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      單邊緊固件組件及其安裝方法和系統(tǒng)與流程

      文檔序號:11260466閱讀:227來源:國知局
      單邊緊固件組件及其安裝方法和系統(tǒng)與流程
      本公開的領域總體涉及兩個或更多個機械部件之間的耦接,并且更具體地涉及單邊緊固件組件及其安裝方法。
      背景技術
      :至少一些已知的緊固系統(tǒng)要求從打算將緊固件保持在一起的組件的兩側操縱緊固件。在一些這種系統(tǒng)中,人類操作員位于組件的每一側上并且操縱緊固件的相應部分以將其安裝到組件上。然而,這種系統(tǒng)可以引發(fā)較高的勞動成本并且經(jīng)常引入人體工程學問題。在其他這種系統(tǒng)中,機器人位于組件的兩側上,用于緊固件安裝。然而,這種機器人可以增加復雜性并且需要資本投資。至少一些已知的緊固系統(tǒng)將單邊緊固件安裝到組件上。然而,這種已知的系統(tǒng)使用包括在組件的背面上的大球狀物的緊固件。這種球狀物僅提供較小的機械益處并且給組件增加相對大量的重量。另外,已知的緊固系統(tǒng)難以滿足空氣動力學目的授予的齊平(flushness)要求。此外,至少一些已知的緊固件設計復雜,因此使得緊固件制造和安裝昂貴。技術實現(xiàn)要素:在一個方面,提供用于耦接組件層疊的單邊緊固件組件。緊固件組件包括套筒,該套筒包含外部圓柱形表面和關于外部表面以第一角取向的內(nèi)部錐形表面。內(nèi)部錐形表面限定延伸穿過套筒的開口。緊固件組件還包括沿軸線延伸并且被配置為嵌入到開口中的核心。核心包括關于軸線以第二角取向的外部錐形表面,該外部錐形表面被配置為與套筒內(nèi)部錐形表面接合,使得核心嵌入到套筒中導致套筒的徑向膨脹,從而生成與組件層疊的過盈配合以完成單邊緊固件組件的安裝。在另一方面,提供將單邊緊固件組件安裝到組件層疊中的方法。該方法包括將單邊緊固件組件的核心部分地嵌入到限定在單邊緊固件組件的套筒中的開口中。套筒的內(nèi)部錐形表面被配置為引導核心的相應外部錐形表面。該方法還包括定位組件層疊中單邊緊固件組件將被安裝的位置以及在該位置處鉆出穿過組件層疊的孔。然后,部分組裝的單邊緊固件組件的套筒嵌入到孔中。該方法還包括向核心施加軸向力以驅動核心進入套筒開口,使得套筒生成與組件層疊的過盈配合以完成單邊緊固件組件的安裝。在又一方面,提供用于將緊固件組件安裝到組件層疊上的緊固件安裝系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有套筒的至少一個緊固件組件,該套筒包括外部圓柱形表面以及限定延伸穿過套筒的開口的內(nèi)部錐形表面。緊固件組件還包括沿軸線延伸并且被配置為嵌入到開口中的核心。核心包括被配置為與套筒的內(nèi)部錐形表面接合的外部錐形表面。該系統(tǒng)還包括被配置為將至少一個緊固件組件嵌入到限定在組件層疊中的孔中的末端效應器以及耦接到末端效應器的緊固件驅動器。緊固件驅動器被配置為向核心施加軸向力以完成至少一個緊固件組件的安裝。已經(jīng)討論的特征、功能以及優(yōu)點可以在各個實施例中獨立地實現(xiàn)或者還可以與其他實施例結合實現(xiàn),通過參考以下具體實施方式和附圖,可以看到實施例的進一步細節(jié)。附圖說明圖1是包括套筒和核心的部分組裝的示例性緊固件組件的透視圖。圖2是部分嵌入到組件層疊中的緊固件組件的橫截面視圖。圖3是緊固件組件在完成到組件層疊的安裝之后的橫截面視圖。圖4是圖示說明位于組件層疊上的鉆孔方位的示例性緊固件安裝系統(tǒng)的示意圖。圖5是圖示說明鉆出穿過組件層疊的孔的圖4的緊固件安裝系統(tǒng)的示意圖。圖6是圖示說明用于將緊固件組件嵌入到孔中的圖8的緊固件安裝系統(tǒng)的緊固件冒口的示意圖。圖7是圖示說明用于驅動緊固件組件進入孔中的圖8的緊固件安裝系統(tǒng)的緊固件驅動器的示意圖。圖8是圖示說明利用描述的實施例將單邊緊固件組件安裝到組件層疊中的方法的流程圖。圖9是飛行器生產(chǎn)和維護方法的流程圖。圖10是飛行器的框圖。具體實施方式本文描述的實施例有助于將單邊緊固件組件安裝到組件層疊中。緊固件組件包括套筒以及部分預安裝并且嵌入到在組件層疊中鉆出的埋頭孔中的核心。在嵌入之后,機器人或技術員驅動核心進入套筒,從而導致套筒徑向膨脹進入孔。驅動核心直到套筒的前表面和核心的前表面與組件層疊的前表面大體齊平。因此,當驅動核心時,核心徑向向外推動套筒的內(nèi)部部分以生成與組件層疊的過盈配合并且在組件層疊的內(nèi)部表面上形成球狀物以便有助于緊固件組件保持在結構中。如本文中所描述的,緊固件安裝系統(tǒng)導致緊固件組件的套筒的內(nèi)部孔膨脹以生成與組件層疊的過盈配合。這種孔膨脹對于疲勞相關的接頭是至關重要的并且由錐形幾何結構以及對核心(具有較高切變強度和較低延展性的材料)和套筒(具有較低切變強度和較高延展性的材料)的材料選擇來實現(xiàn)。此外,由于對每個核心施加相似的軸向力,使得核心在每次安裝緊固件組件時被推到相同的位置,所以本文描述的緊固件安裝系統(tǒng)允許加強的齊平控制。圖1是包括套筒302和核心304的部分組裝的單邊緊固件組件300的透視圖。圖2是沿軸線301部分地嵌入到組件層疊400中的緊固件組件300的橫截面視圖,組件層疊400包括具有前表面404的前層402和具有后表面408的后層406。圖3是緊固件組件300在完成到限定在組件層疊400的表面404和408之間的開口410中的安裝之后的橫截面視圖。盡管組件層疊400被示出為僅包括兩個層402和406,但是根據(jù)需要組件層疊400包括任意數(shù)量的層。在示例性實施例中,套筒302包括具有第一末端表面308的第一末端306以及具有第二末端表面312的相對的第二末端310。末端表面308和312限定其間的套筒長度l1。套筒302的第一末端306包括從第一末端表面308朝向第二末端表面312延伸的頭部部分314。在示例性實施方式中,頭部部分314的大小被設計以符合在形成于組件層疊400的前層402的前表面404的埋頭孔412中。更具體地,頭部部分314的尺寸和形狀被相應地設計以符合在埋頭孔412中,使得當緊固件組件300被安裝在組件層疊400中時,第一末端表面308和前表面404大體相互齊平(如圖2和圖3所示)。在示例性實施方式中,套筒302還包括從頭部部分314向第二末端表面312延伸的外部圓柱形表面316以及從第一末端表面308朝向第二末端表面312延伸的內(nèi)部錐形表面318。內(nèi)部錐形表面318至少部分地限定延伸穿過套筒302的開口320。內(nèi)部錐形表面318關于軸線301以在大約0.0度到大約10.0度的范圍內(nèi)的第一角α取向。更具體地,內(nèi)部錐形表面318以在大約0.0度到大約5.0度的范圍內(nèi)的第一角α取向。更具體地,內(nèi)部錐形表面318關于軸線301以在大約0.0度到大約2.0度的范圍內(nèi)的第一角α取向。在示例性實施方式中,套筒302還包括在第二末端310處的第二內(nèi)部錐形表面322。如下面進一步詳細描述的,第二錐形表面322關于軸線301以大于第一角α的第二角β取向,使得隨著核心304被嵌入到開口320中,核心304接觸第二錐形表面322并且導致套筒第二末端310的一部分徑向向外膨脹。在一種實施方式中,第二錐形表面322與第一末端表面308大體平行。替代地,第一內(nèi)部錐形表面318從第一末端表面308延伸到第二末端表面312,使得內(nèi)部錐形表面318為套筒302的總長度l1限定恒定的錐角α。在這種配置中,套筒302不包括第二錐形表面322,但是核心304仍然徑向向外膨脹套筒第二末端310的一部分。如下面所描述的,這種徑向膨脹有助于將緊固件組件300鎖定在開口410中,并且將層402和406耦接在一起。更具體地,在套筒第二末端表面312延伸超過后層后表面408的實施方式中,這種徑向膨脹有助于當緊固件組件300的安裝完成時在后表面408上形成球狀物。然而,在一些實施方式中,第二套筒末端表面312與后表面408大體齊平,使得沒有球狀物形成。在示例性實施方式中,核心304包括第一末端表面324、相對的第二末端表面326以及具有延伸在其間的長度l2的外部錐形表面328。在示例性實施方式中,核心長度l2小于或大體近似于套筒長度l1,使得當緊固件組件300安裝到組件層疊400時,第一末端表面308和324以及第二末端表面312和326分別大體相互齊平(如圖3所示)。因此,當緊固件組件300安裝到組件層疊400中時,核心304的末端表面324以及組件層疊前層402的前表面404也大體相互齊平(如圖3所示)。替代地,核心長度l2比套筒長度l1長。如本文所描述的,核心304的尺寸和形狀被設計以便嵌入到套筒開口320中以完成緊固件組件300的安裝以及將層402和404耦接在一起。更具體地,外部錐形表面328關于軸線301以第二角γ取向,第二角γ大體近似于或稍微大于內(nèi)部錐形表面318的角α。例如,外部錐形表面328也關于軸線301以在大約0.0度到大約10.0度的范圍內(nèi)的角γ取向,使得錐形表面318和324互補。更具體地,外部錐形表面328以在大約0.0度到大約5.0度的范圍內(nèi)的第二角γ取向。更具體地,外部錐形表面328也關于軸線301以在大約1.0度到大約2.0度的范圍內(nèi)的第二角γ取向。在示例性實施方式中,核心304包括沿外部錐形表面328的保持特征件330。保持特征件330接合套筒302的內(nèi)部錐形表面318,使得當緊固件組件300的安裝完成時,限制核心304相對于套筒302運動。在一些實施方式中,套筒302包括形成在接合核心的保持特征件330的內(nèi)部錐形表面318中的互補的保持特征件(未示出)。在示例性實施方式中,保持特征件330包括從外部錐形表面328徑向向外延伸的多個圓周突出物。替代地,保持特征件330包括一旦緊固件組件300的安裝完成有助于限制核心304關于套筒302的運動的任意特征件。此外,在示例性實施方式中,套筒302和核心304中至少一個包括涂層332。更具體地,涂層332被應用到內(nèi)部錐形表面318和外部錐形表面328中的至少一個。在一種實施方式中,涂層332包括保護套筒302和核心304不受腐蝕的陽極氧化層。在另一種實施方式中,涂層332包括用于限制核心304關于套筒302的運動的粘合劑。例如,內(nèi)部錐形表面318包括第一粘合劑部分并且外部錐形表面328包括第二粘合劑部分,在接觸的情況下,第二粘合劑部分與第一粘合劑部分反應以便將套筒302和核心304結合在一起。在另一種實施方式中,涂層332包括應用到內(nèi)部錐形表面318和外部錐形表面328中的至少一個的潤滑劑,潤滑劑降低內(nèi)部錐形表面318和外部錐形表面328之間的摩擦并且有助于核心304嵌入到套筒302中。在示例性實施方式中,套筒302由第一材料形成并且核心304由不同于第一材料的第二材料形成。套筒302由鋁、鈦、塑料或不銹鋼中的任意一種形成。更具體地,套筒302由下面列出的材料中的任意一種形成:材料切變強度(ksi)延展性(2英寸內(nèi)的伸長百分比)1100鋁11202017-t4鋁38222117-t4鋁28272024-t4鋁41193003鋁11405052鋁1830cp-ti鈦55.128表1替代地,如本文描述的,套筒302由有助于緊固件組件300的操作的任意材料形成。在示例性實施方式中,套筒302由第一材料形成,第一材料包括在大約10千磅每平方英寸(ksi)到大約60ksi的范圍內(nèi)的切變強度。此外,套筒302由第一材料形成,第一材料包括在大約15%的伸長率到大約50%的伸長率的范圍內(nèi)的延展性。此外,核心304由不同于形成套筒302的第一材料的鋁、鈦、塑料以及不銹鋼中的任意一種形成。更具體地,核心304由下面列出的材料中的任意一種形成:表2替代地,如本文描述的,核心304由有助于緊固件組件300的操作的任意材料形成。在示例性實施方式中,核心304由第二材料形成,第二材料包括在大約40ksi到大約90ksi的范圍內(nèi)的切變強度。此外,核心304由第二材料形成,第二材料包括在大約8%的伸長率到大約20%的伸長率的范圍內(nèi)的延展性。因此,套筒302的第一材料比核心304的第二材料相對柔軟,因此使套筒302能夠徑向膨脹以接收核心304,如下面描述的。在示例性實施方式中,如圖2所示,在完成將緊固件組件300安裝到組件層疊400中之前,套筒302的開口320包括鄰近第一套筒末端306的直徑d1和鄰近第二套筒末端310的直徑d2。類似地,外部圓柱形表面316限定稍微小于組件層疊開口410的恒定直徑d4的恒定直徑d3,以便在緊固件組件300安裝完成之前將套筒302嵌入到開口410中。此外,在緊固件組件300安裝完成之前,核心304包括鄰近第一末端表面324的直徑d5,直徑d5稍微大于在第一末端306處的套筒開口320的直徑d1。類似地,核心304包括鄰近第二末端表面326的直徑d6,直徑d6稍微大于在第二末端310處的套筒開口320的第二直徑d2。在安裝期間,如圖3所示,軸向力被施加到核心末端表面324以便驅動核心304進入套筒開口320。由于套筒302和核心304之間的材料差異,較硬的材料核心304有助于徑向膨脹較軟的材料套筒302,使得緊固件組件300向開口410施加圧縮力并且以過盈配合耦接到組件層疊400。因此,在緊固件組件300的安裝完成之后,鄰近第一套筒末端306的套筒302的開口320包括大體等于在末端表面324處的核心304的直徑d5的直徑。更具體地,開口320的預組裝直徑d1被核心304擴大,使得在安裝之后,開口320的直徑d1現(xiàn)在大體等于直徑d5。類似地,在緊固件組件300的安裝完成之后,鄰近第二套筒末端310的套筒302的開口320包括大體等于核心304的直徑d6的直徑d6。因此,核心304導致套筒的徑向膨脹,使得每個的直徑在相應的軸向方位處大體相等。此外,在緊固件組件300延伸超出組件層疊400的后表面410的實施例中,核心304嵌入到套筒302導致套筒302膨脹至大于開口410的直徑d4的直徑d7,使得套筒302的一部分與后表面408重疊。因此,套筒302形成有助于將緊固件組件300耦接到組件層疊400的球狀物334,以便將層404和406束縛在一起。此外,如圖2和圖3所示,套筒302和核心304都不包括螺紋部分或可從后表面408接近的其他保持或耦接特征件。如本文所描述的,緊固件組件300僅是安裝在組件層疊400的同一側并且從組件層疊400的同一側驅動的單邊緊固件,而不需要從后表面408操縱或接近緊固件組件?,F(xiàn)在轉向圖4-圖7,進一步描述用于將緊固件組件300耦接到組件層疊400的過程。如上面提到的,緊固件組件300(圖4中未示出)用于在前層402和后層406之間提供附接。在示例性實施方式中,緊固件安裝系統(tǒng)500(包括緊固件組件300)用于完成安裝。系統(tǒng)500包括末端效應器502以及耦接到末端效應器502的料斗504,料斗504被配置為存儲多個緊固件組件300。如圖4所示,末端效應器502(例如使用至少部分位于末端效應器502的視覺系統(tǒng))定位代表組件層疊400中單邊緊固件組件將被安裝的位置的參考點。在一些實施方式、實施例中,緊固件安裝系統(tǒng)500操作以將前層404和后層406壓在一起并且被編程以移動到關于參考點參考的鉆孔方位。如圖5所示,緊固件安裝系統(tǒng)500朝向前層404和后層406延伸末端效應器模塊502以合并鉆頭506并且開始經(jīng)由鉆頭506鉆孔410。此外,緊固件安裝系統(tǒng)500還被操作以形成埋頭孔412,使得在緊固件組件300安裝完成的情況下,套筒302和核心304的末端表面308和324分別與組件層疊400的前表面404大體齊平。圖6圖示說明緊固件安裝系統(tǒng)500的鉆頭506從孔410中被移除并且由緊固件冒口508代替以便將緊固件組件300嵌入到孔410中。在一種實施方式中,在緊固件組件300被存儲到料斗504之前,部分地預組裝緊固件組件300,其中核心304被部分嵌入到套筒302(如圖4所示)。因此,緊固件冒口508接合套筒302和核心304中的一個并將整個緊固件組件300嵌入到開口410中。在其他實施方式中,緊固件冒口508或緊固件安裝系統(tǒng)500的另一個部件將核心304部分地嵌入到套筒302中。更具體地,緊固件系統(tǒng)500將核心304嵌入到套筒302中,并且將部分組裝的緊固件組件300存儲在料斗504中。替代地,料斗504包括分別存儲套筒302、核心304以及部分組裝的緊固件組件300的分隔器(未示出)。圖7圖示說明緊固件安裝系統(tǒng)500的緊固件冒口508從末端效應器502移除并且由緊固件驅動頭510代替以便驅動緊固件組件300進入孔410。替代地,緊固件冒口508還操作為驅動器并且驅動緊固件組件300進入孔410以便完成緊固件組件300的安裝。在示例性實施方式中,緊固件驅動頭510向核心304的末端表面324施加軸向力并且沿軸301驅動核心304進入套筒開口320以便完成單邊緊固件組件300的安裝。更具體地,緊固件驅動頭510施加軸向力,直到套筒302的第一末端表面308與組件層疊400的前表面404大體齊平并且直到核心304的第一末端表面324與套筒302的第一末端表面308以及組件層疊400的前表面404大體齊平。在一些實施方式中,緊固件驅動頭510施加軸向力,直到套筒302的第一末端表面308被推動超過(向內(nèi)的)組件層疊400的前表面404并且直到核心304的第一末端表面324被推動超過(向內(nèi)的)套筒302的第一末端表面308和組件層疊400的前表面404中的至少一個。在一些實施方式中,緊固件驅動頭510施加軸向力,直到核心304的第二末端表面326與套筒302的第二末端表面312大體齊平。在所有的實施方式中,緊固件驅動頭510向核心304施加軸向力,使得核心304接合套筒302并且導致套筒302的至少一部分徑向膨脹以便提供緊固件組件300和組件層疊400之間的過盈配合。圖8是圖示說明用于使用緊固件安裝系統(tǒng)500將緊固件組件300安裝到組件層疊400的上述方法600的流程圖。方法600包括將單邊緊固件組件300的核心304部分地嵌入602到限定在單邊緊固件組件300的套筒302中的開口410中。套筒302的內(nèi)部錐形表面318將核心304的相應外部錐形表面328軸向地引導進入套筒開口320。方法600還包括定位604組件層疊400中單邊緊固件組件300將被安裝的位置并且在該位置處鉆出606穿過組件層疊400的孔410。如上所述,孔410被鉆埋頭孔到規(guī)定深度,使得當緊固件組件300被安裝時,至少組件層疊前表面400與套筒末端表面308大體齊平。方法600進一步包括將部分組裝的單邊緊固件組件300的套筒302嵌入608到孔410中并且向核心304施加610軸向力以驅動核心304進入套筒開口320,以便完成單邊緊固件組件300的安裝。在示例性實施方式中,緊固件安裝系統(tǒng)500的緊固件驅動頭510向核心304施加610軸向力,直到套筒302的第一末端表面308與組件層疊400的前表面404大體齊平并且直到核心304的第一末端表面324與套筒302的第一末端表面308以及組件層疊400的前表面404大體齊平。在一些實施方式中,緊固件驅動頭510施加610軸向力,直到核心304的第二末端表面326與套筒302的第二末端表面312大體齊平。在替代實施方式中,沖擊槍用于施加需要的軸向力以便驅動緊固件組件300進入組件層疊400。更具體地,沖擊槍利用重復沖擊核心304以便驅動核心304進入套筒302,并且因此驅動緊固件組件300進入組件層疊400。在所有實施方式中,到核心304的軸向力使得核心304接合套筒302并且導致套筒302的至少一部分徑向膨脹以提供緊固件組件300和組件層疊400之間的過盈配合。此外,嵌入602、定位604、鉆出606、嵌入608以及施加610中的每個步驟從組件層疊400的同一側被執(zhí)行。更具體地,方法600中的每個步驟從組件層疊400的同一側(前表面404)被執(zhí)行,而不從組件層疊400的后表面408操縱或接近緊固件組件300。更特別地,參考附圖,本公開的實施例可以描述在圖9所示的飛行器制造和維護方法100以及圖10中所示的飛行器200的環(huán)境中。在預生產(chǎn)期間,飛行器制造和維護方法100可以包括飛行器200的規(guī)格和設計102以及材料采購104。在生產(chǎn)期間,進行飛行器200的部件和子組件制造106以及系統(tǒng)集成108。此后,飛行器200可以經(jīng)過認證和交付100以便投入使用112。當客戶投入使用時,飛行器200進行日常維修和維護114(這可以包括修改、重新配置、翻新等)。飛行器制造和維護方法100的過程中的每一個可以通過系統(tǒng)集成商、第三方和/或操作員(例如,顧客)執(zhí)行或實施。出于本描述的目的,系統(tǒng)集成商可以包括(不限于)任意數(shù)量的飛行器制造商以及主系統(tǒng)轉包商;第三方可以包括,例如(不限于)任意數(shù)量的銷售商、轉包商以及供應商;并且操作員可以是航空公司、租賃公司、軍事實體、服務機構等。如圖10所示,通過飛行器制造和維護方法100生產(chǎn)的飛行器200可以包括機身202以及多個系統(tǒng)204和內(nèi)部206。系統(tǒng)204的示例包括推進系統(tǒng)208、電氣系統(tǒng)210、液壓系統(tǒng)212和環(huán)境系統(tǒng)214中的一個或多個。任意數(shù)量的其他系統(tǒng)可以包括在該示例中。盡管示出了航空航天示例,但是本公開的原理可以應用到其他行業(yè),諸如汽車行業(yè)。本文呈現(xiàn)的裝置和方法可以在飛行器制造和維護方法100的階段中的任意一個或多個期間被采用。例如(不限于),對應于部件和子組件制造106的部件和子組件可以以類似于當飛行器200投入使用時生產(chǎn)的部件或子組件的方式被制作或制造。另外,一個或多個裝置實施例、方法實施例或其組合可以在部件和子組件制造106和系統(tǒng)集成108期間使用,例如(不限于),通過充分加快飛行器200的組裝或降低飛行器200的成本。類似地,當飛行器200投入使用時,可以使用裝置實施例、方法實施例或其組合中的一個或多個,例如(不限于),維修和維護114可以用于在系統(tǒng)集成108和/或維修和維護114期間以確定零件是否可以相互連接和/或匹配。不同有利的實施例的描述被呈現(xiàn)以便說明和描述的目的,并且不旨在詳盡或限制所公開的形式中的實施例。多種修改和變化對于本領域技術人員將是顯而易見的。另外,不同有利的實施例可以提供與其他有利的實施例不同的優(yōu)點。挑選的一個或多個實施例被選擇和描述,以便最好地解釋實施例的原理、實際應用,并且使本領域其他技術人員能夠理解本公開對于具有各種修改的各種實施例適用于預期的特殊用途。本文描述的實施例有助于將單邊緊固件組件安裝到組件層疊中。緊固件組件包括套筒以及部分預組裝的并且嵌入到在組件層疊中鉆出的埋頭孔中的核心。在嵌入之后,機器人或技術員驅動核心進入套筒,從而導致套筒徑向膨脹到孔中。核心被驅動直到套筒的前表面和核心的前表面與組件層疊的前表面大體齊平。因此,當核心被驅動時,核心推動套筒徑向向外膨脹并且生成與組件層疊的內(nèi)部表面的過盈配合以便將緊固件組件保持在結構中。在一些實施例中,套筒的內(nèi)部部分徑向向外膨脹以形成組件層疊的內(nèi)部表面上的球狀物。如本文描述的,緊固件安裝系統(tǒng)導致緊固件組件的套筒膨脹以生成與組件層疊的過盈配合。這種孔膨脹對于疲勞相關的接頭是至關重要的并且由錐形幾何結構以及對核心(具有較高切變強度和較低延展性的材料)和套筒(具有較低切變強度和較高延展性的材料)的材料選擇來實現(xiàn)。此外,由于對每個核心施加相似的軸向力使得在每次安裝緊固件組件時核心被推到相同的位置,本文描述的緊固件安裝系統(tǒng)允許加強的齊平控制。盡管本發(fā)明的各種實施例的具體特征可以在一些附圖中而不在其他附圖中示出,但是這僅是為了方便。根據(jù)本發(fā)明的原理,附圖的任意特征可以在與任意其他附圖的任意特征的組合中被參考和/或要求。另外,本公開包含根據(jù)以下條款的實施例:條款1.一種用于耦接組件層疊的單邊緊固件組件,所述緊固件組件包含:套筒,其包含外部圓柱形表面和關于所述外部表面以第一角取向的內(nèi)部錐形表面,所述內(nèi)部錐形表面限定延伸穿過所述套筒的開口;以及核心,其沿軸線延伸并且被配置為嵌入到開口中,所述核心包含關于所述軸線以第二角取向的外部錐形表面,外部錐形表面被配置為接合所述套筒內(nèi)部錐形表面,使得所述核心嵌入到所述套筒中導致所述套筒的徑向膨脹,從而生成與組件層疊的過盈配合。條款2.根據(jù)條款1所述的緊固件組件,其中所述套筒由第一材料形成并且所述核心由不同于所述第一材料的第二材料形成。條款3.根據(jù)條款2所述的緊固件組件,其中第一材料包括在大約15千磅每平方英寸(ksi)到大約50ksi的范圍內(nèi)的切變強度,并且其中第二材料包括在大約8ksi到大約20ksi的范圍內(nèi)的切變強度。條款4.根據(jù)條款1所述的緊固件組件,其中所述內(nèi)部錐形表面和所述外部錐形表面中的至少一個包括涂層。條款5.根據(jù)條款1所述的緊固件組件,其中所述第一角大體近似于所述第二角。條款6.根據(jù)條款1所述的緊固件組件,其中所述套筒包括頭部,所述頭部被配置為嵌入到形成在層疊的前表面中的埋頭孔中,使得所述頭部的末端表面被配置為在組裝時與層疊的前表面大體齊平。條款7.根據(jù)條款6所述的緊固件組件,其中所述核心包含被配置為在組裝時與所述套筒頭部末端表面和疊層的前表面大體齊平的末端表面。條款8.根據(jù)條款1所述的緊固件組件,其中所述套筒限定第一長度并且所述核心限定小于或等于第一長度的第二長度。條款9.根據(jù)條款1所述的緊固件組件,其中所述套筒包含第二內(nèi)部錐形表面,其中所述核心被配置為接合所述第二內(nèi)部錐形表面,使得所述外部圓柱形表面的一部分徑向向外膨脹。條款10.根據(jù)條款1所述的緊固件組件,其中所述內(nèi)部錐形表面和所述外部錐形表面中的至少一個包含被配置為限制所述核心相對于所述套筒運動的保持特征件。條款11.一種將單邊緊固件組件安裝到組件層疊中的方法,所述方法包含將單邊緊固件組件的核心部分地嵌入到限定在單邊緊固件組件的套筒中的開口中,其中套筒的內(nèi)部錐形表面被配置為引導核心的相應的外部錐形表面;定位組件層疊中單邊緊固件組件將被安裝的位置;在該位置處鉆出穿過組件層疊的孔;將部分組裝的單邊緊固件組件的套筒嵌入到孔中;向核心施加軸向力以驅動核心進入套筒開口以完成單邊緊固件組件的安裝。條款12.根據(jù)條款11所述的方法,其中施加軸向力包含向核心施加軸向力,直到套筒的頭部的末端表面與組件層疊的前表面大體齊平。條款13.根據(jù)條款12所述的方法,其中施加軸向力包含向核心施加軸向力,直到核心的末端表面與套筒的末端表面以及組件層疊的前表面大體齊平。條款14.根據(jù)條款11所述的方法,其中施加軸向力包含向核心施加軸向力,直到核心的第一末端表面與套筒的第一末端表面大體齊平。條款15.根據(jù)條款11所述的方法,進一步包含將孔鉆埋頭孔到規(guī)定深度,使得在單邊緊固件組件的安裝完成之后,套筒的頭部的末端表面與組件層疊的前表面大體齊平。條款16.根據(jù)條款11所述的方法,其中施加軸向力包含向核心施加軸向力,使得核心接合套筒并且導致套筒的一部分在徑向方向上平移。條款17.根據(jù)條款11所述的方法,其中嵌入、定位、鉆出、嵌入以及施加的步驟從組件層疊的同一側執(zhí)行。條款18.一種用于將緊固件組件安裝在組件層疊上的緊固件安裝系統(tǒng),所述系統(tǒng)包含:至少一個緊固件組件包含:套筒,其包含外部圓柱形表面和限定延伸穿過所述套筒的開口的內(nèi)部錐形表面;以及沿軸線延伸并且被配置為嵌入到開口中的核心,所述核心包含被配置為接合所述內(nèi)部錐形表面的外部錐形表面;被配置為將所述至少一個緊固件組件嵌入到限定在組件層疊中的孔中的末端效應器;以及緊固件驅動器,其耦接到所述末端效應器并且被配置為向所述核心施加軸向力以完成所述至少一個緊固件組件的安裝。條款19.根據(jù)條款18所述的緊固件安裝系統(tǒng),進一步包含耦接到所述末端效應器的料斗,所述料斗被配置為存儲多個緊固件組件。條款20.根據(jù)條款18所述的緊固件安裝系統(tǒng),進一步包含耦接到所述末端效應器的緊固件冒口,所述緊固件冒口被配置為將所述至少一個緊固件組件嵌入到組件層疊中的孔中。本書面描述使用示例公開包括最佳模式的各種實施例,以便使本領域任何技術人員能夠實踐這些實施例,包括制作和使用任何設備或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何合并的方法??蓪@苑秶蓹嗬笙薅ǎ⑶铱梢园ū绢I域技術人員想到的其他示例。如果這種其他示例具有與權利要求的字面語言沒有區(qū)別的結構元件,或者如果這種其他示例包括與權利要求的字面語言具有非實質性差異的等效結構元件,則這種其他示例被確定為在權利要求的范圍內(nèi)。當前第1頁12
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