電動釘槍的控制方法與流程
2023-10-27 14:35:42
本發明屬於電動釘槍技術領域，特指一種電動釘槍的控制方法。
背景技術：
電動釘槍廣泛應用於家具製造行業及裝修行業，給相應行業從業者的工作提供了便利。電動釘槍包括有電機、傳動機構，氣缸及活塞，電機通過傳動機構來驅動活塞在氣缸內作往復運動，活塞往復運動帶動撞針往復運動進而實現打釘動作。原有的電動釘槍與控制器配套，電動釘槍內設置有傳感器。電機啟動後，在電動釘槍的一個工作周期內，當傳感器檢測到活塞復位後，給控制器輸送一個感應信號，控制器接收到感應信號後控制電動釘槍內的電機停止工作。因此，傳統的電動釘槍內必安裝有傳感器。傳感器是個易損壞的部件，並且結構與安裝都相對麻煩。傳統的電動釘槍的停機方式是傳感器檢測活塞復位信號，然後再通過控制器來控制電機停機，傳感器一般採用塑封的霍爾器件，以感應磁場強度來識別位置，在電動釘槍這樣震動比較大的環境下易產生碎裂、斷腳等原因的損壞，造成機器故障。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種電動釘槍的控制方法。
本發明的目的是這樣實現的：
電動釘槍的控制方法，包括電動釘槍與控制器，控制器包括有單片機控制電路及與其連接電機驅動電路，所述的控制器包括有單片機控制電路連接的電流採樣電路，電流採樣電路對電機的工作電流進行實時採樣並將採樣信號輸送給單片機，單片機以電機實時工作電流為依據控制電動釘槍上的電機繼續運轉或停止工作。
在上述技術方案中，所述的單片機控制電路上連接有可檢測電動釘槍手柄上的工作開關通斷的工作開關檢測電路，當工作開關閉合後工作開關檢測電路檢測到工作開關閉合信號並將其輸送給單片機。
在上述技術方案中，所述的電動釘槍槍頭的端部設有保險開關，單片機控制電路上連接有與保險開關連接的保險開關檢測電路，當保險開關閉後保險開關檢測電路檢測到保險開關閉合信號並將其輸送給單片機。
在上述技術方案中，所述的電動釘槍的釘匣內設置有傳感器，單片機控制電路上連接有與傳感器電連接的缺釘檢測電路，當釘匣內的釘用完後缺釘檢測電路通過傳感器檢測到缺釘信號並將其輸送給單片機。
在上述技術方案中，所述的電動釘槍的殼體上設有輔助照明燈及開關，單片機控制電路上連接有與輔助照明燈開關電連接的輔助照明燈開關檢測電路，當輔助照明燈及開關閉合後輔助照明燈開關檢測電路檢測到輔助照明燈及開關閉合信號並將其輸送給單片機。
本發明相比現有技術突出且有益的技術效果是：
1、本發明的通過電流採樣電路對電動釘槍上的電機的工作電流進行採樣，在電機一個工作周期完成後通過單片機控制電路控制電機停止工作，這種控制方式避免了在電動釘槍安裝用來檢測活塞與撞針是否復位的傳感器，與傳統的控制方式相比這種停機方式更加的可靠、準確，延長電動釘槍的使用壽命。
2、本發明通過檢測電動釘槍上的電機的工作電流來控制電機繼續運轉與停止，與原有的電機停機方式相比簡化結構、方便組裝，一定程度上降低了製造成本。
附圖說明
圖1是本發明的結構原理示意圖。
圖2是電動釘槍上的電機工作一個周期的電機的工作電流的波形圖。
圖3是本發明的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖以具體實施例對本發明作進一步描述，參見圖1—3：
電動釘槍的控制方法，包括電動釘槍與控制器，控制器包括有單片機控制電路及與其連接電機驅動電路，所述的控制器包括有單片機控制電路連接的電流採樣電路，電流採樣電路對電機的工作電流進行實時採樣並將採樣信號輸送給單片機，單片機以電機實時工作電流為依據控制電動釘槍上的電機繼續運轉或停止工作。
電機驅動電路的具體結構為：單片機的第10腳與電阻R36、R37的一端連接，電阻R37的另一端與三極體T5的基極連接，場效應管T6的型號為AO6602，三極體T5的集電極與場效應管T6的第1、3腳、電阻R38的一端連接，場效應管T6的第4腳與電阻R39的一端連接、第2、6腳與電阻R40的一端連接、第5腳接地，電阻R36的另一端和三極體T5的發射極接地，電阻R40的另一端與電阻R41、電容C19、場效應管T12的柵極連接，場效應管T12的漏極與電機的一端連接，電阻R41個電容C19的另一端及場效應管T12的源極均與場效應管T13的漏極連接，電阻R38、R39的另一端均與電阻R45、R47的一端及二極體D8的一端連接，二極體D8的另一端連接12V電源，電阻R45的另一端與三極體T8、T9的基極及三極體T7的集電極連接，電阻R47的另一端與三極體T8的集電極連接，三極體T8、T9的發射極與電阻R48的一端連接，電阻R48的另一端與電阻R49、電容C20的一端及場效應管T13的柵極連接，場效應管T13的源極與電阻R51的一端連接，電阻R43的一端接5V電源、另一端與單片機的第9腳、電阻R44的一端連接，電阻R44的另一端與三極體T7的基極連接，三極體T7的發射極、三極體T9的集電極、電阻R49的另一端、電容C20的另一端、電阻R51的另一端均接地。電阻R50的一端與單片機的第11腳連接、另一端與場效應管T13的源極連接，通過電阻R50對場效應管T13的源極的電流進行採樣，進而實現對電機的工作電流進行採樣。
(1)電動釘槍上撞針的一個衝撞動作為電動釘槍內電機的一個工作周期，電機一個工作周期的工作電流的波形圖包括初始點(A點)、中間波峰點(B點)及末端點(C點)，中間波峰點(B點)與末端點(C點)之間的時間間隔為T1ms，電機一個工作周期的工作電流的波形圖的末尾為電流趨於穩定的曲線，曲線的起始點(D點)與終止點(C點)之間的時間間隔為T2ms；
(2)停機方式一：電流採樣電路對電機的工作電流進行實時採樣並將採樣信號輸送給單片機，單片機接收到採樣信號後可換算成實時電流值(m)，當單片機判斷實時電流值(m)已達到最大值，即採樣到的實時電流值(m)在逐漸增大的過程中不再增大並開始減小時，單片機控制電路延遲T1ms後觸發並通過電機驅動電路控制電機停機；
停機方式二：將以末端點(C點)對應的實際電流值(c)的1.5倍作為比較值預設在單片機內，以降低控制器與釘槍的參數配合要求，電機工作電流採樣電路對電機的工作電流進行實時採樣並將採樣信號輸送給單片機，單片機將採樣信號換算成實時電流值(m)，並且當單片機檢測到實時電流值(m)在連續T2ms時間段低於比較值並趨於穩定(即數值c)時，單片機控制電路觸發並通過電機驅動電路控制電機停機；
停機方式三：將以末端點(C點)對應的實際電流值(c)的1.5倍作為比較值預設在單片機內，電機工作電流採樣電路對電機的工作電流進行實時採樣並將採樣信號輸送給單片機，單片機接收到採樣信號將其換算成實時電流值(m)，當單片機判斷已達到最大值，即採樣到的實時電流值(m)在逐漸增大的過程中不再增大並開始減小時，單片機控制電路第一次觸發；並且在單片機控制電路第一次觸發後的T1ms內，當單片機檢測到實時電流值(m)在連續T2ms時間段低於比較值並趨於穩定(即數值c)時，單片機控制電路第二次觸發並通過電機驅動電路控制電機停機。
依據中間波峰點(B點)對應的電流值的高低還可以判斷電動釘槍內的撞針是否已復位：在撞針正常復位的情況下，由於負載較大而使電機的中間波峰點B點對應的電流較高；而當撞針沒有正常復位時，負載較輕而使電機的中間波峰點B點的電流較低。電動釘槍上設有報警指示燈，報警指示燈與單片機控制電路連接，當單片機檢測到撞針未正常復位時，單片機驅動報警指示燈閃爍，以提醒使用者注意。
上述的單片機控制電路上連接有可檢測電動釘槍手柄上的工作開關通斷的工作開關檢測電路，當工作開關閉合後工作開關檢測電路檢測到工作開關閉合信號並將其輸送給單片機。工作開關P2的引腳2與電源的一端連接、引腳1與電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端分別與電阻R10和電容C13的一端連接，電阻R9的另一端及電阻R10和電容C13的一端均與單片機U1的引腳17連接，電阻R10和電容C13的另一端接地。工作開關P2閉合後產生一個信號輸送給單片機U1，單片機控制電路通過電機驅動電路驅動電動釘槍上的電機工作。
上述的電動釘槍槍頭的端部設有保險開關，單片機控制電路上連接有與保險開關連接的保險開關檢測電路，當保險開關閉後保險開關檢測電路檢測到保險開關閉合信號並將其輸送給單片機。保險開關P1的引腳2與電源的一端連接、引腳1與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與電阻R8和電容C12的一端連接，電阻R7的另一端和電阻R8和電容C12的一端均與單片機U1的引腳2連接，電阻R8和電容C12的另一端接地。使用時電動釘槍槍頭的端部抵在木板上，保險開關P1閉合後產生一個信號輸送給單片機U1，單片機控制電路通過電機驅動電路驅動電動釘槍上的電機工作。
上述的電動釘槍的釘匣內設置有傳感器，單片機控制電路上連接有與傳感器電連接的缺釘檢測電路，當釘匣內的釘用完後缺釘檢測電路通過傳感器檢測到缺釘信號並將其輸送給單片機。霍爾傳感器P5的引腳2與單片機U1的引腳7連接、引腳1接地、引腳3連接5V電源，電阻R17的一端連接霍爾傳感器P5的引腳3、另一端連接霍爾傳感器P6的引腳2。霍爾傳感器P5安裝在釘匣內，當電動釘槍的釘匣上的釘用完後，霍爾傳感器P5檢測到釘匣內缺釘並產生一個信號送給單片機U1，單片機控制電路就無法通過電機驅動電路驅動電機工作，對電動釘槍起到保護的作用。
電動釘槍在使用過程中，只有當保險開關檢測電路檢測到保險開關閉合、工作開關檢測電路檢測到工作開關閉合以及缺釘檢測電路檢測到釘匣內有針時，電動釘槍才能工作，電動釘槍使用的安全性高。
上述的電動釘槍的殼體上設有輔助照明燈及開關，單片機控制電路上連接有與輔助照明燈開關電連接的輔助照明燈開關檢測電路，當輔助照明燈及開關閉合後輔助照明燈開關檢測電路檢測到輔助照明燈及開關閉合信號並將其輸送給單片機；當操作工在光線不足的環境下工作時就需要打開電動釘槍上的輔助照明燈，按下輔助照明燈開關後，單片機控制電路控制輔助照明燈發光。輔助照明燈開關P3的引腳2與電機源的一端連接、引腳1與電阻R11的一端連接，電阻R11的另一端分別與電阻R12和電容C14的一端連接，電阻R11的另一端及電阻R12和電容C14的一端均與單片機U1的引腳5連接，電阻R12和電容C14的另一端接地。當操作工在光線不足的環境下工作時就需要打開電動釘槍上的輔助照明燈，按下輔助照明燈開關P3後，輔助照明燈開關P3閉合併產生一個信號給單片機U1，單片機控制電路控制輔助照明燈發光。
上述實施例僅為本發明的較佳實施例，並非依此限制本發明的保護範圍，故：凡依本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍之內。