TWI573671B - 工具裝置系統及使用方法 - Google Patents

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TWI573671B TW101142503A TW101142503A TWI573671B TW I573671 B TWI573671 B TW I573671B TW 101142503 A TW101142503 A TW 101142503A TW 101142503 A TW101142503 A TW 101142503A TW I573671 B TWI573671 B TW I573671B
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李�杰
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Description

工具裝置系統及使用方法
本發明係關於一種供用於附接扣件及其他工具操作中之工具裝置、與該裝置相關聯之系統以及使用該裝置及該系統之方法。舉例而言，本發明之一項應用將係提供一種用於附接凸耳螺帽以將一車輪固定至一車輛之工具、系統及方法。
本申請案係於2011年5月25日提出申請之第13/117,670號美國專利申請案之一部分接續案；第13/117,670號美國專利申請案係於2007年2月26日提出申請之第11/679,113號申請案(現為第7,954,557號專利)之一接續案；第11/679,113號申請案係於2004年12月22日提出申請之第11/025,225號申請案(現為第7,182,147號專利)之一接續案；第11/025,225號申請案係於2003年9月26日提出申請之第PCT/US03/30263號申請案之一接續案；第PCT/US03/30263號申請案係於2003年6月27日提出申請之PCT/US03/20426之一部分接續案；PCT/US03/20426主張於2002年9月27日提出申請之第60/414,191號臨時申請案之權益且主張於2002年6月27日提出申請之第60/392,322號臨時申請案之權益；且該於2004年12月22日提出申請之第11/025,225號申請案係於2003年9月26日提出申請之PCT/US03/30263之一接續案；PCT/US03/30263係於2003年6月27日提出申請之PCT/US03/20426之一部分接續案；PCT/US03/20426主張於2002年9月27日提出申請之第60/414,191號臨時申請案之 權益且主張於2002年6月27日提出申請之第60/392,322號臨時申請案之權益；所有前述各項皆受讓給本發明之受讓人且所有前述各項皆以引用方式明確併入本文中。
作為上下文，一扣接系統可需要將組件(諸如一螺紋扣接系統中之一螺帽與螺栓)緊固至一所期望力或扭矩或在一所期望扭矩範圍內。將扣接組件固定在一所期望扭矩設定處允許在不欠緊固或過緊固組件之情況下組件及與其相關之任何結構之牢固附接。欠緊固組件可導致組件之脫離。過緊固組件可使得難以脫離組件或可造成對組件之損壞。為防止欠緊固或過緊固，可在緊固組件(舉例而言，一螺帽至一螺栓)之同時進行一扭矩量測以滿足一目標扭矩設定或在一所期望扭矩範圍內施加一扭矩。
參考一較特定實例，將一凸耳螺帽附接至一車輛輪軸上之一螺栓以將車輪安裝至該車輛。在此實例中，一車輛(諸如一小汽車)可具有四個或五個安裝螺栓以用於將車輪安裝至小汽車。車輪配接安裝螺栓且凸耳螺帽附接至安裝螺栓。期望防止欠緊固以防止凸耳螺帽自螺栓脫離。期望防止過緊固以使得在未來某時可脫離凸耳螺帽及防止對螺帽與螺栓結構之損壞，諸如防止螺帽與螺栓之間的螺紋之「剝離」。
本發明係關於一種用於緊固一扣件系統且標準化與該扣件系統相關聯之力且供用於其他工具系統中之工具裝置、 系統及使用該裝置及系統之方法。在一項實施例中，該系統包含對車輛組態資訊之一資料庫之存取。資訊係提供至工具裝置。該工具裝置提供資訊之驗證及該資訊之應用之驗證。在使用之後，該工具總成將該資訊傳送回至該系統以提供該事件之一歷史記錄。
在另一組態中，該工具總成包含一耦合器件或耦合器及一工具。該耦合器件自該系統接收資訊並將該資訊傳送至該工具。一旦接收到車輛組態資訊，該工具便自該耦合器移除且用於建立扭矩設定供用於扣件扭矩過程中。緊固過程之驗證記錄於該工具處且傳輸回至該耦合器。然後，該耦合器將該資訊傳送至該系統。
在另一組態中，該系統包含與一控制器通信之一工場管理伺服器。該控制器用於自該系統收集關於標的汽車之資訊。該控制器將該資訊遞送至該工場管理伺服器。然後，該工場管理伺服器將對應車輛組態資訊遞送至耦合器以用於傳送至該工具。該工具在扣件緊固過程中利用該資訊。該資訊之驗證可記錄於該工具處且當該工具放置於該耦合器中時傳送回至該耦合器。傳送至該耦合器之資訊可傳輸至該工場管理伺服器以用於驗證、異動完成及儲存。
在以下說明及附圖中將部分地陳述本發明之其他特徵，其中闡述並展示本發明之實施例，且在連同附圖一起查閱以下詳細說明時，該等實施例將部分地變得顯而易見。
出於促進對力圖保護之標的物之一理解之目的，在附圖 中圖解說明了其實施例，依據對該等實施例之一檢查，當結合以下說明考量時，應易於理解及瞭解力圖保護之標的物、其構造及操作以及其諸多優點。
該詳細說明特定而言係關於以下附圖。
雖然在圖式及說明中將詳細圖解說明及闡述本發明之概念，但此一圖解說明及說明應視為在特性方面係例示性的而非限制性的，應理解，僅展示及闡述說明性實施例，且期望保護歸屬於本發明之精神內之所有改變及修改。存在由本文中所闡述之裝置、系統及方法之各種特徵引起之可依據本發明推斷之複數個優點。將注意，本發明之裝置、系統及方法中之每一者之替代實施例可不包含所闡述之所有特徵，但仍受益於此等特徵之所推斷優點中之至少某些優點。熟習此項技術者可易於構想出一裝置、系統及方法之其自身實施方案，該裝置、系統及方法併入本發明之特徵中之一或多者且屬於如由隨附申請專利範圍定義之本發明之精神及範疇內。
如圖1中所展示，以一手動或氣動扭矩扳手之形式展示用於扭矩之受控施加或以其它方式經導引施加之一工具20。儘管展示一扭矩扳手實施例，但本發明意欲廣泛地覆蓋用於扭矩施加之任何工具，包含但不限於：扭矩扳手、扭矩螺絲起子、可調整點擊式扭矩儀器、扭矩讀取儀器、扭矩驅動器、開尾式扭矩扳手、棘輪、扭矩校準器及扭矩量測獲取系統。此外，本發明意欲廣泛地包含可經組態供用於如所揭示之方法及系統中之所有工具。
在所展示之實施例中，工具20包含以一驅動頭22形式展示之一驅動器及一手柄23，手柄23包含一軸24及一握把26。儘管圖1展示握把26在手柄23之末端處，但該握把可定位於沿手柄23之其他位置處，或另一選擇為，手柄23可配接有用於握持之兩個或兩個以上握把。工具20進一步包含與該工具操作地相關聯(諸如經展示為安置於手柄23中或固定地附接至手柄23)之一控制器28。
較佳地，控制器28包含用於顯示與下文中將更完全地闡述之一扭矩施加相關之資訊之一顯示器30。控制器28亦包含用於輸入命令或與顯示器30上呈現之選單互動之一或多個呈現按鈕形式的控制件32。控制器28亦具有已知構造之電路以感測並記錄在一特定扭矩施加期間由工具20施加之扭矩之一量值。控制器28具有用於儲存所記錄扭矩量值供稍後擷取及/或傳輸至其他器件之揮發性或可重新寫入記憶體。
參考圖2，在需要工具28與外部器件(諸如下文中將闡述之一工場管理系統或控制單元)通信之應用中，控制器28亦包含用於經由一通信路徑34與此等器件通信之一輸入/輸出連接或埠。如所圖解說明，該通信路徑可係一硬線連接，諸如一絕緣銅線或光纖，但應理解，通信路徑34亦可係一無線通信路徑，諸如紅外線、聲波、RF或其他無線通信技術。該工具亦可體現為與如圖3中所展示之一托架36耦合，其中托架36及有線或無線附接技術充當通信路徑34。在此一實施例中，控制器28包含已知構造之一埠或接 面(未展示)以用於可移除地電連接至托架36。
現參考圖4，工具20在使用期間可以手為動力或可具有用於以氣動為動力、以電為動力、以水力為動力或以磁為動力之一附件。該附件與用於給驅動頭22提供可控動力驅動之一動力驅動器(未展示)介接。如圖4中所展示，氣動線38展示為用於經由一軟管40及一氣動源耦合件42將工具20連接至一氣動動力源。氣動壓力可使用觸發器43來啟動。儘管可取決於所預期扭矩施加來使用多種氣動壓力，但用於諸多應用(諸如車輛輪胎凸耳螺帽移除及/或再扣接)之一適合範圍在3.0 CFM最小空氣供應下介於85psi與120psi線壓力之間。
如圖5中所展示，工具20可經組態以與一控制單元46A配合。圖5亦展示工具20包含呈安置於手柄23中之四個燈之形式且由控制器28電子控制之一感覺回應器件或警報指示器44。儘管展示視覺警報指示器，但警報指示器44亦可係用於做出一聽覺信號之一聽覺器件或可係用於形成觸覺感覺(諸如一振動、加熱或冷卻)之一器件。警報指示器44亦可係聽覺、視覺或觸覺器件之某些組合。儘管展示警報指示器46之一種可能定位，但其他位置(諸如在手柄33之末端處或底側處)亦係適合的。
控制單元46A經組態以在工具20銜接於其中時與工具20通信。控制單元46A包含控制單元顯示器48、用於輸入命令及與顯示器48上呈現之選單介接之控制單元按鈕50A以及銜接區段51。在銜接期間，工具20插入銜接腔52中，銜 接腔52由垂直銜接區段壁53界定且具有稍大於手柄23之一對應長度、寬度及深度之一寬度尺寸54、一長度尺寸56及一深度尺寸58，以允許工具20在銜接腔52內之可移除牢固定位。亦沿銜接腔52之一內部壁提供一耦合件或接面(未展示)以用於將控制單元46A電連接至控制器28。在圖6及圖7中分別展示銜接於控制單元46A中之工具20之一俯視平面圖及側面透視圖。
在圖8A及圖8B中展示控制單元46B之一替代實施例。在此實施例中，工具20藉由懸掛於支撐件或吊架60上而銜接。控制單元46B與工具20之間的連接可係透過吊架60，或當使控制單元46B與工具20緊密接近時經由無線通信。圖9展示一控制單元46C之另一實施例，其中驅動頭22插入或卡入至一懸掛式銜接腔65中。控制單元46藉由桿或支撐件66而自地面或其他支撐平台架高。
圖10展示其中銜接有工具20之控制單元46B之一前視圖。此實施例亦展示氣動線38、軟管40及氣動源耦合件42之定位。支架68可連接至或裝納用於將氣動壓力供應至工具20之一氣動壓力系統。為固定或平衡支架68，一底板70可固定地附接至地面或其他支撐平台。
控制單元亦可係常用之可攜式數位助理或PDA，諸如可自Palm或其他行動計算器件獲得之彼等常用可攜式數位助理或PDA。經組態以與工具20通信之軟體可載入至PDA上，該PDA可使用諸如Palm OS、Microsoft Windows CE或者目前可獲得或此後構想出之其他行動計算器件作業系統 之作業系統。亦可以HTML或XML程式設計語言或在目前可獲得或此後構想出之可用於與一寬範圍之軟體及硬體平台交互作用之其他適合系統中撰寫由該工具使用之通信及操作協定。
如所圖解說明之控制單元46可呈一乙太網路托架之形式，其類似於與大多數手持式器件捆綁在一起之托架。然而，此一乙太網路托架可經設計以包含一乙太網路卡及一RJ-45連接器。此連接器允許單元經由附接至一集線器或切換器之一CAT5纜線而連接至一區域網路。此將允許工具20與一工場管理系統100之間的快速通信(10Mbps、100MBps或十億位元)。
圖11展示其中銜接有工具20之控制單元46D之另一實施例。圖11中所展示之工具20之實施例包含一第二握把72及附接至驅動頭22之外延部件76。控制單元46D相對大於先前所論述控制單元且預期在使用期間保持固定。一動力按鈕78經展示用於雙態切換控制單元46D接通或關斷。經展示用於控制單元46D之銜接結構係包含藉由橫向側86連接之兩個U形部分84之一支撐平台80。工具20水平地放置在支撐平台80上U形端部分84之內部內。支撐平台80藉由水平外延部件88連接至支架68。
圖47係控制單元46D之另一視圖，展示一氣動或水力壓力系統89，其包含計量器90、閥裝置91及與固定地安裝至支架68之閥裝置91連通之室92、93。壓力系統89可依據適於提供本文中所闡述之應用所需要之壓力之該行業中習知 之任何壓力遞送系統來構造。
圖12係一工場管理系統100之一簡化圖式。工場管理系統100可組態於一通用電腦上，包含：一處理器102；一規格資料庫模組104，其可由系統100存取或載入至系統100上；一工作定單資料庫模組106，其可由系統100存取或載入至系統100上；及一通信埠108。模組104、106可經由一通信網路(諸如一區域網路、廣域網路)、經由一內部網路或者經由網際網路或此後構想出且可用於此系統之另一適合通信由處理器本端或遠端地存取。工場管理系統100將亦包含動態記憶體(諸如RAM)及一儲存器件(諸如一硬碟機)兩者或諸如此類。本發明中提及之術語「模組」意欲廣泛地覆蓋各種類型之軟體碼，包含但不限於常式、功能、物件、程式庫、分類、部件、封裝、程序、方法或一起執行類似於此等類型之寫碼之功能性之碼線，因此一個程式可操作以提供功能性，或可在可本端或遠端地存取之若干程式上劃分功能性。系統100亦可與一或多個輸出器件110(諸如監視器或印表機)通信。出於本實例之目的，且如各圖中所圖解說明，資料庫模組104、106將載入於工場管理系統100上。
如圖13至圖16中所展示，工場管理系統100可與工具20直接通信。系統100及工具20構成扭矩管理系統112A。此連接可係經由一硬線或使用先前所闡述之通信協定中之任何協定之無線。在替代方案中，如圖14中所展示，控制單元46或其替代實施例46A、46B、46C、46D亦可用作工場 管理系統100與工具20之間的一中間介面，此三個組件定義一另一扭矩管理系統112B。如圖15中所展示，控制單元46亦可用於控制一個以上工具20，工具20之群組定義扭矩管理系統112C。回想工具20以可移除方式與控制單元46銜接，因此可移除一個工具且連接另一工具以使得一個控制單元46可用於與一個以上工具20通信。如圖16中所展示，工場管理系統100可用於與一個以上控制單元46通信，控制單元46又可用於與一或多個工具20通信。該等控制單元可在與工場管理系統100相同之位置內或不同之位置處。工場管理系統100、多個控制單元46及多個工具20之組合構成扭矩管理系統112D。
圖17展示藉以使用工具操作或扭矩管理系統112A至112D之一般步驟。在一第一步驟200(一特定工具操作)中，出於圖解說明之目的，可識別一扭矩施加。一扭矩施加可係需要使用一扭矩工具之任何任務或過程，其中需要監視所施加扭矩之量值之精確容限、一所期望範圍或限制。一般而言，一扣件至一部件之一扣接或解扣接可係一扭矩施加。一扭矩施加之一項特定實例係關於更換一車輛上之一輪胎。在此實例中，需要移除若干凸耳螺帽，然後接著替換輪胎，且繼而重新扣接凸耳螺帽以固定一替換輪胎。在汽車工業中習知，每一車輛製造商提供針對應施加以牢固地扣接彼車輛之凸耳螺帽之一建議及最大安全扭矩量之規格。雖然可手動地移除凸耳螺帽，但工具至少用於將凸耳螺帽附接至一所期望扭矩範圍。
在步驟200中，使系統100、工具20或控制單元46進行扭矩施加，諸如一凸耳螺帽替換。可以若干不同方式進行彼識別。舉例而言，可輸入車輛準則或識別資訊，諸如一特定車輛品牌、型號、型號年份以及VIN或序列號、條碼掃描或其他識別手段。系統100參考規格資料庫模組104以找到針對所識別扭矩施加之對應製造商之規格。另一選擇為，可識別一輪胎類型。在另一實施例中，可輸入一扭矩施加碼。在又一實施例中，車輛可配接有用以使系統100識別該車輛本身之一器件。可藉由包含以下各項之任何輸入方法或器件使工具20、系統100或控制單元46做出識別：使用一鍵盤、與具有選單或其他選擇協定之一圖形使用者介面互動、自一經列印工作定單或自與工作命令或工作資料庫(諸如一車輛修理設施中使用之一工作命令資料庫)之進口/出口或其他通信掃描一條碼。
在一第二步驟210中，擷取用於所識別扭矩施加之製造商之規格並將其傳輸至工具。若在步驟200中系統100已參考規格資料庫，則經由其之間的一通信路徑34將該等規格自系統100傳輸至工具20。另一選擇為，系統100將規格發送至控制單元46，控制單元46繼而在工具20銜接於其中時將該等規格傳輸至工具20。若規格已在工具20上(舉例而言，由於在當前扭矩施加之前曾執行相同扭矩施加)，則可自工具20之記憶體重新調用該規格。類似地，若規格已駐存於控制單元46上，則可重新調用該等規格並將其載入至工具20上。
在一第三步驟220中，一使用者或操作者(諸如，舉例而言，一技工或技術員)使用載入有扭矩施加規格之工具來執行扭矩施加。工具20或工具20-控制單元46組合經組態以導引使用者完成扭矩施加。此導引可以規定施加之一特定部分及顯示一最大可允許施加扭矩之形式進行。所顯示之扭矩量值可係以美國慣用單位(lbs-fit)或以國際單位製單位(N-m)。
該導引亦可以在扭矩施加期間產生一警報之形式進行，以通知使用者該使用者正接近或已超過一規格。舉例而言，若該應用係在一輪胎替換之後重新固定凸耳螺帽，則在其中警報指示器44係一系列三種燈(一種燈為黃色、第二種燈為綠色及第三種燈為紅色)之一實施例中，控制器28可致使在正接近所期望扭矩時黃色燈照明、在達到所期望扭矩時綠色燈照明且紅色燈照明以指示一過扭矩條件。
類似地，一可聽警報指示器44實施例可針對一接近限制、在限制處或過限制條件使用不同音調。在又一實施例中，警報指示器44可採取振動器件或其他觸覺器件之形式，其以不同速率振動或具有其他可變信號以指示不同扭矩條件。當警報指示器向使用者警報已達到所期望扭矩時，使用者(諸如)藉由不再手動致動工具20或藉由釋放一有動力版本(諸如藉由氣動、水力、電力或磁力)之工具20之觸發器43而中斷扭矩施加。
該導引亦可以將使用者引導至一特定部分(諸如一車輛上之一特定輪胎)之形式進行。然後，使用者可使用控制 件32來指示使用者將在彼特定部分上執行一扭矩施加。如圖18A至圖18D中所展示，工具上之顯示器30可使用一簡寫碼(諸如LF)來顯示一輪胎位置(諸如左前輪胎)，後續接著將施加以扣接用於彼輪胎之凸耳螺帽之扭矩量(在此實例中為87ft.lbs.)。使用者可使用呈此圖解中之上下按鈕之形式之控制件32在輪胎之間進行循環及/或確認已完成選定輪胎扭矩任務。圖18B至圖18D展示分別針對右前輪胎、左後輪胎及右後輪胎之顯示。取決於所預期扭矩施加之本質，亦可使用其他簡寫及其他類型之顯示協定。以此方式，使用者步進完成扭矩施加程序之每一部分。
通常與上文所闡述之導引程序及扭矩施加之各個步驟同時地，控制器28內之一扭矩感測器件量測或擷取對應於針對彼應用施加之實際扭矩之資料。彼資訊或資料儲存於工具20中或者在一第四步驟230中隨即傳輸回至控制單元46或直接至工場管理系統100。該資料用於形成在扭矩施加之各個階段期間確切地施加多少扭矩之一記錄。在其中未隨即自工具20傳輸資料之一實施例中，可在銜接期間擷取該資料並將其發送至控制單元46及系統100。
規格資料庫模組104中之規格及其他扭矩相關資訊可依據頒佈之工業標準或依據原始設備製造商公佈之規格而編譯。舉例而言，可將由汽車製造商開發之與用於緊固車輪之螺栓上之凸耳螺帽之適合扭矩相關之工廠扭矩規格維持於資料庫104中。該資訊可視需要來修改、更新及校正。若此系統100連接至存取至經更新規格之一網路，則通常 可在一天中之任何時間發生此資訊更新。
為維持系統整體性及安全性，上文所闡述之各個步驟可包含密碼系統實施方案或使用者驗證以用於增加安全性及使用者問責性。舉例而言，執行一扭矩施加之一技術員或技工可必須輸入一工人ID。作為另一實例，對規格資料庫模組104之規格更新可要求管理者級存取。
實例1
車輛修理中心
系統112之一項實施例由輪胎及車輪工廠使用以用於汽車車輪凸耳螺帽之安裝中。此扭矩管理系統112給使用者提供具有一扭矩受限之氣動驅動動力棘輪之一手動操作電子扭矩量測工具20。使用者具備自根據原始設備製造商規格開發之一扭矩值資料庫(規格資料庫模組104之一項實施例)擷取及保持所需凸耳螺帽扭矩值之一能力。
輪胎及車輪工業設施之一服務代表自資料庫輸入經程式化扭矩設定。此等設定可程式化至OEM或使用者定義之扭矩設定。該系統對於此等使用係有利的，此乃因一技術員總是需要一些扭矩施加之技術知識以成功地施加所需扭矩及記錄扭矩資料。
該系統將藉由以下各項來減少技術員施加之扭矩位準與扭矩規格不一致之可能性：要求技術員僅執行順序步驟來緊固車輪凸耳，以及監視施加至每一凸耳螺帽之扭矩，將技術員導引至最後所施加扭矩及注意是否發生一過扭矩或扭矩不足事件。
在扭矩施加期間，當經程式化扭矩值達到或接近規格容限時，技術員可接收到視覺、可聽及觸覺指示。系統112監視技術員施加之扭矩以確保已將所定義之規定扭矩施加至每一凸耳螺帽。必須在系統112將接受來自下一螺帽或車輪總成之資料之前適合地施加所定義扭矩設定。OEM規格經定義為一資料庫104且介接或包含於一工場管理系統內。
可由具有資格之及/或經授權之個人輸入使用者所定義扭矩設定。記錄施加至每一凸耳螺帽之扭矩值。將所記錄扭矩值資料發送至主機電腦以用於記錄保留及顧客銷售單文件。此外，系統可經組態以防止當工具仍在銜接時或在儲存於工具上之扭矩值在所期望扭矩範圍以外之情況下釋放車輛。
在此實施例中，工具之頭部與車輪套接口之介接處之實際所施加扭矩之準確度係所施加扭矩之+/-3%。
扭矩工具20具有一以空氣為動力之輔助棘輪以用於車輪凸耳螺帽之移除及在手動施加最後扭矩以完成緊固凸耳螺帽之前的安置。該空氣棘輪係基於習知構造之當前可獲得空氣棘輪總成。該空氣棘輪用於將凸耳螺帽轉動至車輪螺樁上或轉動離開車輪螺樁。該空氣棘輪經設計以有意地不具有將用於解脫凸耳螺帽以便移除之足夠動力。在安裝凸耳螺帽中使用之空氣棘輪僅具有足以施加扭矩以安置凸耳螺帽之動力，但不具有足以達到凸耳螺帽之最後所需扭矩規格之動力。
手持式空氣棘輪/扭矩扳手工具之構造與針對以空氣為動力之工具之工業實踐一致，且將設計用於表現為對一輪胎維修中心而言典型之所預期使用及環境。在此實施例中，用於工具20之規格如下：透過空氣棘輪施加之最大扭矩能力在120psi所供應線壓力下將限於50ft.lbs.之一輸出。扭矩輸出之位準將與所供應空氣壓力成比例。在所定義線壓力下之最大可達到扭矩係在棘輪停轉(其中沿選定方向無進一步旋轉)之點處。用於棘輪之經壓縮空氣要求在3.0 CFM最小空氣供應下需要在85psi.至120psi.線壓力之一範圍內操作。
在使用中，使用者具有藉助以一扳手之形式展示之工具施加準確扭矩之能力。最後緊固僅透過手動施加之力執行且經電感測及指示至使用者。藉由指示目標扭矩設定及隨著施加力而增加之扭矩值之工具20或控制單元46中之一LCD顯示器將所施加扭矩顯示給使用者。該顯示器指示在使用者移除所施加力之後所達到之最大扭矩。
工具可提供以下警報指示器中之一或多者。當使用者施加至扳手之力達到預設定扭矩設定時，扳手提供一視覺指示器。該指示器係呈燈之一LED顯示器之形式：自一個燈進階至三個燈之黃色扭矩接近指示器、針對達到目標扭矩值之一綠色指示器燈及指示一過扭矩條件之一紅色指示器燈。
一第二類型之指示器係一觸覺指示器。振動形式之一觸覺指示器用於指示已達到預設定扭矩值且傳訊該使用者以 釋放施加至扳手之力。
一第三類型之指示器係一可聽扭矩設定點指示器。一可聽指示器經提供以指示使用者已達到預設定扭矩值，從而傳訊該使用者以釋放施加至扳手之力。
該工具在顯示器上配備有在發生錯誤條件之情況中之一視聽回饋。
在此實施例中，動力棘輪頭係一標準1/2"方形驅動頭。棘輪總成在動力下沿順時針及逆時針方向操作。動力驅動棘輪具有持續最多加載至250ft.lbs.之重複扭矩及滿足用於循環加載之ASME規格B107.10-1996之能力。空氣棘輪/扭矩扳手可在工具自不超過工場地面上方三(3)英尺之一高度下落之情況中經保護免受顯著損壞。
可以一保護性合成橡膠覆蓋物覆蓋該工具以便若下落或受衝擊則輔助吸收對工具之衝擊。若在棘輪頭處之所需扭矩不超過250ft.lbs.，則工具將無損壞地抵抗解脫凸耳螺帽所需之力。工具在介於華氏45度與華氏120度之間的溫度及低於95%之濕度下將正常起作用。
手握把經設計以允許用右手舒適抓握工具。大小將支撐手掌用於施加力以達到所期望扭矩。握把之組成係合成橡膠以提供一觸覺防滑握把。用於控制對棘輪之打開/關閉空氣供應之觸發器或按鈕位於手握把上之手指易於觸及之範圍內。觸發器將位於不與手動施加力以在凸耳螺帽上達到所期望扭矩相干擾之地方。
在此實施例中，扳手具備一第二手握把以用於平衡工具 且輔助將扳手定位於凸耳螺帽處。該第二握把位於扳手之棘輪頭正下方。扳手之長度將經建立以提供足以施加達到按ASME規格B 107.14-1994之必需預設定扭矩值之手動向下力之槓桿作用。
用於此實施例之控制單元46給工具20提供一介面。出於通信目的，使用能夠以最多每秒1百萬位元將資料傳輸最多數百英尺之一RS-485介面。使用具有RS-485纜線連接結合對手動工具之空氣供應線之一供應聯繫總成(umbilical assembly)。主機電腦可經由一雙向通信鏈路完全控制該控制單元。
主機電腦格式化工作定單資料、搜尋針對扭矩限制之一資料庫及在一可用控制單元請求後旋即將相關資料轉送至該控制單元。然後，控制單元(諸如)藉由照明一LED及在LCD顯示器上顯示一訊息來指示該控制單元有工作。在資料庫中不存在可用資訊之情況中，提供一更動控制模式。一服務代表亦可人工選擇更動控制模式。更動控制模式允許服務代表將扭矩設定及其他重要參數輸入至控制單元中並確認該等扭矩設定及其他重要參數。出於安全性及可靠性，在確認輸入資料後可旋即詢問服務代表一肯定ID。
然後，控制單元將相關資料傳送至扳手且詢問操作者一肯定驗證(例如，車牌編號/VIN編號、條碼掃描)。控制單元亦維持關於在其中正進行維修之維修間中接受維修之車輛之所有相關資訊之一清晰顯示。
接下來，藉由扭矩扳手透過LCD訊息導引一操作者開始 施加給定限制(亦即，+/-所允許容限)內之扭矩量測/記錄。在任何錯誤/警告條件之情況下准許施加扭矩之第二次嘗試。警告將觸發一復原序列，其中可清空單個或多個凸耳螺帽資料點或者整個車輪型樣。可執行每一輪胎位置及凸耳螺帽檢查型樣之一完全走查。
在完成所有扭矩量測之後，操作者命令扭矩扳手以將資料發送回至控制單元。控制單元顯示目標扭矩設定及自扭矩扳手接收到之實際扭矩量測兩者。由一閃爍LED或LCD顯示器上之訊息來指示任何過扭矩或扭矩不足條件。
然後，操作者命令控制單元以在關閉工作定單之前將所有資料發送至主機電腦。出於較大問責性，可需要一員工識別或個人碼。
自控制單元發送至主機電腦之資料包含與接受維修之每一車輛之每一車輪相關聯之每一凸耳螺帽之個別扭矩量測。然後，該主機將處理所接收資訊、儲存彼資訊及在顧客之發票上列印出該資訊。
實例2
紅外線通信路徑
手持式器件與工場管理系統100通信。技術員自控制器28處呈現之一檢選列表選擇將進行工作之一車輛。在自撿選列表選擇後，控制單元46旋即查詢其內部資料庫以查找與修理單相關聯之車輛，或將一請求發送至系統100以查詢規格資料庫模組104並擷取針對每一車輪之凸耳螺帽扭矩規格。一旦顯示資料，技術員便可經由紅外線通信路徑 34將規格用波束發送至工具20上之紅外線埠。在完成凸耳螺帽扭矩活動後，技術員可旋即將活動之結果用波束發送回至控制單元28，控制單元28可隨後將確認資訊及修理單編號傳遞回至工場管理系統100以供儲存。
實例3
工場管理系統及控制單元操作
儘管可連同當前系統一起使用多種工場管理系統，但出於圖解說明所揭示系統之目的，闡述此一系統之一項實例。對此工場管理系統之提及並非意欲限制本發明。工場管理系統使用之資料庫可以任何市售程式設計語言來撰寫、可使用行業習知之資料庫著作程式(諸如Oracle、Access、SQL server)來開發或可依據定製資料庫及產生軟體程式碼之一組合來開發以提供下文中所闡述之功能性。
資料庫之程式化包含用於提供下文中所闡述之功能之一或多個軟體模組。在其各種實施例中，該程式化亦將包含用於控制輸入/輸出介面及與輸入/輸出介面通信以將控制資訊發送至工具20及/或控制單元46之模組。通常以順序次序自設置至使用地闡述系統提供之功能。
圖19展示在初始使用者設置期間當前工作定單資料庫模組106之畫面之一項實施例。介面300構建於包含選單選擇302之一共同圖形使用者介面上，選單選擇302可包含一或多個下拉選單，諸如對應於普通的基於視窗之系統中習知之功能之「檔案」、「選項」304及「幫助」。藉由將選項304選擇為選單選擇，下拉選單306顯示為含有選擇備選項 (設置、添加使用者、刪除使用者及更換密碼308)。選擇「更換密碼」308(諸如藉由點擊或移動一所強調提示游標)致使顯示快顯視窗310。
快顯視窗310包含一標籤312(在此情形中展示為「更換密碼」)，但亦可顯示傳達相同訊息之其他標籤。快顯視窗310亦包含與更換密碼相關之一或多個欄位連同相關聯標籤，包含使用者ID 314、密碼316、新密碼318及新密碼確認320。藉由點擊空欄位區內及打入所期望資訊或者(如在使用者ID 314之情形中)藉由選擇毗鄰於欄位之下拉選單按鈕而將資訊輸入至欄位中。
快顯視窗310亦包含控制按鈕322，控制按鈕322可包含「OK」、「取消」或用於執行類似操作之其他控制按鈕。介面300亦包含其他資訊以打開工作定單。關於工作定單之資訊顯示於下文中將論述之一表狀格式行324中。每一工作定單將顯示於工作定單摘要區段326內之一列上。用於顯示僅關閉之工作定單之一核取方塊328亦經定位且可用於由使用者使用(下文所闡述)。介面300亦包含指令欄位330、註解欄位323、額外項目欄位334及車輪位置標籤336，車輪位置標籤336包含「左前」、「右前」、「右後」、及「左後」。儘管當前實施例中展示四個輪胎位置，但設想，當前系統可用於卡車及可包含四個以上輪胎位置之其他大型車輛或用於具有少於4個輪胎之車輛(諸如摩托車或3輪車輛)。
介面300亦包含通信資訊340。通信資訊340可包含但不 限於通信埠資訊(諸如「Com2」)及所展示傳送速率資訊(諸如9600波特)。由於可使用其他通信埠或傳送速率，因此僅出於圖解說明目的展示此等設定。亦可展示關於所傳送之位元組及所接收之位元組之資訊。
在設置該系統之下一步驟中，如圖20中所展示，藉由自設置選單306選擇設置選單備選項342，產生一快顯框344，一使用者可藉以輸入一使用者名稱及密碼以開始設置。
參考圖21，在輸入一有效使用者名稱及密碼後，旋即顯示畫面346，一使用者可藉以輸入關於店鋪之特定資訊，包含但不限於：店鋪名稱及店鋪編號348、街道350、一城市及郵遞區號352、一電話號碼354及一服務管理者356之名稱。可設想設置選單中亦可包含關於設施之其他資訊，包含但不限於：可維修之車輛類型、員工數量、在一給定月份內當前維修之小汽車之數目及其他此類資訊。亦可展示額外欄位、較少欄位或所展示欄位之組合。
參考圖22，藉由自選項選單306選擇添加使用者選擇358，顯示一「添加使用者」對話框360，在藉以輸入一有效管理密碼316、一新使用者ID 362及用於新使用者ID之密碼364後，可旋即添加新使用者資訊。藉由點擊快顯框360之底部處之OK控制按鈕來執行完成添加使用者程序。
圖24至圖25舉例說明用於當自選項選單304做出一「刪除使用者」選擇366時刪除一使用者之程序。顯示用於刪除一使用者之快顯框368，且在於管理密碼欄位316中輸入 一有效密碼並選擇將自使用者ID選擇選單370刪除之一使用者後，可旋即刪除一使用者。藉由點擊一OK控制按鈕來完成刪除。
圖26展示介面300在已完成設置之後強調提示新工作定單按鈕341。藉由點擊新工作定單按鈕341，顯示如圖27中所展示之快顯選單，該快顯選單允許藉由使用下拉按鈕372及自所顯示之選單選擇一適當使用者而選擇一使用者ID。在圖中所展示之實例中，使用者係Jim 374。
在選擇一使用者ID後，如圖28中所展示，旋即將一密碼輸入至密碼欄位376中以允許使用者繼續進行一操作。
圖29係一形成工作定單畫面378之一實例。畫面378包含用於自下文將論述之一表選擇小汽車之一按鈕380。畫面378亦包含將識別特定工作定單之一工作定單ID編號381。工作定單ID可經順序產生以提供關於其中曾維修特定小汽車之定單之資訊，或可具有如由設施所期望之另一工作識別方案。關於小汽車之資訊亦藉由自表380選擇一小汽車而自動輸入或手動輸入至欄位入框中。關於小汽車之資訊將包含：一品牌382；一型號384；一選項386；一車輪或車輪類型388；小汽車之一年份390，其亦可自一下拉選單選擇；一扭矩值392，其對應於一特定扭矩施加；用於使該工具執行扭矩施加之套接口大小394；及扣件396之數目或式樣。小汽車所特有之工作資訊亦將輸入至欄位398中，其包含但不限於：一車牌編號400；汽車之色彩402，其可藉由打入色彩或藉由自一下拉選單選擇色彩而輸入； 特殊指令404及關於工作之其他註解406。亦做出對待維修之車輪之指定408，此可(諸如)藉由核取指示所有者期望替換指定車輪之一方塊來執行。
展示對應於左前輪胎410、右前輪胎412、右後輪胎414或左後輪胎416之核取方塊。對於具有四個以上輪胎之車輛，顯示額外核取方塊及額外車輪指定。包含一或多個核取方塊之一「額外項目」資訊區亦可展示於畫面上且可包含在該設施處可提供之任何數目個額外服務，包含但不限於旋轉車輪、平衡車輪或修補一漏胎。亦在畫面378上發現用於完成資料輸入之控制按鈕420、422。
圖30展示當點擊或以其它方式選擇按鈕380時啟動之一小汽車選擇畫面423。選擇關於待維修之小汽車之資訊以擷取與汽車之類型相關之操作資訊。選定之識別變量包含：一車輛年份424，其可係打入或藉由點擊下拉選單425而自一下拉列表選擇；品牌426及型號428。
如圖31中所展示，在選擇年份424之後，將更新年份行430以展示該選定年份。接下來，一使用者能夠藉由點擊品牌下拉按鈕432及自一品牌列表434選擇而自品牌欄位426選擇小汽車之品牌，一使用者可自品牌列表434選擇小汽車之一特定品牌，諸如，舉例而言，「Ford」436。在顯示小汽車之一特定品牌之後，匹配選定小汽車之年份及品牌之所有小汽車將輸入至柵格中，柵格將同時顯示針對匹配該等選定車輛識別變量之車輛中之每一者之扣件數目438及欲施加之扭矩440。
最後，如圖32中所展示，可藉由點擊下拉按鈕443以顯示型號列表444而選擇小汽車之一特定型號，一使用者可自型號列表444選擇小汽車之一特定型號，諸如，舉例而言，型號「Taurus」446。
如圖33中所展示，然後，呈現給使用者一Ford Tauruses列表且使用者可選擇應針對其擷取對應操作指令之一特定車輛。
如圖34中所展示，此資訊隨即被輸入至形成工作定單畫面378上之資訊區398中。然後，一使用者可藉由點擊核取方塊408來選擇將維修之輪胎，且若需要，選擇額外項目(諸如平衡車輪409)且然後藉由點擊OK按鈕420繼續至下一畫面。
圖35展示具有顯示於工作定單表451之一第一列中之一新工作定單450之介面300。基於在針對所展示之實例選擇車輛類型時所擷取之操作資訊，系統做出如下提示：每一輪胎與五個凸耳螺帽相關聯。因此，針對每一車輛輪胎位置顯示五個凸耳螺帽資料輸入欄位452。
藉助用於工具操作之操作資訊及經由介面300識別駐存於工場管理系統100中的車輛之資訊，一技術員準備好對該車輛執行扭矩施加。操作資訊被發送至控制單元46。
圖36係在控制單元46上可見之一畫面顯示453之一項實施例。畫面顯示453將包含：一工作定單編號454；車輛之當前狀態456，其可包含諸如打開、關閉或取消等項目；一當前時間458；車輛年份460；小汽車之品牌及型號462；及 車輛之車牌編號464。畫面453亦將包含與工作定單相關之資訊472，包含：車輛之色彩；扭矩數值，其對應於自上文所闡述之車輛選擇步驟選擇之車輛；每車輪之凸耳螺帽之數目；將維修之車輪；特殊指令；及車輛所需要之任何額外指令。若存在一個以上工作定單，則其將被列出且可藉由使用「上下」控制按鈕470及在到達一所期望工作定單時點擊enter按鈕468而被選定。選單按鈕466亦可用於選擇額外選單項目。當選定一所期望工作定單時，顯示一維修畫面473，諸如圖37中所展示。
該維修畫面將再次包含關於特定工作定單472之資訊以及用於在操作期間檢視資訊之一矩陣474。在所展示之實施例中，矩陣474沿左側定位車輛識別指示符476且沿頂部定位凸耳螺帽編號478，但亦可使用其他定位。將強調提示當前輪胎及凸耳螺帽組合格，諸如所展示畫面中之右前輪胎第一凸耳螺帽組合480。尚未經測試凸耳螺帽將顯示有兩個虛線或一特定凸耳螺帽尚未被維修之某一其他指示。亦顯示關於測試狀態之額外資訊，諸如當前施加之扭矩482及經處理記號之數目484。在完成當前操作之前的任何時間處，可點擊一取消按鈕486以取消正記錄之當前量測。
圖38展示操作之進展狀態，其中已針對右前輪胎488測試三個以上凸耳螺帽。未必以一順時針或逆時針型樣維修凸耳螺帽，而是替代使用行業中習知之一星形替換型樣。圖39展示已維修兩個輪胎之後且正維修左前輪胎之一個凸 耳螺帽的一進一步進展狀態。當正施加扭矩時，在用於扭矩之一工具之情形中之扭矩量測或大體而言「維修資訊」以及其他類型之量測被記錄至工具及控制單元。
圖40展示已完成所有測試之後之一畫面。在完成網格489之後，將一訊息顯示給使用者，諸如所展示「完成！接受」490之實例，且顯示一接受按鈕491，接受按鈕491可經點擊以指示已完成維修。在完成修理程序之後，一使用者可返回至介面300以審查所收集資料及執行其他管理功能，諸如重排序結果及列印報告。
如圖41中所展示，維修定單畫面藉由在狀態行中顯示一維修完成494訊息來更新工作定單之當前狀態。亦顯示一列印定單按鈕496以允許列印結果。在工作定單畫面之左下角中，亦顯示針對選定車輪中之每一者之每一凸耳螺帽之測試之結果。
圖42係利用「展示關閉之工作定單」核取方塊328之一畫面之一實例。藉由點擊核取方塊328，網格中僅顯示已完成之工作定單。圖42亦展示針對關閉之工作定單可能展示之各種狀態。
圖43係當前系統可產生之一報告之一實例。圖43僅展示為一個報告之一實例，此乃因亦可利用諸多其他報告佈局且其仍在本發明之範疇內。報告中顯示測試之扭矩資料結果504以供一車輛所有者審查及供歸檔以用於由維修設施後期擷取。
除使用具有畫面顯示(諸如圖36至圖40中所展示之彼等 畫面顯示)之一控制器件外，一技術員亦可在工具之顯示器30上直接檢視與將執行之扭矩施加相關之資訊。圖44A至圖44D將顯示器30之畫面之一進展狀態之一項實施例展示為在測試期間顯示之畫面。顯示器30包含一造型化車輛描像506，其通常對應於包含分別對應於後左、後右、前左及前右輪胎之四個輪胎指示器510、512、514及516之一車輛之形狀。車輛描像506亦包含一車輛凸耳螺帽指示器508，其展示為其中顯示有一羅馬數字之一六邊形框。如圖44A中所展示，正維修之當前車輛輪胎係後右輪胎，如由輪胎指示器512內之一條塊所指示。顯示器30亦包含展示為000之一量測讀數518，毗鄰地展示有一單位指示，在此實施例中為ft.lbs.。控制按鈕520由使用者致動以選擇即將維修之一輪胎。
圖44B展示移動至下一輪胎之進展狀態，該下一輪胎係左後輪胎，如由指示器510所指引。藉由再次致動按鈕520，指示器移動至左前輪胎514(圖44C)且藉由再次推動按鈕，指示器移動至前右輪胎516(圖44D)。
圖45A至圖45F展示當正執行需要100ft.lbs之扭矩之一維修操作時之顯示器506之一進展狀態，包含指示器燈522、524、526及其如何回應於器件上展示之特定量測來操作。圖45A展示選定右後輪胎之一初始階段，其中由於未施加任何扭矩而無任何指示器燈係作用中或照明。圖45B展示在一操作期間正施加43ft.lbs之扭矩之一讀數。由於與下文所闡述之臨限值相比，尚未達到使一使用者關注 之臨限值，因此不展示任何指示器燈。圖45C展示95ft.lbs之一讀數，在此點處已超過總施加扭矩臨限值之95%，此時一第一指示器燈或接近燈522以一黃色色彩照明以警示使用者正接近所需扭矩且已達到一接近條件。儘管將95%用作一接近條件臨限值，但亦可使用其他適合值。圖45D展示已達到目標施加扭矩且黃色指示器燈522照明且目標指示器燈524以一綠色色彩照明以指示已達到所期望扭矩。圖45E展示當已超過所期望扭矩時所有三組指示器燈522、524及526照明。警示組指示器燈526以一紅色色彩照明以指示使用者應停止扭矩施加。圖45F展示115ft.lbs之一讀數，其係一過扭矩條件，在此點處警示指示器526照明。儘管將目標施加扭矩之115%用來指定一過扭矩條件，但亦可使用其他值。以此方式，使用者可使用工具來執行測試、記錄讀數且同時使指示器關於應施加之一扭矩量來導引使用者。儘管展示一個接近指示器、一個目標指示器及一組兩個警示指示器，但亦可使用其他類型之指示器或其他色彩組合。亦可使用其他組合，惟對應於過扭矩條件之第三警報比對應於目標扭矩條件之第二條件強烈，且第二條件比對應於一接近條件之第一條件強烈。一警報「較強烈」可包含：較明亮、直徑較大以產生一較可見警報、較頻繁地閃光等等。
未必以連續次序維修凸耳螺帽。而是，為在移除及替換期間較好地處置輪胎平衡，建議使用為一星形型樣528或並不順序地沿循凸耳螺帽配置之周邊之其他型樣之一凸耳 螺帽維修型樣諸如圖46中所展示。此等型樣藉由試圖避免對鄰近凸耳螺帽之操作而大體平衡此操作。例外包含3凸耳螺帽及4凸耳螺帽型樣。星形型樣需要首先移除或替換一第一凸耳螺帽530，後續接著一第三凸耳螺帽534、一第五凸耳螺帽538、一第二凸耳螺帽532及最後一第四凸耳螺帽536。指示器螢幕控制器係藉由操作資訊程式化以展示正確的凸耳螺帽序列。
圖48圖解說明根據本申請案之一工具600之另一實施例。圖49圖解說明工具600組件之一分解圖。工具600操作地及無線地連接至一工場管理系統以自工具600無線傳遞資訊(諸如扭矩值)及將資訊無線傳遞至工場管理系統。以此方式，工場管理系統可傳遞將自工具600傳輸至一工件之扭矩值。此外，工具600可與工場管理系統通信以傳輸包含施加至工件之扭矩之資訊，因此工場管理系統可存記此資訊以供未來擷取。因此，可建立工具600與工場管理系統之間的一雙向通信，從而給使用者提供當扣接一工件時將施加之準確扭矩值。此外，施加至工件之實際扭矩值可由工場管理系統存記。
如圖49中所展示，工具600包含一手柄605，手柄605內提供有一管610以接納一外延部615。外延部615經定位以將一軛架620固持於其中。軛架620包含一應變計量器625或能夠偵測由工具600施加至一工件之扭矩之其他器件。應變計量器625可包含導線或下文更詳細闡述之用於與工具600之內部電路操作地連接之其他通信構件。在一實施 例中，經調適以將扭矩施加至一工件之一棘輪頭635附接至軛架620，諸如，舉例而言，具有一六邊形頭部嚙合之一螺栓。亦可提供一遮光板總成640且其包含呈一顯示器之形式之功能項目，該顯示器可由使用者檢視或啟動以更有效地使用工具600。一電源645或其他電力器件(諸如燃料電池)可包含於管610內且由一電源托盤650固持於適當位置處，電源托盤650藉由端帽655耦合至管610。
手柄605可包含允許使用者抓握工具600之一握持部分以便以一眾所周知之方式將扭矩施加至一工件。該握持部分可與手柄605分離或與手柄605成整體、可係加工至手柄605中之一型樣或附接至手柄605之一單獨橡膠握把。
棘輪頭635可係能夠將扭矩施加至一工件之任何工具組件。在一實施例中，棘輪頭635係與一套接口一起操作以按一眾所周知之方式轉動一工件之一頭部。然而，棘輪頭635可係一組鉗、爪、螺絲起子頭或能夠將扭矩施加至一工件之任何其他工具。
電源645可係能夠給工具600提供電力之任何電源。在一實施例中，電源645係一或多個單電池蓄電池，諸如，舉例而言，鋰離子(Li-ion)蓄電池。單電池鋰離子蓄電池能夠儲存大量電荷且通常以使得蓄電池645可以一高效方式固持在管610內之一方式延長。應理解，亦可使用其他可攜式電力器件，諸如，舉例而言，燃料電池或諸如此類。
圖50圖解說明遮光板總成640之一分解圖。如所展示，遮光板總成640包含安置於一外殼665內且視情況由一托架 667固持在外殼665內之一收發器660。亦可提供一封蓋670以進一步將收發器660包封於外殼內。在一實施例中，一無線擴散器675係毗鄰於收發器660提供且操作地耦合至一印刷電路板680(PCB)。一液晶顯示器(LCD)685可提供於遮光板總成640中(舉例而言，附接至PCB 680)以給一使用者提供資訊。亦可包含一小鍵盤690或其他輸入構件以便促進與LCD 685之互動及允許使用者將資訊輸入至LCD 685中，藉此形成一使用者介面。在一實施例中，遮光板總成640可包含一振動馬達695以在以下各項之情況下給使用者提供一觸覺警報：當收發器660已接收到資訊時；當已達到一特定扭矩時；當已發生一過扭矩條件時或出於任何其他原因。亦可在印刷電路板680上提供發光二極體(LED)燈700以在(舉例而言)已將一指定量之扭矩施加至工件時通知使用者。在一實施例中，取決於扭矩施加，LED燈700可各自係不同色彩。舉例而言，可存在指示適合扭矩施加之一單個綠色LED、指示正接近適合扭矩施加之一黃色LED及指示一過扭矩條件之一紅色LED。
在一實施例中，收發器660可相對於工具之縱向軸軸向對準。如圖50所示，收發器660可係大體L形，而具有一第一平面部分及一第二平面部分，該第一平面部分具有在一第一方向延伸的一第一寬度及在垂直於該第一方向的一第二方向延伸的第一長度，該第二平面部分垂直於該第一平面部分延伸，且具有在該第一方向延伸的一第二寬度及在該第二方向延伸的一第二長度。該收發器可藉由任何通信 協定而通信，舉例而言，802.11、RF、紅外線、藍芽或任何其他形式之無線通信。
托架667可藉助一螺絲或其他附接手段將收發器660附接至管610以給收發器660提供一較大接地平面。本發明人已發現，將收發器660附接至管610極大地增加傳輸至收發器660及自收發器660傳輸之無線通信之增益及範圍。基本上，儘管收發器660係此等通信之骨幹，但將收發器660附接至管610允許事實上整個工具600充當無線通信之一接收器。
印刷電路板680包含促進工具600與工場管理系統之間的無線通信所需要之諸多電組件。舉例而言，印刷電路板680可包含快閃記憶體以儲存來自工具600之扭矩值，且可電連接收發器660、蓄電池645、擴散器675、LCD螢幕685、小鍵盤690及振動馬達695以及與工具600相關聯之任何其他電組件。
印刷電路板680包含促進工具600與工場管理系統之間的無線通信所需要之諸多電組件。舉例而言，印刷電路板680可包含快閃記憶體以儲存來自工具600之扭矩值，且可電連接收發器660、蓄電池645、擴散器675、LCD螢幕685、小鍵盤690及振動馬達695以及與工具600相關聯之任何其他電組件。
現在將論述操作工具600及工場管理系統之數種例示性方法。一使用者可啟動小鍵盤690以詢問工場管理系統施加至一指定工件之適當扭矩量將係多少。使用者可使用 LCD螢幕685來在數種不同類型之工件當中捲動並選擇將扣接之工件。在選擇適當工件後，工場管理系統可旋即將該工件之一規定扭矩值發送至工具600，該規定扭矩值可顯示於LCD螢幕上。
當使用者將規定量之扭矩施加至工件時，彼扭矩值由應變計量器625感測並傳輸至工具600之快閃記憶體。LED及/或振動器件可警報使用者已達到適合規定扭矩。此後，可在無需使用者與工具600之任何互動之情況下藉由工具將該扭矩值發送至工場管理系統，或若使用者將適當資訊輸入至小鍵盤690中，則可將該適當資訊手動傳輸至工場管理系統。
在一實施例中，工場管理系統可藉由給每一工具指派一規定網際網路協定(IP)位址或其他類型之定址手段而管理複數個工具。以此方式，不管工具之位置如何，可唯一地識別每一工具，且工場管理系統可基於每一工具之各種任務而將不同資訊無線傳輸至工具中之每一者。
LED燈700亦可與收發器660及應變計量器625互動以在已將一指定量之扭矩施加至工件時指示給一使用者。舉例而言，若工場管理系統判定90英尺-磅係將施加至一工件之適當扭矩量，則一旦應變計量器625判定已將90英尺-磅之扭矩施加至工件，LED燈700便可以一綠色色彩發光。若使用者仍施加過扭矩至工件(舉例而言)達110英尺-磅，則LED燈700可以一紅色色彩發光以通知使用者該工件已被過扭矩。在另一實施例中，LED燈700可順序地發光以 在視覺上告知使用者將達到規定扭矩。在另一實施例中，當將規定量之扭矩施加至工件時，棘輪頭635可安置於一鎖定位置中或與工具600脫離以使得不可將額外扭矩施加至工件以便避免一過扭矩條件。工場管理系統則可在認為適當時解鎖該工具。
本說明中所陳述之前述實例及其他實例並不意欲以任何方式限制本申請案及隨附申請專利範圍之範疇。而是，此等係作為實例而提供以進一步幫助理解及實現所闡述器件、方法及系統。此等實例意欲擴展為不加限制地予以廣泛解釋。設想，熟習此項技術者可在不背離本發明之精神及範疇之情況下構想出各種修改及等效物。已結合如所展示及所闡述之本發明一起特定展示及闡述各種特徵，然而，必須理解，此等特定配置及方法僅係圖解說明性的，且在隨附申請專利範圍之條款內給出本發明之最詳盡解釋。
20‧‧‧工具/電子扭矩量測工具/扭矩工具
22‧‧‧驅動頭/工場管理系統
23‧‧‧手柄
24‧‧‧軸
26‧‧‧握把
28‧‧‧控制器/工具/控制單元
30‧‧‧顯示器/手持式器件
32‧‧‧控制件
34‧‧‧通信路徑/紅外線通信路徑
36‧‧‧托架
38‧‧‧氣動線
40‧‧‧軟管
42‧‧‧氣動源耦合件
43‧‧‧觸發器
44‧‧‧感覺回應器件/警報指示器/可聽警報指示器
46A‧‧‧控制單元
46B‧‧‧控制單元
46C‧‧‧控制單元
46D‧‧‧控制單元
46‧‧‧警報指示器/控制單元
48‧‧‧控制單元顯示器/顯示器
50A‧‧‧控制單元按鈕
50‧‧‧顯示器
51‧‧‧銜接區段
52‧‧‧銜接腔
53‧‧‧垂直銜接區段壁
54‧‧‧寬度尺寸
56‧‧‧長度尺寸
58‧‧‧深度尺寸
60‧‧‧支撐件/吊架
65‧‧‧懸掛式銜接腔
66‧‧‧桿/支撐件
68‧‧‧支架
70‧‧‧底板
72‧‧‧第二握把
76‧‧‧外延部件
78‧‧‧動力按鈕
80‧‧‧支撐平台
84‧‧‧U形部分/U形端部分
86‧‧‧橫向側
88‧‧‧水平外延部件
89‧‧‧氣動或水力壓力系統/壓力系統
90‧‧‧計量器
91‧‧‧閥裝置
92‧‧‧室
93‧‧‧室
100‧‧‧工場管理系統/系統
102‧‧‧處理器
104‧‧‧規格資料庫模組/模組/資料庫模組/資料庫
106‧‧‧工作定單資料庫模組/模組/資料庫模組
108‧‧‧通信埠
110‧‧‧輸出器件
112A‧‧‧工具操作/扭矩管理系統
112B‧‧‧另一扭矩管理系統
112C‧‧‧扭矩管理系統
112D‧‧‧扭矩管理系統
300‧‧‧介面
302‧‧‧選單選擇
304‧‧‧「選項」/選擇選項/選項選單
306‧‧‧下拉選單/設置選單/選項選單
308‧‧‧更換密碼/「更換密碼」
310‧‧‧快顯視窗
312‧‧‧標籤
314‧‧‧使用者ID
316‧‧‧密碼/有效管理密碼/管理密碼欄位
318‧‧‧新密碼
320‧‧‧新密碼確認
322‧‧‧控制按鈕
323‧‧‧註解欄位
326‧‧‧工作定單概述區段
328‧‧‧核取方塊/展示關閉之工作定單核取方塊
330‧‧‧指令欄位
334‧‧‧額外項目欄位
336‧‧‧車輪位置標籤
340‧‧‧通信資訊
341‧‧‧新工作定單按鈕
342‧‧‧設置選單備選項
344‧‧‧快顯框
346‧‧‧畫面
348‧‧‧店鋪名稱及店鋪編號
350‧‧‧街道
352‧‧‧城市及郵遞區號
354‧‧‧電話號碼
356‧‧‧服務管理者
358‧‧‧添加使用者選擇
360‧‧‧「添加使用者」對話框/快顯框
362‧‧‧新使用者ID
364‧‧‧用於新使用者ID之密碼
366‧‧‧「刪除使用者」選擇
368‧‧‧快顯框
370‧‧‧使用者ID選擇選單
372‧‧‧下拉按鈕
374‧‧‧使用者ID
376‧‧‧密碼欄位
378‧‧‧形成工作定單畫面/畫面
380‧‧‧按鈕/表
381‧‧‧工作定單ID編號
382‧‧‧品牌
384‧‧‧型號
386‧‧‧選項
388‧‧‧車輪或車輪類型
390‧‧‧年份
392‧‧‧扭矩值
394‧‧‧套接口大小
396‧‧‧扣件
398‧‧‧欄位/資訊區
400‧‧‧車牌編號
402‧‧‧汽車之色彩
404‧‧‧特殊指令
406‧‧‧關於汽車之其他註解
408‧‧‧對待維修之車輪之指定/核取方塊
409‧‧‧車輪
410‧‧‧左前輪胎
412‧‧‧右前輪胎
414‧‧‧右後輪胎
416‧‧‧左後輪胎
420‧‧‧控制按鈕/OK按鈕
422‧‧‧控制按鈕
423‧‧‧小汽車選擇畫面
424‧‧‧車輛年份/年份
425‧‧‧下拉選單
426‧‧‧品牌/品牌欄位
428‧‧‧型號
430‧‧‧年份行
432‧‧‧品牌下拉按鈕
434‧‧‧品牌列表
436‧‧‧「Ford」
438‧‧‧扣件之數目
440‧‧‧欲施加之扭矩
443‧‧‧下拉按鈕
444‧‧‧型號列表
446‧‧‧型號「Taurus」
450‧‧‧新工作定單
451‧‧‧工作定單表
452‧‧‧凸耳螺帽資料項目欄位
453‧‧‧畫面顯示/畫面
454‧‧‧工作定單編號
456‧‧‧車輛之當前狀態
458‧‧‧當前時間
460‧‧‧車輛年份
462‧‧‧小汽車之品牌及型號
464‧‧‧車輛之車牌編號
466‧‧‧選單按鈕
468‧‧‧enter按鈕
470‧‧‧「上下」控制按鈕
472‧‧‧資訊/特定工作定單
473‧‧‧維修畫面
474‧‧‧矩陣
476‧‧‧車輛識別指示符
478‧‧‧凸耳螺帽編號
480‧‧‧右前輪胎第一凸耳螺帽組合格
482‧‧‧當前施加之扭矩
484‧‧‧經處理記號之數目
486‧‧‧取消按鈕
488‧‧‧右前輪胎
489‧‧‧柵格
490‧‧‧「完成！接受」訊息
491‧‧‧接受按鈕
494‧‧‧維修完成
496‧‧‧列印命令按鈕
504‧‧‧扭矩資料結果
506‧‧‧造型化車輛描像/車輛描像/顯示器
508‧‧‧車輛凸耳螺帽指示器
510‧‧‧輪胎指示器/指示器
512‧‧‧輪胎指示器
514‧‧‧輪胎指示器/左前輪胎
516‧‧‧輪胎指示器/右前輪胎
518‧‧‧量測讀數
520‧‧‧控制按鈕/按鈕
522‧‧‧指示器燈/第一指示器燈/接近燈/黃色指示器燈
524‧‧‧指示器燈/目標指示器燈
526‧‧‧指示器燈/警示組指示器燈/警示指示器
528‧‧‧星形型樣
530‧‧‧第一凸耳螺帽
532‧‧‧第二凸耳螺帽
534‧‧‧第三凸耳螺帽
536‧‧‧第四凸耳螺帽
538‧‧‧第五凸耳螺帽
600‧‧‧工具
605‧‧‧手柄
610‧‧‧管
615‧‧‧外延部
620‧‧‧軛架
625‧‧‧應變計量器
635‧‧‧棘輪頭
640‧‧‧遮光板總成
645‧‧‧電源/蓄電池
650‧‧‧電源托盤
655‧‧‧端帽
660‧‧‧收發器
665‧‧‧外殼
667‧‧‧托架
670‧‧‧封蓋
675‧‧‧無線擴散器/擴散器
680‧‧‧印刷電路板
685‧‧‧液晶顯示器/液晶顯示器螢幕
690‧‧‧小鍵盤
695‧‧‧振動馬達
700‧‧‧發光二極體燈
圖1係用於一受控工具操作之一工具之一項實施例之一透視圖；圖2係圖1之工具之另一實施例之一透視圖，展示用於發送及接收資料之一纜線附接；圖3係圖1之工具之另一實施例之一透視圖，展示為安置於用於發送及接收資料之一托架中；圖4係用於受控扭矩施加之一工具之氣動驅動實施例之一圖解； 圖5係呈與一控制器銜接之一組態之類似於如圖1中所展示之工具之一工具之一透視圖；圖6係圖5之俯視平面圖；圖7係圖5之側面透視圖；圖8A及圖8B係分別展示攜載於控制器之另一實施例上之工具之一前視圖及後視圖之圖解；圖9A及圖9B係分別展示支撐該工具之控制器之另一實施例之一前視圖及後視圖之圖解；圖10係展示攜載於定位在一垂直支架中之控制器上之工具之一以氣動為動力之實施例之一前視立面圖之一圖解；圖11係定位於附接至控制器之另一實施例之一支撐結構上之工具之一以氣動為動力之實施例之一圖解；圖12係一工場管理系統之一簡化圖式；圖13係包含工場管理系統及一扭矩工具之一扭矩監視系統之一簡化圖式；圖14係扭矩監視系統之另一實施例之一簡化圖式；圖15係用於管理多個扭矩工具之扭矩監視系統之另一實施例之一簡化圖式；圖16係用於管理多個扭矩工具及多個控制單元之扭矩監視系統之另一實施例之一簡化圖式；圖17係使用一扭矩監視系統之一方法之一簡化圖式；圖18A至圖18D係展示在一扭矩施加期間顯示之工具顯示畫面之一個版本之一顯示進展狀態之一簡化圖解；圖19係可連同工具一起使用之一工作定單介面之一項實 施例；圖20係與圖19之介面之設置相關之一說明性畫面顯示；圖21係用於一特定店鋪之設置視窗之一畫面顯示；圖22係強調提示一「添加使用者」選單選擇之一位置之一畫面顯示；圖23係用於添加一使用者之一對話框之一畫面顯示；圖24係強調提示一刪除使用者選單選擇及用於選擇將刪除之一使用者之一快顯框之一位置之一畫面顯示；圖25係用於選擇將刪除之一使用者之一快顯對話框之一畫面顯示；圖26係強調提示一新工作定單按鈕之一位置之圖19之介面之一畫面顯示；圖27係用於選擇將執行一新工作定單之一使用者之一快顯對話框之一畫面顯示；圖28係用於使自圖27之框選定之一使用者選擇一密碼之一快顯對話框；圖29係一「形成工作定單」對話框之一畫面顯示；圖30係用於選擇一小汽車之一對話框之一畫面顯示；圖31係在已做出特定車輛識別選擇之後的圖30之一進展狀態；圖32係為圖31之一進一步進展狀態之一畫面顯示；圖33係一完成小汽車選擇對話框之一畫面顯示；圖34係展示關於傳送至其之車輛之資訊之一畫面顯示；圖35係其上展示一已完成工作定單列之圖19之介面之一 畫面顯示；圖36係在一工作定單選擇程序期間在控制單元上之一顯示畫面之一繪示；圖37係在一修理應用之一開始處在控制單元上之一顯示畫面之一繪示；圖38至圖39係在維修期間圖37之進展狀態；圖40係在完成維修時在控制單元上之一顯示畫面；圖41係展示來自一選定修理操作之資料之圖19之介面；圖42係在已完成一「展示關閉之工作定單」核取方塊之後的圖41之介面；圖43係一維修報告之一實例；圖44A至圖44D係在一維修操作期間在工具上之顯示之進展狀態；圖45A至圖45F係工具上之顯示連同扭矩指示燈之進展狀態；圖46係在工具顯示器上顯示之對應於維修具有五個凸耳螺帽之一輪胎之一建議緊固型樣之一圖解；及圖47係圖11之工具之另一實施例。
圖48係一工具之另一實施例。
圖49係圖48中所圖解說明之工具之一分解圖。
圖50係遮光板總成之一分解圖。
20‧‧‧工具/電子扭矩量測工具/扭矩工具
22‧‧‧驅動頭/工場管理系統
23‧‧‧手柄
24‧‧‧軸
26‧‧‧握把
28‧‧‧控制器/工具/控制單元
30‧‧‧顯示器/手持式器件
32‧‧‧控制件

Claims (17)

  1. 一種具有適於施加一扭矩量至一工件的驅動器的手持式工具與工場管理系統組合，其包括：一驅動器控制器，其耦接至該驅動器且經調適以量測施加至該工件之該扭矩量；一收發器，其耦接至該工具且包括一第一平面部分及一第二平面部分，該第一平面部分具有在一第一方向延伸的一第一寬度及在垂直於該第一方向的一第二方向延伸的一第一長度，該第二平面部分垂直於該第一平面部分延伸且具有在該第一方向延伸的一第二寬度及在該第二方向延伸的一第二長度，其中該收發器經調適以無線傳輸關於施加至該工件的該扭矩量的資訊；及一控制單元，其與該工場管理系統操作地相關聯且經調適以與該收發器無線通信以交流與驅動操作相關的資訊，包含應施加至該工件之該扭矩量。
  2. 如請求項1之工具與工場管理系統組合，其中該驅動器控制器經調適以記錄包含關於施加至該工件之該扭矩量之資料之維修資訊。
  3. 如請求項1之工具與工場管理系統組合，其中該收發器配置於該工具內。
  4. 如請求項3之工具與工場管理系統組合，其中該收發器相對於該工具實質上軸向對準。
  5. 如請求項1之工具與工場管理系統組合，其中該工具與一唯一識別位址相關聯。
  6. 如請求項5之工具與工場管理系統組合，其中該識別位址係一網際網路協定位址。
  7. 如請求項1之工具與工場管理系統組合，其進一步包括：與該工具相關聯且經組態以儲存該資訊之一記憶體。
  8. 如請求項1之工具與工場管理系統組合，其中該工具進一步包含經調適以給該控制器供應電力之一電源。
  9. 如請求項8之工具與工場管理系統組合，其中該電源係一鋰離子蓄電池。
  10. 一種適於與一驅動器耦接以嚙合併施加一扭矩量至一工件的工具，該工具包含：一驅動器控制器，其可操作地耦接至該驅動器且經調適以量測施加至該工件之該扭矩量；及一耦接至該驅動器控制器的管；一收發器，其耦接至該工具且包括一第一平面部分及一第二平面部分，該第一平面部分具有在一第一方向延伸的一第一寬度及在垂直於該第一方向的一第二方向延伸的第一長度，該第二平面部分垂直於該第一平面部分延伸且具有在該第一方向延伸的一第二寬度及在該第二方向延伸的一第二長度，其中該收發器經調適以無線傳輸關於施加至該工件的該扭矩量的資訊。
  11. 如請求項10之工具，其中該收發器藉由一托架耦合至該工具。
  12. 如請求項10之工具，其中該驅動器控制器經調適以記錄 包含關於該扭矩量之數據之資訊。
  13. 如請求項10之工具，其中該收發器配置於該工具內。
  14. 如請求項10之工具，其進一步包括：經調適以儲存該資訊之一記憶體。
  15. 如請求項10之工具，其進一步包括：經調適以給供應電力該收發器之一電源。
  16. 如請求項10之工具，其進一步包括：經調適以在該工具將一預定量之扭矩施加至該工件時，通知一工具使用者之一指示器。
  17. 如請求項16之工具，其中該指示器係為一燈。
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