專利名稱：切割工具的刀齒重疊控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種具有雙刀片的切割工具的刀齒重疊控制系統及其控制方法，屬于電動工具技術領域。
背景技術：
具有兩個刀片的切割工具，比如修枝機，在切割過程中，常會遇到切不動而堵轉的情況，此時，樹枝卡在靜刀片與動刀片之間，使機器無法脫開，影響進一步切割，如果用手去清理，容易碰到刀片而受傷。另外，很多切割工具具有主、副開關兩個開關，當兩個開關全部閉合后，切割工具進行運轉、剪切，當松開任何一個開關時，一般的產品會選擇直接剎車，切割工具急停，靜刀齒與動刀齒常常會交叉，如附圖2所示，由于鋒利的動刀齒可能會露在鈍的靜刀齒外面，當人尤其是小孩碰到刀齒時很容易受傷。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是切割工具在切割過程中卡住切割物后工具不易從切割物脫開；
本發明所要解決的另一個技術問題是在工具存放過程中，鋒利的刀齒露在鈍刀齒外面，對周圍的人或物體造成安全隱患。如果切割工具在任何一個開關松開后，靜刀片的刀齒與動刀片的刀齒自動重疊在一起，上述問題會得到解決。為解決上述技術問題，本發明提供1. 一種切割工具的刀齒重疊控制系統，包括殼體和雙刀片，以及至少一個開關，其特征在于在殼體內設置一馬達控制電路以及一刀片位置檢測裝置，當至少一個開關斷開后所述馬達控制電路通過所述刀片位置檢測裝置檢測所述刀片位置并控制所述雙刀片在重疊的位置停止。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于所述刀片位置檢測裝置包括設置在工具外殼內的霍爾元件及刀片上的磁鐵。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于所述馬達控制電路包括MCU，所述霍爾元件與MCU相連，MCU通過各驅動模塊與馬達相連。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于每個驅動模塊通過一晶體管與馬達相連。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于MCU同時與電池電壓檢測電路、電池電流檢測電路及電流檢測電路相連。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟
1)切割工具在正向運轉的過程中，馬達控制電路中的MCU時刻檢測主、副開關是否松
開；
2)如果檢測到主、副開關的任何一個開關松開，MCU立即停止正轉狀態，進入反轉狀
態；
33)在反轉的時間段內，MCU (微處理單元)通過霍爾元件及刀片一上的磁鐵檢測刀片一的位置狀態，如果兩個刀片的刀齒相重疊，MCU立即停止反轉運行狀態并剎車，從而實現刀齒重疊的功能。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于在所述步驟3)中，兩個刀片的刀齒相重疊時霍爾元件輸出低電平，兩個刀片的刀齒非重疊時，霍爾元件輸出高電平。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于在步驟1)之前還包括MCU檢測電池的電流、電壓、溫度是否超限的步驟，如果電池的電流、電壓、溫度沒有超限，按步驟1)開始進行控制，如果電池的電流、電壓、溫度有一項或多項超限，則發出報警信息，關斷馬達正向運轉的輸出，進入反轉狀態，重復步驟3)的過程。前述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于在檢測電池的電流、電壓、溫度是否超限的步驟中，如果松開主、副開關的任何一個開關，則繼續按步驟2)和步驟3)的過程進行控制。本發明的切割工具的刀齒重疊控制系統及其控制方法，通過霍爾元件檢測出動刀片的位置信息，使切割時若堵轉，松開扳機，馬達反轉，被卡住的切割物自動脫開刀齒，工具本身很容易取出來；同時，控制馬達在動刀片的刀齒與靜刀片的刀齒相重疊時剎車，任何時候松開扳機，動刀片的刀齒都會藏到靜刀片的刀齒里面(即刀齒重疊)，避免了當工作中離開或工具儲存時人手由于碰到鋒利的動刀片而造成傷害。
圖1為本發明的一種實施例中的修枝機的整體結構示意圖；圖2為本發明的動刀片的刀齒與靜刀片的刀齒相重疊位置示意圖；圖3為本發明的動刀片的刀齒與靜刀片的刀齒非重疊位置示意圖；圖4為本發明的霍爾PCB板的示意圖5為本發明的霍爾元件與磁鐵感應位置示意圖；圖6為本發明的霍爾元件輸出電平示意圖；圖7為本發明的馬達控制電路電路圖8為本發明的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制過程流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖并以修枝機為例，對本發明做進一步的說明。在本發明的修枝機中，包括殼體1、殼體1內包括馬達2，馬達2通過傳動機構進控制動刀片7的運動，使動刀片7與靜刀片6作相對運動，對樹枝進行修剪，對于傳動機構與動刀片7、靜刀片6的具體結構不是本發明的重點內容，其可以是現有的各種結構方式，在這里不做詳細描述。本發明提供的是一種修枝機的刀齒重疊控制系統，在殼體內靠近動刀片7處設置一霍爾PCB板5，在霍爾PCB板5上設置有霍爾元件3，在動刀片7的首端，也就是靠近馬達的一端固定設置有磁鐵4，所述磁鐵4的運動軌跡中有一點在霍爾PCB上的投影與霍爾元件重合，也就是動刀片7帶動磁鐵4作旋轉運動時，磁鐵4某一位置時正好與霍爾元件位置相重合，使霍爾元件與磁鐵4相感應，并輸出感應電位。磁鐵在霍爾PCB上的投影與霍爾元件重合時，動刀片的刀齒與靜刀片的刀齒相重疊，霍爾元件與馬達控制電路相連。霍爾元件設置一個或兩個。所述馬達控制電路包括MCU，所述霍爾元件與MCU相連，MCU分別通過驅動模塊一、驅動模塊二、驅動模塊三、驅動模塊四與馬達相連。驅動模塊一、驅動模塊二、驅動模塊三、驅動模塊四分別通過晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3、晶體管Q4與馬達相連。晶體管Q1、晶體管Q2同時與電源的正極相連，晶體管Q3、晶體管Q4同時接RC電路后接地。MCU同時與電池電壓檢測電路、電池電流檢測電路及電流檢測電路相連。晶體管Ql、Q2、Q3、Q4在電路控制系統中，組成一個H橋，馬達接在H橋之間。4個晶體管在系統中相當于無觸點的電子開關，它們的工作狀態(導通或截止)是由MCU控制驅動電路1-4來實現。Rc是一顆檢測放電電流的功率電阻，當放電的電流從該電阻上流過時會在該電阻上產生電壓，電流檢測模塊檢測該電壓送給MCU進行處理。本發明的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，包括以下步驟
DMCU檢測電池的電流、電壓、溫度是否超限的步驟，如果電池的電流、電壓、溫度沒有超限轉入步驟2)，如果電池的電流、電壓、溫度有一項或多項超限，則發出報警信息，關斷馬達正向運轉的輸出，進入反轉狀態，進入步驟4)的過程；
2)切割工具在正向運轉的過程中，馬達控制電路中的MCU時刻檢測主、副開關是否松
開；
3)如果檢測到主、副開關的任何一個開關松開，MCU立即停止正轉狀態，進入反轉狀
態；
4)在反轉的時間段內，MCU(微處理器單元)通過霍爾元件及動刀片上的磁鐵檢測動刀片的位置狀態，動刀片的刀齒與靜刀片的刀齒相重疊時霍爾元件輸出低電平，動刀片的刀齒與靜刀片的刀齒非重疊時，霍爾元件輸出高電平，如果動刀片的刀齒與靜刀片的刀齒相重疊，MCU立即停止反轉運行狀態并剎車，從而實現刀齒重疊的功能。在檢測電池的電流、電壓、溫度是否超限的步驟中，如果松開主、副開關的任何一個開關，則繼續按步驟3)和步驟4)的過程進行控制。利用本發明的修枝機的刀齒重疊控制系統，當刀片被堵住后，需松開任何一個扳機開關或兩個都松開，才能使電機反轉，電機的反轉需扳機的松開作為輸入信號，這時，對于雙動作式刀片的兩刀片或對于單動作式刀片的動刀片均沿原來運動方向相反的方向運動，從而使卡在刀齒內的樹枝自動脫開，此時切割物可方便取出。同時，任何時候松開扳機，動刀片的刀齒都會藏到靜刀片的刀齒里面，避免了當工作中離開或工具儲存時人手由于碰到鋒利的動刀片而造成傷害。以上已以較佳實施例公開了本發明，然其并非用以限制本發明，凡采用等同替換或者等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種切割工具的刀齒重疊控制系統，包括殼體和雙刀片，以及至少一個開關，其特征在于在殼體內設置一馬達控制電路以及一刀片位置檢測裝置，當至少一個開關斷開后所述馬達控制電路通過所述刀片位置檢測裝置檢測所述刀片位置并控制所述雙刀片在重疊的位置停止。
2.根據權利要求1所述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于所述刀片位置檢測裝置包括設置在工具外殼內的霍爾元件及刀片上的磁鐵。
3.根據權利要求1或2所述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于所述馬達控制電路包括MCU，所述霍爾元件與MCU相連，MCU通過各驅動模塊與馬達相連。
4.根據權利要求1或2所述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于每個驅動模塊通過一晶體管與馬達相連。
5.根據權利要求1或2所述的切割工具的刀齒重疊控制系統，其特征在于MCU同時與電池電壓檢測電路、電池電流檢測電路及電流檢測電路相連。
6.根據權利要求1所述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟1)切割工具在正向運轉的過程中，馬達控制電路中的MCU時刻檢測主、副開關是否松開；2)如果檢測到主、副開關的任何一個開關松開，MCU立即停止正轉狀態，進入反轉狀態；3)在反轉的時間段內，MCU通過霍爾元件及刀片一上的磁鐵檢測刀片一的位置狀態，如果兩個刀片的刀齒相重疊，MCU立即停止反轉運行狀態并剎車，從而實現刀齒重疊的功能。
7.根據權利要求6所述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于在所述步驟3)中，兩個刀片的刀齒相重疊時霍爾元件輸出低電平，兩個刀片的刀齒非重疊時，霍爾元件輸出高電平。
8.根據權利要求6所述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于在步驟1)之前還包括MCU檢測電池的電流、電壓、溫度是否超限的步驟，如果電池的電流、電壓、溫度沒有超限，按步驟1)開始進行控制，如果電池的電流、電壓、溫度有一項或多項超限，則發出報警信息，關斷馬達正向運轉的輸出，進入反轉狀態，重復步驟3)的過程。
9.根據權利要求8所述的切割工具的刀齒重疊控制系統的控制方法，其特征在于在檢測電池的電流、電壓、溫度是否超限的步驟中，如果松開主、副開關的任何一個開關，則繼續按步驟2)和步驟3)的過程進行控制。
全文摘要
本發明公開了一種切割工具的刀齒重疊控制系統，包括殼體和雙刀片，其特征在于在殼體內設置一霍爾PCB板，在霍爾PCB上設置有霍爾元件，在刀片一的首端固定設置有磁鐵，刀片一為動刀片，所述磁鐵的運動軌跡中有一點在霍爾PCB上的投影與霍爾元件重合，磁鐵在霍爾PCB上的投影與霍爾元件重合時,兩個刀片的刀齒相重疊,所述霍爾元件與馬達控制電路相連。本發明的刀齒重疊控制系統及其控制方法使切割工具在切割過程中卡住切割物后工具容易從切割物脫開。
文檔編號A01G3/08GK102388753SQ20111019611
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者耿正, 聶方杰 申請人:南京德朔實業有限公司