JP2000135541A - 打鋲方法及び打鋲装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 タックリベットの取り外し作業及び正規リベ
ット打鋲作業などの一連の打鋲作業の自動化。 【解決手段】自動打鋲装置１でワーク４を仮止めリベッ
トで連結したのち、ワークをワークフレーム３に固定
し、予め指定された手順でワークを移動させ仮止めリベ
ットが打鋲されていない複数の場所に正規リベットを打
鋲した後、ワークフレームを移動させて仮止めリベット
の軸中心を穿孔ドリルの軸中心に一致させ、仮止めリベ
ットを穿孔、破砕、除去し、正規リベットを打鋲する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリベットの打鋲方法
及び打鋲装置に関し、特に航空機の機体外板や主翼外板
などの組み立て作業時に使用するリベットの打鋲方法及
び打鋲装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、航空機の機体外板や主翼
外板などの構成部材である被連結部材を連結する手段と
してリベットを使用したものがある。このリベット打鋲
作業の段取りとして、構成部材としての被連結部材を位
置合わせする仮組立作業が行われてから被連結部材の本
組立作業が実施される。仮組立作業時に被連結部材を締
結するリベット打鋲作業は、通常作業者の手作業で実施
されるのが普通であるが、被連結部材が厚板の場合には
正規リベットは大きすぎて手作業には不向きである。そ
のため、仮組立作業時には正規リベットより小さい形状
の仮止め用のリベット（以下、タックリベットという）
を使用している。

【０００３】被連結部材を正規リベットで締結するには
以下のような手順による。まず、被連結部材を重ねて水
平方向に支持させ、被連結部材の上面側から下面側へ向
けて穿孔用ドリルにより貫通孔を穿孔させ、その貫通孔
の上方から下方に向けて一端にリベット頭のあるタック
リベットの軸部を挿入した後、該タックリベットの両端
を押圧部材によって押圧してタックリベットの軸部他端
を潰して頭を作ることによって被連結部材を締結させ
る。そして、その工程を被連結部材の複数箇所で行って
被連結部材全体の仮組立作業が終了する。なお、リベッ
ト打ちの基点位置には必ずタックリベットが打鋲される
と共に、タックリベットは正規リベット１５〜２０本に
対して１本の割合で打鋲され、これらの作業は全て作業
者の手作業で実施されている。次に、被連結部材を定寸
法、定位置に保つよう仮組立した状態で、自動リベッタ
による正規リベットの打鋲作業を開始する。自動リベッ
タは、任意に設定されている位置に締結用の正規リベッ
トを設定順に打鋲する機能を有しているものであって、
正規リベットを被連結部材のタックリベット打鋲位置を
避けた複数箇所に打鋲して正規リベットの打鋲作業が終
了する。その後、被連結部材に残された不要なタックリ
ベットの取り外し作業及び、その取り外した位置に正規
リベットを打鋲する作業を手作業により実施して被連結
部材全体を締結させて本組立作業が終了する。

【０００４】図７は正規リベットを打鋲する作業の際に
使用される通常の穿孔用ドリルの要部構成を示した一部
断面図であって、図示しない回動機構により回動される
ドリルスピンドルａの先端には穿孔／皿取りドリルｂが
嵌着されている。そして、図中符号ｃは外筒であるドリ
ルスピンドル用ラムであり、このドリルスピンドル用ラ
ムｃはボールベアリングｄを介してドリルスピンドルａ
を保持している。ドリルスピンドルａの先端側内部に
は、穿孔／皿取りドリルｂの取り付け用のドライブキー
ｅと固定用のピンｆ、及びスチールボールｇとが配置さ
れており、また、ドリルスピンドルａの先端側外周には
スプリングｈと、上記スチールボールｇを外周側から保
持するボールリテーナーｉとがそれぞれ配置されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した自
動リベッタにはタックリベットを除去する穿孔用ドリル
とタックリベットとの位置合わせをする装置が装備され
ていないので、自動的にタックリベットを除去すること
はできず、そのことにより、自動リベッタによる正規リ
ベットの打鋲作業はタックリベット打鋲位置を避けた位
置でしか実施できなかった。仮に、目視で自動リベッタ
のドリル先端とタックリベットとの位置合わせをしたと
しても、必ずしも正確に合わせることができず、ドリル
中心とタックリベット中心とに位置ずれが生じるため、
穿孔時に孔が楕円になる虞があり、且つタックリベット
を除去する際にドリルに付着したタックリベットの破片
により被連結部材に傷を付けてしまう虞があるので、個
々のタックリベットの除去作業毎に穿孔用ドリルに付着
した破片や押圧部材に飛散した切粉の除去作業を行わな
ければならず、連続して作業することはできない。その
ため、自動リベッタでの正規リベットの打鋲作業後に実
施される被連結部材に残された不要なタックリベットの
取り外し作業及び、その取り外した位置に正規リベット
を打鋲する作業は全て作業者の手作業に頼らざるを得な
かった。つまり、正規リベットの打鋲作業前の段取りと
して被連結部材同士を位置合わせしてあるタックリベッ
トを被連結部材から取り外すには、手作業によってタッ
クリベットを穿孔用ドリルで穿孔し、抜き取り、正規リ
ベットを打鋲可能とするために穿孔径を拡径しなければ
ならず、それには下穴穿孔、本穴穿孔、リーマ加工等の
多くの手作業工程を要するため、多大な工数を必要と
し、他の打鋲作業も手作業となるため打鋲品質の確保に
苦慮していた。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記従来のリベ
ット打鋲作業における問題に鑑み、作業者の手作業に頼
っていたタックリベットの取り外し作業及び正規リベッ
ト打鋲作業などの一連の打鋲作業を自動化して、工数の
低減と打鋲品質の安定化を図ったリベットの打鋲方法及
び打鋲装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、仮止めリベットで締結され
た被連結部材を正規リベットで連結する打鋲方法におい
て、自動打鋲装置に、被連結部材の仮止めリベットの軸
中心を検出してその軸中心を予め指定された位置に移動
させる補正手段と自動打鋲装置のかしめ治具に空気を吹
付けるエアーブロー手段とを取付ける第１の工程と、正
規リベットを打鋲するために自動打鋲装置に取付けられ
た穿孔ドリルの径と同径若しくは小径のかしめ頭を持つ
仮止めリベットで被連結部材を連結する第２工程と、被
連結部材を自動打鋲装置のワークフレームに固定する第
３の工程と、予め指定された手順に従ってワークフレー
ムを移動させ仮止めリベットが打鋲されていない複数の
予め指定された場所に正規リベットを打鋲する第４の工
程と、予め指定された手順に従ってワークフレームを移
動させ、補正手段に仮止めリベットの軸中心を検出させ
てその軸中心を予め指定された位置に補正する第５の工
程と、仮止めリベットの軸中心を穿孔ドリルの軸中心に
一致させる第６の工程と、エアーブロー手段を作動させ
ながら穿孔し正規リベットを打鋲する第７の工程と、を
備えたことを特徴としている。

【０００８】請求項２記載の発明は、仮止めリベットで
締結された被連結部材を正規リベットで連結する打鋲方
法において、自動打鋲装置に、被連結部材の仮止めリベ
ットの軸中心を検出してその軸中心を予め指定された位
置に移動させる補正手段と自動打鋲装置のかしめ治具に
空気を吹付けるエアーブロー手段とを設ける第１の工程
と、上記穿孔ドリルの径と同径若しくは小径のかしめ頭
を持つ仮止めリベットで被連結部材を仮止めする第２工
程と、被連結部材を自動打鋲装置のワークフレームに固
定する第３の工程と、仮止めリベットが打鋲されていな
い予め指定された場所に正規リベットを打鋲する第４の
工程と、補正手段が仮止めリベットの軸中心を検出した
とき仮止めリベットの軸中心を予め指定された位置に補
正し、さらに、仮止めリベットの軸中心を穿孔ドリルの
軸中心に一致させ、エアーブロー手段を作動させながら
穿孔し正規リベットを打鋲する第５の工程と、を備え、
予め指定された手順に従って被連結部材を移動させて前
記第４の工程と第５の工程とを反復することを特徴とし
ている。

【０００９】請求項３記載の発明は、固定架台と、固定
架台に移動自在に取付けられ被連結部材を固定保持した
ワークフレームと、固定架台に固定されワークフレーム
の上方に延在したヘッドと、ヘッドに取付けられ穿孔ド
リルとリベット供給装置とリベットかしめ治具とを有す
る打鋲機構と、リベットかしめ治具と協動してリベット
をかしめる押圧部材と、押圧部材に空気を吹付けるエア
ーブロー手段と、ワークフレームを指定された手順に従
って移動させるとともに打鋲機構及びエアーブロー手段
の作動を制御する第１の制御手段と、仮止めリベットで
連結されワークフレームに載置された被連結部材の表面
を撮像するためにヘッドに固定された撮像装置と、撮像
装置の画像を処理し仮止めリベットを認識するとともに
仮止めリベットの軸中心を検出し仮止めリベットの軸中
心と撮像装置の中心とを一致させる補正指令を発信し、
さらに、この補正に加えて仮止めリベットの軸中心と穿
孔ドリルの軸中心とを一致させる移動指令を発信する第
２の制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の打
鋲装置において、上記穿孔ドリルの取り付け部にガイド
としてのテーパー状のドライブスクリューを設けたこと
を特徴としている。

【作用】

【００１１】請求項１記載の発明による打鋲方法では、
正規リベットを打鋲するために自動打鋲装置に取付けら
れた穿孔ドリルの径と同径若しくは小径のかしめ頭を持
つ仮止めリベットが打鋲された被連結部材を自動打鋲装
置のワークフレームに載置固定し、予め指定された手順
に従ってワークフレームを移動させ仮止めリベットが打
鋲されていない複数の予め指定された場所に正規リベッ
トを打鋲する。それから、予め指定された手順に従って
ワークフレームを移動させ、補正手段により仮止めリベ
ットを検出させ、その軸中心を予め指定された位置に補
正させて仮止めリベットの軸中心を穿孔ドリルの軸中心
に一致させ、エアーブロー手段を作動させなから穿孔し
正規リベットを打鋲する。従って、請求項１記載の発明
によれば、仮止めリベットが打鋲された被連結部材に対
して、自動打鋲装置により仮止めリベットの位置を回避
した複数の予め指定された場所に正規リベットを打鋲し
ていくことができる。そして、予め指定された場所への
正規リベットの打鋲後に、被連結部材に打鋲された仮止
めリベットを自動打鋲装置により自動的に除去し、仮止
めリベットを除去した位置に正規リベットを自動的に打
鋲することができるので、被連結部材への正規リベット
打鋲作業の自動化による打鋲作業の流れを単純化するこ
とにより作業効率の向上を図ることができる。

【００１２】請求項２記載の発明による打鋲方法では、
正規リベットを打鋲するために自動打鋲装置に取付けら
れた穿孔ドリルの径と同径若しくは小径のかしめ頭を持
つ仮止めリベットが打鋲された被連結部材を自動打鋲装
置のワークフレームに載置固定し、ワークフレームを移
動させて仮止めリベットが打鋲されていない予め指定さ
れた場所に正規リベットを打鋲し、それから予め指定さ
れた手順に従って被連結部材を移動させて、次の位置で
補正手段が仮止めリベットを検出したときは、仮止めリ
ベットの軸中心を予め指定された位置に補正し、さら
に、仮止めリベットの軸中心を穿孔ドリルの軸中心に一
致させ、エアーブロー手段を作動させながら穿孔し正規
リベットを打鋲し、補正手段が仮止めリベットを非検出
したときは正規リベットを打鋲する、ことを被連結部材
を移動させながら反復する。従って、請求項２記載の発
明によれば、被連結部材に打鋲された仮止めリベットを
回避した位置に正規リベットが打鋲され、それ以後は、
仮止めリベットが検出されたなら自動打鋲装置により自
動的に仮止めリベットを除去して、仮止めリベットを除
去した位置に正規リベットを打鋲し、また、仮止めリベ
ットが非検出ならば、自動打鋲装置により自動的に正規
リベットが打鋲することができるので、被連結部材への
正規リベット打鋲作業の自動化による打鋲作業効率の向
上を更に図ることができる。また、一連の動作を継続し
て行うことにより作業時間の短縮化を図ることができ
る。

【００１３】請求項３記載の発明による打鋲装置は、移
動自在なワークフレームを指定された手順に従って移動
させるとともに、穿孔ドリルとリベット供給装置とリベ
ットかしめ治具と押圧部材とからなる打鋲機構及びエア
ーブロー手段の作動を制御する第１の制御手段を有し、
ワークフレームと、自動打鋲装置に装着した撮像装置
と、この撮像装置の画像を処理し仮止めリベットを認識
して仮止めリベットの軸中心を判断し、仮止めリベット
の軸中心と撮像装置の中心とを一致させる補正指令を発
信し、この補正指令に加えて仮止めリベットの軸中心と
穿孔ドリルの軸中心とを一致させる移動指令を発信する
第２の制御手段とにより、被連結部材に打鋲された仮止
めリベットの軸心位置を正確に検出して仮止めリベット
の軸中心と穿孔ドリルの軸中心とを一致させることがで
きる。そのため、穿孔ドリルの軸中心と仮止めリベット
の軸中心との位置ずれが生じることはなくなり、穿孔時
の孔が楕円になる虞はなくなる。また、この打鋲装置
は、第１の制御手段により作動し、穿孔時の押圧部材に
空気を吹付けるエアーブロー手段を有しているので、仮
止めリベットを除去する際に穿孔ドリルに付着していた
仮止めリベットの破片や押圧部材に飛散した切粉は、エ
アーブローにより除去されるようになり、打鋲作業を中
断することなく連続して行うことができる。

【００１４】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
打鋲装置において、上記穿孔ドリルの取り付け部にガイ
ドとしてのテーパー状のドライブスクリューを設けたの
で、穿孔ドリルをねじ込み挿着することによりスピンド
ル内径とドリルシャンクとのクリアランスによる影響を
低下させて穿孔ドリルの芯振れ発生を防止することがで
き、穿孔の品質不良を解消することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明によるリベットの
打鋲方法及び打鋲装置による打鋲作業、特に航空機組立
作業における仮組立及び本組立について図面を参照して
説明する。なお、従来の部材と同様のものについては、
同一の符号が付してある。

【００１６】図１に示したように、本発明を適用した自
動打鋲装置としての自動リベッタ１の構造は、左右一対
で適宜間隔を空けて立脚しているペデスタル１Ａ，１Ｂ
に支持部２，２をそれぞれ相対向するように設けると共
に、該支持部２，２により被連結部材支持枠としての長
方形のワークフレーム３を水平中心軸Ｏ回りに回転可能
且つ上下方向（図中、Ｚ方向）に昇降可能に支持させて
いる。上記ワークフレーム３は被連結部材としての一例
である航空機の部材であるワーク４を支持固定するもの
であって、図示しない固定手段によりワーク４を支持固
定することができるようになっている。更に、ワークフ
レーム３は、支持部２，２内に組み込まれた図示しない
機構により任意角度に回転変位させて固定されるように
なっている。

【００１７】ワークフレーム３上に支持固定されたワー
ク４に正規リベットを打鋲する機構を有するリベッタ本
体５は、ワークフレーム３を上下方向から挟み込むよう
な形状、つまり略側面視Ｃ字形を有している。上記リベ
ッタ本体５は、ワークフレーム３の水平中心軸Ｏに対し
て直交する方向に配設してあるガイドレール６，６に沿
って図中、矢印Ｙで示す方向に往復移動可能とされてい
る。そして、上記ガイドレール６，６は台枠としてのキ
ャリッジ７の上面に配設されていて、更には、上記キャ
リッジ７は、ワークフレーム３の水平中心軸Ｏと同一方
向に配設してある平行した２本（一方は図示せず）の走
行レール８，８に沿って図中、矢印Ｘで示す方向に往復
移動可能とされている。そして、上記したワークフレー
ム３，リベッタ本体５，及びキャリッジ７等の変位は自
動リベッタ１に装備されている駆動制御系により制御さ
れる図示しない各駆動モータによりなされるようになっ
ている。

【００１８】上記構成によりワーク４が曲面形状を有し
ていてもワークフレーム３を回転変位させることにより
リベッタ本体５の打鋲作業を可能とすると共に、リベッ
タ本体５はガイドレール６，６及び走行レール８，８に
沿ってＸ，Ｙ方向に移動可能なので、ワーク４全面の任
意の位置に対して打鋲作業を実施することが可能とされ
ている。

【００１９】図２及び図３に示すように、リベッタ本体
５の上側先端にはアッパーヘッド部５１が設けられてい
る。このアッパーヘッド部５１は、油圧シリンダ５２に
よりＹ軸方向に往復動可能とされている。そしてアッパ
ーヘッド部５１の下面、つまりワーク４上面側に対向す
る位置に、図示しない回転機構により回転駆動、且つ昇
降自在なドリルスピンドル５３と、昇降自在なリベット
保持兼リベットかしめ治具（以下、リベットかしめ治具
という）５４と、リベット頭をシェービングする昇降自
在なシェービングカッター５５とが同一Ｙ軸上となるよ
うに設けると共に、ドリルスピンドル５３の先端には穿
孔／皿取りドリル５６が装着されている。前記穿孔／皿
取りドリル５６のドリル径は、被連結部材に打鋲されて
いるタックリベット（便宜上、Ｔとする）のリベット頭
と同径以上とされている。つまり、タックリベットＴの
頭が穿孔／皿取りドリル５６の穿孔部の径以下に形成さ
れている。そうすることにより、穿孔／皿取りドリル５
６はタックリベットＴのリベット頭部を全て破砕するこ
とを可能としている。更に、アッパーヘッド部５１の一
側面側にはアングル部材５７を介してタックリベット位
置検出カメラ５８が下向きに装着されている（図３参
照）。

【００２０】一方、リベッタ本体５の下側先端に位置す
るロワーラム５９には、ワーク４下面に対向する方向に
伸縮自在の押圧部材としてのリベットかしめ治具６０
（以下、ダイという）が装着されている（図１参照）。
そして、アッパーヘッド部５１のリベットかしめ治具５
４とロワーラム５９のダイ６０とがワーク４の穿孔に挿
入されている正規リベットの両端に対して上下方向から
それぞれ対向するように伸張し押圧することにより正規
リベットの軸部を変形させて締結することができるよう
になっている。

【００２１】タックリベットＴの穿孔及び正規リベット
の打鋲はワーク４の任意の設定位置に対してなされ、そ
の作用は、図示しないリベッタ駆動油圧ユニット、オペ
レーターコンソール及びＮＣ制御装置（以下、ＮＣ制御
装置という）９、撮像装置としてのタックリベット位置
検出カメラ５８、タックリベット認識モニタ１０により
制御される。なお、図中符号１１はリベット自動供給装
置を示している（図１参照）。

【００２２】図４は、ワーク４に打鋲されているタック
リベットＴを穿孔するためのドリルスピンドル５３と穿
孔／皿取りドリル５６との要部構成を示したものであ
る。上記ドリルスピンドル５３先端側の穿孔／皿取りド
リル取り付け部５３ａに、円周方向にテーパー状のガイ
ドを有するドライブスクリュー６１を配設して、取り付
け固定用のピン６２で固定する。図中、符号６３は穿孔
／皿取りドリルセット用ネジ部である。そして、穿孔／
皿取りドリルセットネジ部６３に穿孔／皿取りドリル５
６をねじ込んで取り付けることにより、ドリルスピンド
ル５３の内径とドリルシャンク部としての穿孔／皿取り
ドリル取り付け部５３ａとのクリアランスによる影響が
解消されて穿孔／皿取りドリルの芯振れ発生を防止する
ことができて、タックリベット除去後の穿孔穴品質を確
保することができる。

【００２３】図５は、リベッタ本体５のロワーラム５９
先端に取り付けられたダイ６０上から破砕されたタック
リベットＴの残骸及び切粉を除去するためにダイ６０上
面に向けたエアブローノズル１２ａと、タックリベット
Ｔ穿孔時に発生する切粉を除去するためにタックリベッ
トＴ打鋲位置に向けたエアーブローノズル１２ｂとをそ
れぞれロワーラム５９に配設したところを示したもので
ある。上記エアーブローノズル１２ａ、１２ｂから排出
されるエアーは図示しないコンプレッサから供給されて
タックリベットＴ穿孔時に発生する残骸及び切粉を除去
することにより、正規リベットに傷を付けることなく打
鋲作業を連続して行うことを可能としている。なお、図
中、符号６４はアッパーヘッド部５１に取り付けられた
昇降自在なワーク押さえ工具であり、ワーク４を上面側
から位置固定するものである。

【００２４】本実施形態は、以上のような構成であり、
上記したリベットの打鋲方法について説明する。

【００２５】まず、本発明を適用した自動リベッタ１の
実施例を以下に説明する。図１に示すように、ワーク４
は複数のタックリベットＴにより仮組立されてワークフ
レーム３に支持固定されている。基点となるタックリベ
ット（図示せず）に対して正規リベットＲの打鋲位置が
自動リベッタ１に入力され、基点のタックリベットの位
置をタックリベット位置検出カメラ５８に確認させて自
動リベッタ１を稼働させる。そして、複数のタックリベ
ットＴが打鋲されて連結状態にあるワーク４のタックリ
ベットＴの打鋲位置を外した位置に、自動リベッタ１に
よって複数の正規リベットＲが予め指定された手順に従
って予め指定された位置に打鋲される。その作業後、打
鋲されている複数のタックリベットＴを穿孔／皿取りド
リルにより予め指定された手順に従って破砕して正規リ
ベットＲを打鋲する。以下にその手順を詳述する。

【００２６】タックリベットＴの位置は予め指定されて
いて、図１，３に示すように、タックリベットＴの位置
でワーク４上方に位置するタックリベット位置検出カメ
ラ５８はカメラ中心下方のタックリベットＴを撮像し
て、画像信号を図示を省略した画像処理装置に送る。画
像処理装置は画像信号を処理すると共に、タックリベッ
トＴをタックリベット認識モニタ１０に映し出す（図３
（ｂ）参照）。画面に映し出されたタックリベットＴは
画像処理装置によりタックリベットＴの軸中心が決定さ
れその軸中心（基準）とのＸ軸方向及びＹ軸方向のずれ
量を自動的にオペレータコンソール及びＮＣ制御装置９
に指示し、オペレータコンソール及びＮＣ制御装置９は
その指示値を基にしてキャリッジ７（Ｘ軸方向）及びリ
ベッタ本体５（Ｙ軸方向）をそれぞれ移動させタックリ
ベットＴの軸中心とカメラ中心とを一致させるようにす
る。これによりタックリベットＴの位置検出及び補正作
業が完了する。そして、タックリベット位置検出カメラ
５８はドリルスピンドル５３のＸ軸方向上にオフセット
して取り付けられているのでオフセット量分、リベッタ
本体５をＸ軸方向に移動させることにより、タックリベ
ットＴの軸心とドリルスピンドル５３の軸心とを一致さ
せてタックリベットＴを破砕する状態を整える。

【００２７】次に、ドリルスピンドル５３を下降させて
穿孔／皿取りドリル５６と同軸上のタックリベットＴの
リベット頭を粉砕、穿孔する。その際に上記穿孔／皿取
りドリル５６が除去したタックリベットＴの破片は、穿
孔の下部に位置するダイ６０に落下するが、ロワーラム
５９にエアーを排出するエアーブローノズル１２ａ，１
２ｂが装着してあるので、ダイ６０上のタックリベット
Ｔの破片及び切粉をエアーにより除去することができる
ようになっている。

【００２８】そして、図２（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、ドリルスピンドル５３と同一Ｙ軸方向上にアッパー
ヘッド部５１に取り付けられているリベットかしめ治具
５４のリベット供給機構によりリベットかしめ治具５４
の先端に正規リベットＲが装填された後、油圧シリンダ
５２によりそれまでドリルスピンドル５３が位置してい
た位置にリベットかしめ治具５４をスライド移動させ、
スライド移動完了後、リベットかしめ治具５４が下降す
ることにより正規リベットＲの軸部を穿孔に挿入し、そ
のまま正規リベットＲのリベット頭を押圧する。その動
作と連動して図１のダイ６０が図示しない油圧シリンダ
の作用により上昇して押圧する。そうして正規リベット
Ｒの打鋲が終了する。そして、以上の工程を自動的に繰
り返すことによって正規リベットＲの打鋲作業が完了す
る。なお、図２のシェービングカッター５５は、リベッ
ト打鋲後の正規リベットの種類によりリベットの頭を除
去する場合に使用される。

【００２９】図６に示したものは、上述したタックリベ
ットＴの穿孔及び正規リベットＲの打鋲手順を簡略化し
て図示説明したものである。まず、第１手順は、ワーク
４に打鋲されているタックリベットＴの打鋲位置をタッ
クリベット検出位置カメラ５６により捕捉していること
を示している。図中、矢印はカメラ光軸を示している。
第２手順は、穿孔／皿取りドリル５４とタックリベット
Ｔとのリベット頭径を略同一になる組合せにしていると
ころを示している。第３手順は、正規リベットＲを打鋲
するためにタックリベットＴ及びワーク４を穿孔してい
るところを示している。その際に発生するタックリベッ
トＴの残骸は、図４に示したリベッタ本体５のロワーラ
ム５７先端にエアブローノズル１２ａとエアーブローノ
ズル１２ｂとが設けられているので、正規リベットＲに
傷を付けることなく打鋲することを可能としている。第
４手順は正規リベット用穿孔が穿孔完了しているところ
を示している。そして、第５手順は上記穿孔に正規リベ
ットを打鋲したところを示している。

【００３０】ところで、ワーク４を支持固定したワーク
フレーム３の移動はＮＣ制御装置９により正確にコント
ロールされているが、ワークフレーム３のワーク４に対
する固定は必ずしも意図したように行われない場合があ
る。その場合、リベット打鋲作業中に正規リベットＲの
位置が次第に設定位置より僅かにずれてしまうので、そ
の補正をタックリベットＴの打鋲位置を利用するように
する。即ち、タックリベットＴをタックリベット位置検
出カメラ５８で検出してタックリベットＴのリベット頭
の輪郭からその軸中心を算出し、その軸中心にリベット
孔が穿孔されるように移動することによりリベット穿孔
位置を補正する。

【００３１】上記実施例は、まずタックリベットＴが打
鋲されていない被連結部材の複数個所に正規リベットＲ
を打鋲し、その後、タックリベットＴの位置に正規リベ
ットＲを打鋲するようにしているが、被連結部材に打鋲
されているタックリベットＴの有無に拘わらず、順次正
規リベットＲを打鋲することもできる。即ち、タックリ
ベット位置検出カメラ５８の下方にタックリベットＴが
ない場合は、予め指定された位置に正規リベットＲを打
鋲し、タックリベット位置検出カメラ５８の下方にタッ
クリベットＴがある場合には、タックリベットＴの軸中
心とタックリベット位置検出カメラ５８の中心とを一致
させ、その位置が正規リベットＲの打鋲位置であれば打
鋲作業を行い、その後、タックリベットＴの軸中心を穿
孔／皿取りドリル５６の軸中心に一致させるようにワー
クフレーム３を移動させタックリベットＴを除去して正
規リベットＲを打鋲する作業を行う。その後、移動前の
位置にワークフレーム３を戻し、次の打鋲位置に移動す
る。この作業を繰返し行わせ被連結部材を正規リベット
Ｒで連結する。

【００３２】本発明は上記構成のように、タックリベッ
トＴのリベット頭径と穿孔／皿取りドリル５６とを略同
径かそれ以下としているので、穿孔／皿取りドリル５６
のドリル径に対してタックリベットＴのリベット頭径が
大きい場合に生じていたリベット頭が穿孔／皿取りドリ
ル５６にリング状に付着するといった虞はなくなり、タ
ックリベットＴの穿孔を連続して行うことが可能となる
と共にワーク４を傷つけるといった事態を回避すること
ができる。更には、穿孔／皿取りドリル５６が除去した
タックリベットＴの破片は穿孔の下部に位置するダイ６
０に落下し、このままでは正規リベットＲを押圧した際
に傷を付けてしまうが、ロワーラム５９にエアーブロー
ノズル１２ａ，１２ｂが装着してあるので、ダイ６０上
のタックリベットＴの破片及び切粉が除去することがで
き、次工程の正規リベットＲの打鋲時に正規リベットＲ
を傷つけることなく実施できるようになって、正規リベ
ット打鋲の自動化が容易になり、工数低減と打鋲品質の
安定化とを得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１記載の
発明によれば、仮止めリベットが打鋲された被連結部材
に対して、自動打鋲装置により仮止めリベットの位置を
回避した複数の予め指定された場所に正規リベットを打
鋲していくことができる。そして、予め指定された場所
への正規リベットの打鋲後に、被連結部材に打鋲された
仮止めリベットを自動打鋲装置により自動的に除去し、
仮止めリベットを除去した位置に正規リベットを自動的
に打鋲することができるので、被連結部材への正規リベ
ット打鋲作業の自動化による打鋲作業の流れを単純化す
ることにより作業効率の向上を図ることができる。請求
項２記載の発明によれば、被連結部材に打鋲された仮止
めリベットを回避した位置に正規リベットが打鋲され、
それ以後は、仮止めリベットが検出されたなら自動打鋲
装置により自動的に仮止めリベットを除去して、仮止め
リベットを除去した位置に正規リベットを打鋲し、ま
た、仮止めリベットが非検出ならば、自動打鋲装置によ
り自動的に正規リベットが打鋲することができるので、
被連結部材への正規リベット打鋲作業の自動化による打
鋲作業効率の向上を更に図ることができる。また、一連
の動作を継続して行うことにより作業時間の短縮化を図
ることができる。請求項３記載の発明による打鋲装置に
よれば、移動自在なワークフレームを指定された手順に
従って移動させるとともに、穿孔ドリルとリベット供給
装置とリベットかしめ治具と押圧部材とからなる打鋲機
構及びエアーブロー手段の作動を制御する第１の制御手
段を有し、ワークフレームと、自動打鋲装置に装着した
撮像装置と、この撮像装置の画像を処理し仮止めリベッ
トを認識して仮止めリベットの軸中心を検出して仮止め
リベットの軸中心と撮像装置の中心とを一致させる補正
指令を発信し、この補正指令に加えて仮止めリベットの
軸中心と穿孔ドリルの軸中心とを一致させる移動指令を
発信する第２の制御手段とにより、被連結部材に打鋲さ
れた仮止めリベットの軸心位置を正確に検出して仮止め
リベットの軸中心と穿孔ドリルの軸中心とを一致させる
ことができる。そのため、穿孔ドリルの軸中心と仮止め
リベットの軸中心との位置ずれが生じることはなくな
り、穿孔時の孔が楕円になる虞はなくなる。また、この
打鋲装置は、第１の制御手段により作動し、穿孔時の押
圧部材に空気を吹付けるエアーブロー手段を有している
ので、仮止めリベットを除去する際に穿孔ドリルに付着
していた仮止めリベットの破片や押圧部材に飛散した切
粉は、エアーブローにより除去されるようになり、打鋲
作業を中断することなく連続して行うことができる。請
求項４記載の発明によれば、請求項３記載の打鋲装置に
おいて、上記穿孔ドリルの取り付け部にガイドとしての
テーパー状のドライブスクリューを設けたので、穿孔ド
リルをねじ込み挿着することによりスピンドル内径とド
リルシャンクとのクリアランスによる影響を低下させて
穿孔ドリルの芯振れ発生を防止することができ、穿孔の
品質不良を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した自動リベッタの全体構成を示
す斜視図である。

【図２】（ａ）〜（ｂ）は、図１のアッパーヘッド部の
要部構成及び変位状態を示す側面図である。

【図３】（ａ）は、アッパーヘッド部の要部構成を示す
正面図、（ｂ）は、タックリベット位置検出カメラに検
出されたタックリベット頭を画像表示しているタックリ
ベット認識モニタの正面図である。

【図４】本発明を適用したドリルスピンドルと穿孔／皿
取りドリルとの取り付け状態を示す一部断面図である。

【図５】ロワーラムにエアーブローノズルを設けた状態
を示す断面図である。

【図６】リベット打鋲手順を示した簡略図である。

【図７】従来の穿孔用ドリルの要部構成を示す一部断面
図である。

【符号の説明】

１ 自動リベッタ １Ａ，１Ｂ ペデスタル ３ ワークフレーム ４ ワーク ５ リベッタ本体 ５１ アッパーヘッド部 ５３ ドリルスピンドル ５４ リベット保持兼リベットかしめ治具 ５６ 穿孔／皿取りドリル ５８ タックリベット位置検出カメラ ５９ ロワーラム ６０ リベットかしめ治具（ダイ） ６１ ドライブスクリュー ６ ガイドレール ７ キャリッジ ８ 走行レール ９ オペレータコンソール及びＮＣ制御装置 １０ タックリベット認識モニタ １２ａ，１２ｂ エアーブローノズル Ｒ 正規リベット Ｔ タックリベット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２１Ｊ 15/50 Ｂ２１Ｊ 15/50

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仮止めリベットで締結された被連結部材を
   正規リベットで連結する打鋲方法において、 自動打鋲装置に、被連結部材の仮止めリベットの軸中心
   を検出してその軸中心を予め指定された位置に移動させ
   る補正手段と自動打鋲装置のかしめ治具に空気を吹付け
   るエアーブロー手段とを取付ける第１の工程と、 正規リベットを打鋲するために自動打鋲装置に取付けら
   れた穿孔ドリルの径と同径若しくは小径のかしめ頭を持
   つ仮止めリベットで被連結部材を連結する第２工程と、 被連結部材を自動打鋲装置のワークフレームに固定する
   第３の工程と、 予め指定された手順に従ってワークフレームを移動させ
   仮止めリベットが打鋲されていない複数の予め指定され
   た場所に正規リベットを打鋲する第４の工程と、 予め指定された手順に従ってワークフレームを移動さ
   せ、補正手段に仮止めリベットの軸中心を検出させてそ
   の軸中心を予め指定された位置に補正する第５の工程
   と、 仮止めリベットの軸中心を穿孔ドリルの軸中心に一致さ
   せる第６の工程と、 エアーブロー手段を作動させながら穿孔し正規リベット
   を打鋲する第７の工程と、 を備えたことを特徴とする打鋲方法。
2. 【請求項２】仮止めリベットで締結された被連結部材を
   正規リベットで連結する打鋲方法において、 自動打鋲装置に、被連結部材の仮止めリベットの軸中心
   を検出してその軸中心を予め指定された位置に移動させ
   る補正手段と自動打鋲装置のかしめ治具に空気を吹付け
   るエアーブロー手段とを設ける第１の工程と、 上記穿孔ドリルの径と同径若しくは小径のかしめ頭を持
   つ仮止めリベットで被連結部材を仮止めする第２工程
   と、 被連結部材を自動打鋲装置のワークフレームに固定する
   第３の工程と、 仮止めリベットが打鋲されていない予め指定された場所
   に正規リベットを打鋲する第４の工程と、 補正手段が仮止めリベットの軸中心を検出したとき仮止
   めリベットの軸中心を予め指定された位置に補正し、さ
   らに、仮止めリベットの軸中心を穿孔ドリルの軸中心に
   一致させ、エアーブロー手段を作動させながら穿孔し正
   規リベットを打鋲する第５の工程と、 を備え、 予め指定された手順に従って被連結部材を移動させて前
   記第４の工程と第５の工程とを反復することを特徴とす
   る打鋲方法。
3. 【請求項３】固定架台と、 固定架台に移動自在に取付けられ被連結部材を固定保持
   したワークフレームと、 固定架台に固定されワークフレームの上方に延在したヘ
   ッドと、 ヘッドに取付けられ穿孔ドリルとリベット供給装置とリ
   ベットかしめ治具とを有する打鋲機構と、 リベットかしめ治具と協動してリベットをかしめる押圧
   部材と、 押圧部材に空気を吹付けるエアーブロー手段と、 ワークフレームを指定された手順に従って移動させると
   ともに打鋲機構及びエアーブロー手段の作動を制御する
   第１の制御手段と、 仮止めリベットで連結されワークフレームに載置された
   被連結部材の表面を撮像するためにヘッドに固定された
   撮像装置と、 撮像装置の画像を処理し仮止めリベットを認識するとと
   もに仮止めリベットの軸中心を検出し仮止めリベットの
   軸中心と撮像装置の中心とを一致させる補正指令を発信
   し、さらに、この補正に加えて仮止めリベットの軸中心
   と穿孔ドリルの軸中心とを一致させる移動指令を発信す
   る第２の制御手段と、 を備えたことを特徴とする打鋲装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の打鋲装置において、 上記穿孔ドリルの取り付け部にガイドとしてのテーパー
   状のドライブスクリューを設けたことを特徴とする打鋲
   装置。