CN101425240B - 智能紧固件安装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了智能紧固件安装系统。紧固装置的一个实施例可包括具有与该紧固件和/或垫圈有关的信息的代码的紧固件和垫圈。该代码可被传送至计算机的一个或多个数据库。根据该代码和/或数据库信息可上紧、定位、维护和/或检查该紧固件和/或垫圈。

Description

智能紧固件安装系统
技术领域
本发明涉及智能紧固件安装系统。
背景技术
许多现有的紧固件(fastener)和/或紧固件垫圈(collar)都未被标记诸如编号、批号和制造商之类的任何制造信息，而是通常仅标注了提供商的名称。通常，仅有容纳批量紧固件的包装携带着制造信息。当包装被打开时，该信息通常被丢失或必须人工地转移至制造记录。许多现有的验证紧固件单元的兼容性的方法依赖于人工地核对表格以验证兼容性。类似地，许多现有的确保正确安装紧固件的方法依赖于人工地核对表格以确定合适的装载设置。同样，许多现有的定位、跟踪和/或监控紧固件的方法依赖于手册表格的使用。然而，人工地输入或核对表格可能耗时、不可靠、花费高、易于出错和/或可能经历其它类型的问题。
为了减小与一个或多个现有的紧固装置和/或方法有关的一个或多个问题，需要安装、定位、跟踪和/或监控紧固件的紧固装置和/或方法。
发明内容
在本公开的一方面中，安装紧固件的方法包含：(1)提供具有代码的紧固件和垫圈中的至少一个；(2)扫描该代码，并检索与紧固件和垫圈中的该至少一个有关的第一信息；(3)将该第一信息传送至计算机，该计算机可访问至少一个数据库。(4)将该第一信息存储在该至少一个数据库中；(5)基于该第一信息，使用该计算机将第二信息传送至工具；以及(6)使用第二信息和工具来紧固紧固件和垫圈中的该至少一个。
在本公开的另一方面中，公开了在装置中跟踪和监控紧固件的方法。在一个步骤中，提供了附连在装置的位置处的紧固件和垫圈中的至少一个。紧固件和垫圈中的该至少一个具有代码。在另一个步骤中，扫描该代码，并使用计算机检索与紧固件和垫圈中的该至少一个有关的第一信息、第二信息、第三信息及第四信息中的至少一个。
在本公开的又一方面中，在装置中定位紧固件的方法包含：(1)提供附连在该装置的位置处的、具有代码的紧固件和垫圈中的至少一个；(2)向具有交叉结合至该代码的计算机提供与紧固件和垫圈中的该至少一个有关的第一信息、第二信息、第三信息及第四信息中的至少一个；(3)使用该计算机来确定紧固件和垫圈中的该至少一个的位置。
在本公开的又一方面中，公开了一种紧固装置。该紧固装置包括具有代码的紧固件和垫圈中的至少一个。在计算机的至少一个数据库中，该代码被交叉结合至与紧固件和垫圈中的该至少一个有关的第一信息、第二信息、第三信息及第四信息中的至少一个。
参考以下附图、描述和权利要求将会更好地理解本公开的这些和其它特征、方面及优点。
附图说明
图1示出使用工具而附连至装置的两个组件的紧固装置的一个实施例的透视图，虚线示出被隐藏的单元；
图2示出图1的实施例的紧固件的侧视图；
图2A示出图1的实施例的紧固件的俯视图；
图2B示出显示可由紧固件的代码提供至计算机的第一信息的各种实施例的方框图；
图3示出图1的实施例的垫圈的侧视图，虚线表示被隐藏的单元；
图3A示出图1的实施例的垫圈的俯视图；
图4示出可附连至图1的实施例的紧固件的垫圈的另一个实施例的侧视图，虚线表示被隐藏的单元；
图4A示出图4的实施例的垫圈的俯视图；
图5示出安装紧固件的方法的一个实施例的流程图；
图6示出公开与紧固件和/或垫圈有关的、可从计算机传送至工具的第二信息的各种实施例的方框图；
图7示出公开与紧固件和/或垫圈有关的、可从工具传送至计算机的第三信息的各种实施例的方框图；
图8示出在装置中跟踪和监控紧固件的方法的一个实施例的实施例的流程图；
图9示出公开与紧固件和/或垫圈有关的、计算机可包括的第四信息的一个实施例的方框图；以及
图10示出在装置中定位紧固件的方法的一个实施例。
具体实施方式
以下的详细描述是执行本公开的当前最好的预期模式。由于本公开的范围由所附权利要求来最佳限定，所以本描述并不以限制的意义来处理，而是仅为了图解本公开的普遍原理而作出。
图1示出附连至装置16的两个组件12和14的紧固装置10的一个实施例的透视图，虚线示出被隐藏的单元。紧固装置10可包含紧固件18和垫圈21中的至少一个。紧固件18可包含不使用垫圈21而附连的整体的紧固件(one-piece fastener)，或是包含使用垫圈21而附连的由两个部分组成的紧固件(two-piece fastener)。紧固件18可包含外螺纹销钉19，其通过延伸穿过两个固件12和14的孔22而插入在装置16的位置17处。垫圈21可包含内螺纹螺母40，其旋至紧固件18上以将装置10的组件12和14锁定在一起。包括其组件12和14的装置16可包含飞行器的一部分。在其它实施例中，装置16可包含各种非飞行器应用(varying non-aircraft application)。
图2示出图1的实施例的紧固件18的侧视图。图2A示出图1的实施例的紧固件18的俯视图。如图2和2A中所示，紧固件18可包含具有帽(head)22、外螺纹24和端面(end surface)26的销钉19。可使用代码30来标记端面26的一个或多个部分28。代码30可包含激光读取器标记32或其它类型的标记。图2B示出显示可由紧固件18的代码30提供的信息的类型的方框图。如图所示，代码30可提供与紧固件18有关的第一信息，诸如提供商标识33、编号34、批号35、批量号36、材料37、类型38(其可包含尺寸)、日期39以及与紧固件18有关的其它类型的信息。在其它实施例中，紧固件18可以具有各种形状、尺寸、方向和配置，并且代码30可在紧固件18的各个部分之上或之中。
图3示出图1的实施例的垫圈21的侧视图，虚线表示被隐藏的单元。图3A示出图1的实施例的垫圈21的俯视图。如图3和3A中所示，垫圈21可包含具有法兰(flange)41、内螺纹42和端面43的螺母40。可使用代码30来标记端面43的一个或多个部分44。代码30可包含激光读取器标记32或其它类型的标记。代码30可提供与垫圈21有关的、图2B中所示的各种类型的第一信息32。例如，代码30可提供与垫圈21有关的第一信息32，诸如提供商标识33、编号34、批号35、批量号36、材料37、类型38(其可包含尺寸)、日期39以及与垫圈21有关的其它类型的信息。在其它实施例中，垫圈21可以具有各种形状、尺寸、方向和配置，并且代码30可在垫圈21的各个部分之上或之中。
图4示出包含套管45(而不是螺母40)的、可附连至图1的紧固件18的垫圈21的另一个实施例的侧视图，虚线表示被隐藏的单元。图4A示出图4的实施例的套管45的俯视图。如图4和4A中所示，套管45可包含法兰46、内螺纹47(其示出在被隐藏的线中)和端面48。可使用代码30来标记端面48的一个或多个部分49。代码30可包含激光读取器标记32或其它类型的标记。代码30可提供与套管45有关的、图2B中所示的各种类型的第一信息32。例如，代码30可提供与套管45有关的第一信息32，诸如提供商标识33、编号34、批号35、批量号36、材料37、类型38(其可包含尺寸)、日期39以及与套管45有关的其它类型的信息。在其它实施例中，垫圈21可以是各种形状、尺寸、方向和配置，并且代码30可在垫圈21的各个部分之上或之中。
如图1中所示，可以使用诸如适配为将垫圈21旋至紧固件18上以将组件12和14锁定在一起的棘轮(rachet)之类的工具50或其它类型的工具50来将垫圈21旋至紧固件18上。在其它实施例中，可在不使用垫圈21的情况下紧固紧固件18。工具50可具有嵌入在工具50的外表面52中的智能芯片51。定义孔54的内表面53可从工具50的末端(end)59线性地延伸。内表面53可适配为闩锁在垫圈21上以将垫圈21旋至紧固件18上。在孔54中可布置诸如激光雷达之类的激光读取器55。为了检索与紧固件18和/或垫圈21有关的第一信息32，激光读取器55可适配为扫描并读取紧固件18和/或垫圈21的代码30。第一信息32可存储在智能芯片51中。智能芯片51可以与可访问一个或多个数据库57且与其通信的计算机56无线接触。
图5示出安装紧固件18的方法160的一个实施例的流程图。在一个步骤161中，可以提供两个组件12和14。组件12和14可以是飞行器的一部分。在另一个步骤162中，可识别用于安装紧固件18的位置以组装元件。在另外的步骤162A中，可提供紧固件18和垫圈21中的至少一个。可在没有垫圈21的情况下使用整体的紧固件18，或可在有垫圈21的情况下使用由两个部分组成的紧固件18。紧固件18可以是销钉19。垫圈21可以是螺母40或套管45。一个或多个紧固件18和/或垫圈21可具有代码30，该代码30可以是一个或多个激光标记32。
在另一个步骤163中，可以扫描代码30，并且检索与该至少一个紧固件18和/或垫圈21有关的第一信息32。可以使用工具50的激光读取器55来扫描代码30。第一信息32可包括供应商标识33、编号34、批号35、批量号36、材料37、类型38(其可包含尺寸)、日期39以及与紧固件18和/或垫圈21有关的其它类型的信息。由激光读取器55扫描后的第一信息可传递至工具50的智能芯片51。
在另外的步骤164中，可将第一信息21从工具50的智能芯片51传送至计算机56。计算机56可访问一个或多个数据库57。在又一个步骤165中可将第一信息32存储在计算机56的一个或多个数据库57中。在步骤166中，如果使用具有垫圈21的由两个部分组成的紧固件18，那么计算机56可基于第一信息32来确定紧固件18和垫圈21是否相互兼容。如果紧固件18和垫圈21不兼容，那么计算机56可向工具50发送不把紧固件18安装至垫圈21的信号。如果紧固件18和垫圈21兼容，那么计算机可进行步骤167。在其它实施例中可以跳过步骤166，不做关于兼容性的判定。
在步骤167中，计算机56可基于第一信息32来确定第二信息并将其传送至工具50。如图6中所示，其示出显示第二信息168的类型的方框图，第二信息168可包含：所需扭矩169、所需锻造力170、所需预载171或其它类型的信息之中的至少一个。以这种方式，计算机可基于与紧固件18和/或垫圈21有关的第一信息32，通过访问数据库57来确定待施加给紧固件18和/或垫圈21的合适的扭矩169、锻造力170和/或预载171，并可将第二信息168传送至工具50。
在又一个步骤172中，基于所传送的第二信息，使用工具50可紧固紧固件18和/或垫圈21。以这种方式，可以使用对于那种类型的紧固件18和/或垫圈21所合适的扭矩169、锻造力170和/或预载171来紧固紧固件18和/或垫圈21。在另外的步骤173中，工具50可将第三信息传送至计算机56。如图57中所示，其示出显示第三信息174的类型的方框图，第三信息174可包含在安装期间工具实际施加给紧固件18和/或垫圈21的扭矩169A、锻造力170A和/或预载171A中的至少一个的量。计算机56可将第三信息174存储在数据库57中。
图8示出在装置16中跟踪和监控紧固件18的方法175的一个实施例的实施例的流程图。在一个步骤176中，可提供附连在装置16的位置17处的至少一个紧固件18和/或垫圈21。紧固件18和/或垫圈21中的该至少一个可具有代码30。在另一个步骤177中，可扫描代码30，并可使用计算机检索与该至少一个紧固件18和/或垫圈21有关的第一信息32、第二信息168、第三信息174及第四信息178中的至少一个。如图9中所示，其示出显示第四信息178的方框图，该第四信息可包含该至少一个紧固件18和/或垫圈21的位置17。
图10示出在装置16中定位紧固件18的方法179的一个实施例。在一个步骤180中可提供附连在装置16的位置17处的至少一个紧固件18和/或垫圈21。该至少一个紧固件18和/或垫圈21可具有代码30。在步骤181中，向具有交叉结合至代码30的计算机56提供与该至少一个紧固件18和/或垫圈21有关的第一信息32、第二信息168、第三信息174及第四信息178中的至少一个。在一个实施例中，第一信息32、第二信息168、第三信息174及第四信息178中的至少两个交叉结合在计算机56中。在步骤182中，使用计算机56来确定该至少一个紧固件18和/或垫圈21的位置17。
在另一个实施例中，如图1中所示，紧固装置10可包括具有代码30的至少一个紧固件18和/或垫圈21。在计算机56的数据库57中可将代码30交叉结合至与该至少一个紧固件18和/或垫圈21有关的第一信息21、第二信息168、第三信息174及第四信息178中的至少一个。
本公开的一个或多个实施例可减少和/或消除一个或多个现有紧固装置和/或安装、定位、跟踪和/或监控的方法的一个或多个问题。本公开的一个或多个实施例可节省时间、可增加可靠性、可减少错误、可提高效率、可降低成本和/或可减少一个或多个现有紧固装置和/或安装、定位、跟踪和/或监控的方法的一个或多个其它类型的问题。
当然应该理解，上面所述涉及本公开的示例性实施例，在不脱离如以下权利要求中所阐述的本公开的精神和范围的情况下可做各种修改。

Claims (13)

1.一种安装紧固件的方法，包含：
提供各具有代码的紧固件和垫圈；
扫描所述紧固件和所述垫圈的代码，并检索与所述紧固件和所述垫圈中的每一个有关的第一信息；
将该第一信息传送至计算机，该计算机可访问至少一个数据库；
将该第一信息存储在该至少一个数据库中；
基于该第一信息，用该计算机进行检查以确保所述紧固件和所述垫圈彼此兼容；
基于该第一信息，使用该计算机将第二信息传送至工具；以及
使用该第二信息和该工具来将所述紧固件紧固到所述垫圈。
2.如权利要求1所述的方法，还包含：在提供所述紧固件和所述垫圈之前提供两个组件、识别用于安装该紧固件的位置以组装该两个组件、在将所述紧固件紧固到所述垫圈之后将该紧固件在该两个组件内延伸的孔中插入。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述紧固件和所述垫圈的代码是激光标记。
4.如权利要求1所述的方法，其中，该第一信息是提供商标识、编号、批号、批量号、材料、类型、尺寸及日期之中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，其中，该第二信息是所需扭矩、所需锻造力以及所需预载中的至少一个。
6.如权利要求1所述的方法，还包含：该工具将第三信息传送至该计算机，其中，该第三信息包含该工具施加以将所述紧固件紧固到所述垫圈的扭矩、预载及锻造力中的至少一个的量；以及该计算机将所施加的扭矩、预载和锻造力中的所述至少一个存储在所述至少一个数据库中。
7.一种在装置中跟踪和监控紧固件的方法，包含：
提供在该装置的位置处附连到垫圈的紧固件，所述紧固件和所述垫圈各具有代码；以及
扫描所述紧固件和所述垫圈的代码，并使用计算机来检索与所述紧固件和所述垫圈中的每一个有关的第一信息，同时检索与所述紧固件和所述垫圈中的每一个有关的第二信息、第三信息及第四信息中的至少一个；
基于该第一信息，用该计算机进行检查以确保所述紧固件和所述垫圈彼此兼容。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述紧固件和所述垫圈的代码是激光标记。
9.如权利要求7所述的方法，其中，该第一信息是提供商标识、编号、批号、批量号、材料、类型及日期中的至少一个，该第二信息是本应已施加以将所述紧固件附连至所述垫圈的扭矩、锻造力及预载中的至少一个，该第三信息是被施加以将所述紧固件附连至所述垫圈的扭矩、锻造力及预载中的至少一个，该第四信息是所述紧固件被附连到所述垫圈的、在该装置的位置。
10.一种在装置中定位紧固件的方法，包含：
提供在该装置的位置处附连到垫圈的紧固件，所述紧固件和所述垫圈各具有代码；
向交叉结合至所述紧固件和所述垫圈的代码的计算机提供与所述紧固件和所述垫圈中的每一个有关的第一信息，以及与所述紧固件和所述垫圈中的每一个有关的第二信息、第三信息及第四信息中的至少一个；
使用该计算机来确定所述紧固件被附连到所述垫圈的、在该装置处的位置；
基于该第一信息，用该计算机进行检查以确保所述紧固件和所述垫圈彼此兼容。
11.如权利要求10所述的方法，其中，该第一信息是提供商标识、编号、批号、批量号、材料、类型及日期中的至少一个；该第二信息是本应已施加以将所述紧固件附连至所述垫圈的扭矩、锻造力及预载中的至少一个；该第三信息是被施加以将所述紧固件附连至所述垫圈的扭矩、锻造力及预载中的至少一个；该第四信息是所述紧固件被附连至所述垫圈的、在该装置的所述位置。
12.一种紧固装置，包含：
各具有代码的紧固件和垫圈，其中，在计算机的至少一个数据库中，所述紧固件和所述垫圈的代码交叉结合至与所述紧固件和所述垫圈中的每一个有关的第一信息，以及与所述紧固件和所述垫圈中的每一个有关的第二信息、第三信息及第四信息中的至少一个；其中所述第一信息由所述计算机使用用于确定所述紧固件和所述垫圈是否彼此兼容。
13.如权利要求12所述的紧固装置，其中，该第一信息是提供商标识、编号、批号、批量号、材料、类型及日期中的至少一个；该第二信息是本应已施加以将所述紧固件附连至所述垫圈的扭矩、锻造力及预载中的至少一个；该第三信息是被施加以将所述紧固件附连至所述垫圈的扭矩、锻造力及预载中的至少一个；该第四信息是所述紧固件附连至所述垫圈的位置。
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