位置反馈控制方法和电动工具技术

本公开涉及位置反馈控制方法和电动工具。描述了电动工具和操作电动工具的方法的多个实施例。该电动工具可包括第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和控制器。第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器中的均可生成表示相应的位置传感器与工件之间的距离的信号。该控制器可基于第一信号、第二信号和第三信号确定电动工具相对于工件的一个或多个角度，并且呈现该一个或多个角度是否在预定范围内的指示。该控制器可基于第一信号、第二信号和第三信号进一步获得深度测量值，并且基于所获得的深度测量值生成控制电动工具操作的一个或多个控制信号。

Position feedback control method and power tool

The present disclosure relates to position feedback control methods and power tools. A plurality of embodiments of a power tool and a method of operating an electric tool are described. The power tool may include a first position sensor, a second position sensor, a third position sensor, and a controller. A first position sensor, a second position sensor, and a third position sensor may generate a signal indicating a distance between the corresponding position sensor and the workpiece. The controller may determine one or more angles of the power tool relative to the workpiece based on the first signal, the second signal, and the third signal, and indicate whether the one or more angles are within a predetermined range. The controller may further obtain a depth measurement value based on a first signal, a second signal, and a third signal, and generates one or more control signals to control the operation of the power tool based on the obtained depth measurement values.

【技术实现步骤摘要】
位置反馈控制方法和电动工具
各种实施方式涉及一种电动工具，并且更具体地，涉及基于所检测到的位置控制电动工具(powertool)的操作。
技术介绍
用传统电钻或电动螺丝刀旋入螺钉要求工具的精确的手动调节以获得准确的深度。这样的电钻或电动螺丝刀的使用者通常必须恰好在准确的时刻松开触发器。电动旋入螺钉通常是一个快速的过程，对于多数使用者来说，这使得精确调节成为一个挑战。不精确的调节通常会导致螺钉的过度旋入或旋入不足。过度旋入螺钉导致螺钉旋入过深并且可能使螺钉或旋入了螺钉的工件(workpiece)失效。旋入不足导致螺钉旋入不够深，因此为了齐平地旋入螺钉，需要重新开始旋入过程。但是，在阻止不齐平之后重新开始旋入过程通常会导致螺丝刀头滑脱，使螺钉脱落或损害螺钉，或者损坏旋入了螺钉的工件。通过将这样的系统与在本申请其余的部分陈述的本专利技术的方面进行比较，常规和传统方法的局限和缺点对于本领域的技术人员来说是很明显的。
技术实现思路
结合附图中的至少一个基本示出和/或描述了位置反馈控制方法和使用该方法的电动工具，并且在所述权利要求中更加全面地陈述了所述位置反馈控制方法和使用该方法的电动工具。将从下面的描述和附图中更加全面地理解本专利技术的优点、方面和新颖的特征及其示例性实施方式的具体细节。附图说明为了清晰示出之目的，在附图中示出的示例性元件无需按比例绘制。就这一点而言，例如，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大以便提供清晰度。此外，在认为合适的地方，参考标记在这些附图中被重复以便表明对应或类似的元件。图1提供了根据一个实施方式的电动工具的透视图。图2提供了图1示出的电动工具的另一个透视图。图3提供了图1中示出的电动工具的侧视图，其包括其触发器的放大视图。图4提供了图1中示出的电动工具的俯视图。图5提供了图1中示出的电动工具的前视图。图6提供了图1中示出的电动工具的后视图。图7提供了图1中示出的电动工具的后面的方框图。图8示出了针对图1中示出的电动工具的位置传感器的一个方向。图9示出了图1中示出的电动工具第一操作角度。图10示出了图1中示出的电动工具第二操作角度。图11示出了针对图1中示出的电动工具的实例零操作模式(zeromodeofoperation)的流程图。图12A至图12C示出了针对图1中示出的电动工具的实例盲孔操作模式或自动齐平操作模式的流程图。图13示出了用于图1中示出的电动工具的角度指示器的一个实例。图14示出了用于图1中示出的电动工具的角度指示器的另一个实例。图15示出了用于图1中示出的电动工具的角度指示器的又一个另外实例。具体实施方式本专利技术的方面总体上涉及电动工具和用于这种电动工具的位置反馈控制。以下说明集中于电钻/电动螺丝刀的实施方式，所述电钻/电动螺丝刀可用于在钻头被电钻/电动螺丝刀的夹头(chuck)固定时在工件上钻孔，或者用于在螺丝刀头被电钻/电动螺丝刀的夹头固定时将螺钉旋入工件。但是所述位置反馈控制的各种方面可应用于广范围的电动工具，例如电钻、螺丝刀、锯子、切刀和电锤。现参照图1至图6，示出了无绳电动工具(cordlesspowertool)10的数个外观图。虽然示出了无绳电动工具，下文描述的电动工具10的各个方面也可实施在有绳电动工具中。如图所示，电动工具10可包括手柄20，该手柄耦接在上部30与基座部(baseportion)40之间。基座部40可被配置为收纳电池组，所述电池组可用于为电动工具10提供电力。基座部40可进一步包括下支承件(lowersupport)42，当电动工具10置于水平面上时，所述下支承件42能够使电动工具10保持在直垂直状态。手柄20可设置一表面，使用者可通过该表面抓住并握紧电动工具10。如图所示，手柄20可包括朝向手柄20上端的触发器22。触发器22可被这样放置以便使用者可通过用握住电动工具10的那只手的手指(例如食指)按压触发器22来启动触发器22。在一些实施方式中，触发器22可具有第一运动范围(firstrangeoftravel)RT1和第二运动范围(secondrangeoftravel)RT2，这使得使用者能够在这两种操作模式中进行选择。第一操作模式可以与在静止位置23与第一停止位置24之间的第一运动范围RT1相关联。第二操作模式可以与在第一停止位置24与第二停止位置25之间的第二运动范围RT2相关联。为区别这两种操作模式，触发器22可包括第一弹簧26和第二弹簧27，第一弹簧26和第二弹簧27协作向触发器22施加抗力。具体来说，弹簧26可在触发器22沿着在静止位置23与第一停止位置24之间的第一运动范围运动时向触发器22施加第一力量。第一弹簧26和第二弹簧27在触发器22沿着从第一停止位置24到第二停止位置25的第二运动范围运动时可协作向触发器22施加第二力量，该力量大于施加在触发器22上的第一力量。以这种方式，为了使触发器22移过第一停止位置24，则可能需要使用者在触发器22上施加另外的力量。如图所示，上部30可包括沿着上表面35放置的模式选择器32。上部30可进一步包括位置传感器341、342、343，所述位置传感器341、342、343朝向电动工具10的前部31被放置于夹头36的周围。上部30可进一步包括角度指示器38，所述指示器38被置于朝向电动工具10的背部33。通常，模式选择器32令使用者能够从数个不同的操作模式中进行选择。为了这个目的，模式选择器32可包括线性滑动选择器，令使用者能够将所述选择器在数个不同的位置间线性地滑动。不同的位置中的每一个可对应于电动工具10的不同的操作模式。例如，在一个实施方式中，模式选择器32可被设置在对应于与位置传感器341、342、343相关联的各种操作模式的位置处。在一个实施方式中，模式选择器32能够在与位置传感器341、342、343相关联的关闭模式(offmode)、盲孔模式(blindholemode)、自动齐平模式(autoflushmode)、自定义齐平模式(customflushmode)和零模式(zeromode)中进行选择。关闭模式通常对应于位置传感器341、342、343关闭、失灵或被忽略的模式。像这样的情况，电动工具10的操作方式与没有这样的位置传感器341、342、343的电动工具相似。盲孔模式允许电动工具10的使用者钻指定的可重复的深度的盲孔。自动齐平模式允许电动工具10的使用者使用普通/包含的长度的钻头将普通样式的螺钉齐平插入工件中。自定义齐平模式允许电动工具10的使用者在自定义零点设定之后将螺钉齐平旋入工件中。零模式允许使用者针对盲孔模式或自定义齐平模式设定自定义零点。虽然电动工具10的一些实施方式可支持上面提到的每一种模式，其他的实施方式可支持这些模式的子集、可支持另外的模式或者可支持这些模式的子集以及另外的模式。如上文所述，模式选择器32可包括沿着上部30的上表面35的线性滑动选择器。其他实施方式可为模式选择器32提供不同的位置诸如例如在上部30的不同位置或电动工具10的不同部分(诸如，手柄20或基座部40)。此外，虽然在图1到图6中，模式选择器32被示为线性滑动，其他实施方式可使用不同类型的选择器。例如，模式选择器32可包括为选择期望的操作模式可被驱动的旋转拨号盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动工具，包括：第一位置传感器，被配置为生成表示所述第一位置传感器与工件之间的第一距离的第一信号；第二位置传感器，被配置为生成表示所述第二位置传感器与所述工件之间的第二距离的第二信号；以及控制器，被配置为基于所述第一信号和所述第二信号确定所述电动工具相对于所述工件的第一角度并且呈现所述第一角度是否在预定范围内的指示。

【技术特征摘要】
2015.10.30 US 14/927,9321.一种电动工具，包括：第一位置传感器，被配置为生成表示所述第一位置传感器与工件之间的第一距离的第一信号；第二位置传感器，被配置为生成表示所述第二位置传感器与所述工件之间的第二距离的第二信号；以及控制器，被配置为基于所述第一信号和所述第二信号确定所述电动工具相对于所述工件的第一角度并且呈现所述第一角度是否在预定范围内的指示。2.根据权利要求1所述的电动工具，进一步包括：第三位置传感器，被配置为生成表示所述第三位置传感器与所述工件之间的第三距离的第三信号；其中，所述控制器进一步被配置为基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号确定所述电动工具相对于所述工件的第二角度并且呈现所述第二角度是否在所述预定范围内的指示。3.根据权利要求2所述的电动工具，进一步包括：夹头，被配置为固定工具；以及电动机，被配置为使所述夹头和所固定的工具旋转；其中，所述控制器进一步被配置为：基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号获得深度测量值；并且基于所获得的深度测量值生成控制所述电动机的操作的一个或多个控制信号。4.根据权利要求2所述的电动工具，进一步包括：具有末端的夹头，被配置为固定工具；以及电动机，被配置为使所述夹头和所固定的工具旋转；其中，所述控制器进一步被配置为：基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号确定所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离；保留任何一个比在相应的位置传感器与所述夹头的末端之间的距离大的所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离；基于所保留的距离确定深度测量值；以及基于所获得的深度测量值生成控制所述电动机的操作的一个或多个控制信号。5.根据权利要求2所述的电动工具，进一步包括：具有末端的夹头，被配置为固定工具；以及电动机，被配置为使所述夹头和所固定的工具旋转；其中，所述控制器进一步被配置为：基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号确定所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离；如果所述第一角度在所述预定范围内，则基于所述第一距离和所述第二距离确定深度测量值；以及基于所获得的深度测量值生成控制所述电动机的操作的一个或多个控制信号。6.根据权利要求4所述的电动工具，其中，所述控制器被配置为生成所述一个或多个控制信号，使得当所述控制器基于所获得的深度测量值检测到凸起偏离状况时，所述一个或多个控制信号使所述电动机停止。7.根据权利要求4所述的电动工具，其中，所述控制器被配置为生成所述一个或多个控制信号，使得当所述控制器确定所获得的深度测量值与用于使所述电动机停止的预定深度相对应时，所述一个或多个控制信号使所述电动机停止。8.根据权利要求1所述的电动工具，进一步包括：具有末端的夹头，被配置为固定工具；电动机，被配置为使所述夹头和所固定的工具旋转；以及触发器，具有与第一操作模式相关联的第一运动范围和与第二操作模式相关联的第二运动范围；其中，所述控制器被配置为基于所述触发器处于所述第一运动范围中而生成根据所述第一操作模式操作所述电动机的一个或多个控制信号以及基于所述触发器处于所述第二运动范围中而生成根据所述第二操作模式操作所述电动机的一个或多个控制信号。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩·托得·雷泽，科迪·莱尔·迈尔，
申请(专利权)人：西尔品牌有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US