气弹簧紧固件驱动器的卡塞释放和升降器机构

摘要

一种紧固件驱动器，包括可从缩回位置移动到被驱动位置的驱动器叶片和用于将所述驱动器叶片从所述被驱动位置朝所述缩回位置移动的升降组件。所述紧固件驱动器还包括用于检测处于所述被驱动位置的所述驱动器叶片的第一传感器、在锁定位置将所述升降组件保持在接合位置的锁定器、与锁定器连接以在所述锁定位置与所述升降组件可远离所述驱动器叶片移动的释放位置之间移动所述锁定器的致动器以及与所述第一传感器和所述致动器电连接的控制器。响应于在紧固件驱动操作开始后的预定时间之后没有来自所述第一传感器的信号，所述控制器触发所述致动器以将所述锁定器从所述锁定位置移动到所述释放位置。

权利要求

1.一种紧固件驱动器，包括：

驱动器叶片，该驱动器叶片能够从缩回位置移动到伸出的被驱动位置以将紧固件驱动到工件中；

气弹簧机构，该气弹簧机构用于将所述驱动器叶片从所述缩回位置驱动到所述被驱动位置；

升降组件，该升降组件用于将所述驱动器叶片从所述被驱动位置朝向所述缩回位置移动；

第一传感器，该第一传感器用于检测处于所述被驱动位置的驱动器叶片；

锁定器，该锁定器在锁定位置将所述升降组件保持在接合位置以使所述驱动器叶片从所述被驱动位置向所述缩回位置移动；

致动器，该致动器与所述锁定器连接以在所述锁定位置与释放位置之间移动所述锁定器，在所述释放位置，所述升降组件能够远离所述驱动器叶片移动；以及控制器，该控制器与所述第一传感器和所述致动器电连接；

其中，响应于在紧固件驱动操作开始后的预定时间之后没有来自所述第一传感器的信号，所述控制器触发所述致动器以将所述锁定器从所述锁定位置移动到所述释放位置。

2.根据权利要求1所述的紧固件驱动器，其中，当所述锁定器处于所述释放位置时，所述升降组件能够从所述接合位置向绕开位置移动。

3.根据权利要求2所述的紧固件驱动器，其中，在将所述驱动器叶片从所述缩回位置和所述伸出的被驱动 位置之间的中间位置朝向所述缩回位置移动之前，所述升降组件移动到所述绕开位置。

4.根据权利要求2所述的紧固件驱动器，其中，当从所述接合位置移动到所述绕开位置时，所述升降组件从所述驱动器叶片移开。

5.根据权利要求2所述的紧固件驱动器，其中，弹簧朝向所述接合位置偏压所述升降组件。

6.据权利要求2所述的紧固件驱动器，还包括马达，其中所述升降组件包括托架和可旋转地支撑在所述托架上的升降器，并且其中所述升降器由所述马达驱动以选择性地与所述驱动器叶片接合。

7.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，其中，所述锁定器在处于所述锁定位置时能够与所述托架接合。

8.根据权利要求7所述的紧固件驱动器，其中，锁定器响应于检测到紧固件卡塞，所述锁定器移动到所述释放位置。

9.根据权利要求8所述的紧固件驱动器，其中当所述锁定器处于所述释放位置时并且当所述马达旋转所述升降器时，所述托架相对于所述驱动器叶片移动。

10.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，其中，所述升降组件还包括棘轮，以防止所述马达沿着相反的旋转方向旋转。

11.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，还包括电气开关，所述电气开关能够与所述托架接合并且能够操作以在所述升降组件处于所述绕开位置时指示。

12.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，其中所述驱动器叶片包括多个齿，并且所述升降器包括能够与所述多个齿接合的至少一个轴承。

13.根据权利要求12所述的紧固件驱动器，其中，当所述驱动器叶片处于所述缩回位置与所述被驱动位置之间的中间位置时，所述多个齿中的一个齿与所述升降器的所述至少一个轴承对齐。

14.根据权利要求13所述的紧固件驱动器，其中，所述升降组件移动到所述绕开位置，以将所述升降器的所述轴承相对于所述多个齿中的所述一个齿重新定位。

15.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，还包括具有输出小齿轮的传动装置，其中所述升降组件包括与所述输出小齿轮啮合的输入小齿轮，并且其中所述输入小齿轮可驱动地连接到所述升降器以响应所述马达的启动而旋转所述升降器。

16.根据权利要求15所述的紧固件驱动器，其中，所述升降组件能够围绕与所述传动装置的所述输出小齿轮同轴的轴线在所述接合位置和所述绕开位置之间枢转。

17.根据权利要求1所述的紧固件驱动器，还包括传感器以确定所述驱动器叶片何时到达所述被驱动位置。

18.根据权利要求17所述的紧固件驱动器，其中所述传感器是光学传感器。

19.根据权利要求18所述的紧固件驱动器，其中，所述驱动器叶片包括当所述驱动器叶片已经到达所述被驱动位置时由所述光学传感器检测的凸缘。

20.根据权利要求6所述的紧固件驱动器，其中，所述驱动器叶片包括：第一平坦表面，

第二平坦表面，

第一边缘表面，该第一边缘表面在所述第一平坦表面和所述第二平坦表面之间延伸，以及多个齿，该多个齿相对于由所述驱动器叶片限定的驱动轴线从所述第一边缘表面侧向地突出。

21.根据权利要求20所述的紧固件驱动器，其中，所述第一平坦表面平行于所述第二平坦表面。

22.根据权利要求20所述的紧固件驱动器，其中，所述第一边缘表面在所述驱动轴线的方向上延伸。

23.根据权利要求20所述的紧固件驱动器，其中，所述升降器与所述多个齿接合以将所述驱动器叶片从所述被驱动位置移动到所述缩回位置。

24.根据权利要求23所述的紧固件驱动器，其中，所述升降器包括轴承，该轴承选择性地与所述多个齿接合以将所述驱动器叶片朝向所述缩回位置移动。

25.根据权利要求24所述的紧固件驱动器，其中，所述轴承包括第一端、第二端以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的轴线，其中所述轴线横向于所述第一平坦表面和所述第二平坦表面。

26.根据权利要求25所述的紧固件驱动器，其中，所述升降器还包括连接到所述轴承的所述第一端的第一支撑件和连接到所述轴承的所述第二端的第二支撑件。

27.根据权利要求24所述的紧固件驱动器，其中所述多个齿是多个第一齿，并且其中所述驱动器叶片还包括在所述第一平坦表面和所述第二平坦表面之间延伸的第二边缘表面以及相对于所述驱动轴线从所述第二边缘表面侧向地突出的多个第二齿。

28.根据权利要求27所述的紧固件驱动器，其中，所述锁定器是第一锁定器，并且其中所述紧固件驱动器还包括第二锁定器，该第二锁定器与所述多个第二齿接合锁定器以防止所述驱动器叶片朝向所述被驱动位置移动。

29.一种操作紧固件驱动器的方法，所述方法包括：

通过使驱动器叶片从缩回位置向被驱动位置移动来启动紧固件驱动操作；

检测到所述驱动器叶片已经卡塞在所述缩回位置和所述被驱动位置之间的中间位置；

使锁定器从锁定位置移动至释放位置，在所述锁定位置，升降组件保持在接合位置以将所述驱动器叶片从所述被驱动位置朝所述缩回位置移动，在所述释放位置，所述升降组件能够远离所述驱动器叶片移动；

驱动马达以使所述升降组件的升降器旋转，从而将所述升降组件从所述驱动器叶片移开；

然后使所述升降组件返回到所述接合位置；以及

将所述锁定器从所述释放位置移动到所述锁定位置。

30.根据权利要求29所述的方法，其中将所述锁定器从所述锁定位置移动到所述释放位置包括对螺线管通电。

31.根据权利要求30所述的方法，其中将所述锁定器从所述释放位置移动到所述锁定位置包括对所述螺线管断电。

32.根据权利要求29所述的方法，还包括在将所述锁定器从所述释放位置移动到所述锁定位置之前检测所述升降组件返回到所述接合位置。

说明书

气弹簧紧固件驱动器的卡塞释放和升降器机构

[0001] 对相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2016年11月9日提交的待审的美国临时专利申请No.62/419,605和62/419,863的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

[0003] 本发明涉及动力紧固件驱动器，并且更具体地涉及气弹簧驱动的紧固件驱动器(gas spring‑powered fastener driver)。

背景技术

[0004] 现有技术中已知有用于将紧固件(例如钉子，大头钉，订书钉等)驱动到工件中的各种紧固件驱动器。这些紧固件驱动器利用本领域已知的各种手段(例如，由空气压缩机产生的压缩空气、电能、飞轮机构等)操作，但是这些设计通常受到功率、尺寸和成本限制。

发明内容

[0005] 一方面，本发明提供了一种紧固件驱动器，该紧固件驱动器包括：可从缩回位置移动到伸出的被驱动位置以将紧固件驱动到工件中的驱动器叶片；用于将驱动器叶片从缩回位置驱动到被驱动位置的气弹簧机构；以及用于将驱动器叶片从被驱动位置朝向缩回位置移动的升降组件。紧固件驱动器还包括用于检测处于被驱动位置的驱动器叶片的第一传感器；锁定器，该锁定器在锁定位置将所述升降组件保持在接合位置以使驱动器叶片从被驱动位置向缩回位置移动；致动器，该致动器与锁定器连接以在锁定位置与释放位置之间移动锁定器，在释放位置，升降组件可远离驱动器叶片移动；以及与第一传感器和致动器电连接的控制器。响应于在紧固件驱动操作开始后的预定时间之后没有来自第一传感器的信号，控制器触发致动器以将锁定器从锁定位置移动到释放位置。

[0006] 在另一方面，本发明提供了一种操作紧固件驱动器的方法。该方法包括：通过使驱动器叶片从缩回位置向被驱动位置移动来启动紧固件驱动操作；检测到驱动器叶片卡塞在缩回位置和被驱动位置之间的中间位置；使锁定器从锁定位置移动至释放位置，在所述锁定位置，升降组件保持在接合位置以将驱动器叶片从被驱动位置朝缩回位置移动，在所述释放位置，升降组件能够远离驱动器叶片移动；驱动马达以使升降组件的升降器旋转，从而将升降组件从驱动器叶片移开；然后使升降组件返回到接合位置；以及将锁定器从释放位置移动到锁定位置。

[0007] 通过考虑以下详细描述和附图，本发明的其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

[0008] 图1是根据本发明的一种实施方式的气弹簧驱动的紧固件驱动器的透视图。

[0009] 图2是图1所示气弹簧驱动的紧固件驱动器的局部透视图，为清楚起见，部分被切除。

[0010] 图3是图1所示气弹簧驱动的紧固件驱动器沿着图1所示的线3‑3截取的横截面图。

[0011] 图4是用于图1所示气弹簧驱动的紧固件驱动器的升降组件和驱动器叶片的前视图。

[0012] 图5是图4所示升降组件和驱动器叶片的侧视图。

[0013] 图6是图4所示升降组件和驱动器叶片的顶部透视图。

[0014] 图7是图4所示升降组件的后局部视图，示出了托架位置开关。

[0015] 图8是图4所示升降组件的局部侧视图，示出了处于锁定状态的托架锁定件。

[0016] 图9是图4所示升降组件沿着图5中所示的线9‑9截取的截面图，示出了处于阻挡位置的棘轮。

[0017] 图10是图4所示驱动器叶片的前视图。

[0018] 图11是图10所示驱动器叶片的侧视图。

[0019] 图12A是图4所示升降组件和驱动器叶片的截面图，为清楚起见，部分被移除，示出了处于就绪位置的驱动器叶片。

[0020] 图12B是图12A所示升降组件和驱动器叶片的剖视图，示出了处于被驱动位置的驱动器叶片。

[0021] 图12C是图12A所示升降组件和驱动器叶片的剖视图，示出了处于中间卡塞位置的驱动器叶片。

[0022] 图12D是图12A所示升降组件和驱动器叶片的剖视图，示出了处于绕开位置(bypass position)的升降组件。

[0023] 图12E是图12A所示升降组件和驱动器叶片的剖视图，示出了处于接合位置的升降组件。

[0024] 图13是图1所示气体弹簧紧固件驱动器的控制电路的示意图。

[0025] 图14是显示操作图4所示升降组件的方法的流程图。

[0026] 图15是显示释放图1所示气弹簧紧固件驱动器中的卡塞的方法的流程图。

[0027] 在详细解释本发明的任何实施方式之前，需要理解的是，本发明的应用不局限于在下面描述，或者在附图中显示的组件的构造和设置的细节。本发明能够实现其它实施方式，并能够以不同方式实践或实现。此外，应当理解，本文所用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被视为限制。

具体实施方式

[0028] 参考图1‑3，气弹簧驱动的紧固件驱动器10可以操作为将容纳在仓匣14中的紧固件(例如，钉子，大头针，订书钉等)驱动到工件中。紧固件驱动器10包括外缸18和位于外缸18内的内缸22(图3)。可移动的活塞26位于内缸22内(图3)。参考图3，紧固件驱动器10进一步包括附接到活塞26并且可与活塞26一起移动的驱动器叶片30。紧固件驱动器10不需要外部气压源，而是包括位于外缸18内且与内缸22流体连通的加压气体。在所示实施方式中，内缸22和可移动的活塞26位于外缸18内。

[0029] 参考图3，内缸22和驱动器叶片30限定驱动轴线34，并且在驱动周期期间，驱动器叶片30和活塞26可以在缩回的就绪位置(参见图12A)和被驱动位置(即，下止点；参见图12B)之间移动。紧固件驱动器10还包括位于活塞26下方的缓冲器38，用于使活塞26停止在被驱动位置处并吸收来自活塞26的冲击能量。紧固器驱动器10还包括升降组件42，升降组件42由马达46(图1)驱动，并且能够操作以将驱动器叶片30从被驱动位置移动到就绪位置。
如下面更详细地解释的那样，驱动器叶片30可以在位于就绪位置和被驱动位置之间的中间位置(图12C)处停止(例如卡塞)。在这种情况下，升降组件42还可操作以将驱动器叶片30从中间位置移动到就绪位置。电池(未示出)可电连接到马达46以向马达46供电。在替代实施方式中，驱动器可以由AC电压输入(即，来自墙上插座)供电，或者由替代的DC电压输入(例如，DC电源)供电。

[0030] 在操作中，通过对马达46通电，升降组件42将活塞26和驱动器叶片30驱动到就绪位置。当活塞26和驱动器叶片30被驱动到就绪位置时，活塞26上方的气体和外缸18内的气体被压缩。一旦进入就绪位置，活塞26和驱动器叶片30就被保持在适当的位置，直到用户激活触发器(未示出)而被释放。当释放时，活塞26上方和外缸18内的压缩气体将活塞26和驱动器叶片30驱动到被驱动位置，由此将紧固件32(图3)驱动到工件中。所示的紧固件驱动器10因此以气弹簧原理利用升降组件42和活塞26操作，以进一步位于压缩内缸22且位于活塞
26上方的气体和位于外缸18内的气体。关于紧固件驱动器10的结构和操作的进一步细节在下面提供。

[0031] 参考图10‑11，驱动器叶片30包括第一平坦表面50(即，前表面)和相对的第二平坦表面54(即，后表面)。第一边缘表面58在第一平坦表面50和第二平坦表面54之间延伸。另外，第二边缘表面62在第一平坦表面50和第二平坦表面54之间延伸。第一平坦表面50平行于第二平面表面54。如前所述，驱动器叶片30限定驱动轴线34，驱动器叶片30在就绪位置和从动位置之间沿着该驱动轴线34移动。第一边缘表面58在驱动轴线34的方向上延伸。另外，第二边缘表面62在驱动轴线34的方向上延伸。

[0032] 继续参考图10‑11，沿着第一边缘表面58形成多个提升齿66。另外，锁定器沿着第二边缘表面62形成多个锁定器齿70。提升齿66从第一边缘表面58相对于驱动轴线34侧向地突出。另外，锁定器齿70从第二边缘表面62相对于驱动轴线34侧向地突出。提升齿66位于驱动器叶片30的与锁定器齿70相反的一侧。换句话说，驱动器叶片30是平坦的，并且提升齿66和锁定器齿70形成在第一平坦表面50和第二平坦表面54之间。提升齿66和锁定器齿70不在与第一平坦表面50或第二平坦表面54横向的方向上延伸。如下面更详细描述的，将提升齿66定位在驱动器叶片30的侧部上有利于改进升降组件42的设计。

[0033] 参考图4‑6，马达46通过输出小齿轮78(图12A)连接到齿轮箱或传动装置74。传动装置74连接到壳体82(图2)，该壳体82容纳升降组件42的至少一部分。升降组件42包括托架86，托架86围绕与输出小齿轮78(图12A)同轴的枢转轴线90可枢转地连接到传动装置74(图
5)。升降组件42还包括支撑在托架86上的小齿轮94。小齿轮94与传动装置74的输出小齿轮
78啮合。升降组件42还包括支撑在托架86上并驱动地连接到小齿轮94的升降器98。具体而言，升降器98可相对于托架86围绕升降器旋转轴线100旋转。升降器98包括三个轴承102(图
12A)，随着驱动器叶片30从被驱动位置朝向就绪位置升高，所述轴承102依次与形成在驱动器叶片30上的升降齿66啮合。这样，来自马达46的动力通过传动装置74经过小齿轮78，94传递到与驱动器叶片30接合的升降器98。具体地，升降器98与升降齿66接合以使驱动器叶片
30从被驱动位置朝向就绪位置移动。更具体而言，升降器98的轴承102与提升齿66接合以将驱动器叶片30从被驱动位置移动到就绪位置。

[0034] 参考图8和图9，升降器98包括两个支撑凸缘106、110，在两个支撑凸缘106、110之间延伸有销112(图12A)以支撑三个轴承102的两端。具体地，轴承102各自包括第一端114、第二端118以及在第一端114和第二端118之间延伸的轴承轴线122。销112延伸穿过轴承102，使得轴承102可旋转地支撑在销112上。轴承轴线122横向于驱动器叶片30的第一平坦表面50和第二平坦表面54。在所示实施方式中，轴承轴线122垂直于第一平坦表面50。在所示实施方式中，轴承轴线122是轴承102相对于支撑凸缘106、110旋转所围绕的旋转轴线。因为轴承102能够相对于提升齿66旋转，所以当升降器98将驱动器叶片30从被驱动位置移向就绪位置时，轴承102和提升齿66之间的滑动运动被抑制。结果，可能由于轴承102和提升齿
66之间的滑动而导致的提升齿66上的摩擦和随之而来的磨损得以减小。

[0035] 第一支撑凸缘106连接到靠近轴承102的第一端114的销112的第一端，而第二支撑凸缘110连接到靠近轴承102的第二端118的销112的第二端。当与驱动器叶片30接合时，轴承102在提升齿66之间延伸，支撑凸缘106，110位于提升齿66的两侧。因此，销112支撑轴承102，使得轴承支撑在两端114、118上，而不是悬臂式的。通过将轴承102支撑在两端114、118上，轴承102可以支撑更大的载荷。例如，当轴承102被支撑在其两端114、118上时，轴承102可以抵抗更高的压力提升驱动器叶片30。

[0036] 参考图9，升降器98包括位于支撑凸缘110中的磁体126，磁体126由安装在印刷电路板132(图2)上的相应传感器130(即，驱动器叶片原位置(home position)传感器)检测。传感器130是霍尔效应传感器，其可操作以检测磁体126何时接近传感器130。当升降器98旋转以使磁体126与传感器130对齐时，可以参考升降器98的这种取向以作为与活塞26和驱动器叶片30的就绪位置一致的原位置。原位置可以由控制器136(图13)用于控制目的而使用。

[0037] 参考图9，升降组件42还包括棘轮134(即，单向机构)以防止马达46被向后驱动。棘轮134能够围绕枢转轴线138枢转，并且被扭力弹簧142偏压到图9所示的位置中。棘轮134包括可在限定在托架86中的狭槽150内滑动的上臂146和可与支撑凸缘110接合的下臂154。支撑凸缘110包括部分地由平坦表面162和倾斜表面166限定的凹口158。当升降器98从图9观察逆时针(即，正向)旋转时，随着升降器98继续沿正向旋转，棘轮134的下臂154在倾斜表面166上越过。当升降器98从图9观察顺时针旋转(即，反向)时，下臂154通过弹簧142枢转到凹口158中，由此将下臂154挤靠在平坦表面162上并且防止升降器98的任何进一步逆时针旋转。当棘轮134处于图9所示的位置时，升降器98被阻止沿顺时针方向(即，相反方向)进一步旋转。这样，棘轮134通过例如由活塞26上方的压缩气体施加到驱动器叶片30上的力来防止马达46沿相反的旋转方向旋转。换句话说，棘轮134允许在单一(即，第一)旋转方向上向升降器98传递扭矩，但是防止马达46响应于在相反的第二旋转方向上对升降器98上施加的扭矩而沿相反方向被驱动。

[0038] 升降组件42可在接合位置(例如图12A和12E)和绕开位置(例如图12D)之间移动。在绕开位置中，升降组件42围绕枢转轴线90远离驱动器叶片30枢转。特别是，当从接合位置移动到绕开位置时，升降组件42远离驱动器叶片30移动。如下面更详细解释的，当驱动器叶片30停在中间位置时(例如，当发生紧固件卡塞时，参见图12C)，升降组件42在将驱动器叶片30从中间位置到就绪位置之前移动到绕开位置(图12D)。参考图2、6和7，托架86被弹簧
170偏置以围绕枢转轴线90朝向驱动器叶片30枢转。换句话说，弹簧170朝向接合位置偏置升降组件42。特别地，弹簧座174连接到托架86并且抵靠弹簧170的一端。弹簧170的另一端抵靠壳体82的内表面(图2)。托架位置开关178(例如，电气开关)可与托架86接合(图7)。具体地说，在所示实施方式中，弹簧座174的突起182定位成与托架位置开关178接合和脱离。
因此，托架位置开关178可操作以指示提升组件42是处于接合位置还是绕开位置。

[0039] 参考图7和图13，托架位置开关178可操作以检测托架86的位置。例如，托架位置开关178可以是机电开关(例如，常闭微动开关)，其在正常的紧固件驱动操作和升降组件42的后续操作期间保持被压下或致动，以使驱动器叶片30返回到就绪位置。托架位置开关178向控制器136(图13)提供指示托架86的位置的信号。具体地，托架位置开关178指示托架86是处于正常位置还是原位置，在原位置，升降器98保持与驱动器叶片30接合以将驱动器叶片30朝向就绪位置或绕开位置升高。在绕开位置中，托架86远离驱动器叶片30枢转，由于紧固件卡塞，驱动器叶片30卡在就绪位置和被驱动位置之间的中间位置。当处于绕开位置时，托架位置开关178打开，向控制器136提供相应的信号。同样，当处于正常位置或原位置时，托架位置开关178闭合并向控制器136提供相应的信号。

[0040] 参考图12C，当驱动器叶片30处于中间位置时，提升齿66中的一个(具体地，齿66')与升降器98的轴承102(具体地，轴承102')对齐。如果驱动器叶片30停在图12C所示的位置，则升降组件42移动到绕开位置(图12D)以允许轴承102'旋转通过齿66'并且移回到与提升齿66对齐。换句话说，升降组件42移动到绕开位置以相对于升降齿66'之一重新定位升降器98的轴承102'，有效地绕过升降齿66'并且将轴承102'定位进入该齿66'上方的空间。

[0041] 参考图5‑8，紧固件驱动器10进一步包括可在锁定位置(图8)和释放位置(图5)之间移动的托架锁定件186。托架锁定件186可选择性地与托架86接合。具体而言，当托架锁定件186处于锁定位置时，托架锁定件186将升降组件42保持在接合位置，并且当托架锁定件186处于释放位置时，托架锁定件186允许升降组件42移动到绕开位置。在所示实施方式中，当驱动器叶片30到达中间位置而没有到达被驱动位置(与被卡住的紧固件32同时)时，托架锁定件186移动到释放位置。特别地，托架锁定件螺线管190被通电和断电，以在锁定位置(图8)和释放位置(图5)之间沿着轴线194平移托架锁定件186。在锁定位置(图8)，形成在托架锁定件186上的突起198与托架86接合。

[0042] 参考图5，紧固件驱动器10还包括传感器202(例如，光学传感器)以确定驱动器叶片30何时已经到达被驱动位置。传感器202位于驱动器叶片30附近并且包括发射光束(例如，激光束)的发射器和接收光束的接收器。在所示实施方式中，传感器202是光学激光传感器，其中激光束在两个凸缘之间延伸。参考图5和图11，驱动器叶片30包括当驱动器叶片30到达被驱动位置时由光学传感器202检测的凸缘206。换句话说，驱动器叶片30上的凸缘206中断在传感器202的两个凸缘之间延伸的激光束，指示驱动器叶片30已经到达被驱动位置。具体地，传感器202检测靠近驱动器叶片30顶部的凸缘206。当驱动器叶片30到达被驱动位置时，凸缘206中断或阻挡传感器202的激光束，使得接收器不再接收激光束，从而向控制器
136提供紧固件驱动操作已成功完成的相应信号。然而，如果控制器136在紧固件驱动操作开始后的预定时间段内没有接收到信号，则这表明驱动器叶片30卡在就绪位置和被驱动位置之间的中间位置。

[0043] 参考图4‑6，紧固件驱动器10进一步包括锁定器210，该锁定器210与驱动器叶片30的锁定器齿70接合。具体地，锁定器210被弹簧偏压以围绕轴线214朝向锁定器齿70朝着锁定位置枢转。这样，随着驱动器叶片30从被驱动位置向就绪移动，锁定器210沿着锁定器齿70移动并且在锁定器齿70上越过。相反，当锁定器210处于锁定状态时，锁定器210与锁定器齿70接合以防止驱动器叶片30朝向被驱动位置移动。为释放锁定器210，锁定器螺线管218被选择性地通电，以使锁定器210围绕轴线214远离锁定器齿70朝向释放位置枢转。换句话说，锁定器210能够在锁定状态和释放状态之间移动，在所述锁定状态，驱动器叶片30克服偏置力(即，外缸18中的压缩气体)被保持在就绪位置，在所述释放状态，允许驱动器叶片30被偏置力从就绪位置驱动到被驱动位置。锁定器螺线管218通过控制器136被通电和断电，以分别在释放状态和锁定器状态之间切换锁定器210。在所示实施方式中，除了当锁定器螺线管218被通电以使锁定器210远离驱动器叶片30移动(图12B)之外，锁定器210在使用紧固件驱动器10期间始终弹性偏压锁定器齿70锁定器锁定器。

[0044] 参考图12A和图12B，紧固件驱动器10的击发循环的正常操作被图示并在下面详述。参考图12A，在开始击发循环之前，驱动器叶片30被保持在就绪位置，活塞26位于内缸22内。在所示实施方式中，就绪位置是内缸向上的大约80％(即，上止点(top‑dead‑center)的80％)。在替代实施方式中，就绪位置可以在上止点的大约70％和大约90％之间。在进一步的替代方案中，就绪位置可以在上止点的大约50％和大约100％之间。锁定器210将驱动器叶片30保持在就绪位置。通过将驱动器叶片30保持在部分位于上止点处的就绪位置，减少了用户拉动触发器和紧固件被驱动之间的时间量，从而缩短了循环时间。

[0045] 参考图12B，在紧固件驱动器10的使用者拉动触发器启动击发循环时，锁定器螺线管218被通电以使锁定器210围绕轴线214从图12A所示的位置枢转到图12B所示的位置，从而从驱动器叶片30中的锁定器齿70移除锁定器218(即，锁定器210的释放状态)。此后，通过外缸18和内缸22中活塞26上方的膨胀气体，活塞26和驱动器叶片30被向下推向被驱动位置(图12B)。当驱动器叶片30朝向被驱动位置移动时，马达46保持启动以继续升降器98的逆时针旋转。在一些实施方式中，在轴承102滑离最下方的提升齿之前，升降组件42可以将驱动器叶片30朝向上止点升高通过就绪位置(在锁定器210枢转到释放状态的同时或之后)。换句话说，在替代实施方式中，可以直接通过释放锁定器218而从就绪位置释放驱动器叶片30，或者驱动器叶片30可以在由相对于驱动器叶片30处于无阻碍位置的锁定器218和轴承
102释放之前被朝向上止点进一步升高通过就绪位置。

[0046] 当紧固件被驱动到工件中时，活塞26撞击缓冲器38以快使速活塞26和驱动器叶片30降速，最终使活塞26停在被驱动或下止点位置。当驱动器叶片30到达被驱动位置时，凸缘
206被光学传感器202检测到，指示驱动器叶片30已经成功地到达被驱动位置。在驱动器叶片30到达从动位置之后不久，升降器98上的一个轴承102与驱动器叶片30上的一个提升齿
66接合，并且升降器98的继续旋转将驱动器叶片30和活塞26朝着就绪位置提升。此后不久，在升降器98完成一个完整的旋转之前，锁定器螺线管218被断电，允许锁定器210与驱动器叶片30重新接合，并且随着驱动器叶片30的继续上移而与锁定器齿70棘锁和脱离(即，锁定器210的锁定器状态)。在所示实施方式中，升降器98需要多于一次的旋转才能将驱动器叶片30从被驱动位置移动到就绪位置。特别地，在所示实施方式中，升降器98需要两次完整的旋转才能将驱动器叶片30从被驱动位置移动到就绪位置。

[0047] 参考图12C、图12D和图12E，紧固件驱动器10的卡塞释放操作被图示并在下面详述。参考图12C，如果紧固件32在紧固件驱动操作期间弯曲(buckle)，则驱动器叶片30会停止或卡在就绪位置和被驱动位置之间的中间位置。光学传感器202可操作以确定驱动器叶片30何时未到达被驱动位置，而是停在中间位置。在驱动器叶片30处于中间位置的情况下，取决于驱动器叶片30停止的确切位置，升降器98上的轴承102可以被提升齿66阻挡(图12C)。换句话说，驱动器叶片30可以停在提升齿66阻挡轴承102重新进入提升齿66之间的空间的中间位置。

[0048] 参考图12D，当在紧固件驱动操作开始之后的预定时间段内光学传感器202的光束没有被驱动器叶片30上的凸缘206切断(trip)时(由此与驱动器叶片30卡在中间位置同时)，托架锁定件螺线管190通电以将托架锁定件186从锁定位置移动到释放位置。一旦托架锁定件186处于释放位置，升降组件42能够移动到绕开位置(图12D)。具体地，当托架锁定件186处于释放位置并且马达46继续旋转升降器98时，托架86相对于驱动器叶片30移动。另外，升降器98与托架86一起围绕枢转轴线90移动。换句话说，马达46的继续旋转将升降组件
42驱动到绕开位置，使得轴承102'可以旋转经过阻挡齿66'并且沿着阻挡齿66'滑动(参见从图12C到12D的转变)。换句话说，升降器98的旋转轴线100远离驱动器叶片30移动，以允许被阻塞的轴承102'移动经过阻挡齿66'。

[0049] 当轴承102'旋转经过阻挡齿66'并且轴承102'能够重新进入齿66'和相邻齿66之间的空间时，弹簧170将升降组件42偏压回到接合位置(图12E)。一旦升降组件42重新进入接合位置(图12E)，升降器98可以恢复旋转以将驱动器叶片30从中间位置升高到就绪位置。另外，一旦升降组件42重新进入接合位置，则托架位置开关178被致动以指示升降组件42已经返回到接合位置。在升降组件42返回到接合位置时，托架锁定件螺线管190断电，并且托架锁定件186移回到锁定位置以将托架86固定在接合位置。

[0050] 图13示出了用于控制紧固件驱动器10的操作的控制电路224的示意图。如上所述，控制器136接收来自传感器130(即，驱动器叶片原位置传感器)、托架位置开关178、传感器202和触发器位置开关230(其也可以包括工件接触元件开关)的输入。使用这些输入，控制器136向马达46、托架锁定件螺线管190和锁定器螺线管218提供控制信号以操作紧固件驱动器10。在一些实施方式中，控制器136被实现为具有单独存储器的微处理器。在其他实施方式中，控制器136是微控制器(与存储器位于同一芯片上)。在其他实施方式中，控制器136可以使用多个处理器来实现。

[0051] 传感器202例如通过电压调节器(未示出)连接到电池并且从电池接收运行功率。传感器202向控制器136提供数据输出，指示驱动器叶片30是否已经到达被驱动位置。

[0052] 锁定器螺线管218也例如通过电压调节器(未示出)连接到电池并且从电池接收运行功率。锁定器螺线管218通过锁定器螺线管控制开关232(例如，FET)接地。控制器136向锁定器螺线管控制开关232提供控制信号(即，锁定器控制输出)以对锁定器螺线管218通电和断电。当控制器136闭合锁定器螺线管控制开关232时，电流流过锁定器螺线管218从而对锁定器螺线管218通电。当控制器136打开锁定器螺线管控制开关232时，锁定器螺线管218断电并返回到偏置状态(例如，使用弹簧)。如下所述，控制器136基于从触发器位置开关230接收的输入来控制锁定器螺线管控制开关232。

[0053] 托架锁定件螺线管190也例如通过电压调节器(未示出)连接到电池，并从电池接收运行功率。托架锁定件螺线管190通过托架锁定件螺线管控制开关236(例如FET)接地。控制器136向托架螺线管控制开关236提供控制信号(即，托架锁定件控制输出)以对托架锁定件螺线管190通电和断电。当控制器136闭合托架锁定件螺线管控制开关236时，电流流过托架锁定件螺线管190从而对托架锁定件螺线管190通电。当控制器136打开托架锁定件螺线管控制开关236时，托架锁定件螺线管190断电并返回到偏置状态(例如，使用弹簧)。如下所述，控制器136基于从传感器202和托架位置开关178接收到的输入来控制托架锁定件螺线管控制开关236。

[0054] 控制器136还通过开关桥240控制马达46。如下所述，控制器136基于从触发器位置开关230和传感器130(即，驱动器叶片原位置传感器)接收的输入向开关桥240提供控制信号。马达46通过开关桥240从电池接收运行功率。

[0055] 图14是显示在成功的紧固件驱动操作之后(即，驱动器叶片30处于被驱动位置)操作紧固件驱动器10的一个示例方法244的流程图。方法244包括操作马达46以将驱动器叶片30提升到就绪位置(在步骤248)。在一些实施方式中，就绪位置可以低于驱动器叶片30的完全缩回位置。例如，就绪位置可以在活塞26和驱动器叶片30的完全缩回位置或者上止点位置的50‑90％之间。在步骤250，控制器136使用来自传感器130(即，驱动器叶片原位置传感器)的输入来确定驱动器叶片30是否处于就绪位置，并且继续操作马达46，直到驱动器叶片
30处于就绪位置，与检测升降机98上的磁体126的传感器130一致。控制器136可以控制马达
46执行预定数量的旋转以将驱动器叶片30提升到就绪位置。例如，控制器136可以控制马达
46执行升降器98的两次回转，以便将驱动器叶片30返回到就绪位置。

[0056] 在步骤254，控制器136使用来自触发器位置开关230的输入来检测触发器致动。控制器136可以处于待机状态，直到检测到触发器致动。当触发器被致动时，在步骤256，控制器136可操作马达46以将驱动器叶片30提升到完全缩回或上止点位置。此后不久，在步骤260，控制器136对锁闩螺线管218通电以使锁定器210枢转离开驱动器叶片30，使得驱动器叶片30不会妨碍驱动器叶片30从完全缩回或上止点位置移动到被驱动位置。随后活塞26上方和外缸18内的压缩气体将活塞26和驱动器叶片30驱动到被驱动位置，由此将紧固件驱动到工件中。

[0057] 图15是显示操作紧固件驱动器10以清除卡塞的一个示例性方法264的流程图。方法264包括使用传感器202检测卡塞(在步骤268)。如上所述，当传感器202的光束没有被驱动器叶片30上的凸缘206断开或阻塞时，传感器202指示紧固件驱动器10被卡住，这意味着驱动器叶片30被卡在缩回(即就绪)位置和被驱动位置之间。之后，在步骤272，控制器136对托架锁定件螺线管190通电以将托架锁定件186移动到释放位置，这允许托架86在马达46继续旋转时移动到绕开位置。

[0058] 在步骤276，控制器136继续操作马达46以将驱动器叶片30从中间位置提升到就绪位置。在驱动器叶片30的中间位置，可以防止轴承102中的一个被接收在驱动器叶片30上的相邻齿之间，以使驱动器叶片30返回到就绪位置(如图12C所示)。在这种情况下，随着托架锁定件186被释放，托架86可以移动到绕开位置，以允许轴承102中的一个在驱动器叶片30上的相邻提升齿66之间滑动(图12D)。当托架86移动到绕开位置时，托架位置开关178打开，向控制器136指示托架86处于绕开位置。

[0059] 在步骤280，使用来自托架位置开关178的输入，控制器136确定托架86是否已经返回到其正常位置或原位置。当轴承102正确地与驱动器叶片30上的提升齿66接合时，托架86返回到正常位置以使驱动器叶片30朝向就绪位置升高。当托架位置开关178闭合时(即，指示托架86已经返回到其正常位置或原位置)，控制器136对托架锁定件螺线管190断电(在步骤284)。如上所述，当托架锁定件螺线管190断电时，托架锁定件186返回到阻止托架86从正常位置移动的锁定位置。

[0060] 这样，当发生卡塞并且驱动器叶片30没有到达被驱动位置时，升降组件42可操作以自动地将驱动器叶片30返回到就绪位置。当驱动器叶片30自动地返回到就绪位置时，可以更容易地清除卡住的紧固件。

[0061] 在所附权利要求中阐述了本发明的各种特征。