本公开总体上涉及将紧固件安装到结构体中，并且更具体地涉及在将紧固件被安装到结构体中时分开结构体的材料的方法和系统。
背景技术：
飞机的货舱通常包含固定到飞机结构体的货运面板，譬如附接到飞机的机身的支架。通常的货运面板安装过程涉及安装紧固件(例如螺钉)，以便将货运面板固定到飞机结构体。在安装紧固件以便将货运面板固定到飞机结构体之前，在货运面板和飞机结构体之间放置泡沫带或其他顺应材料。泡沫带或其他顺应材料有助于提供如防止火和烟漫延到飞机的其他区域的防火保护。
当下的安装紧固件以便将货运面板固定到飞机结构体的方法涉及安装工在通过其将安装紧固件的泡沫带位置进行标记。然后安装工在泡沫带上冲孔以创建要安装的紧固件所通过的路径。然后安装工将货运面板与泡沫带上的冲孔对齐。然后安装工手动地将紧固件插入每一个孔并且用螺钉枪将每个紧固件驱动穿过面板、泡沫带及飞机结构体，以将面板固定到飞机结构体。
然而，当下的安装紧固件的方法具有很多缺点。一个示例性缺点是当下的方法耗时，并且要求安装工在货仓中花费大量时间安装货运面板。然而，在货仓中工作经常使安装工处于各种人力工学压力之下。例如，安装工经常在狭窄的空间操作，这种空间需要够到(reach)、跪下以及将身体以各种位置和角度定向以便合适地安装紧固件，以将货运面板固定到飞机结构体。另一个示例缺点是当下的方法要求安装工使用不同工具以(i)在泡沫带上冲孔以及(ii)将紧固件驱动到结构体中，以将货运面板固定到飞机结构体。安装工可能经常被迫在这些不同的工具之间来回切换，这不仅延长安装时间，并且导致安装工额外的够到和其他的人体工学压力。
另一个示例缺点是当下的方法也要求安装工手工地放置将被驱动到结构体中的紧固件。手工放置紧固件不仅延长安装时间并且导致额外的够到和其他的人体工学压力。尽管存在将紧固件自动进给到驱动器中的系统，但是这些现有的系统通常涉及用塑料或者一些其他牺牲材料绑在一起的紧固件。然而，由于塑料或者牺牲材料经常造成货仓混乱，这种混乱会导致货仓中存在外来异物(fod)，所以这种现有的系统不适于货运面板安装。
所需要的是一种用于安装紧固件的系统，该系统简化货运面板安装过程，减少与货运面板安装过程相关联的人体工学压力，以及减少货运面板安装过程所需的总体时间。进一步地，还需要一种向驱动器中自动装载紧固件并且在货运面板安装过程期间减少或阻止fod的系统。
技术实现要素：
在一个示例中，描述了紧固件安装系统，其包括用于将紧固件驱动到结构体中的驱动器和用于将紧固件装载到驱动器的装载位置中的紧固件供给器。紧固件供给器包括用于保持多个紧固件的紧固件匣。该紧固件安装系统还包括驱动器头，该驱动器头具有在关闭位置与扩张位置之间可移动的多个钳爪。在关闭位置中，多个钳爪形成用于刺破结构体的材料的刺破尖端。进一步地，当钳爪从关闭位置移动到扩张位置时，钳爪分开结构体的材料以创建穿过该材料的路径，其中紧固件被驱动穿过该材料。
在另一个示例中，描述了用于驱动器的附件，其包括主体，该主体具有连接器以附接到驱动器的对应连接器。附件还包括紧固件供给器，以装载紧固件到装载位置中以用于由驱动器驱动，并且该紧固件供给器包括保持多个紧固件的紧固件匣。该附件进一步包括位于主体的远端处的驱动器头。该驱动器头包括在关闭位置与扩张位置之间可移动的多个钳爪。在关闭位置中，所述多个钳爪形成用于刺破结构体的材料的刺破尖端。当钳爪从关闭位置移动到扩张位置时，钳爪分开结构体的材料以创建穿过该材料的路径，其中紧固件被驱动穿过该材料。
在另一个示例中，描述了一种将紧固件驱动到结构体中的方法。该结构体包括至少一个具有预制孔的层和至少一个没有预制孔的层。该方法包括紧固件安装系统同时地(i)分开所述至少一个没有预制孔的层的材料以创建穿过该材料的路径以及(ii)将紧固件驱动到该结构体中。分开材料包括紧固件安装系统的多个钳爪扩张以分开材料。该方法进一步包括在紧固件安装系统将紧固件驱动到该结构体中后，该紧固件安装系统将第二紧固件装载到紧固件安装系统的装载位置。
所讨论的特征、功能和优点能在各种示例中独立地实现或者可以在与结合已有的其他示例实现，其进一步的详情在下面的描述和图可以看到。
附图说明
在所附权利要求书中详述了新颖性特征，该新颖性特征认为是说明性示例的特征。然而，通过参考下面本公开的说明性示例的具体实施方式，在结合附图阅读时，将最好地理解说明性示例、优选使用的模式以及进一步目的和描述。
图1a图释根据示例的示例性紧固件安装系统的透视图。
图1b图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的侧视图，其示出多个内部部件。
图2a-c图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的示例性驱动器头在关闭位置的主视图、侧视图以及俯视图。
图3a-c图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的示例性驱动器头处于扩张位置的主视图、侧视图和俯视图。
图4图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统可将紧固件驱动到其内的示例性结构体。
图5图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的示例性紧固件供给器和示例性驱动器头的透视图。
图6图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的示例性紧固件供给器的横截面视图。
图7a-b图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的示例性紧固件匣透视图和横截面视图。
图8a-b图释根据示例的图7a-b的示例性紧固件匣的示例性主体的俯视图和透视图。
图9图释根据示例的图7a-b的示例性紧固件匣的示例性部件的俯视图。
图10图释根据示例的图7a-b的示例性紧固件匣的示例性部件的仰视图。
图11图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的远端的透视图。
图12a-b图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的示例性紧固件匣的侧视图和横截面透视视图。
图13图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的横截面视图。
图14图释根据示例的用于将紧固件驱动到结构体中的示例性方法的流程图。
图15图释根据示例的用于与图14的方法一起使用的示例性方法的流程图。
图16图释根据示例的图1a的示例性紧固件安装系统的示例性驱动器头在关闭位置的俯视图。
具体实施方式
现在参考附图，将在下文更加全面地描述公开的示例，其中示出一些但非全部示例。实际上，可以描述若干不同的示例而且其不应该被解释为对此处阐述的示例的限制。而是，描述这些示例以便本公开彻底且完整并且将公开的范围充分地传达给本领域的那些技术人员。
如上面所述，当下的用于安装紧固件以便将货运面板固定到飞机结构体的系统和方法具有许多缺点。例如，现有的用于安装紧固件以便将货运面板固定到飞机结构体的方法会导致多种人体工学压力，并且还要求安装工在货舱中花费大量的时间。根据本公开的方法和系统有益地提供了用于安装紧固件以便将货运面板固定到飞机结构体的改进的方法和系统。
在一种示例中，描述的紧固件安装系统包括将紧固件驱动到结构体中的驱动器和将该紧固件装载到该驱动器的装载位置中的紧固件供给器。该紧固件供给器包括保持多个紧固件的紧固件匣。该紧固件安装系统还包括驱动器头，该驱动器头具有在关闭位置与扩张位置之间可移动的多个钳爪。在关闭位置中，多个钳爪形成刺破尖端以刺破结构体的材料。进一步地，当钳爪从关闭位置移动到扩张位置时，钳爪分开结构体的材料以创建穿过该材料的路径，其中紧固件被驱动穿过该材料。该紧固件安装系统有益地简化货运面板安装过程，减少与货运面板安装过程相关联的人体工学压力，以及减少货运面板安装过程要求的总时间。
现在参考图1a-b，说明了一种紧固件安装系统100。该系统100包括将紧固件驱动到结构体中的驱动器102和将该紧固件装载到该驱动器的装载位置中的紧固件供给器104。该紧固件供给器104包括用于保持多个紧固件的紧固件匣106。该系统100进一步包括驱动器头108，该驱动器头108包括在关闭位置与扩张位置之间可移动的多个钳爪110a-c。
图2a-c说明在关闭位置111的多个钳爪110a-c。在关闭位置111中，多个钳爪110a-c形成刺破尖端112以刺穿被紧固件插入的结构体的材料。进一步地，图3a-c说明在扩张位置113的多个钳爪110a-c。当钳爪110a-c从关闭位置111移动到扩张位置113时，钳爪110a-c用于分开结构体的材料以创建穿过该材料的路径，其中紧固件被驱动通过该材料。这种分开确保在紧固件被驱动到结构体中时材料不被卡在孔中。进一步地，刺破尖端112和钳爪110a-c的分开有助于在紧固件被驱动到结构体中时阻止材料缠上紧固件(例如，缠上紧固件的螺纹)。在一种示例中，每个钳爪110a-c都被弹簧装载。例如：如图2a-c和图3a-c所示，每一个钳爪包括弹簧装载的铰链114a-c。该弹簧装载的铰链114a-c用于将钳爪110a-c偏置到关闭位置。
钳爪110a-c可以由任何合适的材料制成。在一种示例中，钳爪110a-c包含金属，以便允许钳爪适于分开多种材料类型。在钳爪分开结构体的材料时，金属可有助于钳爪110a-c承受大量压力。然而，在另一些示例中，当然也可能是其他材料。
尽管图1a-图3c描绘了3个钳爪，不过更多或更少的钳爪也是可能的。例如，在一个示例中，驱动器头108包括四个或更多个钳爪。在另一示例中，驱动器头108包括两个钳爪。其他示例也是可能的。
在一种示例中，为使结构体的不同层互相固定，紧固件安装系统100用于将紧固件驱动到结构体中。在一种具体示例中，紧固件安装系统100可能用于将货运面板固定到飞机结构体。参考图4，描述了示例性货运面板安装过程。具体地，图4说明了示例性结构体120，紧固件安装系统100可将诸如紧固件122的紧固件安装到该示例性结构体120中。示例性结构体120包括多个层，其包括至少一个诸如面板124a-b的面板、泡沫126、飞机结构体128以及螺母130。在一种示例中，面板124a-b是玻璃纤维面板，泡沫126是泡沫带或其他顺应材料以便防止火和烟漫延到飞机的其他区域，并且飞机结构体128是与机身连接的支架。为了将面板124a-b固定到飞机结构体128，紧固件122可被插入到结构体120中。在另一示例中，结构体120包括一个面板而不是两个面板124a-b。
在一种示例中，结构体120包括至少一个具有预制孔的层和至少一个没有预制孔的层，并且紧固件安装系统100用于同时地(i)分开所述至少一个没有预制孔的层的材料以创建穿过该材料的路径和(ii)将紧固件驱动到该结构体中。比如，如图4所示，面板124a包括预制孔132a-c。类似地，面板124b、飞机结构体128以及螺母130也包括对应的预制孔。在另一方面，泡沫126是不包括有预制孔的层。当紧固件安装系统100被用于将紧固件122驱动到结构体120中时，紧固件安装系统100用于同时(i)分开泡沫126以创建穿过泡沫126的路径并且(ii)将紧固件驱动到结构体120中以将面板124a-b固定到飞机结构体128。
在一个示例中，紧固件122被装载在紧固件安装系统100中，并且在对驱动器102施加压力时，驱动器102将紧固件122驱动到结构体120中。具体地，参考图1a-4，操作紧固件安装系统100的安装工可以抵靠结构体120推动紧固件安装系统100的远端140(见图1a-b)。随着远端140被推抵于结构体140，刺破尖端112刺入泡沫126。进一步地，在向远端140施加压力的同时，操作工可以激活驱动器102的触发器142(见图1a-b)。激活触发器142引起驱动器102旋转接合紧固件112的钻头(例如，螺旋钻头)。
随着操作工继续向远端140施加压力，远端140由于压力被压缩。具体地，紧固件安装系统100包括伸缩部分143，随着操作工向远端140施加压力，该伸缩部分143能够在向近侧方向145上运动到本体153中。此压缩迫使紧固件122被驱动穿过驱动器头108的钳爪110a-c。随着紧固件122被驱动穿过钳爪110a-c，钳爪110a-c从关闭位置111移动到扩张位置113。从关闭位置111到扩张位置113的这个移动分开泡沫126，由此创建穿过泡沫126的路径，其中紧固件被驱动穿过该泡沫126。
操作工继续向远端140和触发器142施加压力直到紧固件122被驱动穿过飞机结构体128并且与螺母130螺纹接合。当紧固件与螺母130螺纹接合时，面板124a-b被固定到飞机结构体128。
在一种示例中，每个钳爪包括位于钳爪的内表面上的螺纹以与紧固件的头部接合。图5说明驱动器头108与未附接紧固件匣106的紧固件供给器104的透视图。由图5看出，驱动器头108包括在钳爪110a的内表面148a上的螺纹147a、在钳爪110b的内表面148b上的螺纹147b以及在钳爪110c的内表面148c上的螺纹147c。这些螺纹147a-c用于在紧固件122被驱动穿过多个钳爪110a-c时自对中紧固件122并且保持紧固件与驱动紧固件的螺旋钻头同心。在另一示例中，钳爪110a-c中的仅仅一些在其内表面上包括螺纹。在又一示例中，钳爪110a-c在其内表面上不包括螺纹。
在一种示例中，驱动器头108被连接到紧固件供给器104的表面。例如，如图5所示，驱动器头108被连接到远侧表面155。具体地，钳爪110a-c的弹簧装载的铰链114a-c被连接到远侧表面155。
在紧固件122被驱动到结构体120中后，操作工可以从结构体120移除紧固件安装系统100。在一种示例性实施例中，在从驱动器移除压力后，紧固件供给器104将第二紧固件自动装载到驱动器的装载位置。具体地，在紧固件122和螺母130螺纹接合之后，随着操作工从结构体120移除紧固件安装系统100，远端140在内部弹簧144(见图1b)提供的偏置力下解压。内部弹簧144在向远侧方向146上偏置远端140。随着远端140解压，紧固件供给器104将另一个紧固件自动装载到驱动器102的装载位置中。由于紧固件供给器自动装载另一个紧固件，所以此时操作工可以立即安装另一个紧固件。
图6描绘了紧固件供给器104的横截面。如图6所示，紧固件供给器104包括外壳149，外壳149包括其内装载有紧固件151的腔室151。紧固件122被描绘成处于腔室151内的装载位置150。在紧固件122被驱动到结构体120中并且从驱动器102移除压力后，紧固件供给器104可以迫使紧固件152到装载位置150中。紧固件供给器104包括将紧固件152引导到腔室151内的装载位置150的轨道156。
在一种示例中，轨道156包括开口158，其通向腔室151的装载位置150。在紧固件122安装期间，开口150可被阻塞(例如，当伸缩部分143在向近侧方向145移动(见图1a-b)时)。然而，当从驱动器移除压力并且由于弹簧144(见图1b)在向远侧方向146上偏置远端140而使得远端140解压时，该开口可被打通，以允许紧固件152被装载到装载位置150中。可以使用任何合适的力将紧固件152装载到装载位置150中。在一种示例中，紧固件供给器104经由紧固件匣106提供的偏置力(诸如弹簧力)将紧固件152装载到装载位置150中。
紧固件供给器104可以由任何合适的材料制成。例如，该紧固件供给器104基本由塑料材料组成。比如，紧固件供给器104、外壳149、腔室151以及轨道156可以基本由塑料形成。塑料可以有助于保持紧固件安装系统100的总重量为低。当然也可能是其它材料。
如上所述，紧固件匣106被配置成以保持多个紧固件。例如，紧固件匣106包括内体，该内体具有被配置成保持至少两排紧固件的螺旋轨道。进一步地，该紧固件匣包括相对于螺旋轨道可旋转且具有多个切口的圆盘，其中每一个切口跨越所述至少两排紧固件中的每一排，并且其中圆盘相对于螺旋轨道的旋转使多个紧固件移动通过螺旋轨道。
参考图7a-10，更详细地描述了紧固件匣106。如图7a-b所示，紧固件匣包括外壳200、圆盘206、装纳弹簧的弹簧套208、钥匙210以及中心杆212，该外壳200包括盖子202和主体204。如图8a-b所示，主体204包括内体214，该内体214具有被配置以保持多排紧固件的螺旋轨道216。螺旋轨道216包括第一排218、第二排220以及第三排222。这种公开的螺旋布置允许紧固件匣106以紧凑且轻质的方式保持大量螺钉。尽管图8a-b描绘三排紧固件，不过更多或更少的排也是可能的。比如，在一种示例中，螺旋轨道216包括四排或者更多排。在另一示例中，螺旋轨道216包括两排。
紧固件匣106可以由任何合适的材料制成。在一种示例中，紧固件匣106基本由塑料组成。塑料可以有助于保持紧固件安装系统的总重量为低。当然也可能是其它材料。
圆盘206、弹簧套208、钥匙210以及中心杆212被安排在外壳200内(见图7b)。圆盘206可相对于螺旋轨道216旋转并且包括多个切口224(见图9)。为了简化，图9具体指出三个切口224；然而，明显的是圆盘206包括很多其他切口。如图9所示，每一个切口224跨越多排紧固件中的每一排。具体地，每一个切口224跨越排218、排220以及排222。紧固件被定位成通过切口，并且圆盘206相对于螺旋轨道216的旋转使多个紧固件移动通过螺旋轨道216。为了促使紧固件前进通过螺旋轨道216，圆盘206可以被配置成以某一适当的方式旋转。在一种示例中，为了提供偏置力来旋转圆盘206，弹簧被联接到圆盘206。例如，参考图10，螺旋扭转弹簧226被装纳在弹簧套208内，并且扭转弹簧226提供偏置力来旋转圆盘206。扭转弹簧226的端部228被连接至杆229，杆229进而被连接到圆盘206。因此，弹簧可以偏置圆盘206来提供旋转。
在操作中，在紧固件122被安装后，弹簧226旋转圆盘206以使螺钉沿着螺旋轨道216移动。随着圆盘206旋转并且移动紧固件通过螺旋轨道216，该旋转迫使紧固件152通过轨道156和开口158并且进入装载位置150(见图6)。
紧固件匣106可保持任何合适类型的螺钉。比如，在一种示例中，紧固件匣106保持机械螺钉、木螺钉、金属板螺钉和/或凹头螺钉。尽管关于螺钉描述了紧固件匣106，不过在另一些示例中，紧固件匣106被配置成保持其他紧固件，诸如螺栓、铆钉、螺母以及钉子。也可能是其他紧固件。
进一步地，不同紧固件可以具有不同形状和尺寸。应当理解，紧固件匣106的零件可被改变以适应不同形状和尺寸的各种紧固件。在一种示例中，用于较长紧固件的主体204的深度比用于较短紧固件的主体204的深度更大。在另一示例中，用于较粗紧固件的圆盘206的切口224比用于较细紧固件的圆盘206的切口224更大。在另一示例中，用于较细紧固件的螺旋轨道216的排数大于用于较粗紧固件的螺旋轨道216的排数。
在一种示例中，紧固件匣106可从系统100移除。这允许操作工用新的紧固件匣更换空的紧固件匣。图11说明紧固件安装系统100的远端140的视图，其中紧固件匣106从系统100移除。紧固件供给器104包括连接器230，该连接器230能够与匣的对应连接器(诸如匣106的对应连接器232(见图9))接合。连接器230和对应连接器232被示为卡扣连接器。然而，可以使用任何合适的连接器。在一种示例中，连接器230和连接器232为螺纹、卡扣锁、卡扣、鲁尔锁、卡口、扣环或键槽。也可能是其他连接器。
尽管在图1a-11描绘的示例中，紧固件匣是具有保持多排紧固件的螺旋轨道的匣，不过也可能是其他紧固件匣的设计。比如，在另一示例中，系统100包括直夹匣。图12a-b说明一种示例性直夹匣250。该直夹匣250包括将紧固件偏置到装载位置150中的弹簧252。在所示示例中，直夹匣250被配置成保持约15个紧固件，而紧固件匣106被配置成保持约50至70个紧固件。诸如直夹匣250的直夹匣可用于在安装过程期间将系统100装配到较小空间(诸如狭窄的角落空间)中。也可能是其他紧固件匣。
在一种示例中，当紧固件匣被连接到紧固件安装系统100时，可以相对于紧固件安装系统100将紧固件匣布置成不同角度。比如，参考图1b，紧固件匣106基本上垂直于系统100的纵向轴线253。然而，在另一些示例中，可以相对于系统100的纵向轴线253将紧固件匣布置成不同角度。比如，参考图11和图12a-b，匣250的连接器254被呈角度布置，以致当匣250被连接到紧固件供给器104的对应连接器230时，匣250将被布置成相对于纵向轴线253处于约60度的角度。在一种示例中，匣250被布置成相对于纵向轴线253在25度至90度的角度之间。在另一示例中，匣250被布置成相对于纵向轴线253在25度至60度的角度之间。也可能是其他角度。将紧固件匣布置成不同角度可用于在安装过程中将系统100装配到狭小的空间中。比如，在安装工在圆筒(即，机身)内部工作且紧固件匣250的90度取向会限制在圆筒的下半部分(即，飞机的腹部)内驱动紧固件的能力的情况下，在25至60度之间的角度有助于允许在货仓内部使用紧固件安装系统100。
在一种示例中，紧固件供给器104和驱动器头108是被可移除地附接到驱动器102的附件的一部分。参考图13，紧固件供给器104和驱动器头108是附件270的一部分。附件270包括主体272。主体272包括伸缩部分143、本体153以及紧固件供给器104。在一种示例中，伸缩部分143和本体153基本上为圆形；然而也可能是其他形状。紧固件供给器104被配置成将紧固件装载到装载位置中以便由驱动器102驱动。进一步地，驱动器头108位于主体272的远端280。比如，在图13的示例中，主体272的远端108为紧固件供给器104的远端，并且驱动器头108被连接到紧固件供给器104的远侧表面。
主体272具有连接器274以附接到驱动器102的对应连接器276。在一种示例中，驱动器102是螺钉枪并且对应连接器276包括位于螺钉枪前的外螺纹。也可能是其他连接器和驱动器。比如，在另一些示例中，驱动器是铆钉枪、钉枪、冲击扳手或其他冲击驱动器。进一步地，在另一些示例中，连接器274和连接器276是螺纹、卡扣锁、卡扣、鲁尔锁、卡口、卡环或键槽。
在一种示例中，如参考图11和图13所见，紧固件供给器104被附接到伸缩部分143的远端282。伸缩部分的远端282包括钻头284(见图13)能够移动穿过的孔。在一种示例中，紧固件供给器104的外壳149(见图6)与伸缩部分143的远端282邻接，并且腔室151(见图6)的装载位置150与伸缩部分143的远端的、钻头284能够运动通过的孔对齐。在另一示例中，紧固件供给器104包括伸缩部分143，并且保持紧固件处于装载位置150的腔室151位于伸缩部分143内。进一步地，在此种示例中，通向腔室151的装载位置150的轨道156的至少某些部分可以被定位在伸缩部分143内。
尽管图13的示例说明了紧固件供给器104和驱动器头108是能够被可移除地附接到驱动器的附件270的一部分，不过在系统100的另一示例中，紧固件供给器104和驱动器头108被永久地连接到驱动器102。
图14示出了根据示例的用于将紧固件驱动到结构体中的示例性方法300的流程图，其中该结构体包括至少一个具有预制孔的层和至少一个没有预制孔的层。例如，在图14示出的方法300展示了一种方法的示例，该方法可以例如通过参考图1a-12b中所描述的紧固件安装系统100来执行。应当理解，对于此处公开的这种和其他过程和方法，流程图示出了本示例的一种可能的实施方式的功能和操作。本公开的示例的范围包含替代性的实施方式，根据本领域的技术人员所理解，可以不以与本公开所示出和讨论的顺序执行其功能，包括基本同时或者相反的顺序。例如，尽管该结构体在这种示例中包括至少一个具有预制孔的层和至少一个没有预制孔的层，不过在另一示例中，该结构体仅仅包括没有任何预制孔的层。
在框302处，方法300包括紧固件安装系统100同时地(i)分开所述至少一个没有预制孔的层以创建穿过该材料的路径以及(ii)将紧固件122驱动到结构体120中，其中分开材料包含紧固件安装系统100的多个钳爪110a-c扩张以分开该材料。在框304处，该方法包括在紧固件安装系统100将紧固件122驱动到结构体120中后，紧固件安装系统100将第二紧固件152装载到紧固件安装系统100的装载位置150中。
在方法300的一种示例中，所述至少一个具有预制孔的层包含面板124a-b和具有附接螺母130的飞机结构体128，并且所述至少一个没有预制孔的层包含位于面板124a-b和飞机结构体128之间的泡沫126。在这种示例中，该方法包含(i)紧固件安装系统100分开泡沫126以创建穿过泡沫126的路径和(ii)紧固件安装系统100将紧固件122驱动到面板124a-b、泡沫126、飞机结构体128以及螺母130中以将面板124a-b固定到飞机结构体128。
在方法300的另一示例中，紧固件安装系统100的多个钳爪110a-c扩张以分开材料包含随着紧固件移动穿过钳爪110a-c，钳爪110a-c从关闭位置111扩张到扩张位置113。
在方法300的一种示例中，随着向紧固件安装系统100施加压力，紧固件安装系统100同时分开材料并且将紧固件122驱动到结构体120中。进一步地，当从紧固件安装系统100移除压力时，紧固件安装系统100将第二紧固件152装载到装载位置150中。
图15示出了根据示例的用于与方法300一起使用的示例性方法310的流程图。具体地，在框312处，该方法包括，在紧固件安装系统100的多个钳爪110a-c扩张以分开材料之前，多个钳爪110a-c形成刺破尖端112并且用刺破尖端112刺破材料。
如上面所述，在关闭位置111中，多个钳爪110a-c形成刺破尖端112以刺破紧固件所插入的结构体的材料。在另一示例中，钳爪110a-c形成基本平坦尖端而不是刺破尖端。比如，图16图释了驱动器头108的示例，其中多个钳爪110a-c在关闭位置111形成基本平坦尖端112a。在一个示例中，该基本平坦尖端112a用于材料(例如，泡沫126)是其最上层的结构体。
在一种示例中，随着紧固件122被驱动穿过泡沫126，基本平坦尖端112a压缩泡沫126并且紧固件122刺破泡沫126。在此类示例中，当钳爪110a-c被压抵于泡沫126时，钳爪110a-c用于压缩泡沫126。这种压缩减小泡沫126的厚度，并且该减小的厚度有助于在紧固件刺破泡沫126的同时防止泡沫126缠绕紧固件122(例如，缠绕紧固件的螺纹)。
在另一示例中，并非紧固件122刺破泡沫126，而是，基本平坦尖端112a创建在紧固件要被驱动穿过的泡沫126中的整个路径。比如，使用者可以在泡沫126中创建定位孔或者另一切口(例如，一个或多个径向狭缝)。然后使用者可以用基本平坦尖端112a向泡沫126施加压力，并且随着钳爪110a-c移动到打开位置，该钳爪将创建紧固件被驱动所穿过的孔。在一种示例中，铰链114a-c被弹簧径向向外装载，以致当钳爪110a-c从关闭位置移动到打开位置时，钳爪110a-c径向向外滑动。
此处描述的示例性紧固件安装系统及方法提供了用于安装货运面板的改进的系统和方法。该公开的系统和方法有利地减少用于清理泡沫、插入紧固件以及锁紧紧固件以将货运面板固定到飞机结构体的工具和步骤的数量。如上面所提及的，在现有的安装系统和方法中，操作工用第一工具清理泡沫，手动插入紧固件，并且之后用螺钉枪拧紧紧固件。本公开的系统和方法有利地允许操作工使用单个工具在单个步骤内清理泡沫、插入紧固件以及锁紧紧固件以将面板固定到飞机结构体。这不仅减少了货运面板安装过程的总时间而且减少了在货运面板安装过程中操作工的人体工学压力。
进一步地，在现有的安装方法中，操作工在用螺钉枪驱动紧固件之前，还要将紧固件手动插入到结构体中。该公开系统和方法有利地从能够保持大量紧固件的轻便且紧凑的紧固件匣自动装载紧固件到驱动器中。从轻便且紧凑的紧固件匣自动装载紧固件不但减少货运面板安装过程的总时间而且减少了在货运面板安装过程中操作工的人体工学压力。进一步地，该公开的紧固件匣还有助于减少或防止在货运面板安装过程中的外来异物(fod)。
尽管本公开参考了货运面板的安装来描述了紧固件安装系统和方法，不过可以理解，在其他系统中也可以执行本公开的系统和方法。比如，在飞机的其他区域中可以执行本公开的系统和方法。进一步地，可以执行所公开的系统和方法来将紧固件驱动到用于其他行业(诸如汽车行业、建筑行业或者农业行业)的结构体中。其他示例也是可能的。
此外，尽管主要参照螺钉来描述本公开的紧固件安装系统和方法，不过应当理解的是该公开的紧固件安装系统和方法也可使用其他紧固件。在另一些示例中，由该公开的紧固件安装系统驱动的紧固件还包括螺栓、铆钉、螺母和钉子。也可能是其他紧固件。
任何合适的材料可以使用紧固件安装系统，包括但不限于金属和塑料。在一种示例中，材料被选择成最小化紧固件安装系统100的重量，以便减小或限制操作者的人体工程学压力。
用词汇“基本”意思是指所述特征不需要被精确地达到，而是可以在不妨碍特征试图提供的效果的量上发生偏差或变化，该偏差或变化包括例如公差、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其他因素。
进一步地，该公开包含根据如下条款的示例：
条款1.一种紧固件安装系统，包括：
将紧固件驱动到结构体中的驱动器；
将紧固件装载到该驱动器的装载位置中的紧固件供给器，其中该紧固件供给器包含保持多个紧固件的紧固件匣；以及
驱动器头，其包含在关闭位置和扩张位置之间可移动的多个钳爪，其中在关闭位置中，所述多个钳爪形成用于刺破该结构体的材料的刺破尖端，并且当钳爪从关闭位置移动到扩张位置时该钳爪分开结构体的材料以创建穿过该材料的路径，紧固件被驱动通过该材料。
条款2.条款1的紧固件安装系统，其中一旦向该驱动器施加压力，驱动器将紧固件驱动到结构体中，并且其中在紧固件被驱动到结构体中并且从驱动器移除压力后，紧固件供给器将第二紧固件自动装载到驱动器的装载位置中。
条款3.条款2的紧固件安装系统，其中该紧固件供给器包含弹簧，以便在紧固件被驱动到结构体中并且从驱动器移除压力后将第二紧固件偏置到驱动器的装载位置中。
条款4.条款1的紧固件安装系统，其中随着紧固件被驱动穿过多个钳爪，多个钳爪从关闭位置移动到扩张位置。
条款5.条款4的紧固件安装系统，其中多个钳爪中的每一个钳爪均被弹簧加载。
条例6.条款4的紧固件安装系统，其中多个钳爪中的每一个钳爪包括螺纹，该螺纹位于钳爪的内表面上以用于与紧固件头接合，其中随着紧固件被驱动通过多个钳爪，螺纹用于自对中紧固件。
条例7.条款1的紧固件安装系统，其中紧固件匣包含内体，该内体具有被配置成保持至少两排紧固件的螺旋轨道。
条例8.条款7的紧固件安装系统，进一步包含圆盘，该圆盘相对于螺旋轨道可旋转并且具有多个切口，其中每一个切口跨越所述至少两排紧固件中的每一排，并且其中圆盘相对于螺旋轨道的旋转使多个紧固件移动通过螺旋轨道。
条款9.条款1的紧固件安装系统，其中驱动器包含螺钉枪，并且其中驱动器头和驱动器供给器是可移除地附接到螺钉枪的可移除附件的一部分。
条款10.条款1的紧固件安装系统，其中紧固件匣被布置成相对于紧固件安装系统的纵向轴线呈25度-60度之间的角度。
条款11.用于驱动器的附件，该附件包括：
主体，该主体具有连接器以附接到驱动器的对应连接器；
紧固件供给器，其用于将紧固件装载到装载位置中以便被驱动器驱动，其中紧固件供给器包括紧固件匣以保持多个紧固件；以及
位于该主体的远端的驱动器头，其中驱动器头包含在关闭位置与扩张位置之间可移动的多个钳爪，其中在关闭位置中，多个钳爪形成刺破尖端以刺破结构体的材料，并且当钳爪从关闭位置移动到扩展位置时，钳爪分开结构体的材料以创建穿过该材料的路径，紧固件被驱动穿过该材料。
条款12.条款11的附件，其中随着紧固件被驱动通过多个钳爪，多个钳爪从关闭位置移动到扩张位置。
条款13.条款12的附件，其中多个钳爪中的每一个钳爪均被弹簧加载。
条款14.条款11的附件，其中紧固件匣包含内体，其具有配置成保持至少两排紧固件的螺旋轨道。
条款15.条款14的附件，进一步包含圆盘，该圆盘相对于螺旋轨道可旋转并且具有多个切口，其中每一个切口跨越至少两排紧固件中的每一排，并且其中圆盘相对于螺旋轨道的旋转使多个紧固件移动通过该螺旋轨道。
条款16.一种将紧固件驱动到结构体中的方法，其中该结构体包含至少一个具有预制孔的层和至少一个没有预制孔的层，该方法包括：
紧固件安装系统同时地(i)分开所述至少一个没有预制孔的层的材料以创建穿过该材料的路径以及(ii)将紧固件驱动到该结构体，其中分开材料包含该紧固件安装系统的多个钳爪扩张以分开该材料；以及
在该紧固件安装系统将紧固件驱动到结构体中后，该紧固件安装系统将第二紧固件装载到该紧固件安装系统的装载位置中。
条款17.条款16的方法，其中紧固件安装系统的多个钳爪扩张以分开该材料包含，随着该紧固件移动通过多个钳爪，紧固件安装系统的多个钳爪从关闭位置扩张到扩张位置。
条款18.条款16的方法，其中分开该材料包含：
在紧固件安装系统的多个钳爪扩张以分开该材料之前，多个钳爪形成刺破尖端并且用刺破尖端刺破该材料。
条款19.条款16的方法，其中紧固件安装系统同时地(i)分开至少一个没有预制孔的层的材料以创建穿过该材料的路径以及(ii)将紧固件驱动到该结构体中包含：随着向紧固件安装系统施加压力，分开材料并且将紧固件驱动到结构体中，以及
其中紧固件安装系统将第二紧固件装载到紧固件安装系统的装载位置中包含：当压力从紧固件安装系统被移除时，将第二紧固件装载到该装载位置中。
条款20.条款16的方法，其中至少一个具有预制孔的层包含至少一个面板和具有附接螺母的飞机结构体，其中至少一个没有预制孔的层包含泡沫，该泡沫位于至少一个面板与该具有附接螺母的飞机结构体之间，并且其中紧固件安装系统同时(i)分开至少一个没有预制孔的层的材料以创建穿过该材料的路径并且(ii)将紧固件驱动到结构体中包含：
该紧固件安装系统分开泡沫以创建穿过泡沫的路径；以及
该紧固件安装系统将紧固件驱动到至少一个面板、泡沫、飞机结构体以及螺母中以使至少一个面板固定到飞机结构体。
出于说明和描述的目，展示了不同的有利布置的说明书，并且该说明书没有意图穷举或者限制所公开形式的示例。对于本领域普通技术人员来说很多更改和变化是显而易见的。进一步地，与其他有利的示例相比，不同的有利的示例可以描述不同的优点。为了解释实施例的原理、实际应用以及使本领域的其他普通技术人员能够理解为了适用于预期的具体用途而带有多个修改的多个示例，挑选并描述了示例或者选择性示例。