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技術 リベット締結工具

出願人 ニューフレイエルエルシー
発明者 エイマードジェイチーティージェームズエムブラッドバリー
出願日 1999年10月21日 (20年8ヶ月経過) 出願番号 1999-299290
公開日 2000年5月9日 (20年1ヶ月経過) 公開番号 2000-126842
状態 特許登録済
技術分野 リベット締め
主要キーワード オーバタイム 揺動ボルト リベット打ち機 電気パネル 液圧ラム 電気制御モジュール ポータブルハウジング ピボット旋回
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

引張りヘッドの戻しスピードを高め、迅速なリベット充填締結サイクルを可能とするリベット締結工具を提供する。

解決手段

リベット締結工具には、引張りヘッドと、上記引張りヘッドに連結されたジョーケースが設けられ、上記ジョーケースが、引張りヘッドによってリベットマンドレル把持するように駆動される。リベットの締結が完了した後、引張りヘッドを元の位置に戻すため、引張りヘッドに空気が供給される。遠隔増圧器は、ピストン室内に配置された空気ピストンと、この空気ピストンに連結されると共に引張りヘッドに連通する油圧通路に連結されたラムハウジング内に伸びロッドとを備えている。引張りヘッドに供給される空気圧と組み合わせて、空気ピストンを格納位置に速やかに戻すため、加圧ガスの第1供給源が、ピストン室の第1端部に連通されると共に、加圧ガスの第2供給源が、ピストン室の第2端部に連通されている。ピストン室の第2端部は、格納位置にピストン押圧するに大き過ぎる圧力に立ち上がるのを防止するためにベントされている。

概要

背景

ブラインドリベットは、ステムの細い端部にヘッド部を有するマンドレル取付けられている管状リベット本体を備えており、マンドレルがリベット内から引張り出される際、マンドレルがリベットをかしめるようになっている。このマンドレルの引張りが設定力で阻止されると、マンドレルは破断する。この種リベットを用いて作動するリベット打ち機は、通常、上記リベットマンドレル係合される開口がその前端に形成されたハウジングを有する。このハウジング内には、マンドレルの周囲をきつく把持するチャック、及び作動機構、つまり、チャックを後方に引っ張り、リベットをかしめると共にマンドレルを切断する引張りヘッドが設けられている。

リベット締付機において、作業者は、トリガを引くことによって、上記リベット取付け工具ノーズに把持されたリベットを締結する。残っている使用済みマンドレルは、上記工具、及び回収管を介して、回収容器に引き寄せられる。近接スイッチは、使用済みマンドレルが回収容器に入る直前でそれを検知する。

手動式動力式のいずれについても、引張りタイプのブラインドファスナを締結するために使用される多種多様の工具が存在する。産業上の生産に対しては、マンドレルステムを引張るために、空気圧/液圧或いは電動アシストを備える動力工具を使用することが望ましい。これにより、リベット締結作業は容易となる。

リベットをリベット打ち機に送るプロセスを自動化することは知られており、このようなプロセスの例は、米国特許弟4,754,643号及び弟4,747,294号明細書に示されている。また、マンドレル回収プロセスを自動化することも知られており、このようなプロセスの例は、米国特許弟4,972,985号明細書に示されている。自動リベット送り及び廃棄に関する最も一般的な手法は、リベット取付け工具にブラインドリベットを案内すると共に、そこから、破断したマンドレルを導出する液圧式又は空気圧式動力機構を使用している。

概要

引張りヘッドの戻しスピードを高め、迅速なリベットの充填、締結サイクルを可能とするリベット締結工具を提供する。

リベット締結工具には、引張りヘッドと、上記引張りヘッドに連結されたジョーケースが設けられ、上記ジョーケースが、引張りヘッドによってリベットマンドレルを把持するように駆動される。リベットの締結が完了した後、引張りヘッドを元の位置に戻すため、引張りヘッドに空気が供給される。遠隔増圧器は、ピストン室内に配置された空気ピストンと、この空気ピストンに連結されると共に引張りヘッドに連通する油圧通路に連結されたラムハウジング内に伸びロッドとを備えている。引張りヘッドに供給される空気圧と組み合わせて、空気ピストンを格納位置に速やかに戻すため、加圧ガスの第1供給源が、ピストン室の第1端部に連通されると共に、加圧ガスの第2供給源が、ピストン室の第2端部に連通されている。ピストン室の第2端部は、格納位置にピストン押圧するに大き過ぎる圧力に立ち上がるのを防止するためにベントされている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ハウジング内に配置された油圧ピストンを有する引張りヘッドと、上記油圧ピストンに連結されると共に、上記引張りヘッドによってリベットマンドレル把持するよう駆動され、上記油圧ピストンの連続した移動によってリベット締結に必要な力を供給するジョーケースと、ピストン室内に配置された空気ピストン、及び上記空気ピストンに連結されると共に上記引張りヘッドに連通する油圧通路に連結されたラムハウジング内に伸びロッドを有し、上記空気ピストンが上記ロッドより大きな断面を有するようにした遠隔増圧器と、上記ピストン室の第1端部に連通する加圧ガスの第1供給源と、上記ピストン室の第2端部に連通する加圧ガスの第2供給源とを備えたことを特徴とするリベット締結工具

請求項2

上記ピストン室の第2端部は、大気ベントされていることを特徴とする上記請求項1に記載のリベット締結工具。

請求項3

上記ピストン室は、室スリーブを有し、上記ピストン室の第2端部は、室スリーブの周囲にベントされていることを特徴とする上記請求項2に記載のリベット締結工具。

請求項4

上記室スリーブは、上記ピストン室の上記第2端部に空気のベント通路を形成する少なくとも1つの凹部をその上端に備えたことを特徴とする上記請求項3に記載のリベット締結工具。

請求項5

上記ピストン室の上記第1端部には、クイックダンプ排出弁が設けられていることを特徴とする上記請求項3に記載のリベット締結工具。

請求項6

上記ピストン室の上記第2端部には、クイックダンプ排出弁が設けられていることを特徴とする上記請求項3に記載のリベット締結工具。

請求項7

上記ピストン室の上記第1端部には、クイックダンプ排出弁が設けられていることを特徴とする上記請求項1に記載のリベット締結工具。

請求項8

上記ピストン室の上記第2端部には、クイックダンプ排出弁が設けられていることを特徴とする上記請求項1に記載のリベット締結工具。

請求項9

ハウジング内に配置された油圧ピストンを有する引張りヘッドと、上記油圧ピストンに連結されると共に、上記引張りヘッドによってリベットマンドレルを把持するよう駆動され、上記油圧ピストンの連続した移動によってリベット締結に必要な力を供給するジョーケースと、ピストン室内に配置された空気ピストン、及び上記空気ピストンに連結されると共に上記引張りヘッドに連通する油圧通路に連結されたラムハウジング内に伸びる油圧ラムを有し、上記空気ピストンが上記油圧ラムより大きな断面を有するようにした遠隔制増圧器と、上記ピストン室の第1端部に連通する加圧ガスの第1供給源と、上記ピストン室の第2端部に連通する加圧ガスの第2供給源とを備えたことを特徴とするリベット締結工具。

技術分野

0001

本発明は、概括的には、リベット打ち機係り、特に、取付け工具に対しリベットを自動的に供給する自動送り機構を備えたポータブルリベット打ちステム、及びこのリベット打ちシステムの操作方法に関する。

背景技術

0002

ブラインドリベットは、ステムの細い端部にヘッド部を有するマンドレル取付けられている管状リベット本体を備えており、マンドレルがリベット内から引張り出される際、マンドレルがリベットをかしめるようになっている。このマンドレルの引張りが設定力で阻止されると、マンドレルは破断する。この種リベットを用いて作動するリベット打ち機は、通常、上記リベットマンドレル係合される開口がその前端に形成されたハウジングを有する。このハウジング内には、マンドレルの周囲をきつく把持するチャック、及び作動機構、つまり、チャックを後方に引っ張り、リベットをかしめると共にマンドレルを切断する引張りヘッドが設けられている。

0003

リベット締付機において、作業者は、トリガを引くことによって、上記リベット取付け工具ノーズに把持されたリベットを締結する。残っている使用済みマンドレルは、上記工具、及び回収管を介して、回収容器に引き寄せられる。近接スイッチは、使用済みマンドレルが回収容器に入る直前でそれを検知する。

0004

手動式動力式のいずれについても、引張りタイプのブラインドファスナを締結するために使用される多種多様の工具が存在する。産業上の生産に対しては、マンドレルステムを引張るために、空気圧/液圧或いは電動アシストを備える動力工具を使用することが望ましい。これにより、リベット締結作業は容易となる。

0005

リベットをリベット打ち機に送るプロセスを自動化することは知られており、このようなプロセスの例は、米国特許弟4,754,643号及び弟4,747,294号明細書に示されている。また、マンドレル回収プロセスを自動化することも知られており、このようなプロセスの例は、米国特許弟4,972,985号明細書に示されている。自動リベット送り及び廃棄に関する最も一般的な手法は、リベット取付け工具にブラインドリベットを案内すると共に、そこから、破断したマンドレルを導出する液圧式又は空気圧式動力機構を使用している。

発明が解決しようとする課題

0006

リベット取付け工具にリベットを自動送りするための従来装置の共通する欠点は、迅速な調整、進んだメインテナンス性サービス性、及び迅速な交換能力についてのニーズに対する配慮が不充分なシステムだということである。加えて、従来装置においては、リベット締結プロセスをスピードアップすると同様に、再装填能力をスピードアップする方法が、かなたくなに探求されている。

課題を解決するための手段

0007

上記及び付随的な目的を達成するため、本発明は、リベット通路からリベット締結工具のノーズ部にリベットを搬送する自動リベット供給装置を備えたリベット締結工具を提供する。このリベット供給装置は、締結ジョーを有するノーズの前方に伸長するように空気駆動され、リベットがジョーの前方位置になるように回転し、さらにリベットをジョーの中に公知の方法で搬送する。リベット供給装置は、手工具の後方から伸長するため、その角回転量は、上記締結工具を分解することなく調整され得る。また、リベット供給装置の行程長も、簡単に調整され得る。

0008

上記リベット供給装置の更なる特徴は、正の空気圧によって、上記供給装置を上記ノーズ部前方に伸張・回転するための方向と、リベット搬送後にリベット供給装置を戻す方向とに駆動される複動ピストンを備えている点にある。複動ピストンの使用により、リベット供給装置の操作スピードは大いに高められる。さらに、リベット供給装置の行程長又は角回転量を、上記全工具を分解することなく調整する能力は、異なる寸法のリベットに交換する或いはマイナーな調整を簡単に行うため、リベット供給装置を迅速に調整する能力を極めて増加する。

0009

また、本発明のシステムは、ポータブルハウジングとこのポータブルハウジングに連結された手工具と備えている。ポータブルハウジングは、リベット送り装置及び手工具に対する電気的及び空気的動力の供給を制御する電気的及び空気的モジュールを備えている。手工具に設けたトリガスイッチの作動、解除に対応し、ブラインドリベットは、送りボウルから通路を経由し往復逃し止め機構に供給され、この往復逃し止め機構は、連続的に送られてくるリベットを通路から管に搬送し、これらリベットは、圧縮空気によって、上記管を通り、手工具に設けられたリベット供給装置に搬送される。上記ポータブル自動送りリベット打ちシステムの種々の構成部品は、モジュールユニットとして上記ハウジングから別々に取外し可能に設計されているため、独立したモジュールユニットは、上記ハウジングから容易に取外し可能で、さらに交換モジュールとの交換も可能であるので、上記リベット打ち工具の休止時間は、必要な限り短縮される。

0010

本発明のポータブルリベット締結システムは、ハウジングにスライド可能に収納された抱え込みブロックとファスナをその中に受入れ保持する凹部とを有する逃し止め機構も備えている。抱え込みブロックは、異なる寸法のリベットに適合させるため、ほんの数秒で簡単に交換可能である。抱え込みブロックを迅速に交換する能力は、交換に必要とされる時間を短縮し、それによってリベット打ちシステム全体の効率が高まる。

0011

本発明のリベット締結工具は、そのピストン最前進位置に戻すために空気圧を使用すると共に、遠隔制御増圧器液圧ホースを介して連結された引張りヘッドを備えている。遠隔制御増圧器は、ピストン室に配置された空気ピストンと、この空気ピストンに連結され、上記液圧ホースに連結された液通路伸び液圧ラムを備えている。上記空気ピストンは、上記液圧ラムより大きな断面積を有し、上記増圧器が比較的低い空気圧から高い液圧を作り出すことを可能としている。加圧された第1のガス供給源は、上記ピストン室の第1端部に連通し、第2の加圧ガス供給源は、ピストン室の第2端部に連通する。ピストン室の第2端部は、ピストン室スリーブ周辺大気ベントされている。第2加圧ガス供給源は、空気ピストン上部に低圧空気バブルをもたらし、引張りヘッドのピストンが格納位置に戻るのをアシストする一方、このピストンの戻りスピードを増加する。空気ピストンがその格納位置に戻るスピードは、リベット締結工具が他のリベットを装填し、締結するためにリセットされるスピードと直接関係している。

0012

本発明のリベット締結工具は、トリガが押される時、コントローラが、リベットを締結するため遠隔操作される引張りヘッドに後退の指示を出す制御ストラティジを備えている。上記ジョーは、リベットマンドレルを把持し、締結プロセスを開始する。液圧が立ちあがると、高・低圧スイッチは、締結が始まる際の圧力増加感知ラッチ回路をセットする。高圧スイッチが再び低に落ちると、コントローラはリベットの締結が完了したと推定する。その際、遠隔制御増幅器は停止され、それと同時に、戻し空気は、上記工具の引張りヘッドを戻し始める。コントローラは、マンドレルの回収監視するため、マンドレル回収ウィンドウを開始する。上記工具のジョーを開くと、マンドレルは解放され、マンドレルは、マンドレルセンサを通過し回収容器に真空吸引される。マンドレルがマンドレルセンサを通過すると、マンドレル回収ウィンドウはリセットされる。上記工具が最前進位置に戻ると、リベット搬送装置は、新たなリベットを上記工具のノーズ部に装填する。高い締結/装填スピードは、回収通路内に2本ものマンドレルを同時に受け入れることを可能とするため、2つの分離したマンドレル回収ウィンドウが必要とされ、第1のマンドレル回収ウィンドウは、第1のマンドレルがマンドレルセンサを通過するや否や第3のリベットに利用できるようにされる。これら2つのタイマ(ウィンドウ)は、プロセス中、連続的に次々と再利用される。万一、詰まりが生じると、マンドレルセンサがマンドレルの通過を検出する前にタイムアウトしたことが上記ウィンドウにより検知され、マンドレルの回収が禁止されると、システムは停止することになる。

0013

本発明のシステムでは上記工具のノーズ部にセンサが設けられていないが、上記圧力スイッチにより、工具のノーズ部に装填されたリベットが存在するかどうかを推定することが可能となる。締結プロセスの間、システムは、圧力スイッチを監視することによりリベットの装填が完了したことを確認する。上記スイッチが短時間内、例えば、引張りヘッドがほとんど最後部位置まで移動するのに必要な時間内に圧力を検出したとすると、リベットは、上記したように装填されてプロセス中にあることが認識できる。トリガが作動されている時、リベット締結工具のノーズ部内にリベットが存在しないとすると、上記スイッチは、上記締結ウィンドウ内に圧力立ちあがりを検知せず、マンドレル回収ウィンドウは開始しないが、リベット供給装置の装填シーケンス起動する。

0014

本発明のさらなる適用可能領域は、以下に示す詳細な記述から明らかにされる。しかしながら、詳細な記述及び特定の例示は、本発明の好ましい実施態様であるが、単に、実例として示すことを意図されたもので、本発明の精神及び範囲内での種々の変更、改良は、この詳細な記述によって当業者に対し明らかにされる。

0015

本発明は、詳細な記述及び添付図面からより充分に理解される。

0016

また、ポータブル自動送りリベット打ちシステム10は、このリベット打ちシステムの重要な電気部品が取付けられた電気パネル/モジュール34を備えている。電気制御モジュール34は、外部電源35に接続されている。さらに、上記リベット打ちシステムの重要な空気部品を制御する空気パネル/モジュール36が設けられている。空気制御モジュール36は、圧縮機のような加圧空気源37に連結されている。電気パネル34と空気パネル36とのいずれもハウジング16の底面部及び上面部に配置された溝に支持されている。電気パネル34は、リベット打ちシステム10のその他の部品及びモジュールに接続した電気コネクタによって繋がれた複数のターミナルを備えている。遠隔制御増圧器モジュール40は、ハウジング16内に設けられており、連結部材14内に配置された液圧ホース42を通して液圧を供給すると共に、リベットを締結するためにジョーケース44を設置した引張りヘッド43を有する取付け工具に連結されている。

0017

仕切46は、ハウジング16を2つの包囲部に仕切るためにハウジング16内に設けられている。第1包囲部は、電気及び空気パネル34、36を内蔵し、第2包囲部は、リベット送りボウル18、逃し止め機構26、リベットホッパ20、遠隔制御増圧器40、及びマンドレル回収システム47を内蔵している。マンドレル回収システム47は、回収容器48及びマンドレル戻し管49を備え、上記マンドレル戻し管は、リベット締付工具12に連結されると共に、リベット締付工具12の上記ジョーケースによって解放されたマンドレルを受入れる。マンドレルセンサ50は、マンドレル回収システム47にマンドレルが戻されたことを検知するためマンドレル戻し管49近傍に設けられている。

0018

オペレータインタフェース56は、ハウジング16に対し選択的に取付けられるか、仕事台等の特殊形態で使用される場合には、図2破線像に最も良く示されているように、つなぎ縄のような電気コード58により、ハウジング16から引き離されることも可能である。オペレータ用インタフェース56は、ハウジング16或いは仕事台やキャビネット等の表面に取付けるため、磁化された裏板フック及びループタイプのファスナ、その他公知の固定システムを備えてもよい。

0019

リベット締結工具12は、図3乃至図12に示されるリベット供給装置60を備えている。リベット供給装置60は、トリガスイッチ66が設けられた握り部64を備えた手持ちハウジング62内に取付けられている。グリップ帯68は、握り部64に取付けられ、作業者がリベット締結工具12を保持し易いように調整可能となっている。グリップ帯68は、図4及び図5に示されるように、ハウジング62のいずれの側面にも取付け可能である。

0020

図12に詳細に示されるように、リベット供給装置60は、供給アーム74を支持するロッド72を収容する本体チューブ70を備えている。リベット供給装置60のロッド72は、本体チューブ70内を往復動するピストン76に連結されている。ロッド72は、ピストン76の内側ねじ切り部80に螺合されるねじ切り端部78を有する。ピストン停止部材カムアクチュエータ)82には、ロッド72のねじ切り部78に螺合する内側ねじが設けられている。ロッド72は、 向かい合う2つの平面部を有するほぼ円形状断面をしており(図14の断面図の最も良く示されている)、カム従動部材88内部に設けられると共に向かい合う2つの平面部を有しほぼ円形状断面をした対応開口86内にスライド可能に収容されている。カム従動部材88は、その対向側面に一対のドエルピン90を支持しており、このドエルピンは、径外方向に配置された同軸心カムスリーブ94に設けられたカム溝92に係合している。カムスリーブ94は、内側肩部96を備え、この内側肩部は、カム従動部材88と肩部96との間に介設されたコイルスプリング98の座とされている。スプリング98は、カム従動部材88を、図12に示す矢印A方向にバイアスするので、各ドエルピン90は、カム溝92の一端側に各々係合する。

0021

リベット供給装置60は、後部シリンダキャップ100を備え、この後部シリンダキャップには、室104に加圧ガスを供給してピストン76を矢印B方向に駆動するため、通路106を通してピストン室104と連通する第1取付け部品102が設けられている。第2取付け部品108は、シリンダキャップ100に設けられ、ロッド72内部に設けた中央通路112内に伸びる管110と通路109を介して連通している。O−リング113は、管110と中央通路112との間に設けられている。一対の空気管115a、115b(図3参照)は、リベット供給装置60を制御可能に動作させるため、第1及び第2取付け部品102、108に各々連結されている。加圧空気が、空気管115a及び第1取付け部品102を通して供給されると、ピストン76は矢印B方向に駆動され、そこで、ロッド72は、本体チューブ70外側まで伸びることになる。ピストン停止部材82が、カム従動部材88と係合すると、カム従動部材88はスプリング98のバイアスに抗して押圧される。ドエルピン90が、カム溝92のほぼ螺旋状側面に沿って動くと、カム従動部材88、それに従ってロッド72の回転が誘起される。

0022

図6及び図9において、リベット供給装置60のロッド72及び供給アーム74は、図12の断面図に示されるような、格納位置にある。格納位置では、供給アーム74の端部内に設けられた搬送ブッシュ114は、リベット供給管30の受けブッシュ116に対向して配置される。吸込み圧力は、空気管115a、第2取付け部品108、ロッド72内の中央通路112、これと連通した供給アーム74内の通路118、次に、これと連通した搬送ブッシュ114内の中央通路120を通して供給される。リベットRが、逃し止め機構26からリベット供給管30によって搬送された後、このリベットは上記吸込み圧力により保持される。この時、加圧ガスが第1取付け部材102を通して供給され、ピストン76が本体チューブ70に沿ってスライドし、ピストン停止部材82がカム従動部材88に係合している間は、第2取付け部材108からの吸込み圧力は維持される。図7及び10は、ピストン停止部材82がカム従動部材88と係合した時点における、ロッド72及び供給アーム74の向きを示している。この時、ピストン停止部材82は、スプリング98のバイアス力に抗して、カム従動部材88をカムスリーブ94に対して動かすため、ドエルピン90は、ほぼ螺旋状のカム溝94に沿って移動し、カム従動部材88及びロッド72をカムスリーブ94に対して回転させ、その結果、ロッド72及び供給アーム74は、図8及び図11に示すように方向付けられる。ピストン76が最も伸長した位置に達した時、ロッド72は、一杯に伸ばされ、供給アーム74は、引張りアダプタ及びジョーケース43/44のノーズ部124と一直線上に位置するように回転される。その際、正圧が、第2取付け部材108を通して導かれるため、リベットは、間隙を横切って取付け工具43/44のノーズ部124に吹き飛ばされ、そこで、真空によって適切な場所に保持される。第3取付け部品128は、リベット供給装置60内に設けられ、空気管130(図3参照)に連結されている。第3取付け部品128は、ピストン室104の第2端側と連通しており、加圧ガスをピストン76の第2側に供給し、ピストン76をその格納位置に押しやるため、供給アーム74は、再装填サイクルを開始するためリベット供給管30の受けブッシュ116と再び一直線上に位置するようにされる。後部シリンダキャップ100は、ピストン室104の第1端側をシールするO−リング132を備えている。カムスリーブ94には、ピストン室104の第2端側を密封して閉塞する一対のO−リング134が設けられている。前端キャップ136は、カムスリーブ94の解放端内に設けられている。テフロンワッシャ138及びシール/シールスリーブアセンブリ140は、カムスリーブ94の開口内部において、ロッド72の周囲に設けられている。ピストン76には、磁気リング142が設けられており、この磁気リングは、ピストン76の位置を検知する外部センサ(図示せず)と協働する。ピストン76が格納位置に戻されると、上記外部センサは、上記コントローラに信号を送り、他のリベットを上記工具に送るように逃し止め機構26を作動させる。

0023

ピストン76には、図15に示されるように、一対の穴146が設けられている。穴146は、図16に示されるように、リベット供給装置用調整工具150が係合できるように設定されている。調整工具150は、円筒状本体部152、及び押えねじ156によって本体部152に取付けられたハンドル154を備えている。一対のドエルピン158は、本体部152の端部に差し込まれている。ロッド72の角移動量を調整するため、シリンダキャップ100が本体チューブ70から取外された後、調整工具150が本体チューブ70内に挿入され、ドエルピン158をピストン76の穴146に係合する。調整工具150を介してピストン76をロッド72に対して回転させると、ピストン76がロッド72に対しねじ係合されているため、ピストン76の回転により、ピストン停止部材82とピストン76との間の距離が調整される。ピストン停止部材82とピストン76との間の距離は、ロッド72及び供給アーム74の角移動量を決定する。このように、上記ロッドが一杯に伸ばされた位置における供給アーム74の角方位を、単に、シリンダキャップ100を取外し、調整工具150を使いピストン76を調整することによって、簡単に調整することができる。

0024

ロッド72に関する“行程(throw)”、つまり移動距離を調整するため、ピストン停止部材82をロッド72に対し調整することができる。換言すると、ピストン停止部材82とロッド72との間のねじ係合を調整することにより、ピストン停止部材82とカム従動部材88との間の距離が調整される。この距離は、ロッド72及び供給アーム74の“行程”を決定する。従って、本発明のリベット供給装置60を異なる長さを持つ異なる寸法のリベットにおいて利用するため、カムスリーブ94を、ロッド72、供給アーム74、及びピストン76と共に本体チューブ70から外に引き出せば、ピストン停止部材82を、ロッド72のねじ切り部78に対し回転調整することが可能となる。

0025

リベット供給装置60の“行程”は、異なる寸法のリベットへの切替えが要求される際、調整される。ロッド72及び供給アーム74の角移動量の調整は、供給アーム74の搬送ブッシュ114が、一杯に伸ばされたリベット供給位置において、取付け工具126のノーズ部124とうまく一直線上に位置しない場合に必要とされる。上記リベット供給装置に変更を加え得ることが予想されるが、その場合、角移動量が調整されるという方法により、上記“行程”は調整され、さらに、上述されたような実施例で“行程”が調整されるものと類似した方法で、角移動量は調整され得る。

0026

以下、図17乃至24に沿って、本発明の改良された逃し止め機構26が記述される。逃し止め機構26は、トラック24の底部に取付けられた逃しハウジング170を備えている。リベット抱え込みブロック28は、逃しハウジング170内にスライド可能に収容されており、リベットRを受入れ保持するための凹部172備えている。抱え込みブロック28は、ピストン(図示せず)に連結された駆動ロッド174に連結されており、この駆動ロッドは、空気シリンダ176内に配置されている。駆動ロッド174は、抱き込みブロック28の一側に配置され長溝180に受入れられるヘッド部を有する端部取付け部品178を備えている。溝180は、端部取付け部品178を収容するT型断面を有する。凹設されたリベット収容溝172は、図23に示すように、その上にリベットフランジを載せる肩部182、及びそこにマンドレルを収容するマンドレル収容溝部184を有する。リベット収容溝172及びマンドレル収容溝184の各々は、傾斜端部172a、184aを、それぞれ備えている。傾斜端部172a、184aは、抱え込みブロック28が供給位置に移動する時、次に通路から出される順にある第2リベットを邪魔にならない所に転がし、それを通路24に押し戻すカム表面を備えているので、逃し止め機構内に無理やり詰め込まれるのが防止される。駆動ロッド174の端部取付け部品178は、溝180を自由にスライドできるようになっているので、抱え込みブロック28は、単に、上方に持ち上げることにより、図19に示されるように、逃し止めハウジング170から取外すことができるので、本発明の逃し止め機構26が、異なる寸法のリベットを用いて利用するために交換される間、異なる寸法のリベットを収容する溝172を有する抱え込みブロック28の交換、及び駆動ロッド174の端部取付け部品178との連結を、迅速かつ簡単に行うことができる。

0027

抱え込みブロック28は、上部プレート190を抱え込みハウジング170上に設けることによって、逃し止めハウジング170内に保持される。上部プレート190は、逃し止めハウジング170から上方に伸びた位置決めピン194を受入れる一対の穴192を備えている。位置決めピン194は、蝶ねじアセンブリ196が上部プレート190を逃し止めハイジング170に固定するように、上部プレート190を適所に保持する。蝶ねじアセンブリ196は、ピボットピン198によって逃し止めハウジング170に枢着された揺動ボルト197を備えている。揺動ボルト197は、上部プレート190の一側に配置された溝200内に受入れられ、上部プレート190の上面は、蝶ナット202により下方に締付られる。

0028

締付リング204は、上部プレート190上に設けられており、逃し止め案内管206を包囲している。リベット供給管30は、逃し止め案内管206に取付けられ、締付リング204により適所に保持される。加圧空気源は、空気管208によって逃し止めハウジング170の底部に供給され、リベット収容溝172に在るリベットRをリベット供給管30に押し込む。抱き込みブロック28は、リベットがトラック24から受入れられ、抱え込みブロック28のリベット収容溝172内に保持されている第1装填位置から移動される。その際、シリンダ176は、駆動ロッド174が抱き込みブロック28を第2リベット供給位置に移動させるように、空気管210(図3参照)により加圧され、上記第2リベット供給位置において、リベット収容溝172は、空気管208と上部プレート190上に配置された逃し止め案内管26とを連通し、その結果、リベットRはリベット供給管30を通して供給されることになる。駆動ロッド174及び抱え込みブロック28を“hose”、つまり装填位置に戻すために、空気管211(図3参照)により、他の加圧ガス源がシリンダ176に連通する。

0029

異なる寸法のリベットへの交換の間、又は洗浄メインテナンスの間、蝶ナット202を緩めると共に遥動ボルト197を上部プレート190から外すようにピボット旋回させて、上部プレート190を逃し止めハウジング170より取上げることによって、上部プレートを、逃し止めハウジング170から簡単に取外すことができる。同時に、単に、抱え込みブロック28を上方に持ち上げ、端部取付け部品178を溝180の外にスライドさせ、抱え込みブロック28を駆動ロッド174の端部取付け部品178から取外すことによって、抱え込みブロック28を取外すことができる。改良された逃し止め機構26により提供された迅速な交換、洗浄、及びメインテナンスの能力は、本発明のリベット打ちシステムの効率を高める。

0030

図3において、リベット締結工具12は、機械加工されたアルミニウムハウジング43b内に液圧ピストン43aを設けた引張りヘッド43を備えている。このピストンは、継手を介してジョーケース44に連結され、作動の間、例えば、液圧ホース212によって液圧ピストン43aに液圧が供給される間、ジョー44は、ノーズ部から移動し、リベットマンドレルを拘束する。継続される移動により、標準リベットを効果的に締付るために充分な力とストロークが与えられる。液圧が取除かれると、直に、ピストン43aをその最前方位置に戻すように、引張りヘッド43には、空気管214を介して油圧ピストン43aの反対側に空気圧が供給されるようになっている。

0031

液圧供給管212は、遠隔制御増圧器40に連結されている。図25に示すように、遠隔制御増圧器40は、増圧室スリーブ222を有する増圧室220を備えている。空気ピストン224は、増圧室220内にスライド可能に収容されており、この空気ピストンには、増圧室スリーブ222に係合するシール226が設けられている。ロッド228は、空気ピストン224に取付けられており、液圧オイル232が満たされたラムハウジング230内の密封された円筒状開口内に伸びている。シール233は、ロッド228とハウジング230との間に設けられている。空気管234の形をとる加圧空気源は、弁236に連結されており、この弁は、増圧室220の第1端部と連通するクイックダンプ排出弁238に連結されている。空気管240の形をとる第2の加圧空気源は、増圧室220の第2端部242に連通するように設けられている。クイックダンプ排出弁244は、増圧室220の第2端部242に連通するよう設けられている。ラムハウジング230は、複数の取付け部品によって液ホース212に連結されている。

0032

液圧スイッチ250及び低液圧スイッチ252は、液圧通路212と連通するよう設けられている。空気ピストン224に供給される空気圧は、ロッド228により、より小さな断面を持った液圧オイル柱232を排出させる。上記ピストン面に作用する多量の空気により、ピストン224及びロッド228は、上方に押される。空気ピストン224とロッド228の上面との面積差は、低空気圧から高液圧を生み出すことを可能とする。

0033

空気ピストン224が上方に移動すると、排出ダンプ弁244は、ピストン224の上面にある空気を排出するために開かれる。高圧オイル柱232は、液圧ホース212を通して流れ、引張りヘッド43の液圧ピストン43a後退させ、リベットを締結する。

0034

マンドレルの切断が、下記の様に、液圧スイッチ250及び252によって検出された時、コントローラ34は、弁236の作動を停止し、調整された供給空気をクイックダンプ排出弁244経由で空気ピストン224の上面に供給する遠隔制御弁(図示せず)を作動させる。リベット締結工具12内に配置された引張りヘッド43のピストン43a背部の空気と、空気ピストン224上面の空気バブルとの連結によって、引張りヘッド43とジョーケース44は、格納位置に戻される。空気ピストン224上面の戻し空気は、室220の上端部、つまり第2端部242が増圧室スリーブ周囲及び大気ベントされているため、圧力が立ち上がることはない。スリーブ227には、上部端において空気ベント通路を形成する複数の凹部222aが設けられている。室220には、その下部に複数のベント穴220aが設けられている。室220の上面に導入される空気流量とスリーブ222を通じて漏出する能力との差は、空気ピストン224を戻すアシスト力に相当する。増圧室220の上部空気をベントすることなく、空気ピストン224の上面に相当な圧力を供給し、ロッド228を急速に引き抜き、シール233を通して液圧通路に空気を導入させることも可能である。増圧室220の上面部の大気ベントは、圧力増加を制限することにより、圧力増加の可能性を排除する。空気ピストン224上面への空気供給は、リベット打ちシステムコントローラ34によって制御され、約1秒後に停止される。

0035

迅速な装填及び締付のサイクルを達成するため、本発明の遠隔制御増幅器の設計は、全システムの復帰をアシストすべく、増圧ピストン224の上面に低圧バブルを形成し、取付け工具126の引張りヘッド43の戻しスピードを短縮している。本発明の増圧器40を利用することによって、単に、引張りヘッド43のピストン背部の空気圧を利用し、引張りヘッド43のピストン前方オイルを、ホース212を介して戻すようにして、空気ピストン224をその初期位置までに戻すものと比較し、本発明による戻しスピードは、約半分に短縮される。

0036

一連のリベット締結及びマンドレル回収シーケンスは、図3により説明される。トリガ66が押される時、コントローラ34は遠隔制御増幅器40を作動させ、この遠隔制御増幅器は、引張りヘッド43に液流体を供給し、引張りヘッド43を後退するように駆動する。トリガ66が押される時に、コントローラ34は、“リベット締結”ウインドウ、つまり時間周期を開始する。その際、ジョーケース44は、リベットマンドレルを把持し、締結プロセスを開始する。液圧が立ち上がる際、高、低圧力スイッチ250、252は、各々、締結が開始される際の圧力増加を検知し、ラッチ回路をセットする。高圧力スイッチ250が再び低に落ちる時、コントローラはリベット締結が完了したと推定する。

0037

図27は、一般的なリベット締結特性を示し、ここにおいて、時刻t0で、トリガ66の作動によりリベット締結シーケンスが開始し、リベット締結ウインドウが開始される。時刻t1で、マンドレルがジョー44によって把持され、液圧が低圧状態立ち上がり始める。低圧力スイッチ252は、時刻t2で低圧極限値PL以上に上昇する液圧を検知し、一方で、高圧スイッチ250が時刻t3で高圧極限値PH以上に上昇する液圧を検知する。時刻t4で、マンドレルが破断すると、液圧は急速に低下し、さらに、時刻t5で、この圧力が高圧極限値PH以下に低下したのを高圧スイッチ250によって検知し、ここでコントローラ250は、リベット締結が完了したと推定する。この時、遠隔制御増圧器40に対する作動圧を停止すると共に、戻し空気の作動が開始され、同時に、工具引張りヘッド43の戻しが開始される。コントローラ34は、マンドレルMの回収を監視するため、マンドレル回収ウインドウを開始する。この時間間隔は、調整可能で、例えば、マンドレルが完全に解放、回収される通常の時間より20%長いもの(例えば、一般的なマンドレル回収時間である2秒に対し約3秒)に設定できる。引張りヘッド43が戻される際、工具ジョー44は開かれ、マンドレルMは解放され、マンドレルは、真空圧により、マンドレルセンサ50を通過して回収容器44内に吸引される。マンドレルセンサ50を通過する際、マンドレル回収ウインドウはリセットされる。上記工具が最も前方に戻された際、リベット供給装置60は、上記工具のノーズ部124内に新しいリベットを装填する。高い締結/装填スピードは、回収通路内に2本ものマンドレルを同時に受け入れることを可能とするため、2つ(時にはそれ以上)の分離したマンドレル回収ウィンドウが必要とされる。2つのマンドレル回収ウィンドウを持つ場合、第1のマンドレル回収ウィンドウは、第1のマンドレルがマンドレルセンサ50を通過するや否や第3のリベットに利用できる。これら2つのタイマ(又は、ウィンドウ)は、プロセス中、連続的に次々と再利用される。マンドレルの回収が禁止されるたとすると、これは、マンドレルセンサ50がマンドレルの通過を検出する前に、マンドレル回収ウィンドウにより、時間切れが検知されたということである。2つのマンドレル回収ウィンドウを持つ場合、回収通路内に2本ものマンドレルを存在させることが可能であるが、上記故障が、全締結機能を禁止してから、解消、リセットされるまで、その限りでない。

0038

上記リベット締結工具は、工具に装填されたリベットが存在するかどうかを判断するセンサを使用していない。上記制御システムでは、リベット装置予定の装填を完了したかを推定している。締結プロセスの間、圧力スイッチ250、252を監視することによって、正常な状態であるか否かが検証される。上記スイッチ250、252が、リベット締結ウインドウ以内、例えば、引張りヘッド43がほとんど最後退位置まで移動するのに必要な時間内(例えば、40ms)、で圧力検出する場合、上記したように、リベットは、装填されプロセス中にあると認識される。トリガ66が作動されている時、ノーズ部124内にリベットが存在しないとすると、上記スイッチ250、252は、リベット締結ウィンドウ内に圧力の立ちあがりは検知せず、マンドレル回収ウィンドウを開始せず、リベット供給装置60の装填シーケンスを起動する。従来のマンドレル回収システムを利用する自動リベット締結システムと比較し、本発明の制御シーケンスは、リベット打ちシステムの操作スピードを向上する。従来システムにおいては、リベット締結工具は、既に使用済みのマンドレルがマンドレルセンサを通過して収容されるまで装填は行うことができない。しかし、本発明によれば、第1リベットを締結し、その後、マンドレル回収システムに係るマンドレルセンサにマンドレルが到達する前に、第2リベットを締結することが可能である。このように、作業者は、第2リベットの作業を行う前に、マンドレルが検知される待つ必要はない。

0039

さらに、本発明の制御システムによれば、マンドレルの破断が検出されるや否や、引張りヘッドに対する液圧供給が停止されるので、引張りヘッドは、直に開始位置に戻され、他のリベット締結シーケンスを開始する準備を整えることができる。このように、マンドレル破断が検出された後、上記システムは、もはやそれ自身をリセットする必要がないので、本発明によるリベット締結工具の操作スピードは高められる。

0040

本発明は上記の如く説明されたが、本発明は多くの方法により変更され得るのは明らかである。このような変更は、本発明の精神、範囲を逸脱するものとはみなされず、当業者にとって明らかな全てのこのような変更は、本発明の請求範囲に含まれるものである。

図面の簡単な説明

0041

図1本発明のポータブル自動送りリベット打ちシステムを使用している作業者の透視図。
図2本発明によるポータブル自動送りリベット打ちシステムの種々のモジュール部品を説明する本発明のポータブル自動送りリベット打ちシステムの透視図。
図3本発明の自動送りリベット打ちシステムの各モジュール、及び相互の連結を示す概略図。
図4本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
図5本発明によるリベット締結工具の左側面視による透視図。
図63つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
図73つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
図83つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
図93つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す左側面視による透視図。
図103つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す左側面視による透視図。
図113つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す左側面視による透視図。
図12本発明によるリベット供給装置の断面図。
図13本発明によるリベット供給装置のカムスリーブの一部断面図。
図14図12の、14−14線断面図。
図15本発明によるリベット供給装置のピストンの端面図
図16本発明によるリベット供給装置用調整工具の側面図。
図17本発明による送りボウル及び逃し止め機構の透視図。
図18図17に示された送りボウル及び逃し止め機構の異なる角度からの透視図。
図19上部プレートを取外した状態での本発明の逃し止め機構の透視図。
図20上部プレートを組付け位置に配置した状態での図19に示された逃し止め機構の透視図
図21本発明によるリベット案内通路及び逃し止め機構の上面図。
図22上部プレートをその組付け位置に固定する蝶ねじを説明する本発明による逃し止め機構の側面図。
図23本発明による逃し止め機構の抱き込みブロックの透視図。
図24本発明による駆動ロッドのヘッドを受入れる溝を説明する図23に示された抱き込みブロックの側面図。
図25本発明による遠隔制御増圧器の断面図。
図26本発明の中央アセンブリの接続部品を説明する本発明によるポータブル自動送りリベット打ちシステムの透視図。
図27オーバタイムを想定した液圧を持つ一般的リベット締結特性、及びマンドレルの検出が検知される間のウィンドウを説明する説明図。

--

0042

12リベット締結工具、24送りトラック、26 逃し止め機構、28 抱え込みブロック、30リベット供給管、34電気制御モジュール、36空気制御モジュール、40遠隔制御増圧器、43引張りヘッド、43a液圧ピストン、44ジョーケース、47マンドレル回収システム、50 マンドレルセンサ、60リベット供給装置、70本体チューブ、72ロッド、74供給アーム、76ピストン、94カムスリーブ、82 ピストン停止部材、88カム従動部材、92カム溝、98スプリング、112ロッド内の中央通路、118 供給アーム内の通路、170 逃しハウジング、124ノーズ部、172 リベット収容溝、172a・184a 傾斜端部、174駆動ロッド、176空気シリンダ、179 端部取付け部品、180長溝、190 上部プレート、194位置決めピン、196蝶ねじアセンブリ、197揺動ボルト、200 溝、212液圧ホース、222増圧室スリーブ、224空気ピストン、230ラムハウジング、238クイックダンプ排出弁、250 高液圧スイッチ、252 低液圧スイッチ、R リベット、M マンドレル。

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