FR2825938A1

FR2825938A1 - Portable tool for installing fixing rivets comprises rivet distribution means, rivet holding means, loading means transferring rivet from distribution to holding means and means for placing rivet in hole

Info

Publication number: FR2825938A1
Application number: FR0107822A
Authority: FR
Inventors: Genevieve Schmitt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-20
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: FR2825938B1

Abstract

The portable tool for installing rivets (24) comprises means (1,5) for distributing the rivets one by one along a distribution axis, means (50) for holding a rivet along a placement axis (20) and loading means (60) for transferring a rivet from the distribution means to the holding means, and means (23) for placing a rivet in a hole provided in the parts. The loading means alternate between a loading movement for transferring a rivet from the distribution means to the holding means and a movement back to the initial position. During these movements the loading means describes the same path, alternating between one direction and the opposite direction.

Description

DESCRIPTION Domaine technique :
La présente invention concerne un outil portatif destiné à être utilisé pour l'installation d'éléments de fixations permettant l'assemblage de pièces. Il est en particulier adapté pour l'assemblage de pièces usinées ou de tôles par rivetage. DESCRIPTION Technical area:
The present invention relates to a portable tool intended to be used for the installation of fastening elements allowing the assembly of parts. It is particularly suitable for assembling machined parts or sheets by riveting.

Etat de la technique antérieure :
Le rivetage de pièces consiste à introduire un élément de fixation dans un trou préalablement percé dans chacune des pièces et mis en coïncidence au moment de l'opération, puis dans une seconde opération à verrouiller cet élément, soit par déformation de celui-ci, soit par adjonction d'un élément de verrouillage de type écrou ou bague déformable. La mise en coïncidence est avantageusement réalisée dans le cas où les pièces sont percées ensemble lors de la même opération. State of the prior art:
The riveting of parts consists in introducing a fixing element into a hole previously drilled in each of the parts and placed in coincidence at the time of the operation, then in a second operation to lock this element, either by deformation thereof, or by adding a locking element of the deformable nut or ring type. The coincidence is advantageously carried out in the case where the parts are drilled together during the same operation.

Pour réaliser cette opération de rivetage il existe un nombre important de dispositifs et d'outillages permettant à un opérateur d'exécuter successivement chacune des opérations. Ces dispositifs nécessitent d'être utilisés indépendamment et en particulier l'opérateur doit choisir et mettre en place manuellement l'élément de fixation, ce qui présente d'une part un inconvénient majeur d'un point de vue ergonomie du poste de travail car il ne peut pas disposer de toutes les fixations à l'endroit où le rivetage doit être exécuté et d'autre part des risques importants en matière qualité car il est susceptible d'utiliser une fixation inadaptée. To carry out this riveting operation there are a large number of devices and tools allowing an operator to successively execute each of the operations. These devices need to be used independently and in particular the operator must choose and manually set up the fastening element, which has on the one hand a major drawback from an ergonomic point of view of the work station because it cannot have all the fixings where the riveting is to be carried out and on the other hand important risks in terms of quality because it is likely to use an inappropriate fixing.

Il existe également des dispositifs automatiques déplacés par des machines automatiques permettant de réaliser l'enchaînement complet des opérations. Ces moyens intègrent des dispositifs de sélection et de mise à disposition de la fixation adaptée à l'endroit où le rivetage est réalisé. Mais ces dispositifs sont lourds et encombrants, et par conséquent ne peuvent être manipulés directement par un opérateur. There are also automatic devices moved by automatic machines allowing the complete sequence of operations to be carried out. These means incorporate devices for selecting and providing the fixing adapted to the place where riveting is carried out. However, these devices are heavy and bulky, and therefore cannot be handled directly by an operator.

Le but de la présente invention est de fournir à l'opérateur un outil portatif capable d'être relié aux dispositifs existants en matière de sélection et distribution de fixations et de réaliser tout ou partie de l'opération de rivetage. Les caractéristiques essentielles de cet outil lui confèrent la propriété d'être considérablement plus léger que les dispositifs automatiques existant à ce jour et d'être ergonomique et aisément manipulable. The object of the present invention is to provide the operator with a portable tool capable of being connected to existing devices in terms of selection and distribution of fasteners and carrying out all or part of the riveting operation. The essential characteristics of this tool give it the property of being considerably lighter than automatic devices existing to date and of being ergonomic and easily manipulated.

Exposé de l'invention :
Pour atteindre ce résultat, l'invention fournit un ensemble portatif d'outillages pour l'installation d'éléments de fixation de pièces comprenant : Statement of the invention:
To achieve this result, the invention provides a portable set of tools for the installation of parts fastening elements comprising:

des moyens de réception et de maintien de la fixation situés à l'extrémité d'un tube de distribution des moyens de maintien de la fixation dans l'axe de travail. des moyens de mise en place de la fixation dans un trou foré sur la pièce. means for receiving and holding the attachment located at the end of a distribution tube of the means for holding the attachment in the working axis. means for positioning the fixing in a hole drilled on the part.

Cet ensemble a pour particularité principale : qu'un mécanisme de chargement permet de transférer la fixation des moyens de réception vers les moyens de maintien, et qu'un mécanisme d'insertion permet d'extraire la fixation des moyens de maintien et de l'introduire dans le trou foré. The main feature of this assembly is that a loading mechanism allows the attachment of the receiving means to be transferred to the holding means, and that an insertion mechanism allows the attachment of the holding means to be removed. introduce into the drilled hole.

De préférence, le mécanisme de chargement est réalisé avec un seul actionneur permettant un déplacement selon une trajectoire plane. Cette trajectoire peut avantageusement être réalisée au moyen d'un élément souple tendu entre deux rouleaux ayant des axes parallèles ; le mouvement peut être animé soit par un actionneur linéaire fixé à l'élément souple dans la portion linéaire située entre les deux rouleaux, soit par un actionneur rotatif entraînant au moins l'un des deux rouleaux. Preferably, the loading mechanism is produced with a single actuator allowing movement along a flat trajectory. This trajectory can advantageously be achieved by means of a flexible element stretched between two rollers having parallel axes; the movement can be driven either by a linear actuator fixed to the flexible element in the linear portion located between the two rollers, or by a rotary actuator driving at least one of the two rollers.

De préférence aussi, les moyens de réception comprennent à l'extrémité du tube de chargement un élément permettant le recentrage de la fixation. Preferably also, the receiving means comprise at the end of the loading tube an element allowing the centering of the binding.

Avantageusement, l'élément de recentrage est pourvu d'une gorge dans laquelle est placé un ressort dont les spires peuvent présenter la caractéristique d'être inclinées. Advantageously, the refocusing element is provided with a groove in which is placed a spring whose turns may have the characteristic of being inclined.

De préférence aussi, les moyens de maintien comprennent un dispositif élastique permettant d'exercer un effort d'appui sur l'une des arêtes de la partie de la fixation ayant le diamètre le plus grand. Avantageusement le dispositif élastique est constitué soit d'une bille poussée par ressort, soit d'un ressort à spires inclinées. Preferably also, the holding means comprise an elastic device making it possible to exert a bearing force on one of the edges of the part of the binding having the largest diameter. Advantageously, the elastic device consists either of a ball pushed by spring, or of a spring with inclined turns.

De préférence aussi, les moyens de mise en place de la fixation dans le trou foré permettent d'extraire celle-ci des moyens de maintien par l'effort exercé lors d'un mouvement de translation selon la direction de l'axe de travail. Avantageusement, ce mouvement de translation peut être réalisé au moyen d'un dispositif de poussée entraîné soit par un mouvement de l'opérateur, soit par un mécanisme utilisant par exemple un vérin. Preferably also, the means for positioning the fixing in the drilled hole make it possible to extract the latter from the holding means by the force exerted during a translational movement in the direction of the working axis. Advantageously, this translational movement can be achieved by means of a pushing device driven either by a movement of the operator, or by a mechanism using for example a jack.

Avantageusement aussi, le dispositif de poussée peut être remplacé par un outil de rivetage adapté au verrouillage de la fixation. Une autre configuration avantageuse de l'invention consiste à utiliser comme moyen de mise en place un dispositif comprenant une perceuse et un outil de rivetage disposés sur un même axe et capables d'un mouvement de rotation de 180 Advantageously also, the pushing device can be replaced by a riveting tool suitable for locking the fixing. Another advantageous configuration of the invention consists in using as a means of positioning a device comprising a drill and a riveting tool arranged on the same axis and capable of a rotational movement of 180

autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de travail, ce mouvement permettant de positionner alternativement devant la pièce soit la perceuse, soit l'outil de rivetage. around an axis perpendicular to the working axis, this movement making it possible to position alternately in front of the workpiece either the drill or the riveting tool.

De préférence aussi, le moyen de réception porte en outre un moyen de mise en place d'un produit d'étanchéité. Avantageusement, le produit d'étanchéité peut être appliqué sur la fixation en position réception à l'aide d'orifices réalisés dans la pièce de réception, le dosage est dans ce cas réalisé soit par extrusion du produit par mise en pression de la chambre contenant le produit d'étanchéité, soit par l'aspiration générée par mise en dépression de la chambre de réception de la fixation. Avantageusement aussi, le produit d'étanchéité peut être appliqué directement sur la pièce à l'aide d'orifices situés dans une buse adaptée au trou foré et fixée sur le support du porterivet ; dans ce cas le dosage est réalisé par extrusion. Preferably also, the receiving means further carries a means for placing a sealant. Advantageously, the sealant can be applied to the fixing in the receiving position using orifices made in the receiving part, the metering in this case being carried out either by extruding the product by pressurizing the chamber containing the sealant, or by the suction generated by placing the fixing chamber under vacuum. Advantageously also, the sealant can be applied directly to the part using orifices located in a nozzle adapted to the drilled hole and fixed on the support of the holder; in this case the assay is carried out by extrusion.

Une configuration particulière de l'invention consiste à utiliser un de ses éléments comme support et à y fixer à un dispositif assurant son maintien ou son positionnement dans l'espace. Avantageusement, la présence d'un matériau déformable approprié, qui peut être un composant d'une ventouse, sur une partie de l'outil en contact avec la pièce assure le maintien par adhérence de l'outil sur la pièce. Avantageusement aussi, l'installation de cet outil sur une machine à commande numérique ou un robot industriel permet son positionnement dans l'espace Présentation des figures
Un mode de réalisation de l'invention est présenté de façon détaillée cidessous et illustré avec les dessins parmi lesquels :
La figure 1 est une coupe schématique montrant comment la fixation est réceptionnée
La figure 2 est une coupe schématique montrant comment la fixation est chargée et maintenue dans l'axe de travail
La figure 3 est une coupe schématique montrant comment la fixation est mise en place dans le trou foré
La figure 4 est une coupe schématique montrant une des caractéristiques avantageuses Présentation détaillée d'un mode de réalisation
Comme on l'a compris, l'ensemble portatif d'outillages est destiné à être connecté à un tube de distribution de fixations 1. Chacun des outillages constituant cet ensemble portatif est fixé à un châssis 2 sur lequel est montée une poignée 3 qui permet une prise en main ergonomique. A particular configuration of the invention consists in using one of its elements as a support and in fixing it to a device ensuring its maintenance or its positioning in space. Advantageously, the presence of a suitable deformable material, which can be a component of a suction cup, on a part of the tool in contact with the part ensures the adhesion of the tool on the part. Advantageously also, the installation of this tool on a numerically controlled machine or an industrial robot allows its positioning in the space Presentation of the figures
An embodiment of the invention is presented in detail below and illustrated with the drawings among which:
Figure 1 is a schematic section showing how the binding is received
Figure 2 is a schematic section showing how the binding is loaded and held in the working axis
Figure 3 is a schematic section showing how the fastener is put in place in the drilled hole
Figure 4 is a schematic section showing one of the advantageous features Detailed presentation of an embodiment
As we have understood, the portable set of tools is intended to be connected to a fixing distribution tube 1. Each of the tools constituting this portable set is fixed to a frame 2 on which is mounted a handle 3 which allows an ergonomic grip.

L'ensemble des moyens de réception 4 est constitué d'un élément de recentrage de la fixation 5 sur lequel est fixé le tube de distribution et dans lequel est logé le ressort de recentrage 6, et d'un porte rivet 7 monté à l'extrémité d'un support 8 qui peut coulisser sur une tige 9 capable de pivoter autour d'un axe 10 appartenant au dispositif de chargement 11. The set of receiving means 4 consists of a recentring element of the fixing 5 on which is fixed the distribution tube and in which is housed the refocusing spring 6, and a rivet holder 7 mounted to the end of a support 8 which can slide on a rod 9 capable of pivoting about an axis 10 belonging to the loading device 11.

Le dispositif de chargement est constitué d'un support 12 dans lequel est foré un trou 13 dans lequel coulisse le piston 14, faisant office d'actionneur. A l'extrémité de celui-ci est fixé un élément d'entraînement 15 lié à l'élément souple 16 qui est tendu entre les 2 rouleaux 17a et 17b. L'axe du rouleau 17a est l'axe 10 et celui du rouleau 17b est parallèle à l'axe 10. The loading device consists of a support 12 in which a hole 13 is drilled in which the piston 14 slides, acting as an actuator. At the end of the latter is fixed a drive element 15 linked to the flexible element 16 which is stretched between the 2 rollers 17a and 17b. The axis of the roller 17a is the axis 10 and that of the roller 17b is parallel to the axis 10.

Un axe de liaison 18 fixé à l'élément souple 16 par pinçage dans la demi lune 19 permet d'entraîner le support 8 selon une trajectoire plane, faisant passer le porte-rivet 7 d'une position située dans le prolongement du tube à une position située dans l'axe de travail 20. A connecting pin 18 fixed to the flexible element 16 by pinching in the half moon 19 makes it possible to drive the support 8 along a flat trajectory, passing the rivet holder 7 from a position located in the extension of the tube to a position in the working axis 20.

L'ensemble des moyens de maintien est constitué d'une bague 21 sur laquelle est monté le dispositif élastique 22. Celui-ci exerce un effort sur la fixation dont la réaction est reprise en appui sur un élément des moyens de mise en place, qui est selon ce mode de réalisation un marteau à river 23. The assembly of the holding means consists of a ring 21 on which the elastic device 22 is mounted. The latter exerts a force on the binding, the reaction of which is resumed by bearing on an element of the positioning means, which is according to this embodiment a riveting hammer 23.

La mise en place est réalisée par le coulissement de cette bague 21 par rapport au châssis 2 et selon l'axe de travail. The establishment is carried out by the sliding of this ring 21 relative to the frame 2 and along the working axis.

Lorsque la fixation 24 poussée dans le tube 1 par une pression pneumatique passe dans l'élément de recentrage 5, son fût est centré par le ressort de recentrage 6 ; cela permet de l'aligner avec le porte-rivet 7 et, poussée par la pression pneumatique, la fixation est insérée dans le porterivet (Fig. 1). When the fastener 24 pushed into the tube 1 by pneumatic pressure passes through the recentering element 5, its barrel is centered by the recentering spring 6; this allows it to be aligned with the rivet holder 7 and, pushed by pneumatic pressure, the fixing is inserted into the holder (Fig. 1).

Lorsque l'opérateur active la commande du mécanisme de chargement, une pression d'air est injectée dans l'actionneur linéaire, ce qui a pour effet de pousser le piston 14, ce qui entraîne l'élément souple 16 en translation qui, par réaction, entraîne à son tour l'axe de liaison 18 en translation puis en rotation autour du rouleau 17b (Fig. 2). Lors de ce mouvement, le support 8 coulisse le long de la tige 9 qui pivote autour de l'axe 10 ; cela permet d'amener le porte-rivet 7 dans l'axe de travail. Lorsque l'axe de liaison a effectué le demi tour autour du rouleau 17b, le mouvement du porte-rivet redevient rectiligne dans l'axe de travail, ce qui permet de pousser la fixation dans la bague 21, de repousser l'élément souple 22 et de venir en appui sur le marteau à river 23. Le pression pneumatique est alors injectée dans l'autre chambre de l'actionneur. Cela a pour effet de déplacer le porte-rivet 7 selon la même trajectoire mais avec le sens de déplacement opposé. Le rivet est When the operator activates the control of the loading mechanism, an air pressure is injected into the linear actuator, which has the effect of pushing the piston 14, which drives the flexible element 16 in translation which, by reaction , in turn drives the connecting pin 18 in translation then in rotation around the roller 17b (Fig. 2). During this movement, the support 8 slides along the rod 9 which pivots around the axis 10; this allows the rivet holder 7 to be brought into the working axis. When the connecting axis has made the U-turn around the roller 17b, the movement of the rivet holder becomes rectilinear again in the working axis, which makes it possible to push the fixing in the ring 21, to push back the flexible element 22 and come to bear on the riveting hammer 23. The pneumatic pressure is then injected into the other chamber of the actuator. This has the effect of moving the rivet holder 7 along the same path but with the opposite direction of movement. The rivet is

retenu par l'élément souple dans la bague, tandis que le support du porterivet reprend sa position initiale. retained by the flexible element in the ring, while the support of the porterivet returns to its initial position.

L'opérateur peut alors insérer la fixation dans le trou 25 foré dans la pièce en déplaçant l'outil portatif vers l'avant selon l'axe de travail (Fig. 3). The operator can then insert the fixture into the hole 25 drilled in the part by moving the portable tool forward along the working axis (Fig. 3).

Lorsque la bague 21 est en contact avec la pièce, le mouvement de déplacement de l'outil entraîne le marteau à river 23 qui pousse la fixation 24 et l'extrait de la bague 21. Le mouvement n'est plus possible quand la fixation est en contact avec la pièce. L'opérateur peut alors activer la commande de rivetage. When the ring 21 is in contact with the workpiece, the movement of movement of the tool drives the riveting hammer 23 which pushes the fixing 24 and the extract from the ring 21. The movement is no longer possible when the fixing is in contact with the part. The operator can then activate the riveting command.

Dans un mode de réalisation avantageux, le porte-rivet est équipé d'un dispositif de dépose de produit d'étanchéité (Fig 4). Une seringue 26 contenant le produit d'étanchéité est fixée sur le support 8 et connectée au porte-rivet par l'intermédiaire d'un tuyau souple 27 connecté à la bague d'alimentation 28. Le produit est extrudé de la seringue à travers le tuyau 27, passe par le trou 29 de la bague d'alimentation, se répand dans la gorge 30 du porte-rivet et ressort de celui-ci par les orifices 31 au niveau de la surface en appui avec la fixation. In an advantageous embodiment, the rivet holder is equipped with a device for depositing sealant (Fig 4). A syringe 26 containing the sealant is fixed on the support 8 and connected to the rivet holder by means of a flexible tube 27 connected to the supply ring 28. The product is extruded from the syringe through the pipe 27, passes through the hole 29 of the feed ring, spreads in the groove 30 of the rivet holder and emerges from the latter through the orifices 31 at the level of the surface bearing with the fixing.

Indication d'application industrielle
Cet outil peut être utilisé dans toute l'industrie mécanique pour des opérations d'assemblage de pièces par rivetage ou vissage. Il particulièrement adapté aux opérations de rivetage dans l'industrie aéronautique.Indication of industrial application
This tool can be used throughout the mechanical industry for assembly operations of parts by riveting or screwing. It is particularly suitable for riveting operations in the aeronautical industry.

Claims

CLAIMS 1) A portable set of tools for the installation of parts fixing elements comprising: means for receiving and holding the fixing situated at the end of a distribution tube, means for holding said fixing attachment in the working axis when loading the attachment, means for positioning the attachment in a hole drilled on the workpiece, characterized in that a loading mechanism makes it possible to transfer the attachment from the receiving means to the holding means by means of a single actuator allowing movement along a trajectory lying in a single plane, and that a positioning mechanism makes it possible to extract the fixing from the holding means and to insert it into the hole drilled by translation of the positioning means in the direction of the working axis.

2) An assembly according to claim 1 characterized in that the trajectory is obtained by a flexible element stretched between two rollers having parallel axes.

3) An assembly according to claims 1 to 2 characterized in that the actuator is a linear actuator fixed to the flexible element and allowing its drive in the linear portion located between the two rollers.

4) An assembly according to claims 1 to 2 characterized in that the actuator is a rotary actuator allowing the driving of at least one of the two rollers.

5) An assembly according to claim 1 characterized in that the receiving means include at the end of the loading tube a flexible element allowing the recentering of the binding.

6) An assembly according to claim 1 and 5 characterized in that the recentering element has a groove in which is placed a spring whose turns may have the advantage of being inclined relative to the axis of the spring.

7) An assembly according to claim 1 characterized in that the means for holding the binding comprising at least one elastic device making it possible to exert a bearing force on at least one of the edges of the part of the binding having the diameter the bigger.

8) An assembly according to claims 1 and 7 characterized in that the elastic device is formed by means of a spring whose turns may have the advantage of being inclined relative to the axis of the spring.

9) An assembly according to claim 1 characterized in that the means for positioning the binding contain either a pushing device, or a riveting tool, or a screwing tool.

10) An assembly according to claim 1 characterized in that the means for positioning the binding contain a drill and a riveting tool arranged on the same axis and capable of a rotational movement of 1800 around a perpendicular axis to the work axis, this movement making it possible to position alternately in front of the workpiece either the drill or the riveting tool.

11) An assembly according to claim 1 characterized in that the receiving means further carries a means for placing a sealant allowing its application on the fixing in the receiving position.

12) An assembly according to claim 1 characterized in that the receiving means further carries a means for placing a sealant allowing its application around the hole drilled on the part.

13) An assembly according to claim 1 characterized in that one of the elements is used as a support for a deformable material ensuring maintenance by adhesion to the part.

14) An assembly according to claim 1 characterized in that one of the elements serves as a point of attachment to a numerically controlled machine or to an industrial robot which ensures its displacement relative to the part.