本實用新型涉及一種電鉆,更具體地說,它涉及一種安全電鉆。
背景技術:
手電鉆憑靠電機帶動減速器的傳動齒輪加大鉆頭轉動的扭矩,使鉆頭在金屬、墻體、木材等物質上做刮削形式洞穿,廣泛適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固,裝修、墻安裝、支架、欄桿等安裝。
但是在使用過程中,工人會因大意導致操作失誤而誤傷到自己,或者與他人交談時忘記關閉電鉆而對他人造成傷害。
因此需要提出一種新的方案來解決這個問題。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種安全電鉆,通過在機殼內設置安全啟停裝置,使得電機僅在啟動開關打開并且鉆頭抵觸在物體上受到壓力才會啟動,保證了工人使用電鉆的安全。
本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:一種安全電鉆,包括機殼、安裝于機殼下部的手柄、安裝于機殼頭部的鉆頭、用于驅動鉆頭的電機以及用于啟動電機的啟動開關,所述機殼內設置有安全啟停裝置,所述安全啟停裝置包括,檢測單元,設置于鉆頭后端,用于檢測鉆頭前端受到的壓力,并輸出壓力檢測信號;控制單元,耦接于所述檢測單元,用于接收并響應于所述壓力檢測信號,以控制控制電機的啟閉;以及電源單元,用于為所述安全啟停裝置提供工作電壓。
通過采用上述技術方案,在機殼內設置安全啟停裝置,通過檢測單元檢測鉆頭是否受到正面的壓力,判斷出此時鉆頭是否抵觸在物體上需要轉動,輸出壓力檢測信號,控制單元就接收并響應該壓力檢測信號控制電機的啟閉,實現僅當起到開關打開并且檢測單元檢測到鉆頭受到正面的壓力才會啟動電機,從而帶動鉆頭對物體進行洞穿,保證了工人使用電鉆的安全。
本實用新型進一步設置為:所述啟動開關設置為非自鎖開關。
通過采用上述技術方案,將啟動開關設置為非自鎖開關,使得當發生危險情況時,松開按住啟動開關的手指即可使電鉆停止工作,無需在慌忙下去尋找啟動開關,并將其關閉,因為這段時間可能已經導致了事故的發生。
本實用新型進一步設置為:所述檢測單元包括壓力傳感器組件,所述壓力傳感器組件安裝于鉆頭后端,所述壓力傳感器組件與控制單元耦接,當所述鉆頭抵觸于物體時,會對壓力傳感器組件產生壓力,從而輸出壓力檢測信號。
本實用新型進一步設置為:所述控制單元根據壓力檢測信號控制電機的啟閉,當檢測單元輸出的壓力檢測信號高于預設值且持續預定時間后,控制單元啟動電機。
本實用新型進一步設置為:所述控制單元包括,比較電路,耦接于檢測單元,用于將接收到的壓力檢測信號與參考電壓相比較輸出比較信號;防干擾電路,耦接于所述比較電路,用于根據預定時間內比較信號的變化情況輸出控關信號;開關電路,耦接于所述防干擾電路,用于根據控關信號控制電機與電源單元之間的通斷。
本實用新型進一步設置為:所述比較電路包括,參考電壓生成電路,具有第一電阻,其一端耦接于第二直流電,另一端與第二電阻串聯后接地;其中,自第一電阻和第二電阻之間產生所述參考電壓;比較器,具有一同相輸入端、一反相輸入端及一輸出端,所述同相輸入端耦接于壓力傳感器組件的輸出端,反相輸入端耦接于參考電壓,輸出端輸出比較信號。
本實用新型進一步設置為:所述第一電阻設置為可變電阻器。
通過采用上述技術方案,將第一電阻設置為可變電阻器,可通過改變第一電阻的阻值,來改變參考電壓生成電路輸出的參考電壓,即改變壓力的設定值。
本實用新型進一步設置為:所述防干擾電路包括,延時電路,其輸入端耦接于所述比較電路的輸出端并輸出一延時比較信號;與門,具有兩個輸入端與一個輸出端,其第一輸入端與延時電路的輸出端耦接,第二輸入端與比較電路的輸出端耦接,其輸出端輸出控關信號。
本實用新型進一步設置為:所述開關電路包括,NPN三極管,其發射極接地,基極通過第三電阻耦接于所述控關信號并通過第四電阻與發射極共地;繼電器,其線圈一端耦接于第一直流電,另一端耦接于所述NPN三極管的集電極,其常開觸點開關串接于電源單元與電機之間;二極管,其陰極耦接于所述第一直流電,陽極耦接于NPN三極管的集電極與所述繼電器的線圈的連接點。
與現有技術相比本實用新型具有下述優點:當僅打開啟動開關后電機不會啟動,避免發生誤操作等事故;當打開啟動開關后,再將鉆頭抵觸到需打孔的物體上,施加一定壓力,使得鉆頭正面受到的壓力大于預設值,此時壓力傳感器組件輸出的壓力檢測信號大于預設值,比較器輸出高電平,輸入到延時電路,延時預定時間后輸出,若當下的比較器輸出仍為高電平,則與門輸出的控關信號為高電平,導通NPN三極管,繼電器通電,內部鐵芯吸合常開觸點開關,導通交流電源與電機,電機啟動后帶動鉆頭轉動;相反的,當鉆頭正面受到的壓力小于預設值時,電機停止工作,保證工人使用電鉆的安全。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖,顯示了整體連接結構;
圖2為本實用新型的電路圖;
圖3為電源單元的電路圖。
圖中:1、機殼;2、手柄;3、鉆頭;4、電機;5、啟動開關;7、壓力傳感器組件;8、控制單元;9、比較電路;10、防干擾電路;11、開關電路;12、參考電壓生成電路;13、鉆頭夾。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本實用新型進行詳細描述。
一種安全電鉆,如圖1、圖2所示,包括機殼1、安裝在機殼1下部的手柄2,機殼1與手柄2呈T形連接,鉆頭3安裝在機殼1頭部的鉆頭夾13上,電機4安裝在機殼1內,并與鉆頭3通過鉆頭夾13相連接,電機4為直流無刷電機,啟動開關5為非自鎖開關,安裝在手柄2朝向鉆頭3的一側,當手指按壓時閉合,手指松開后就斷開,使得當誤操作或發生事故時,可及時斷開電機4的電源。
在機殼1內設置了安全啟停裝置,安全啟停裝置包括了檢測單元,設置于鉆頭3后端,用于檢測鉆頭3前端受到的壓力,并輸出壓力檢測信號;控制單元8,耦接于檢測單元,用于接收并響應于壓力檢測信號,以控制控制電機4的啟閉;以及電源單元,用于為安全啟停裝置提供工作電壓。
本實用新型中,電源單元電路圖如圖3所示,其輸入端耦接于220V交流電源,經過整流降壓濾波后輸出第一直流電Vout_1,該第一直流電Vout_1為12V;第二直流電Vout_2,該第二直流電Vout_2為5V,以供控制單元8使用,此外,由電源單元的輸入端直接向電機4供電,即電機4的電源為220V交流電源。
上述的檢測單元包括壓力傳感器組件7,壓力傳感器組件7為半導體壓力傳感器,壓力傳感器組件7貼合在鉆頭3的后端,壓力傳感器組件7與控制單元8耦接,當鉆頭3抵觸于物體并施加一定壓力時,會對壓力傳感器組件7產生壓力,從而輸出壓力檢測信號。
耦接于檢測單元的控制單元8根據壓力檢測信號控制電機4的啟閉,當檢測單元輸出的壓力檢測信號高于預設值且持續預定時間后,控制單元8啟動電機4。
本實用新型的控制單元8包括,比較電路9,耦接于檢測單元,用于將接收到的壓力檢測信號與參考電壓相比較輸出比較信號;防干擾電路10,耦接于比較電路9,用于根據預定時間內比較信號的變化情況輸出控關信號;開關電路11,耦接于防干擾電路10,用于根據控關信號控制電機4與電源單元之間的通斷。
其中,比較電路9包括,參考電壓生成電路12,具有一第一電阻R1,其一端耦接于第二直流電Vout_2,另一端與一第二電阻R2串聯后接地;其中,自第一電阻R1和第二電阻R2之間產生參考電壓,并且第一電阻R1為可變電阻器,使得可通過改變第一電阻R1的阻值,從而改變參考電壓,即改變壓力預設值;一比較器A,具有一同相輸入端、一反相輸入端及一輸出端,同相輸入端耦接于壓力傳感器組件7的輸出端,反相輸入端耦接于參考電壓,輸出端輸出比較信號。比較器A為有源電壓比較器,其電源接入端耦接于第二直流電Vout_2,接地端接地。
其中,防干擾電路10包括,一延時電路,其輸入端耦接于比較器A的輸出端并輸出一延時比較信號;以及一與門AND_1,具有兩個輸入端與一個輸出端,其第一輸入端與延時電路的輸出端耦接,第二輸入端與比較電路9的輸出端耦接,其輸出端輸出控關信號。
本實用新型中延時電路可以選擇由555芯片為核心組成的延時電路,由于延時電路已被公開,為現有技術,本領域人員應當理解其工作原理,在此不再贅訴。
另外,開關電路11包括,一NPN三極管Q1,其發射極接地,基極通過一第三電阻R3耦接于控關信號并通過一第四電阻R4與發射極共地;一繼電器KM,其線圈一端耦接于第一直流電Vout_1,另一端耦接于該NPN三極管Q1的集電極,其常開觸點開關串接于電源單元與電機4之間;一二極管D1,其陰極耦接于該第一直流電Vout_1,陽極耦接于NPN三極管Q1的集電極與該繼電器KM的線圈的連接點。
本實用新型的工作原理如下:當僅打開啟動開關5后電機4不會啟動,避免發生誤操作等事故;當打開啟動開關5后,再將鉆頭3抵觸到需打孔的物體上,施加一定壓力,使得鉆頭3正面受到的壓力大于預設值,此時壓力傳感器組件7輸出的壓力檢測信號大于預設值,比較器A輸出高電平,輸入到延時電路,延時預定時間后輸出,若當下的比較器A輸出仍為高電平,則與門AND_1輸出的控關信號為高電平,導通NPN三極管Q1,繼電器KM通電,內部鐵芯吸合常開觸點開關S,導通交流電源與電機4,電機4啟動后帶動鉆頭3轉動;相反的,當鉆頭3正面受到的壓力小于預設值時,電機4停止工作,保證工人使用電鉆的安全。
以上僅是本實用新型的優選實施方式,本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。