本發(fā)明申請(qǐng)涉及電動(dòng)扳手，具體涉及一種電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法。

背景技術(shù)：

1、電動(dòng)扳手降低了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也極大地提高了生產(chǎn)效率。在使用電動(dòng)扳手時(shí)，操作人員需握持扳手手柄，與電動(dòng)扳手驅(qū)動(dòng)電機(jī)反向推力形成平衡對(duì)抗，以固定扳手的位置，進(jìn)行螺絲旋擰。

2、螺絲的旋緊過(guò)程是電動(dòng)扳手驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)母叩降妥兓倪^(guò)程，扳手力矩在該過(guò)程中呈現(xiàn)從小到大的遞增，但是，整個(gè)過(guò)程中力矩變化并不均勻，在初始旋緊螺絲時(shí)，螺絲阻力極小，驅(qū)動(dòng)電機(jī)接近空載，力矩極小，電動(dòng)扳手的方向推力也很小。當(dāng)螺絲旋進(jìn)接近終點(diǎn)位置時(shí)，螺絲的轉(zhuǎn)速?gòu)母咚偎查g降低到接近零速，且力矩陡增，由此使得扳手的反向推力急劇上升，產(chǎn)生較大的后坐力。操作人員在握緊扳手時(shí)，往往來(lái)不及預(yù)判并做出響應(yīng)加力的動(dòng)作，由此使得該后坐力對(duì)操作人員帶來(lái)極大的不適感，造成對(duì)手腕的沖擊，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致人身傷害。

3、公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅用于加深對(duì)本公開(kāi)的背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上技術(shù)問(wèn)題中的至少一項(xiàng)，本公開(kāi)提供了一種電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，旨在解決螺絲在接近旋擰終點(diǎn)時(shí)力矩陡然增加而導(dǎo)致電動(dòng)扳手使用舒適性差的問(wèn)題。

2、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供一種電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其主要包括如下步驟：

3、（1）于扳手手柄處設(shè)置用于測(cè)量扳手手柄對(duì)應(yīng)加速度的加速度傳感器；設(shè)定人體響應(yīng)扳手反力的觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間 t；

4、（2）扳手控制器實(shí)時(shí)獲取所述加速度傳感器輸出的信號(hào)值 m；

5、（3）以與加速度傳感器輸出的信號(hào)值m對(duì)應(yīng)匹配的電流變化率，在所述觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間t內(nèi)對(duì)應(yīng)調(diào)整扳手電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流 i。

6、在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，所述加速度傳感器沿反力作用下扳手手柄掃尾方向布設(shè)。

7、在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，所述觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間 t為200ms～600ms。

8、在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，所述控制器在觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間 t內(nèi)以 t為采樣周期對(duì)應(yīng)采樣加速度傳感器的信號(hào)值，并以 t為周期對(duì)應(yīng)調(diào)整扳手電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流。

9、在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，分別計(jì)算各采樣周期 t內(nèi)的信號(hào)變化率 k，所述電流變化率與信號(hào)變化率 k成比例關(guān)系。

10、在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，周期t內(nèi)扳手電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流 i=-ki+b；其中， i為上一調(diào)整周期的電流終值，初始周期 i為扳手正常旋擰時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流值， b為常數(shù)， k為電流變化率的絕對(duì)值。

11、在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，電流變化率 k=cn，其中， c為常數(shù)， n=k max m/m max， m max為加速度傳感器最大信號(hào)值， k max驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大電流上升率的比值。

12、本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下任一技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

13、通過(guò)加速度傳感器感知電動(dòng)扳手因受反向力矩作用而運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)幅度，從而根據(jù)扳手手柄加速度大小調(diào)控驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，使得扳手手柄在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，達(dá)到減小反向力矩的目的，提高電動(dòng)力矩扳手的使用舒適度。

技術(shù)特征：

1.一種電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其特征在于，所述加速度傳感器沿反力作用下扳手手柄掃尾方向布設(shè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其特征在于，所述觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間t為200ms～600ms。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其特征在于，所述控制器在觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間t內(nèi)以t為采樣周期對(duì)應(yīng)采樣加速度傳感器的信號(hào)值，并以t為周期對(duì)應(yīng)調(diào)整扳手電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其特征在于，分別計(jì)算各采樣周期t內(nèi)的信號(hào)變化率k，所述電流變化率與信號(hào)變化率k成比例關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其特征在于，周期t內(nèi)扳手電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流i=-ki+b；其中，i為上一調(diào)整周期的電流終值，初始周期i為扳手正常旋擰時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流值，b為常數(shù)，k為電流變化率的絕對(duì)值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法，其特征在于，電流變化率k=cn，其中，c為常數(shù)，n=kmaxm/mmax，mmax為加速度傳感器最大信號(hào)值，kmax驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大電流上升率的比值。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種電動(dòng)力矩扳手反向推力柔性控制方法。旨在解決螺絲在接近旋擰終點(diǎn)時(shí)力矩陡然增加而導(dǎo)致電動(dòng)扳手使用舒適性差的問(wèn)題。該控制方法包括：于扳手手柄處設(shè)置用于測(cè)量扳手手柄對(duì)應(yīng)加速度的加速度傳感器；設(shè)定人體響應(yīng)扳手反力的觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間T；扳手控制器實(shí)時(shí)獲取所述加速度傳感器輸出的信號(hào)值m；以與加速度傳感器輸出的信號(hào)值m對(duì)應(yīng)匹配的電流變化率，在所述觸覺(jué)反應(yīng)時(shí)間T內(nèi)對(duì)應(yīng)調(diào)整扳手電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流I。通過(guò)本控制方法可有效減小旋擰終點(diǎn)時(shí)電動(dòng)扳手所受反力，提高扳手使用舒適度。

技術(shù)研發(fā)人員：劉雪勇,侯桂然,黃坤鵬,趙平,康留濤,徐錦舉,黨培森,劉夢(mèng)姣,王子勉,羅冰鵬,黃建偉,衛(wèi)欽博,黨品藝,苗壯,李亦鳴,張文博,代林曉,盧湘濤,付宏洋,張冬冬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南平高電氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2