JP2000126841A - モジュ―ル化されたポ―タブルリベット締結工具 - Google Patents

モジュ―ル化されたポ―タブルリベット締結工具

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JP2000126841A
JP2000126841A JP11299284A JP29928499A JP2000126841A JP 2000126841 A JP2000126841 A JP 2000126841A JP 11299284 A JP11299284 A JP 11299284A JP 29928499 A JP29928499 A JP 29928499A JP 2000126841 A JP2000126841 A JP 2000126841A
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David S Calkins
エス コルキンズ ディヴィッド
James M Bradbury
エム ブラッドバリー ジェームズ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モジュールを簡単に交換もしくは置換えでき
るようにすることによって、リベット締結システムの修
理に係る休止時間を大幅に短縮すると共に、利用者が、
高い技能を持たなくとも、モジュールの取外し、交換を
行うことができるポータブルリベット締結システムを提
供する。 【解決手段】 ポータブルリベット締結システムは、モ
ジュール化設計されている。このポータブルリベット締
結システムは、各々モジュール設計された、電気制御モ
ジュール、空気制御モジュール、リベット送り装置、逃
げ止め機構、及びリベット締結工具を含む連結アセンブ
リを備えている。このモジュール化設計は、原因究明さ
れた問題に対処する能力を向上すると共に、１つのモジ
ュールだけの交換もしくは置換えできるようにして、故
障したモジュールを修理可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概括的には、リベ
ット打ち機に係り、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
ット打ちシステム、及びこのリベット打ちシステムの操
作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】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が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
ットマンドレルが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のノー
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
又は空気圧式の動力機構を使用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】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
復逃げ止め機構に供給され、この往復逃げ止め機構は、
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
する逃げ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
ンを最前進位置に戻すために空気圧を使用すると共に、
遠隔制御増圧器に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に伸びる液圧ラ
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
リーブ周辺で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の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
加を感知し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、マンドレルの回収を監視
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、リベット供給装置は、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
を起動する。
【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】
【実施例】図１乃至２７に沿って、本発明のポータブル
自動送りリベット打ちシステムの詳細な説明が記述され
る。ポータブル自動送りリベット打ちシステム１０は、
連結部材１４を介してポータブルハウジング１６に連結
されたリベット締結工具１２を備えており、上記ポータ
ブルハウジングは、好ましくは、振動タイプのリベット
送りボウル１８を内蔵している。ハウジング１６の上面
部に配置され、ピボット取付けされた蓋２２により覆わ
れるリベットホッパ２０によって、図１７及び図１８に
詳細に示されるリベット送りボウル１８に、リベットが
自動的にまとめて送り込まれる。上記振動ボウル内のま
とまったリベット群から解き放たれたリベットは、傾斜
した送りトラック２４内に積み重ねられ、上記送りトラ
ックは、逃し止め機構２６のために、送られて来るリベ
ットを集積する。以降、より詳細に記述されるリベット
逃し止め機構２６は、往復動する抱え込みブロック２８
（図１７乃至図２４参照）を備えており、上記抱え込み
ブロックは、周期的にリベットをリベット搬送管３０に
進める。リベット搬送管３０は、連結部材１４を貫通し
て伸び、リベットを空気圧によって、以降、より詳細に
記述されるリベット締結工具１２に搬送する。
【００１７】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３
４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。
【００１８】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。
【００１９】オペレータ用インタフェース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の破線像に最も良
く示されているように、つなぎ縄のような電気コード５
８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。
【００２０】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。
【００２１】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のカムスリー
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。
【００２２】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１０
４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を通して搬送されると、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。
【００２３】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１１
４は、リベット搬送管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。リベットが、逃し止め機構２６から
リベット搬送管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９
４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搬送管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９
４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。
【００２４】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１
５０が係合できるように設定されている。調整工具１５
０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。
【００２５】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。
【００２６】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
ばされたリベット搬送位置において、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。
【００２７】以下、図１７乃至２４に沿って、本発明の
改良された逃げ止め機構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１
７２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１８
０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１８
２、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、受入れブロック２８が搬送位置に移動する時、次に
通路から出される順にある第２リベットを回転させ、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、逃げ止めハウジング１７
０から取外すことができるので、本発明の逃げ止め機構
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１７
２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。
【００２８】抱え込みブロック２８は、上部プレート１
９０を抱え込みハウジング１７０上に設けることによっ
て、逃げ止めハウジング１７０内に保持される。上部プ
レート１９０は、逃げ止めハウジング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を逃げ止めハイジング１７
０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
によって逃げ止めハウジング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。
【００２９】締付リング２０４は、上部プレート１９０
上に設けられており、逃げ止め案内管２０６を包囲して
いる。リベット搬送管３０は、逃げ止め案内管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によって逃げ止めハウ
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をリベット搬送管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１７
２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リベット搬送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リベット搬送位置において、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
逃げ止め案内管２６とを連通し、その結果、リベットR
はリベット搬送管３０を通して搬送されることになる。
駆動ロッド１７４及び抱え込みブロック２８を“hos
e”、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。
【００３０】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を逃げ止
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、逃げ止めハウジング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１
７４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
た逃げ止め機構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。
【００３１】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４
４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。
【００３２】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２３
０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２４
４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。
【００３３】高液圧スイッチ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２
３２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。
【００３４】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。
【００３５】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。
【００３６】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４
３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
トン前方のオイルを、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。
【００３７】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。
【００３８】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、液圧が低圧状態で立ち上がり始
める。低圧力スイッチ２５２は、時刻ｔ2で低圧極限値P
L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５
０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。
【００３９】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、リベット装置が予
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。
【００４０】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。
【００４１】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】
【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６】 ３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７】 ３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８】 ３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９】 ３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１０】 ３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１１】 ３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。
【符号の説明】
１２ リベット締結工具、２６ 逃し止め機構、３０
リベット搬送管、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、４
７ 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、７
２ 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、１２
４ ノーズ部、２１２ 液圧ホース、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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ エム ブラッドバリー アメリカ合衆国 コネチカット州 06708 ウォーターバリー フォレスト リッジ ロード 306

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングと、 上記ハウジング内に取外し可能に載設された第１パネル
    上に設けられた電気制御モジュールと、 上記ハウジング内に取外し可能に載設された第２パネル
    上に設けられた空気制御モジュールと、 上記ハウジング内に配置されたマンドレル回収容器と、 上記ハウジング内に配置されたリベット送り装置とを備
    え、 上記リベット送り装置は、上記電気制御モジュールによ
    り制御されるようになっており、また、上記リベット送
    り装置からリベットを受ける逃げ止め機構を備え、 上記逃げ止め機構は、上記空気制御モジュールにより制
    御されるようになっており、 さらに、リベット締結工具、上記逃げ止め機構と上記リ
    ベット締結工具とを連結するリベット搬送管、上記リベ
    ット締結工具と上記マンドレル回収容器とを連結するマ
    ンドレル回収管、上記リベット締結工具の引張りヘッド
    に連結された液圧流体ホース、及び上記リベット締結工
    具を作動制御するため上記空気制御モジュールに連結さ
    れた複数の空気配管を有する連結アセンブリと、 上記ハウジング内に配置されると共に上記リベット締結
    工具に液圧を供給するため上記液圧流体ホースに連結さ
    れた遠隔制御増圧器とを備え、 上記電気制御モジュール、上記空気制御モジュール、上
    記逃げ止め機構、上記連結アセンブリ、及び上記遠隔制
    御増圧器が各々、モジュール化されたユニットとして、
    上記ハウジングから取外し可能とされていることを特徴
    とするポータブル自動送りリベット打ちシステム。
  2. 【請求項２】 上記ハウジングを２つの区画に分ける上
    記ハウジング内の仕切壁、上記電気及び空気制御モジュ
    ールを収容する第１区画、及び上記リベット送り装置と
    上記逃げ止め機構と上記遠隔制御増幅器とを収容する第
    ２区画を備えたことを特徴とする上記請求項１に記載の
    ポータブル自動送りリベット打ちシステム。
  3. 【請求項３】 上記電気制御モジュールは、上記空気制
    御モジュール、上記送りボウル、上記遠隔制御増圧器、
    及び上記リベット締結工具の対応する電気連結部材に接
    合する複数の電気連結部材を備えていることを特徴とす
    る上記請求項２に記載のポータブル自動送りリベット打
    ちシステム。
JP11299284A 1998-10-21 1999-10-21 モジュ―ル化されたポ―タブルリベット締結工具 Pending JP2000126841A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

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US10507498P 1998-10-21 1998-10-21
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