CN106660644B - 用于带体的功率消耗减小的封接工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在位于带体(S)的重叠区段上的封接元件(L)中形成接合部的封接工具(10)，包括主体(14)、至少部分地容纳于所述主体(14)中的马达(28)和驱动系(30)、电源(12)和安装至所述主体(14)的封接组件(16)。所述封接组件(16)可操作地联接至所述马达(28)。所述封接组件(16)包括至少一个卡爪(52,54)，所述至少一个卡爪(52,54)具有一对相对卡爪元件(52a,52b；54a,54b)。每个卡爪元件(52a,52b；54a,54b)具有两个边缘以用于切入所述封接元件(L)和所述带体(S)的区段中并且形成弯曲耳片。所述卡爪元件边缘配置成在所述封接元件(L)和所述带体材料(S)的宽度内以不同的距离切入所述封接件和所述带体材料的区段中。本发明公开了一种形成封接件的方法和由所述工具和所述方法所形成的封接件。

Description

用于带体的功率消耗减小的封接工具

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年5月12日提交的序列号为61/991,808的美国临时专利申请的权益及其之前的权益。

背景技术

带体封接器是众所周知的，并且提供对带体材料的重叠区段的实在的封接作用。这些封接器将带体的重叠区段互锁成槽口型封接件或压褶封接件中的高强度接合部。在槽口型封接器中，卡爪切入封接件和带体的外部边缘中，从而将耳片向下(从槽口向下)或向上(与槽口相反)转动。在压褶型封接器中，带体的边缘和封接件一起被按压成特别地成形的波浪形压褶，以在带体上产生最大摩擦力。

动力带体封接器是已知的。一种类型的动力封接器使用气压缸来致动一对卡爪，该对卡爪闭合于带体或压褶封接件上。一种此类气动封接器公开于Crittenden的美国专利No.6,422,272中。虽然气动封接器对于形成带体封接件运作良好，但是其需要压缩空气源，并且因此需要软管以将空气供应至封接器。因此，其用途受限于其在工作空间、场地等周围不能容易地移动。

Figiel的美国公布2013/0085053公开了一种电池动力封接器。该封接器克服了已知动力封接器的一些缺点，其允许远程使用并且在工作空间周围易于移动。然而，与任何电池动力工具一样，工具的工作寿命(在电池更换或充电之间)与用于形成封接件所需的功率有关并且受限于电池容量。

接合部为带体系统的最弱部分，因此，在强度是问题的情况下，所用接合方法的类型是非常重要的。接合部的强度定义为使带体在单轴张力下断裂所需的力。然后，将其与带体的单轴强度比较并且记录为百分比差异(例如，带体的样品可具有5000lb(2300kg)断裂强度而封接件在3750lb(1750kg)下失效，所以说明该封接件具有75％强度)。

单槽口(两个耳片，接合部的每侧上一个耳片)接合部强度额定为带体强度的最小45％。双槽口(四个耳片，接合部的每侧上两个耳片)接合部强度额定为带体强度的最小75％。单槽口1接合部和双槽口2接合部的图示分别示于图1和图2中。单槽口接合部1的失效通常为带体S从接合部1牵拉穿过。双槽口接合部的失效通常为带体S在接合部1,2牵拉穿过。当带体S牵拉穿过封接件耳片3时，牵拉穿过发生。带体断裂发生于带体的第一最弱横截面，例如第一槽口处。针对保持带体S的原有横截面的最小75％(并且因此75％强度)，双槽口接合部2需要将牵拉力分布并保持于带体S上进行平衡。

因此，存在对一种动力封接工具的需求，该动力封接工具贯穿封接周期操作以减小形成封接件所需的功率量。令人希望地，该工具形成一种封接件，该封接件保持带体的原有横截面的最小75％。更有利地，该工具在工具的单个操作周期中形成一种双槽口封接件。

发明内容

一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，包括主体、至少部分地容纳于主体中的马达和驱动系、电源和安装至主体的封接组件。封接工具配置成在带体材料的重叠区段中形成接合部。带体材料的部段通过封接件彼此固定。在形成接合部时，相对耳片通过封接工具中的卡爪对形成于封接件和带体中。耳片被切割并且相对于封接件和带体被弯曲，以防止带体从封接件牵拉穿过。在形成接合部时，封接件和带体从带体的边缘切入带体中预定距离。

封接组件可操作地联接至马达。封接组件包括至少一个卡爪，该卡爪具有一对相对卡爪元件。每个卡爪元件具有两个边缘以用于切入封接件和带体的区段中并且形成弯曲耳片。卡爪元件边缘配置成在封接件和带体的宽度内以不同的距离切入封接件和带体材料的区段中。

在一个实施例中，封接工具包括两对卡爪。卡爪对彼此相邻并且包括内侧开槽器，该内侧开槽器位于卡爪对之间并且可操作地连接卡爪对。内侧开槽器具有接触部分，当卡爪元件切入封接件和带体时，封接件位于接触部分上。在一个实施例中，封接工具包括位于卡爪对各自的外侧的开槽器。外侧开槽器包括接触部分。在该实施例中，更靠近于开槽器的卡爪元件边缘在封接件中形成第一切口，该第一切口在距离上大于由更远离开槽器的卡爪元件边缘所形成的第二切口。

第一切口被形成以便在切口之间保持完整的带体的宽度的至少约75％，并且在一个实施例中，在切口之间保持完整的带体的宽度的约79％至82％。第二切口被形成以便在切口之间保持完整的带体的宽度的至少约90％。

内侧开槽器接触部分处于与外侧开槽器接触部分的高度不同的高度。内侧开槽器接触表面的高度相对于外侧开槽器接触表面的高度升高。外侧开槽器接触部分的高度大约相等。

在一个实施例中，一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具包括马达和驱动系。驱动系包括最终驱动齿轮。电源可操作地联接至马达，并且封接组件包括封接组件齿轮、可操作地连接至封接组件齿轮的超越式离合器和可操作地连接至超越式离合器的一对卡爪元件。超越式离合器配置成接合马达以将卡爪元件从打开位置驱动至闭合位置来在封接件和带体材料的区段中形成接合部并且随着卡爪元件从闭合位置移动至打开位置而使马达与卡爪元件脱离接合。

超越式离合器可位于封接组件齿轮的内周边中。封接组件齿轮的内周边和超越式离合器可包括协作棘爪和凹陷部以使超越式离合器接合马达和将超越式离合器与马达脱离接合。棘爪可为枢转棘爪，并且超越式离合器可包括多个枢转棘爪，该多个枢转棘爪接合封接组件齿轮的内周边中的多个凹陷部。

在一个实施例中，用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具包括主体、至少部分地容纳于主体中的马达和驱动系、电源和安装至主体并且可操作地联接至马达的封接组件。封接组件可包括至少一个卡爪，该卡爪具有一对相对卡爪元件。每个卡爪元件具有两个边缘以用于切入封接件和带体的区段中并且形成弯曲耳片。卡爪元件边缘配置成在封接件和带体材料的宽度内以不同的距离切入封接件和带体材料的区段中。

封接组件可包括两个卡爪，该两个卡爪彼此相邻并且由开槽器分开。更靠近于开槽器的卡爪元件边缘切入封接件中，从而形成第一切口，该第一切口在距离上小于由更远离开槽器的卡爪元件边缘所形成的第二切口。第一切口可被形成以便在切口之间保持完整的带体的宽度的至少约75％，并且可被形成以便在切口之间保持完整的带体的宽度的约79％至82％。第二切口可被形成以便在切口之间保持完整的带体的宽度的至少约90％。

用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具的一个实施例包括主体、至少部分地容纳于主体中的马达和驱动系、电源和安装至主体并且可操作地联接至马达以用于贯穿开槽周期操作封接工具的封接组件。封接组件可包括至少一个卡爪，该卡爪具有一对相对卡爪元件。每个卡爪元件具有两个边缘以用于切入封接件和带体的区段中以形成弯曲耳片。卡爪元件边缘配置成在开槽周期期间的不同时间切入封接件中。

封接组件可包括两个卡爪，该两个卡爪彼此相邻并且由开槽器分开。更远离于开槽器的卡爪元件边缘切入封接件中，从而在更靠近于开槽器的卡爪元件边缘之前形成切口。

在一个实施例中，用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具包括马达和驱动系、可操作地联接至马达的电源，和通过驱动系可操作地联接至马达的封接组件。封接组件包括至少一个卡爪，该卡爪具有一对相对卡爪元件。卡爪元件安装至至少一个开槽器并且由该至少一个开槽器彼此隔开。封接工具还包括控制器、致动开关和传感器。传感器安装至封接组件，该传感器在相对卡爪元件之间并且与至少一个开槽器相邻。传感器偏置地安装至封接组件以朝向和远离开槽器移动。传感器感测该传感器上和卡爪元件之间是否存在封接件。传感器可枢转地安装至封接组件。传感器可为感应传感器。在感测到封接件的存在时，传感器向控制器生成信号，并且控制器生成允许马达致动的信号。

一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的方法，包括使封接件位于卡爪的相对卡爪元件之间，每个卡爪元件包括两个切割边缘；将卡爪元件闭合于封接件上；和在卡爪元件边缘非对称地切割封接件以在封接件的宽度内以不同的距离在封接件中形成切口，和在封接件和带体中形成耳片。

该方法还可包括卡爪为第一卡爪，使得第一卡爪的相对卡爪元件为第一卡爪元件并且包括第二卡爪的第二相对卡爪元件，该第二卡爪与第一卡爪相邻并且通过内侧开槽器与其分开。内侧开槽器具有接触部分，并且每个卡爪元件包括两个切割边缘。该方法包括将第一卡爪元件和第二卡爪元件闭合于封接件上，使得第一卡爪在卡爪元件边缘非对称地切割封接件以在封接件的宽度内以不同的距离在封接件中形成切口，和在封接件和带体中形成耳片，并且第二卡爪在第二卡爪元件边缘非对称地切割封接件以在封接件中形成第二切口。第一切口中的一者和第二切口中的一者处于在带体的宽度内相同的距离，并且第一切口中的另一者和第二切口中的另一者处于在带体的宽度内相同的距离，从而第一切口和第二切口处于在带体的宽度内不同的距离。

该方法还可包括卡爪的外侧上的外侧开槽器，使得该外侧开槽器在卡爪元件切入封接件和带体中时具有封接件位于其上的接触部分。

第一切口可被形成以便在切口之间保持完整的带体的宽度的至少约75％，和在切口之间保持完整的带体的宽度的约79％至82％。第二切口可被形成以便在切口之间保持完整的带体的宽度的至少约90％。

在一种方法中，内侧开槽器接触部分可处于与外侧开槽器接触部分的高度不同的高度，并且内侧开槽器接触部分的高度相对于外侧开槽器接触部分的高度可升高。外侧开槽器接触部分的高度可大约相等。

形成于带体的重叠区段中的封接件包括位于带体材料的重叠区段周围的封接元件。封接元件包括形成于其中的一对相对耳片。每个耳片由封接件的同一侧上的相应第一切口和第二切口形成。第一切口和第二切口从封接件的边缘切入封接件中不同距离。

结合附图页，本公开的其它目的、特征和优点根据下述说明书将是显而易见的，其中同样的数字是指同样的零件、元件、部件、步骤和过程。

附图说明

图1A和图1B分别示出了形成于带体的部段中的单槽口封接件和双槽口封接件；

图2为由带体的功率消耗减小的封接工具的一个实施例所形成的接合部的图形图示，示出了利用封接工具的切口在带体的宽度内的相对深度；

图3为封接工具的一个示例实施例的前视图；

图4为其中为图示清晰起见而移除侧板的工具的封接组件的立体；

图5为马达和驱动系的示意图；

图6为封接组件的前视图；

图7A和图7B分别为卡爪元件和开槽器的前视图；

图8A至图8D为当封接组件贯穿封接周期移动时封接组件的各种部件的图示，其中图8A示出了处于接收封接件的位置的组件，图8B示出了处于卡爪正闭合于封接件上的位置的组件，图8C示出了处于紧邻闭合于封接件上之前的位置的卡爪，并且图8D示出了返回至打开位置的卡爪。

图9A和图9B分别示出了驱动条件(在离合器接合时，驱动卡爪闭合于封接件上；以及在离合器脱离时，返回至原始位置，其中封接件驱动卡爪打开)下的超越式离合器；

图10为封接器的一个实施例的侧视图，示出了具有弯曲下部的销狭槽；

图11A为卡爪元件和开槽器的部分放大视图，示出了开槽器倾斜壁并且还示出了弹簧偏置封接件传感器，并且图11B为传感器的视图，示出了封接组件上枢转安装；

图12为常规槽口布置的电流/力相对于时间的曲线的图形表示，其中切口同时制成(曲线A)并且其中切口顺序制成或第二切口在第一切口之后制成的功率减小配置被启用(曲线B)；

图13为封接器的控制系统的一个示例的示意图；

图14为封接器的一个实施例的卡爪、开槽器和传感器的底部立体图；和

图15为封接组件的侧视图。

具体实施方式

虽然本公开易受各种形式的实施例的影响，但图中所示和将在下文所描述的一个或多个实施例应理解为本公开仅视为说明性的，并且不旨在将本公开限于所描述或所示的任何具体实施例。

图3示出了封接工具10的一个实施例。封接工具10配置成在负荷周围在带体S材料的重叠部段中形成接合部1,2，如图1A、图1B和图2可见，该带体材料的部段通过封接件L彼此固定。参考图1B和图2的双槽口接合部2，在形成接合部2时，相对耳片T1-T4通过每对卡爪形成于封接件L和带体S中，这将在下文详细讨论。切口C1A-C4B在封接件L和带体S中制成，并且耳片T1-T4相对于封接件L和带体S弯曲以防止带体S从封接件L的牵拉穿过。在形成接合部2时，封接件L和带体S从带体S的边缘E被切入带体S预定距离。

工具10包括电源12、主体14和封接组件16。在一个实施例中，主体14包括手柄18和接收器20。主体14可由坚实的轻质材料制造，该材料包括但不限于塑料、金属或任何其它轻质材料。

电源12可为锂离子或镍镉电池，该电池具有约14.4伏特至24伏特(含端值)的操作电压。也可以考虑具有其它操作电压的电池以与工具10一起使用。电池12可移除地固定于接收器20中。锁或保持器(未示出)可将电池12固定于接收器20中适当位置。

如图3所示，主体14包括第一端部22和第二端部24；封接组件16安装于第一端部22处，接收器20形成于第二端部24处。手柄18形成于第一端部22和第二端部24之间。致动开关26位于主体14上手柄18附近以用于操作工具10。

参考图4和图5，马达28和驱动系30至少部分地位于主体14中。驱动系30包括齿轮组32。在一个实施例中，齿轮组32可包括行星齿轮组34、一个或多个轴承36和最终驱动齿轮38。最终驱动齿轮38可为线性输出齿轮或蜗杆齿轮。随着齿轮组34驱动最终驱动齿轮38，齿轮组34减小了输出速度并且增大了马达28的输出功率或扭矩。

封接组件16安装于主体14的第一端部22处并且可操作地连接至最终驱动齿轮38。封接组件16包括封接组件驱动齿轮40(称为封接组件齿轮)和可操作地安装至封接组件齿轮40的超越式离合器42。第一连杆44通过第一销46偏心地安装至超越式离合器42。一对连杆臂48a,48b通过第二销50枢转地安装至第一连杆44。组件16包括至少一对并且可包括多对卡爪元件52a,52b和54a,54b，其一个示例示出于图7A和图14中。每个卡爪对52,54包括相对或面对的卡爪元件52a,52b和54a,54b，并且每个卡爪元件52a,52b,54a,54b通过相应第三销56枢转地安装至相应连杆臂48a,48b。每对卡爪元件52a,52b和54a,54b在封接件L和带体S中形成一对相对耳片T1-T4，并且每个耳片T1-T4需要两个切口C1A-C4B，在各自耳片T1-T4的每侧上各一个切口。

卡爪元件52a,52b和54a,54b安装至开槽器58,60并且通过开槽器58,60可操作地彼此连接，其一个示例示出于图7B中。卡爪元件52a,52b和54a,54b通过各自第四销62安装至开槽器58,60。在这种配置中，随着封接组件齿轮40旋转，其使超越式离合器42旋转。第一连杆44的第一端部44a与超越式离合器42一起旋转，第一连杆44的第一端部44a继而以大体往复方式移动第一连杆44的第二端部44b。连杆臂48(枢转地安装至第一连杆44的第二端部44b)以大体向下和向外弧度移动，这继而打开和闭合卡爪52,54。

参考图3，在一个实施例中，封接组件16包括一对侧板64，侧板64包括封接组件齿轮40和离合器42、卡爪元件52a,52b和54a,54b、第一连杆44和连杆臂48a,48b以及开槽器58,60。侧板64还可包括狭槽开口66，并且第二销50可延伸通过开口66以随着工具10贯穿整个周期移动而在往复路径上引导第一连杆44的第二端部44b和连杆臂48a,48b的第一端部。

如先前所提及，电池动力工具的一个缺点一般为，工具的工作寿命(在电池更换或充电之间)与用于执行工具的功能所需的功率和电池容量相关。为解决动力封接器的这一问题，可减小对电池容量的给定电流约束条件、用于形成封接件所需的峰值功率和工具用于贯穿整个周期操作所需的功率。

应当理解，需要峰值功率以启用封接件和带体的切割来形成耳片。如图12所示(示出了功率相对于时间或行程的曲线)，随着卡爪启用切入封接件和带体中，峰值功率可见。因为每个耳片存在两个切口，所以所需功率基本为每个切口所需功率的两倍，如曲线A所指示。为减小形成切口所需的峰值功率，在一个实施例中，封接件L和带体S中的切口C1A-C4B交错，使得封接件和带体的接触和切割处于周期中的不同时间。如图2可见，这提供了使例如卡爪的外边缘的卡爪边缘之一形成较浅(横穿带体S和封接件L的宽度W的较小距离d1)切口，例如封接件L和带体S中的切口C1A。如图12的曲线B所示，这种配置通过将初始切口之一(和因此用于形成切口所需的功率)转移至周期中略微靠后时间减小了所需的峰值功率，并且通过较少切入封接件和带体中减小了所需整体功率。

在一个实施例中，随着卡爪52,54闭合于封接件L上，较深内部切口C1B-C4B通过相对于卡爪52,54升高封接件L的内部部分而形成。如图14可见，在其中存在两对相对卡爪52,54的封接器10中，在卡爪对和每个卡爪52a,52b和54a,54b的外侧处或外侧位置处的外侧开槽器60之间存在内侧开槽器58。内侧开槽器58具有接触部分68(随着封接件L被切割，接触部分68处于封接件L静置于其上的位置)，接触部分68高于外侧开槽器60a,60b的接触部分70。以这种方式，由于接触部分68更靠近于闭合于封接件L上的卡爪52,54，封接件L的中央部分将首先被切割。这影响了内侧开槽器68处的第一接触以及相邻于内侧开槽器68的卡爪元件边缘J处的较深切口C1B-C4B两者。

此外，同样参考图2，在一个实施例中，卡爪配置成使得第一切口或外部(较浅的)切口C1A-C4A制成为保留带体S的横截面的约90％(如d1所指示)，并且第二切口或内部(较深的)切口C1B-C4B制成为保留带体S的横截面的至少约75％并且优选地约79％至82％(如d2所指示)。已观察到，这种切割配置保持至少75％的接合部强度以防止该接合部处的带体断裂并且还在耳片处提供充足材料以防止带体牵拉穿过。外部较浅切口C1A-C4A将吸收一些应力，否则这些应力将以其它方式强加于较深内部切口C1B-C4B上，使得接合部2强度得以保持。

现参考图4和图9A和图9B，在一个实施例中，超越式离合器42提供了另一特征，该特征有利于减少封接工具10上的功率使用以及磨损。如先前所提及，最终驱动齿轮38啮合封接组件齿轮40以贯穿封接周期驱动卡爪52,54。还如先前所提及，峰值功率消耗(与封接组件齿轮40上所感应的最大应力点相关)随着卡爪52,54开始切入封接件L和带体S中而出现。这导致封接组件齿轮40上磨损增大的点或位置；在该磨损增大的点或位置，随着卡爪52,54开始切割，封接组件齿轮40啮合最终驱动齿轮38。当封接组件齿轮40和第一连杆44之间的连接固定时，对于每个封接周期而言，这导致封接组件齿轮40上相同位置处的最高应力和磨损。当在封接周期之后将封接器10返回至打开位置时，这对于工具10也需要功率以驱动卡爪52,54。

超越式离合器42可操作地连接至封接组件齿轮40和第一连杆44；随着卡爪52,54闭合于封接件L上并切割封接件L和带体S，在封接周期期间对第一连杆44施加驱动力；并且随着卡爪52,54返回至打开位置，允许离合器42(并且因此允许第一连杆44)在制成接合部2之后相对于封接组件齿轮40滑动。封接组件齿轮40包括多个偏置棘爪72，多个偏置棘爪72从齿轮40的内周边74向内枢转并且延伸。超越式离合器42包括骑坐于封接组件齿轮40的内周边74中的轴承部分76，并且包括与棘爪72协作的多个凹陷部78。棘爪72为倾斜的，如80处所示，使得离合器42在一个方向(驱动方向，如82处的箭头所示(其中棘爪72偏置于凹陷部78中))上接合封接组件齿轮40，而且使得当离合器42在如84处的箭头所指示的相反方向上运行时(当卡爪52,54将离合器42驱动至打开位置时，而非离合器42驱动卡爪52,54)，离合器42滑过(通过向内枢转棘爪72)。

超越式离合器42提供大量改进特征。首先，因为离合器42相对于封接组件齿轮40滑动，所以封接组件齿轮40沿着封接组件齿轮40周边在不同位置啮合最终驱动齿轮38。这改变了封接组件齿轮40周边上的可感应到最大应力的位置。同样，通过改变封接组件齿轮40周边上的位置(其中封接组件齿轮啮合最终驱动齿轮38)，这也导致封接组件齿轮40上的较小局部磨损。此外，超越式离合器42消除了驱动卡爪52,54打开的需求，从而进一步减小对电池12的功率需求。

在一个实施例中，封接工具10还可包括时间延长周期。延长或延伸卡爪52,54切入封接件L和带体S中的时间还可减小所需的峰值功率。参考图12，由于所消耗峰值功率为用于在一定时间段内切割封接件L和带体S所需的能量的函数，通过延长切割时间，总消耗功率保持为常数的情况下峰值功率减小。参考图10，其中实现这点的一种方式为通过减小或减慢其中卡爪52,54闭合于封接件L和带体S上的时间。在一个实施例中，这通过向第二销50提供非线性行进路径86而执行，第二销50将第一连杆44可操作地连接至连杆臂48a,48b。可形成具有轻微弯曲或弓形下部段88的行进路径86。在一个实施例中，行进路径86由侧板64中的开槽开口90提供，销50行进通过开槽开口90，行进路径86在开口90的下部段88处为弓形的或轻微弯曲的。这有效地延长了其中卡爪52,54闭合于封接件L和带体S上的时间，并且用于交错其中卡爪52,54闭合于封接件L和带体S上的时间，从而进一步减小用于形成接合部2的峰值功率需求。

其它功率节约可通过工具10内的封接件L相对于闭合于封接件L和带体S上的卡爪52,54的位置识别。在一个实施例中，如图7B可见，开槽器58,60形成有斜坡92a,92b和从底部壁上升高的台阶94，封接件L在切割周期期间位于该底部壁上(参见，例如图11A)。这允许最大施加法向力以形成切口C1A-C4B。如图14可见，通过研究附图应当理解，内侧开槽器58上的接触部分68高于外侧开槽器60上的接触部分70。

参考图11A和图11B、图13和图14，在一个实施例中，封接器包括控制系统96以控制封接工具10的整体操作。控制系统96可包括控制器98、致动开关26和一个或多个传感器100。控制系统96还可操作地连接至工具10上的一个或多个指示器104，例如一个或多个LED，以指示准备就绪和/或操作的各种状态。控制器98可配置成控制马达28的操作以确保当适当地感测到封接件L位于卡爪52,54中时马达28致动。在一个实施例中，封接器10包括传感器100，诸如位于一对卡爪之间(例如，卡爪元件52a和52b之间)和开槽器之间的接近传感器。传感器100感测是否存在适当地位于卡爪52,54中的封接件L，仅当传感器感测到封接件L的存在时，允许工具10致动(允许马达28运行)。工具10上的指示器，诸如LED，可指示传感器100感测到工具10中封接件L的存在。

接近传感器通常为敏感装置，并且除非感测到近乎完美的检测，否则传感器将不允许期望操作。在封接器的环境中，除非封接件完美地或近乎完美地位于卡爪中并且由传感器感测到，否则控制系统将不接收允许马达致动的信号。这可通过封接件可不具有平坦底壁来加剧。即，在制造过程期间，封接件可形成有弯曲底壁。

在封接工具10的一个实施例中，传感器100安装至封接组件16以允许传感器100相对于卡爪52,54移动。即，不同于固定于卡爪52,54之间，传感器100可移动以适应这样的封接件L——所述封接件L可不完美地位于卡爪52,54中，但充分地定位成使得卡爪52,54将闭合于封接件L上并且形成适当接合部2。传感器“漂浮”也适应这样的封接件L——所述封接件L在其表面上可为不平坦的，该表面坐落于卡爪52,54中并且位于开槽器58,60上。同样，此类不平坦或非平面表面也可不允许传感器100生成允许封接器10操作的适当信号。

在一个实施例中，传感器100安装至臂102，臂102将传感器100朝向封接件L弹簧偏置。随着将传感器臂102向内朝向封接器主体14推压(远离卡爪52,54)，封接件L和传感器100之间存在充分接触，使得生成允许马达28循环并且卡爪52,54闭合的信号。示例性传感器100为感应传感器。

可包括另外的传感器和/或开关以确保工具10处于一个或多个适当位置。例如，原始位置开关106和108可用于确定卡爪52,54在操作期间和操作周期之间是否处于原始位置。

应当理解，各种另外的编程步骤可提供于控制系统96中。例如，控制系统96可进行配置或编程以确保无论工具10是否在封接件L或带体S处于工具中的适当位置的情况下进行循环，工具10返回至原始位置(卡爪元件52a,52b和54a,54b打开，如图8A所示)。

应当理解，对本文所公开的当前优选实施例的各种改变和修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。在不脱离本公开的精神和范围的情况下和不削弱其预期优点的情况下，可做出此类改变和修改。因此，旨在使此类改变和修改由附属权利要求书涵盖。

Claims (54)

1.一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

主体；

封接组件，所述封接组件安装至所述主体并且可操作地联接至马达，所述封接组件包括第一卡爪，所述第一卡爪具有第一对相对卡爪元件，每个卡爪元件具有两个边缘以用于切入所述封接件和所述带体的所述区段中并形成弯曲耳片，所述卡爪元件的所述两个边缘被配置成在所述封接件和带体材料的宽度内以不同的距离切入所述封接件和所述带体材料的区段中,

其特征在于，

所述封接工具还包括：

至少部分地容纳于所述主体中的驱动系和所述马达；

电源；

所述封接工具还包括第二卡爪，所述第二卡爪具有第二对相对卡爪元件,所述第一卡爪和所述第二卡爪彼此相邻，

所述封接工具还包括内侧开槽器，所述内侧开槽器位于所述第一对相对卡爪元件和所述第二对相对卡爪元件之间并且可操作地连接所述第一对相对卡爪元件和所述第二对相对卡爪元件，所述内侧开槽器具有接触部分，当所述卡爪元件切入所述封接件和所述带体时，所述封接件位于所述接触部分上，

所述封接工具还包括外侧开槽器，所述外侧开槽器位于所述第一对相对卡爪元件和所述第二对相对卡爪元件中的每一对相对卡爪元件的外侧，所述外侧开槽器包括接触部分，

其中，所述内侧开槽器的所述接触部分处于与所述外侧开槽器的所述接触部分的高度不同的高度。

2.根据权利要求1所述的封接工具，其中更靠近于所述内侧开槽器的所述卡爪元件的边缘在所述封接件中形成第一切口，所述第一切口在距离上大于由更远离所述内侧开槽器的所述卡爪元件的边缘所形成的第二切口。

3.根据权利要求2所述的封接工具，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体的宽度的至少75%。

4.根据权利要求3所述的封接工具，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体的宽度的79%至82%。

5.根据权利要求2所述的封接工具，其中所述第二切口被形成以便在所述第二切口之间保持完整的所述带体的宽度的至少90%。

6.根据权利要求1所述的封接工具，其中所述内侧开槽器的所述接触部分的高度相对于所述外侧开槽器的所述接触部分的高度升高。

7.根据权利要求6所述的封接工具，其中所述外侧开槽器的所述接触部分的所述高度大约相等。

8.一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

马达和驱动系，所述驱动系包括最终驱动齿轮；

电源，所述电源可操作地联接至所述马达；

封接组件，所述封接组件包括封接组件齿轮、可操作地连接至所述封接组件齿轮的超越式离合器和可操作地连接至所述超越式离合器的一对卡爪元件，其中所述超越式离合器配置成接合所述马达以将所述卡爪元件从打开位置驱动至闭合位置来在所述封接件和带体材料的区段中形成所述接合部，并且其中所述超越式离合器配置成随着所述卡爪元件从所述闭合位置移动至所述打开位置而使所述马达与所述卡爪元件脱离接合。

9.根据权利要求8所述的封接工具，其中所述超越式离合器位于所述封接组件齿轮的内周边中。

10.根据权利要求9所述的封接工具，其中所述封接组件齿轮的所述内周边和所述超越式离合器包括协作的棘爪和凹陷部以使所述超越式离合器接合所述马达和将所述超越式离合器与所述马达脱离接合。

11.根据权利要求10所述的封接工具，其中所述棘爪为枢转棘爪，并且其中所述超越式离合器包括多个所述枢转棘爪并且所述封接组件齿轮的所述内周边包括多个所述凹陷部。

12.一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

主体；

至少部分地容纳于所述主体中的驱动系和马达；

电源；

封接组件，所述封接组件安装至所述主体并且可操作地联接至所述马达以用于贯穿开槽周期操作所述封接工具，所述封接组件包括至少一个卡爪，所述至少一个卡爪具有一对相对卡爪元件，每个卡爪元件具有两个边缘以用于切入所述封接件和所述带体的所述区段中并形成弯曲耳片，所述卡爪元件的所述两个边缘被配置成在所述开槽周期期间的不同时间切入所述封接件中。

13.根据权利要求12所述的封接工具，其中所述封接组件包括彼此相邻并且由开槽器分开的两个卡爪。

14.根据权利要求13所述的封接工具，其中更远离于所述开槽器的所述卡爪元件的边缘在更靠近于所述开槽器的所述卡爪元件的边缘之前切入所述封接件中以形成切口。

15.一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

马达和驱动系；

电源，所述电源可操作地联接至所述马达；

封接组件，所述封接组件通过所述驱动系可操作地联接至所述马达，所述封接组件包括至少一个卡爪，所述至少一个卡爪具有一对相对卡爪元件，所述卡爪元件安装至至少一个开槽器并且通过所述至少一个开槽器彼此隔开；

控制器；

致动开关；和

传感器，所述传感器安装至所述封接组件，所述传感器在所述相对卡爪元件之间并且与所述至少一个开槽器相邻，所述传感器偏置地安装至所述封接组件以朝向和远离开槽器移动，

其中所述传感器感测所述传感器上和所述卡爪元件之间是否存在封接件。

16.根据权利要求15所述的封接工具，其中所述传感器枢转地安装至所述封接组件。

17.根据权利要求15所述的封接工具，其中所述传感器为感应传感器。

18.根据权利要求15所述的封接工具，其中在感测到封接件的存在时，所述传感器向所述控制器生成信号，并且所述控制器生成信号以允许所述马达致动。

19.一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的方法，所述方法包括：

使所述封接件位于第一卡爪的第一对相对卡爪元件之间并且位于第二卡爪的第二对相对卡爪元件之间，每个卡爪元件包括两个切割边缘；

将所述第一对相对卡爪元件和所述第二对相对卡爪元件闭合于所述封接件上，以使得：

所述封接件接触位于所述第一卡爪和所述第二卡爪之间的内侧开槽器的接触部分并且接触位于所述第一卡爪和所述第二卡爪外侧的外侧开槽器的接触部分，其中，所述内侧开槽器的所述接触部分处于与所述外侧开槽器的所述接触部分的高度不同的高度；和

在所述每个卡爪元件的所述两个切割边缘处非对称地切割所述封接件以在所述封接件的宽度内以不同的距离在所述封接件中形成切口以及在所述封接件和所述带体中形成耳片。

20.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括:

随着所述第一对相对卡爪元件和所述第二对相对卡爪元件在所述封接件上闭合而相对于所述第一对相对卡爪元件和所述第二对相对卡爪元件升高所述封接件的内部部分。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一卡爪在所述卡爪元件的边缘处非对称地切割所述封接件以在所述封接件的宽度内以不同的距离在所述封接件中形成第一切口以及在所述封接件和所述带体中形成耳片，并且其中所述第二卡爪在所述第二卡爪元件的边缘处非对称地切割所述封接件以在所述封接件中形成第二切口，其中所述第一切口中的一者和所述第二切口中的一者处于所述带体的宽度内相同的距离，并且其中所述第一切口中的其他一者和所述第二切口中的其他一者处于所述带体的宽度内相同的距离。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体的宽度的至少75%。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体的宽度的79%至82%。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二切口被形成以便在所述第二切口之间保持完整的所述带体的宽度的至少90%。

25.根据权利要求19所述的方法，其中所述内侧开槽器的所述接触部分的高度相对于所述外侧开槽器的所述接触部分的高度升高。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述外侧开槽器的所述接触部分的所述高度大约相等。

27.一种用于在位于带体的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

驱动系；

马达，所述马达可操作地连接至所述驱动系；

电源，所述电源可操作地连接至所述马达；

封接组件，所述马达通过所述驱动系可操作地连接至所述封接组件，所述封接组件包括:

第一卡爪，所述第一卡爪具有第一卡爪元件和相对的第二卡爪元件，所述第一卡爪元件和所述第二卡爪元件各自具有第一切割边缘和第二切割边缘;

第二卡爪，所述第二卡爪与所述第一卡爪相邻并且具有第一卡爪元件和相对的第二卡爪元件，所述第二卡爪的所述第一卡爪元件和所述第二卡爪元件各自具有第一切割边缘和第二切割边缘；

第一外侧开槽器，所述第一外侧开槽器位于所述第一卡爪的外侧并且包括第一接触部分；

第二外侧开槽器，所述第二外侧开槽器位于所述第二卡爪的外侧并且包括第二接触部分；以及

内侧开槽器，所述内侧开槽器位于所述第一卡爪和所述第二卡爪之间并且具有接触部分，

其中所述内侧开槽器的所述接触部分处于与所述第一外侧开槽器的所述第一接触部分和所述第二外侧开槽器的所述第二接触部分的高度不同的高度。

28.根据权利要求27所述的封接工具，其中所述第一卡爪元件的所述第一切割边缘和所述第二卡爪元件的所述第一切割边缘相比于所述第一卡爪元件的所述第二切割边缘和所述第二卡爪元件的所述第二切割边缘更靠近于所述内侧开槽器。

29.根据权利要求27所述的封接工具，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的带体材料的所述重叠区段的宽度的至少75%。

30.根据权利要求29所述的封接工具，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的带体材料的所述重叠区段的宽度的79%至82%。

31.根据权利要求27所述的封接工具，其中所述第二切口被形成以便在所述第二切口之间保持完整的带体材料的所述重叠区段的宽度的至少90%。

32.根据权利要求27所述的封接工具，其中所述内侧开槽器的所述接触部分的高度相对于所述第一外侧开槽器的所述第一接触部分和所述第二外侧开槽器的所述第二接触部分的高度升高。

33.根据权利要求32所述的封接工具，其中所述第一外侧开槽器的所述第一接触部分和和所述第二外侧开槽器的所述第二接触部分的高度大约相等。

34.一种用于在位于带体材料的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

驱动系；

马达，所述马达可操作地联接至所述驱动系；

电源，所述电源可操作地连接至所述马达；

封接组件，所述封接组件包括封接组件齿轮、能够可操作地连接至所述封接组件齿轮的超越式离合器、和可操作地连接至所述超越式离合器的一对卡爪元件，

其中当所述超越式离合器可操作地连接至所述封接组件齿轮时，所述马达通过所述驱动系、所述封接组件齿轮和所述超越式离合器可操作地连接至所述卡爪元件以将所述卡爪元件从打开位置驱动至闭合位置，从而在所述封接件中形成所述接合部，并且

其中所述超越式离合器被配置成随着所述卡爪元件从所述闭合位置移动至所述打开位置而使所述马达与所述卡爪元件可操作地脱离。

35.根据权利要求34所述的封接工具，其中所述超越式离合器被配置成通过与所述封接组件齿轮可操作地脱离而使所述马达与所述卡爪元件可操作地脱离，其中所述超越式离合器可接合至所述封接组件齿轮并且可与所述封接组件齿轮脱离接合，其中当所述超越式离合器接合至所述封接组件齿轮时，所述马达可操作地连接至所述卡爪元件，并且其中当所述超越式离合器与所述封接组件齿轮脱离接合时，所述马达与所述卡爪元件脱离。

36.根据权利要求35所述的封接工具，其中所述封接组件齿轮和所述超越式离合器包括协作的棘爪和凹陷部以使所述超越式离合器接合至所述封接组件齿轮并且与所述封接组件齿轮脱离接合。

37.根据权利要求36所述的封接工具，其中每个棘爪可相对于所述封接组件齿轮枢转，其中所述封接组件齿轮包括多个所述棘爪，并且其中所述超越式离合器包括多个所述凹陷部。

38.一种用于在位于带体材料的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

马达；

驱动系；

电源，所述电源可操作地连接至所述马达；

封接组件，所述马达通过所述驱动系可操作地连接至所述封接组件，所述封接组件包括第一卡爪，所述第一卡爪具有第一卡爪元件和相对的第二卡爪元件，每个卡爪元件具有第一切割边缘和第二切割边缘，所述封接组件进一步包括第二卡爪，所述第二卡爪具有第一卡爪元件和相对的第二卡爪元件，所述第二卡爪的每个卡爪元件具有第一切割边缘和第二切割边缘；

内侧开槽器，所述内侧开槽器位于所述第一卡爪和所述第二卡爪之间，所述内侧开槽器具有接触部分，

第一外侧开槽器，所述第一外侧开槽器位于所述第一卡爪的外侧，所述第一外侧开槽器具有第一接触部分；以及

第二外侧开槽器，所述第二外侧开槽器位于所述第二卡爪的外侧，所述第二外侧开槽器具有第二接触部分；

其中所述内侧开槽器的所述接触部分处于与所述第一外侧开槽器和所述第二外侧开槽器的所述第一接触部分和所述第二接触部分的高度不同的高度，以及

其中，对于每个卡爪元件，所述马达可操作地连接至所述封接组件以使所述第一卡爪元件和所述第二卡爪元件移动从而使得那个卡爪元件的所述第一切割边缘以第一距离切入所述封接件的宽度和所述带体材料的所述重叠区段的宽度，并且使得那个卡爪元件的所述第二切割边缘以第二距离切入所述封接件的宽度和所述带体材料的所述重叠区段的宽度，从而形成弯曲耳片。

39.根据权利要求38所述的封接工具，所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体材料的所述重叠区段的宽度的至少75%。

40.根据权利要求39所述的封接工具，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体材料的所述重叠区段的宽度的79%至82%。

41.根据权利要求40所述的封接工具，其中所述第二切口被形成以便在所述第二切口之间保持完整的所述带体材料的所述重叠区段的宽度的至少90%。

42.一种用于在位于带体材料的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

驱动系；

电源，所述电源可操作地连接至马达；

封接组件，所述封接组件包括卡爪，所述卡爪具有一对相对的卡爪元件，每个卡爪元件具有第一切割边缘和第二切割边缘，其中所述马达通过所述驱动系可操作地连接至所述封接组件；以及

控制器，所述控制器被配置成在开槽周期期间控制所述马达的操作以使所述卡爪元件移动从而使得，对于每个卡爪元件，那个卡爪元件的所述第一切割边缘在所述开槽周期期间在第一时间点开始切入所述封接件和所述带体材料的所述重叠区段中，并且那个卡爪元件的所述第二切割边缘在所述开槽周期期间在不同的第二时间点开始切入所述封接件和所述带体材料的重叠区段中。

43.根据权利要求42所述的封接工具，其中所述封接组件包括相邻于所述卡爪的第二卡爪，所述第二卡爪具有一对相对的卡爪元件，所述第二卡爪的每个卡爪元件包括第一切割边缘和第二切割边缘，所述卡爪和所述第二卡爪由开槽器分开。

44.根据权利要求43所述的封接工具，其中对于每个卡爪元件，更远离所述开槽器的卡爪元件的切割边缘在更靠近所述开槽器的卡爪元件的切割边缘之后切入所述封接件和所述带体材料的所述重叠区段中。

45.一种用于在位于带体材料的重叠区段上的封接件中形成接合部的封接工具，所述封接工具包括：

驱动系；

马达，所述马达可操作地连接至所述驱动系；

电源，所述电源可操作地连接至所述马达；

封接组件，所述马达通过所述驱动系可操作地连接至所述封接组件，所述封接组件包括卡爪，所述卡爪包括一对相对的卡爪元件，所述卡爪元件安装至开槽器并且被所述开槽器彼此隔开；

控制器；

致动开关；以及

传感器，所述传感器在所述相对的卡爪元件之间偏置地安装至所述封接组件，所述传感器与所述开槽器相邻，因此所述传感器可朝向和远离所述开槽器移动，

其中所述传感器被配置成感测所述传感器上和所述卡爪元件之间是否存在封接件。

46.根据权利要求45所述的封接工具，其中所述传感器枢转地安装至所述封接组件。

47.根据权利要求45所述的封接工具，其中所述传感器包括感应传感器。

48.根据权利要求45所述的封接工具，其中所述传感器被配置成响应于感测到所述封接件的存在而向所述控制器生成和发送信号，并且所述控制器被配置成响应于接收到所述信号而允许所述马达致动。

49.一种用于在位于带体材料的重叠区段上的封接件中形成接合部的方法，所述方法包括：

使所述封接件位于第一卡爪的相对的第一卡爪元件之间和第二卡爪的相对的第二卡爪元件之间，每个第一卡爪元件和每个第二卡爪元件包括两个切割边缘；以及

将所述第一卡爪元件和所述第二卡爪元件闭合在所述封接件上以使得：

所述封接件接触所述第一卡爪和所述第二卡爪之间的内侧开槽器的接触部分并且接触所述第一卡爪和所述第二卡爪外侧的外侧开槽器的接触部分，其中所述内侧开槽器的所述接触部分处于与所述外侧开槽器的所述接触部分的高度不同的高度，

对于每个第一卡爪元件，那个第一卡爪元件的两个切割边缘以不同的距离非对称地切入所述封接件的宽度和所述带体材料的所述重叠区段的宽度内以形成弯曲耳片；以及

对于每个第二卡爪元件，那个第二卡爪元件的两个切割边缘以不同的距离非对称地切入所述封接件的宽度和所述带体材料的所述重叠区段的宽度内以形成弯曲耳片，

其中每个第一卡爪元件和每个第二卡爪元件形成第一切口和第二切口，所述第一切口在所述封接件的宽度内和所述带体材料的所述重叠区段的宽度内以第一距离延伸，所述第二切口在所述封接件的宽度内和所述带体材料的所述重叠区段的宽度内以第二距离延伸。

50.根据权利要求49所述的方法，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体材料的所述重叠区段的宽度的至少75%。

51.根据权利要求50所述的方法，其中所述第一切口被形成以便在所述第一切口之间保持完整的所述带体材料的所述重叠区段的宽度的79%至82%。

52.根据权利要求49所述的方法，其中所述第二切口被形成以便在所述第二切口之间保持完整的所述带体材料的所述重叠区段的宽度的至少90%。

53.根据权利要求49所述的方法，其中所述内侧开槽器的所述接触部分的高度相对于所述外侧开槽器的所述接触部分的高度升高。

54.根据权利要求53所述的方法，其中所述外侧开槽器的所述接触部分的高度大约相等。