[发明专利]用于复杂系统的可靠协同装配及维护的系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及复杂系统，更具体而言涉及复杂系统使用电动工 具的协同装配及维护。

背景技术

复杂系统由多个互连的部件组成，所述部件作为整体呈现出与单 个零件明显不同的一个或多个属性或行为。例如，飞机是复杂系统， 具有很多零件及要求正确维护的临界依赖性。机械零件工人依照详细 的维护及维修流程执行与飞机组件的机械零件的拆卸、检测、维修、 装配及维护等的各种任务。该工作一般包括从视觉及尺寸上检查例如 机翼、燃料箱、旋转机翼、压缩机叶片、油泵等的零件或复杂部件， 以查找例如裂纹、刮伤、泄漏或者腐蚀的明显故障，或者查找磨损、 弯曲或破损的零件；更换或再加工受损零件；以及对移动零件的可操 作性进行测试。检测的失败可能导致重大损失及失去生命。

由于存在许多具有临界安全要求的类似复杂系统，因此存在对可 准确追踪机械操作同时具有经济成本效应的协同装配及维护系统的 需要。

发明内容

公开了对在复杂系统的装配及维护中使用的电动工具的位置及 定位进行追踪的系统及方法。该系统可帮助维护之间的协作并警告维 护人员完成复杂系统活动。

该系统的各个方面涉及标识电动工具的下一操作位置并在预定 任务期间监视该工具的性能。

依照一个方面，用于复杂系统的协同装配及维护的系统包括网 络、在操作上耦合到该网络的电动工具以及在操作上耦合到所述网络 的计算机，所述电动工具包括感测与该工具及工作任务相关联的操作 特性的感测器，所述操作特性包括位置及性能信息，所述计算机配置 成接收操作特性并给电动工具提供下一操作位置。

优选地，所述电动工具包括显示所述工具的操作指令的显示器。

优选地，所述操作指令包括所述工具的工具设置信息。优选地， 所述计算机提供显示与所述工具相关联的状态的用户界面，将所述状 态存储在任务状态数据存储器中，从任务设计数据存储器确定所述操 作指令，在与所述电动工具相关联的显示装置上提供所述操作指令。

在一种实施例中，该系统的感测器为单轴线加速度计、多轴线加 速度计、模拟加速度计、数字加速度计、转动速度感测器、角速度感 测器与激光环形陀螺仪中至少之一。优选地，所述感测器是无线的。

所述网络一般为无线网络。可与该系统配合使用的示例网络包括 802.11兼容网络、蓝牙网络、蜂窝数字分组数据(CDPD)网络、高 速电路交换数据(HSCSD)网络、分组数据蜂窝(PDC-P)网络、通 用分组无线业务(GPRS)网络、1x无线传输技术(1xRTT)网络、 IrDA网络、多信道多点分布服务(MMDS)网络、本地多点分布服务 (LMDS)网络及全球微波接入互操作(WiMAX)网络。

在一种实施例中，电动工具为紧固件、例如动力起子。在另一实 施例中，该电动工具为静电放电(ESD)模拟器。优选地，电动工具 包括显示指令的显示器。例如，指令可包括用于定位该工具的位置信 息。

该系统的计算机包括显示与该工具相关联的工具状态的显示装 置，并将所述工作状态存储在任务状态数据存储器中。该计算机还可 通过访问任务设计数据存储器提供控制电动工具的指令。在一种实施 例中，计算机在电动工具的显示器上提供指令。在另一实施例中，在 平视显示器上提供指令。在再一实施例中，在电动工具的使用者佩戴 的手表型显示器上提供指令。

在另一方面，与复杂系统配合使用的电动工具包括感测器与显示 器，所述感测器感测与应用于任务的工具相关联的操作属性，所述操 作属性包括工具位置与工具性能中至少之一，所述显示器设置成响应 于所述操作属性给工具提供操作指令。

在一种实施例中，电动工具还包括通信端口，所述通信端口从计 算机接收操作指令并在完成该任务时向计算机发送操作属性。通信端 口为串行端口、USB端口及无线发射机/接收机端口中至少之一。

在再一实施例中，提供复杂系统的可靠装配及维护的方法，包括： 感测与电动工具的操作相关联的操作属性，所述操作属性包括与该工 具的使用相关联的位置及性能信息；以及，基于所述操作属性追踪电 动工具的使用。

该方法可包括基于所述操作属性向电动工具发送指令，所述指令 包括该工具的下一操作。操作属性的感测可包括使用加速度计。该方 法可还包括无线传输操作属性。