专利名称：无绳紧固工具的电子控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无绳紧固工具，更特别地涉及一种用于该无绳紧固工具的电子控 制模块和相应的控制方法。
背景技术：
传统紧固工具可采用气动致动以将紧固件驱动进入工件。在这些工具中，来自气 动系统的空气压力不但可用于将紧固件驱动进入工件而且可用于在驱动紧固件之后使工 具复位。可理解的是，在气动系统中需要使用软管和压縮机作为该工具的附带件。为上述 目的，软管、工具和压縮机所进行的结合会形成庞大、笨重且占地方的组件，这对运输而言 较不方便并且体积笨重。 需要使用气动系统的工具的一项替代实施例包括那些采用燃烧系统产生能量以 将紧固件驱动进入工件的工具。这些工具典型地装有可燃推进燃料并具有用于产生电火花
以点燃可燃推进燃料的电池。膨胀的燃烧气体用于驱动该紧固件。因此，必须载有额外的 燃料罐以确保紧固工具的连续使用。另外，燃烧系统会在非常接近使用者的地方排出燃烧 气体。 鉴于传统的以气动为动力的紧固工具和使用可燃推进燃料的紧固工具的这些缺 点，人们已经研发出以电池为动力的紧固工具，例如DeWaltDC612KA和DC618KA的成品敲钉 机。与使用可燃推进燃料的工具相似，这些以电池为动力的紧固工具可使用电子传感器来 检测接触脱扣(trip)何时压靠在工件上。在其它实例中，紧固工具可采用复杂的传动装置 和强大的马达来驱动紧固件而无需燃烧或气体动力的协助。可理解的是，伴随驱动该系统 所需的更强力的马达而来的多重开关和复杂传动装置会增加无绳紧固工具的复杂度和成 本。
发明内容
—种将紧固件驱动进入工件的紧固工具，该紧固工具包括连接到传动装置的马 达。该传动装置包括飞轮。该紧固工具还包括用于将紧固件驱动进入工件的驱动器机构。 当飞轮处于飞轮启动位置时所述飞轮连接于驱动器机构。紧固工具还包括检测飞轮位置并 将飞轮位置和飞轮启动位置比较的控制模块。该控制模块还根据比较结果来调整飞轮位置。 本发明的其它应用范围将从下文的详细描述中明显看出。应该理解的是，虽然详 细的描述和特定的实例示出了本发明各种实施例，但是只是出于说明的目的而非限制本发 明的范围。
本发明将根据详细说明、所附的权利要求和附图得以更充分地理解，其中 图1是根据本发明的教导构造的示例性无绳紧固工具的透视图，示出了示例性的
紧固件和示例性的工件； 图2与图1类似且示出了根据本发明的教导构造的传动装置、驱动器机构和控制 模块； 图3是图1中紧固工具的局部透视图，表示传动装置和包括曲柄连杆轨道和曲柄 连杆回动簧的驱动器机构； 图4是图1中紧固工具的局部透视图且示出驱动器机构和包括飞轮、凸轮、第一传 动齿轮和第二传动齿轮的传动装置； 图5是传动装置的局部前视图，示出飞轮和与离合器销啮合之前的凸轮；
图6类似于图4但示出与驱动器机构啮合之前的传动装置；
图7类似于图5但示出与离合器销接触的位于凸轮上的斜坡；
图8类似于图6但示出处于下止点位置的驱动器机构；
图9是根据本发明的教导构造的示例性控制系统的示意图； 图10是所贮存的能量与直到接合于驱动器机构之前传动装置剩余转数之间的示 例性关系的曲线图； 图11是描述由本发明的示例性控制系统执行的示例性步骤的流程图。
具体实施例方式
各实施例的下述说明实际上只是示例性的，并无意于限制本发明、其应用或使用。 如这里所采用的，术语模块和/或控制模块可指特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行 一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或成组)和存储器、组合逻辑电路或其它 提供所述功能的合适元件。 参考图l，根据本发明的教导构造的示例性紧固工具被示出并整体上由附图标记 10指示。紧固工具10可包括外壳12，其能覆盖马达14、传动装置16、驱动器机构18和控 制模块20。紧固工具10还可包括接头22、紧固件储盒24和电池26。紧固件储盒24可与 驱动器机构18连接，电池26可与外壳12连接。马达14可驱动传动装置16，而该传动装置 又可致动驱动器机构18。驱动器机构18的致动可驱动紧固件28，所述紧固件继而从紧固 件储盒24被传输入接头22中继而进入工件30。紧固件28可以是钉子、订书钉、曲头钉、回 形针或可被驱动进入工件30的任何这种适合的紧固件。 参考图2，驱动轴32可将传动装置16的输入端(未明确示出)连接到马达14的 输出端(未明确示出)。传动装置壳体34可封装传动装置16、驱动轴32的一部分和传动 装置16的各组件。驱动轴轴承36可用来轴颈地支承传动装置壳体34内的驱动轴32。参 考图2和3，传动装置16可包括第一传动齿轮38和第二传动齿轮40，所述齿轮可被连接以 在传动装置壳体34内随着驱动轴32转动。第一传动齿轮38相对于第二传动齿轮40更接 近于马达14。可理解的是，驱动轴32、第一传动齿轮38和第二传动齿轮40能以相同的转 速转动。 参考图3和4，传动装置16(图2)还可包括安装于传动轴46上用于旋转的飞轮42和凸轮44。第一传动齿轮38可密切配合地啮合并驱动飞轮42，而第二传动齿轮40可密 切配合地啮合并驱动凸轮44。飞轮42、凸轮44、第一传动齿轮38和第二传动齿轮40可形 成传动齿轮组48。为达到上述目的，传动齿轮组48的每个齿轮可被构造为(举例来说，通 过节径和/或齿数)使得飞轮42和凸轮44以不同的转速转动。例如，飞轮42可响应于驱 动轴32的转动以快于凸轮44的转动速度转动。 作为实例，第一传动齿轮38可具有二十四(24)个齿且飞轮42可具有六十八(68) 个齿，这提供了飞轮42和第一传动齿轮38之间2.83比1的传动比。作为进一步的实例， 凸轮44可具有六十九(69)个齿且第二传动齿轮40可具有二十三(23)个齿，这提供了凸 轮44和第二传动齿轮40之间3比1的传动比。传动齿轮组48中齿轮的不同构造可使飞 轮42和凸轮44在马达14和驱动轴32的给定转速之下以不同转速转动。采用以上示例性 的传动比，飞轮42将以快于凸轮44的转动速度转动。 参考图5到图8，凸轮44可包括形成斜坡52的盖体50。盖体50可固定地连接于 在与飞轮42相对的凸轮44。飞轮42可包括离合器臂54，该离合器臂可随飞轮42的剩余 部转动。该离合器臂54可设置在与凸轮44相反的斜坡52的一侧上。斜坡52可用于与由 离合器臂54支撑的离合器销56结合，如图7所示。例如，凸轮44以低于飞轮42转速的转 动可导致离合器销56朝斜坡52的头部58前进或接近该斜坡52的头部58，如图5和图7 所示。离合器销弹簧62可将离合器销56偏压入縮进位置或坐入位置64，如图5所示。斜 坡52和离合器销56之间的接触可使离合器销56移上斜坡52，并将离合器销56从离合器 臂54向外推出，使其从坐入位置64进入延伸位置(extended position) 60，如图7所示。 作为以上实例，离合器销56每十七(17)转就会转动至与斜坡52对准并接触。
可理解的是，当离合器销56处于延伸位置60时，离合器销56可沿与盖体50相反 的方向延伸到离合器臂54的表面66之上。在坐入位置64，离合器销56可延伸到相对的离 合器臂表面68之下，该表面可邻接于盖体50。还可理解的是，离合器臂54可被反向平衡从 而使得离合器销56被径向地与传动轴46的中心间隔开。离合器臂54的相对侧远离离合 器销56，该相对侧可用适当重量70反向平衡离合器销56。 当离合器销56接触斜坡52时，斜坡52将离合器销56推入延伸位置60，如图7所 示。在延伸位置60，离合器销56接合于驱动器机构18。可理解的是，延伸位置60可与离 合器销56沿斜坡52任何部分的放置同时形成，以允许离合器销56从离合器臂54延伸出 的距离足以与驱动器机构18相接合。 驱动器机构18包括连接于曲柄连杆74的驱动片72。曲柄连杆74包括曲柄连杆 凸轮76 (图3)。驱动器机构18还包括可连接于曲柄连杆凸轮76的曲柄连杆回动簧78 (图 3)。离合器销56可在销卡80(图4)处接合曲柄连杆74并可将曲柄连杆74从第一位置82 驱动到第二位置84。曲柄连杆74的运动顺序地将驱动片72从顶端位置86移动到底端位 置88。由于接头22内的紧固件28位于驱动片72的行进路线内，所以当驱动片72行进到 底端位置88时其可将紧固件28插入(g卩，驱动)到工件30(图1)中。
当离合器销56转动远离斜坡52时，离合器销弹簧62将离合器销56推回到坐入 位置64。当离合器销56不再接合于曲柄连杆74时，曲柄连杆回动簧78(图3)可将曲柄连 杆74回复到第一位置82，如图6所示。曲柄连杆凸轮76可设置在位于传动装置壳体34上 的连杆轨道90内。曲柄连杆回动簧78可沿着连杆轨道90向着第一位置82促动(偏压)曲柄连杆凸轮76。当曲柄连杆74回复到第一位置82时，紧固工具10已完成了一个驱动器 序列。 可理解的是，驱动器序列可包括离合器销56与销卡80接合并驱动曲柄连杆74 ; 驱动片74从第一和顶端位置82、86转移至第二和底端位置84、88 ;离合器销56脱离销卡 80 ;以及曲柄连杆回动簧78促使连杆轨道90内的曲柄连杆凸轮76向上移动以使得曲柄连 杆74和驱动片72回复到第一和顶端位置82、86，以可完成驱动器序列。
参考图4和图8，可理解的是，曲柄连杆74可构造成使得远离第二位置84的移动 可被例如一个或多个弹性缓冲器92限制。离合器销56(图5)因此可从底端位置88的曲 柄连杆74脱离。可理解的是，连杆接头94枢转连接曲柄连杆74和驱动片72。连杆接头94 可允许曲柄连杆74沿大致圆形的路径移动，而驱动片72沿垂直路径移动(即上下移动)。 此外，刀片槽96可被用于限定驱动片72沿期望的轴线运动，以确保其沿上下方向移动。
参考图l，前端接头22可连接于驱动器机构18和紧固件储盒24。紧固件储盒24 可装有多个紧固件28且按顺序地将每个紧固件28推入接头22内。驱动片72可移动到刀 片通道96下方并锤击位于刀片通道96内的紧固件28之一并将该紧固件28驱入工件30 中。接头22可包括接触脱扣机构(contact tripmechanism) 98。接触脱扣机构98可用于阻 止紧固工具10驱动紧固件10进入工件30，除非接触脱扣机构98与工件30接触(S卩，处于 縮进位置)。关于接触脱扣机构98更为详细的公开属于本公开的范围之外，但被更详细地 公开在与此同时转让的美国专利申请，题为"Operational Lock and D印th Adjustmentfor Fastening Tool (用于紧固工具的操作锁定和深度调节)"，申请于2004年10月29日，序 列号为10/978， 868，以及题为"Cordless Fastening ToolNos印iece with Integrated Contact Trip and Magazine Feed(具有集成接触脱扣和供给盒的无绳敲钉机接头)"，申 请于2004年10月29日，序列号为10/978， 867，这两个申请均在引入以作为参考，如同在这 里进行了充分的说明。 简要地说，紧固工具10可被构造成，除非使用者将接触脱扣机构98和扳机100移 动到縮进位置，否则使用者不可启动驱动器序列。例如通过推动紧固工具10压靠工件30， 使用者可将接触脱扣机构98移动到縮进位置。 接触脱扣机构98，例如可以是接头22和扳机100 (图2)之间的机械连杆机构。扳 机100可被阻止与扳机开关102接触(图2)，直到接触脱扣机构98移动到縮进位置。接触 脱扣机构98，例如还可包括接触脱扣开关104 (图9)，其可产生接触脱扣信号106。作为以 上实例，将接触脱扣机构98压入工件30可促使接触脱扣开关104产生可传输给控制模块 20的接触脱扣信号106。可理解的是，接触脱扣开关104可以是任何适合类型的开关或传 感器，包括但不局限于微型开关。 可驱动传动装置16的马达14可以是任何合适类型的马达，包括但不仅限于12伏 直流马达。可理解的是，马达14和紧固工具10的工作电压可被配置为使用一个或多个电 压值，例如12伏直流电、14.4伏直流电、18伏直流电或22伏直流电。在电池供电系统中， 电池的"低压"条件可被定义为电池26的输出值减少到预定电压的情形。例如预定电压对 于额定电压为12伏直流电的电池而言可以是10.5伏直流电压。预定电压还可以小于或等 于额定电池电压的90%。 可理解的是，紧固工具IO可被构造成在紧固工具10将紧固件28驱动进入工件30之后，飞轮42可由于惯性或因为使用者继续縮进扳机100而继续转动。在飞轮42已经停止 转动之后，控制模块20可确定在离合器销56能接触斜坡52之前飞轮42的剩余转数。控 制模块20可确定飞轮的剩余转数是否使得飞轮42不具有足够的存储能量来驱动紧固件。
在图10中，例如，如果直到接合为止的剩余转数低于(即其左侧)最小值线108， 则基于该转速的相当的能量值将不足以完成驱动器序列。如果直到接合为止的剩余转数位 于最小值线108和最大值线IIO之间，则存储能量的相当值将是足够的。作为实例，控制模 块20可确定到由附图标记112所标示的接合为止还有一定的旋转数量剩余。直到接合112 为止的一定量的旋转小于最小值线108(即，在其左侧)。控制模块20可因此使马达14将 传动装置16倒退回由附图标记114标示的复位位置。复位位置114位于最小值线108和 最大值线110之间。当传动装置16位于复位位置114时，传动装置16可达到足够的转速 以具有足够的存储能量来驱动紧固件28。 参考图9，紧固工具IO可包括能与紧固工具10各组件进行通信的控制模块20。控 制模块20可接收例如从扳机开关102发出的触发信号116以及从接触脱扣开关104发出 的接触脱扣信号106。控制模块20还可接收从第一传动装置传感器120发出的第一传动装 置传感器信号118、从第二传动装置传感器124发出的第二传动装置传感器信号122以及从 驱动器机构传感器128发出的驱动器机构传感器信号126。控制模块20还可向发光二极管 132(LED)发射发光二极管(LED)信号130。控制模块20可接收从电池26发出的电池能量 信号134并基于电池能量信号134来监控电池26的状态。控制模块20还可向马达14发 射马达能量信号136。控制模块20还可检测马达14的电压(例如断路电压)，例如当没有 给马达14通电时测定马达14的转速(即，断路电压与转速成比例)。控制模块20还可传 送和接收来自计数器模块140的计数器信号138。 传动装置传感器120、 124可产生允许控制模块20确定飞轮42的位置、转动方向 和/或转速的传动装置信号118、122。在各实施例中，传动装置传感器120、124可包括霍耳 效应传感器。例如，第一传感器120可被设置在相对于第二传感器124的顺时针位置。当 目标件142被第一传感器120检测到并继而被第二传感器124检测到时，控制模块20可确 定飞轮42沿逆时针方向运转，如图2所示。当目标件142被第二传感器124检测到并继而 被第一传感器120检测到时，控制模块20可确定飞轮42沿顺时针方向运转，如图2所示。 此外，当目标件142越过传感器120、124之一时，飞轮42的位置可被确定。
飞轮42的速度也可以被确定，因为第一传感器120和第二传感器124之间的尺寸 是已知的(例如，为a)，该尺寸可以为一个距离或一个转角。控制模块20可确定被第一 传感器120检测到和被第二传感器124检测到之间的时间差(如，t厂t》。传感器120、 124 之间的速度从而也可以由控制模块20确定，通过用尺寸除以时间(例如，a/(t厂t》)来获 得。另外，控制模块20可发射计数器信号138来增加计数器模块140中的飞轮计数器的值。 当随着目标件142(例如飞轮42)转过传动装置传感器120、124而使控制模块从传动装置 传感器120、 124接收到一个或多个传动装置传感器信号118、 122时，控制模块20可发射计 数器信号138。 驱动器机构传感器128可安装在传动装置壳体34上并邻接于连杆轨道90。驱动 器机构传感器128可用于检测由驱动器机构传感器128产生的光束。可理解的是，当连杆 凸轮76中断光束时，曲柄连杆74可处于上止点位置82。当光束被检测到(即驱动器机构18未处于上止点位置82)时，驱动器机构传感器128可将驱动器机构传感器信号126传送 到控制模块20。驱动器机构传感器128可以是任何类型适合的接触传感器，例如但不仅限 于限位开关。驱动器机构传感器128也可以是任何类型的非接触传感器，例如但不仅限于 接近开关或光学传感器。 控制模块20可根据驱动器机构传感器信号126确定曲柄连杆74已经回到上止点 位置82。更具体地说，当曲柄连杆凸轮76中断光束时，控制模块可确定驱动器机构18已经 返回到上止点位置82。当驱动器机构18回到上止点位置82时，控制模块可确定紧固工具 10已经完成驱动器序列。 当驱动器机构18从上止点位置82被移走时，驱动器机构传感器128可检测到光 束并可发射驱动器机构传感器信号126。当控制模块20接收到驱动器机构传感器信号126 时，控制模块20可发射计数器信号138以在计数器模块140中将飞轮转动计数器重设为 零。当传动装置传感器120、124检测到目标件142时，传动装置传感器120、124可发射传 动装置传感器信号118、122。当控制模块20在飞轮计数器重设为零之后接收到传动装置传 感器信号118、 122时，控制模块20可发射计数器138信号以将计数器模块140内的飞轮转 动计数器复位到飞轮转数的最大值。作为以上实例，飞轮转数的最大值为十七。目标件142 每次经过传动装置传感器120、 124时，传动装置传感器120、124可发射传动装置传感器信 号118、 122。当控制模块20接收到传动装置传感器信号118、 122时，控制模块20可发射计 数器信号138以增益计数器模块140中的飞轮转动计数器。作为以上实例，目标件142的 每一次的经过将飞轮计数减小一个，从而显示在离合器销56(图5)与销卡80(图4)接合 之前飞轮的转动少了一次。 控制模块20还可根据驱动器机构传感器信号126确定曲柄连杆74 (图4)未能回 到上止点位置82。更明确地，当曲柄连杆凸轮76未能中断光束时，控制模块20可确定曲柄 连杆74未回到上止点位置82，这表示紧固工具10可能处于堵塞状态。堵塞状态可由例如 物体阻塞传动装置16或驱动器机构18的移动路径造成。 扳机100安装在传动装置壳体34上并延伸穿过外壳34。扳机100偏置到延伸位 置144。扳机100可移动到縮进位置146。当扳机100处于縮进位置146时，扳机100可与 扳机开关102相互作用并可致使扳机开关102产生触发信号116。在縮进位置146中，扳机 100可致动扳机开关102。相反，扳机100在延伸位置144中不会致动扳机开关102。作为 以上实例，除非接触脱扣机构98被縮进，否则扳机100不会致动扳机开关102。在各种结构 中，扳机开关102可以是任何适合类型的开关，包括但不限于微型开关。
参考图ll，所示流程图描述紧固工具lO(图1)的示例性控制序列200。在步骤202 中，控制器确定扳机100是否已经被縮进。当控制器确定扳机100已经被縮进时，控制器继 续步骤204。当控制器确定扳机100未被縮进时，控制器终止。可理解的是，当扳机100縮 进时，扳机移到縮进位置146并可与扳机开关102接触，如图2所示。与扳机开关102接触 可致使扳机开关102向控制模块20发射触发信号116，这可表示扳机100已经被縮进。
在步骤204中，控制器确定接触脱扣机构98是否被縮进。可理解的是，在各种结 构中，接触脱扣机构98可包括机械连杆机构并因此省略接触脱扣开关104(图9)。当接触 脱扣开关104被省略时，控制器将省略步骤204。由于接触脱扣开关104被省略，当接触脱 扣机构98被縮进时机械连杆机构可使扳机100失去作用。当包括接触脱扣开关104时，接触脱扣开关104可在接触脱扣机构98被接合时发射接触脱扣开关信号106到控制模块20。 当控制器确定接触脱扣机构98縮进时，控制器继续步骤206。当控制器确定接触脱扣机构 未被縮进，控制器终止。当接触脱扣机构98不包括接触脱扣开关104(即，当接触脱扣机构 是纯机械时)时，控制器省略步骤204并且控制器继续步骤206。 在步骤206中，控制器确定紧固工具IO(图1)是否就绪。当控制器确定紧固工具 IO例如电池电量低或者被堵塞时，紧固工具IO未就绪。此外，当控制模块20已经使紧固工 具10停止工作时，紧固工具10未就绪。当控制器确定紧固工具10就绪，控制器继续步骤 218。当控制器确定紧固工具10未就绪时，控制器继续步骤208。 在步骤208中，控制器确定电池26(图1)的电压是否低。当控制模块20检测到 例如电池电压已经降到阈值水平之下时控制器可确定电池26的电压为低。阈值水平可以 是例如90%的额定电压(例如，在12伏的系统中大约为10. 5伏)。当控制器确定电池电 压不低时，控制器终止，因为紧固工具IO可能是因下述原因而未就绪，这些原因例如但不 局限于堵塞的情况或紧固工具被停止工作。当控制器确定电池电压低时，控制器继续步骤 210。 在步骤210中，控制器确定电池电压对于阈值数量的驱动器序列来说是否已经较 低。例如，控制器可确定电池电压对于至少三个驱动器序列来说是否已经低于大约10.5 伏。可理解的是，序列的数量、低电压阈值水平以及驱动器序列是否需要连续可依赖于特定 的紧固工具模型。当控制器确定电池电压对于阈值数量的驱动器序列来说已经较低时，控 制器继续步骤214。当控制器确定电池电压对于阈值数量的驱动器序列来说还不低时，控制 器继续步骤212。 在步骤214中，控制器将LED设置为以不间断的形式闪亮。闪亮的LED可指示给 使用者电池26(图1)电压低且电池26需要充电。在步骤216中，控制器使紧固工具IO停 止工作。紧固工具10停止工作可使使用者避免将电池电压用得太低和/或使用太少的可 用电池电量来执行驱动器序列。在步骤216之后，控制器终止。在步骤212中，控制器可增 益计数器模块140(图9)中的驱动器序列计数器，其可用来确定在电池26低于阈值电压时 有多少驱动器序列已经发生。从步骤212开始，控制器继续步骤218。 在步骤218中，控制器确定扳机100 (图1)是否在驱动器序列完成之前被释放。可 理解的是，驱动器序列包括驱动器机构18从上止点位置82、86移动到下止点位置84、88然 后移回上止点位置82、86。当控制器确定扳机IOO在驱动器序列完成之前被释放，控制器继 续步骤220。当控制器确定扳机在驱动器序列完成之前未被释放，控制器继续步骤222。
在步骤220中，控制器可反向给马达14施加电力以使传动装置16减慢并使其停 止。可理解的是，传送给马达14的电力信号136可被停止，这使得马达14依靠其自身摩擦 力而减速。还可理解的是，传送给马达14的电力信号136的极性可以被反向但是不通以电 流，这可引起马达14的动态制动也被称作电动制动。还可理解的是，控制模块20可设定电 力信号136以使马达14(即施加电流使极性反向)反向，并从而比动态制动更快地减慢马 达14，并依靠其自身摩擦力减速。在步骤220之后，控制器终止。 在步骤222中，控制器确定是否有足够的飞轮转动剩余足以驱动紧固件28。可理 解的是，飞轮42的剩余转数可与由飞轮42可获得的转速成比例。例如，当飞轮42在离合 器销56与驱动器机构18接合之前剩余的转数小于阈值转数，飞轮42不能获得足够大的转速，从而没有足够的冲量并因此将没有足够的存储能量足以将紧固件28驱动进入工件30。
作为以上实例，飞轮42需要转动至少七次来获得足够的转速。可理解的是，驱动 紧固件28所需的转速可与飞轮的不同转数相关，该转数取决于紧固工具10的特定机型。在 其它实例中，马达14的转速可被调节成只需较少次的转动(例如，少于七次)即可完成驱 动器序列。例如，马达14的转速可增加从而使得马达14获得的转速只需三次飞轮转动便 足以完成驱动器序列。还可理解的是，马达14的转速和最小转数的相当量可特定于紧固工 具10的某些机型。 还可理解的是，转速可通过检测马达14来确定。更明确地，马达14(图9)的转 速可通过短时间(例如，小于一毫秒)中断供给马达14的电流并检测马达14两端的电压 (如，断路电压)来确定。马达14两端的电压可与马达14的转速成比例，该转速与飞轮42 的转速成比例。另外，控制器可根据飞轮剩余转数确定所能获得的转速的大小。当控制器 确定不具有足够的飞轮剩余转动和/或没有足够的转速来驱动紧固件28时，控制器继续步 骤224。当控制器确定具有足够的飞轮剩余转动和/或足够的转速来驱动紧固件28时，控 制器继续步骤226。 在步骤224中，控制器使传动装置16反转以将飞轮42移动到复位位置。可理解的 是，使飞轮42反转到复位位置将提供至少最小的飞轮转数以产生足够动力来将紧固件28 驱动穿过工件30。例如，飞轮的最小转数可以是七转。例如，复位位置可相当于在飞轮42 与驱动器机构18接合之前转动七转。在另一实例中，复位位置可相当于在飞轮42与驱动 器机构18接合之前转动十二转的位置。在其它的实例中，复位位置可相当于在飞轮42与 驱动器机构18接合之前转动十七转的位置。可理解的是，复位位置总是大于或等于将紧固 件28驱动进入工件30所需的飞轮最小转数。 在步骤226中，控制器执行驱动器序列。驱动器序列包括离合器销56在销卡80处 与曲柄连杆74接合并将曲柄连杆74从上止点位置82驱动到下止点位置84。曲柄连杆74 的运动接下来将驱动片72从上止点位置86移动到下止点位置88。在下止点位置88，驱动 片72可将紧固件28插入工件30。然后离合器销56可转动远离斜坡52并且离合器销56 被离合器销弹簧62推回到坐入位置64。曲柄连杆回动簧78将曲柄连杆74回复到上止点 位置82。 在步骤228中，控制器确定曲柄连杆74是否已经回复到上止点位置82。当控制器 确定曲柄连杆74的确已经回复到上止点位置82时，控制器继续步骤230。当控制器确定曲 柄连杆74未回复到上止点位置82时，控制器继续步骤232。在步骤230中，由于紧固工具 10已经完成驱动器序列，所以控制器将计数器模块140中的飞轮转动计数器复位。例如，飞 轮转动计数器对飞轮的转数进行计数以确保飞轮42具有足够的动量来驱动紧固件28。在 步骤230之后，控制器终止。在步骤232中，控制器将LED设置为以闪烁样式闪亮，而在步 骤208中，LED具有不间断的闪亮。闪烁的LED可向使用者提示紧固工具被阻塞。从步骤 232，控制器继续步骤216。在上述步骤216中，控制器使紧固工具10停止工作，然后控制器 终止。可理解的是，当处于堵塞状态时紧固工具不应被使用，并且同样地，当其堵塞时，控制 器暂停紧固工具的使用。 现在，本领域技术人员可从上述描述中理解，本发明宽泛的教导能够以多种形式 实现。因此，虽然本发明已结合其特定的实例被加以描述，但是本发明的真正范围不应该被如此限制，因为通过对附图、说明书和接下来的权利要求的研究，其它的改进对本领域技术 人员而言将会是显而易见的。
权利要求
一种控制用于将紧固件驱动进入工件的紧固工具的方法，该方法包括比较传动装置的位置和所述传动装置的启动位置；根据所述比较将所述传动装置的所述位置调整到复位位置；将所述传动装置转动到与驱动器机构连接；以及当所述传动装置连接于所述驱动器机构时驱动紧固件。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，比较所述传动装置的所述位置和所述启动位置包 括确定所述传动装置的所述位置和所述启动位置之间的转动量。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，根据所述比较将所述传动装置的所述位置调整到 所述复位位置包括当所述传动装置的所述位置和所述启动位置之间的所述转动量小于传 动装置转动的预定数量时，将所述传动装置反转到所述传动装置复位位置。
4. 如权利要求3所述的方法，其中，传动装置转动的所述预定数量大约为七转。
5. 如权利要求1所述的方法还包括，当扳机释放事件在完整的驱动器序列完成之前发 生时，向马达施加反向电力以减慢所述马达和所述传动装置。
6. —种将紧固件驱动进入工件的紧固工具，该工具包括 连接于传动装置的马达，所述传动装置包括飞轮；适于将所述紧固件驱动进入所述工件的驱动器机构，当所述飞轮处于飞轮启动位置 时，所述飞轮连接于所述驱动器机构；以及检测飞轮位置的控制模块，该模块将所述飞轮位置与所述飞轮启动位置相比较，并根 据所述比较调整所述飞轮位置。
7. 如权利要求6所述的紧固工具，其中，所述控制模块确定所述飞轮位置和所述飞轮 启动位置之间的转动量。
8. 如权利要求7所述的紧固工具，其中，当所述转动量小于飞轮转动的预定数量时，所 述控制模块将所述飞轮位置调整到飞轮复位位置。
9. 如权利要求8所述的紧固工具，其中，飞轮转动的所述预定数量大约为七转。
10. 如权利要求6所述的紧固工具，还包括具有启动位置和释放位置的扳机。
11. 如权利要求6所述的紧固工具，其中，所述控制模块检测扳机释放事件。
12. 如权利要求11所述的紧固工具，其中，当所述控制模块在驱动器序列完成之前检 测到所述扳机释放事件时，所述控制模块使所述马达反转以减慢所述马达。
13. 如权利要求6所述的紧固工具，其中，所述控制模块检测在上止点位置的所述驱动 器机构。
14. 如权利要求13所述的紧固工具，其中，当所述驱动器机构未能回到所述上止点位 置时，所述控制模块使所述紧固工具停止工作。
15. 如权利要求11所述的紧固工具，其中，当所述控制模块检测到所述上止点位置的 所述驱动器机构之前检测到所述扳机释放事件时，所述控制模块使所述马达反转以减慢所 述马达。
16. 如权利要求6所述的紧固工具，其中，所述控制模块检测电池电压。
17. 如权利要求16所述的紧固工具，其中，当所述电池电压低于阈值水平时，所述控制 模块使所述紧固工具停止工作。
18. 如权利要求17所述的紧固工具，其中，所述阈值水平小于或等于90%的额定电池电压。
全文摘要
本发明涉及一种将紧固件驱动进入工件的紧固工具。所述工具包括连接于传动装置的马达。所述传动装置包括飞轮。所述工具还包括适于将紧固件驱动进入工件的驱动器机构。当所述飞轮处于飞轮启动位置时，该飞轮连接于所述驱动器机构。所述工具包括检测飞轮位置并将该飞轮位置与飞轮启动位置比较的控制模块。所述控制模块还根据该比较结果调整飞轮位置。所述控制模块确保所述传动装置具有足够的转数以确保可以产生足够的动力将紧固件驱动进入工件。
文档编号B25C1/06GK101698294SQ20091017929
公开日2010年4月28日 申请日期2005年10月31日 优先权日2004年10月29日
发明者克里斯托弗·S·佩迪西尼, 小蒂莫西·W·弗伦奇, 特里·L·特纳, 迈克尔·F·坎纳利亚托 申请人:布莱克和戴克公司