JP2020508901A - 先進高強度鋼板にクリンチナットを固定するための装置及び方法並びに結果アセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (23)
- AHSSシートにクリンチナットを固定する装置であって、
前記AHSSシートが隣接配置される接合機構を具備し、
前記接合機構が、ベースと、前記AHSSシートに対して平行に動くように前記ベースに設けられた割り出し部材とを備え、
前記割り出し部材が、前記AHSSシートと平行な方向に沿って互いに離間して設けられた加熱開口部及びクリンチダイスを有し、
前記加熱開口部が前記AHSSシートの作業部位に位置する加熱位置と、前記クリンチダイスが前記AHSSシートの前記作業部位に位置する接合位置との間で、前記割り出し部材を移動させるアクチュエータと、
前記加熱位置にある前記割り出し部材の前記加熱開口部を通過するレーザビームを射出して、前記AHSSシートの前記作業部位を加熱するレーザ機構と、
各々がネジ穴を有する複数のクリンチナットが供給されるものであり、ねじ付き締結具が前記AHSSシートに取り付けられるようにするべく、前記割り出し部材が前記接合位置にあるときに前記クリンチダイスと位置合わせされて、前記AHSSシートにおける加熱された前記作業部位にクリンチナットを取り付けるナットラムと、
前記接合機構及び前記ナットラムを操作するように構成されたコントローラとをさらに具備する、装置。 - 前記接合機構は、前記ベースによって部分的に画定された遮光室を画定する筐体を備え、前記レーザ機構が、前記筐体から、前記ベースの開口を経て前記割り出し部材の前記加熱開口部を通過する前記レーザビームを射出して、前記割り出し部材が前記加熱位置にある間に前記AHSSシートの前記作業部位を加熱し、
前記接合機構は、前記割り出し部材が前記加熱位置にあるときに、前記AHSSシートが前記加熱開口部の周囲において前記割り出し部材と光に対して安全に接触する場合にのみ、前記レーザ機構の動作を可能するように前記コントローラにより操作される検出機構を備える、請求項1に記載の装置。 - 前記検出機構は、
前記遮光室に加圧ガスを供給するための加圧ガスのソースと、
前記遮光室を通る前記ソースからのガス流を検出して、前記AHSSシートが、前記加熱開口部の周囲において前記割り出し部材と光に対して安全に接触しているかどうかを検出するためのセンサとを有する、請求項2に記載の装置。 - 前記AHSSシートに取り付けるためのピアスクリンチナットが、前記ナットラムに供給される、請求項に記載の装置。
- 前記アクチュエータにより、前記加熱位置と前記接合位置との間で直線運動するように、前記割り出し部材を前記ベースに取り付ける摺動路、又は、前記アクチュエータにより、前記加熱位置と前記接合位置との間で回転運動するように、前記割り出し部材を前記ベースに取り付ける回転連結部を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記作業部位における前記AHSSシートの温度を検知する温度センサをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 互いに間隔を置いて配置されるとともに、前記コントローラによって操作される複数の前記接合機構と、
前記コントローラによって操作される平行運動機械(PKM)とを備え、
前記PKMは、
第1の支持体と、
前記第1の支持体から互いに近づくように延設された伸縮可能な3つの支柱を有する三脚と、
前記3つの支柱により前記第1の支持体から離間して設けられ、前記AHSSシートへのクリンチナットの取り付けをするために、前記コントローラの操作の下で、前記クリンチダイスと位置合わせされる前記ナットラムが取り付けられた第2の支持体と、
互いに直交する水平方向に移動しながら、前記接合機構と協働して、異なる位置で前記AHSSシートにクリンチナットを取り付けるようにPKMを取り付ける直交レールとを有する、請求項1に記載の装置。 - フロアと、前記フロアの上に離間して設けられた上部梁を有する枠体とを備え、
前記接合機構及び前記ナットラムが、前記フロアと前記枠体の前記上部梁との間に配置されるとともに操作される、請求項1に記載の装置。 - 前記接合機構は、前記AHSSシートの下方において前記フロアに支持されており、
前記ナットラムは、前記AHSSシートの上方において前記枠体の前記上部梁により支持されている、請求項8に記載の装置。 - 互いに離間して前記フロアに設けられるとともに、前記コントローラにより操作される複数の前記接合機構と、
複数の前記ナットラムが設けられて、前記コントローラの操作の下で、前記複数の接合機構と協働して、前記AHSSシートの異なる位置にクリンチナットを同時に取り付けるナットラム機構とを備える、請求項8に記載の装置。 - 一端部が、前記接合機構を支持するとともに、他端部が、前記コントローラの操作の下で前記クリンチダイスと協働して前記クリンチナットを前記AHSSシートに取り付ける前記ナットラムを支持するCフレームと、
前記コントローラの操作の下で前記Cフレームを移動させて、前記AHSSシートの異なる位置にクリンチナットを取り付けるロボットとを備える、請求項1に記載の装置。 - AHSSシートにクリンチナットを固定する方法であって、
前記AHSSシートに対して平行に移動可能であり、前記AHSSシートと平行な方向に沿って互いに離間して設けられた加熱開口部及びクリンチダイスを有する割り出し部材を備えた接合機構に前記AHSSシートを隣接配置するステップと、
加熱位置にある割り出し部材の加熱開口を通してレーザビームを射出して、前記AHSSシートの作業部位を加熱するステップと、
前記AHSSシートの前記作業部位に前記クリンチダイスが位置合わせされる接合位置に、前記割り出し部材を、前記AHSSシートに対して平行に移動させるステップと、
各々がねじ穴を有する複数のクリンチナットが供給され、ねじ付き締結具が前記AHSSシートに取り付けられるようにするべく、前記割り出し部材が前記接合位置にあるときに前記クリンチダイスと位置合わせされて、前記AHSSシートにおける加熱された前記作業部位にクリンチナットを取り付けるナットラムを、コントローラを使用して操作するステップとを備える、方法。 - 前記レーザビームは、遮光室から、前記遮光室内の開口部を経て前記割り出し部材の前記加熱開口部を通過して射出され、前記割り出し部材が前記加熱位置にある間に前記AHSSシートの前記作業部位を加熱し、
前記レーザビームの射出は、前記AHSSシートが、前記割り出し部材の前記加熱開口部を、当該加熱開口部の周囲において光に対して安全に閉じていることが検出された場合にのみ、前記コントローラによって許可される、請求項12に記載の方法。 - 前記遮光室を通る加圧ガスの流れが検知され、前記AHSSシートが、前記加熱開口部の周囲において前記割り出し部材と光に対して安全に接触しているかどうかを検出して、前記コントローラによる前記レーザビームの動作を制御する、請求項12に記載の方法。
- ピアスクリンチナットが前記ナットラムに供給される、請求項12に記載の方法。
- 前記割り出し部材は、前記加熱位置と前記接合位置との間で直線的に移動されるか、又は、前記加熱位置と前記接合位置との間で回転可能に移動される、請求項12に記載の方法。
- 前記AHSSシートの上方又は下方から、前記作業部位における前記AHSSシートの温度が検知される、請求項12に記載の方法。
- 前記コントローラが、互いに離間した複数の接合機構を操作し、前記コントローラが、平行運動機械(PKM)を操作し、
前記PKMが、
第1の支持体と、
前記第1の支持体から互いに近づくように延設された伸縮可能な3つの支柱を有する三脚と、
前記3つの支柱により前記第1の支持体から離間して設けられ、前記AHSSシートへのクリンチナットの取り付けをするために、前記コントローラの操作の下で、前記クリンチダイスと位置合わせされる前記ナットラムが取り付けられた第2の支持体と、
前記コントローラの操作の下で、互いに直交する水平方向に移動しながら、前記接合機構と協働して、異なる位置で前記AHSSシートにクリンチナットを取り付けるようにPKMを取り付ける直交レールとを有する、請求項12に記載の方法。 - 前記接合機構及び前記ナットラムは、フロアと、前記フロアに設けられた枠体の上部梁との間で動作する、請求項11に記載の方法。
- 前記接合機構は、前記AHSSシートの下方で動作し、前記ナットラムは、前記AHSSシートの上方で動作する、請求項17に記載の方法。
- 前記コントローラが、互いに離間して前記フロアに設けれた複数の前記接合機構を操作し、
ナットラム機構が、複数の前記ナットラムを備え、コントローラの操作の下で、前記複数の接合機構と協働して、前記AHSSシートの異なる位置にクリンチナットを同時に取り付ける、請求項12に記載の方法。 - Cフレームの一端部が、前記接合機構を支持し、前記Cフレームの他端部が、前記コントローラの操作の下で前記クリンチダイスと協働して前記クリンチナットを前記AHSSシートに取り付ける前記ナットラムを支持し、
ロボットが、前記コントローラの操作の下で前記Cフレームを移動させて、前記AHSSシートの異なる位置にクリンチナットを取り付ける、請求項12に記載のAHSSシートにクリンチナットを固定する方法。 - AHSSシートと、前記AHSSシートを貫通する穴に、クリンチインターロックによる取付方で取り付けられたピアスクリンチナットとを備える、アセンブリ。
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