確定電動切割工具切割材料量的方法及執(zhí)行該法的電路布置技術

本發(fā)明專利技術涉及一種用于確定由一電切割工具切下材料的數(shù)量的方法和電路布置。根據(jù)本發(fā)明專利技術，檢測驅(qū)動電機所消耗的電流的波動。通過與一參考值進行比較，可以確定切割殘渣對切割工具的沾污程度。本發(fā)明專利技術特別適合在剃須裝置中使用。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種確定電切割工具切割的材料數(shù)量的方法，以及執(zhí)行該方法的電路布置。本專利技術的方法適用于以多個單獨切割操作切割材料的切割工具，特別是適用于在經(jīng)過一確定的操作時間之后切割下的材料對其功能造成不利影響的切割工具。這種方法最好應用在，例如，電動剃須裝置、胡須修剪工具或類似裝置的沾污程度的測量和指示中。從US-A-5,111,580號美國專利中知道以計算剃須的次數(shù)作為衡量剃須裝置沾污程度的標準。在另一種已知的方法中，清潔剃須裝置的需要是作為經(jīng)歷的操作時間的函數(shù)指示的?？紤]到在一段預定的時間中或預定的剃須次數(shù)之后，根據(jù)胡須生長的密度，以及各使用者的剃須習慣，有不同數(shù)量的剃須塵埃積累在剃須頭中，這些方法只能不精確地指出需要清潔操作的時刻。此外，從JP-A-02-241480號日本專利中知道，利用一遮光片來測量積累在剃須頭中的剃須塵埃的數(shù)量，并在超過一閾值后提供需要清潔的指示。從DE-A-19606719號德國專利可以了解一種方法，按這種方法，通過估計由剃須裝置的剃須頭的至少一個可運動內(nèi)刀片或外刀片所產(chǎn)生的噪聲來確定沾污程度，并在適當?shù)臅r刻提醒使用者需要進行清潔。根據(jù)上述方法中任何一個確定沾污程度的剃須裝置，在剃須頭中必然容納著適當?shù)臏y量設備。與沒有沾污指示的剃須裝置相比，這導致設計工作量顯著增加。因此，本專利技術的一個目的是要提供一種用于確定由電切割工具切割的材料的數(shù)量的方法，實施該方法，不會干擾對切割工具的設計，并且能夠精確地測量被切割材料的數(shù)量。本專利技術的目的特別是要提供一種用于確定和指示電切割工具的沾污程度的方法。本專利技術的另一個目的是要提供一種用于執(zhí)行本專利技術方法的電路布置。本專利技術的方法基于這樣一種認識，在切割材料時電切割工具的電力消耗受到由切割工具負載的變化所造成的波動。根據(jù)本專利技術，評價這些由于獨立的切割操作造成的切割工具的驅(qū)動電機消耗的電力的波動，并用作對被切割材料數(shù)量的度量。例如，由于在剃須裝置中，被剃下的胡須積累在剃須頭內(nèi)，并最終可能損害裝置的功能，需要不時地清除它們。因此，根據(jù)本專利技術的另一方面，當被切下材料達到預定參考值時啟動指示設備，通知使用者需要進行清理了。以下參考一種剃須裝置對本專利技術的一個實施例進行說明。但是，應當理解，本專利技術也可以用于其它切割工具，特別是用于那些需要不時地清除切下材料殘渣類型的切割工具。本專利技術方法的第一步包括，檢測剃須裝置驅(qū)動電機所消耗電流的波動，即，產(chǎn)生一個相應的測量信號。這是通過，例如，一個連接在電機電路中的電阻之類的檢測元件實現(xiàn)的，在檢測元件上拾取與電流波動成正比的電壓波動。應當知道，電流波動也可以用電感或其它組件檢測。本專利技術方法的第二步包括，對測量信號的濾波。在這個步驟中，從檢測到的波動中濾除所有那些頻率在一特定頻率范圍之外的波動。例如，這可以用一個消除源于電機的高頻干擾脈沖的低通濾波器來進行。此外，還必須消除例如由波動的操作電壓引起的電機電流的低頻波動。另外，最好是只考慮那些振幅超過一可預定閾值的波動。以這種方式，測量信號僅產(chǎn)生是切割操作特征的脈沖。本專利技術方法的第三步包括評價脈沖。在兩種最簡單的場合，這是通過計算脈沖的數(shù)量或求出脈沖長度的總和進行的。一種更為精確的方法是對脈沖進行積分運算。本專利技術方法的第四步包括將計數(shù)器的讀數(shù)、脈沖的累積長度或積分面積與一個響應于一預定切下材料數(shù)量的參考值相比。當達到或超過這個參考值時，將被指示出來。這種指示可以使用視覺的、聽覺的或其它已知的方式。必要時，可以插入一些中間步驟，例如將測量信號和/或脈沖進行放大。附圖中說明了執(zhí)行本專利技術方法的電路布置。本電路布置一般適用對電流波動的評價，因此并不限于用于切割工具。在說明中解釋了其它實施例。如唯一的附圖中所示，本專利技術的電路布置包括一個檢測元件，一個濾波電路，一個評價電路，和一個指示設備。檢測元件包括一個連接在直流電機M的電路中的測量電阻R1可以由開關S1開、關，并且由兩個蓄電池AC1,AC2供電。該測量電阻是包括三個施加了蓄電池電壓的電阻R1,R2,R6分壓器的一部分。蓄電池也用來為濾波電路，評價電路和指示設備供電。其它實施例可以使用電池或電池組作為電源。濾波電路是由包括一個具有第一截止頻率的第一低通濾波器R3/C1和一個具有第二截止頻率的第二低通濾波器R4/C2的有源帶通濾波器和一個運算放大器A構成的。第二低通濾波器R4/C2連接在分壓器的測量電阻R1和隨后的電阻R2的接點與運算放大器A的非倒相輸入端之間，第一低通濾波器R3/C1連接在分壓器的隨后電阻R2和第三電阻R6的接點與運算放大器A的倒相輸入端之間。運算放大器A的輸出端連接于評價電路IC，并經(jīng)過電阻R5連接到蓄電池的正極。評價電路包括一個連接著指示裝置D的微控制器IC。這個裝置具有數(shù)個能夠被微控制器IC單獨選擇以指示剃須頭的沾污程度和蓄電池充電量的部分。在附圖所示的例子中，充電量是以20％遞增指示的。當然，應當懂得，沾污程度指示也可以通過發(fā)光二級管，電聲換能器，或類似設備提供。微控制器IC連接于一個啟動計數(shù)器讀數(shù)并因此把沾污指示復位至零的設備。例如，這個設備可以是一個用已知方式安裝在剃須頭上的開關S2，因而使得在除下剃須頭時自動進行復位功能。第一低通濾波器R3/C1具有消除特別是由直流電機M的整流子引起的干擾信號的功能。它的截止頻率高于第二低通濾波器R4/C2截止頻率。濾波電路的帶通特性是由將一個低通濾波器連接在運算放大器A的倒相輸入端，并且將另一個低通濾波器將連接在運算放大器A的非倒相輸入端而引起的。分壓器電阻R6為測量信號設置了一個振幅閾值，使得只有特定的最小振幅的信號能夠被濾過和評價。本專利技術的電路布置的另一個實施例中，濾波電路被集成在微控制器中?？梢园岩粋€電容器連接在運算放大器A的兩輸入端之間，以消除高頻干擾信號。權利要求1．一種確定被一電切割工具切下的材料的數(shù)量的方法，其特征在于，檢測和評價在切割操作過程中由切割工具的驅(qū)動機構所消耗電流的波動。2．如權利要求1所述的方法，其特征在于，把電流波動轉(zhuǎn)換成電壓波動或類似波動。3．如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，從檢測到的所有波動中濾除那些頻率在一特定頻率范圍之外的波動，使得只有那些是切割操作特性的脈沖被評價。4．如權利要求3所述的方法，其特征在于，脈沖評價包括進行對脈沖數(shù)量的計數(shù)。5．如權利要求3所述的方法，其特征在于，脈沖評價包括進行脈沖長度的總計。6．如權利要求3所述的方法，其特征在于，脈沖評價包括進行脈沖的積分。7．如上述權利要求中任何一個所述的方法，其特征在于，只有其振幅超過一預定閾值的脈沖才被評價。8．使用根據(jù)上述權利要求中任何一個所述的方法來確定和指示一個切割工具，特別是剃須裝置或胡須修剪器之類的切割工具的沾污程度，其特征在于，當切下材料的數(shù)量達到一預定閾值時，啟動提醒使用者需要清理的指示設備。9．一種用于執(zhí)行根據(jù)上述權利要求中任何一個所述的方法的電路布置，其特征在于，它包括一個用于產(chǎn)生對于驅(qū)動機構消耗的電流的測量信號的檢測元件，一個用于對于測量信號進行濾波的設備，以及一個評價濾波后測量信號的設備。10．如權利要求9所述的電路布置，其特征在于，檢測元件是由一個電阻(R1)構成的。11．如權利要求9或10所述的電路布置，其特征在于，濾波設備本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種確定被一電切割工具切下的材料的數(shù)量的方法，其特征在于，檢測和評價在切割操作過程中由切割工具的驅(qū)動機構所消耗電流的波動。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：約亨奇姆巴爾，京特貝克，
申請(專利權)人：布勞恩股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]