CN104039510B - 工具装置系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种系统，以及系统的使用方法，用于控制工具操作。所述方法包括，提供一种施力工具，例如施加扭矩的工具。所述工具与控制器连通，所述控制器能够与所述工具和显示器进行通讯，且所述显示器与所述工具和控制器进行通讯。可以用有关工具操作的操作信息对所述控制器进行编程。在使用中，向用户显示所述操作信息的相关信息。维修信息，至少包括使用中的施力大小信息，记录并存储在所述控制器中。还公开了一种用于控制工具操作的电脑化系统，所述系统在使用前向所述工具发送操作指示，并在使用后从所述工具回收维修信息。

Description

工具装置系统及其使用方法

相关申请的交叉引用

本申请是2011年5月25日提交的美国专利申请13/117,670的部分继续申请；所述美国专利申请13/117,670是2007年2月26日提交的申请号为11/679,113、专利号为7,954,557的专利申请的继续申请；所述专利申请11/679,113是2004年12月22日提交的申请号为11/025,225、专利号为7,182,147的专利申请的继续申请；所述专利申请11/025,225是2003年09月26日提交的专利申请PCT/US03/30263的继续申请；所述专利申请PCT/US03/30263是2003年06月27日提交的专利申请PCT/US03/20426的部分继续申请；所述专利申请PCT/US03/20426要求2002年09月27日提交的临时专利申请No.60/414,191的优先权，并要求2002年06月27日提交的临时专利申请No.60/392,322的优先权；所述2004年12月22日提交的专利申请11/025,225是2003年09月26日提交的专利申请PCT/US03/30263的继续申请，所述专利申请PCT/US03/30263是2003年06月27日提交的专利申请PCT/US03/20426的部分继续申请；所述专利申请11/025,225要求2002年09月27日提交的临时专利申请No.60/414,191的优先权，并要求2002年06月27日提交的临时专利申请No.60/392,322的优先权；所有前述专利申请均已转让给提交本公开文本的受让人，且所有前述专利申请都以引用的方式清楚地并入本文。

背景技术

本公开涉及一种工具装置，所述装置的相关系统，以及使用所述装置和系统连接紧固件和其他工具操作的方法。例如，本公开的应用之一可以是，提供一种工具、系统和方法，用于连接车轮螺母，以将车轮紧固在车辆上。

作为背景技术，一种紧固系统可以要求用所需力或扭矩或所需扭矩范围，来拧紧螺纹紧固系统中的元件，例如螺母和螺栓。将紧固元件以所需扭矩设定来固定，能够稳固地连接所述元件及其任何相关结构，而不会过紧或过松地固紧所述元件。元件固紧过松，可能导致元件脱落。元件固紧过紧，可能使得元件拆离困难，或可能对元件造成损坏。为了防止固紧过松或过紧，可以在固紧元件的过程中，例如将螺母固紧在螺栓上时，进行扭矩测量，以满足目标扭矩设定，或在所需扭矩范围内施加扭矩。

参考一个更具体的例子，车轮螺母用于连接在车辆轮轴的螺栓上，以将车轮安装至车辆上。在此示例中，车辆，例如汽车，可以具有4个或5个装配螺栓，以将车轮安装在汽车上。车轮装配在装配螺栓上，而车轮螺母附着在装配螺栓上。宜为防止固紧过松，以防止车轮螺母从螺栓上脱落。宜为防止固紧过紧，以便能在未来的某时拆离车轮螺母，且防止对螺母和螺栓结构造成损伤，例如，防止螺母和螺栓之间的螺纹剥落。

发明内容

本公开涉及一种工具装置、系统，以及所述装置和系统用于固紧和标准化与紧固件系统相关的力，以及用于其他工具系统中的方法。在一个实施例中，所述系统包括进入车辆配置信息数据库的入口。向所述工具装置提供信息。所述工具装置确认所述信息且确认所述信息的应用。在使用后，所述工具组合将信息传递回所述系统，以提供事件的历史记录。

在又一种配置方式中，所述工具组合包括连接装置或连接器，以及工具。所述连接装置从所述系统接受信息，并将其传递给所述工具。一旦接收到所述车辆配置信息，便从所述连接器取出所述工具，并将其用于建立用于紧固件扭矩进程的所述紧固件扭矩设置。所述工具记录对所述固紧进程的确认，并将其传送回所述连接器。然后，所述连接器将所述信息传递回所述系统。

在又一种配置模式中，所述系统包括车间管理服务器，所述服务器与控制器相通讯。所述控制器用于从所述系统采集对象汽车的相关信息。所述控制器将所述信息投送至所述车间管理服务器。然后，所述车间管理服务器将对应的车辆配置信息递送至所述连接器，以便传递给所述工具。所述工具将所述信息用于紧固件固紧进程中。所述工具可以记录对所述信息的确认，并在工具被放回连接器时将该确认传回所述连接器。传送给所述连接器的信息可以传送至所述车间管理服务器，以用于确认、结束工序以及储存。

本公开的部分其他特征将在下文中结合附图进行描述并列举，所述附图将描绘和展示本公开的实施例；还有部分特征将通过阅读以下详细描述并结合附图而变得显而易见。

附图说明

为了便于理解本申请需要保护的主题，本申请在附图中展示了本申请的实施例；通过查看附图并结合下文描述，可以容易地理解和领会本申请需要保护的主题，其结构和操作，以及众多优点。

以下详细描述具体引用如下附图：

图1是用于控制工具操作的工具的一个实施例的透视图。

图2是图1工具的又一个实施例的透视图，展示了用于发送和接受数据的附属电缆。

图3是图1工具的又一个实施例的透视图，其固定在摇篮中，以发送和接受数据。

图4是用于控制扭矩负载的工具的一个气动推动实施例的图解。

图5是图1所示相似工具处于带控制器的基座配置中的透视图。

图6是图5的俯视平面图。

图7是图5的侧面透视图。

图8A和8B分别是所述工具装载在又一实施方式的所述控制器上的正视和后视示意图。

图9A和9B分别是所述工具装载在又一实施方式的对所述工具进行支持的控制器上的正视和后视示意图。

图10是所述工具以气动驱动的一个实施例的示意图，所述工具装载在位于立式机架上的控制器上。

图11是所述工具以气动驱动的一个实施例的示意图，所述工具装载在支架结构上，所述支架结构连接在又一实施方式的控制器上。

图12是车间管理系统的简化图解视图。

图13是扭矩监控系统的简化图解视图，所述系统包括车间管理系统和扭矩工具。

图14是又一实施例中，扭矩监控系统的简化图解视图。

图15是又一实施例中，用于管理多个扭矩工具的扭矩监控系统的简化图解视图。

图16是又一实施例中，用于管理多个扭矩工具和多个控制单元的扭矩监控系统的简化图解视图。

图17是又一实施例中，一种使用扭矩监控系统的方法的简化图解视图。

图18A-18D是工具显示屏的一种版本的显示进程的简化图解视图，其在扭矩应用过程中进行显示。

图19是可以与所述工具联用的一种工单界面的一个实施例。

图20是图19中界面的安装相关的屏幕显示图解。

图21是用于特定店面的安装窗口的屏幕显示。

图22是在“添加用户”的菜单选项处高亮的屏幕显示。

图23是添加用户的对话框的屏幕显示。

图24是在“删除用户”的菜单选项处高亮的屏幕显示，且显示了用于选择所需删除的用户的弹出窗口。

图25是展示用于选择所需删除用户的弹出对话框的屏幕显示。

图26是图19中界面，并在“新工单”按钮处高亮的屏幕显示。

图27是用于选择执行新工单的用户的弹出对话框的屏幕显示。

图28是用于让图27的对话框中选定的用户选择密码的弹出对话框的屏幕显示。

图29是“创建工单”的对话框的屏幕显示。

图30是用于选择一辆汽车的对话框的屏幕显示。

图31是图30的后续进程图，其中已经进行了某种车辆的识别选择。

图32是图31的进一步后续进程的屏幕显示。

图33是已完成的汽车选择对话框的屏幕显示。

图34是显示要传输的车辆相关信息的屏幕显示。

图35是图19的界面上，显示了一行完整的工单的屏幕显示。

图36所示为工单选择过程中，控制单元的显示屏幕。

图37所示为修理程序初始的控制单元的显示屏幕。

图38-39为图37在维修期间的进程。

图40是维修结束时的控制单元显示屏幕。

图41是图19中的界面，显示了选定修理操作的数据。

图42所示了图41中的界面，且选定了“显示已关闭的工单”复选框之后。

图43是维修报告的示例。

图44A-D为修理操作过程中，所述工具上的显示进程。

图45A-F是与扭矩指示灯联用的所述工具上的显示进程。

图46所示为，所述工具显示屏上显示对维修具有5个车轮螺母的轮胎的对应推荐固紧模式的示意图；以及

图47是图11所示工具的又一实施例。

图48是工具的又一实施例。

图49是图48所示的工具的部件分解图。

图50是边框组合的部件分解图。

具体实施方式

下面将通过附图和叙述来对本公开进行说明，所述说明和描述应当看作是示例性，而非是限制性的；应当理解，所展示和描述的仅为说明性实施例，所有在本公开思路以内的变化和改进都应当受到保护。本公开中所述的装置、系统和方法的各种特征具有多种有益效果。应当指出，本公开中所述的每个装置、系统和方法的可选实施例可以不包括所述的全部特征，但仍然具有所述特征的至少部分有益效果。本领域中的技术人员自己可以无困难地设计出包含本公开的一个或多个特征的装置、系统和方法的实现方式，这些实现方式均包含在附加的权利要求所限定的本公开的思路和范围中。

如图1中所示为用于控制或以其他方式导引施加扭矩的工具20，其形式为手动或气动的扭矩扳手。实施例中展示了扭矩扳手，但本公开意在广泛地涵盖任何用于施加扭矩的工具，包括但不限于，扭矩扳手、扭矩螺丝刀、可调点击式扭矩工具、扭矩读数工具、扭矩改锥、开口头式扭矩扳手、棘轮、扭矩校准器以及扭矩测量采集系统。此外，本公开还将广泛涵盖所有可用于所公开的方法和系统中的工具。

图中所示的实施例中，工具20包括驱动器以及手柄23，所述驱动器的形式为驱动头22，所述手柄23包括轴24和握柄26。图1中，握柄26在手柄23的末端，但所述握柄可以定位于手柄23的其他位置，或可选地，手柄23上可以设有2个或以上的握柄，以供抓持。工具20进一步包括控制器28，所述控制器与所述工具可操作地相互关联，例如如图所示，所述控制器安装在手柄23上，或固定连接在手柄23上。

优选地，控制器28包括显示器30，用于显示与施加扭矩相关的显示信息，后文中将会进一步全面描述。控制器28还包括一个或多个控制按钮32，用于输入指令，或与显示屏30上显示的菜单互动。控制器28还具有已知结构的电路，用于探测和记录工具20在特定扭矩应用中所施加的扭矩的大小。控制器28具有非永久性或可写入的记忆体，用于存储所记录的扭矩的大小，以便随后读取和/或传输至其他装置中。

参考图2，在一些应用中，要求工具20与外部装置通讯，例如下文所述的车间管理系统或控制单元，所述控制器28还包括输入/输出连接件或端口，用于通过通讯路径34与所述装置进行通讯。如图所示，所述通讯路径可以是固线连接，例如绝缘铜线或光纤，但应当知晓，所述通讯路径34也可以是无线通讯路径，例如红外、有声、射频或其他无线通讯技术。所述工具还可以采用与摇篮36相结合的方式呈现，如图3所示，其中摇篮36和所连接的有线或无线技术充当通讯路径34。在所述实施例中，控制器28包括已知结构的端口或接头(未显示)，用于与摇篮36之间建立可拆除的电子链接。

现在参考图4，工具20可以手动使用，或连接附件以压缩气体、电力、水压或磁力驱动使用。所述附件与动力驱动装置(未显示)相连接，所述动力驱动装置用于向所述驱动头22提供可控制的动力。如图4中所示，压缩空气管线用于，经由软管40和压缩空气源连接件42，将工具20连接在压缩空气动力源上。可以使用扳机43来启动气压。根据所需的扭矩应用，可以使用各种气压，但众多应用中，如拆卸和/或重新固紧车辆车轮螺母中，气压的合理范围为，在空气供给最低值3.0 CFM下，85-120 psi管线压力之间。

如图5中所示，工具20可以用于与控制单元46A相接合。图5还展示了工具20，包括传感响应装置或报警信号指示器44，所述指示器的形式为设在手柄23上的4个灯，并受到控制器28的电子控制。图中所示为视觉型的报警信号指示器，但所述报警信号指示器44还可以是听觉型装置，用于发出听觉信号，或可以是一种用于制造触觉感应的装置，例如震动、发热或冷却。报警信号指示器44还可以是听觉、视觉或触觉装置的组合。图中所示为报警信号指示器44的一种可能安装位置，但其还可以安装在其他合适位置，例如手柄23的末端或底面。

控制单元46A用于，在工具20安装在上述位置上时，与工具20相互通讯。控制单元46A包括控制单元显示器48，控制单元按钮50A和对接部分51，所述控制单元按钮50A用于输入指令并与显示在显示器48上的菜单交互。在对接中，工具20插入对接腔52中，所述对接腔由直立的对接部分壁53构成，且具有宽度54、长度56和深度58，所述维度均略大于手柄23的相应长度、宽度和深度，以能够将工具20可拆卸地安装在对接腔52中。沿对接腔52的内壁上，还设有连接器或接头(未显示)，以在控制单元46A和控制器28之间建立电子链接。工具20与控制单元46A对接的俯视平面图和侧视透视图分别如图6和图7所示。

图8A和图8B中展示了一个可选实施例中的控制单元46B。在此实施例中，工具20通过悬挂在支架或挂钩60上进行对接。控制单元46B和工具20之间的连接可以是通过挂钩60，或经由控制单元46B和工具20接近时的无线连接。图9展示了又一种可选实施例中的控制单元46C，其中驱动头22插入或卡接在悬垂式对接腔65中。控制单元46通过杆或支架66从地面或其他支撑平台上支起。

图10展示了控制单元46B和对接在上述位置中的工具20的正视图。该实施例还展示了压缩空气管线38、软管40和压缩空气源连接件42的设置定位。支架68可以连接或内置压缩空气系统，以将气压输送给工具20。为了固定或平衡支架68，可以将底板固定连接在地面或其他支撑平台上。

控制单元还可以是常见的例如Palm有售的便携式数码助理或称PDA，或其他移动计算机处理设备。可以将与工具20相互通讯的软件载入PDA中，所述PDA可以使用的操作系统例如Palm OS、Microsoft Windows CE，或使用其他目前可用或未来设计的移动计算机处理设备操作系统。所述工具使用的通讯和操作协议还可以用HTML或XML编程语言编写，或采用其他目前可用或未来设计的具有大范围软件和硬件平台的互通性系统。

如图所示的控制单元46，其形式可以是以太网摇篮，所述摇篮与大多数手持设备所附带的摇篮相似。但是，所述以太网摇篮可以设计为包括以太网卡和RJ-45连接器。所述连接器允许所述单元经由连接在网络集线器或开关上的CAT5电缆与本地网络连接。这将允许工具20和车间管理系统100之间的高速通讯(10Mbps,100MBps,或千兆比特)。

图11展示了又一实施例中，与工具20对接的控制单元46D。图11中所示实施例中的工具20包括第二握柄72和连接在驱动头22上的延伸部件76。控制单元46D与前述控制单元相比相对较大，其适于在使用中保持固定。图中所示电源开关78用于切换控制单元46D的开启和关闭。图中所示用于控制单元46D的对接结构是一种支架平台80，所述平台包括以两个侧边86连接的U型部分84。工具20横躺在支架平台80上，U型末端部分84内。支架平台80通过横向延伸部件88连接在支架68上。

图47是控制单元46D的又一视图，展示了气动或液压系统89，包括仪表90，阀门装置91，和小室92、93，所述小室与阀门装置91连通，所述阀门装置91固定安装在支架68上。压力系统89的构建，可以采用工业已知的任何压力传送系统，只要其适用于向此述应用传送所需压力。

图12是车间管理系统100的简化图解视图。车间管理系统100可以安装在通用计算机上，包括：处理器102；规格说明数据库模块104，所述模块104可以通过系统100存取或装载在系统100中；工单数据库模块106，所述模块106可以通过系统100存取或装载在系统100中；以及通讯接口108。所述模块104和106可以通过本地处理器存取，或经由通讯网络远程存取，例如本地网络、广域网络、内联网，或互联网，或其他未来设计并可用于此系统中的其他合适通讯方式。车间管理系统100还可以包括：动态存储器，例如RAM；以及存储设备，例如硬盘等等。本文中所称术语“模块”的指代广泛涵盖各种类型的软件编码，包括但不限于，例程、功能、对象、库、类、成员、包、规程、算法，或以代码行共同执行与所述编程类型相似的功能，由此，可以运行一个程序来提供所述功能，或该功能可以划分为本例或远程存取的多个程序。所述系统100还可以与一个或多个输出装置110通讯，例如显示器或打印机。为实现本实施例的目的，如图所示，将数据库模块104和106装载在车间管理系统100中。

如图13-16中所示，车间管理系统100可以与工具20直接通讯。系统100和工具20组成扭矩管理系统112A。该连接可以采用前述的任何通讯协议，进行固线或无线连接。可选地，如图14所示，控制单元46，或其可选实施例46A、46B、46C和46D，也可以用作车间管理系统100和工具20之间的中间界面，这三个元件构成又一扭矩管理系统112B。如图15中所示，控制单元46还可以用于控制超过一种工具20，该组元件构成扭矩系统112C。前述工具20与控制单元46可拆卸地对接，因此可以拆下一种工具，并连接另一种工具，由此控制单元46可用于与超过一种工具20相互通讯。如图16中所示，车间管理系统100可用于与超过一种控制单元46相互通讯，接着所述控制单元46可用于与一种或多种工具20通讯，控制单元可设置在相对于车间管理系统100的同一位置或不同位置。车间管理系统100、多个控制单元46和多个工具20的组合构成扭矩管理系统112D。

图17展示了使用工具操作或扭矩管理系统112A-D的一般步骤。在第一步骤200中，为解释说明的目的，进行特定的工具操作，可以识别扭矩应用。该扭矩应用可以是任何需要使用扭矩工具的任务或过程，其中需要对精确偏差、所需范围或所施加扭矩的大小限制进行监控。一般来说，扭矩应用可以是将紧固件在元件上固紧或松开。扭矩应用的一个具体例子涉及车辆换胎。在此示例中，需要移除多个车轮螺母，然后换胎，然后重新固紧车轮螺母，已固定换上的车胎。汽车产业中，众所周知，每个车辆生产厂家都为车辆提供规格说明，以指导稳固地固紧车轮螺母的扭矩推荐量和最大安全量。虽然可以手动移除车轮螺母，但至少会在以所需扭矩范围来连接车轮螺母时使用所述工具。

在步骤200中，向系统100、工具20或控制单元46安排扭矩应用，例如车轮螺母置换。可以以多种不同方式进行该识别。例如，可以输入车辆标准或识别信息，例如特定车辆制造商、车型、出厂年份，以及VIN或序号，条形码扫描，或其他识别方式。系统100引用规格说明数据库模块106来为被识别的扭矩应用查询响应的生产厂家的规格说明。可选地，可以识别轮胎类型。在又一个实施例中，可以输入扭矩应用代码。在又一个实施例中，可以将车辆与一种装置适配，以对系统100进行自身识别。所述识别可以对工具20、系统100或控制单元46进行，可采用任何输入方法或装置，包括键盘，与具有菜单或其他选择方案的图形用户界面交互，从打印的工单上扫描条形码，或从输入/输出或其他与工单或任务数据库通讯的方式，所述数据库例如车辆维修设施中的工单数据库。

在第二步骤210中，制造厂家对所识别的扭矩应用的规格说明已提取并传输至工具。若系统100在步骤200中引用了规格说明数据库，则将该规格说明经由通讯途径34从系统100传输至工具20。可选地，系统100将规格说明发送至控制单元46，控制单元46则在工具20与其对接后，将该规格说明传送至工具20。若该规格说明已经在工具20中，例如，由于该扭矩应用之前执行过相同的扭矩应用，则可以从工具20的记忆体中召回该规格说明。类似地，若该规格说明已经存在于控制单元46中，则可以召回该规格说明并将其加载至工具20。

在第三步骤220中，用户或操作人员，例如，技工或技师，使用加载有扭矩应用规格说明的工具来执行扭矩应用。工具20或工具20-控制单元46的组合用于导引用户完成扭矩应用。该导引的形式可以是具体说明该应用中的特定部分，以及显示可允许施加的扭矩最大值。所显示的扭矩的大小可以用美国惯用单位(lbs-ft)或国际单位(N-m)表示。

该导引的形式还可以是，在扭矩应用的过程中产生报警信号，以提示用户已经接近或超过规格。例如，在一个实施例中，报警信号指示器是3个灯，一个是黄灯，第二个为绿灯，第三个是红灯；若该应用是在换胎后重新固紧车轮螺母，则控制器28可以在接近所需扭矩时令黄灯发光，在达到所需扭矩时令绿灯发光，且在指示扭矩过大的情况下令红灯发光。

类似地，有声报警信号指示器44的实施例可以使用不同的声调来指示接近限制、到达限制或超过限制的情况。在又一个实施例中，报警信号指示器44的形式可以采用震动装置或其他触觉装置，以不同速率振动，或发出可变信号来指示不同的扭矩情况。当接收到报警信号指示器发出的已经达到所需扭矩的提示时，用户停止施加扭矩，例如不再手动驱动工具20，或松开动力驱动形式的工具20的扳机43，例如气动、水压、电动或磁力驱动。

该导引的形式还可以是将用户引导至特定部件，例如车辆上的特定轮胎。然后，用户可以使用控制按钮32来作出指示，表明用户将要在该特定部件上执行扭矩应用。如图18A-D中所示，该工具上的显示器30上可以用缩写码显示车胎位置，例如左前轮显示为LF，然后显示该车胎上固紧车轮螺母所需施加的扭矩，在此示例中为87ft.lbs。在此示例中，控制按钮32为上-下按钮，用户可以使用控制按钮32来切换车胎和/或确认选定的车胎扭矩任务已经完成。图18B-D分别。展示了右前轮、左后轮和右后轮的显示内容。也可以使用其他缩写或其他类型的显示方案，取决于所需进行的扭矩应用性质。如此一来，用户逐步进行扭矩应用流程的每个部分。

一般来说，在进行上述导引过程和扭矩应用的各个步骤的同时，控制器28中的扭矩传感装置测量或采集该应用中实际施加的扭矩的相应数据。该信息或数据存储在工具20中，或在第四步骤230中，立即传输回控制单元46，或直接传输回车间管理系统100。该数据用于创建记录，记录扭矩应用各阶段中确切施加的扭矩量。在一个实施例中，该数据并不立即从工具20中传输出去，而是可以在对接时提取该数据并发送至控制单元46和系统100。

规格说明数据库模块104中的所述规格说明和其他扭矩相关信息可以编辑自公布的工业标准或来自原设备厂家发布的规格说明。例如，可以在数据库104中保留由汽车制造商所编写的关于将车轮螺母固紧在车轮的螺栓上的适宜扭矩的厂家扭矩规格说明。该信息可以根据需要调整、更新和更正。若系统100连接在通向更新规格说明的网络上，则基本可以随时更新该信息。

为了保持系统的完整性和安全性，上述各个步骤可以包括启用密码系统或用户认证，来增加安全性和用户责任性。例如，执行扭矩应用的技师或技工可以必须输入工作人员ID。又例如，向规格说明数据库模块104进行规格说明更新，可以要求管理人员级别的使用权限。

实施例1

车辆维修中心

系统112的一种实施方式应用于轮胎和车轮工业中，用于机动车车轮螺母的安装。该扭矩管理系统112向用户提供手动操作的电动扭矩测量工具20，附带扭矩限制气动驱动棘轮。其使得用户能够从扭矩值数据库(规格说明数据库模块104的一种实施方式)中提取和保留所需车轮螺母扭矩值，且所述扭矩值数据库是以原始设备厂家的规格说明来建立的。

轮胎和车轮工业设施中的维修服务人员从数据库中输入编码的扭矩设定。所述设定可由原始设备厂家(OEM)或用户规定的扭矩设定来编程。该系统在此类用途中的有益效果在于，技师只需要很少的扭矩应用技术知识，就可以成功地实施所需扭矩并记录扭矩数据。

该系统通过要求技师只按照几个连续步骤来固紧车轮凸缘，监控对每个车轮螺母施加的扭矩，将技师导引至最终施加的扭矩，并提示是否发生过高或锅底的扭矩时间，降低了技师施加的扭矩水平与扭矩规格说明不相一致的可能性。

在扭矩施加过程中，技师可以在程控的扭矩值达到或接近规格承受值时，收到视觉、听觉和触觉指示器信号。系统112监控技师所施加的扭矩，以保证按照规定对每个车轮螺母施加了特定扭矩。必须适当地施加所规定的扭矩设定，系统112才会接受来自下一个螺母或车轮组合的数据。OEM规格说明定义为数据库104，并连接或包含在车间管理系统中。

用户规定的扭矩设定可以通过有资格的和/或授权的个人来输入。记录施加于每个车轮螺母的扭矩值。所记录的扭矩值数据发送至主机，作为记录保存和顾客销售订单文件。此外，该系统可以用于在工具仍对接时，或在工具中存储的扭矩值超出所需扭矩范围时，阻止车辆释放。

在此实施例中，工具头和车轮插口之间界面上实际施加的扭矩的精确度为所施加扭矩的+/-3％。

扭矩工具20设有气动辅助棘轮，用于取下和支承车轮螺母，然后手动施加最终扭矩，以完成车轮螺母的固紧。气动棘轮基于已知结构的目前可用气动棘轮。所述气动棘轮用于将车轮螺母旋上车轮螺栓或旋下。所述气动棘轮有意设计为不具有卸下螺母的足够动力。用于车轮螺母安装的所述气动棘轮仅具有足够力量施加支承车轮螺母的扭矩，但不具有达到车轮螺母最终所需的扭矩规格的足够力量。

手持气动棘轮/扭矩扳手工具的结构与工业实践中的气动工具相一致，且将针对车胎维修中心中的典型所需用途和环境进行设计。本实施例中，用于工具20的规格说明如下：通过气动棘轮施加的最大扭矩能力将限制在120psi供应线压力下的50ft.lbs。扭矩输出水平可以与供给气压成比例。规定线路压力下的最大可达到扭矩，是棘轮在所选方向上停止不再转动处的扭矩。棘轮的压缩空气要求，要求在3.0CFM最小空气供给、120psi线路压力时的85-120psi范围内进行操作。

在使用中，用户能够使用工具来施加准确扭矩，所述工具显示为扳手形式。最终固紧只通过手动施力，且经过电子探测后指示给用户。所施加的力矩从工具20或控制单元46的LCD显示器上显示给用户，指示目标扭矩设定和随施力而增加的扭矩值。该显示指示的是所施加的力被用户撤除后，所达到的最大扭矩。

所述工具可以提供一种或多种如下的报警信号指示器。当用户向扳手施加的力达到预设扭矩设定时，扳手提供视觉指示信号。该指示器的形式为LED灯指示，具有1个至3个扭矩接近的黄色指示灯，1个到达目标扭矩值的绿色指示灯，以及一个扭矩过高状态的红色指示灯。

第二种类型的指示器为触觉指示器。一种振动的触觉指示器，用于指示到达预设扭矩值，并向用户发出松开扳手不再施力的信号。

第三种类型的指示器为听觉扭矩设定值指示器。提供一种听觉指示器，来向用户指示达到预设扭矩值，并向用户发出松开扳手不再施力的信号。

所述工具还在显示屏上配有发生错误的状态下的听觉-视觉反馈。

在此实施例中，动力棘轮头是标准1/2"方头驱动头。该棘轮组件在动力驱动下沿顺时针和逆时针方向运作。该动力驱动棘轮能够支撑高达250ft.lbs的重复扭矩荷载，并符合循环荷载的规格要求ASME Specification B 107.10-1996。在工具从距离车间地面不超过三(3)英尺的高度掉落的情况下，气动棘轮/扭矩扳手受到保护而不会遭受显著损坏。

可以将所述工具包裹在保护性合成橡胶表层中，以辅助吸收对工具掉落地面或受到冲击时的冲击力。若棘轮头处所需扭矩不超过250ft.lbs，该工具承受松开车轮螺母所需的力而不会损坏。该工具可在45-120华氏度之间的温度及95％以下的湿度下正常工作。

所述握柄的设计目的在于允许用右手舒适地抓握所述工具。其大小可支撑手掌施力，以达到所需扭矩。握柄的成分是合成橡胶，以提供接触防滑的握柄。用于控制开启/关闭对棘轮供气的扳机或按钮位于握柄上手指容易接触的位置。该扳机的定位在于不干扰手对车轮螺母施力以达到所需扭矩。

在此实施例中，扳手设有第二个握柄，以用于平衡工具并辅助扳手在车轮螺母处定位。第二握柄位于紧靠扳手棘轮头的下方。扳手长度的确定在于提供足够的杠杆，以提供向下的手动力，从而达到符合ASME Specification B 107.14-1994所规定的必要预定扭矩值。

本实施例中的控制单元46向工具20提供了一种界面。采用RS-485界面来达到通讯目的，该界面能够以每秒1兆位的速度将数据传送多达数百英尺。采用带RS-485电缆接头的脐带管总成，并与连接手工具的供气管线相组合。主机可以通过双向通讯连接，对控制单元进行全面控制。

所述主机根据控制单元的请求，调整工单数据格式，在数据库中搜索扭矩限值并将相关数据转发给可用控制单元。然后，控制单元指示其有任务，例如通过LED发光并在LCD显示屏上显示信息。在数据库中没有可用信息的情况下，提议覆盖模式。维修服务人员也可以手动选择覆盖模式。该覆盖模式允许维修服务人员向控制单元输入并确认扭矩设定和其他重要参数。为了安全和保密起见，可以在确认输入信息时，向该维修服务人员要求有效ID。

然后，控制单元将相关数据传输给扳手，并要求操作人员进行积极验证(例如，车牌号码/VTN号码，条形码扫描)。维修进行过程中，控制单元还将正在维修的车辆的相关信息清晰显示在维修车间中。

接下来，扭矩扳手通过LCD信息向操作人员提供导引，以开始在指定限制范围内(即+/-允许偏差)实施扭矩测量/记录。发生任何错误/警告状态时，允许进行施加扭矩的第二次尝试。报警信息会触发恢复程序，其中单个或多个车轮螺母信息点，或整个车轮模式，均可以被无效。可以完整走查每个车轮位置和车轮螺母检查模式。

完成所有扭矩测量后，操作人员命令扭矩扳手将数据送回控制单元。所述控制单元显示从扭矩扳手处接收的目标扭矩设定和实际扭矩测定值。对任何过高或过低的扭矩状态，将由LCD显示器上的闪烁LED或信息加以指示。

然后，操作人员在关闭工单前，指示控制单元将所有数据发送至主机。为了提高责任性，可以要求员工认证或个人代码。

从管理单元发送至主机的数据包括与维修中的每台车辆的每个车轮相关的每个车轮螺母的个体扭矩测量值。然后，所述主机对接收到的信息进行处理、存储并将所述信息打印在顾客收据上。

实施例2

红外通讯路径

手持设备30与车间管理系统100进行通讯。技师从控制器28上显示的选择列表上选择需要执行工作的车辆。一旦从选择列表上选定，控制单元46就从其内部数据库中查询与修缮单相关的车辆，或向系统100发送查询规格说明数据库模块104的请求，并为每个车轮提取车轮螺母扭矩的规格说明。一旦数据显示出来，技师就可以通过红外通讯路径34，将规格说明扫描至工具20的红外端口。车轮螺母扭矩活动完成后，技师可以将活动结果扫描返回控制单元28，控制单元28接着可将确认信息和修缮单号码返回车间管理系统100存储。

实施例3

车间管理系统和控制单元操作

当前系统可以与各种车间管理系统配套使用，但在此描述其中一个实施例，以对所公开的系统进行解释说明。所描述的车间管理系统并不对本公开造成限制。所述车间管理系统所采用的数据库可以用任何市售编程语言便携，可以用工业中已知的数据库授权程序开发，例如Oracle,Access,SQL服务器，或可以综合数据库定制和软件代码生成来开发，以提供下文中所述的功能。

数据库编程包括一种或多种提供下文所述功能的软件模块。所述编程还将包括用于控制输入/输出界面并与其通讯的模块，以便将控制信息发送至工具20，和/或控制各种实施方式的单元46。所述系统提供的功能主要按照从设置到使用的先后顺序来描述。

图19展示了当前工单数据库106在初始用户设定期间的屏幕的一种实施方式。界面300基于常见图形用户界面而构建，包括菜单选择302；对应于常见基于windows的系统的已知功能，所述菜单选择可以包括一种或多种下拉菜单，例如“文件”、“选项”304和“帮助”。选择选项304这一菜单选择，则显示下拉菜单306，包括选项设置、添加用户、删除用户和更改密码308。选择“更改密码”308，例如通过点击，或移动突出显示的光标，使得弹出窗口310显示。

弹出窗口310包括标签312，在此情况下，标签上显示“更改密码”，但也可以显示表达相同信息的其他标签。弹出窗口310还包括与更改密码相关的一个或多个栏及其相关联的标签，包括用户ID 314，密码316，新密码318和新密码确认320。通过点击空白栏内的区域，并键入所需信息，或，如在用户ID 314的情况中，通过点选栏边的下拉菜单按钮，来向栏中输入信息。

弹出菜单310还包括控制按钮322，其可以包括“确认”，“取消”或其他执行类似操作的控制按钮。界面300还包括打开工单的其他信息。工单的相关信息显示在以列表栏目324显示，后面将会讨论。每个工单可以显示在工单汇总部分326的一行中。还设置了用于仅显示已关闭的工单的勾选框328，以供用户使用(如下所述)。界面300还包括指令栏330，注解栏322，附加栏334，和车轮位置标签336，包括“左前”、“右前”、“右后”和“左后”。当前实施例中显示了4个车胎位置，但可以预期，当前系统可以用于那些可能包括超过4个车轮位置的卡车和其他大型车辆，或用于具有少于4个轮子的车辆，例如摩托车或三轮车辆。

界面300还包括通讯信息340.通讯信息340可以包括但不限于，通讯端口信息，例如“Com2”，以及表观传送率信息，例如9600波特。这些设定的展示均处于解释说明目的，还可以使用其他通讯端口或传输率。还可以展示传输的字节信息和接收的字节信息。

接下来，进行系统设置的步骤，如图20所示，通过从设定菜单306中选择设置菜单选项342，生成弹出框344，其中用户可以输入用户姓名和密码，以开始设定。

参考图21，输入有效用户名和密码后，显示屏幕346，其中用户可以输入有关店铺的具体信息，包括，但不限于，店铺名称和店铺编号348，街名350，城市和邮编352，电话号码354和维修经理356。可预期，所述设定菜单中还可以包括有关该设施的其他信息，包括但不限于，可维修的车辆类型，员工数量，当前指定月份所维修的汽车数量，以及其他此类信息。还可以显示附加栏，较少栏，或合并栏。

参考图22，从选项菜单306中选择“添加用户”选项358，则显示“添加用户”对话框360，其中通过输入有效系统管理密码316、新用户ID362和新用户ID的密码364，即可添加新用户信息。电极弹出框360底部的“确定”控制按钮，则完成添加用户的程序。

图24-25是从选项菜单304中选择“删除用户”选项366后，删除用户的过程的示例。显示用于删除用户的弹出框368，在系统管理密码框316中输入有效密码，并从用户ID选择菜单370中选择需要删除的用户后，即可删除用户。点击“确定”控制按钮来完成删除。

图26展示了设置完成后的界面300，在新工单按钮341处高亮显示。点击新工单按钮341，则显示如图27中所示的弹出菜单，允许使用下拉按钮372并从所显示的菜单中选取适当用户，来选择用户ID。图中所示的例子中，用户为吉姆(Jim)374。

如图28所示，选取用户ID后，向密码框376中输入密码，以允许用户继续进行操作。

图29是创建工单屏幕378的示例。屏幕378包括按钮380，用于从下文所述的列表中选择汽车。屏幕378还包括工单ID号码381，用于识别特定工单。然后，可以生成工单ID，以提供工单相关信息，所述信息包括接受维修的是哪些车，或可以根据设施需要采用另一种工作识别方案。关于车的信息也可以在从列表380中选择车时自动输入，或手动输入信息栏中。关于车的信息可包括车的制造厂商382，车型384，配件386，车轮或车轮类型388，出厂年份390，所述信息也可以选自下拉菜单，以及与特定扭矩应用中的响应扭矩值392，工具施加扭矩应用394的插口大小394，以及紧固件396的数量或式样。也可以在栏398中输入所述车的特定任务信息，包括但不限于，车牌号码400，机动车颜色402，所述颜色可以键盘输入或从下拉菜单中选择颜色，特别说明404和其他与任务406有关的意见。还可以指定所需维修的车轮408，指定方式可以是通过选中复选框来指示车主想要更换特定车轮。

如图所示为与左前轮410、右前轮412、右后轮414或左后轮416相关的复选框。对于超过4个轮子的车辆，显示额外的复选框和额外的车轮指定项。也可以在屏幕上显示“追加”信息区域，包括一个或多个复选框，且可以包括任何数目的设施可提供的额外维修项目，包括但不限于，转动轮胎、平衡轮胎或修理漏气轮胎。屏幕378上还可以找到用于完成数据输入的控制按钮420、422。

图30所示为汽车选择屏幕423，其在点击按钮380或以其他方式选择后激活。选择待修汽车的相关信息，以提取与该机动车类型有关的操作信息。所选取的识别变量包括车辆年份424、制造厂商426和车型428，所述年份可以键入或点击下拉列表中的下拉菜单425。

如图31所示，选取年份424后，列430将更新显示选定的年份。接着，用户将能够从厂商栏选择汽车厂商，点击厂商下拉按钮432，并从厂商列表434中选择特定的汽车厂商，例如，“福特”436。在显示特定汽车厂商后，所有匹配该选定汽车的年份和厂商将输入格中，且该格中将同时显示匹配所选车辆标识变量的每辆车上的紧固件438的数目和将施加的扭矩440。

最后，如图32中所示，可以选取汽车的特定车型，通过点击下拉按钮443，来显示车型列表444，用户可从其中选定汽车的特定车型，例如，车型“金牛”446。

如图33所示，接下来，为用户展示福特金牛(Ford Taurus)车的列表，用户可以选择特定的车辆，以执行相应的操作指令。

图如34所示，该信息立刻输入至“创建新工单”屏幕378的信息区域398。用户接着可以选定需维修的车轮，通过点击复选框408，并根据需要选定其他服务，例如平衡车轮409，然后通过点击“确定”按钮420前进至下一屏幕。

图35展示了界面300，其中，新工单450显示在工单列表451的第一行中。根据选定车型后提取的操作信息，在所示实施例中，系统做出每个轮胎与5个车辆螺母相关的注释。作为结果，车辆的每个轮胎位置显示5个车轮螺母数据输入框452。

工具操作的操作信息和车辆标识信息经由界面300驻存车间管理系统100后，技师便可在车辆上执行扭矩应用。操作信息被发送至控制单元46。

图36是控制单元46上可见的屏幕显示453的一个实施例。屏幕显示453会包括工单号码454，车辆当前状态456(可以包括的条目包括开启、关闭和取消)，当前时间458，车辆年份460，汽车厂商和车型462以及车辆牌照号码464。屏幕453还将包括与工单相关的信息472，包括车辆颜色，上述车辆选取步骤选定的车辆的相应扭矩树木，每车轮的车轮螺母数目，需维修的车轮，特别指示和任何其他车辆所需的附加指示。若存在超过一个工单，则将其列举出来，并可以使用“上下”控制按钮470，到达所需工单后点击回车按钮468。菜单按钮466亦为可用，以选取额外的菜单项目。选取所需工单后，显示维修屏幕413，如图37所示。

维修屏幕会同样包括特定工单472的信息，以及用于在维修期间查看信息的数列矩阵474。在所示实施例中，矩阵474将车辆标识指标476置于左侧，并把螺母数目478置于顶侧，但也可以采用其他位置。当前轮胎和车轮螺母组合单元，例如所示屏幕中的右前轮第一螺母组合480，会高亮显示。尚未测试的车轮螺母会以双折线显示，或用某种其他指标来指示尚未维修的特定车轮螺母。同时还显示有关测试状态的附加信息，例如当前施加的扭矩482和已进行的刻度数目484。当前操作完成之前的任意时刻，都可以点击取消按钮486来取消当前记录中的测量。

图38显示了操作进程，其中右前轮488还有3个车轮螺母尚待测试。车轮螺母无需以顺时针或逆时针模式来维修，而是要采用业内已知的星状更换模式。图39展示了2个轮胎已维修后及左前轮的车轮螺母一正在维修中的进一步进程。施加扭矩期间，扭矩测定或对用于施加扭矩的工具的一般“维修信息”和其他类型的测定，记录于工具和控制单元。

图40展示了所有测试完成后的屏幕。栏目489完成后，向用户显示信息，例如所示示例“完成！确认”490，并显示确认按钮491，可点击此按钮来表示维修完成。修理过程完成后，用户可以返回界面300来回顾采集到的日期，并执行其他管理功能，例如结果重新排序和打印报告。

如图41中所示，维修工单屏幕在状态栏中显示维修完成494信息，来更新工单当前状态。还显示打印命令按钮496，以允许打印结果。工单屏幕的左手边下角中，还显示了每个选定车轮的每个车轮螺母的测试结果。

图42是采用了“显示已关闭的工单”的复选框328的屏幕的示例。通过点击复选框328，空格中将仅显示已经完成的工单。图42还展示了已关闭工单中可显示的各种状态。

图43是当前系统可生成的报告示例。图43所示仅为一种报告的示例，因为也可以采用许多其他报告形式，而不偏离本公开的范围。测试的扭矩数据结果504显示在报告中以供车主复查且供修理设施填写和此后的提取。

除了采用如图36-40中所示的具有屏幕显示的控制装置之外，技师还可以直接在工具显示50上查看与待执行的扭矩应用相关的信息。图44A-D展示了屏幕显示30的进程的一个实施例，即在测试期间出现的屏幕。显示30包括固定格式的车辆代表506，其主要对应于具有4个车轮指示510、512、514和516的车辆形状，所述车轮指示分别对应于左后轮、右后轮、左前轮和右前轮。车辆代表506还包括车辆车轮螺母指示508，显示为六边形方框，其中显示罗马数字。如图44A中所示，正在维修中的当前车辆轮胎为右后轮，如车轮指示器512中的横线所示。显示30还包括测定读书518，显示为000，且旁边显示单位指示器，本实施例中尉ft.lbs。用户启动控制按钮520来选定即将维修的车轮。

图44B展示了向下一个轮胎前进的进程，其中下一个轮胎是以标号510指示的左后轮。通过再次启动按钮520，光标移至左前轮514(图44C)，且再次按下按钮，则移至右前轮516(图44D)。

图45A-F展示了显示屏506的进程，该进程中，执行了需要100ft.lbs扭矩的维修操作，其中包括指示灯522、524、526及其如何响应装置上所显示的某些测定值而运作。图45A展示了右后轮选中后的初始阶段，由于未施加扭矩，因此没有指示灯活跃或发光。图45B展示了一项操作中正在施加的扭矩读数，43ft.lbs。与下文所述的阈值相比，由于未达到用户感兴趣的任何阈值，没有指示灯显示。图45C展示了95ft.lbs的读数，在此读数上，所施加的总扭矩已经超过了95％的阈值，此时第一指示灯或接近信号灯522发出黄光，以提醒用户注意：正在接近要求力矩，且已经达到接近状态。虽然95％用作接近状态阈值，但也可以采用其他合适数值。图45D展示了所需施加的目标力矩正在达到，黄色指示灯522正在发光，且目标指示灯524正在发绿光以指示以达到所需扭矩。图45E展示了所有3组指示灯522、524和526在超出所需扭矩时全部发光。警示指示灯组526发红光以提醒用户应当停止施加扭矩。图45F展示了115ft.lbs的读数，其已是扭矩过量状态，此时警示指示灯526发光。虽然此处采用了115％目标扭矩应用作为扭矩过量状态，但也可以采用其他数值。由此一来，用户可以使用所述工具来执行测试，记录读数并同时使用指示器来指示用户应当施加的扭矩量。虽然所示为一个接近指示器、一个目标指示器和一组2个警示指示器，但也可以使用其他类型的指示器，或其他颜色组合。可以采用其他组合，只要对应于过量状态的第三警示信号比对应于目标扭矩状态的第二状态更为强烈，且第二状态比对应于接近状态的第一状态更为强烈。“更为强烈”的警示信号可以包括更亮、直径更大因而更明显的警示信号，更频繁的闪烁，以及诸如此类。

车轮螺母并非一定按连续顺序进行维修。与之不同，为了更好地在拆卸和更换过程中更好地把握轮胎的平衡，大多数操作指引推荐使用的车轮螺母维修模式是星形模式528或其他并非按照车轮周边连续排列的模式，如图46所示。这些模式一般通过有意避免在相邻车轮螺母上进行操作，来平衡该操作。例外情况包括3个和4个车轮螺母的模式。星状模式要求首先拆下或更换第一车轮螺母530，然后是第三车轮螺母534，第五车轮螺母538，第二车轮螺母532，最后是第四车轮螺母536。指示器屏幕控制器由操作信息进行编程，以展示正确的车轮螺母顺序。

图48所示为本申请中，工具600的又一实施例。图49展示了工具600的元件的部件分解图。工具600可操作地无线连接在车间管理系统上，以无线通讯的方式将例如扭矩值等信息从工具600送出，并送至车间管理系统。以此方式，车间管理系统可以对工具600应向工件传递的扭矩值进行通讯。而且，工具600可以与车间管理系统进行通讯，以传递信息，包括向工件施加的扭矩，由此车间管理系统能够记录该信息，以便未来查询。相应地，可以建立工具600和车间管理系统之间的双向通讯，在固紧工件时为用户提供应施加的准确扭矩值。而且，可以由车间管理系统记录向工件施加的实际扭矩值。

如图49中所示，工具600包括手柄605及设置在手柄605中的管道610，所述管道用户容纳延伸部615。设置所述延伸部615是为了将轭620装在其内。轭620包括应变仪625或其他能够检测工具向工件施加的力矩的装置。应变仪625可以包括导线或其他通讯装置，用于与工具600的内部电路可操作地连接，更多细节如下所述。在一个实施例中，棘轮头635连接在轭620上，用于向工件施加扭矩，例如，具有六角接合部的螺栓。还可以设置边框组合640，其包括显示屏形式的功能项目，可以供用户查看或启动，以更为有效地使用工具600。电源645或其他供电装置，例如燃料电池，可以被包括在管道610内，并由电源托盘650固定在适当位置上，所述托盘由端盖655连接在管道610上。

手柄605可以包括允许用户抓握工具600的抓握部分，以便以众所周知的方式向工件施加力矩。该抓握部分可以与手柄605分离或整合，其模式可以是以机械加工到手柄605上，或附着在手柄605上的分离橡胶握柄。

棘轮头635可以是任何能够向工件施加扭矩的工具元件。在一个实施例中，棘轮头635是一种以众所周知的方式对插口进行操作以转动工件的头端。但是，棘轮头635可以是一组钳、爪、螺丝刀头，或其他任何能够向工件施加扭矩的工具。

电源645可以是任何能够向工具600提供电力的电源。在一个实施例中，电源645是一个或多个单电池，例如，锂离子(Li-ion)电池。单芯锂离子电池能够储存大量电荷，且一般可以加长，从而令电池645能够有效率地设置在管道610中。应当理解，可以使用其他的便携电源，例如，燃料电池等等。

图50展示了边框组合640的部件分解图。如图所示，边框组合640包括设置在外罩665内的收发器660，且可选地，所述收发器由支架667持握在外罩665中。还可以设置封盖670来将收发器660进一步封装在外罩内。在一个实施例中，无线扩散器675设置在收发器660附近，且可操作地连接在印刷电路板680(PCB)上。可以在边框组合640中设置液晶显示屏(LCD)685，例如，将其连接在PCB680上，以向用户提供信息。还可以包括键盘680或其他输入装置，以便于与LCD685互动并允许用户向LCD685输入信息，由此创建用户界面。在一个实施例中，边框组合640可以包括振动马达695，以在收发器660接收到信息时，达到指定扭矩时，发生扭矩过量状况时，或任何其他理由时，向用户发出触觉提示。还可以在印刷电路板680上设置发光二极管(LED)灯700，以便在例如已向工件施加指定扭矩量时，提醒用户。在一个实施例中，每个LED灯700可以是不同颜色，取决于扭矩应用。例如，可以有单个绿色LED，指示施加了适当扭矩；黄色LED，指示所施加的扭矩正在接近适当值；以及红色LED，指示扭矩过量的状况。

在一个实施例中，收发器660可以相对工具的纵轴轴向对齐。收发器660可以主要为L型。收发器可以通过任何通讯协议进行通讯，例如，802.11、RF、红外、蓝牙，或任何其他无线通讯。

支架667可以用螺栓或其他连接方式将收发器660连接在管道610上，以给收发器660提供较大的接地层。本发明的发明人发现，将收发器660连接在管道610上极大地提高了收发器660接收和发送无线通讯的增益和范围。本质来说，将收发器660连接到管道610上，实质上允许整个工具600充当无线通讯的接收器，虽然收发器660是所述通讯的中枢。

印刷电路板680包括众多电子元件，用于协助工具600和车间管理系统之间的无线通讯。例如，印刷电路板680可以包括闪存，以存储来自工具600的扭矩值，以及可以电子连接收发器660、电池645、扩散器675、LCD屏幕685、键盘680和振动马达690，以及其他与工具600相关的电子元件。

现在将讨论若干操作工具600和车间管理系统的示范方法。用户可以激活键盘680，来向车间管理系统询问向指定工件施加的适宜扭矩量。用户可以使用LCD屏幕685来滚动浏览书中不同类型的工件并选择当前固紧的工件。选取适当工件后，车间管理系统可以将该工件的指定扭矩值发送给工具600，并可以显示在LCD屏幕上。

当用户向工件施加指定量的扭矩时，该扭矩值被应变仪625所感应，并传输至工具600的闪存中。LED和/或振动装置可以向用户发出信号，告知已经达到适当的指定扭矩。然后，该扭矩值可以由该工具发送至车间管理系统，无需用户与工具600互动；或者，若用户向键盘680输入适当信息，可以手动传输至车间管理系统。

在一个实施例中，车间管理系统可以通过给每个工具分配特定互联网协议(IP)地址或其他类型的访问途径，来管理多个工具。以此方式，无论工具的位置在哪里，都可以唯一识别每个工具，且车间管理系统可以根据每个工具的各种人物，向每个工具无线传输不同信息。

LED灯700还可以与收发器660和应变仪625互动，以在向工件施加的扭矩达到指定量时向用户发出指示。例如，若车间管理系统决定向工件施加的适合扭矩量为90尺磅，则LED灯700可以在应变仪625确定向工件施加的扭矩达到指定量时发绿色光。若用户仍向工件施加过量扭矩，例如，直至110尺磅，则LED灯700可以发红色光，以提醒用户工件受到的扭矩过量。在又一个实施例中，LED灯700可以连续发光，以便用视觉信号告知用户达到特定扭矩。在又一个实施例中，当对工件施加的扭矩达到特定量时，棘轮头635可以处于锁定位置或从工具600解离，从而无法向工件施加额外扭矩，以避免扭矩过量的状况。然后，车间管理系统可以在认为合适的时候解锁工具。

上述实施例和本文叙述的其他实施例并不以任何方式限制本申请及附属权利要求的范围。相反，所述实施例作为示例以进一步协助对所述装置、方法和系统的理解和实现。所述实施例应当从广义上广泛诠释，而不作为限制。可预期，本领域的技术人员可以在不脱离本公开文本的思路和范围的前提下，设计出各种改进和等同方式。本公开文本中，以所展示和描述的方式，展示并描述了与本公开相联系的各种特征，但是，必须理解，所述特定结构和方法仅作为举例说明，且本公开最完整的全是应当由附属权利要求所指定。

Claims (15)

1.手持工具和车间管理系统的组合装置，其中所述手持工具具有设有管道的手柄和适于与工件接合并向所述工件传递扭矩的驱动头，所述组合装置包括：

驱动头控制器，其与所述驱动头可操作地连接，并适于测量所述手持工具向所述工件施加的所述扭矩的量，由此创建扭矩测量值；

基本为L形的收发器，其可操作地连接在所述管道上并与所述工具基本轴向对齐以提高通讯范围和增益，并适于无线传输与所述扭矩测量值相关的信息；以及

通讯元件，其与所述车间管理系统可操作地关联，并适于与所述收发器进行无线通讯，以传送应当由所述手持工具施加于所述工件的期望扭矩量的相关信息。

2.根据权利要求1所述手持工具和车间管理系统的组合装置，其特征在于，所述驱动头控制器用于记录维修信息，包括与所述扭矩测量值有关的数据。

3.根据权利要求1所述手持工具和车间管理系统的组合装置，其特征在于，所述收发器位于所述手持工具内部。

4.根据权利要求1所述手持工具和车间管理系统的组合装置，其特征在于，所述收发器与唯一地址相关联。

5.根据权利要求4所述手持工具和车间管理系统的组合装置，其特征在于，所述地址为互联网协议地址。

6.根据权利要求1所述手持工具和车间管理系统的组合装置，其特征在于，进一步包括与所述手持工具相关联的记忆体，所述记忆体用于存储与所述扭矩测量值相关的信息。

7.根据权利要求1所述手持工具和车间管理系统的组合装置，其特征在于，所述手持工具进一步包括适于向所述驱动头控制器和所述收发器提供动力的电源。

8.根据权利要求7所述手持工具和车间管理系统的组合装置，其特征在于，所述电源为锂离子电池。

9.一种手持工具，其具有设有管道的手柄和适于与工件接合并向所述工件施加扭矩的的驱动头，所述手持工具包括：

驱动头控制器，所述驱动头控制器可操作地连接至所述驱动头，用于测量所述手持工具施加在所述工件上的所述扭矩的量，由此创建扭矩测量值；和

基本为L形的收发器，所述收发器可操作地连接在所述管道上并与所述工具基本轴向对齐以提高通讯范围和增益，并适于无线传输与所述扭矩测量值相关的信息。

10.根据权利要求9所述手持工具，其特征在于，所述收发器以支架结合在所述手持工具上。

11.根据权利要求9所述手持工具，其特征在于，所述驱动头控制器用于记录维修信息，包括与所述扭矩测量值相关的数据。

12.根据权利要求9所述手持工具，其特征在于，所述收发器封装在所述手持工具内部。

13.根据权利要求9所述的手持工具，其特征在于，进一步包括记忆体，所述记忆体用于存储关于所述扭矩测量值的信息。

14.根据权利要求9所述手持工具，其特征在于，进一步包括用于向所述驱动头控制器和收发器提供动力的电源。

15.根据权利要求9所述手持工具，其特征在于，进一步包括灯，用于在所述手持工具已向所述工件施加所述扭矩的预定量时发出提示。