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CN103282165B - 具有通用控制器和工具标识和电池标识的无绳动力工具 - Google Patents

具有通用控制器和工具标识和电池标识的无绳动力工具 Download PDF

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CN103282165B
CN103282165B CN201180064130.6A CN201180064130A CN103282165B CN 103282165 B CN103282165 B CN 103282165B CN 201180064130 A CN201180064130 A CN 201180064130A CN 103282165 B CN103282165 B CN 103282165B
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Abstract

一种无绳动力工具中的控制器构造成用以以电子方式读取电池中的标识(例如，电池特征电阻器)，且识别正供能的电池的特征。控制器还可使用与相关联的操作轮廓线相关的不同工具类型的限定的电子信息库或菜单来限定用于识别的工具类型的工具的适合的性能参数或输出参数。

Description

具有通用控制器和工具标识和电池标识的无绳动力工具
相关申请
本申请请求享有2010年11月4日提交的美国临时申请序列第61/410,260号的权益和优先权，该申请的内容通过如在本文中完整叙述那样引用而并入到本文中。
技术领域
本发明涉及无绳动力工具。
背景技术
专用的不同控制器已经用于不同的动力工具，以控制相应的动力工具。
发明内容
本发明的实施例针对具有工具特有的标识的控制器，其允许控制器与多个不同工具类型一起使用。控制器可选为用于无绳动力工具的触发开关。
本发明的实施例针对具有"通用"控制器的无绳动力工具。换言之，控制器构造成能够操作多个不同类型的工具，且构造成用以根据该电池安装于其中的工具的类型来指示电池的操作输出。控制器可构造成用以使用与电池相关的工具类型的限定的电子菜单或电子信息库和相关联的性能参数，基于工具的类型和/或工具(例如，螺丝起子、钻机、冲击钻、磨机、棘轮机构)中的电池来限定相应的工具的不同性能极限。
一些实施例针对手持式动力工具。动力工具包含：动力工具本体；保持在动力工具本体中的电动马达；与电动马达通信的动力工具本体中的通用控制器，通用控制器具有电子构件或与电子构件通信，电子构件限定动力工具本体中的工具类型标识；以及可释放地附接到动力工具本体上的电池组，电池组具有机载电子标识。通用控制器具有用于多个不同工具类型和带不同电池特征的多个不同电池组的多个不同的操作控制模式，且其中控制器基于工具类型标识和电池组标识来自动地选择适合的控制模式。
控制器可由触发开关限定，且限定工具类型标识的电子构件可包含由触发开关保持的电阻器。
触发开关可包含一组端子，且限定工具类型标识的电阻器可电连接到至少一个端子上。
工具类型标识可包含电阻器，且电池组标识可包含电阻器。控制器可包含控制模块，控制模块基于工具类型标识或电池组标识中的至少一者将标度因数（scalarfactor）应用于操作参数。
限定工具类型标识的电子构件可构造成用以在动力工具组装期间附接到触发开关上，使得在组装期间，相应的触发开关具有开放端子，开放端子为限定工具类型标识的电子构件保留，触发开关与电池组通信。
动力工具可包含手枪手柄部分。工具类型标识可附接到通用控制器上，且可处于手枪手柄中。通用控制器可构造成具有以下的至少三者：钻机操作动力工具模式、冲击钻操作动力工具模式、棘轮机构操作动力工具模式和螺丝起子操作动力工具模式。
通用控制器可构造成用以识别电池组和工具类型失配，且防止动力工具的操作。
动力工具本体的一部分可颜色编码为与电子构件相关联的颜色，以有助于适合的组装选择。
通用控制器可构造成用以以电子方式识别电阻器的电阻器值，该电阻器连接到触发开关上或形成触发开关的一部分，限定工具类型电子标识。通用控制器可构造成用以限定电流停止极限和与电阻器值成比例的停止时间中的至少一者。
其它实施例针对一种用于无绳动力工具的触发开关。触发开关包含多个端子输入端，其构造成用以在使用期间与可再充电池组上的端子输入端电通信。至少一个端子输入端构造成用以与工具类型电子识别构件通信。触发开关还包含与端子输入端通信的通用控制器。通用控制器构造成用以使用工具类型识别构件来以电子方式识别动力工具的工具类型，然后基于识别的工具类型来选择多个预先编程的操作模式中的一者。
工具类型识别构件可包含电阻器。
通用控制器可构造成用以识别电池组和工具类型失配，且防止具有失配的动力工具的操作。
当组装到动力工具本体上时，通用控制器可构造成用以以电子方式识别附接到动力工具本体上的可再充电池组的电池特征。
通用控制器可构造成用以以电子方式识别连接到触发开关上或形成触发开关的一部分的电阻器的电阻器值。通用控制器可构造成用以限定电流停止极限和与电阻器值成比例的停止时间中的至少一者。
又一个实施例针对组装无绳动力工具的方法。该方法包含：(a)提供可结合多个不同动力工具类型使用的电池组，电池组具有限定电池特征的机载标识；(b)提供可结合多个不同动力工具类型使用的动力工具控制器，该控制器具有用于不同工具类型的多个限定的操作模式；(c)允许组装者将电子工具类型标识置于控制接口开关上，控制接口开关与限定的工具类型以电子方式相关联；以及(d)基于工具标识和电池组标识来以电子方式选择用于动力工具控制器的操作模式。
动力工具控制器可包含触发开关或由触发开关限定。允许步骤可通过允许组装者为控制器选择具有识别对应的工具类型的电阻器值的电阻器来执行，以便控制器可选择正确的操作模式。
该方法可包含提供具有不同电阻器值的多个不同电阻器和允许组装者选择与相应的工具类型相关联的一者。
控制器可构造成用以识别电池组和工具类型失配，且防止动力工具的操作。
动力工具本体的一部分可颜色编码成与对应的工具类型电子构件相关联的颜色。允许组装者的步骤可通过组装者将具有大致匹配动力工具本体的部分的颜色的电子构件置于控制器上来执行。
颜色编码的电子构件可包括电阻器，且控制器为触发开关。
本发明的实施例允许不同工具特有的触发开关和/或电池的较少库存数目。
下文阐明的说明书中详细地阐释了本发明的前述和其它目的和方面。
要注意的是，参照一个实施例描述的本发明的方面可并入不同实施例，尽管并未关于其明确描述。即，所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或任何组合来组合。申请人保留改变任何原来提交的权利要求或相应地提交新权利要求的权利，包含能够修改任何原来提交的权利要求以从属于和/或结合任何其它权利要求中的任何特征的权利，尽管原来并未以此方式提出权利要求。下文阐明的说明书中详细地阐释了本发明的这些和其它目的和/或方面。
附图说明
图1A为根据本发明的实施例的示例性无绳动力工具的前部透视图。
图1B为根据本发明的实施例的图1A中所示的工具的分解视图。
图1C为根据本发明的实施例的图1B中所示的工具的局部断面视图。
图2为根据本发明的实施例的具有工具ID构件和电池ID构件的动力工具的简图。
图3为根据本发明的实施例允许工具特有的ID构件在动力工具组装期间应用的动力工具的简图。
图4为根据本发明的实施例的用于具有不同工具类型的多个不同操作模式的动力工具的电路的简图。
图5A为根据本发明的实施例的与计算机模块通信的控制器的简图，计算机模块限定与探测到的工具类型ID和电池组ID相关的多个不同操作模式。
图5B为根据本发明的实施例的具有工具ID操作模块和电池组操作模块的控制器的简图，各个模块分别与限定工具类型和电池特征的特特定ID相关。
图6A为根据本发明的实施例的示例性电路图的简图。
图6B为根据本发明的实施例的具有用于不同工具类型的机载(在动力工具本体中)操作控制模块的图6A中所示的图的简图。
图6C为根据本发明的实施例的图6A中所示的图的简图，其进一步示出了控制器/工具开关可包含用于限定操作参数的工具ID构件(例如，电阻器)。
图7为根据本发明的实施例的数据处理系统的简图。
图8为根据本发明的实施例的示例性组装方法的流程图。
图9A至图9D为根据本发明的实施例的用于不同无绳工具类型的电流消耗轮廓线的实例的图表。
具体实施方式
现在将参照附图来在下文中更为完整地描述本发明的实施例，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可体现为许多不同的形式，且不应当看作是限于本文阐明的实施例。相似的数字表示各处相似的元件。在附图中，为了清楚可能扩大了某些层、构件或特征，且虚线示出了可选的特征或操作，除非另外指出。此外，操作(或步骤)的顺序不限于附图和/或权利要求中存在的顺序，除非另外明确指出。在附图中，为了清楚可可能扩大线、层、特征、构件和/或区域的宽度，且虚线示出了可选的特征或操作，除非另外指出。
本文所使用的用语是为了仅描述特定实施例的目的，且并非旨在限制本发明。如本文所使用的单数形式"一个"、"一种"和"该"旨在还包含复数形式，除非上下文清楚地另外指出。将进一步理解的是，用语"包括(comprise)"、"包括(comprising)"、"包含(include)"和/或"包含(including)"在本说明书中使用时，指出了规定的特征、区域、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、步骤、操作、元件、构件和/或它们的集合。
将理解的是，当特征如层、区域或基底称为在另一个特征或元件"上"时，其可直接地在其它特征或元件上，或也可存在介入的特征和/或元件。相反，当元件被称为"直接在"另一个特征或元件"上"时，则不存在介入的元件。还应当理解的是，当特征或元件被称为"连接"、"附接"或"联接"到另一个特征或元件上时，其可直接地连接、附接或联接到其它元件上，或可存在介入的元件。相反，当特征或元件被称为"直接地连接"、"直接地附接"或"直接地联接"到另一个元件上，则这里不存在介入的元件。尽管参照一个实施例进行了描述和示出，但这样描述或示出的特征可应用于其它实施例。
除非另外限定，则本文使用的所有用语(包含技术用语和科学用语)具有与由本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的意义。还应当理解的是，用语(如，常用词典中定义的那些)应当被认作是具有与其在本申请的上下文和相关领域中的意思一致的意思，且不应被认作是理想化的意义或过于正式的意义，除非本文明确地这样限定。
用语"通用"意思是控制器可用于一个以上的无绳工具类型(即使该工具的输出不同)，且不需要储存为特定的零件号码(例如，库存标识或"SKU")。控制器为控制电路的一部分，其指示工具/马达的许多操作参数或控制方面。控制器可包含微处理器。
用语触发器或工具"开关"表示使用者可接近的装置，其用于操作(例如，开启或关闭)动力工具和相关联的电路和构件，该装置通常保持在动力工具本体的手枪手柄部分中。用语"颜色编码"意思是所谓的构件具有相同或足够类似的颜色，以便可容易地以视觉方式识别相关的两个构件。
为了降低总寿命循环成本，所期望的是将控制功能置于电池供能的装置中，与置于可消耗的电池内相反。为了经济性利益，还期望在电池供能的装置的范围内使用相同的控制器。因此，单个控制器可构造成用以控制多个不同的无绳(例如，电池供能的)动力工具的操作，例如，动力工具包含螺丝起子、棘轮机构、冲击钻、磨机等。
控制器的主要功能在于调节一定时间内供给至过程的能量，以允许最大的工作循环，同时保护内部构件。为了有效地将此完成，控制器应当知道电池和工具自身的特征。
本发明的实施例提供了一种低成本的方法来在装置组装点处为单个控制器独特地识别一组装置特征，以在该点处给出保护方案，且减少了使用的SKU(不同的库存零件号码)的数目。
本发明的实施例还可提供或作为备选提供低成本的电池操作的无绳动力工具构件保护系统，其包含电子(工具类型)标识(ID)、电池ID、限定且储存的工具操作(控制、输出、安全或其它)参数、其它装置特征和操作工具的控制电路(例如，控制器)，其中工具基于与其相关联的限定的特征的识别的工具ID和电池ID来组装。控制器可基于工具ID和电池ID与对应的限定操作轮廓线的关联来自动地选择适合的操作模式。
本发明的实施例可提供一种低成本方法来在装置组装点处为单个控制器独特地识别一组装置特征，以在该点处给出保护方案且减少必须与低成本电池操作的装置保护系统一起安排的SKU的数目，该保护系统包含装置识别、电池识别、储存的装置的特征和基于识别的特征的适中的控制器行为。
现在转到附图，图1A和图1B示出了具有动力工具本体10b的无绳动力工具10的实例，动力工具本体10b保持驱动输出轴18的马达15。动力工具10包含可释放地附接的电池组25。动力工具10可包含与马达15和电池25通信的触发器或控制开关11。图1B示出了图1A中所示的无绳动力工具的分解视图。具有不同电压和/或电流额定值的一定范围的电池可保持在具有大致相同的形状因数的电池组中。因此，电池组25可释放地接合一定范围的不同工具类型。单个电池组可适用于一定范围的工具的子集。
具有预先限定的不同工具类型操作模式的通用控制器50可用于控制工具10的操作。通用控制器50用于多个不同的无绳动力工具类型。控制器50可保持在触发器或工具控制开关11中。图2示出了工具本体10包含控制器50和工具标识10I，而电池组25包含电池组标识26。电池组标识26可与电池的电压和电流输出或容量协作，以生成信号，通用控制器50使用该信号来基于预先限定的安全极限和操作负载、工作循环、极限等来确定电池特征。
控制器50可为触发开关11，且可包含机载工具ID10I或与机载工具ID10I通信。通常，单独的控制器(例如，DC开关)SKU将需要可用于各个工具类型。该工具ID10I可通过组装者在工具10的组装期间应用，因此在组装点处限定其工具类型。图1C示出了工具ID10I可包括位于控制器50与工具本体10b的手柄中的电池组25之间的电阻器10Ir。
电池组标识26可为任何适合的电子(通常为模拟的)构件，包含电阻器、电感器或电容器或它们的组合。通常，构件包括电阻器26r。同样，工具识别电子(通常为模拟的)构件10I可包括电阻器、电容器、电感器或它们的组合。工具标识10I通常也包括电阻器10Ir。
电池组25可设在已经装载和组装标识的组件处。然而，工具标识10I可在组装期间置于工具本体10b中，通常在OEM处(原始设备制造商或其获许可方)，以便其与动力工具中的控制器50通信(例如，附接)。
因此，例如，如图3中所示，具有限定的电阻器值R(限定的一组或一定范围的不同电阻器值如R1,R2,R3中的一者)的电阻器10Ir可附接到动力工具本体10b中的控制器50上，电阻器10Ir然后由控制器50使用来以电子方式识别工具类型，且使用工具类型和电池组25特有的相关联的限定的操作参数和极限来选择适合的操作模式。不同的电池组25具有带相关联的电压/电流参数(V/C)的大致相同的形状因数(示为组251,252,253)和电池ID(261,262,263)的不同限定电阻器值R1,R2,R3。通用控制器50可识别工具类型和电池特征来选择适当的操作控制参数。
应当注意的是，选择为工具ID10I来限定特定工具类型的电阻器R可为两个或多个电阻器，如R1和R2。在一些实施例中，单个电阻器R值用于工具特有的ID10I。在该实施例中，用于工具ID的相同零件号码可用作所有都需要的单个电阻器值。组装者可简单地组装不同量的电阻器R来限定工具类型，例如，一个电阻器用于一个工具类型、两个电阻器用于另一个工具类型、三个电阻器用于又一个工具类型，等。
电路50可构造成用以识别何时使用的电池ID26和工具ID10I失配并阻止操作，或生成组装错误报警(在显示器上和/或以听觉方式)。这种失配可基于可接受的电池特征或用于工具类型的电池标识的相关表。
在一些实施例中，工具标识10I由控制开关或触发开关11保持，这允许一个开关设计适应一定范围的工具的行为。为了保护马达15，可描述为工具控制器50的工具开关或触发器11可构造成基于不但与电池ID26相关联而且与工具ID10I相关联的特定工具类型来施加功率极限或改变操作。
电子标识构件26和10I(例如，电阻器)的值可改变，且可构造成以便不同的工具类型具有以至少0.01%和/或至少大约0.1欧姆的增量的可充分探测到的值，例如，R1,R2和R3。因此，R1,R2和R3可在以至少大约0.3的增量的5欧姆至10欧姆的范围中。在特定实施例中，R1-R3的值可取决于电池中的电池单元的数目和/或限定的电流阈值的最大电流停止时间而在大约5.620欧姆至大约8.660欧姆之间。然而，可使用不同的ID的其它增量和/或其它ID电阻器值，如10欧姆至10,000欧姆之间的值，例如，包含100欧姆至200欧姆之间、100欧姆至1000欧姆之间和1000欧姆至10,000欧姆之间，且/或增量为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5或更大，如，大约1、大约10、大约100、大约1000和甚至更大，如大约10,000。
可为各个工具和特定电池型号的组合限定操作极限。在标度因数基于电阻器ID值使用的情况下，具有最低阈值的一个可确定使用的标度，例如，其可采取优先的(电池对比工具ID)。
图4示出了动力工具具有控制器50，控制器50包含模块50M或与模块50M通信，模块50M具有用于不同的电池特征和/或工具类型的一组预先限定的操作参数。
图5A示出了(通用)控制器50与模块50M(其可为机载触发开关11，或位于其它构件中，如工具本体10b中的PCB)通信，模块50M限定用于不同的工具类型和具有不同特征的电池组的不同组合的一组不同的操作模式，例如，模式1A,1B,2A,2B,3A,3B。因此，根据本发明的实施例，控制器50选择与探测到的工具类型ID和电池组ID相关的多个不同操作模式中的一者。
图5B示出了控制器50，其具有电池组ID操作模块50M1，其中电池组识别为具有不同的V/C特征，例如，模式B1,B2,B3，以及工具ID组操作模块50M2，其中工具操作模式由相应的工具类型T1、工具类型T2、工具类型T3等限定。分别与特定ID10I,26相关的各个工具和电池模式限定工具类型和电池特征来用于使控制器50以适合的操作模式(例如，具有马达失速和关机保护)运行。控制器50可构造成用以首先使用电池组ID26来识别电池特征，以选择对应的安全操作参数，然后进一步基于工具ID10I来改变那些参数。
在一些实施例中，不同的工具类型的操作模式限定如何利用用于该工具类型的安全或操作保护(工具保护、电池寿命等)的某些限定反应来探测马达失速。例如，拧紧扳手、钻孔起子和棘轮机构所有都具有不同的操作特征。图9A至图9D示出了与不同的工具类型相关联的示例性电流消耗轮廓线。所示的电流安培数和各个工具的工作循环是举例来说的，且可基于无绳工具的尺寸和应用改变。
拧紧扳手在典型操作期间很少会失速，且拧紧扳手还取决于工具尺寸使用大致恒定(稳态)电流，如20A至大约60A之间。工具可构造成仅在存在重大事件时关机，如不太可能的齿轮失效等的事件。因此，关机规则可使得工具或马达在电流高于上稳态电流时关机，例如，如在70A处，通常是在多于1秒内处于或高于大约100A。可使用下电流阈值(但高于最大稳态条件)和较短或较长的失速时间限定。
钻孔起子由于其正常操作模式而会相当频繁地(与拧紧扳手相比)进入失速，正常操作模式在于紧固螺钉等。在正常操作中，将允许工具在300ms至500ms之间进入马达失速状态，以允许使用者接收工具反应来例如输出适合的上紧。因此，为了防止钻孔起子工具的有害关机，将允许工具在工具自动地使马达停机(如，如果钻头卡住)之前在大约1秒内进入马达失速。因此，工具可允许马达在识别到失速的该时间时消耗处于大约70A的电流，然而，触发器仍然开启(工具仍操作)，所以不存在过早的马达失速，允许了用户有时间自我调整至与几百毫秒(例如，大约500ms下)的较短失速相关联的反应力。
对于棘轮机构无绳工具，事件的发生相对较快，所以马达失速基于从电流达到阈值水平时起的时间。因此，例如当电流达到大约45A时，工具将在大约150ms内停机。因此，由于棘轮机构通常与较长的手柄相关联且在实际马达失速可阻止较强的反应力之前自动关机，故限定的失速关机时间的长度可为不同的(短于冲击钻和/或钻机/起子)。该时间基于应用特有的工具，因此可使用较短(100ms或更短)或较长(例如，175ms、200ms、225ms、500ms以下，等)的马达失速暂停规则。
因此，在一些特定实施例中，可取决于工具尺寸和/或类型存在两个基本工具关机时间，1秒和0.15秒。对于各个关机时间延迟，可相应地选择工具ID电阻器。然而，其它工具关机时间可用于不同的无绳工具，且各个均可具有不同的关机时间(对应于工具类型和/或尺寸)。
图6A示出了用于电池端子板25t和其与无绳工具开关11的通信的布线图或电路图。在一些实施例中，在限定的位置(例如，位置3)处嵌入电池端子条或端子板的特定电阻器为开关11的独特地识别电池电压和容量。一旦电池应用于工具10，则开关11可读取电池电阻器值26，且基于限定的协议(例如，与控制器50中或与控制器50通信的嵌入模块50M相关联的电子控制参数)来选择不以极限功率运行或以极限功率运行。可选的是，用于不同工具类型模式的模块50M可在(DC)开关自身11中的微处理器中。电阻器或其它电子标识构件可附接到开关上的连接器端口或输入端中的一者或多者上。无绳动力工具的示例性开关制造商为MarquardtGmbh。美国专利申请公告第2010/0314147号；第2006/0290306号和第2009/0200961号中描述了动力工具开关的实例，这些申请的内容通过如其在本文中完整叙述那样引用而并入本文中。
图6B示出与不同工具类型的不同可选择的操作轮廓线551,552,553,554通信的工具开关11。工具类型如冲击钻、棘轮机构、磨机和螺丝起子具有显著不同的电流需求轮廓线。开关11将如机载模块50M(例如，提供为嵌入表格)中指出那样应用特别为该工具定制的电流和时间极限。
图6C示出了ID构件10I可为特定的电阻器值R，其在动力工具组件处应用于开关11，以便为开关11独特地识别其在其中的工具类型。尽管电池ID26示为在图6C中的端子位置3处，且工具类型ID10I示为在开关接口端子的位置3和4处，但也可使用沿接口端子的其它地点或位置。如图所示，电池端子条或端子板25t具有6个端子，但也可使用更多或更少的。同样，开关11示为具有四个端子点，但可使用更多或更少的。此外，尽管开关端子接口11t具有少于电池端子25t的端子，但其可构造成具有相同的或比电池组25更多的。
在图6A至图6C中所示的实施例中，电池端子的位置1可用于电池正电压，而位置6可用于电池负电压。对于主动使用不需要位置2。位置3可为用于ID26，ID26允许电池电压/电流输出识别信号。位置4可用于关机信号(SD)，位置5可为用于电池温度信号(T)。这些端子位置和使用仅为示例性的，且其它位置或使用可提供有更多或更少的端子。
如上文所述，在一些实施例中，可限定用于不同工具类型的一组不同的电子构件值，通常是具有不同值的电阻器。在组装期间，用于该组装的工具10的特定电子构件值10I(例如，电阻器值)可应用于控制器50(例如，连接到开关11上且/或提供为限定的电路构件或以其它方式与控制器通信)，以为了控制器50而独特地识别其在其中的工具装置的类型。因此，特定的ID值由控制器50使用，以使控制器50识别其在其中的工具装置10的类型，以限定其安全操作参数和其需求轮廓线。工具类型如冲击钻、棘轮机构、磨机、螺丝起子具有显著不同的电流需求轮廓线(例如，见图9A至图9D)。控制器50可应用适合的操作参数，例如，包含电流和时间极限，为了由所选的电子构件值限定的工具ID10I和基于电池ID26的电池特征相关的该工具而限定和定制操作参数。
控制器50可利用模块50M(或一个以上的模块)预先编程，模块50M可提供为多个不同工具类型的操作参数的信息库或电子菜单，例如，包含相应的工具安全操作区域及其需求轮廓线。控制器50可如电子信息库或其它模块构造50M中指出或限定那样以电子方式应用适合的操作输出，例如，如为该工具10特别定制的电流和时间极限，通常包含为与工具ID10I匹配的嵌入的可编程存取的表格。
作为备选，工具10的一个或多个操作极限值可根据一些预先限定的和计划的标度因数从与工具组合的电子构件值(例如，电阻器值)直接地按比例确定。控制器50可构造成用以计算与电子构件(例如，电阻器)值成比例的电流阈值和关机时间。标度因数可在控制器50中预先确定和计划，或可在远程地或可由控制器50接近的机载电路上预先确定和计划。
表2：工具ID(电阻器)值的电流停止的实例
对于＞50千欧姆的值，每个以下计算为1秒的停止：
电阻器=(Amps*40)+5kOhms
模型 电流停止(A) 理论电阻器(欧姆) 标准选择(欧姆)
钻机/起子 70 7800 7870
冲击钻1 100 9000 9090
冲击钻2 100 9000 9090
为了便于适当的组装，用于工具ID的电子构件可进行颜色编码，以阻止错误组装，以便正确的工具类型ID构件10I(例如，R)附接到用于相应的工具类型的控制器50(例如，工具开关或触发开关或其它控制电路构件)上。颜色编码可依靠生产组装指令、组装图和/或依靠工具本体10b自身。例如，在组装期间在视觉上可接近的颜色印记可以以任何适合的方式提供，例如，包含工具本体10(内壁或外部)上的油漆、胶带、标签或条。工具本体颜色编码(在使用的情况下)可为临时的或永久的，且可处于电池组附接位置附近。工具的电子构件的颜色编码还可有助于工具10的适合的工具ID10I的容易的质量控制检查。
如上文所述，在一些特定的实施例中，限定工具ID10I的电子构件可处于触发开关11或组装期间可接近的其它构件中。
嵌入电池组25中的特定的电子构件26(例如，电阻器)值可向控制器50独特地识别电池电压和容量。一旦电池组25组装到工具本体10b上，则控制器可读取电池构件标识值26(例如，电阻器值)，且选择不以有限功率或全功率运行或以有限功率或全功率运行。该操作决定可基于工具本体中的限定的操作参数，例如，如对于工具ID，例如，使用具有嵌入的或编程的表格或其它电子操作对比数据的模块50M。作为备选，如上文所述，工具可使用与电池组标识值相关联的标度因数来操作。
可构想出的是，在一些实施例中，电池组25可使用ID26的电阻器值R且基于特定的组电压/电流输出(例如，如大约10.8V/23amp、大约10.8V/46amp、大约18.0/23amp等)，来使用电压或电流识别信号。该信号可使用电池负基准信号(B-)生成。
一旦电池组25组装到电池操作的工具10上，则工具的控制器50可以以电子方式读取保持在电池组(通常与端子板上的连接器输出端口相关联)中的电池组电子标识26(例如，电阻器)，其识别电池特征，包含电压、电流和容量。电池特征预先限定且与电池ID26相关，以允许控制器50选择对应的操作模式，例如，其设置用于安全操作的外部性能极限。控制器50还可读取工具识别构件10I，例如，电阻器，工具识别构件10I在装置组装时应用。因此，控制器50识别控制器应用于其上的工具装置类型和需求轮廓线。
为了清楚，尽管示出了一个控制器50，但也可使用一个以上的控制器50或具有一个以上的微处理器的控制器来执行本发明的特征。
本发明的实施例可采用完全为软件的实施例或组合软件方面和硬件方面的实施例的形式，所有在本文中都大体上称为"电路"或"模块"。模块可为软件执行的指令集或方向集，其指示动力工具如何操作或如何将操作控制在不同工具类型的某些限定的标准内。
此外，本发明的实施例可采用计算机可用储存介质上的计算机程序产品的形式，计算机可用储存介质具有体现在介质中计算机可用的程序代码。可使用任何适合的计算机可读介质，包含硬盘、CD-ROM、光储存装置、传输介质如支持因特网或内部网的那些，或磁储存装置。一些电路、模块或程序可以以汇编语言或甚至微代码编写，以加强性能和/或存储器的使用。还将认识到的是，任何或所有程序模块的功能还可使用分离的硬件构件、一个或多个专用集成电路(ASIC)或编程数字信号处理器或微控制器来执行。本发明的实施例不限于特定的编程语言。
用于执行本文所述的数据处理系统、方法步骤或动作、模块或电路(或其部分)的操作的计算机程序代码为了开发方便而可以以高级编程语言编写，如Python、Java、AJAX(异步JavaScript)、C和/或C++。此外，用于执行示例性实施例的操作的计算机程序代码还可以以其它编程语言编写，如但不限于解释语言。一些模块或程序可以以汇编语言或甚至微代码编写，以加强性能和/或存储器的使用。然而，实施例不限于特定的编程语言。还将认识到的是，任何或所有程序模块的功能还可使用分离的硬件构件、一个或多个专用集成电路(ASIC)或编程数字信号处理器或微控制器来执行。
参照根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图部分地描述了本发明的实施例。应理解的是，流程图和/或框图的各个框，以及流程图和/或框图中的框的组合可由计算机程序指令执行。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器，以生产机器，使得通过计算机的处理器或其它可编程数据处理设备执行的指令产生执行流程图和/或框图中的一个或多个框中的所指定的功能/动作的方式。
这些计算机程序指令还可储存在计算机可读存储器中，其可指示计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式作用，使得储存在计算机可读存储器中的指令生产制品，包含执行流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令方式。
计算机程序指令还可加载到计算机或其它可编程数据处理设备上，以引起在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤来产生计算机执行的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于执行流程图和/或框图的一个或多个框中指定的一些或所有功能/动作的步骤。
本文的某些附图中的流程图和框图示出了本发明的实施例的可能实施方式的示例性构架、功能和操作。在此方面，流程图或框图中的各个框代表模块、节段或代码部分，其包括用于执行指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意的是，在一些备选实施方式中，框中提到的功能可异于图中提到的顺序发生。例如，相继示出的两个框实际上可大致同时地执行，或框有时按相反顺序执行，或两个或多个框可组合，这取决于涉及的功能。
图7为可结合无绳动力工具的控制器和/或控制电路使用的电路或数据处理系统的简图。电路和/或数据处理系统可并入任何适合的装置或多个装置中的数字信号处理器中。如图7中所示，处理器410保持在无绳动力工具中，且包含存储器414，存储器414经由地址总线/数据总线448与处理器通信。处理器410可为任何市售的或定制的微处理器。存储器414代表包含用于执行数据处理系统的功能的软件和数据的总体分级的存储器装置。存储器414可包含但不限于以下类型的装置：高速缓冲存储器、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪速存储器、SRAM和DRAM。
图7示出了存储器414可包含在数据处理系统中使用的若干种类的软件和数据：操作系统449；应用程序450,451；输入/输出(I/O)装置驱动程序458；以及数据456。数据456可包含各个工具的装置(工具特有)操作控制或极限。图7还示出了应用程序454，其可包含电池读取模块450，以及不同工具特有操作模块451的信息库。这些模块可提供为单独的模块或可组合地提供。
通过本领域的技术人员将认识到的是，操作系统452可为适于结合数据处理系统使用的任何操作系统，如InternationalBusinessMachines公司(Armonk,NY)的OS/2、AIX或zOS、Microsoft公司(Redmond,WA)的WindowsCE、WindowsNT、Windows95、Windows98、Windows2000、WindowsXP、WindowsVisa、Windows7、WindowsCE或其它Windows版本、PalmOS、SymbianOS、CiscoIOS、VxWorks、Unix或Linux、AppleComputer的MacOS、LabView或专有操作系统。
I/O装置驱动程序458通常包含软件程序，该软件程序通过操作系统449，由与装置(如，I/O数据端口、数据储存456和某些存储器414构件)通信的应用程序454来存取。应用程序454示出了执行数据处理系统的各种特征的程序，且可包含支持根据本发明的实施例的操作的至少一个应用。最后，数据456代表由应用程序454、操作系统452、I/O装置驱动程序458和可存在于存储器414中的其它软件程序使用的静态数据和动态数据。
例如，尽管参照为图7中的应用程序的模块450,451示出了本发明，但是通过本领域的技术人员将认识到的是，在仍受益于本发明的教导内容的同时还可使用其它构造。例如，模块和/或还可结合到操作系统449、I/O装置驱动程序458或数据处理系统的其它此类逻辑分类中。因此，本发明不应当看作是限于图7的构造，其旨在涵盖能够执行本文所述的操作的任何构造。此外，一个或多个模块(即，模块450,451)可与其它构件通信或完全地或部分地结合到其它构件中，如工具(例如，如开关11中)的壳体中的单独处理器或单个处理器或不同电路。
I/O装置驱动程序通常包含软件程序，该软件程序通过操作系统，由与装置(如，I/O数据端口、数据储存和某些存储器构件)通信的应用程序来存取。应用程序示出了执行数据处理系统的各种特征的程序，且可包含支持根据本发明的实施例的操作的至少一个应用。数据代表由应用程序、操作系统、I/O装置驱动程序等使用的静态数据和动态数据。
图8为可用于执行本发明的实施例的示例性步骤的流程图。提供尺寸确定为且构造为可释放地安装到多个不同无绳动力工具类型上的电池组，电池具有与电池的连接器输出端电通信的限定的电池ID构件(例如，电阻器)，以识别电池的特征，如电压、电流和容量(框100)。提供可结合不同工具类型使用的通用工具开关(框110)。在动力工具的组装期间，电子工具类型ID构件(例如，电阻器)加至/组装至工具开关，以识别正使用工具开关的动力工具的类型(框120)。动力工具(例如，工具开关)利用适于工具的限定的安全操作参数，基于工具类型ID和电池ID来以电子方式选择操作模式(框130)。
动力工具(工具开关)可基于从电池组探测到的电信号，使用电池的ID构件来识别电池的电压和电流，以识别电压特征和电流特征(框135)。
前文示出了本发明，且不应看作是对其限制。尽管已经描述了本发明的几个示例性实施例，但本领域的技术人员将容易理解的是，没有实质上脱离本发明的新颖教导内容和优点的许多改型在示例性实施例中是可能的。因此，所有此类改型旨在包含在如权利要求中限定的本发明的范围内。在权利要求中，装置加功能的语句(如果使用)旨在覆盖执行所述功能的本文所述结构，且不但覆盖结构等同物，而且覆盖等同结构。因此，应当理解前文示出了本发明，且不应被看作是限于所公开的特定实施例，且所公开的实施例以及其它实施例的改型旨在包含在所附权利要求的范围内。本发明由以下权利要求限定，其中权利要求的等同物包含在内。

Claims (19)

1.一种手持式动力工具，包括：
动力工具本体；
保持在所述动力工具本体中的电动马达；
与所述电动马达通信的所述动力工具本体中的通用控制器，所述通用控制器具有电子构件或与电子构件通信，所述电子构件限定所述动力工具本体中的工具类型标识；以及
可释放地附接到所述动力工具本体上的电池组，所述电池组具有机载电子标识，
其中所述通用控制器具有用于多个不同工具类型和带不同电池特征的多个不同电池组的多个不同的操作控制模式，且其中所述控制器基于所述工具类型标识和电池组标识来自动地选择适合的控制模式，
其中，所述控制器由触发开关限定，以及其中限定工具类型标识的所述电子构件包括由所述触发开关保持或与所述触发开关通信的电阻器。
2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述触发开关包括一组端子，以及其中限定所述工具类型标识的所述电阻器电连接到至少一个所述端子上。
3.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述工具类型标识包括电阻器且所述电池组标识包括电阻器，以及其中所述控制器包括控制模块，所述控制模块基于所述工具类型标识或所述电池组标识中的至少一者来将标度因数应用于操作参数。
4.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，限定所述工具类型标识的所述电子构件构造成用以在所述动力工具的组装期间附接到触发开关上，使得在组装期间，相应的触发开关具有开放端子，所述开放端子为限定所述工具类型标识的所述电子构件保留，所述触发开关与所述电池组通信。
5.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述动力工具包括手枪手柄部分，以及其中所述工具类型标识附接到所述通用控制器上且处于所述手枪手柄中，以及其中所述通用控制器构造成具有以下的至少三者：钻机操作动力工具模式、冲击钻操作动力工具模式、棘轮机构操作动力工具模式和螺丝起子操作动力工具模式。
6.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述通用控制器构造成用以识别电池组和工具类型失配，以及防止所述动力工具的操作。
7.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述动力工具本体的一部分颜色编码成与所述电子构件相关联的颜色，以有助于适合的组件选择。
8.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述通用控制器构造成用以以电子方式识别连接到所述触发开关上或形成所述触发开关的部分的电阻器的电阻器值，所述电阻器限定所述工具类型标识，以及其中所述通用控制器构造成用以限定电流停止极限和与所述电阻器值成比例的停机时间中的至少一者。
9.一种用于无绳动力工具的触发开关，包括：
多个触发开关端子输入端，其构造成用以在使用期间与可再充电池组上的端子输入端电通信，其中至少一个触发开关端子输入端构造成与工具类型识别构件通信；以及
与所述触发开关端子输入端通信的通用控制器，所述通用控制器构造成使用所述工具类型识别构件以电子方式识别动力工具的工具类型，然后基于所述识别的工具类型来选择多个预先编程的操作模式中的一者。
10.根据权利要求9所述的触发开关，其特征在于，所述工具类型识别构件包括电阻器。
11.根据权利要求9所述的触发开关，其特征在于，所述通用控制器构造成用以识别电池组和工具类型失配，且防止具有失配的动力工具的操作。
12.根据权利要求9所述的触发开关，其特征在于，当组装到动力工具本体上时，所述通用控制器构造成用以以电子方式识别附接到所述动力工具本体上的可再充电池组的电池特征。
13.根据权利要求9所述的触发开关，其特征在于，所述通用控制器构造成用以以电子方式识别连接到所述触发开关上或形成所述触发开关的部分的电阻器的电阻器值，以及其中所述通用控制器构造成用以限定电流停止极限和与所述电阻器值成比例的停机时间中的至少一者。
14.一种组装无绳动力工具的方法，包括：
提供可结合多个不同动力工具类型使用的电池组，所述电池组具有限定电池特征的机载标识；
提供可结合多个不同动力工具类型使用的动力工具控制器，所述控制器具有用于不同工具类型的多个限定的操作模式；
允许组装者将电子工具类型标识置于控制接口开关上，所述控制接口开关与限定的工具类型以电子方式相关联；以及
基于所述工具类型标识和电池组标识来以电子方式选择用于多个不同工具类型和多个不同电池组的操作模式。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述动力工具控制器包括触发开关或由触发开关限定，以及其中所述允许步骤通过允许所述组装者选择具有电阻器值的电阻器来执行，所述电阻器值为控制器识别对应的工具类型，以便所述控制器可选择正确的操作模式。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括提供具有不同电阻器值的多个不同电阻器，以及其中允许所述组装者选择与相应的工具类型相关联的一者。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述控制器构造成用以识别电池组和工具类型失配，以及防止所述动力工具的操作。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，动力工具本体的一部分颜色编码成与限定所述工具类型标识的对应电子构件相关联的颜色，以及其中所述允许组装者的步骤通过所述组装者将具有大致匹配所述动力工具本体的部分的颜色的颜色编码的电子构件置于所述控制器上来执行。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述颜色编码的电子构件包括电阻器，以及其中所述控制器为触发开关。
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