具有自动紧急停止的电动切割工具制造技术

本发明专利技术涉及一种安全切割工具(10)，它包括：‑导电的切割构件(12)；‑用于致动切割构件(12)的电动马达(20)；‑用于将切割工具(10)握持在使用者手中的握柄(30)，该握柄与切割工具电绝缘；‑切割触发控制器(28)，其可以由握住该握柄的使用者的手致动，该切割触发控制器与该切割工具电绝缘；‑对使用者与切割构件接触敏感的紧急停止装置(40)。根据本发明专利技术，所述紧急停止装置由比较器控制，该比较器比较包括切割工具的第一电路和用作基准的第二电路的阻抗，所述第一和第二电路包括设置在该工具的握柄(30)和切割触发控制器(28)中的至少一者上的手动接触电极。本发明专利技术还涉及用于控制这种工具的方法。本发明专利技术适用于电动修枝剪和剪具。

Electric cutting tool with automatic emergency stop

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自动紧急停止的电动切割工具
本专利技术涉及一种设置有自动紧急停止装置的电动控制式安全切割工具。紧急停止装置旨在防止在使用者在工具运转时与切割工具的切割元件意外接触的情况下对切割工具的操作者造成严重伤害。至少，本专利技术的目的在于将任何伤害限制为轻度伤害。例如关于电动修枝剪，严重伤害的特点是深切，例如完全割断操作者手指的一部分。而轻度伤害可与荆棘丛中的手部皮肤擦伤相提并论，其可能会引起一点点出血。如果紧急停止不是在操作人员自发干预的情况下被触发，而是在简单检测到存在危险伤害的状况时被触发，则认为紧急停止装置是自动的。本专利技术可以应用于各种切割工具，尤其是具有活动刀片的便携式电动切割工具，例如修枝剪或剪具，或甚至是链锯、圆锯、钻头或磨床。
技术介绍
下列文献给出了现有技术的说明：FR2712837FR2779669FR2831476FR2838998FR2846729FR2963081FR3001404EP2490865EP2825811US5025175US7365955这些文献涉及带有电子控制装置的机器和工具，该电子控制装置带有紧急停止装置，以避免对操作人员造成伤害。在这些文献中，可以找到许多工具，例如用一只手握住以修剪植物的电动修枝剪。在此示例中，操作人员用一只手握住电动修枝剪，然后用他的第二只空闲的手来操纵已切割或要切割的植物。当未握住修枝剪的手在切割期间紧邻切割元件或与切割元件接触时，存在伤害危险。在修枝剪或剪具的情况下，切割元件在大多数情况下以固定刀片或钩以及枢转刀片的形式呈现。枢转刀片在钩上的打开位置和闭合位置之间枢转，在枢转刀片与钩之间有剪切作用。某些修枝剪的切割元件还可以包括两个彼此配合的活动刀片，以便在刀片从打开位置转入闭合位置时实现剪切作用。在钻头、磨床、圆锯或链锯的情况下，切割元件具有围绕轴旋转的切割零件。在诸如剪切机、破碎机或圆锯的机床中，切割元件以围绕轴旋转或相对于固定框架进行平移运动的切割零件的形式呈现。采用各种手段来检测手与切割元件的紧邻或接触。可以特别是区分无线电装置、刀片上的电位检测装置、电容装置或阻抗测量装置。已知的安全装置采用通过通信链接与安全装置电连接的手套、鞋子或信标。链接可以是有线链接，也可以是赫兹波。当使用手套时，手套配有电导体，其功能是在手套与切割元件之间建立测量电路。类似地，可以使用导电鞋来建立接地并且包括操作人员身体的测量电路。使用电子信标、导电手套和导电鞋，或更一般地使用与切割工具电连接的衣服的导电物品，用于检测操作人员与切割元件的接触。响应于例如检测到衣物的导电物品与切割元件的接触而紧急停止切割操作可以避免或限制可能的伤害的严重性。然而，已知的安全装置确实给操作人员带来了一定困难或缺点。这些特别是包括以下内容：-穿着导电衣服、特别是导电手套引起的不适，-导电衣服与修枝剪之间的有线连接引起的不适，-切断导电衣服与修枝剪之间的有线连接的危险，-如果忘记穿上导电服或检测信标，或者未正确穿戴这些附件，则有受伤危险。-与安全装置和切割元件之间的接触故障有关的风险。例如，过多使用后导电手套的磨损、维护不良、意外劣化或绝缘物质沉积在手套或切割元件上(例如树液、油或油脂)存在改变甚至遮挡安全装置接收到的信号的风险。这可能在短时间内使安全装置无法操作，而操作人员不会事先意识到。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安全切割工具，它不具有任何上述缺点。实际上，本专利技术的目的是提供一种安全切割工具，其不使用诸如手套的导电衣物，并且不需要佩戴信标。本专利技术提出一种包括安全装置的切割工具，该安全装置简单地利用与其紧邻或接触的操作者的身体的导电性来检测操作人员与切割元件之间是否存在接触，从而防止任何受伤的危险。然而，利用尤其是可通过其阻抗测量的人体的简单导电性确实给操作人员的身体与安全装置或切割元件之间的电接触质量带来了一些困难。人体的固有阻抗实际上是低值并且不会改变。操作人员的身体与导电部分、例如手动接触电极或导电切割刀片的切割刃之间的接触阻抗不是这种情况。事实上，该阻抗可能会以很大的比例变化。它可能会根据操作人员的皮肤特性、皮肤是否潮湿、手动接触电极的表面特性(尺寸、粗糙度、电导率等)、气候条件或操作人员施加的接触压力而有所不同。例如，皮肤干燥的手的电导率非常低。它以低压力与手动接触电极接触可产生可达到数十万欧姆的值的高接触阻抗。相反，与潮湿的手—尤其是在海边的含盐环境中—接触会引起几千欧姆、甚至只有几百欧姆或只有几欧姆的低接触阻抗。例如，如果接触发生在导电性非常高的切割区域、例如修枝剪的刀刃，则操作人员身体的一部分与切割元件的接触可能会转化为几欧姆或甚至几百欧姆的阻抗值，具体取决于所施加的接触压力。然而，如果接触发生在切割元件的另一部分上，例如在具有薄的绝缘涂层的切割刀片的侧面上，则阻抗值可以为数百欧姆或甚至数千欧姆或更大。通过使用导致接触阻抗仅在很小的数值范围内变化的衣服和/或导电的有线链路，可以避免这些危险。如果情况不是这样，则必须考虑这些危险，以免损害切割工具的安全性。实际上，操作人员与安全装置和切割元件的同时接触会在切割元件与包括安全装置的工具之间产生很大范围的可能的阻抗值。在这种情况下，不可能可靠地确定操作人员与切割元件之间的实际接触的风险。为了克服这些困难，本专利技术提出一种安全切割工具，它包括：-导电的切割元件，-切割元件的电动控制式致动马达，-切割工具的用于操作人员的手的握柄，该握柄与切割元件电绝缘，-切割触发控制器，其由操作人员的抓住握柄的手致动，该切割触发控制器与切割元件电绝缘，和–对操作人员与切割元件的接触敏感(能作出响应)的紧急停止装置。根据本专利技术，该工具的特征在于包括：-至少一个第一手动接触电极和至少一个第二手动接触电极；第一手动接触电极和第二手动接触电极彼此电绝缘并且位于手柄或切割触发控制器上，-第一电路，其包括所述第一手动接触电极、第一电阻抗和所述切割元件。该第一电路能当操作人员与所述第一手动接触电极和切割元件同时接触时闭合，-第二电路，其包括所述第一和第二手动接触电极、所述第一电阻抗和第二电阻抗，该第二电路能当操作人员与第一和第二手动接触电极同时接触时闭合，-第一电路的阻抗特性和第二电路的阻抗特性的至少一个测量装置，-第一电路的阻抗特性与至少一个极限特性的比较器，所述至少一个极限特性取决于第二电路的阻抗特性，–所述比较器连接到紧急停止装置，以在极限特性被越过(跨越)的情况下引起切割工具的紧急停止。当手柄和/或切割触发控制器的带有手动接触电极并由保持握柄的操作人员触摸的至少一部分与切割元件绝缘或者通过其值比切割工具的安全装置工作时涉及的阻抗值高几个数量级、例如数百万欧姆的值的阻抗接到切割元件时，认本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全切割工具(10)，包括：/n-导电的切割元件(12)，/n-所述切割元件(12)的电动控制式致动马达(20)，/n-所述切割工具(10)的被操作人员抓握的握柄(30)，所述握柄与所述切割元件电绝缘，/n-由操作人员的抓握所述握柄的手致动的切割触发控制器(28)，所述切割触发控制器与所述切割元件电绝缘，/n-紧急停止装置(40)，它对操作人员与所述切割元件的接触敏感，/n其特征在于，/n-至少一个第一和至少一个第二手动接触电极(32，34)，所述第一手动接触电极和所述第二手动接触电极彼此电绝缘并且放置在所述工具的握柄(30)和所述切割触发控制器(28)中的至少一者上，/n-第一电路(42)，它包括所述第一手动接触电极(32)、第一电阻抗(52)和所述切割元件(12)，所述第一电路(42)能当操作人员与所述第一手动接触电极(32)和所述切割元件(12)同时接触时闭合，/n-第二电路(44)，它包括所述第一和第二手动接触电极(32，34)、所述第一电阻抗(52)和第二电阻抗(54)，所述第二电路(44)能当操作人员同时接触所述第一和第二手动接触电极(32，34)时闭合，/n-所述第一电路(42)的阻抗特性和所述第二电路(44)的阻抗特性的至少一个测量装置(56，58)，/n-所述第一电路的阻抗特性和视所述第二电路的阻抗特性而定的至少一个极限特性的比较器(74)，所述比较器(74)连接到所述紧急停止装置(40)，以在所述极限特性被越过的情况下使所述切割元件紧急停止。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171123 FR 17/712541.一种安全切割工具(10)，包括：
-导电的切割元件(12)，
-所述切割元件(12)的电动控制式致动马达(20)，
-所述切割工具(10)的被操作人员抓握的握柄(30)，所述握柄与所述切割元件电绝缘，
-由操作人员的抓握所述握柄的手致动的切割触发控制器(28)，所述切割触发控制器与所述切割元件电绝缘，
-紧急停止装置(40)，它对操作人员与所述切割元件的接触敏感，
其特征在于，
-至少一个第一和至少一个第二手动接触电极(32，34)，所述第一手动接触电极和所述第二手动接触电极彼此电绝缘并且放置在所述工具的握柄(30)和所述切割触发控制器(28)中的至少一者上，
-第一电路(42)，它包括所述第一手动接触电极(32)、第一电阻抗(52)和所述切割元件(12)，所述第一电路(42)能当操作人员与所述第一手动接触电极(32)和所述切割元件(12)同时接触时闭合，
-第二电路(44)，它包括所述第一和第二手动接触电极(32，34)、所述第一电阻抗(52)和第二电阻抗(54)，所述第二电路(44)能当操作人员同时接触所述第一和第二手动接触电极(32，34)时闭合，
-所述第一电路(42)的阻抗特性和所述第二电路(44)的阻抗特性的至少一个测量装置(56，58)，
-所述第一电路的阻抗特性和视所述第二电路的阻抗特性而定的至少一个极限特性的比较器(74)，所述比较器(74)连接到所述紧急停止装置(40)，以在所述极限特性被越过的情况下使所述切割元件紧急停止。


2.根据权利要求1所述的切割工具，其中，所述第二电路(44)包括开关(70)，所述开关由所述切割触发控制器(28)伺服驱动，以便在切割触发期间断开所述第二电路，并且在没有切割触发的情况下闭合所述第二电路；所述测量装置(56，58)被配置为当所述第二电路(44)断开时测量所述第一电路(42)的阻抗特性并且当所述第二电路(44)闭合时测量所述第二电路(44)的阻抗特性。


3.根据权利要求1所述的切割工具，其中，所述测量装置包括与所述第一电路和所述第二电路串联的电流源(56)以及下列中的至少一者：
-与所述第一电阻的端子并联连接的电压表(58)，
-与所述第一电阻串联连接的电流表或欧姆表。


4.根据权利要求3所述的切割工具，其中，所述电流源(56)是交流电流源。


5.根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，其中，所述第一电阻抗(52)的欧姆值(Z1)等于所述第二电阻抗的欧姆值(Z2)并且大于20kΩ，以及其中，所述极限特性等于所述第二电路的阻抗特性。


6.根据前述权利要求中任一项所述的切割工具，包括用于存储所述极限特性的存储器(72)。


7.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·佩朗，B·洛佩斯，
申请(专利权)人：佩朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR