一种电动冲击扳手的控制系统的制作方法

本发明涉及一种控制系统，具体涉及一种电动冲击扳手的控制系统。

背景技术：

1、电动冲击扳手作为一种以电动机为动力,通过传动机构驱动工作头的一种机械化工具，被广泛运用到多个行业中。目前市场上流行的电动冲击扳手，都具有转速快慢控制的调节功能，也具备在单位时间内对扭矩的大小有控制作用，特别是对于冲击扳手扭矩的控制，都是由控制电路设定不同的电流值来实现控制的。如中国专利文献cn112497126b公开的一种电流pid控制的电动冲击扳手，包括电源、驱动电机、行星齿轮减速器、冲击机构和控制系统。扳手通过驱动电机连接行星齿轮减速器带动冲击机构进行螺栓紧固；控制系统包括单片机、电机驱动模块、传感器检测模块和按键控制模块；单片机内置扳手驱动电机电流与输出扭矩的关系模型，利用关系模型和关系曲线将不同扭矩值其对应的电流值预存到数据库中，当预设扭矩值给定后，通过控制电流传感器检测出来电机电流的实测值且使之达到所预存的值，达到预设扭矩值之后停止紧固螺栓作业。本发明通过对电机电流实时监测，同时结合转速和电流的双闭环pid控制，实现电动冲击扳手的定扭矩输出。

2、该现有技术虽然能够实现定扭矩输出，但是实现不了冲击扳手对不同的规格型号和不同强度等级的螺栓拧紧的定扭矩控制，其原因是：冲击扳手实现扭矩的冲击每一次都是恒定的，首先，冲击块在每一次冲击过程中移动的距离是恒定的；其次，压缩冲击块的弹簧每次受到的压力值、压缩的距离、以及压缩这段距离所运行的时间都是恒定的，也就是说冲击扳手每一次冲击时，马达的电流值不会随螺栓被拧的扭矩的大小而发生变化，进一步说，冲击扳手在拧紧螺栓的过程中，马达在冲击时的峰值电流是一个常数。

技术实现思路

1、本发明能解决电动冲击扳手在使用过程中对不同规格型号、不同强度等级螺栓实现定扭矩的技术问题提供了一种电动冲击扳手的控制系统。

2、一种电动冲击扳手的控制系统包括：

3、判断模块，用于判断电动冲击扳手的转向；

4、检测模块，用于在判定电动冲击扳手正反转时电动冲击扳手检测当前电机的实际电流值；

5、存储模块，预设有电流阈值；

6、比较模块，将电流阈值与实际电流值进行比较；电动冲击扳手

7、控制模块，控制电动冲击扳手恒转速运行；在比较出实际电流值大于电流阈值时，电动冲击扳手进入击打控制状态；

8、统计模块，统计电动冲击扳手的击打次数和击打状态的运行时间；

9、存储模块还存有各种规格型号及强度等级的螺栓的扭力表，扭力表包括扭力值和对应的击打次数以及击打时间，比较模块比较统计到的击打次数与预置击打次数，当击打次数大于或等于预置击打次数，或击打次数小于预置击打次数且运行时间大于击打时间时，控制模块控制电动冲击扳手停止运行。

10、作为电动冲击扳手的制造商来说，在预置扭力值时，首先，需要按照国家规定的标准对不同规格型号、不同强度等级螺栓参数录入并存储在存储模块中，形成标准数据。然后校对该电动冲击扳手对每一个标准数据的每一次冲击电流的频率f1，并录得实现这一标准数据的打击时间t1，在得到打击时间t1后，根据电动冲击扳手的转速，也就能够得到打击时间t1内的打击次数，然后将打击时间t1以及对应的打击次数存入相对应的螺栓对应的扭力表下，重复上述操作，直至将多个不同规格型号、不同强度等级螺栓参数全部录入。

11、而在上述过程中，在录取电流频率f1时会剔除电动冲击扳手的冲击块没有达到额定冲击值使其产生轴向位移的电流值，也就是说，录取的电流频率f1是有效的击打次数的电流频率；打击时间t1也是在f1产生后才开始计算。

12、因此本方案中，在需要对不同规格型号和不同强度等级的螺栓拧紧时，根据存储模块中存储的扭力表能够知晓对应的扭力值、预置打击次数和打击时间，只要电动冲击扳手在运行过程中对螺栓的打击此时达到预置打击次数，即可实现该螺栓的定扭矩拧紧要求。只要输入任意一个数据库中的螺栓规格型号、强度等级，就可实现该螺栓的定扭矩拧紧要求，此时停止打击还能够避免螺栓拧紧没有达到预定扭矩值或超过螺栓的拧紧扭矩值、甚至螺栓螺牙损坏，也延长了单块电池的续航能力，更延长了工具的使用寿命。

13、其次，一方面，通过击打次数的统计能够对有效的击打次数进行统计，提高定扭矩的准确度，以确保对紧固件的紧固作用；另一方面，考虑到在击打状态没有达到预置击打次数时，但仍存在电动冲击扳手连续长时间运行的情况，而电动冲击扳手在连续使用后更容易出现磨损或故障，因此本方案中，还对击打状态的运行时间进行统计，在击打状态没有得到预置击打次数时但运行时间已经达到了预置的击打时间时，同样控制电动冲击扳手停止运行，从而能够避免电动冲击扳手因为连续长时间运行而提高磨损或故障率的问题，从而能够延长电动冲击扳手的使用寿命。

14、优选地，检测模块开始检测实际电流值的频率为fa,在比较模块比较出击打次数接近预置击打次数时，检测模块检测实际电流值的频率为fb，其中fb＞fa。本方案中，为了尽可能确保击打次数的准确性，在击打次数接近预置击打次数时，提高检测频率以提高判定频率，从而能够保证在击打次数满足预置击打次数要求时及时停止，一方面能够避免扭矩过大出现紧固件磨损的问题，另一方面电动冲击扳手运行的及时停止也能避免能源的浪费。

15、优选地，存储模块还预设有击打误差，在比较模块比较出击打次数大于或等于预置击打次数与击打误差之差，或击打次数小于预置击打次数与击打误差之差且运行时间大于击打时间时，控制模块控制电动冲击扳手停止运行。本方案中，考虑到在电动冲击扳手运行过程中，会因为电路部分的响应值和机械部分的惯性导致有一定的误差存在，因此本方案中，在比较击打次数时还将在允许范围内的击打误差也纳入比较过程中，从而能够提高比较结果的准确性。

16、优选地，判断模块在判定电动冲击扳手的转向时，先判定电动冲击扳手是否运行，再判定电动冲击扳手处于运行状态后进行转向的判断。考虑到在电动冲击扳手没有运行的状态下，也就不存在转向，因此本方案中，会先对电动冲击扳手的运行状态进行判定，只有在判定电动冲击扳手处于运行状态后才进行转向的判定，能够进一步降低能源的浪费。

17、优选地，还包括有启停模块，用于触发并发动暂停信号或启动信号；在接收到暂停信号或启动信号时，统计模块暂停或继续击打次数以及运行时间的统计。考虑到在电动冲击扳手的使用过程中，可能会出现需要暂停操作的情况，如使用者被其他事临时打断，因此为了保证统计模块统计结果的准确性，本方案中还设有启停模块对统计过程进行暂停或继续，从而能够确保统计结果的准确性，除非消除此项的预置。

18、优选地，还包括有清除模块，用于将统计模块的统计结果进行清除。由于在电动冲击扳手的使用过程中，可能会出现需要将统计结果清除的情况，比如在使用过程中使用者需要将紧固件拆下后重新进行拧紧操作，因此就需要重新进行统计操作，因此本方案中，清除模块的设置能够完成对统计结果的清除，以确保统计结果的准确性。

19、优选地，还包括有模式选择模块，用于切换电动冲击扳手的工作模式，包括手动模式和自动模式。考虑到使用方便，电动冲击扳手采用了两种工作模式：手动模式和电动模式，而模式选择模块的设置方便对工作模式的切换。

20、优选地，还包括有设置模块，用于在自动模式下触发螺栓规格型号及强度等级的选择以及在手动模式下触发击打次数的设置。本方案中，利用设置模块实现不同模式下不同功能的触发，操作简单。

21、优选地，还包括有增减组件模块，在自动模式下，增减组件模块用于选择螺栓规格型号及强度等级，在手动模式下，增减组件模块用于进行击打次数的设置。本方案中，增减组件模块的设置方便了螺栓规格型号及强度等级的选择以及击打次数的设置，操作简单。

22、优选地，还包括有控制面板，控制面板包括显示区和操作区，显示区位于控制面板的中部，操作区位于显示区的两侧，显示区设有显示屏，操作区设有触发模式选择模块的模式按键、触发设置模块的设置按键以及触发增减组件模块的增减组合按键。本方案中，显示区和操作区的设置，一方面布局合理，方便操作和查看，另一方面也方便各个功能的触发，操作简单。

23、本发明具有以下有益效果：1.本发明中，采用恒转速技术、击打次数以及击打时间的综合判定实现对电动冲击扳手击打过程的控制，在能够确保准确定扭矩的同时还能够降低电动冲击扳手的故障率或磨损，提高了电动冲击扳手的使用寿命，能够降低了电动冲击扳手的使用成本。

24、2.本发明中，控制面板的设置一方面布局合理，方便操作和查看，另一方面也方便各个功能的触发，操作简单。