套裝電動工具的制作方法
【專利摘要】一種套裝電動工具，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，所述主體內設有控制電路，控制電路包括信號識別模塊，信號識別模塊包括微控制器，所述工作部內設有標識模塊，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。本實用新型的套裝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，同時降低了硬件成本。
【專利說明】套裝電動工具
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種套裝電動工具。
【背景技術】
[0002]套裝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的電動工具。現有技術也揭示了多種套裝式電動工具，如美國專利US6181032揭示了一種可更換工作部的方案，通過特定的結構可將具有開關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致工作部不能高效和安全得進行工作。
[0003]中國專利申請號為200880104102.0的專利揭示了一種包含通信系統的電動工具系統，該通信系統能夠交換與彼此相連的電池盒工具的類型、狀態等信息，但這種系統較復雜，制造成本較高，不利于市場推廣。
【發明內容】
[0004]本發明為了解決現有技術的問題，提供了一種套裝電動工具，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，所述主體內設有控制電路，控制電路包括信號識別模塊，信號識別模塊包括微控制器，所述工作部內設有標識模塊，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]下面是本發明的附屬技術方案:
[0006]優選的，所述工作部還包括電機和工作頭，所述電機驅動工作頭工作。
[0007]優選的，所述標識模塊包括標識電阻，每個工作部內的標識電阻的阻值不完全相同。
[0008]優選的，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。
[0009]優選的，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。
[0010]優選的，所述標識模塊包括傳感器，其可采集工作部的工作狀態參數。
[0011]優選的，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射器。
[0012]優選的，所述控制電路包括監測控制模塊，監測控制模塊與電機和微控制器電性連接。
[0013]優選的，所述控制電路還包括電壓監測模塊，其與設置在主體上的電池包和微控制器電性連接，用于監測電池包的電壓。
[0014]優選的，所述主體上設有第一連接部，所述工作部上設有第二連接部，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。
[0015]本發明的有益技術效果:本發明的套裝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，同時降低了硬件成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明實施例套裝電動工具的示意圖。
[0017]圖2是本發明實施例一的套裝電動工具的另一示意圖。
[0018]圖3是本發明實施例一的套裝電動工具的控制電路的示意圖。
[0019]圖4是本發明實施例二的套裝電動工具的示意圖。
[0020]圖5是本發明實施例三的套裝電動工具的示意圖。
[0021]圖6是本發明實施例四的套裝電動工具的示意圖。
[0022]圖7是本發明實施例五的套裝電動工具的示意圖。
[0023]圖8是本發明實施例的套裝電動工具的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0025]如圖1和2所示是實施例套裝電動工具，其包括主體6和工作部8，主體6上設置了第一連接部64、手柄63、開關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62啟動電動工具。主體6內還設有控制電路5，用于控制電動工具的運轉。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，例如圖1所示的是割灌機，工作頭為旋轉的刀片；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不同的工作需要。工作部的殼體83內設有電機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工作部8中的電機和識別電阻電性連接。所述接插件可以是現有技術中的公插和母插的形式，或者是觸點連接的方式，現有技術中已經有多種實現方式。電機82驅動工作頭85運動，因為每個工作頭均帶有電機，使得每種工作頭均能有效工作，保證電機符合工作頭的工作方式。若套裝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的阻值設置成不完全相同，例如往復鋸工作部可設置10千歐姆，修枝剪工作部可設置成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，從而根據不同工作部的工作要求調用不同的電路控制方式。
[0026]如圖3所示，控制電路5包括微控制器51、識別模塊52、監測控制模塊53、電壓監測模塊54、供電轉換模塊55和溫度采集模塊56。微控制器51內可設置程序，用于控制整個電路的運轉。所述識別模塊52與識別電阻81能夠電性連接，當第一連接部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，微控制器根據電壓信號與預設在微控制器內的預設值比較，即可識別工作部。微控制器根據識別出的工作部，可調用相應的控制程序，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，調用適合割灌機的電路保護參數，從而使工作部更高效和安全得運轉。監測控制模塊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，若電機電流高于預設值，監測控制模塊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設值比較，判斷電池包電壓是否低于預設值，若電池包電壓低于預設值，則微控制器控制所述監測控制模塊53切斷電機電流。供電轉換模塊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，當電池溫度高于預設值時，監測控制模塊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。
[0027]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’上設有4個接口，分別為q、η、ο、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 P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 ο與接口 P沒有電性連接。第二工作部上接口 η與接口 P電性連接，接口 q和接口 ο與接口 P沒有電性連接。第三工作部上接口 ο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，因此只有發送給接口 q的脈沖信號才能收到反饋，單片機根據反饋信號，根據預設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。根據工作部數量的不同，可設置不同數量的接口，例如有5個工作部，則可設置6個接口，其中I個為公共接口。
[0028]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’ ’可采集工作部的轉速、電流和功率等工作狀態參數，然后將這些參數反饋給微控制器5’ ’，微控制器5’ ’根據收到的參數信號可判斷出哪種工作頭在運轉，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參數，從而可更好的對工作部進行控制。
[0029]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。主體部上設有無線信號接收器91，工作部上設有無線信號發射器92，當用戶打開工作部上的信號發送器時，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，從而調用對應工作部的控制程序和驅動程序。上述無線通訊裝置可以是磁感裝置(例如霍爾傳感器)、射頻收發裝置、紅外收發裝置、光學通信裝置、接近開關等裝置中的至少一種。
[0030]如圖7所示為第五種實施方式，本實施例與上述實施例的區別在于將電機82設置在主體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，其具有較寬的轉速范圍，可通過程序進行良好的控制，以適應不同工作部的性能需求。主體和工作部之間的識別方式同樣可以采用上述實施例中的方式，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，例如在主體上設置離合器，在工作部上設置被動盤，當工作部裝配到主體上后，電機帶動離合器轉動，離合器的離心塊與被動盤通過摩擦力結合，從而帶動被動盤轉動，使得工作部上的工作頭轉動。本領域技術人員可知，采用其他傳動裝置進行替換，同樣能夠實現傳動。
[0031]如圖8所示是本實施例套裝電動工具的控制方法的流程圖，當主體6和工作部8套裝在一起后，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在上文描述。啟動電機后，步驟b中通過監測控制模塊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工作部的預設值比較，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設值比較，不同類型的電動工具，其預設值可能不同。步驟c中的THl和UTHl分別是過流計數器和不過流計數器，若電機電流值大于預設值，則過流計數器加1，若電機電流值不超過預設值，則不過流計數器加1，不過流計數器滿M次則THl和UTHl清零，M的值可根據設計要求確定。加入計數器是為了在步驟d中能夠判斷電機是否持續過流，如果持續過流則關閉電機，防止產生安全隱患。步驟d中，若THl的值大于X，則關閉電機，若THl的值不大于X，則返回步驟c。X的數值可根據設計要求設置，例如X取100，則表示檢測到電機過流超過100次后關閉電機。增加計數器的方式是為了防止電機電流偶爾波動超過預設值就造成電機關閉，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用適合該類型工作部的電路參數和電流保護點，確保對應的工作部電機工作在正常的狀態下，使得工作部更安全更高效的工作。
[0032]本發明的套裝電動工具通過在主體上設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，工作狀態參數信號，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發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種套裝電動工具，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:所述主體內設有控制電路，控制電路包括信號識別模塊，信號識別模塊包括微控制器，所述工作部內設有標識模塊，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.如權利要求1所述的套裝電動工具，其特征在于:所述工作部還包括電機和工作頭，所述電機驅動工作頭工作。
3.如權利要求2所述的套裝電動工具，其特征在于:所述標識模塊包括標識電阻，每個工作部內的標識電阻的阻值不完全相同。
4.如權利要求2所述的套裝電動工具，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。
5.如權利要求4所述的套裝電動工具，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。
6.如權利要求2所述的套裝電動工具，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參數。
7.如權利要求2所述的套裝電動工具，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射器。
8.如權利要求2至7任一權利要求所述的套裝電動工具，其特征在于:所述控制電路包括監測控制模塊，監測控制模塊與電機和微控制器電性連接。
9.如權利要求8所述的套裝電動工具，其特征在于:所述控制電路還包括電壓監測模塊，其與設置在主體上的電池包和微控制器電性連接，用于監測電池包的電壓。
10.如權利要求8所述的套裝電動工具，其特征在于:所述主體上設有第一連接部，所述工作部上設有第二連接部，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。
【文檔編號】B25F5/00GK203831362SQ201420202355
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】李智海 申請人:天佑電器（蘇州）有限公司