EP0768128B1 - Appareillage de rivetage opérant par chocs et procédé de mise en oeuvre de cet appareillage - Google Patents

Appareillage de rivetage opérant par chocs et procédé de mise en oeuvre de cet appareillage Download PDF

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EP0768128B1
EP0768128B1 EP96402152A EP96402152A EP0768128B1 EP 0768128 B1 EP0768128 B1 EP 0768128B1 EP 96402152 A EP96402152 A EP 96402152A EP 96402152 A EP96402152 A EP 96402152A EP 0768128 B1 EP0768128 B1 EP 0768128B1
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EP
European Patent Office
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riveting
rivet
workpieces
hole
driving means
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EP96402152A
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Sylvain Guerin
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Dassault Aviation SA
Original Assignee
Dassault Aviation SA
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Publication date
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    • Y10T29/53061—Responsive to work or work-related machine element

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for riveting and a method of implementing this equipment.
  • a rivet is a connecting member intended to connect together two or more pieces each drilled with a hole.
  • the rivet includes a rod which is intended to be threaded in the parts holes, after these holes have been brought in axial coincidence.
  • the rod must be threaded in the holes in such a way that part of the rod makes projection from each end of the passage formed by the juxtaposed holes.
  • the rod is deformable, and / or is associated to a deformable ring, which is part of the rivet.
  • the deformation of the rivet can be obtained using forces acting slowly, or by single or repeated shocks.
  • an "anvil” that is to say a piece that we can consider as fixed and undeformable
  • we place one end of the rivet resting on the anvil and we exercise the shock (s) using a “snap” which acts on the opposite end of the rivet rod.
  • This way of to do is not entirely satisfactory in terms of theoretical, because the deformation of the part of the rivet which is close to the anvil causes a slight displacement, or deformation, parts.
  • the need to have a fixed or large anvil is a constraint annoying.
  • the rivet to be shaped is initially made up of a symmetrical cylindrical part, homogeneous, placed symmetrically with respect to the parts to be riveting, it is clear that the result, as far as displacements and constraints imposed on these parts, will the better the difference between the kinetic energies of the two percussion tools, and the time interval that will separate their impact on one end of the rivet, will be more low. It will not be exactly the same in case the rivet to be shaped is not symmetrical, and presents a head for example. Many other factors can intervene: for example, if we consider that a shock is the very rapid application of a force to an object, the mode of variation of this force is not unimportant.
  • the object of the present invention is to provide a riveting apparatus which, operating according to the principle of "synchronous percussion" is simpler, less bulky, easier to use and less expensive than those of the prior art.
  • the invention provides a riveting apparatus of the type comprising two tools capable of acting in a substantially synchronous manner on the opposite ends of a rivet, this apparatus comprising two bearing members, on each of which is mounted a latch assembly, movable along a defined path, means for holding the load-bearing organs in a position such that when an active face of the dowel comes into contact with a corresponding end of the rivet, this active face moves substantially parallel to the axis of the rivet, each carrier member being provided with training means capable of communicating to the corresponding bolt moving along its trajectory towards the other sufficient energy for shaping the rivet, control means being provided for actuating the means almost simultaneously of drive, this apparatus having for particularity that the drive means each include a motor electric capable of printing a speed such that when the dowel meets the rivet, the snap assembly has kinetic energy sufficient to form the rivet, and the control means are capable of operating the two drive means of such that the snaps meet the rivet at format with a time difference and a difference kinetic energy lower than limits chosen for avoid moving or moving parts
  • set with snap means here a set of elements joined together and comprising a snap, which is a piece intended to come and exercise impact on the rivet, this part preferably being in one material capable of withstanding a large number of impacts without deformation or degradation, a mass, the inertia of which is calculated according to the desired result, and possibly connecting means for connecting the head and the earth training means.
  • Electric motor must have starting torque very important if you relate to its weight and space, in order to best communicate energy desired kinetics.
  • the brushless electric motors are the ones that meet the better under these conditions.
  • each chisel by relation to the support member is rectilinear.
  • This arrangement is known in the prior art. Note that other trajectories are possible. For example, for reduce friction, we can predict that the assembly snap is mounted on a swivel arm.
  • the drive means include at least one ball screw comprising a shaft and a cage, one of these components being driven by the engine and the other being arranged to drive the entire latch according to its trajectory.
  • This modality is particularly advantageous if the trajectory of the chisel is straight because the connection of the cage to the whole snap can be very simple. It should be noted on this subject that is preferable in all cases than the connection between the snap assembly and the training means include shock absorbing means for protecting these drive means, and the engine itself, shock corresponding to the impact of the snap on the rivet.
  • At least one carrier member is an effector mounted on a robotic arm, and the supporting members are provided with means for clamping the parts to be riveted against each other before riveting, without imposing constraints or displacements on them unacceptable.
  • the means for clamping the parts are constituted by tubular members inside which the snap can circulate.
  • Such means are also described in document EP-A-0.402.222.
  • this process comprises, after step c) and before step e), an additional step consisting of bring the rivet into a position fixed in advance by compared to the parts to be connected by riveting.
  • This additional step prevents a part of the kinetic energy of one of the sets to be used to move the rivet before impact on the other buttonhole.
  • position fixed in advance we mean a position average fixed in advance in case it is necessary to take into account the tolerances concerning the length of the rivet.
  • the drive motor of a dowel operating at slow speed.
  • Figure 3 is a partial section on a plane perpendicular to that of Figure 2.
  • the equipment described is shown in the position where he is about to form a rivet 1 driven in in a hole which crosses two pieces of sheet metal 2 and 3, which must be bonded together by riveting.
  • the apparatus comprises two sets 4 and 5, which are identical, and act in opposite directions. Each set is mounted on a separate robotic arm A, B, these arms being placed in front of opposite sides of parts 2 and 3 to be bound. Set 4 will be described below, on the left in the figures 1 and 2, it being understood that the assembly 5 comprises the same elements.
  • Set 4 includes a rear plate 6, which carries means 7 for coupling to the robotic arm A corresponding.
  • Set 4 also includes a plate front 8, fixedly connected to the rear plate 6 by rigid uprights 9.
  • the plate 8 carries a docking nose 10, which is mounted on the front plate 8 so that it can move along an axis 11, which in the position active, is substantially coincident with the axis of the rivet 1.
  • the docking nose 10 is movable relative to the plate 8, and is provided with means not shown which exert on the nose docking 10 a force tending to spread said nose docking plate in the direction of room 2, so to hold and tighten parts 2, 3 together, cooperation with the nose 10 of the effector 5.
  • the assembly 5 is arranged in such a way that its axis 11 is also confused with the axis of the rivet, and that its nose docking 10 exerts on part 3 a force equal to that that the nose of the assembly of the assembly 4 exerts on the part 2, which keeps these two pieces tight against one another the other, provided, of course, that the robotic arms which carry the two plates 6 are immobilized.
  • the chassis constituted by the plates 6, 8 and the uprights 9 carries a guide tube 12, the axis 11 of which coincides with that of the docking nose. Inside this guide tube can slide a riveting mass 13, which carries, rigidly, at its end facing the docking nose 10, a snap 14, of smaller diameter. Ground 13 slides in the guide tube 12 with gentle friction.
  • the tube 12 has a longitudinal lumen 15 see Figure 3, through which passes a connecting piece 16 which is integral with mass 13 and comes into engagement with a training plate 17.
  • This training plate is integral with two cages 18, which are each part of a ball screw device.
  • the trees 19 of these two ball screw devices have their axes parallel to the axis 11, and are immobilized axially with respect to the chassis formed by the plates 6 and 8 and the uprights 9, by fixed supports 20.
  • the shafts 19 of the ball screws are driven in rotation by a brushless electric motor 21, by via a conventional belt drive 22 notched and pulleys. We could also predict that at least one of the shafts 19 is driven directly by a motor electric. It is understood that the rotation of the motor 21 is transformed, by means of ball screws 18, 19, into a rectilinear movement of the lug assembly 13 and 14, so as to move the latter towards the rivet with controlled speed, and / or acceleration.
  • a control assembly connected to both arms robotics A and B.
  • This set is capable of handling data relating to the various parameters of the operation, previously stored or transmitted by sensors mounted on the effectors, and to emit signals from control of the two motors 21 at times selected in based on these parameters.

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Description

La présente invention est relative à un appareillage de rivetage et un procédé de mise en oeuvre de cet appareillage.
Un rivet est un organe de liaison destiné à relier ensemble deux ou plusieurs pièces percées chacune d'un trou. Le rivet comprend une tige qui est destinée à être enfilée dans les trous des pièces, après que ces trous ont été amenés en coïncidence axiale. La tige doit être enfilée dans les trous de telle façon qu'une partie de la tige fasse saillie de chacune des extrémités du passage formé par les trous juxtaposés. La tige est déformable, et/ou est associée à une bague déformable, qui fait partie du rivet.
Pour relier ensemble les pièces, on applique au rivet de forces telles qu'il se déforme jusqu'à présenter, au voisinage des deux extrémités du passage, des parties élargies, en contact de serrage avec les pièces correspondantes.
La déformation du rivet peut être obtenue à l'aide de forces agissant lentement, ou par chocs uniques ou répétés.
Il est souvent important que, pendant la déformation du rivet, les déplacements des pièces à relier, ou les contraintes qu'elles subissent, soient faibles et/ou étroitement contrôlés.
La déformation par forces agissant lentement permet de contrôler avec précision les déplacements des pièces et leurs contraintes, mais elle exige des outillages lourds pour mettre en jeu des forces importantes.
La déformation par chocs exige des outillages bien plus légers, mais permet difficilement de contrôler la position des pièces à relier et peut leur faire subir de fortes contraintes.
Habituellement, dans le cas de la déformation par chocs, on utilise une "enclume", c'est-à-dire une pièce qu'on peut considérer comme fixe et indéformable, on place une extrémité du rivet en appui sur l'enclume, et on exerce le ou les chocs à l'aide d'une "bouterolle" qui agit sur l'extrémité opposée de la tige de rivet. Cette manière de faire n'est pas totalement satisfaisante sur le plan théorique, car la déformation de la partie du rivet qui est proche de l'enclume entraíne un léger déplacement, ou déformation, des pièces. En outre, la nécessité d'avoir une enclume fixe ou de masse importante est une contrainte gênante.
On conçoit qu'il serait plus avantageux d'exercer les chocs sur les deux extrémités de la tige de rivet, mais la manière dont l'énergie de choc est appliquée sur l'une et l'autre des extrémités du rivet doit être contrôlée avec une très grande précision pour éviter des déplacements du rivet dans son trou et des pièces à relier ou des contraintes sur ces pièces.
Plus précisément, si le rivet à mettre en forme est constitué initialement d'une pièce cylindrique symétrique, homogène, placée symétriquement par rapport aux pièces à riveter, il est clair que le résultat, en ce qui concerne les déplacements et contraintes imposées à ces pièces, sera d'autant meilleur que l'écart entre les énergies cinétiques des deux outils de percussion, et l'intervalle de temps qui séparera leur impact sur une extrémité du rivet, sera plus faible. Il n'en sera pas exactement de même au cas où le rivet à mettre en forme n'est pas symétrique, et présente une tête par exemple. De nombreux autres facteurs peuvent intervenir : par exemple, si on considère qu'un choc est l'application très rapide d'une force à un objet, le mode de variation de cette force n'est pas sans importance.
Pour simplifier, on parlera dans la suite de "percussions synchrones", et d'énergies cinétiques égales, il y a lieu cependant de toujours tenir compte des réserves qu'on vient d'indiquer.
Selon le document US-A-3.704.506, on propose d'exécuter des "percussions synchrones" en prévoyant, de chaque côté du rivet, une bouterolle associée à un moyen de propulsion comprenant une bobine électrique dans laquelle on peut envoyer un courant électrique provenant de la décharge de condensateurs. La bouterolle est d'abord mise en appui sur le rivet, puis le courant électrique envoyé dans la bobine impose à la bouterolle une force suffisante pour déformer le rivet.
Le document US-A-4.862.043 contient une critique de ce procédé de l'art antérieur. D'après ce document, même si la bouterolle est déjà en contact avec le rivet avant l'opération, la technique antérieure est du type "balistique", c'est-à-dire que l'énergie est fournie à la bouterolle en un temps notablement plus court que celui pendant lequel la matière du rivet et des pièces se déforme, ce qui serait cause de déformations. US-A-4.862.043 propose de remédier à cet inconvénient par une conformation qui assure que la force agissant sur la bouterolle agit pendant une durée à peu près égale à celle de la déformation du rivet et des pièces.
On peut faire aux dispositifs à actionnement électromagnétique décrits ci-dessus le reproche d'être coûteux, lourds et encombrants.
On connaít par ailleurs, voir par exemple le document US-A-4.039.034, des pistolets de rivetage pneumatiques, avec un piston mobile dans un cylindre et un accumulateur d'air comprimé destiné à mettre le piston en mouvement jusqu'à ce qu'il percute une bouterolle. Ces pistolets sont pourvus d'une gâchette à actionnement manuel. Il est douteux qu'on puisse les associer à des moyens permettant, avec une précision suffisante, un déclenchement simultané de deux pistolets, des pressions égales et stables dans les deux accumulateurs, et des courses identiques pour les pistons, en particulier à cause de la difficulté de maítriser les oscillations de pression dans les conduits et l'accumulateur.
Le document US-A-3.562.893 prévoit un système à deux bouterolles agissant en opposition, l'une étant actionné par l'air comprimé et l'autre par une charge explosive déclenchée par l'impact de la première bouterolle sur le rivet. Il n'y a pas de symétrie complète entre les deux outils, qui n'opèrent pas de façon réellement synchrone. L'adaptation de ce système à des types de rivets variables est manifestement difficile.
La présente invention a pour but de fournir un appareillage de rivetage qui, en fonctionnant selon le principe des "percussions synchrones" soit plus simple, moins encombrant, d'utilisation plus facile et moins coûteux que ceux de l'art antérieur.
Pour atteindre ce but, l'invention fournit un appareillage de rivetage du type comportant deux outils capables d'agir de façon sensiblement synchrone sur les extrémités opposées d'un rivet, cet appareillage comprenant deux organes porteurs, sur chacun desquels est monté un ensemble à bouterolle, mobile selon une trajectoire définie, des moyens pour maintenir les organes porteurs dans une position telle que, lorsqu'une face active de la bouterolle arrive en contact avec une extrémité correspondante du rivet, cette face active se déplace sensiblement parallèlement à l'axe du rivet, chaque organe porteur étant pourvu de moyens d'entraínement aptes à communiquer à la bouterolle correspondante se déplaçant le long de sa trajectoire en direction de l'autre une énergie suffisante pour la mise en forme du rivet, des moyens de commande étant prévus pour actionner à peu près simultanément les moyens d'entraínement, cet appareillage ayant pour particularité que les moyens d'entraínement comprennent chacun un moteur électrique apte à imprimer à l'ensemble à bouterolle une vitesse telle pour que, lorsque la bouterolle rencontre le rivet, l'ensemble à bouterolle a une énergie cinétique suffisante pour former le rivet, et les moyens de commande sont capables d'actionner les deux moyens d'entraínement de telle façon que les bouterolles rencontrent le rivet à mettre en forme avec un décalage de temps et une différence d'énergie cinétique inférieurs à des limites choisies pour éviter aux pièces à relier des déplacements ou des contraintes exagérées.
Par "ensemble à bouterolle", on entend ici un ensemble d'éléments solidaires entre-eux et comprenant une bouterolle, qui est une pièce destinée à venir exercer un impact sur le rivet, cette pièce étant de préférence en un matériau pouvant supporter un grand nombre d'impacts sans déformation ou dégradation, une masse, dont l'inertie est calculée en fonction du résultat désiré, et éventuellement des moyens de liaison pour relier la bouterolle et la masse aux moyens d'entraínement.
Le moteur électrique doit avoir un couple au démarrage très important si on se rapporte à son poids et son encombrement, de façon à communiquer au mieux l'énergie cinétique désirée. Dans l'état actuel de la technique, les moteurs électriques sans balai sont ceux qui répondent le mieux à ces conditions.
De préférence, la trajectoire de chaque bouterolle par rapport à l'organe de support est rectiligne. Cette disposition est connue dans l'art antérieur. On notera que d'autres trajectoires sont possibles. Par exemple, pour réduire les frottements, on peut prévoir que l'ensemble à bouterolle est monté sur un bras pivotant.
Avantageusement, les moyens d'entraínement comprennent au moins une vis à bille comprenant un arbre et une cage, l'un de ces composants étant entraíné par le moteur et l'autre étant disposé pour entraíner l'ensemble à bouterolle selon sa trajectoire. Cette modalité est particulièrement avantageuse si la trajectoire de la bouterolle est rectiligne car la liaison de la cage à l'ensemble à bouterolle peut être très simple. On notera à ce sujet qu'il est préférable dans tous les cas que la liaison entre l'ensemble à bouterolle et les moyens d'entraínement comprennent des moyens amortisseurs de choc pour protéger ces moyens d'entraínement, et le moteur lui-même, du choc correspondant à l'impact de la bouterolle sur le rivet.
Suivant une réalisation intéressante, au moins un organe porteur est un effecteur monté sur un bras robotique, et les organes porteurs sont pourvus de moyens pour serrer les pièces à riveter l'une contre l'autre avant le rivetage, sans leur imposer de contraintes ou déplacements inacceptables.
De tels moyens sont décrits dans le document EP-A-0.402.222 au nom de la Demanderesse.
Avantageusement, les moyens pour serrer les pièces sont constitués par des organes tubulaires à l'intérieur desquels la bouterolle peut circuler. De tels moyens sont également décrits dans le document EP-A-0.402.222.
L'invention concerne également un procédé pour la mise en oeuvre de l'appareillage qu'on vient de décrire, ce procédé comportant les étapes suivantes :
  • a) mettre en mémoire des paramètres relatifs à un trou préparé dans deux pièces à solidariser par rivetage et à un rivet destiné à être introduit dans le trou en vue du rivetage, ainsi que des paramètres relatifs à l'ensemble à bouterolle et aux moyens d'entraínement,
  • b) amener chacune des bouterolles dans une position de départ à peu près fixe par rapport aux pièces à solidariser et au rivet,
  • c) déterminer avec précision les positions relatives des bouterolles, du rivet et des pièces à relier par rivetage,
  • d) calculer, en fonction desdits paramètres mis en mémoire et desdites données de position, au moins un paramètre choisi parmi le décalage de temps entre le démarrage de chacun des ensembles à bouterolle et la distance de chacune des bouterolles au rivet au moment du démarrage,
  • e) actionner chacun des moyens d'entraínement en fonction du résultat des calculs de l'étape d).
  • De préférence, ce procédé comprend, après l'étape c) et avant l'étape e), une étape supplémentaire consistant à amener le rivet dans une position fixée à l'avance par rapport aux pièces à relier par rivetage.
    Cette étape supplémentaire permet d'éviter qu'une partie de l'énergie cinétique de l'un des ensembles à bouterolle soit utilisée à déplacer le rivet avant l'impact de l'autre bouterolle.
    Par position fixée à l'avance, on entendra une position moyenne fixée à l'avance au cas où il est nécessaire de prendre en compte les tolérances concernant la longueur du rivet.
    Avantageusement, on utilise, pour déplacer le rivet, le moteur d'entraínement d'une bouterolle, fonctionnant à vitesse lente.
    L'invention va maintenant être exposée de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple pratique, illustré à l'aide des dessins, parmi lesquels :
    • Figure 1 est une vue schématique d'ensemble, en élévation d'un appareillage selon l'invention.
    • Figure 2 est une vue en élévation et coupe partielle de l'appareillage, à plus grande échelle.
    Figure 3 est une coupe partielle, selon un plan perpendiculaire à celui de la figure 2.
    L'appareillage décrit est représenté dans la position où il s'apprête à procéder au formage d'un rivet 1 enfoncé dans un trou qui traverse deux pièces de tôle 2 et 3, qui doivent être liées ensemble par rivetage.
    L'appareillage comprend deux ensembles 4 et 5, qui sont identiques, et agissent en sens opposé. Chaque ensemble est monté sur un bras robotique distinct A, B, ces bras étant placés devant des faces opposées des pièces 2 et 3 à lier. On décrira ci-après l'ensemble 4, à gauche sur les figures 1 et 2, étant entendu que l'ensemble 5 comporte les mêmes éléments.
    L'ensemble 4 comprend une platine arrière 6, qui porte des moyens 7 d'accouplement au bras robotique A correspondant. L'ensemble 4 comprend également une platine avant 8, reliée de façon fixe à la platine arrière 6 par des montants rigides 9. La platine 8 porte un nez d'accostage 10, qui est monté sur la platine avant 8 de façon à pouvoir se déplacer le long d'un axe 11, qui, dans la position active, est sensiblement confondu avec l'axe du rivet 1. Le nez d'accostage 10 est mobile par rapport à la platine 8, et est pourvu de moyens non représentés qui exercent sur le nez d'accostage 10 une force tendant à écarter ledit nez d'accostage de la platine en direction de la pièce 2, afin de maintenir et serrer ensemble les pièces 2, 3, en coopération avec le nez d'accostage 10 de l'effecteur 5.
    L'ensemble 5 est disposé de telle façon que son axe 11 est également confondu avec l'axe du rivet, et que son nez d'accostage 10 exerce sur la pièce 3 une force égale à celle que le nez d'accostage de l'ensemble 4 exerce sur la pièce 2, ce qui maintient ces deux pièces serrées l'une contre l'autre, à condition, bien entendu, que les bras robotiques qui portent les deux platines 6 soient immobilisés.
    Le châssis constitué par les platines 6, 8 et les montants 9 porte un tube-guide 12, dont l'axe 11 coïncide avec celui du nez d'accostage. A l'intérieur de ce tube-guide peut coulisser une masse de rivetage 13, qui porte, rigidement, à son extrémité tournée vers le nez d'accostage 10, une bouterolle 14, de diamètre plus faible. La masse 13 coulisse dans le tube-guide 12 à frottement doux.
    Le tube 12 comporte une lumière longitudinale 15 voir figure 3, à travers laquelle passe une pièce de liaison 16 qui est solidaire de la masse 13 et vient en engagement avec une plaque d'entraínement 17. Cette plaque d'entraínement est solidaire de deux cages 18, qui font partie chacune d'un dispositif à vis à billes. Les arbres 19 de ces deux dispositifs à vis à billes ont leurs axes parallèles à l'axe 11, et sont immobilisés axialement par rapport au châssis formé par les platines 6 et 8 et les montants 9, par des supports fixes 20.
    Les arbres 19 des vis à billes sont entraínés en rotation par un moteur électrique sans balai 21, par l'intermédiaire d'une transmission classique 22 à courroies crantées et poulies. On pourrait aussi prévoir qu'au moins un des arbres 19 est entraíné directement par un moteur électrique. On conçoit que la rotation du moteur 21 est transformée, par l'intermédiaire des vis à billes 18, 19, en un déplacement rectiligne de l'ensemble à bouterolle 13 et 14, de façon à déplacer cette dernière en direction du rivet avec une vitesse, et/ou accélération, contrôlée.
    Une disposition inverse, avec les cages 18 entraínées en rotation par le moteur et les arbres 19 solidaires en translation de l'ensemble à bouterolle, est, bien entendu, possible.
    On a représenté, de façon symbolique, en 25 à la figure 1, un ensemble de commande relié à la fois aux deux bras robotiques A et B. Cet ensemble est capable de traiter des données relatives aux divers paramètres de l'opération, mises en mémoire au préalable ou transmises par des capteurs montés sur les effecteurs, et d'émettre des signaux de commande des deux moteurs 21 à des instants choisis en fonction de ces paramètres.

    Claims (9)

    1. Appareillage pour relier des pièces par rivetage du type comportant deux outils capables d'agir de façon sensiblement synchrone sur les extrémités opposées d'un rivet, cet appareillage comprenant deux organes porteurs, sur chacun desquels est monté un ensemble à bouterolle (13, 14, 15), mobile selon une trajectoire définie grâce à des moyens de guidage (12), des moyens pour maintenir les organes porteurs dans une position telle que, lorsqu'une face active de la bouterolle (13) arrive en contact avec une extrémité correspondante du rivet, cette face active se déplace sensiblement parallèlement à l'axe du rivet (1), chaque organe porteur étant pourvu de moyens d'entraínement aptes à communiquer à la bouterolle correspondante se déplaçant le long de sa trajectoire en direction de l'autre bouterolle une énergie suffisante pour la mise en forme du rivet, des moyens de commande (25) étant prévus pour actionner à peu près simultanément les moyens d'entraínement,
         caractérisé en ce que les moyens d'entraínement comprennent chacun un moteur électrique (21) apte à imprimer à l'ensemble à bouterolle une vitesse telle que, lorsque la bouterolle rencontre le rivet, l'ensemble à bouterolle a une énergie cinétique suffisante pour former le rivet,
         et en ce que les moyens de commande (25) sont capables d'actionner les deux moteurs électriques (21), de telle façon que les bouterolles rencontrent le rivet à mettre en forme avec un décalage de temps et une différence d'énergie cinétique inférieurs à des limites choisies pour éviter aux pièces à relier des déplacements ou des contraintes exagérées.
    2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (21) est un moteur sans balais.
    3. Appareillage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraínement comprennent au moins un dispositif à vis à bille (18, 19) comprenant un arbre (19) et une cage (18), l'un de ces composants étant entraíné en rotation par le moteur et l'autre étant disposé pour entraíner l'ensemble à bouterolle selon sa trajectoire.
    4. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un organe porteur est un effecteur (4, 5) monté sur un bras robotique (A, B), et les organes porteurs sont pourvus de moyens (10) pour serrer les pièces à riveter l'une contre l'autre avant le rivetage, sans leur imposer de contraintes ou déplacements inacceptables.
    5. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pour serrer les pièces sont constitués par des organes tubulaires (10) à l'intérieur desquels la bouterolle peut circuler.
    6. Appareillage de rivetage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des moyens de guidage (12), ensembles à bouterolle (13 à 15) et moyens d'entraínement (16 à 22), est conçu pour être monté sur un effecteur (A, B) sur lequel sont également montés (10) des moyens pour maintenir et serrer ensemble deux pièces (2, 3) à relier par rivetage, des moyens pour préparer un trou dans ces pièces et des moyens pour amener un rivet dans le trou, ces moyens pouvant être amenés successivement sensiblement dans l'axe du trou.
    7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'effecteur porte également des moyens pour déterminer la forme exacte du trou, les indications fournies par ces moyens étant utilisées par les moyens de commande pour définir les déplacements des deux ensembles à bouterolle.
    8. Procédé pour la mise en oeuvre d'un appareillage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
      a) mettre en mémoire des paramètres relatifs à un trou préparé dans deux pièces (2, 3) à solidariser par rivetage et à un rivet (1) destiné à être introduit dans le trou en vue du rivetage, ainsi que des paramètres relatifs à l'ensemble à bouterolle et aux moyens d'entraínement,
      b) amener chacune des bouterolles (14) dans une position de départ à peu près fixe par rapport aux pièces à solidariser et au rivet,
      c) déterminer avec précision les positions relatives des bouterolles, du rivet et des pièces à relier par rivetage,
      d) calculer, en fonction desdits paramètres mis en mémoire et desdites données de position, au moins un paramètre choisi parmi le décalage de temps entre le démarrage de chacun des ensembles à bouterolle et la distance de chacune des bouterolles au rivet au moment du démarrage,
      e) actionner chacun des moyens d'entraínement en fonction du résultat des calculs de l'étape d).
    9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape c) et avant l'étape e), une étape supplémentaire consistant à amener le rivet dans une position fixée à l'avance par rapport aux pièces à relier par rivetage.
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    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19731222B4 (de) * 1997-07-21 2009-10-08 Newfrey Llc, Newark Verfahren zum Ausbilden einer Stanznietverbindung sowie eine Fügevorrichtung für Stanzniete
    US8146240B2 (en) 1997-07-21 2012-04-03 Newfrey Llc Riveting system and process for forming a riveted joint

    Families Citing this family (27)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19729368A1 (de) * 1997-07-09 1999-01-14 Ortwin Hahn Vorrichtung und Verfahren zum mechanischen Fügen von Blechen, Profilen und/oder Mehrblechverbindungen
    US9015920B2 (en) 1997-07-21 2015-04-28 Newfrey Llc Riveting system and process for forming a riveted joint
    US6789309B2 (en) * 2000-02-22 2004-09-14 Newfrey Llc Self-piercing robotic rivet setting system
    US7340048B2 (en) * 2000-07-14 2008-03-04 Context Connect Llc System and method for directory services and e-commerce across multi-provider networks
    US6731927B1 (en) 2000-07-14 2004-05-04 Context Connect, Inc. System and method for context association
    US7899173B2 (en) * 2000-07-14 2011-03-01 Context Connect, Llc Communication connectivity via context association, advertising sponsorship, and multiple contact databases
    US6910263B2 (en) * 2001-12-25 2005-06-28 Newfrey Llc Self-piercing rivet setting apparatus and system
    CA2471676A1 (fr) * 2001-12-27 2003-07-31 Newfrey Llc. Dispositif de rivetage par poinconnage automatique, et matrice utilisee a cet effet
    DE10330253A1 (de) * 2003-07-04 2005-01-20 Robert Bosch Gmbh Sensorelement
    DE102004005859A1 (de) * 2004-02-05 2005-08-25 Claas Fertigungstechnik Gmbh Vorrichtung zur Fixierung von Nietelementen in Bauteilen
    FR2865952B1 (fr) * 2004-02-10 2006-06-23 Airbus France Procede et dispositif d'usinage mecanique de panneaux flexibles en particulier de forme complexe
    DE112005002827B4 (de) * 2004-11-19 2014-02-20 Richard Bergner Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Roboterhand sowie Verfahren zum automatischen Setzen eines Elements
    US8301302B2 (en) * 2008-05-08 2012-10-30 The Boeing Company Synchronous robotic operation on a structure having a confined space
    US20100217437A1 (en) * 2009-02-24 2010-08-26 Branko Sarh Autonomous robotic assembly system
    US8666546B2 (en) * 2009-07-10 2014-03-04 The Boeing Company Autonomous robotic platform
    JP5854811B2 (ja) * 2011-12-19 2016-02-09 Dmg森精機株式会社 工作機械
    WO2013103210A1 (fr) * 2012-01-06 2013-07-11 Lee Chun-Woo Manipulateur et robot doté de celui-ci
    US9027220B2 (en) 2012-08-07 2015-05-12 Newfrey Llc Rivet setting machine
    KR20140102633A (ko) * 2014-05-20 2014-08-22 절강 리닉스 모터 컴퍼니 리미티드 브러시 홀더와 브러시 홀더 플레이트 리벳 체결 장치
    DE102014007553B4 (de) * 2014-05-22 2019-08-22 Daimler Ag Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei Bauteilen sowie Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens
    US9937549B2 (en) 2014-07-09 2018-04-10 The Boeing Company Two-stage riveting
    US9446444B2 (en) 2014-08-21 2016-09-20 The Boeing Company Apparatus and method for synchronized multi-stage electromagnetic rivet guns
    US20160138299A1 (en) * 2014-10-20 2016-05-19 John Powers, III Multiple driver head post driving system
    ES2632166B1 (es) * 2016-02-08 2018-05-08 Manuel Torres Martinez Dispositivo de mecanizado de superficies laminares curvas
    US10596691B2 (en) * 2017-01-30 2020-03-24 Stuart Topp Devices and methods of using them to assemble two or more workpieces to each other
    CN112958741B (zh) * 2021-03-16 2022-09-02 西安爱生技术集团公司 一种无头铆钉手持式电磁铆接装置及方法
    CN117816900B (zh) * 2023-12-26 2026-06-09 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种人机协作进行实心铆钉铆接的系统和方法

    Family Cites Families (14)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US1483919A (en) * 1922-03-31 1924-02-19 Charles J Walker Electric riveter
    CA1234482A (fr) * 1984-12-19 1988-03-29 Daifuku Co., Ltd. Methode et dispositif de montage de pieces d'automobiles sur les deux faces d'une carrosserie
    US4720897A (en) * 1985-08-30 1988-01-26 Gemcor Engineering Corp. Automatic fastening machine with brushless electric motor for drill spindle drive
    DE3535761C1 (de) * 1985-10-07 1987-03-26 Messerschmitt Boelkow Blohm Nietautomat
    DE3715927A1 (de) * 1987-05-13 1988-12-01 Messerschmitt Boelkow Blohm Vorrichtung und verfahren zum automatisch gesteuerten bohrsenken und vernieten mit hilfe eines wenigstens zweiteiligen verbindungselementes
    US4967947A (en) * 1988-03-23 1990-11-06 Branko Sarh Multi-function riveting/fastening machine and method of operating
    US4885836A (en) * 1988-04-19 1989-12-12 Imta Riveting process and apparatus
    US4955119A (en) * 1989-07-11 1990-09-11 Imta Multi-task end effector for robotic machining center
    US4999896A (en) * 1989-10-25 1991-03-19 Gemcor Engineering Corporation Automatic double-flush riveting
    US4995148A (en) * 1990-03-30 1991-02-26 Imta Robotically controlled multi-task end effector
    US5231747A (en) * 1990-12-21 1993-08-03 The Boeing Company Drill/rivet device
    DE4126602A1 (de) * 1991-08-12 1993-02-18 Gesipa Blindniettechnik Blindnietgeraet
    US5136873A (en) * 1991-11-13 1992-08-11 S.A.R.G. Research Assoc, Ltd. Automatic blind rivet setting device
    US5634746A (en) * 1992-09-21 1997-06-03 The Boeing Co. Normality control for a tool nose

    Cited By (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19731222B4 (de) * 1997-07-21 2009-10-08 Newfrey Llc, Newark Verfahren zum Ausbilden einer Stanznietverbindung sowie eine Fügevorrichtung für Stanzniete
    US8146240B2 (en) 1997-07-21 2012-04-03 Newfrey Llc Riveting system and process for forming a riveted joint
    DE19731222C5 (de) * 1997-07-21 2016-10-13 Newfrey Llc Verfahren zum Ausbilden einer Stanznietverbindung sowie eine Fügevorrichtung für Stanzniete

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