TWI440530B - Hand tool, nail residual detection mechanism, nail residual detection method, and power saving method - Google Patents

Description

手持工具、釘針殘留量檢測機構、釘針殘留量檢測方法以及省電方法

本發明係有關於連續提供複數之釘針之手持工具、釘針殘留量檢測機構、釘針殘留量檢測方法以及省電方法。特別是有關於設置電子電路之手持工具及省電方法。進一步，係有關於檢測釘針殘留量之手持工具的釘針殘留檢測機構及釘針殘留量檢測方法。更進一步，係有關於電子元件安裝架構，其中，於接受撞擊工具中所設置之電子元件，係被安裝於電路基板上。

舉例來講，打釘機等手持工具(以下僅稱作工具)，係將釘子或螺絲釘(screw)作為釘針，裝入工具主體之釘盒(magazine)中，再發射釘針。然而，當作業員沒有注意到釘針已用完時，便會發生空打之情況。舉例而言，於此情況下，驅動頭(driver bit)可能造成石膏板等待釘物的損傷。

解決之方式，可考慮將用來防止空打之空打防止機構設置於工具主體中。此外，亦可考慮使用感測器(sensor)等電子元件，將用來檢測釘針殘留量及防止空打用之電子裝置設置於工具主體中。

再者，習知所揭露之檢測裝置(舉例來講，參考專利文獻1)，係用以檢測釘盒內之釘針(staple)殘留量已用完或者變少了。此外，習知亦揭露具有感測器之打釘裝置(舉例來講，參考專利文獻2)，當釘針被消耗時，係用以監視釘針之供給。進一步，習知亦揭露打釘機之操作檢測裝置(舉例來講，參考專利文獻3)，用以檢測隨著打釘操作而前進之釘針之移動。

【專利文獻1】：日本專利實開平3-33077號公報

【專利文獻2】：日本專利特開昭57-89572號公報

【專利文獻3】：日本專利特開平8-164503號公報

然而，專利文獻1至專利文獻3之技術，係相關於設於基座(base)上之電動裝釘機(stapler)、複印機內所安裝之打釘裝置、以及透過自動控制來打釘之自動打釘裝置，與手持工具之技術並無相關。

當手持工具設置上述之空打防止機構時，重量會隨著此防止機構而增加。因此，導致使用上變得不方便之情況發生。此外，在不清楚釘針殘留數量之狀態下，必須實際打出後才能得知沒有釘針了。舉例而言，登上合梯(stepladder)進行作業時，若釘針在合梯作業途中用完了，之後的狀況則變得相當繁雜。具體地，為了裝填充釘針，必須進行從合梯下來等麻煩動作，著實浪費勞力及時間。

進一步，於手持工具中，當設置上述防止空打用之電子裝置時，雖然中央處理器(CPU)或感測器等電子元件又小又輕，但電池等電源元件，與該電子元件相較，係為又大又重。若將電池的兩端藉由焊接等方式實際安裝於電路基板上，由於發射釘針時會產生撞擊，電池的兩端可能會因此折斷。也就是說，因為電池重量所產生之慣性，使該兩端之重量負荷局部性地增加，而變得容易折斷。

若將使用薄膜狀電子元件(像是加速度感測器或是警報器等)之壓電振動板安裝在電子元件中，諸如家電製品中，一般來講，係可將兩個元件穿插於壓電振動板之外緣，再利用按壓之方式。

為了避免引起如上述電池兩端折斷等損壞情況發生，將電池實際安裝於電路基板後，雖然可以進一步考慮以矽樹脂等方式加以黏著，但實際安裝程序難以自動化，且難以控制黏著量，而會發生像是黏著不完全等情況。其次，由於增加了實際安裝程序，不僅使實際安裝作業變得繁雜，且使實際安裝成本變得昂貴。

再者，當手持工具等手工具(hand tool)以上述方式使用薄膜狀電子元件時，由於穿插時需使用專用元件(兩個元件)，從而增加工具之重量。進一步，雖然亦可考慮將既有的某元件轉用來進行穿插，但未必安裝後就能夠完全發揮壓電振動板之性能，例如能夠確實地檢測出加速度、或者像警報器一樣發出鳴響。

於此，根據本發明之實施例，係提供具有小型且輕便電源之手持工具。

此外，根據本發明之實施例，係提供用於手持工具之釘針殘留量檢測機構及釘針殘留量檢測方法。

再者，根據本發明之實施例，係提供平價且小型輕便之電子元件安裝架構，該電子元件安裝架構具有接受手持工具撞擊之工具。

根據本發明之實施例，係提供一種手持工具，用以連續提供複數之釘針，包括：發射檢測部，用以檢測該等釘針之發射；及控制部，當該發射檢測部檢測出該等釘針之發射時，用以從待機模式進入操作模式，待機模式為耗電少之省電狀態，操作模式為用以執行一般程序之操作狀態，當該一般程序完成時，再從該操作模式進入該待機模式。

進一步，於上述之架構中，亦可設置殘留量檢測部，用以檢測該等釘針之殘留量。因此，該控制部在進入該操作模式之後，亦可以在殘留量檢測部檢測出該等釘針之殘留量大於既定數量時，從該操作模式進入該待機模式。

於此，一般程序係為檢測釘針殘留量之程序，或是為警示發光、警示聲音、警示振動、警示顯示等警示程序，此外，係為計數釘針打入數量等程序。進一步，舉例而言，當釘針殘留量少於既定數量時，亦可於執行一段既定時間之警示程序後，再恢復到待機模式。

進一步，根據本發明之實施例，係提供一種省電方法，用於連續提供複數之釘針之手持工具中，包括：當檢測出該等釘針之發射時，從待機模式進入操作模式，待機模式為耗電少之省電狀態，操作模式為用以執行一般程序之操作狀態；及當該一般程序完成時，再從該操作模式進入該待機模式。

於該手持工具及省電方法中，在檢測出釘針之發射時，待機模式會變為操作模式，等一般程序完成後再恢復為待機模式，因此電子元件之耗電減少，而能夠利用小型輕便之電池等來設置電源。也就是說，根據本發明實施例之手持工具及省電方法，例如，用來防止空打之電子裝置之重量能夠符合必要之最小限重，因此能夠提供方便使用之手持式釘針連續供給工具。具體而言，能夠將防止空打之該電子裝置設置於現有之手持式釘針連續供給工具中，或依附於其後，因兩者重量大致相同且使用相同之外部包裝元件。

除此之外，根據本發明之實施例，係提供一種釘針殘留量檢測機構，用於連續提供複數之釘針之手持工具中，係包括：殘留量檢測部，用以檢測前述釘針之殘留量。其次，於該釘針殘留量檢測機構中，亦可設置計數部，用以計數該等釘針之殘留數量。加之，於該釘針殘留量檢測機構中，亦可將用以檢測該等釘針殘留量之複數之殘留量檢測部，作為單一之配件成品，以可拆裝之方式配置於手持工具主體中。

更進一步，根據本發明之實施例，係提供一種釘針殘留量檢測方法，用於連續提供複數之釘針之手持工具中，係包括：檢測釘針之殘留量。其次，於該釘針殘留量檢測方法中，亦可計數該等釘針之殘留數量。再者，當殘留數量為既定值時，亦可發出警示發光、警示聲音、警示振動、警示顯示等。

於該釘針殘留量檢測機構及釘針殘留量檢測方法中，由於檢測出釘針之殘留量，因此，並不需進行實打，便可容易得知有無釘針。換句話說，根據該釘針殘留量檢測機構及釘針殘留量檢測方法，因為能夠防止空打，便能夠防止待釘物之損傷。此外，根據該釘針殘留量檢測機構及釘針殘留量檢測方法，由於作業員不打開釘盒就能得知釘針之殘留量變少，因此使用起來更為方便。具體地，因為能夠事先得知必須裝填釘針，像是在登上合梯前，便可以先裝填釘針，省去不必要的麻煩。

再者，當設置計數部來計數釘針之殘留數量時，便可以簡單地知道釘針之殘留數量。此外，將檢測該等釘針殘留量之複數之殘留量檢測部，作為單一之配件成品(assembly)，並以可拆裝之方式配置於手持工具主體，對該工具主體而言，便能夠簡單迅速地拆裝該配件成品。也就是說，以該配件成品為架構之情況下，由於可依附於現有之該工具之後，因此，能夠簡單地進行各種維修(maintenance)或交換。

此外，根據本發明之實施例，對於將具有重量之電子元件連接至電路基板之電子元件安裝架構而言，該電子元件係透過導線連接至該電路基板，而將該電子元件以浮接(floating)狀態收納於收納部之中。

於此，舉例來講，具有重量之電子元件，係為電池等電源元件。進一步，所謂的浮接狀態，係表示電池的端點等並未直接連接(固定)在電路基板上，而是以可移動之方式配置(收納)於收納部之收納空間內。亦即，於收納部之中，意謂著電池等係為非固定之自由(free)狀態。

根據前述之電子元件安裝架構，電子元件之端點等並未以焊接等方式固定於電路基板上，而是透過導線來連接，且以浮接狀態收納於收納部之中，因此，即使電子元件受到撞擊，由慣性引起的局部性重量負荷會隨之消失。也就是說，根據前述之電子元件安裝架構，因為電子元件是透過導線來連接，同時以浮接狀態收納於收納部之中，因此，能使收納部內之電子元件維持在安定狀態下，同時提升耐撞能力。再者，舉例而言，相較於利用矽樹脂等來黏著之方式，亦較為便宜。

進一步，根據本發明之實施例，於電子元件安裝架構中，薄膜狀電子元件之配置，係對應於電路基板上所設置之安裝孔。於此，所謂的薄膜狀電子元件，係為使用像是加速度感測器或警報器(buzzer)等壓電振動板。除此之外，安裝孔亦包含通孔(through hole)，孔的周圍係以銅箔固定之。

於前述之電子元件安裝架構中，薄膜狀電子元件之配置，係對應於電路基板上所設置之安裝孔，所以能以簡單的架構獲得安定的性能，同時具有平價且小型輕便之優點。也就是說，根據前述之電子元件安裝架構，因為薄膜狀電子元件之配置，係對應於電路基板上所設置之安裝孔，因此不需要像是用來穿插的兩個專用元件，且能完全發揮性能，例如確實地檢測出加速度，或像警報器一樣發出鳴響。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

《第一實施例》

下文係配合第1圖至第16圖說明本發明之第一實施例。此外，係以第1圖所示之手持氣動型打螺絲釘機10來說明此實施例之手持工具，而以螺絲釘來說明釘針。

第1圖係顯示打螺絲釘機10之側面圖、第2圖係顯示打螺絲釘機10之斜視圖、第3圖係顯示打螺絲釘機10之主要部份剖面圖、第4圖係顯示釘針殘留量檢測機構之主要部份斜視圖、第6圖及第7圖係顯示釘針殘留量檢測機構之檢測桿(lever)檢測螺絲釘W之狀態示意圖、第8圖至第10圖係顯示檢測桿之初始狀態(未檢測到螺絲釘)示意圖。

(打螺絲釘機10之概略架構)

第1圖所示之打螺絲釘機10，係包括未圖示之打擊機構及螺絲釘栓入機構。該打擊機構包括打擊筒(cylinder)、設置於打擊筒內可自由滑動之打擊活塞(piston)、以及與打擊活塞整合為一的驅動頭12(參考第3圖之虛線12)。接著，如第1圖所示，當扣引扳機(trigger)14時，用來儲存壓縮空氣之氣室(chamber)16(係連接至空氣供給源)，係將壓縮之空氣提供給打擊筒，使得第3圖所示之驅動頭12進行打釘操作。進一步，如第1圖所示，氣室16係形成於握柄部15之內部。

螺絲釘栓入機構(省略圖示)，係透過氣動馬達(air motor)之動力，使驅動頭12(參考第3圖)進行栓入操作。也就是說，當該打擊機構開始操作時，第1圖所示之氣室16所流入之部份壓縮空氣，如第3圖所示，係同時被提供至氣動馬達18，使驅動頭12沿著軸心旋轉。隨即，位於發射口(亦即，發射位置)之螺絲釘W(參考第3圖虛線)，透過轉動之驅動頭12，被栓入未圖示之待栓入構件中，例如石膏板等。

再者，該發射口係形成於下述之尖端(nose)部20。進一步，該打擊機構及螺絲釘栓入機構，與習知技術中，日本專利特開2001-353671號公報所揭露之架構相同，於此省略相關細節。

如第3圖所示，於打螺絲釘機10中，係具有發射螺絲釘W之尖端部20，以及配置於該尖端部20中可滑動之接觸(contact)構件22，係作為安全裝置。接觸構件22，係如螺絲釘W突出於打入端一樣地被推動，只有在接觸構件22壓上待栓入構件時，才能有效地操作扳機14(參考第1圖)。此外，當接觸構件22壓上時，暫時性地卡止接觸止動器(contact stopper)(未圖示)。其後，該打擊機構進行操作，再根據接觸止動器之移動，得以再次地突出於打入端。

(螺絲釘殘留量檢測機構S之相關架構)

如第3圖所示，將連接至尖端部20之螺絲釘傳送裝置24及釘盒26配置於打螺絲釘機10中。透過螺絲釘傳送裝置24，將釘盒26內複數之螺絲釘W依序供往尖端部20之發射位置。此外，螺絲釘傳送裝置24，係具有第2圖所示之氣動閥門(air actuator)25，作為螺絲釘傳送用。

於釘盒26中，係配置第2圖所示之可轉動蓋罩(cover)28。之後，蓋罩28遮蔽住第6圖所示之導引部30。此外，如第6圖所示，複數之螺絲釘W係各自安裝於連接成長形之連接帶WN上，該連接帶WN，係以卷成捲狀之狀態，被收納在釘盒26之中。

另外，如第6圖所示，可轉動蓋罩32遮蔽住螺絲釘傳送裝置24之螺絲釘傳送部24A。其次，如第6圖及第7圖所示，當蓋罩28及32在被鎖住的狀態下，蓋罩28及32將連接帶WN往導引部30或螺絲釘傳送部24A推壓，使螺絲釘W保持既定之高度。

螺絲釘殘留量檢測機構S，如第4圖至第7圖所示，包括檢測匣34，係具有像是電路基板44等複數之檢測元件，及檢測桿36。用來組成殘留量檢測部之一部份之檢測桿36，以軸38.為中心，在既定範圍內旋轉，且鄰接於位於導引部30之螺絲釘W。也就是說，如第6圖及第9圖所示，通常會透過彈簧40來將檢測桿36往導引部30，亦即位於導引部30之螺絲釘W(參考第6圖)推動。將用來組成殘留量檢測部之一部份之磁鐵(magnet)42配置於檢測桿36之中。加之，將軸38配置於釘盒26之導引部30中。

另一方面，如第4圖及第5圖所示，電路基板44係被配置於檢測匣34內，以及，將用來組成殘留量檢測之一部份之霍爾元件(hall element)46等電子元件，實際安裝於該電路基板44上。如第4圖及第7圖所示，當檢測桿36檢測出欲供往導引部30之螺絲釘W時，係將霍爾元件46與磁鐵42對向配置。

也就是說，將螺絲釘W提供至導引部30時，檢測桿36因抵抗彈簧40之推動力而被反推回去，使得磁鐵42與霍爾元件46成為對開(on)狀態(如第6圖及第8圖所示狀態)。另一方面，如第9圖及第10圖所示，螺絲釘W不在導引部30時，也就是說，螺絲釘W之殘留量變少之情況下，根據彈簧40之推動力，將檢測桿36推動至蓋罩28附近，而變成關閉(off)狀態(磁鐵42與霍爾元件46為分開之狀態)。

如第4圖所示，將作為壓電元件(壓力元件)之加速度感測器48配置於電路基板44中。加速度感測器48，用來組成發射檢測部之一部份，係為直徑10至30mm之薄膜狀。加速度感測器48用以檢測上述打擊機構是否打擊螺絲釘W。也就是說，該加速度感測器48，係將施加於壓電體之力量(撞擊力)，轉換為電壓。之後，根據打螺絲釘機10實際打出螺絲釘W所產生之撞擊，加速度感測器48輸出檢測訊號(on信號)。

於此，基於下述之理由，係將加速度感測器48作為發射檢測部。第一方面，係為了將打螺絲釘機10所設置之電子電路作為一個完整模組(module)。舉例來講，當配置與第1圖所示之扳機14之扣引操作相關的檢測開關時，此檢測開關所伴隨之結構隨之複雜化，從而降低設計上之自由度。不過，作為壓力元件之加速度感測器48，因為僅用來接收撞擊，故亦可配置於電路基板44(參考第4圖)上等，因此提升設計上之自由度，亦容易進行之後的加裝。

第二方面，如上所述，加速度感測器48將施加於壓電體之力量轉換為電壓，因此並不耗電。尤其，於此實施例中，由於壓縮空氣驅動型之手持式釘針連續供給工具需盡可能地省電，因此，加速度感測器48是最適當的。

於此，係依據第11圖，來說明將電子元件之加速度感測器48安裝於電路基板44之相關安裝架構。於電路基板44中，作為安裝孔之通孔(through hole)45，係以稍微小於加速度感測器48之孔徑形成開口。於此，將安裝孔作為通孔45，係將銅箔45固定於孔的周圍。進一步，安裝孔，除了通孔之外，亦可以單純地作為開口孔。

再者，於形成通孔45之電路基板44之外緣部44A中，係將加速度感測器48設置於其上，用以進行焊接。此外，於此實施例中，亦可使用黏著，用以取代焊接之方式。儘管如此，一般來講，以焊接製造會比黏著較為便宜。

進一步，未圖示之一對導線，如第11圖所示，係各自藉由焊接與加速度感測器48之外圈48A及內圈48B連接。透過此連接方式，加速度感測器48將撞擊時之轉換電壓提供至下述之中央處理器(CPU)90，中央處理器90便對實打進行計數。

於此實施例中，加速度感測器48之焊接，係對應於電路基板44之通孔45，因此，能以簡單的架構獲得安定的性能，同時具有平價且小型輕便之優點。也就是說，依據此實施例，因為加速度感測器48之配置係對應於電路基板44上所設置之通孔45，因此，不需要像是用來穿插的兩個專用元件，且能完全發揮確實地檢測出加速度之性能。

鈕釦型(button)電池52，係被配置於檢測匣34之中，透過作為電源之電池52，而將電力提供至發光二極體(LED)50等電子元件。

在此，係依據第4圖及第12圖，來說明將作為電子元件之電池52連接於電路基板44，及形成於檢測匣34之收納部35之相關安裝架構。第12圖用以說明將電池52連接於電路基板44之架構，且並未圖示上述之通孔45。

如第12圖所示，透過標示(tab)元件54A及54B、導線56A及56B、以及連接器58A及58B，電池52連接於電路基板44。其次，如第4圖及第5圖所示，於檢測匣34中，電池52，係以浮接(floating)狀態，被收納在電路基板44所隔開的收納部35中。

於此，標示元件54係以點焊(spot welding)方式固定於電池52上，而導線56之一端係焊接於標示元件54。另外，導線56之另一端連接於連接器58A，透過連接器58A及58B之連接，將電子提供至電路基板44上之電子元件。

除此之外，電池52係利用未圖示之卡止構件，使其不會從收納部35脫落。進一步，第12圖所示之導線56A及56B、連接器58A及58B並未圖示於第4圖及第5圖中。

於此實施例中，電池52的兩端等並未焊接固定在電路基板44上，電池52係透過導線56連接於其上，且以浮接狀態收納於收納部35之中，因此，即使電池52受到撞擊，由慣性引起的局部性重量負荷會隨之消失。

也就是說，依據此實施例，因為透過導線56來連接電池52，同時以浮接狀態收納於收納部35中，使得收納部35內之電池52維持在安定狀態下，耐撞能力亦同時提升。再者，依據此實施例，相較於利用矽樹脂等來黏著之方式，亦較為便宜。

如第1圖至第3圖所示，於打螺絲釘機10中，發光二極體50係配置於該釘盒26之上方。當螺絲釘W之殘留量變少時，該發光二極體50進行閃爍，用以組成警示部。發光二極體50之照射方向與螺絲釘W之發射方向相同。

此外，亦可改變發光二極體50之照射方向，例如，亦可配置使其面向作業員。另一方面，若將發光二極體50安裝在照射待栓入構件之方向上時，由於作業員可從待栓入構件辨認發光二極體50之反射光，因此可防止閃爍被漏看。也就是說，對作業中之作業員來講，比起打螺絲釘機10，一般會更注意待栓入構件。

此外，與螺絲釘殘留量檢測機構S相關之組成元件，如第4圖所示之鈕釦型電池52、作為壓電元件之加速度感測器48、霍爾元件46、磁鐵42等，因為重量輕，可使打螺絲釘機10之重量符合必要之最小限重。

(螺絲釘殘留量檢測機構S之控制系統之相關架構)

如第13圖所示，螺絲釘殘留量檢測機構S係包括中央處理器90、唯讀記憶體(ROM)92、隨機存取記憶體(RAM)94、輸出入部96、霍爾元件46、加速度感測器48、及發光二極體50。中央處理器90掌管螺絲釘殘留量檢測機構S整體的動作，例如在打擊機構打擊螺絲釘W時，執行計數螺絲釘W之殘留量等程序。此外，中央處理器90與控制部一起組成發射檢測部、殘留量檢測部及計數部之一部份。

作為記憶部之唯讀記憶體92，用以儲存控制各種程序之程式。隨機存取記憶體94，包括各種資料讀寫用之記錄區域，用以將打擊資料等儲存在此記錄區域中。輸出入部96，用以連接外部記憶體，例如通用序列匯流排(USB)記憶體等，或是外部的通訊端等。之後，透過輸出入部96，將螺絲釘W總打入數量之計數資料、或修理記錄資料進行交換，或者進行傳受訊。

(螺絲釘殘留量檢測模式)

依據第14圖及第15圖之流程圖，用以說明螺絲釘殘留量檢測模式之相關程序。此外，係由中央處理器90執行第13圖所示之螺絲釘殘留量檢測機構S之程序，如第14圖及第15圖所示之流程圖。這些程式，係事先儲存於唯讀記憶體92(參考第13圖)之程式區域中。

於第14圖所示之步驟100中，中央處理器90判斷是否檢測出off。舉例來講，如第6圖及第7圖所示，當檢測桿36檢測到螺絲釘W時，由於磁鐵42與霍爾元件46係為對向，所以來自霍爾元件46之檢測訊號係為on。也就是說，當步驟100為“否”(N)時，繼續步驟100之程序，直到檢測訊號成為off為止。

另一方面，如第9圖及第10圖所示，當導引部30之上沒有螺絲釘W，或螺絲釘W之殘留量變少時，檢測桿36會轉到蓋罩28附近，而磁鐵42與霍爾元件46為分開之狀態，因此，所以來自霍爾元件46之檢測訊號係為off。為此，當步驟100為“是”(Y)時，於步驟102中，中央處理器90使第1圖至第3圖所示之發光二極體50進入發光之發光模式。完成步驟102之程序後，返回步驟100。

(發光二極體發光模式)

該發光二極體發光模式，係事先設定第1圖至第3圖所示之發光二極體50之閃爍間隔，即各自相異之樣式(pattern)1到樣式5(參考第16圖)。也就是說，從樣式1到樣式4時，閃爍間隔依序變窄，而樣式5則為持續發光之點亮狀態。因此，於此實施例中，根據樣式1到樣式5的不同閃爍間隔，而能以視覺之方式得知螺絲釘W之殘留量。此外，可以任意地改變發光樣式，舉例而言，亦可以在螺絲釘W之殘留量沒有時，使其持續地閃爍，直到裝填螺絲釘W為止，或是為了節省耗電，只閃爍一段既定時間。

進一步，當霍爾元件46之檢測訊號為off時，則可以判斷螺絲釘W之殘留數量為4根。再者，所殘留之4根，即為位於第9圖所示之螺絲釘傳送部24A及發射位置之螺絲釘W數量。第4圖所示之加速度感測器48計數之後的數量。其次，由於第3圖所示之驅動頭12在往返時，上述之打擊機構會產生兩次撞擊，因此，於加速度感測器48發出兩次檢測訊號時，中央處理器90據以判斷一根螺絲釘W已被發射出去。

根據第15圖來說明發光模式之副常式(subroutine)。於步驟102(參考第14圖)中，當進入發光二極體發光模式時，即於步驟104中判斷殘留量是否為4根。當步驟104為“是”時，亦即殘留量為4根之情況下，進行步驟106，以發光樣式1進行發光。該發光樣式1，係以如第16圖所示之閃爍間隔進行發光，其閃爍間隔為發光樣式1到4之中最長者。也就是說，發光二極體50慢慢地閃爍，例如欲實際打出一發之情況下，使用者便可以判斷尚不需要裝填螺絲釘W。

當步驟104為“否”時，進行步驟108，判斷殘留量是否為3根。當步驟108為“是”時，亦即殘留量為3根之情況下，進行步驟110，以第16圖所示之發光樣式2進行發光。此外，針對殘留數量是否為3根，中央處理器90根據該加速度感測器48之檢測訊號來進行計數及判斷。

當步驟108為“否”時，進行步驟112，判斷殘留量是否為2根。當步驟112為“是”時，亦即殘留量為2根之情況下，進行步驟114，以第16圖所示之發光樣式3進行發光。當步驟112為“否”時，進行步驟118，判斷殘留量是否為1根。當步驟118為“是”時，亦即殘留量為1根之情況下，進行步驟120，以第16圖所示之發光樣式4進行發光。

於步驟118為“否”之情況下，由於殘留量為0根，便進行步驟122，以第16圖所示之發光樣式5進行發光。也就是說，持續地點亮第1圖至第3圖所示之發光二極體50。依據此實施例，由於檢測出螺絲釘W之殘留量，因此，並不需進行實打，便可易於得知螺絲釘W之有無。換句話說，於此實施例中，因為能夠防止空打，便能夠防止待栓入構件之損傷。

此外，於此實施例中，由於作業員不打開蓋罩28就能得知螺絲釘W之殘留量變少，因此打螺絲釘機10使用起來更為方便。具體地，因為能夠事先得知必須裝填螺絲釘W，像是在登上合梯前，便可以先裝填螺絲釘W，省去不必要的麻煩。

進一步，根據此實施例，透過發光二極體50不同的閃爍間隔，可以簡單地知道螺絲釘W之殘留數量，因此，容易掌握時間上裝填螺絲釘W的緊急程度。

再者，藉由此實施例，螺絲釘殘留量檢測機構S相關之組成元件，如第4圖所示之鈕釦型電池52、作為壓電元件之加速度感測器48、霍爾元件46、及磁鐵42，因為重量輕，可使打螺絲釘機10之重量降低為必要之最小限重。此外，於此實施例中，各程式之程序流程(參考第14圖及第15圖)係為一說明例，可在不脫離本發明之主旨內，適當地進行更動。

(省電模式)

依據第17圖之流程圖，來說明省電模式相關之程序。

於第17圖所示之步驟200中，中央處理器90判斷第4圖所示之加速度感測器48是否為on(參考第18圖)。換言之，作為壓電元件之加速度感測器48，係根據打螺絲釘機10發射螺絲釘W時之撞擊，用以產生電壓(on訊號)。

當將該on訊號提供至中央處理器90，亦即於步驟200為“是”之情況下，進行步驟202，中央處理器90從待機(sleep)模式進入主動(active)操作模式(參考第18圖)。於此，待機模式係為耗電少之省電狀態模式。另一方面，主動操作模式係為能夠操作一般程序之模式。

該一般程序，係為檢測螺絲釘W殘留量之程序，或是為警示發光、警示聲音、警示振動、警示顯示等警告程序，進一步地，為計數螺絲釘W打入數量等程序。此外，於一般程序中，當螺絲釘W殘留量少於既定數量時，會執行一段既定時間之警示程序，之後，亦可恢復到待機模式。

再者，由於第3圖所示之驅動頭12在往返時，上述之打擊機構會產生兩次撞擊，因此，於加速度感測器48發出兩次檢測訊號時，中央處理器90據以判斷一根螺絲釘W已被發射出去。此外，於步驟200為“否”之情況下，亦即螺絲釘W沒有被打出之情況下，則等待螺絲釘W之發射。

進入主動操作模式後，於步驟204中，中央處理器90判斷霍爾元件46檢測釘針殘留量之檢測訊號是否為on。舉例來講，如第9圖及第10圖所示，當導引部30之上沒有螺絲釘W時，亦即螺絲釘W之殘留量變少之情況下，檢測桿36被推動至蓋罩28附近，因為磁鐵42及霍爾元件46為分開，因此霍爾元件46之檢測訊號變為off(第18圖之高準位訊號H)。

為此，於步驟204中，當被判斷為“否”時，進行步驟206，中央處理器90使第1圖至第3圖所示之發光二極體50閃爍發光一段既定時間(參考第13圖)。加之，於步驟206中，如上(步驟102)所述，能夠對應於螺絲釘W之殘留數量，來變化發光二極體50之發光模式。(參考步驟106、110、114、120、122。)

另一方面，如第6圖及第7圖所示，當檢測桿36檢測出螺絲釘W時，由於磁鐵42與霍爾元件46係為對向，所以霍爾元件46之檢測訊號係為on(第18圖之低準位訊號L)。為此，步驟204係被判斷為“是”。

步驟204為“是”之情況下，或者步驟206之程序完成之後，進行步驟208，從主動操作模式進入(恢復)到待機模式(參考第18圖)。進一步，完成步驟208之程序後，返回步驟200。

於此實施例中，如第18圖所示，因為僅在螺絲釘W之殘留量檢測程序及警示程序等必要情況下會消耗電力，相較於一直為主動操作模式之情況，係大幅度地降低了電子元件之耗電。也就是說，依據此實施例，在檢測出螺絲釘W之發射時，待機模式會變為主動操作模式，等一般程序完成後再恢復為待機模式，所以能夠利用小型輕便之電池等來設置電源。

因此，藉由此實施例，例如，也可作為防止空打電子裝置之螺絲釘殘留量檢測機構S及發光二極體50之重量，因為能夠降低至必要之最小限重，進而能夠提供方便使用之打螺絲釘機10。具體而言，因為與現有之打螺絲釘機10重量大致相同及使用相同之外部包裝元件，因此能夠設置防止空打之該電子裝置。

進一步，藉由此實施例，由於檢測出螺絲釘W之殘留量，因此，並不需進行實打，便可易於得知螺絲釘W之有無。換句話說，於此實施例中，因為能夠防止空打，便能夠防止待栓入構件之損傷。此外，於此實施例中，各程式之程序流程(參考第17圖)係為一說明例，可在不脫離本發明之主旨內，適當地進行更動。更進一步，於此實施例中，透過第13圖所示之輸出入部96，亦可將修理記錄資料，儲存至作為記憶體之隨機存取記憶體94等(參考第11圖)之中。

《第二實施例》

以下係依據第19圖，來說明本發明第二實施例之打螺絲釘機之控制電路。於此實施例中，係設有邏輯或(OR)電路及半導體開關(switch)，用以根據發射檢測部之加速度感測器之on訊號，將電力提供至中央處理器90。

除此之外，於第19圖所示之電路圖中，係與第13圖所示之發光二極體50(未圖示於第19圖中)相連接。進一步，第20圖係顯示此實施例之時序圖，而第21圖係顯示此實施例之省電模式之流程圖。更進一步，與第一實施例相同之元件，係以相同元件符號表示之。

如第19圖所示，中央處理器90與電池52相連接，用以組成電源電路。中央處理器90連接至邏輯或電路62之輸入端63A，而加速度感測器48連接至邏輯或電路62之輸入端63B。此外，邏輯或電路62，係為利用二極體(diode)及NPN型電晶體(transistor)所組成之電路。

進一步，中央處理器90與電池52之間，係連接著作為半導體開關之場效電晶體(FET)開關64。此外，場效電晶體開關64與電池52之間，係連接著電阻67，而場效電晶體64及邏輯或電路62之間，係連接著電阻68。

於是，當實際打出螺絲釘W，使得加速度感測器48為on時(參考第20圖)，電流(on訊號)流入邏輯或電路62之輸入端63B，使邏輯或電路62成為導通狀態。且場效電晶體開關64從off切換至on，使電壓被施加於中央處理器90。

之後，如第20圖所示，即使加速度感測器48由on切換至off，仍需繼續進行霍爾元件46(參考第4圖)之訊號之確認程序，或者發光二極體50(參考第1圖)之閃爍程序等一般程序(參考第15圖)。為此，中央處理器90將開關驅動訊號S1輸出至邏輯或電路62之輸入端63A，用以將電壓提供至中央處理器90。也就是說，開關驅動訊號S1，係為維持場效電晶體開關64為on之訊號。

接著，係依據第21圖所示之流程圖，來說明省電模式之相關程序。於開始進行此流程之前，該加速度感測器48需為on，而電壓需被提供至中央處理器90。此外，將電壓提供至中央處理器90之前，打螺絲釘機，係與第一實施例之待機模式為同樣的狀態，而提供電壓之後，係與第一實施例之主動操作模式為同樣的狀態(參考第20圖)。

於第21圖所示之步驟210中，中央處理器90使開關驅動訊號S1為on，並輸出至邏輯或電路62之輸入端63A。於步驟212中，中央處理器90判斷上述之一般程序是否完成。於步驟212為“是”之情況下，進行步驟214，開關驅動訊號S1被設為off，從而關閉邏輯或電路62及場效電晶體開關64。

為此，當電力不再被提供至中央處理器90時，如第20圖所示，中央處理器90等耗電為零。也就是說，係與第一實施例之待機模式為同樣的狀態。進一步地，繼續步驟212，直到完成一般程序為止。因此，於此實施例中，能夠藉由中央處理器90之開關驅動訊號S1來切換打螺絲釘機之省電模式。

再者，於此實施例中，亦可於電路基板44上設置第22圖及第23圖所示之引導(lead)開關(磁感應開關)70及磁鐵80之發射檢測架構，用以取代加速度感測器。引導開關70，係於玻璃管71內對向地設置一對電極72及73，並封入鈍性氣體，如氮氣(nitrogen)。如此一來，如第23圖所示，引導開關70根據外部之磁場，使得成對之電極72及73互相接觸，用以關閉電路。進一步，對引導開關70而言，成對之電極72及73即使互相接觸也只產生些微耗電，而分開時則不消耗電力。

如第22圖所示，磁鐵80係固定於擺錘78之前端79，而擺錘78之底端則固定於支軸76。因此，根據實際打出時所產生之撞擊，擺錘78以支軸為中心開始擺動(在既定之角度範圍中旋轉)，如第23圖所示，當擺錘78擺動時，便會接近引導開關70。為此，於此實施例中，當實際打出螺絲釘W時，引導開關70成為on，中央處理器90得以判斷實際打出或者進行計數。也就是說，不論是加速度感測器或引導開關任一個，均適用於本發明能夠檢測釘針發射之架構上。

《第三實施例》

以下，係依據24圖及第25圖，來說明本發明第三實施例之檢測匣60。進一步，與第一實施例相同之元件，係以相同元件符號表示之。該檢測匣60，與第一實施例不同，除了檢測桿36，檢測匣60亦配置了發光二極體50。

如第24圖所示，此實施例之檢測匣60亦將檢測桿36安裝於其內，便能加裝於現有之打螺絲釘機。也就是說，於此實施例中，複數之檢測元件，例如檢測桿36及發光二極體50等，係為單一之配件成品(assembly)。如此一來，於此實施例中，因為易於拆裝檢測匣60，所以可以簡單地進行各種維修(maintenance)或交換。

此外，只要係檢測螺絲釘W之殘留量之場所(螺絲釘之傳送途中)，也可以將檢測匣60任意地改為設置在像是螺絲釘W之發射端(第20圖所示之位置)等。其餘架構與作用效果與第一實施例相同，於此省略相關細節。

《其它實施例》

於本發明中，亦可利用氣動馬達18之發電來取得補助電力，進一步，亦可於電路中設置主開關，讓作業員進行開關。

此外，於此實施例中，若發光二極體50為高亮度型，且同時設有切換開關的話，在暗的地方進行操作等必要時候便能夠發揮照射之功能。

再者，可任意地改變警示方法。舉例來講，於此實施例中，發光二極體50閃爍一段既定時間，亦可以在殘留數量變少前更早地閃爍發光樣式，像是可以對應於殘留數量，來改變發光顏色(從黃色改變為紅色)。進一步，也可以警示任意的數量，加之，亦可以利用所配置擴音器(speaker)或振動裝置之警報器(buzzer)鳴響、通知數量之語音或振動等警示方式。

進一步，亦可以將本發明之螺絲釘殘留量檢測機構S及用以得知螺絲釘W殘留量之釘盒26配置在容易看見之位置。除此之外，於本發明中，透過加速度感測器48等來計數螺絲釘W之總打入數量，亦可以根據該計數來通知維修時間點，或是，亦可以根據所檢測之電池52之電壓，來警示換電池之時間點。

於檢測螺絲釘W殘留量之架構中，除上述之磁鐵42及霍爾元件46之組合外，亦可具有檢測螺絲釘W重量之架構，像是檢測彎曲量之應變感測器，或者亦可具有透過檢測桿36按壓之on-off或off-on微型(micro)開關之架構，或者，亦可具有改變任意殘留數量之螺絲釘W或連接帶WN之形狀，用以檢測出該改變形狀之架構。

除此之外，於此實施例中，連接器58A，係連接於導線56之另一端，但亦可直接焊接於導線56之電路基板44上。也就是說，導線56之連接方法，不論利用何種方法，係為能夠連接電池52及電路基板44之方法。

再者，於此實施例中，透過導線56，電池52雖以浮接狀態收納於收納部35之中，舉例來講，亦可以將電池52實際安裝於電路基板44之中，然後用海綿(sponge)等緩衝元件包住電路基板44，再收納於工具主體之中。

於此實施例中，雖然將手持式釘針連續供給工具作為打螺絲釘機，本發明之手持式釘針連續供給工具，亦適用於連續提供如釘子、訂書針、U型針等釘針之工具上。此外，此實施例雖為壓縮空氣驅動型之手持式釘針連續供給之工具，由於本發明欲達到省電化，因此，亦可適用於電動式之手持工具。進一步，除了以連接線等連接帶連接本發明所用之上述釘針外，亦可透過連續供給裝置，將無連接帶連接之複數之釘針，從手持工具射出。進一步，本發明之薄膜狀電子元件安裝架構，由於其簡單之架構而能獲得安定的性能，且具有平價且小型輕便之優點，因此，亦可適用於電動式之手持工具。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

本發明係以2008年2月6日所申請之日本特許申請案(特願2008-026991)、2008年2月6日所申請之日本特許申請案(特願2008-026992)、及2008年2月6日所申請之日本特許申請案(特願2008-026993)為根據，其內容可於此作為參考。

本發明可用於連續提供複數之釘針之手持工具。進一步，可用於具有重量之電子元件與電路基板之連接架構中，以及於電路基板中配置薄膜狀電子元件之架構中。

10．．．打螺絲釘機(手持工具)

34．．．檢測匣

35．．．收納部

36．．．檢測桿(殘留量檢測元件)

42．．．磁鐵(殘留量檢測元件)

44．．．電路基板

45．．．通孔(安裝孔)

46．．．霍爾元件(殘留量檢測元件)

48．．．加速度感測器(薄膜狀電子元件、計數部、發射檢測部)

50．．．發光二極體(警示部)

52．．．電池(具有重量之電子元件)

56．．．導線

60．．．檢測匣

90．．．中央處理器(檢測部、計數部、殘留量檢測部、發射檢測部)

W．．．螺絲釘(釘針)

WN．．．螺絲釘連接帶

S．．．螺絲釘殘留量檢測機構(釘針殘留量檢測機構)

第1圖係顯示第一實施例之打螺絲釘機之側面圖。

第2圖係顯示第1圖所示之打螺絲釘機之正面斜視圖。

第3圖係顯示第1圖所示之打螺絲釘機之主要部份剖面圖。

第4圖係顯示第3圖所示之釘針殘留量檢測機構之主要部份斜視圖。

第5圖係顯示第3圖所示之釘針殘留量檢測機構之放大剖面圖。

第6圖係顯示第4圖所示之釘針殘留量檢測機構在檢測出釘針時之使用狀態圖。

第7圖係顯示第6圖所示之7-7(VII-VII)線之剖面圖。

第8圖係顯示第7圖所示之檢測桿為on狀態時之斜視圖。

第9圖係顯示第4圖所示之釘針殘留量檢測機構在未檢測出釘針時之使用狀態圖。

第10圖係顯示第9圖所示之10-10(X-X)線之剖面圖。

第11圖係用以說明第4圖所示之加速度感測器之安裝架構。

第12圖係用以說明第4圖所示之電池之安裝架構。

第13圖係顯示第3圖所示之打螺絲釘機之方塊圖。

第14圖係顯示第13圖所示之螺絲釘殘留量檢測機構所相關之螺絲釘殘留量檢測模式流程圖。

第15圖係顯示第14圖所示之發光二極體之發光模式流程圖。

第16圖係用以說明第15圖所示之發光樣式1到發光樣式5。

第17圖係顯示第1圖所示之打螺絲釘機之省電模式流程圖。

第18圖係顯示第17圖所示之省電模式時序圖。

第19圖係顯示第二實施例之打螺絲釘機之控制電路圖。

第20圖係顯示第19圖所示之打螺絲釘機之時序圖。

第21圖係顯示第20圖所示之省電模式流程圖。

第22圖係顯示其它發射檢測架構之引導開關示意圖。

第23圖係顯示第22圖所示之引導開關為on狀態時之示意圖。

第24圖係顯示第三實施例之檢測匣之整體斜視圖。

第25圖係顯示將第24圖所示之檢測匣依附於現有之打螺絲釘機時之斜視圖。

10．．．打螺絲釘機(手持工具)

20．．．尖端部

24A．．．螺絲釘傳送部

24．．．螺絲釘傳送裝置

26．．．釘盒

28．．．蓋罩

30．．．導引部

32．．．蓋罩

36．．．檢測桿(殘留量檢測元件)

38．．．軸

40．．．彈簧

42．．．磁鐵(殘留量檢測元件)

44．．．電路基板

46．．．霍爾元件(殘留量檢測元件)

W．．．螺絲釘(釘針)

WN．．．螺絲釘連接帶

S．．．螺絲釘殘留量檢測機構(釘針殘留量檢測機構)

Claims (6)

1. 一種手持工具，用以連續提供複數之釘針，包括：發射檢測部，用以檢測該等釘針之發射；控制部，當該發射檢測部檢測出該等釘針之發射時，用以從待機模式進入操作模式，待機模式為耗電少之省電狀態，操作模式為用以執行一般程序之操作狀態，當該一般程序完成時，再從該操作模式進入該待機模式；及殘留量檢測部，用以檢測該等釘針之殘留量，並且以因應該等釘針之殘留量的變化而改變發光樣式之閃爍間隔的方式來顯示對應該等釘針之殘留量的發光樣式。
2. 一種省電方法，用於連續提供複數之釘針之手持工具中，包括：當檢測出該等釘針之發射時，從待機模式進入操作模式，待機模式為耗電少之省電狀態，操作模式為用以執行一般程序之操作狀態；當該一般程序完成時，再從該操作模式進入該待機模式；及檢測該等釘針之殘留量，並且以因應該等釘針之殘留量的變化而改變該手持工具中的殘留量檢測部的發光樣式之閃爍間隔的方式來顯示對應該等釘針之殘留量的發光樣式。
3. 一種釘針殘留量檢測機構，用於連續提供複數之釘針之手持工具中，包括：殘留量檢測部，用以檢測該等釘針之殘留量，並且以 因應該等釘針之殘留量的變化而改變發光樣式之閃爍間隔的方式來顯示對應該等釘針之殘留量的發光樣式。
4. 如申請專利範圍第3項所述之釘針殘留量檢測機構，更包括：計數部，用以計數該等釘針之殘留數量。
5. 如申請專利範圍第3項所述之釘針殘留量檢測機構，其中，用以檢測該等釘針殘留量之複數之殘留量檢測部，係作為單一之配件成品，以可拆裝之方式配置於手持工具主體中。
6. 一種釘針殘留量檢測方法，用於連續提供複數之釘針之手持工具中，包括：檢測該等釘針之殘留量，並且以因應該等釘針之殘留量的變化而改變該手持工具中的殘留量檢測部的發光樣式之閃爍間隔的方式來顯示對應該等釘針之殘留量的發光樣式。