖所示，手柄20可包括朝向手柄20上端的觸發(fā)器22。觸發(fā)器22可被這樣放置以便使用者可通過用握住電動工具10的那只手的手指(例如食指)按壓觸發(fā)器22來啟動觸發(fā)器22。

在一些實施方式中，觸發(fā)器22可具有第一運動范圍(first range of travel)RT₁和第二運動范圍(second range of travel)RT₂，這使得使用者能夠在這兩種操作模式中進行選擇。第一操作模式可以與在靜止位置23與第一停止位置24之間的第一運動范圍RT₁相關(guān)聯(lián)。第二操作模式可以與在第一停止位置24與第二停止位置25之間的第二運動范圍RT₂相關(guān)聯(lián)。為區(qū)別這兩種操作模式，觸發(fā)器22可包括第一彈簧26和第二彈簧27，第一彈簧26和第二彈簧27協(xié)作向觸發(fā)器22施加抗力。具體來說，彈簧26可在觸發(fā)器22沿著在靜止位置23與第一停止位置24之間的第一運動范圍運動時向觸發(fā)器22施加第一力量。第一彈簧26和第二彈簧27在觸發(fā)器22沿著從第一停止位置24到第二停止位置25的第二運動范圍運動時可協(xié)作向觸發(fā)器22施加第二力量，該力量大于施加在觸發(fā)器22上的第一力量。以這種方式，為了使觸發(fā)器22移過第一停止位置24，則可能需要使用者在觸發(fā)器22上施加另外的力量。

如圖所示，上部30可包括沿著上表面35放置的模式選擇器32。上部30可進一步包括位置傳感器34₁、34₂、34₃，所述位置傳感器34₁、34₂、34₃朝向電動工具10的前部31被放置于夾頭36的周圍。上部30可進一步包括角度指示器38，所述指示器38被置于朝向電動工具10的背部33。

通常，模式選擇器32令使用者能夠從數(shù)個不同的操作模式中進行選擇。為了這個目的，模式選擇器32可包括線性滑動選擇器，令使用者能夠?qū)⑺鲞x擇器在數(shù)個不同的位置間線性地滑動。不同的位置中的每一個可對應(yīng)于電動工具10的不同的操作模式。例如，在一個實施方式中，模式選擇器32可被設(shè)置在對應(yīng)于與位置傳感器34₁、34₂、34₃相關(guān)聯(lián)的各種操作模式的位置處。在一個實施方式中，模式選擇器32能夠在與位置傳感器34₁、34₂、34₃相關(guān)聯(lián)的關(guān)閉模式(off mode)、盲孔模式(blind hole mode)、自動齊平模式(auto flush mode)、自定義齊平模式(custom flush mode)和零模式(zero mode)中進行選擇。

關(guān)閉模式通常對應(yīng)于位置傳感器34₁、34₂、34₃關(guān)閉、失靈或被忽略的模式。像這樣的情況，電動工具10的操作方式與沒有這樣的位置傳感器34₁、34₂、34₃的電動工具相似。盲孔模式允許電動工具10的使用者鉆指定的可重復(fù)的深度的盲孔。自動齊平模式允許電動工具10的使用者使用普通/包含的長度的鉆頭將普通樣式的螺釘齊平插入工件中。自定義齊平模式允許電動工具10的使用者在自定義零點設(shè)定之后將螺釘齊平旋入工件中。零模式允許使用者針對盲孔模式或自定義齊平模式設(shè)定自定義零點。雖然電動工具10的一些實施方式可支持上面提到的每一種模式，其他的實施方式可支持這些模式的子集、可支持另外的模式或者可支持這些模式的子集以及另外的模式。

如上文所述，模式選擇器32可包括沿著上部30的上表面35的線性滑動選擇器。其他實施方式可為模式選擇器32提供不同的位置諸如例如在上部30的不同位置或電動工具10的不同部分(諸如，手柄20或基座部40)。此外，雖然在圖1到圖6中，模式選擇器32被示為線性滑動，其他實施方式可使用不同類型的選擇器。例如，模式選擇器32可包括為選擇期望的操作模式可被驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)撥號盤、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、一個(或多個)按鈕開關(guān)、按鈕、單選按鈕等。

在圖7中示出了電動工具10的高級的方框圖。如圖所示，電動工具10通常包括電力系統(tǒng)70、控制器80和電動機90。電力系統(tǒng)70可包括端子、調(diào)功器(power regulator)、功率調(diào)節(jié)器(power conditioner)和/或其他電路系統(tǒng)，這些電路系統(tǒng)被配置為將電力分配給控制器80、電動機90、位置傳感器34₁、34₂、34₃、角度指示器36和可能的電動工具10的其他組件。在一些實施方式中，電力系統(tǒng)70可被配置為收納電池或電池組72并且將由被收納的電池或電池組提供的電力輸送至電動工具10的相應(yīng)的組件。在一些實施方式中，電力系統(tǒng)70可包括電源線74，該電源線用于可拆卸地將電力系統(tǒng)70耦接至電源插座，這樣電力系統(tǒng)70可輸送由電源插座向電動工具10的各自組件提供的電力。

電動機90可包括DC電動機，諸如無刷直流電動機或有刷直流電動機。此外，電動機90可經(jīng)由齒輪箱(gear box)92耦接至夾頭36。在一個實施方式中，齒輪箱92包括錘子94，該錘子94被配置為以一連串的沖擊將扭力從電動機90轉(zhuǎn)移到夾頭36。在其他實施方式中，齒輪箱92不包括錘子94。在這樣的實施方式中，齒輪箱92連續(xù)不斷地將扭力從電動機90傳遞到夾頭36，而不是以一連串沖擊的方式。不管以怎樣的方式將電動機90耦接至夾頭36，電動機90通常將扭力傳遞至夾頭36，使得通過夾頭36夾住的工具38(例如，鉆頭、螺絲刀頭等)使該夾頭36旋轉(zhuǎn)。

控制器80可控制邏輯電路，該邏輯電路通常被配置為控制電動工具10的操作。具體而言，控制器80可從觸發(fā)器22、模式選擇器32、位置傳感器34₁、34₂、34₃、電力系統(tǒng)70和電動機90接收信號?；谶@些信號，控制器80可根據(jù)由模式選擇器32所選擇的操作模式來控制電動工具10的操作。具體而言，控制器80可通過至電動機90的一個或多個信號控制電動機90的操作。此外，控制器80可控制制動器(brake)96，該制動器被配置為經(jīng)由一個或多個控制信號使電動機90停止。除了控制電動機90和制動器96，控制器80可基于來自位置傳感器34的信號進一步確定相對于工件電動工具10沿著兩條軸的角度。

控制器80可包括處理器82、包括固件86的存儲器84和輸入/輸出端口88。為響應(yīng)執(zhí)行存儲的固件86的指令，處理器82可處理經(jīng)由輸入/輸出端口88接收的信號、基于所接收到的信號確定合適的控制信號以及經(jīng)由輸入/輸出端口88輸出控制電動工具10的操作的信號。正如下文詳細說明的，處理器82可基于來自位置傳感器34₁、34₂、34₃的信號確定操作角度、旋入深度或者這兩者都確定，并且可基于這樣的操作角度、旋入深度或者這兩者調(diào)節(jié)電動工具10的操作。

如在圖5和圖8中所示，電動工具10可包括三個位置傳感器34₁、34₂、34₃，所述傳感器以三角形配置被放置在夾頭36的周圍。但是，在其他實施方式中，電動工具10可包括不同數(shù)量的位置傳感器。每一個位置傳感器34₁、34₂、34₃可包括一個或多個輻射源以及一個或多個輻射接收器，所述一個或多個輻射源以及一個或多個輻射接收器協(xié)作檢測相應(yīng)的傳感器與工件之間的距離。通常，每一個位置傳感器34₁、34₂、34₃的一個或多個輻射源可投影一個圖案到工件的表面。每一個位置傳感器34₁、34₂、34₃的一個或多個輻射接收器可接收被反射的圖案從而生成表示傳感器34₁、34₂、34₃和工件之間距離的信號。位置傳感器34₁、34₂、34₃可使用不同類型的輻射源和輻射接收器。例如，位置傳感器34₁、34₂、34₃可基于生成和檢測光輻射、電磁輻射或聲輻射操作。在一個實施方式中，位置傳感器34₁、34₂、34₃可用零件號為AL6180X的意法半導(dǎo)體近距離和環(huán)境光傳感(AIS)模塊實施。所述意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)AIS模塊測量光傳至目標并反射回AIS模塊所用的時間。然后，AIS模塊可基于測量時間獲得距離測量值(distance measurement)。在另一個實施方式中，可以用與美國專利4,968,146中描述的光深測量設(shè)備相似的方式實施位置傳感器34₁、34₂、34₃。這樣的光深測量設(shè)備基于反射回所述設(shè)備的光的多少獲得距離測量值。

在一些實施方式中，各個位置傳感器34₁、34₂、34₃可包括投影可見圖案到工件上的單個輻射源。這樣可見的圖案允許相應(yīng)的傳感器34₁、34₂、34₃中的一個或多個輻射接收器接收反射的圖案并且基于所接收到的反射圖案測量至工件的距離，此外，所述可見圖案允許電動工具10的使用者確定每一個位置傳感器34₁、34₂、34₃實際上所指向的目標工件。當電動工具10用于朝向工件的端部或邊緣時，一個或多個位置傳感器34₁、34₂、34₃可能沒有與工件對齊并且可能偏離所述端部或邊緣。所述可見的圖案可以使使用者使電動工具10重新對齊或者重新調(diào)整電動工具10的位置，使得每一個位置傳感器34₁、34₂、34₃將其圖案投影到目標工件上。此外，當控制器80確定各個位置傳感器34₁、34₂、34₃沒有適當?shù)刂赶蚬ぜr，控制器80可使位置傳感器34₁、34₂、34₃更改顯示的圖案。例如，當圖案位置不合適時，控制器80可使圖案閃爍，當位置合適時，控制器80可使圖案保持穩(wěn)定。

如在圖8至圖10中所示，第一位置傳感器34₁和第二位置傳感器34₂可被放置使得第一位置傳感器34₁被放置為面向夾頭36的左邊，而第二位置傳感器34₂被放置為面向夾頭36的右邊。此外，第一和第二位置傳感器34₁、34₂可被放置使得第一位置傳感器34₁的中心與第二位置傳感器34₂的中心之間的距離為D₁。第三位置傳感器34₃直接置于夾頭36的下方，使得穿過第三位置傳感器34₃的中心和夾頭36的中心的線在P點被均勻地二分第一位置傳感器34₁與第二位置傳感器34₂之間的距離D₁。此外，第三位置傳感器34₃可被放置使得第三位置傳感器34₃的中心與將第一和第二位置傳感器34₁、34₂連接起來的線的距離為E，與第二位置傳感器34₂的中心的距離為D₂，以及與第一位置傳感器34₁的中心的距離為D₃。最后位置傳感器34₁、34₂、34₃可被如此放置，使得當電動工具10垂直于工件時，每一個位置傳感器34₁、34₂、34₃與工件的距離相等。

由于位置傳感器34₁、34₂、34₃以這種方式放置，則控制器80可確定角度α₁(該角度對應(yīng)于電動工具10相對于工件的左到右的傾斜)和角度β(該角度對應(yīng)于電動工具10相對于工件的后到前的傾斜)。具體來說，控制器80可使用分別從傳感器34₁、34₂獲得的距離S₁、S₂和傳感器34₁、34₂之間的已知距離D₁，按照下面的等式1確定角度α₁。同樣地，控制器80可使用分別從傳感器34₂、34₃獲得的距離S₂、S₃和傳感器34₂、34₃之間的已知距離D₂，按照下面的等式2，確定角度α₂。同樣地，控制器80可使用分別從傳感器34₁、34₃獲得的距離S₁、S₃和傳感器34₁、34₃之間的已知距離D₃，按照下面的等式3，確定角度α₃。最后，控制器80可使用分別從傳感器34₁、34₂、34₃獲得的距離S₁、S₂、S₃和從第三位置傳感器34₃到將第一位置傳感器34₁與第二位置傳感器34₂連接起來的線的已知距離E，按照下面的等式4確定角度β。

等式1:

等式2:

等式3:

等式4:

上面的等式4基于以上文描述的方式，基于第三位置傳感器34₃將第一和第二傳感器34₁、34₂之間的距離相等地二分。但是，等式4可容易地被修改以提出這樣的一個實施方式，在該實施方式中，第三位置傳感器34₃在第一和第二位置傳感器34₁、34₂之間不是等距的。具體來說，對應(yīng)于由第一和第二傳感器34₁、34₂檢測到的平均距離的表達式(S₁+S₂)/2可變?yōu)?off₂/D₁)*S₁+(off₁/D₁)*S₂，在該表達式中，off₁和off₂分別對應(yīng)于點P(第三位置傳感器34₃在該點二分距離D₁)與相應(yīng)的位置傳感器34₁、34₂之間的距離。

現(xiàn)參照圖11，示出了針對零操作模式的流程圖200。如上文所提到的，零操作模式中的電動工具10可允許使用者為后來的盲孔模式或自定義齊平模式的使用設(shè)定自定義零值Z。為了這個目的，使用者在205可鉆一個需要的深度的孔或?qū)⒙葆斝胨枰纳疃?。在一個實施方式中，當達到各個預(yù)定深度間隔時，電動工具10被配置為生成指示。例如，當獲得各個預(yù)定深度間隔(例如1/4”)時，電動工具10可生成一個或多個信號，該信號引發(fā)觸覺嗡嗡聲、聽得見的嗶嗶聲、視覺LED照明等。例如，當獲得1/4"深度時電動工具10可提供短的指示，當獲得1/2"深度時電動工具10可提供雙重短的指示，當獲得3/4"深度時電動工具10可提供短的指示，當獲得1"深度時電動工具10可提供長的指示?；谶@樣的指示，為了使電動工具10為進一步的參考設(shè)定并存儲期望零值Z，使用者可以在期望的深度手動地使電動工具10停止。雖然當達到每一個間隔深度時，電動工具10可使用相同的指示，以上文相似的方式改變指示可減少使用者失去指示數(shù)目從而為不期望得到的深度設(shè)定零值Z的可能性。

控制器80在210中可檢測到使用者已經(jīng)獲得期望的深度并且要求設(shè)定零值Z?？刂破?0在215可基于從每個位置傳感器34₁、34₂、34₃接收到的信號針對每個位置傳感器34₁、34₂、34₃獲得的距離測量值S₁、S₂、S₃?？刂破?0在220可檢測并忽略被阻塞的距離測量值S₁、S₂、S₃。在工作環(huán)境中，灰塵、泥土、木屑粒子等覆蓋一個或多個位置傳感器34₁、34₂、34并不罕見。小于從每個位置傳感器34₁、34₂、34₃到夾頭36的末端39(見圖3和圖4)的距離C₁、C₂、C₃的距離可表示每個位置傳感器34₁、34₂、34₃被這樣的粒子阻塞、可表示每個位置傳感器34₁、34₂、34₃失靈或者可表示其他事物引起可不正確的讀數(shù)。因此，控制器80在220可忽略或刪除任何小于從每個位置傳感器34₁、34₂、34₃到夾頭36的末端39的距離C₁、C₂、C₃的距離測量值S₁、S₂、S₃。

如果控制器80在222中確定所有的距離測量值S₁、S₂、S₃已經(jīng)被忽略，那么控制器80在225可生成呈現(xiàn)給使用者出錯或警告消息的信號。例如控制器8可經(jīng)由角度指示器38或經(jīng)由傳感器34₁、34₂、34₃投影的可見圖案或經(jīng)由以上兩者呈現(xiàn)這樣的出錯消息。

如果控制器80在224中確定只有其中一個距離測量值S₁、S₂、S₃被保留或沒有被忽略，那么為了選擇所述一個保留的距離測量值S₁、S₂、S₃作為自定義零值Z，控制器80進入226?？刂破?0在250中可為進一步的參考存儲獲得的零值Z。

否則，控制器80在230中可針對每一對所保留的距離測量值S₁、S₂、S₃根據(jù)等式1到各個3確定對應(yīng)的角度α₁、α₂、α₃。在一個實施方式中，如果各對傳感器34₁、34₂、34₃的其中之一或其兩者的距離測量值S₁、S₂、S₃沒有被保留，那么控制器80在232可設(shè)定對應(yīng)的角度α₁、α₂、α₃的值，該值表示角度α₁、α₂、α₃是未知的或者該角度α₁、α₂、α₃存在于預(yù)定的可接受的范圍之外。

在235中，控制器80可根據(jù)等式4確定角度β。在一個實施方式中，如果所有的三個傳感器34₁、34₂、34₃的距離測量值S₁、S₂、S₃沒有被保留，那么控制器80在235中設(shè)定角度β的值，該值表示角度β是未知的或者角度β存在于預(yù)定的可接受的范圍之外。

在240中，控制器80可確定所有的角度α₁、α₂、α₃、β是否在預(yù)定的可接受的范圍之內(nèi)。例如，如果各個角度α₁、α₂、α₃、β在75°與105°之間，即與垂直角度相差±15°，控制器80可確定角度α₁、α₂、α₃、β在預(yù)定的可接受的范圍之內(nèi)。如果所有的角度α₁、α₂、α₃、β在預(yù)定的可接受的范圍之內(nèi)，那么為了確定并存儲自定義零值Z，控制器80可進入245中。具體來說，控制器80在245中可將距離測量值S₁、S₂、S₃平均以獲得自定義零值Z。在250中，控制器80可在存儲器84中為進一步的參考存儲所獲得的值Z。

如果不是所有的角度α₁、α₂、α₃、β都在預(yù)定的可接受的范圍之內(nèi)，控制器80在225中可通過角度指示器38、或通過位置傳感器34₁、34₂、34₃投影的圖案或經(jīng)由以上兩者向使用者呈現(xiàn)出錯或警告消息。例如，控制器80可使角度指示器38呈現(xiàn)出出錯代碼，反射發(fā)光二極管(LED)或生成一些其他表示出錯的可見的展示?？商娲鼗蛘吡硗猓刂破?0可使位置傳感器34₁、34₂、34₃投影閃光的圖案，不同顏色的圖案或一些其他傳達給電動工具10的使用者出錯或警告信息的可見的示出。

然后，控制器80在260中可將最短的保留的距離測量值S₁、S₂、S₃選擇作為自定義零值Z。這樣做確保了控制器80不使用可能與和工件不一致的位置傳感器34₁、34₂、34₃(例如，將他們相應(yīng)的輻射投影偏離工件的端點或邊緣)相關(guān)聯(lián)的距離測量值S₁、S₂、S₃。之后為了存儲獲得的零值Z，控制器80可進入250。

現(xiàn)參照圖12A到圖12B，它們示出了自定義齊平模式或自動齊平模式的控制邏輯的一個實施方式流程圖300。在自定義齊平模式中，零值Z是通過圖11中的過程或其相似的過程而設(shè)定的自定義值。在自動齊平模式中，基于普通樣式螺釘以及可能是從一組預(yù)先定義的普通樣式螺釘中識別出的一種普通樣式的使用者選擇設(shè)定零值。

在方框305中，控制器80可確定觸發(fā)器22是否被啟動。如果沒有啟動，則控制器80在310中可確定電動機90是否停止。如果沒有停止，則為了將制動器96應(yīng)用到電動機90并且使電動機90停止，控制器80在315可啟動制動器96。否則控制器80什么都不做并返回至305，以便確定觸發(fā)器22是否被啟動。

如果觸發(fā)器22被啟動，則控制器在320可從每一個位置傳感器34₁、34₂、34₃獲得距離測量值S₁、S₂、S₃?？刂破?0在325可忽略或刪除任何小于相應(yīng)的夾頭距離C₁、C₂、C₃的距離測量值S₁、S₂、S₃，所述夾頭距離C₁、C₂、C₃對應(yīng)于沿著正交于工件方向的線從相應(yīng)的傳感器34₁、34₂、34₃到夾頭36的末端的距離。

在330中，控制器80確定鉆孔/旋入過程是否已經(jīng)進行。在一個實施方式中，控制器80可基于標記F是否被設(shè)定而做出這樣的判定。例如，如果設(shè)定，那么控制器80可確定電動工具10正在齊平地旋入螺釘或鉆孔，并且可持續(xù)到345。否則，控制器80可確定電動工具10正在開始鉆孔/旋入過程。在這種情況下，控制器80在335可為鉆孔/旋入過程初始化控制值。例如，控制器80可設(shè)定標記F，以表明齊平旋入螺釘或鉆盲孔的過程已經(jīng)開始。控制器80可為初始深度測量值(depth measurement)M和電動工具10的初始每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)值R進一步存儲初始值(例如，0)?？刂破?0在340可在存儲器84中存儲所保留的距離測量值S₁、S₂、S₃，并且進入360以確定所保留的測量數(shù)目。

在345中，控制器80可將當前距離測量值S₁、S₂、S₃與前面存儲在存儲器84中的距離測量值S₁、S₂、S₃進行比較，并保留與對應(yīng)的之前讀數(shù)相差不超過臨界百分比(如10％)T的當前距離測量值S₁、S₂、S₃。通過忽略這樣的距離測量值S₁、S₂、S₃，控制器80可避免將深度測量值基于不準確反應(yīng)電動工具10的深度的距離測量值S₁、S₂、S₃。例如，位置傳感器S1、S2、S3在鉆孔/旋入過程中可變得方向偏離并且偏離工件的端點或邊緣投影輻射或者可能被灰塵或在鉆孔/旋入過程中生成的碎片阻塞。

控制器80在350中可基于所保留的距離測量值S₁、S₂、S₃更新所存儲的距離測量值S₁、S₂、S₃?？刂破?0在360可確定有多少距離測量值S₁、S₂、S₃被保留。如果零個距離測量值S₁、S₂、S₃被保留，那么控制器80在365可生成一個或多個信號，該信號可使位置傳感器34₁、34₂、34₃和/或角度指示器38向使用者顯示警告?？刂破?0在370可應(yīng)用制動器98使電動機90停止，從而停止鉆孔/旋入處理。

如果單個測量值S₁、S₂、S₃被保留，那么控制器80在375可使用保留的測量值S₁、S₂、S₃作為電動工具10的深度測量值M。在380中，控制器80可確定電動工具10的深度測量值M是否大于零值Z。如果大于零值Z，那么控制器80在385可生成一個或多個信號，該信號可使電動機90驅(qū)動或繼續(xù)驅(qū)動夾頭36。否則，控制器80在370可生成一個或多個信號，該信號在清除在385的標記F并退出流程圖300之前應(yīng)用制動器96使電動機90停止。一旦在380確定深度測量值已經(jīng)達到零值Z，控制器80可進一步為使用者呈現(xiàn)指示表明期望深度已經(jīng)達到。例如，控制器80可生成一個或多個信號，該信號經(jīng)由揚聲器、鈴、鐘錘等引發(fā)可聽見的指示和/或經(jīng)由例如角度指示器38的燈光引發(fā)視覺指示。

如果保留了兩個或兩個以上的測量值S₁、S₂、S₃，那么控制器80在390可根據(jù)等式1到等式3為每一對保留的測量值S₁、S₂、S₃確定相應(yīng)的角度α₁、α₂、α₃。在395中，控制器80可確定所有的角度α₁、α₂、α₃是否在可接收的范圍內(nèi)(例如在75°到105°之間)。如果不是所有的角度α₁、α₂、α₃都在可接收的范圍內(nèi)，那么控制器80在397可生成一個或多個信號，該信號使位置傳感器34₁、34₂、34₃和/或角度指示器38向使用者顯示警告消息。在400中，控制器80將深度測量值M設(shè)置為最短的保留的測量值S₁、S₂、S₃。然后，控制器80可進入380，以確定獲得的深度測量值M是否表示電動工具10已經(jīng)達到與所存儲的零值Z相關(guān)聯(lián)的期望深度。

如果所有的角度α₁、α₂、α₃都在可接受的范圍內(nèi)，則控制器80在405中可將深度測量值M被設(shè)置為所保留的距離測量值S₁、S₂、S₃的平均值。然后，控制器80可進入380以確定所獲得的深度測量值M是否表示電動工具10已經(jīng)達到與所存儲的零值Z相關(guān)聯(lián)的期望深度。

如上文提到的，如果所獲得的深度測量值M大于零值Z，那么控制器80在385可生成一個或多個信號，該信號可使電動機90驅(qū)動或繼續(xù)驅(qū)動夾頭36。然后，如圖12C中所示出的，控制器80可保護電動工具10使其免于凸起偏離(cam-out)。具體來說，控制器80在430可確定獲得的深度測量值M是否大于之前存儲的深度測量值M。如果測量值M增加，則凸起偏離情況(在此情況下，螺絲刀頭從螺釘頭上滑脫)可能會發(fā)生在電動工具10上。在這種情況下，控制器80可進入440進一步檢查凸起偏離情況。否則，控制器80在435可更新所存儲的深度測量值M并且回到305檢查觸發(fā)器22的狀態(tài)。

在440中，控制器80可將當前的電動機90的RPM值與存儲的RPM值R進行比較，以便確定電動機90的RPM值的增加是否已經(jīng)超過臨界RPM值(例如，100RPM)TR。在一個實施方式中，電動機90被實施為無刷DC電動機，所述無刷直流電動機具有控制電動機90轉(zhuǎn)速的內(nèi)部電路系統(tǒng)。在這樣的實施方式中，控制器80可從這樣的電動機90的內(nèi)部電路系統(tǒng)中獲得當前RPM值。在其他的實施方式中，電動工具10可包括在電動機90上的電感傳感器，該傳感器為控制器80提供一個或多個表示電動機90當前RPM值的信號。如果RPM值的增加沒有超過臨界RPM值TR，那么控制器80可確定沒有發(fā)生凸起偏離情況。同樣，控制器80在445可更新所存儲的RPM值R并且進入305以便檢查觸發(fā)器22的狀態(tài)。

然而，如果RPM值的增加已經(jīng)超過臨界RPM值TR，那么控制器80可確定發(fā)生了凸起偏離情況。因此，控制器80在450中可生成一個或多個信號，該信號應(yīng)用制動器96使電動機90停止?？刂破?0在方框455中可等待，直到當前RPM值為零并且傳感器測量值S₁、S₂、S₃的平均值在存儲的深度測量值M的臨界水平(例如0.063英寸)內(nèi)。在確定當前RPM值和傳感器測量值S₁、S₂、S₃的平均值在臨界水平TM之內(nèi)之后，控制器80可進入305，以便檢查觸發(fā)器22的狀態(tài)。

如上文所說明的，當達到零值Z時，控制器80應(yīng)用制動器96來使電動機90停止。在一個實施方式中，使用者經(jīng)由觸發(fā)器22可使控制器80進一步根據(jù)最后修整操作模式(finishing mode of operation)或遞增操作模式(incremental mode of operation)來驅(qū)動電動機90。例如，使用者可以使觸發(fā)器22超程(over-travel)，使得觸發(fā)器22選擇最后修整操作模式移動過第一停止位置24而移往第二操作位置25。在另一個實施方式中，使用者選擇最后修整操作模式，在零值Z達到之后可以在預(yù)定時間繼續(xù)握著觸發(fā)器22。

在最后修整操作模式中，控制器80可使電動機90以最后修整速率驅(qū)動夾頭36，從而使夾頭36以比正常操作速率慢的速率轉(zhuǎn)動，直到觸發(fā)器22被松開。例如，對于沖擊工具，控制器80可使錘子94以較慢的最后修整速率(如1擊/秒)來通過電動機90沖擊夾頭36。對于非沖擊工具，控制器80可使電動機90以較慢的最后修整速率(如1/4轉(zhuǎn)/秒)轉(zhuǎn)動夾頭36。這樣較慢的最后修整速率允許進一步地將螺釘旋入工件同時減少凸起偏離的機會，并且使使用者更容易控制電動工具10，這樣螺釘被齊平旋進工件而又不會旋入過度。

現(xiàn)參照圖13至圖15，示出了角度指示器38的一些不同的實例實施方式。在圖13中，示出了角度指示器500，該指示器包括一個單獨的指示燈510。在這樣的實施方式中，當電動工具10垂直于或在可接收的范圍內(nèi)(例如±15°)垂直于工件時，控制器80可生成連續(xù)不斷地使燈510發(fā)光的信號。控制器80可進一步生成使燈510經(jīng)由燈510的各種閃光的圖案向使用者傳遞消息(例如，警告和/或出錯消息)的信號。

在圖14中示出了角度指示器520，該指示器包括中央指示燈521以及左側(cè)指示燈522、右側(cè)指示燈524、頂部指示燈526和底部指示燈528?？刂破?0可生成信號，該信號以與圖15的指示燈510相似的方式驅(qū)動中央指示燈521。也就是說，當電動工具10在可接收的范圍內(nèi)垂直于工件時，所述控制器80可連續(xù)不斷地使中央指示燈521發(fā)光。當電動工具10不在可接收的范圍內(nèi)垂直時，控制器80可使相應(yīng)的一個或多個指示燈522、524、526、528發(fā)光，以指示電動工具10在哪個方向上沒對齊?？刂破?0通過使指示燈522、524、526、528發(fā)光可幫助使用者使電動工具10重新對齊，使得電動工具10在可接收的范圍內(nèi)垂直于工件。

在圖15中示出了角度指示器530，該指示器具有第一顯示器532和第二顯示器534。在一個實施方式中，每一個顯示器532和534包括兩位的數(shù)字七段顯示器?？刂破?0可生成使顯示器532、534呈現(xiàn)確定的角度α和β的控制信號。在一個實施方式中，角度α對應(yīng)于電動工具10左到右的角度，而角度β對應(yīng)于電動工具10上到下的角度。在這樣的實施方式中，顯示器532可示出左到右的角度或α角度，而顯示器534可示出上到下的角度或β角度。除了顯示相應(yīng)的角度，控制器80可進一步使顯示器532、534顯示一條或多條消息(例如，警告或出錯消息)。這樣的消息可包括一個或多個數(shù)字符號、字母符號或其他符號?？刂破?0可進一步使顯示器532、534呈現(xiàn)各種閃光的圖案，以便進一步向使用者傳達消息。

雖然本發(fā)明參照特定的實施方式進行描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將要理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可做出各種改變并且等效的實施方式可替換。另外，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可做出很多修改，以便使具體的情況或材料適應(yīng)于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明旨在不將其限制在特定的實施方式或公開的實施方式中，而是旨在包括在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)所有實施方式。