專利名稱：雙線圈電動打擊機的打擊力控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙線圈電動打擊機的打擊力控制方法，其是利用改變該打擊機的第一線圈導(dǎo)通時間以控制第一及第二線圈間的電流切換時打擊機沖桿的位置，使之達到所需要的打擊力量及打擊速度。
目前常用的交流電動打擊機都是以單線圈為電磁力機構(gòu)吸引沖桿作直線運動，如

圖1所示當(dāng)開關(guān)SW打開(ON)時電流流經(jīng)線圈L產(chǎn)生磁場，使沖桿10受一磁力F而向右動動；當(dāng)開關(guān)SW關(guān)閉(OFF)時，線圈L上無電流通過，沖桿10因彈簧20的彈力回復(fù)至原來位置。然而，這種單線圈打擊機為確實達到打擊效果，必須讓其沖桿長度大于線圈的長度，以使線圈上磁場對沖桿的作用力F可總是保持正向，方可避免沖桿前端行進至線圈端點時，因沖桿太短使線圈上的磁場相對于沖桿產(chǎn)生一反向作用F’而降低打擊力。
為了避免打擊力降低而使用比線圈長度更長的沖桿，無形中使得整個打擊機的體積與重量增加，連帶彈簧的彈力也需加強，才能確保在開關(guān)關(guān)閉(OFF)時沖桿可以回復(fù)到原位。然而彈力增強勢必抵消部分磁力，打擊力因而降低。因此單線圈式打擊機的打擊力往往無法達到所需的強度。為了解決單線圈打擊機打擊力量不足的缺點，人們考慮總長度相當(dāng)?shù)碾p線圈來替代單一線圈的方式構(gòu)成，也即將等長的線圈分為L1、L2兩段(L1、L2線圈長度和等于原來單一線圈L)，使得總沖程不變(如圖2所示)，藉此，沖桿長桿只需大于L1、L2兩線圈的個別長度即可，因此，不必增長沖桿長度(甚至可縮短)，自然沒有增加體積和增強彈力的必要。又，沖桿所獲得的磁力可維持與n2i2成正比(其中n為單位長度線圈匝數(shù)，i為流經(jīng)線圈的電流)，在單位長度線圈匝數(shù)不變(n固定)的情況下，流經(jīng)線圈上的電流將因線圈長度減少而增加(電壓保持一定，阻抗變小)，使得沖桿在L1、L2兩線圈內(nèi)所受的磁力都遠比單線圈強。但雙線圈式打擊機經(jīng)證明雖可解決單線圈打擊機的缺點，而在不增加體積及重量的原則下，提高其打擊力，但是對于L1、L2兩線圈的動作時間則難以隨心所欲調(diào)整控制，因此很難精確控制掌握打擊能量是雙線圈電動打擊機的缺點。
本發(fā)明的主要目的是提供一種有效方法以精確控制雙線圈打擊機沖桿的打擊力，以獲得最佳的打擊能量及打擊速度。
本發(fā)明的次一目的是提供一種雙線圈電動打擊機的打擊力控制方法，其不需要增加沖桿長度及機體體積與重量，也不需增強彈簧的彈力。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的主要是通過控制第一線圈與第二線圈電流切換時的沖桿的位置，也達到調(diào)整打擊力大小的目的，藉以獲得最佳打擊效果。
本發(fā)明是以控制第一線圈的導(dǎo)通時間來控制第一線圈與第二線圈電流切換時沖桿的位置。
其中第一線圈的導(dǎo)通時間是以一RC相移電路所控制，藉該RC相移電路產(chǎn)生一滯后交流電源ΔT時間的正弦波信號，再經(jīng)調(diào)整可變電阻值就可設(shè)定所需ΔT的大小，進而控制第一線圈的導(dǎo)通時間。
本發(fā)明是利用簡單電子電路控制雙線圈電動打擊機的第一及第二線圈導(dǎo)通時間，以達到獲得所需沖力的目的，不但使打擊機在不增加體積、重量及成本下得到最大打擊力，同時也使得打擊力的大小為可調(diào)而適用于多種場合，并更符合經(jīng)濟效益。
本發(fā)明的方法將以附圖及實施例說明之。
圖1是現(xiàn)有單線電動打擊機的示意圖；圖2是雙線圈電動打擊機的示意圖；圖3、圖4、圖5是沖桿前端位置與第二線圈觸發(fā)時間C點及兩線圈交界(T)點的關(guān)系圖。
圖6、圖7、圖8是第二線圈觸發(fā)時機示意圖；圖9是本發(fā)明較佳實施例的驅(qū)動控制電路圖。
參見圖2，將圖2中的開關(guān)A打開(ON)時，第一線圈L1導(dǎo)通，產(chǎn)生一向右的磁力F作用于沖桿上，使沖桿向右移動，當(dāng)沖桿行進到C點(任一點)時，將開關(guān)A關(guān)閉(OFF)并同時將開關(guān)B打開(ON)，則第一線圈L1截止，其上的磁力消失，而第二線圈L2導(dǎo)通，并產(chǎn)生一磁力F’作用于沖桿10上，使得沖桿在不同位置的C點所受的總沖量各不相同。其關(guān)系如圖3-圖5所示(圖中T點代表第一線圈L1與第二線圈L2的界面)，在圖3中，C點位于T點左方，因此，當(dāng)沖桿10前端前進至C、T間時，第一線圈L1上無電流通過(i=0)而不對沖桿施力，第二線圈L2雖已導(dǎo)通電流i(如圖6所示)但與沖桿相距尚遠，故其對沖桿所施的力非常小，使得沖桿在C、T之間所受的力幾乎為零，相對地使整個沖程的沖量降低，并且C點與T點相距愈大則沖量愈小。再看圖4,C點位于T點右方，則當(dāng)沖桿10前端前進至C、T之間時，因第二線圈L2尚未導(dǎo)通(如圖7所示)，無作用力施于沖桿，此時，第一線圈L1仍有電流通過，但因沖桿10前端已超過第一線圈，使得沖桿所受第一線圈L1的磁力大為降低，甚至變?yōu)榉聪?向左)，沖桿在整個沖程內(nèi)所獲得的總沖量因而降低，且T點與C點相距愈大，總沖量愈小。圖5所示為C點與T點重合，便得沖桿10前端不論行進到任何位置都有一線圈導(dǎo)通(如圖8所示)，對其施加一正向磁力(向右)，因而在整個沖程內(nèi)所獲得的沖量最大，對于能量利用而言，圖5是最佳選擇。所以，使用者可根據(jù)其所需沖量的大小設(shè)定第一及第二線圈的導(dǎo)通時間(也即調(diào)整C點的位置)，以獲得所需沖量。
本發(fā)明利C點位置來調(diào)整雙線圈電動打擊機的打擊力，除可獲得最大打擊力外，也使得打擊力的大小可任意調(diào)整，使同一打擊機構(gòu)可完成多種打擊效果，至于本發(fā)明控制C點的方法，可利用圖9所示的簡易電子電路實現(xiàn)之。也即利用圖9的電路控制第一線圈L1的電流導(dǎo)通時間，使沖桿行進至C點時立即截止第一線圈L1的電流，并同時觸發(fā)第二線圈L2導(dǎo)通。在圖9中可控硅(SCR)Q1相當(dāng)于圖2中的開關(guān)A，而(SCR)Q3則相當(dāng)于圖2中的開關(guān)B。如圖9所示，AB端連接至交流電壓源，當(dāng)A端為正半周電壓時，電壓經(jīng)由電阻R4、二極管D1對電容器C4充電，至穩(wěn)壓二極管D2的額定電壓，待扣下板機時，該額定電壓接至可控硅(SCR)Q2的正極，同時在SCR)Q2的控制極(b點)受一脈沖信號觸發(fā)而導(dǎo)通，使C4經(jīng)Q2放電，Q2導(dǎo)通則觸發(fā)(SCR)Q1導(dǎo)通，第一線圈L1上有電流通過而產(chǎn)生磁力施于沖桿。當(dāng)電容器C4所存電荷釋放完畢，Q2截止而避免Q1誤觸發(fā)。當(dāng)電源負半周時，第一線圈L1截止，(SCR)Q3導(dǎo)通，第二線圈L2導(dǎo)通產(chǎn)生磁力施于沖桿。本電路的特征在于利用電阻R11、可變電阻VR1及電容器C1所形成的RC相移電路在C點產(chǎn)生一落后于AC電源的弦波，該弦波經(jīng)D3限制在a點形成一半周方波信號，并經(jīng)C2及R3濾波而在b點形成一脈沖信號以觸發(fā)Q2導(dǎo)通，并可藉調(diào)整可變電阻VR1值獲得所需相位移的大小(也即取得圖3-圖8所示沖桿位置C)，就可準(zhǔn)確控制第一及第二線L1、L2在適當(dāng)時間導(dǎo)通，進而獲得所需的打擊能量。
權(quán)利要求
1.一種雙線圈電動打擊機的打擊力控制方法，其特征在于主要是通過控制第一線圈與第二線圈電流切換時的沖桿的位置，也達到調(diào)整打擊力大小的目的，藉以獲得最佳打擊效果。
2.如權(quán)利要求1所述的雙線圈電動打擊機的打擊力控制方法，其特征在于是以控制第一線圈的導(dǎo)通時間來控制第一線圈與第二線圈電流切換時沖桿的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的雙線圈電動打擊機的打擊力控制方法，其特征在于其中第一線圈的導(dǎo)通時間是以一RC相移電路所控制，藉該RC相移電路產(chǎn)生一滯后交流電源ΔT時間的正弦波信號，再經(jīng)調(diào)整可變電阻值就可設(shè)定所需ΔT的大小，進而控制第一線圈的導(dǎo)通時間。
全文摘要
一種雙線圈電動打擊機的打擊力控制方法,主要是通過改變第一線圈的導(dǎo)通時間來控制第一線圈與第二線圈電流切換時的沖桿的位置,也達到調(diào)整打擊力大小的目的,藉以獲得最佳打擊效果。
文檔編號H02K33/02GK1235401SQ9810211
公開日1999年11月17日 申請日期1998年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月7日
發(fā)明者呂進義 申請人:車王電子股份有限公司