JP2021505402A - 締結具セッティングマシン用の締結具処理デバイス及び関連する方法 - Google Patents

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Abstract

インライン締結具トラック選択デバイスが、第1、第2、及び、第3の締結具導管を有するステータと、回転軸線を中心にステータに対して回転可能に装着され、ロータ本体と接続空間とを備える、ロータとを備える。ロータは、使用中に締結具が接続空間を介して第1及び第2の締結具導管間を通過できるように接続空間が第1及び第2の締結具導管に隣接する第1の位置と、使用中に締結具が接続空間を介して第1及び第3の締結具導管間を通過できるように接続空間が第1及び第3の締結具導管に隣接する第2の位置との間で回転可能である。本発明は、更に、空気増幅器を備えるインライン締結具選択デバイス及び締結具セッティングマシンに関する。【選択図】 図6

Description

締結具セッティングマシン用の締結具処理デバイス及び関連する方法と題される本出願(代理人参照番号PM345688GB)は、締結具トラック選択デバイス、締結具選択デバイス、締結具セッティングマシン、及び、関連する方法に関する。代理人参照番号PM345179GBを有して締結具マガジン及び関連する供給システム並びに方法と題される出願(GB1720275.5)は、本出願と同じ出願日を有するとともに、英国の出願人によって提出された。同様に、代理人参照番号PM345687GBを有して締結具セッティングマシン用のノーズ装置及び関連する方法と題される出願(GB1720277.1)は、本出願と同じ出願日を有するとともに、英国の出願人によって提出された。PM345179GB及びPM345687GBはいずれも、本発明の一般的なタイプと同じ一般的なタイプの締結具セッティングマシン及び関連する方法に関する。PM345179GB及びPM345687GBの内容は、参照によりそれらの全体が本願に組み入れられる。
本出願は、締結具セッティングマシンによりセットするための締結具を処理する締結具処理デバイス及び関連する方法に関する。特に、本出願は、リベットセッティングマシンによりセットするためのリベットを処理するリベット処理デバイス及び関連する方法に関する。特に、リベットは自己穿孔リベットであってもよい。更に、この出願は、リベット又は自己穿孔リベットであってもよい締結具を格納するための締結具マガジンに組み込まれる締結具処理デバイスに関する。リベット処理デバイスは、インライン締結具トラック選択デバイス及びインライン締結具選択デバイスを含む。
締結具をセッティングツールに供給するためにバルク供給装置を使用する、締結具をセットするための様々なシステム及び方法が知られている。幾つかのシステムにおいて、セッティングツールは、ノーズ装置と、締結具をセットするためのパンチとを備える。セッティングツールは、Cフレームなどの支持構造体に装着される場合がある。Cフレームは、単位時間当たりの多数の自動動作をロボットによって正確に行なうことができるようにロボットアームに装着される場合がある。
既知のバルク供給装置は、多くの場合に形状及びサイズが異なる多数の締結具を局所的に格納する1つ以上のマガジンに接続される可撓性送出チューブを含む。マガジンは取り外し可能な場合がある。締結具は、送出チューブを介して単独で又はグループでセッティングツールに供給される場合があり、一般に、「オンデマンド」で、すなわち、所定のタイプのワークピースを締結するために特定のタイプの締結具が必要とされるときに、マガジンから供給される。
ノーズは、一般に、パンチの下方に配置され、セッティング動作中にパンチ及び締結具を案内する。セッティング動作中にセッティングツールのパンチによって締結具及びワークピースに加えられる力に反応するために、ダイがノーズ装置と対向して支持構造体上に設けられる場合がある。このようにして、セッティング動作中、ワークピースがノーズとダイとの間に挟まれ、パンチが締結具をセットするように動作される。
上記のタイプのシステムは、一般に、供給ラインの一部を形成する適切にプロファイルされる可撓性送出チューブを通じて締結具をノーズに供給する。締結具は、圧縮空気及び/又は重力の使用により供給ラインに沿ってセッティングツールに送出される場合がある。更に、セッティングツールに対する締結具の供給は、一般に、供給ラインに沿う1つ以上の締結具処理デバイスの存在も必要とする。これらの処理デバイスは、一般に、供給ラインに沿う1つ以上の締結具の動きの何らかの形の管理を行なう。
既知の処理デバイスは、必要とされる締結具が関連するセッティング動作のために関連する締結具格納位置からセッティングツールへ利用可能にされるように締結具を開始させ、停止させ、捕捉し、回転させ、並進させ、及び/又は、移送するための1つ以上の動作を実行し得る。上記の動作のうちの1つ以上を実行することにより、締結具処理装置は、リベット供給ラインに沿う異なる段階で1つ以上の締結具を分離する、保持する、解放する、及び/又は、選び出すことができる。最終的に、必要とされる締結具は、ノーズ内又はノーズに隣接して配置される締結具移送領域に到達し、そこから。締結具は、セッティング動作に備えて、パンチの下方の待機位置に移送される。
上記の既知の締結具処理デバイスと関連付けられる幾つかの問題がある。例えば、締結具は、詰まったり、転倒したり、或いは、さもなければ外されるようになる場合がある。更に、既存の選択機構は、単一のタイプの締結具のみ又はその非常に限定された異なる形状及び/又はサイズを処理できる場合がある。更にまた、既存の締結具処理デバイスは、複雑すぎるため、高い保守、修理、製造、及び/又は、交換コストを要する場合がある。したがって、既存の締結具処理デバイスは、リベットマガジン、特に取り外し可能又は交換可能なリベットマガジンへの組み込みに適さない場合がある。
したがって、既存の締結具処理デバイスの形態を改善することが望ましい。特に、異なるタイプ、サイズ、及び/又は、形状の締結具を含む締結具を特にロボット装着型の締結具セッティングツールに供給するための取り外し可能なマガジンに十分に組み込まれ得る処理デバイスを提供することが望ましい。
本発明の第1の態様によれば、第1、第2、及び、第3の締結具導管を有するステータと、回転軸線を中心にステータに対して回転可能に装着され、ロータ本体と接続空間とを備える、ロータとを備え、ロータが、使用中に締結具が接続空間を介して第1及び第2の締結具導管間を通過できるように接続空間が第1及び第2の締結具導管に隣接する第1の位置と、使用中に締結具が接続空間を介して第1及び第3の締結具導管間を通過できるように接続空間が第1及び第3の締結具導管に隣接する第2の位置との間で回転可能である、インライン締結具トラック選択デバイスが提供される。
第1の位置において、ロータ本体は、使用中に締結具が第3の締結具導管と第1の締結具導管との間を通過できないように第3の締結具導管を遮断してもよい。第2の位置において、ロータ本体は、使用中に締結具が第2の締結具導管と第1の締結具導管との間を通過できないように第2の締結具導管を遮断してもよい。
接続空間は、使用中に複数の締結具を受け入れるように寸法付けられてもよい。
接続空間が接続導管によって画定されてもよい。接続導管が複数の壁間に画定されてもよい。
接続導管が湾曲されてもよい。
第1及び第2の締結具導管は、回転軸線を中心に互いに約135°の角度間隔が隔てられてもよい。第1及び第3の締結具導管は、回転軸線を中心に互いに約135°の角度間隔が隔てられてもよい。他の実施形態において、第1、第2、及び、第3の導管は、任意の適切な角度量だけ離間されてもよい。
接続導管が第1及び第2の端部を備えてもよく、また、第1及び第2の端部は、回転軸線を中心に互いに約135°の角度間隔が隔てられてもよい。この場合も先と同様に、他の実施形態では、任意の適切な角度間隔が利用されてもよい。
締結具トラック選択デバイスは、ステータに対してロータを回転させるように構成されるアクチュエータを更に備えてもよい。
アクチュエータは、回転アクチュエータ又はリニアアクチュエータであってもよい。
アクチュエータは、ロータを第1の方向に回転させてロータを第1の位置から第2の位置に移動させるように構成されてもよい。アクチュエータは、ロータを前記第1の方向に回転させてロータを第2の位置から第1の位置に移動させるように更に構成されてもよい。
ロータ本体が略ディスク形状であってもよい。
締結具トラック選択デバイスは、回転軸線と略平行な方向でロータをステータに向けて付勢するように構成される付勢手段を更に備えてもよい。
本発明の第2の態様によれば、本発明の第1の態様に係る締結具トラック選択デバイスを備える締結具セッティングマシンであって、第2及び第3の締結具導管が、第1及び第2の上流側締結具供給源のそれぞれから締結具を供給されるように構成され、第1の締結具導管が締結具を下流側締結具消費体に供給するように構成される、締結具セッティングマシンが提供される。
本発明の第3の態様によれば、本発明の第1の態様に係る締結具トラック選択デバイスを備える締結具セッティングマシンであって、第2及び第3締結具導管が、少なくとも1つの下流側締結具消費体に締結具を供給するように構成され、第1の締結具導管が上流側締結具供給源から締結具を受けるように構成される、締結具セッティングマシンが提供される。
本発明の第4の態様によれば、本発明の第1の態様に係る締結具トラック選択デバイスを備える締結具マガジンが提供される。締結具マガジンは、取り外し可能な締結具マガジンであってもよい。
本発明の第5の態様によれば、インライン締結具トラック選択デバイスを使用して締結具を選択する方法であって、インライン締結具トラック選択デバイスが、第1、第2、及び、第3の締結具導管を有するステータと、回転軸線を中心にステータに対して回転可能に装着され、ロータ本体と接続空間とを備える、ロータとを備え、方法が、ロータを第1の位置と第2の位置との間で回転させるステップを含み、第1の位置では、締結具が接続空間を介して第1及び第2の締結具導管間を通過できるように接続空間が第1及び第2の締結具導管に隣接し、第2の位置では、締結具が接続空間を介して第1及び第3の締結具導管間を通過できるように接続空間が第1及び第3の締結具導管に隣接する、方法が提供される。
方法は、第1、第2、及び、第3の導管のうちの1つ以上に供給される加圧ガス又は真空を使用して、接続空間を介して第1及び第2の締結具導管間で締結具を移動させる及び/又は接続空間を介して第1及び第3の締結具導管間で締結具を移動させるステップを更に含んでもよい。ロータが第1の位置と第2の位置との間で回転される間、加圧ガス又は真空が維持されてもよい。
加圧ガス又は真空を維持することにより、動作の複雑さを低減でき及び/又は導管内の乱流を低減でき、それにより、関連する導管を通じた締結具のより滑らかな動きがもたらされる。
本発明の第6の態様によれば、第1の締結具導管部分及び第2の締結具導管部分と、前記第1及び第2の締結具導管部分間に配置される脱進機構とを有する締結具導管を備えるインライン締結具選択デバイスであって、脱進機構が、第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への先行締結具の通過を阻止するように脱進機構の第1のバリア部分が構成される、第1の形態と、第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への先行締結具の通過を可能にするように脱進機構の第1のバリア部分が構成されるとともに、第2の締結具導管部分の第2のセクションから第2の締結具導管部分の第1のセクションへの後続締結具の通過を阻止するように脱進機構の第2のバリア部分が構成される、第2の形態と、第2の締結具導管部分の第2のセクションから第2の締結具導管部分の第1のセクションへの後続締結具の通過を可能にするように脱進機構の第2のバリア部分が構成されるとともに、第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への後続締結具の通過を阻止するように脱進機構の第1又は第2のバリア部分が構成される、第3の形態とを有する、インライン締結具選択デバイスが提供される。
第3の形態において脱進機構の第1のバリア部分が第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への後続締結具の通過をブロックするように構成される実施形態では、第1及び第3の形態が同じであってもよい−すなわち、特許請求の範囲内では、第3の形態及び第1の形態という用語が置き換え可能であってもよい。
第1の形態では、脱進機構の第1のバリア部分が第1の位置に配置されてもよく、脱進機構の第2のバリア部分が第2の位置に配置されてもよく、また、第2の形態では、脱進機構の第1のバリア部分が第3の位置にあってもよく、脱進機構の第2のバリア部分が第4の位置にあり、また、デバイスは、第2のバリア部分が第2の位置から第4の位置まで作動されることに相まって第1のバリア部分が第1の位置から第3の位置まで作動可能であるように構成される。
第2の形態では、脱進機構の第1のバリア部分が第3の位置にあってもよく、脱進機構の第2のバリア部分が第4の位置にあってもよく、また、第3の形態において、脱進機構の第2のバリア部分は、第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への後続締結具の通過を阻止するように構成されてもよく、脱進機構の第2のバリア部分が第5の位置にあってもよく、脱進機構の第1のバリア部分が第6の位置にあってもよく、デバイスは、第2のバリア部分が第4の位置から第5の位置まで作動されることに相まって第1のバリア部分が第3の位置から第6の位置まで作動可能であるように構成されてもよく、或いは、第3の形態において、脱進機構の第1のバリア部分は、第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への後続締結具の通過を遮断するように構成されてもよく、脱進機構の第2のバリア部分が第2の位置にあってもよく、脱進機構の第1のバリア部分が第1の位置にあってもよく、デバイスは、第2のバリア部分が第4の位置から第2の位置まで作動されることに相まって第1のバリア部分が第3の位置から第1の位置まで作動可能であるように構成されてもよい。
デバイスは、脱進機構が第2の形態と第3の形態との間で振動するように構成されてもよい。
脱進機構は、先行締結具又は後続締結具が脱進機構から自由に出られないように第1のバリア部分及び/又は第2のバリア部分が先行締結具又は後続締結具を脱進機構内に保持するように構成され得る第4の形態を有してもよい。
第4の形態は、第1の形態と第2の形態との間にあってもよい。
使用中、第1及び第2のバリア部分は、先行締結具及び後続締結具の頭部と接触するように構成されてもよく、及び/又は、第1及び第2のバリア部分は、先行締結具及び後続締結具の柄部と接触するように構成されてもよい。
脱進機構のロータは、ステータに対して、第1及び第2の形態間並びに第2及び第3の形態間で、回転軸線を中心に回転してもよい。
ロータは、第1及び第2のピンが回転軸線と略平行な方向に延在するベースを備えてもよく、この場合、第1のバリア部分が第1のピンを備え、第2のバリア部分が第2のピンを備える。
ロータは、爪が回転軸線と略平行な方向に延在するベースを備えてもよく、この場合、第1のバリア部分が爪の第1の端部を備え、第2のバリア部分が爪の第2の端部を備える。
爪は、回転軸線に対して垂直な断面内で略弓形であってもよい。
締結具選択デバイスは、ステータに対してロータを回転させるように構成されるアクチュエータを更に備えてもよい。
アクチュエータは、回転アクチュエータ又はリニアアクチュエータであってもよい。
脱進機構は、第1及び第2の形態間並びに第2及び第3形態間で並進してもよい。前記並進が略直線状であってもよい。
脱進機構は、一次バリアと2つの二次バリア部材とを備えるバリアアセンブリを備えてもよい。第1のバリア部分が一次バリアを備えてもよく、第2のバリア部分が二次バリア部材を備えてもよい。
一次バリア及び二次バリア部材は、導管に沿う締結具の移動方向に沿って離間されてもよい。
二次バリア部材は、締結具導管の両側に配置されてもよい。
二次バリア部材は、締結具導管によって運ばれる締結具の最大幅よりも小さい距離だけ離間されてもよい。最大幅は、締結具の頭部の直径であってもよい。
二次バリア部材は、締結具導管によって運ばれる締結具の最小幅よりも大きい距離だけ離間されてもよい。最小幅は、締結具の柄部の直径であってもよい。
脱進機構が第2の形態にあるとき、二次バリア部材は、締結具導管内へ延在してもよい。
脱進機構が第2の形態にあるとき、二次バリア部材は、後続締結具を捕捉するように構成されてもよい。
脱進機構が第2の形態にあるとき、二次バリア部材は、後続締結具の経路内で障害物を形成するように構成されてもよい。
二次バリア部材がそれぞれ凹部を含んでもよく、凹部は、脱進機構の第3の形態において締結具が通過できる締結具導管内の空間を両方の二次バリア部材の凹部が画定でき、それにより、締結具が第2の締結具導管部分の第2のセクションから第2の締結具導管部分の第1のセクションへ通過できるように、及び、脱進機構の第2の形態において締結具が通過できる締結具導管内の空間を両方の二次バリア部材の凹部が画定せず、それにより、締結具が第2の締結具導管部分の第2のセクションから第2の締結具導管部分の第1のセクションへ通過することが防止されるように寸法付けられて配置される。
一次バリア及び二次バリア部材は、作動ベース上に装着されてもよい。これは、一次バリア及び二次バリア部材が、一体として移動し、したがって、必要に応じて単一のアクチュエータによって作動されるようにする。
脱進機構が第1の形態にあるとき、一次バリアは締結具導管内へ延在してもよい。
二次バリア部材が弾性付勢部材によって付勢されてもよく、それにより、脱進機構が(アクチュエータの作用によって)第1の形態から第2の形態に移動する際に、二次バリア部材は、導管内の締結具が二次バリア部材を通過できる位置から、締結具が二次バリア部材を通過するのを阻止される位置まで移動する。脱進機構の第1の形態から第2の形態への移動は、締結具が一次バリアを通過することが防止される位置から、前記締結具が一次バリアを通過することを許容される位置への一次バリアの移動であってもよい。
一次バリアが弾性付勢部材によって付勢されてもよく、それにより、脱進機構が(アクチュエータの作用により)第1の形態から第2の形態に移動する際に、一次バリアは、導管内の締結具が一次バリアを通過できない位置から、締結具が一次バリアを通過するのを許容される位置まで移動する。脱進機構の第1の形態から第2の形態への移動は、締結具が二次バリア部材の通過を許容される位置から、前記締結具が二次バリア部材の通過を防止される位置への二次バリア部材の移動であってもよい。
第7の実施形態によれば、第6の実施形態に係るインライン締結具選択デバイスを備える締結具セッティングマシンが提供される。
インライン締結具選択デバイスが締結具セッティングマシンのノーズ部分に配置されてもよく、それにより、第1の締結具導管部分は、締結具が締結具セッティングマシンのパンチにより打たれる前に位置する待機位置であり、第2の締結具導管部分の第1のセクションは締結具移送領域であり、及び、第2の締結具導管部分の第2のセクションは締結具待ち行列領域である。
本発明の第8の態様によれば、本発明の第6の態様に係るインライン締結具選択デバイスを備える締結具マガジンが提供される。締結具マガジンは、取り外し可能な締結具マガジンであってもよい。
本発明の第9の態様によれば、第1の締結具導管部分及び第2の締結具導管部分と、第1及び第2の締結具導管部分間に配置される脱進機構とを有する締結具導管を備えるインライン締結具選択デバイスを使用して締結具を選択する方法であって、方法が、脱進機構の第1のバリア部分が第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への先行締結具の通過を阻止する第1の形態に脱進機構を配置するステップと、脱進機構の第1のバリア部分が第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への先行締結具の通過を可能にするとともに脱進機構の第2のバリア部分が第2の締結具導管部分の第2のセクションから第2の締結具導管部分の第1のセクションへの後続締結具の通過を阻止する第2の形態に脱進機構を配置するステップと、脱進機構の第2のバリア部分が第2の締結具導管部分の第2のセクションから第2の締結具導管部分の第1のセクションへの後続締結具の通過を可能にするとともに脱進機構の第1又は第2のバリア部分が第2の締結具導管部分の第1のセクションから第1の締結具導管部分への後続締結具の通過を阻止する第3の形態に脱進機構を配置するステップとを含む、方法が提供される。
この方法は、第1又は第2の導管部分に供給される加圧ガス又は真空を使用して、脱進機構を介して第1の導管部分と第2の導管部分との間で締結具を移動させるステップを更に含んでもよい。脱進機構が第1、第2、及び、第3の形態間で移動される間、加圧ガス又は真空が維持されてもよい。
本発明の第10の態様によれば、導管であって、該導管に沿って締結具が移動するように構成される、導管と、導管に沿って配置される空気増幅器であって、ノズルを介して導管内へ圧縮空気を注入し、注入された圧縮空気が導管の下流側部分に向けて下流側方向に流れるようにするべく構成される、空気増幅器とを備え、前記圧縮空気が、導管の上流側部分から前記下流側部分に向けて空気を引き寄せ、それにより、前記締結具を導管に沿って導管の上流側部分から導管の下流側部分まで推進させる、締結具セッティングマシンが提供される。
供給導管などの導管に沿って締結具を推進するための空気増幅器の使用は、幾つかの利点を有する。空気増幅器の使用は、既知の方法と比較してより効率的である(つまり、消費するエネルギー及び空気が少なくなる)。更に、空気増幅器を使用すると、導管に沿った任意の位置で締結具を推進するために使用される構成が柔軟に配置される。
導管は、前記締結具が導管に沿って推進される方向に対して垂直な略T形状断面を有してもよい。
締結具がリベットであってもよい。
ノズルは、前記上流側部分と下流側部分との中間の導管の部分を取り囲むノズルチャンバを備えてもよい。ノズルチャンバは、空気増幅器を駆動する圧縮空気をノズルに供給できるようにすると同時に、できるだけ多くの空気がノズルチャンバを通じて移動する締結具と接触して締結具を推進できるようにする。
空気増幅器は、前記ノズルチャンバ内に配置される少なくとも1つのガイド部材を含んでもよく、前記少なくとも1つのガイド部材は、導管の前記上流側部分から導管の前記下流側部分までノズルチャンバを通じて締結具を案内するべく構成されるように形成されて配置されてもよい。
このようにすると、空気増幅器を通じた締結具の動きに対して空気増幅器が任意の種類の妨害をもたらすことなく空気増幅器を通じて締結具を案内できる。
前記少なくとも1つのガイド部材は、使用中に前記締結具と接触して、前記締結具を導管の前記上流側部分から導管の前記下流側部分にノズルチャンバを通じて案内するように構成される複数のレールを備えてもよい。
第1及び第2のレールは、前記締結具の肩部と接触するように構成されてもよい。
締結具セッティングデバイスのマガジン部分は導管の前記上流側部分を備え、締結具セッティングデバイスのノーズ部分は導管の前記下流側部分を備える。
導管の上流側部分が大気に通気されてもよい。これは、締結具推進装置が動作するために必要なシーリングの量を減らし、それにより、空気増幅器がその一部を形成するあらゆるマシンのコストと複雑さを減らす。
本発明の第11の態様によれば、製品を製造する方法が提供され、この方法は、本発明の第2、第3又は第7の態様のいずれかに係る締結具セッティングマシン、本発明の第4又は第8の態様に係る締結具マガジン、又は、本発明の第5又は第9の態様に係る方法を使用して、ワークピースの2つ以上の層を互いに締結することを含む。
製品が車両であってもよい。
適切な場合には、本発明の態様のうちの1つに関して前述した随意的な特徴のいずれかが、本発明の他の態様のいずれにも等しく適用され得ることが理解される。導管は、リベットを運ぶのに適したT形状断面を有してもよい。
ここで、添付図面を参照して、本発明の特定の実施形態を単なる一例として説明する。
本発明の実施形態に係るリベットトラック選択デバイス及びリベット選択デバイスを備えるリベット処理デバイスの概略斜視図を示す。 図1のリベット処理デバイスの概略切り欠き断面図を示す。 図1のリベット処理デバイスの概略切り欠き断面図を示す。 図1のリベット処理デバイスの概略切り欠き断面図を示す。 図1のリベット処理デバイスの概略切り欠き断面図を示す。 図1のリベット処理デバイスの概略切り欠き断面図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの脱進機構の様々な形態の概略図を示す。 本発明の実施形態に係るリベット選択デバイスの1つの爪タイプの脱進機構の概略図を示す。 本発明の実施形態に係るリベット選択デバイスの他の爪タイプの脱進機構の概略図を示す。 本発明の実施形態に係るリベットトラック選択デバイス及び2つのリベット選択デバイスを備えるリベット処理デバイスの一部の概略斜視図を示す。 本発明の実施形態に係るリベットトラック選択デバイス及び2つのリベット選択デバイスを備えるリベット処理デバイスの一部の概略平面図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスを含むリベットセッティングデバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスを含むリベットセッティングデバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスを含むリベットセッティングデバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスを含むリベットセッティングデバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスを含むリベットセッティングデバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスを含むリベットセッティングデバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係る2つのリベット選択デバイスを含むリベットセッティングデバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイスの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイス及び/又はリベットトラック選択デバイスを含む本発明の実施形態に係る1つのリベットマガジンの概略図を示す。 本発明の一実施形態に係るリベット選択デバイス及び/又はリベットトラック選択デバイスを含む本発明の実施形態に係る異なる他のリベットマガジンの概略図を示す。 本発明の一実施形態に係る締結具セッティングマシンの一部の概略図を示す。 本発明の一実施形態に係る締結具セッティングマシンの一部を形成する空気増幅器の概略断面図を示す。 本発明の一実施形態に係る締結具セッティングマシンの一部を形成する空気増幅器の概略断面図を示す。 本発明の一実施形態に係る締結具セッティングマシンの一部を形成する空気増幅器の一部を形成するレールにより支持されるリベットを示す。
図1は、リベット処理デバイス10の概略斜視図を示す。リベット処理デバイスは、インラインリベットトラック選択デバイス12及びインラインリベット選択デバイス14を備える。リベット処理デバイス10は、分離して示されるが、幾つかの実施形態では、リベットセッティングデバイスの一部を形成する。リベット処理デバイス10は、第1、第2、及び、第3のリベット導管(それぞれ16、18及び20)を含む。第2及び第3のリベット導管18、20に関連して最も明確に分かるように、本実施形態におけるリベット導管は全て、一般にリベット導管によって運ばれるリベットの断面形状に対応する略T形状の輪郭を有する。勿論、異なるタイプの締結具に関連し得る他の実施形態では、導管が任意の適切な断面形状を有してもよい。
図2は、図1に示されるリベット処理デバイス10の更なる概略図を示し、この場合、処理デバイス10の内部の仕組みを示すためにデバイスの上側部分が除去されている。
ここで、リベット処理デバイス10のインラインリベットトラック選択デバイス12及びインラインリベット選択デバイス14の機能を別々に説明する。
インラインリベットトラック選択デバイス12は、ステータを構成する本体22を備える。前述のように、本体22は、第1、第2、及び、第3のリベット導管16、18及び20を含む。
リベットトラック選択デバイス12は、ステータ22に対して回転軸線Aを中心に回転可能に装着されるロータ24を更に備える。ロータ24は、ロータ本体26及び接続空間28を備える。
ロータ24は、図2に示される第1の位置と、図5及び図6に示される第2の位置との間で回転可能である。第1の位置において、接続空間28は、第1及び第2のリベット導管16、18に接合し、それにより、使用中、リベットは、接続空間28を介して第1及び第2の締結具導管16、18間を通過し得る。第2の位置において、接続空間28は、第1及び第3のリベット導管16、20に隣接し、それにより、使用中、リベットは、接続空間28を介して第1及び第3のリベット導管16、20間を通過し得る。
このようにして、リベットトラック選択デバイスは、リベットが第1及び第2の締結具導管間又は第1及び第3の締結具導管間を移動できるかどうかを選択することができる。後に更に詳しく説明するように、これは、単一のリベット供給位置から2つの下流側のリベット消費体にリベットを供給する又は2つの異なるリベット供給位置から単一の下流側のリベット消費体にリベットを供給することが望ましいときに役立ち得る。
第1の位置において、ロータ本体26は、使用中に締結具が第3の締結具導管20と第1の締結具導管16との間を通過できないように、第3のリベット導管20を遮断する。更に、ロータ24の第2の位置では、ロータ本体26が第2のリベット導管18を遮断し、それにより、使用中、リベットは第2の締結具導管18と第1のリベット導管16との間を通過できない。締結具トラック選択デバイスのロータが特定の形態にあるときに使用中であるべきでない導管を遮断することの利点は、使用されてない導管にある任意の締結具又はその他のものが、接続空間に進入できず、したがってリベット供給ラインを汚染できないという点である。
図から分かるように、接続空間28は、それが複数の締結具30を受け入れることができるように寸法付けられる。他の実施形態において、接続空間は、単一のリベットのみを受け入れるように寸法付けられてもよい。
接続空間28は、ロータ本体26内の接続導管によって画定される。接続導管は、複数の対向する壁によって画定される。他の実施形態において、接続空間は、任意の適切な構造体によって画定されてもよい。例えば、接続空間は、幾つかの接続ワイヤ、レールなどによって画定されてもよい。
本実施形態では、接続空間28を画定する接続導管が湾曲している。特に、接続導管は、略矢じり形状又は山形形状を有する。他の実施形態では、接続導管が任意の適切な形状を有してもよい。適切な形状は、必要なときに第1、第2、及び、第3のリベット導管のそれぞれに隣接することができる形状であり、リベット(又は他の締結具)が接続導管に沿って通過できるようにする形状である。
図5で最も明確に分かるように、第1及び第2のリベット導管16、18は、参照Bによって示されるように回転軸線Aを中心に互いに135度の角度間隔が隔てられる。同様に、第1及び第3のリベット導管16は、、20は、参照Cによって示されるように回転軸線Aを中心に互いに約135度の角度間隔が隔てられる。他の実施形態では、導管間の角度間隔が任意の適した間隔であってよい。
接続導管は、第1及び第2の端部28a、28bを備える。第1及び第2の端部28a、28bは、回転軸線Aを中心に約135度の角度間隔が隔てられる(やはりCにより示される)。
図4で最も良く分かるように、リベットトラック選択デバイスは、ステータ22に対してロータ24を回転させるように構成されるアクチュエータ32を備える。特に、アクチュエータ32は、それがロータの回転をもたらすことができるようにロータに機械的に連結される。第1の位置と第2の位置との間でロータを駆動することができれば、任意の適切なアクチュエータが使用されてもよい。例えば、アクチュエータは、回転アクチュエータ又は直線的な入力を回転に変換するリニアアクチュエータであってもよい。
使用中、アクチュエータ32は、ロータ24を第1の方向Dに回転させて、図2に示されるような第1の位置から図5及び図6に示されるような第2の位置にロータを移動させるように構成される。特に、ロータは時計回りに約225度回転される。同様に、アクチュエータは、ロータを前記第1の方向Dに回転させて、図5及び図6に示されるような第2の位置から図2に示されるような第1の位置にロータを移動させるように更に構成される。前記回転は、時計回りに約135度の回転である。その結果、ロータが360度の完全な回転を受けると、ロータは、第1の位置から第2の位置に移動し、その後、第2の位置から第1の位置に移動する。
他の実施形態において、アクチュエータは、ロータを反時計回り方向(方向Dとは反対)に回転させて、ロータを図2に示されるような第1の位置から図5及び6に示されるような第2の位置に移動させるように構成されてもよい。特に、ロータは、反時計回りに約135度回転されてもよい。このとき、アクチュエータは、ロータを前記第1の方向Dに回転させて、ロータを図5及び図6に示されるような第2の位置から図2に示されるような第1の位置に移動させるように更に構成されてもよい。前記回転は、時計回りに約135度の回転である。したがって、ロータが第1の位置と第2の位置との間を複数回移動すると、ロータは、時計回り及び反時計回りの方向に135度振動する。そのような実施形態において、アクチュエータ及び/又はロータは、時計回り及び反時計回りの両方の方向でロータの回転の限界を規定するストッパを含んでもよい。そのような構成により、アクチュエータの位置決め精度が低くて済み、したがって、潜在的な位置ずれの影響をシステムが受け難くなる。
同じ方向に回転するようにアクチュエータを構成して、ロータを第1の位置から第2の位置に及び第2の位置から第1の位置に移動させる利点は、アクチュエータが単一方向に回転するだけで済むという点である。その結果、アクチュエータは、比較的単純な構造を成すことができる。更に、アクチュエータに単一方向の回転を引き起こすことのみを要求することにより、これがアクチュエータに作用する歪みを少なくし、その結果、アクチュエータ、したがってリベットトラック選択デバイスが長い動作寿命を有し得る場合がある。
本実施形態内ではアクチュエータがロータを第1の位置から第2の位置に移動させるとき及びロータを第2の位置から第1の位置に移動させるときに同じ方向に回転するように構成されるが、他の実施形態ではアクチュエータがロータを両方向に回転させるように構成されてもよいことが分かる。
本実施形態では、ロータ本体26が略ディスク形状である。これは、ディスクが回転軸線又はロータと同軸である中心軸線を有する場合にロータがデバイスの本体/ステータ内の略円形の空洞内で妨げられることなく回転できるため、有効である。
図4で最も良く分かるように、デバイスは、圧縮ばねの形態の付勢手段34を含む。付勢手段34は、回転軸線Aと略平行な方向でロータ24をステータ22に向けて付勢するように構成される。特に、付勢手段34は、ロータの略径方向面36をステータ22の隣接する略径方向面38に対して付勢する。これにより、ロータとステータとの間にシールが形成される。そのようなシールは、締結具が例えば圧縮空気などの圧縮ガスを使用して供給ラインの導管に沿って推進される用途において有用となり得る。この状況では、ロータとステータとの間で圧縮ガスが漏れると、締結具トラック選択デバイスがその一部を形成するデバイスの動作性能が失われる。ガスの損失は、締結具トラック選択デバイスがその一部を形成する締結具デバイスの供給ラインに沿う締結具の推進速度の損失又は低下をもたらす場合がある。
幾つかの用途において、第2及び第3のリベット導管18、20は、第1及び第2の上流側締結具供給源をそれぞれ用いて締結具が供給されるように構成されてもよい。そのような実施形態は、後述する図9及び図10に示される。そのような用途において、第1の締結具導管16は、締結具を下流側の締結具消費体に供給するように構成されてもよい。このようにすると、締結具トラック選択デバイスを使用して、第1又は第2の上流側締結具供給源からの締結具同士の間で選択し、締結具を所望の上流側締結具供給源から下流側の締結具消費体に供給することができる。例えば、締結具トラック選択デバイスがリベットセッターの一部を形成する場合には、締結具トラック選択デバイスを使用し、リベットセッターを固定する必要があるワークピースの形態を考慮して第1又は第2のタイプのリベット(第1及び第2の締結具供給源のそれぞれに配置される)が必要とされるかどうかに応じて正しいタイプのリベットがリベットセッターに供給されるようにすることができる。
他の用途において、第2及び第3の締結具導管18、20は、少なくとも1つの下流側の締結具消費体に締結具を供給するように構成されてもよい。幾つかの実施形態において、第2及び第3の導管は、2つの別個のリベットセッターに締結具を供給するように構成されてもよく、或いは、第2及び第3の導管は、単一のリベットセッターの異なる部分に締結具を供給してもよい。第1の締結具導管16は、上流側の締結具供給源から締結具を受けるように構成されてもよい。したがって、これらの用途では、締結具トラック選択デバイスを使用して、単一の締結具供給源からのリベットを2つの異なる締結具消費体又は特定の締結具消費体の2つの異なる部分のいずれかに選択的に供給できるようにし得る。
幾つかの用途では、複数のリベットトラック選択デバイスを直列に使用して、より多くのリベット供給位置からのリベットの供給及び/又はより多くのリベット消費体によるリベットの受け取りを可能にし得る。
前述のように、図1〜図6に示されるリベット処理デバイス10は、インラインリベット選択デバイス14も含む。選択デバイス14は、第1のリベット導管部分16a及び第2のリベット導管部分16bを有するリベット導管16を含む。選択デバイス14は、第1及び第2のリベット導管部分16a、16b間に配置される脱進機構40を更に備える。
本実施形態において、リベット選択デバイス14は、本実施形態ではデバイス10の本体22によって構成されるステータに対して回転軸線Eを中心に回転するロータ42を備える。本実施形態のロータ42はベース42aを含み、該ベース42aから爪42bが回転軸線Eと略平行な方向に延在する。図2、図5、図6、及び、図8で最も明確に分かるように、爪42bは、回転軸線Eと垂直な断面が略弓形である。特に、爪42bの形状は、それが回転軸線E上に配置される曲率中心を有するようになっている。爪42bは、回転軸線Eを中心に約120度の角度の範囲を定める。
図4で最も良く分かるように、デバイス14は、圧縮ばねの形態を成す付勢手段41を含む。付勢手段41は、回転軸線Eと略平行な方向でロータ42をステータ22に向けて付勢するように構成される。特に、付勢手段41は、ロータの略径方向面43をステータ22の隣接する略径方向面45に対して付勢する。これにより、ロータとステータとの間にシールが形成される。前述したように、そのようなシールは、締結具が例えば圧縮空気などの圧縮ガスを使用して供給ラインの導管に沿って推進される用途において有用となり得る。
図7は、図1〜図6に示されるリベット選択デバイス14の一部の非常に概略的な図を示す。特に、図7は、脱進機構の爪42bと共に第1及び第2のリベット導管部分16a及び16bを示す。更に、図7は、リベット導管16内に配置される幾つかのリベット30を示す。
図7は、リベット選択デバイスの本実施形態内の脱進機構とリベットとの間の相互作用の非常に概略的な表現であることが理解される。実際には、爪42bは、僅かに異なる形状を有してもよく、爪がそれに隣接するリベットと接触するだけでなく、脱進機構の背後の隣接するリベットも互いに接触する。
図7は、リベット選択デバイス、特にリベット選択デバイスの脱進機構の爪の5つの異なる形態を示す。これらの異なる形態には、a、b、c1、c2、dのラベルが付される。
図7は、第2のリベット導管部分16bの第1のセクション16b1から第1のリベット導管部分16aへの先行リベット30aの通過を阻止するように脱進機構の第1のバリア部分42cが構成される第1の形態(aにより示される)を示す。
図7中の形態bは、第2のリベット導管部分16bの第1のセクション16b1から第1のリベット導管部分16aへの先行リベット30aの通過を可能にするように第1のバリア部分42cが構成される第2の形態である。脱進機構の爪42bの第2のバリア部分42dは、第2のリベット導管部分16bの第2のセクション16b2から第2のリベット導管部分16bの第1のセクション16b1への後続リベット30bの通過を阻止するように構成される。
先行締結具30aが第2のリベット導管部分の第1のセクションから第1のリベット導管部分へ通過することが許可されるという事実は、矢印Fによって表わされる。図7中では、脱進機構の第1の形態aから第2の形態bへの移動が矢印7Aによって概略的に書き留められる。この場合、これは、時計回り方向での約90度のロータ42、したがって爪42bの回転を伴う。
また、図7は、第2のリベット導管部分16bの第2のセクション16b2から第2のリベット導管部分16bの第1のセクション16b1への後続締結具30bの通過を可能にするように第2のバリア部分42dが構成される、脱進機部材(したがって爪42b)の2つの別の想定し得る第3の形態c1、c2も示す。第2のリベット導管部分の第2のセクションから第2のリベット導管部分の第1のセクションへの後続締結具30bの移動が矢印Gによって示される。
更に、第3の形態の第1の想定し得る代替形態c1では、脱進機構の第2のバリア部分42dも、第2のリベット導管部分16bの第1のセクション16b1から第1のリベット導管部分16aへの後続締結具30bの通過を阻止するように構成される。第2の形態bと第3の形態の第1の代替形態c1との間の脱進機構の動きは、矢印7Bによって表わされる。本実施形態において、これは、脱進機のロータ42(したがって、爪42b)の時計回り方向での約180度の回転である。
また、図7は、第3の形態の第2の想定し得る代替形態c2も示す。第3の形態のこの代替形態では、第3の形態の第1の代替形態c1と同様に、脱進機構の第2のバリア部分42dは、第2のリベット導管部分16d2の第2のセクションから第2の締結具導管部分16d1の第1のセクションへの後続締結具30bの通過を可能にするように構成される。しかしながら、第3の形態の第1の代替形態c1とは対照的に、第3の形態の第2の代替形態c2は、第2のリベット導管部分16bの第1のセクション16b1から第1のリベット導管部分16aへの後続締結具30bの通過を阻止するように第1のバリア部分42cが構成されるようになっている。
図7中では、第2の形態bから第3の形態の第2の代替形態c2への脱進機構のロータ(したがって爪)の動きが矢印7Cによって概略的に示される。この場合、これは、脱進機構のロータの反時計回り方向での約90度の回転である。
リベット選択デバイスの脱進機構の形態は図7に関して詳細に説明されているが、完全を期すために、図2、図3、及び、図6も第1の形態における脱進機構を示すことに留意すべきである。図4及び図5は、第2の形態における脱進機構を示す。
図7に示されるように、第3の形態の第2の代替形態c2は第1の形態aと同等であることが理解される。特に、第3の形態の第2の代替形態における脱進機構のロータ(したがって、爪42b)の位置は、第1の形態aにおける位置と同じである。唯一の違いは、第1の形態aでは、脱進機構の第1のバリア部分42cが第1のリベット導管部分16aへの先行締結具の通過を妨げているのに対し、第3の形態の第2の代替形態c2では、脱進機構の第1のバリア部分42cが第1のリベット導管部分16aへの後続リベット30bの通過を阻止することであり、これは、(第2の形態bでは)第3の形態の第2の代替形態c2の前に先行リベット30aが既に脱進機構によって解放されてしまっているからである。
これに対し、第3の形態の第1の代替形態c1では、脱進機構のロータ(したがって、爪42b)の位置が、第1の形態aのそれと比較して異なる。
図8a及び図8bで最も明確に分かるように、ここで説明される実施形態では、脱進機構の爪42bの第1の端部が脱進機構の第1のバリア部分42cを構成し、爪42bの第2の端部が脱進機構の第2のバリア部分42dを構成する。この文書中で後ほど詳しく説明されるように、これが常に当てはまる必要はない。爪が第2の形態へ移動する際、爪の第2の端部/バリア部分42dの径方向最も内側の縁部の丸みを帯びた部分は、2つの隣接するリベット(先行リベット及び後続リベット)のリベット頭部又は柄部を分離するために使用される。図8aに示される爪は、リベットが一方向で爪へ流れる用途での使用に適している。一方、図8bに示される爪は、リベットが両方向で爪へ流れる用途での使用に適している。変更を容易にするために、図8bに示される爪の第1及び第2の端部は対称であるが、図8aに示される爪の端部は対称ではない。
本実施形態に係る脱進機構の使用は、リベット供給ライン内のリベットをそれらの必要に応じて必要なときに個別に計量送出できるようにする。これは、リベットが一度に1つずつリベット選択デバイスの下流側の供給ラインに沿ってのみ移動するという事実に起因して、リベット選択デバイスの下流側のリベット供給ラインの想定し得る詰まり/閉塞の防止を含む幾つかの利点を有する。更に、リベット選択デバイスは、特定のリベットがリベット選択デバイスの下流側のリベット供給ラインに沿っていつ移動するかに関する制御を可能にする。したがって、リベットがリベット消費体によって必要とされるときにのみ締結具選択デバイスの下流側のリベット消費体にリベットを供給することができる。これは、リベット消費体でのリベットの望ましくない蓄積を防止し得る。
脱進機構の形態では、脱進機構の第1のバリア部分42cが第1の位置に配置され、脱進機構の第2のバリア部分42dが第2の位置に配置される。更に、脱進機構の第2の形態bでは、第1のバリア部分42cが第3の位置に配置され、脱進機構の第2のバリア部分42dが第4の位置に配置される。リベット選択デバイスは、第2のバリア部分42dが第2の位置(第1の形態aと同様)から第4の位置(第2の形態bにおける場合と同様)まで作動可能であることに加えて、第1のバリア部分42cが第1の位置(第1の形態aと同様)から第3の位置(第2の形態bと同様)まで作動可能であるように構成される。
第1のバリア部分が第2のバリア部分と相まって作動可能であると言われる場合に、意味するものは、単一のアクチュエータが第1及び第2のバリア部分の両方を同時に移動できるように第1及び第2のバリア部分が互いに連結されることである。これは、単一のアクチュエータのみの必要性がコスト及び複雑さを低減するため、第1及び第2のバリア部分を移動するための別個のアクチュエータを含むシステムと比較して有効となり得る。更に、第1及び第2のバリア部分は移動のために互いに結合されるため、それは、第1及び第2のバリア部分が同期される動きを受けることを意味する。第1及び第2のバリア部分間の結合が破壊されなければ、第1及び第2のバリア部分の動きが同期しなくなる可能性はない。第1及び第2のバリア部分の同期しない動きは、リベット選択デバイスの不正確な機能をもたらし得るとともに、特に、脱進機構及び/又は脱進機構を通過するリベットが詰まることにつながり得ることが理解される。
完全を期すために、第3の形態の第1の代替形態c1では、脱進機構の第2のバリア部分42dが第5の位置にあり、脱進機構の第1のバリア部分42cが第6の位置にある。リベット選択デバイスは、第2のバリア部分42dが第4の位置から第5の位置まで作動されていることと相まって第1のバリア部分42cが第3の位置から第6の位置まで作動されるように構成される(例えば、脱進機構が第2の形態bから第3の形態の第1の代替形態c1まで移動するとき)。第1及び第2のバリア部分がそれらを同時に作動させることができるように互いに結合されていることの利点は既に前述した。
或いは、第3の形態の第2の代替形態c2の場合と同様に、脱進機構の第1のバリア部分42cが第1の位置にあり、脱進機構の第2のバリア部分42dが第2の位置にある。リベット選択デバイスは、第2のバリア部分42dが第4の位置から第2の位置まで作動されていることと相まって第1のバリア部分42cが第3の位置から第1の位置に作動可能であるように構成されている(例えば、脱進機構が第2の形態bから第3の形態の第2の代替形態c2まで移動するとき)。この場合も先と同様に、第1及び第2のバリア部分が同時に作動されるように結合されていることの利点は、既に前述したので、ここでは繰り返さない。
既に説明したように、第1、第2、及び、第3の形態間の脱進機構の移動は、ステータに対する脱進機構42のロータ42aの回転によって達成される。そのような回転は、任意の適切な態様で達成されてもよい。幾つかの実施形態において、リベット選択デバイス14は、既に論じられた態様で、軸線Eを中心にステータ22に対してロータ42を回転させるように構成されるアクチュエータ44を備える。アクチュエータは、回転アクチュエータ又はリニアアクチュエータであってもよい。すなわち、アクチュエータが回転駆動される結果としてアクチュエータが回転動作を出力してもよく、或いは、リニア動作入力の結果としてアクチュエータが回転動作を出力してもよい。
ここで図7に戻ると、リベット選択デバイスは、脱進機構が第2の形態と第3の形態との間で振動するように構成されてもよい。最も単純な代替形態において、脱進機構は、概略線7D、7Aに沿って第3の形態の第2の代替形態c2から第2の形態bへ通過した後、線7Cに沿って第3の形態の第2の代替形態c2に戻る。
脱進機構が第2及び第3の形態b、c2間で直接に振動するのに対し、他の実施形態では、脱進機部材が第2及び第3の形態b、c1間で間接的に振動してもよい。例えば、脱進機構は、第1の形態a及び線7Aを介して、線7Eに沿って第3の形態の第1の代替形態c1から第2の形態bへ移動する。その後、脱進機構は、線7Bなどを介して第2の形態bから第3の形態に移動する。なお、第3の形態の第1の代替形態c1と第1の形態aとの間の動きはロータ42(したがって爪42b)の約90度の時計回り方向の回転である。
前述のように、第2の形態と第3の形態との間の振動は、それによって進行中のリベットの流れをリベット選択デバイスによって計量送出できるという点で有益である。第3の形態の第1の代替形態の場合及び第3の形態の第2の代替形態の場合における第2及び第3の形態同士の間の前記振動間の主な違いは、第3の形態の第1の代替形態の場合にロータの動作のサイクルが時計回り方向のロータの動きのみを含むことである。これに対し、第3の形態の第2の代替形態c2を含む形態のサイクルは、時計回りの形態におけるロータの回転と、それに続く反時計回り方向のロータの回転とを伴う。
2つの代替形態はそれぞれの長所及び短所を有する。例えば、第3の形態の第2の代替形態の場合のロータにおいて、ロータは、振動を実行する際により少ない角度距離を移動する(約360度と比較して約180度)。このことは、第3の形態の第2の代替形態c2の場合に脱進機構のサイクルがより急速となり得ることを意味する。更に、アクチュエータはロータを角度距離の半分だけ移動するだけで済むため、アクチュエータがより多くのサイクルを持続することが可能であり、したがって、リベット選択デバイスの脱進機構をより信頼性の高いものとする/より長く持続させることができる。或いは、第3の形態の第1の代替形態c1を含むサイクルを作動させるアクチュエータは単一方向に回転するだけで済むため、これにより、アクチュエータの摩耗及び裂けが少なくなり、そのため、アクチュエータの寿命が長くなり、結果として、リベット選択デバイスの信頼性が向上する。
図7から分かるように、リベット選択デバイスの脱進機構は、第4の形態dを含んでもよい。第4の形態dは、随意的であり、したがって、本発明の全ての実施形態に存在しなくてもよい。本実施形態では第1及び第2の形態a、b間にある第4の形態dにおいて、第1のバリア部分42c及び第2のバリア部分42dは、先行締結具がいずれの移動方向でも脱進機構から自由に出ることができないように先行締結具30aを脱進機構内に保持するように構成される。図7から分かるように、第4の形態dは、ロータ42a(したがって、爪42b)の時計回りの回転によって第1の形態aからアクセスされる。これが破線7Fによって概略的に表わされる。同様に、脱進機構は、ロータ42a、したがって爪42bの更なる時計回りの回転によって第4の形態dから第2の形態bに移動する。これが破線7Gによって概略的に表わされる。
脱進機構の第4の形態dの存在は、リベット選択デバイスの幾つかの用途において有効となり得る。特に、第4の形態の存在を使用して、リベットを脱進機構内及び/又はリベット導管16bの第2の部分の第1のセクション16b1内に保持することができる。例えば、幾つかの用途では、第4の形態を使用して、重力の作用又はリベットをこの位置から遠ざけるように付勢するべく作用する任意の他の力に抗して第2の導管部分の第1のセクションにリベットを保持することができる。更に、第4の形態dは、リベット選択デバイスが移動される間(例えば、リベット選択デバイスがロボットアームに装着されるとき)に関連するリベットを所定位置に保持できるようにする。リベット選択デバイスが静止すると、脱進機構を必要に応じて第4の形態dから第2の形態bに移動できる。
第4の形態の使用は、脱進機構が第4の形態dから第2の形態bに移動するだけで済むことから先行リベットが解放を必要とするとき(例えば、リベットセッティング動作に関与するため)に、第1の形態aから第2の形態dまでとは対照的に、脱進機構が先行リベットを解放するために移動しなければならない距離が短く、それにより、プロセスが高速化される(例えば、リベットセッティング動作間のサイクルタイムが短縮される)ことを意味する。
当技術分野においてよく知られているように、リベット、特に自己穿孔リベットは、柄部30dが依存する頭部30cを含む。図3に最も良く示されるように、本実施形態において、爪42bの第1及び第2のバリア部分42c、42dは、リベットが脱進機構を通過するときにリベットの頭部に接触するように構成される。
他の実施形態では、これに加えて又は代えて、第1及び第2のバリア部分がリベットの柄部と接触するように構成されてもよい。
ここで、第2及び第3のリベット導管18、20が第1及び第2の上流側締結具供給源から締結具を供給されるように構成されるとともに第1の締結具導管16がリベットを下流側のリベット消費体に供給するように構成されるリベットトラック選択デバイス12を示す図9に移ると、第2及び第3のリベット導管18、20のそれぞれが、それぞれの脱進機構40b、40a及びアクチュエータ−リベット選択デバイス14aに関連するリベット選択デバイス14b、44aに関して示されない−を含めて、図1〜図8に関連して論じられた同じタイプのそれら自体のそれぞれのリベット選択デバイス14b、14aを含むことが分かる。
更に、各リベット選択デバイス14a、14bは、リベット位置センサ46a、46bを含む。リベット位置センサ46a、46bは、それぞれの脱進機構40a、40b、特に、それぞれの導管20、18の第2の部分の第1のセクションでのリベットの存在又はその他のものを検出する。
本実施形態では、一度に1つのリベットのみが、第3及び第2の導管20、18の脱進機構40a、40bからトラック選択デバイス12に送られる。このようにして、リベットトラック選択デバイス12(特にそのアクチュエータ32)は、リベット選択デバイス14a、14bのそれぞれのアクチュエータと組み合わせて制御され、それにより、リベットが特定の導管20、18の特定の脱進機構40a、40bから解放される前に(又は、もう一つの方法として、リベットが導管20、18のうちの1つの脱進機構40a、40bから解放される結果として)、第1の導管16と、リベットがそれぞれの脱進機構40a、40bから解放されようとしている又はリベットがそれぞれの脱進機構40a、40bによって解放されてしまっているそれぞれの第2又は第3の導管との両方に接続空間が隣接するように、リベットトラック選択デバイス12のロータ24がアクチュエータ32によって方向付けられるようになる。
図9に示される実施形態では、第2の導管18のリベット選択デバイス14bの脱進機構40bが第1の形態にあり、それにより、リベット30eが脱進機構を通過することが防止される。これに対し、第3の導管20のリベット選択デバイス14aの脱進機構40aは第2の形態にあり、それにより、リベット30fは脱進機構40aによって解放されてしまっている。この状況において、リベット位置センサ46aは、リベット30fが脱進機構40aにもはや配置されていないことを検出し、これにより、コントローラは、センサ46aによって生成されるセンサ信号に基づき、リベット30fが第3の導管20から第1の導管16へ通過できるようにするべく接続空間が第1及び第3の導管16、20に隣接するようにロータ24を配置するためにリベットトラック選択デバイス12のアクチュエータ32を制御する。
図10は、図9に示されるデバイスの別個の形態を示し、この場合、第3の導管20の締結具選択デバイス14aの脱進機構40aは第1の形態にあり、それにより、脱進機構は、該脱進機構を通るリベット30gの通過を阻止し、また、第2の導管18のリベット選択デバイス14bの脱進機構40bは第2の形態にあり、それにより、リベット30eは脱進機構40bを通過することが許容されてしまっている。リベット位置センサ46bは、リベット30eが脱進機構40bを離れたことを検出するとともに、リベット30eが脱進機構40bを離れたことを示すセンサ46bのセンサ信号に基づいて、接続空間が第1及び第2のリベット導管16、18に隣接するようにロータ24の接続空間が配置されることをリベットトラック選択デバイス12のアクチュエータ32に確保させ、それにより、脱進機構40bによって解放される締結具30eは、第2の導管18から第1の導管16まで通過することができる。
前述のリベット選択デバイスは、爪が延びる基部を備えるロータの回転を脱進機構の第1、第2、及び、第3(及び、随意的に第4)の形態間の動きが必要とするデバイスであった。爪の第1の端部が第1のバリア部分を構成し、爪の第2の端部が第2のバリア部分を構成した。図11〜図15に示される実施形態のような他の実施形態において、脱進機構は、依然として回転によって異なる形態間で移動できるが、第1及び第2のバリア部分は、爪以外のものによって構成されてもよい。図11〜図15は、リベット選択デバイス50の別の実施形態を示す。リベット選択デバイス50は、前述のリベット選択デバイス14と全く同じ態様で機能する。したがって、ここでは、リベット選択デバイス14とリベット選択デバイス50との間の違いのみを説明する。
この実施形態のロータ42はベース42eを備え、該ベース42eから第1及び第2のピン42f、42gが回転軸線Eと略平行な方向に延在する。
この実施形態では、脱進機構の第1のバリア部分が第1のピン42fを備え、脱進機構の第2のバリア部分が第2のピン42gを備える。締結具選択デバイスの前述の実施形態と同様に、ピン42f、42gは、導管を通過するリベットと相互作用するように導管16内に突出し、それにより、リベットの経路を遮断する又はリベットが通過できるようにする。
本実施形態において、第1のピン42fの中心と第2のピン42gの中心との間の範囲を定める軸線E周りの角度は約90度である。
本実施形態に関連して説明されるピンは、略円形断面を有し、約90度離間されるが、他の実施形態において、ピンは、任意の適切な断面形状を有するとともに、任意の適切な角度距離だけ離間されてもよいことが分かる。
読者に明らかなように、図12及び図13に示されるリベット選択デバイス50は、第2の締結具導管部分16bの第1のセクション16b1から第1の締結具導管部分16aへの先行リベット30aの通過を阻止するように第1のバリア部分(ピン42fを含む)が構成される第1の形態にある脱進機構(したがって、ロータ42)を有する。
更に、図14及び図15に示される締結具選択デバイス50は、第2の形態にある脱進機構(したがってロータ)を有し、それにより、第1のバリア部分(ピン42fを含む)は、第2のリベット導管部分16dの第1のセクション16b1から第1の締結具導管部分16aへの先行締結具30aの通過(前記通路が矢印Fによって示される)を可能にするように構成される。更に、第2の部分(ピン42gを含む)は、第2のリベット導管部分16bの第2のセクション16b2から第2の締結具部分16bの第1のセクション16b1への後続リベット30bの通過を阻止するように構成される。
締結具選択デバイス50の機能の他の全ての他の態様は、締結具選択デバイス14の機能と完全に同等である。したがって、簡潔にするために、リベット選択デバイス50の機能の更なる説明は省かれる。
これまで、記載されるリベット選択デバイスをリベットセッター内のそれらの位置から分離して説明してきた。これは、それらのデバイスをリベットの計量された供給を必要とするリベットセッター内の任意の適切な位置に配置できるからである。
加えて、記載されるリベット選択デバイスは、脱進機構のロータの回転動作を利用して、第1、第2、及び、第3の形態間で移動する。これに対し、図16〜図21に示されるリベット選択デバイスの実施形態は、第1及び第2の形態間並びに第2及び第3の形態間で並進する脱進機構を有する。前記並進は一般に直線的であるが、これが常に当てはまる必要はない。これについては以下で詳しく説明する。
図16〜図21は、リベットセッティングデバイス64のノーズ部分62に隣接して配置されるリベット選択デバイス60を示す。導管66が、リベット選択デバイス60を介してリベット68をノーズ部分62に供給するように構成される。したがって、リベット選択デバイス60は、必要なときにリベットセッティングデバイス64のノーズ部分にリベットを計量して送出することができる。本実施形態において、リベット68は、圧縮空気により導管66に沿ってノーズ部分62に向かって推し進められる。
リベット選択デバイス60は、一次バリア72及び2つの二次バリア部材74a、74bを備えるバリアアセンブリ71を有する脱進機構70を備える。リベット選択デバイスの第1のバリア部分は一次バリア72を備え、リベット選択デバイスの第2のバリア部分は二次バリア部材74a、74bを備える。
先に進む前に、図16、図18、及び、図20に示される側断面が図17、図19、及び、図21の端断面とどのように関連するのかを説明する価値がある。図17、図19、及び、図21の端断面の平面は、図16、図18、及び、図20の側断面の平面に対して垂直である。特に、図16に示されるように、端断面の平面は線H−Hに沿っている。最後に、図17、図19、及び、図21の端断面は、図16に示される矢印Iの方向から見られる。側断面図では、端断面に示される詳細の多くは見えない。とはいえ、2つの視野の統合を助けるために、ベースプレート76が両方で見える。
図17、図19、及び、図21の端断面で最も明確に分かるように、二次バリア部材74a、74bは、この場合はT形状リベット導管66である締結具導管の両側に配置される。二次バリア部材74a、74bがリベット導管66の両側に配置されていると言われるとき、これは、二次バリア部材が導管66内のリベットの両移動方向と導管66によって運ばれるリベットの高さ(又は縦軸線)とに対して垂直な方向で離間されることを意味する。
図17で最も明確に分かるように、二次バリア部材74a、74bは、リベット導管66によって運ばれるリベット68の最大幅Wよりも小さい距離Sだけ離間される。本実施形態では、リベット68の最大幅Wがリベット68の頭部の最大直径である。これは、以下で説明するように本実施形態の脱進機構70の動作にとって重要である。更に、二次バリア部材74a、74bは、リベットの最小直径よりも大きい距離だけ離間される。これにより、二次バリア部材74a、74bは、T形状リベット導管の下側(より幅狭い)部分の外側に位置することができる。
空気圧アクチュエータ78(他の実施形態では、任意の他の適切なタイプのアクチュエータであってもよい)がバリアアセンブリ71を直線方向Jに駆動させる。バリアアセンブリは、アクチュエータ78及び一次バリア72が接続されるベース80を備える。また、ベース80は一対の閉じ込めピン82a、82bに接続される。したがって、アクチュエータ78がベース80を並進させる際、取り付けられた一次バリア72及び閉じ込めピン82a、82bがそれと一緒に移動する。
二次バリア部材74a、74bはそれぞれのチャネル84a、84b内に位置し、各チャネル84a、84bは、方向Jに延在するとともに、T形状導管の狭い部分の外側に位置する。ばねの形態を成す弾性付勢部材86a、86bが、図17に見られるように二次バリア部材を上方向に付勢するべく各二次バリア部材74a、74bの背後に位置する。閉じ込めピン82a、82bはそれぞれ、それぞれの二次バリア部材74a、74b上に載置する閉じ込めピン82a、82bの位置は、弾性付勢部材の影響下で二次バリア部材74a、74bの上方移動を制限するストッパとして作用する。したがって、閉じ込めピン82a、82bがアクチュエータの影響下で上方に移動すると、弾性付勢部材が二次バリア部材を上方に付勢する。逆に、閉じ込めピン82a、82bがアクチュエータの影響で下に動くと、弾性付勢部材が圧縮され、閉じ込めピンが二次バリア部材を下方に移動させる。
図16及び図17は、第1の形態の脱進機構を示す。脱進機構の第1の形態において、一次バリア72を含む脱進機構の第1のバリア部分は、第2のリベット導管部分の第1のセクション86から第1の締結具導管部分88への先行締結具68aの通過を阻止するように構成される。本実施形態では、第2の締結具導管部分が導管66を含み、また、第2の締結具導管部分の第1のセクションが締結具移送領域86と称される場合がある。第1の締結具導管部分は待機位置88と称される場合がある。待機位置88は、リベットがリベットセッティングマシンのパンチ90により打たれる前にリベットが着座する位置である。
脱進機構の第1の形態では、図17において最も良く分かるように、閉じ込めピン82a、82bは、ばね86a、86bを圧縮し、それによって二次バリア部材74a、74bを導管66から離れた状態に保ち、その結果、導管66内に配置されるリベットは、妨げられることなく二次バリア部材74a、74bを通過できる。
図18及び図19は、第4の形態におけるリベット選択デバイスの脱進機構を示す。この形態において、アクチュエータ78は、方向Jで上向きに移動するように作動されてしまっている。アクチュエータ78の方向Jでの上向きの動きは、ベース80も移動させ、その結果、一次バリア72及び閉じ込めピン82a、82bを上方に移動させる。一次バリア72が上方に移動されるという事実にもかかわらず、閉じ込めピンは、それがリベット移送領域86から待機位置88への先行リベット68aの通過を引き続き阻止できる程度まで導管66内に依然として突出する。閉じ込めピン82a、82bが上方に移動すると、ばね86a、86bは、それぞれのバリア部材74a、74bをそれらが閉じ込めピン82a、82bに追従するように上向きに付勢する。バリア部材74a、74bが上方に移動すると、バリア部材は、後続リベット68bの頭部68b1と接触するように導管66内に突出する。ばね68a、68bは、後続リベット68bの頭部68b1が二次バリア部材74a、74bと導管66の上壁66aとの間に捕捉される程度まで二次バリア部材74a、74bを上方に付勢するように作用する。後続締結具68bが二次バリア部材74a、74bによって捕捉されるという事実に起因して、後続リベットは、該後続リベット68bが脱進機構から自由に出られないように脱進機構内に保持される。
図20及び図21は、第2の形態におけるリベット選択デバイスの脱進機構を示す。脱進機構の第2の形態において、アクチュエータは、図16及び図17に示されるような第1の形態に対して(及び図18及び図19に示されるような第4の形態に対して)方向Jで上方に直線的に移動してしまっている。このとき、アクチュエータはその動きの上限にある。アクチュエータの上方への移動は、ベース80並びに取り付けられた一次バリア72及び閉じ込めピン82a、82bの上方への移動をもたらす。一次バリア72は、締結具移送領域68aから待機位置88への先行締結具68aの通過をもはや阻止しない程度まで上方に移動される。特に、一次バリア72は、導管66から引き込められてしまっている。したがって、先行リベット68aは、リベット移送領域86から待機位置88まで移動する。
更に、一次バリア72がテーパ状端面72aを有することに留意されたい。これは、本発明の全ての実施形態に存在しなくてもよい。テーパ状端面72aは、一次バリア72が導管66から引き込められる際に先行リベット68aが一次バリア72の端面72aにわたって移動するのを助ける。
ここで図21を参照すると、閉じ込めピン82a、82bが脱進機構の第1の形態におけるそれらの位置に対して(及び、実際には、第4の形態におけるそれらの位置に対しても)上方に移動してしまっているのが分かる。既に述べたように、閉じ込めピン82a、82bの上方への移動により、二次バリア部材74a、74bは、第4の形態に関して述べたのと同じ態様でばね86a、86bの作用下で上方に移動できる。ばね86a、86bは、二次バリア部材74a、74bをそれらがリベット導管66内へ(特に、T形状導管のより幅広い部分内へ)延びるように付勢する。二次バリア部材74a、74bは、後続リベット68b(及び特に後続リベット68bの頭部68b1)と接触するように導管66内に延び、それにより、二次バリア部材74a、74bと導管66の上壁66aとの間でリベット68b(及び特にリベットの頭部)を捕捉(又は把持)する。このようにして、二次バリア部材74a、74bは、締結具導管部分66の第2のセクション90から第2の締結具導管部分66の第1のセクション86への後続締結具68bの通過を阻止する。言い換えると、二次バリア部材74a、74bは、リベット待ち行列領域90からリベット移送領域86への後続リベット68bの通過を阻止する。
前述の実施形態が脱進機構の一部の直線移動の結果として動作する脱進機構を有するという事実以外に、回転脱進機構を含む本発明の実施形態に関して適用される方法及び原理は完全に同等である。したがって、簡潔にするために、本実施形態の動作に関する更なる説明は省略する。しかしながら、いずれの場合にも(脱進機構の一部の直線動作、及び、脱進機構の一部の回転動作)、脱進機構を動作させるために単一のアクチュエータだけで済むことは注目に値する。
本実施形態では、二次バリア部材が弾性付勢手段によって付勢され、それにより、第1の形態(一次バリアがリベットの通過を阻止するべく導管内に配置される)から第2の形態(一次バリアが前記リベットの通過をもはや阻止しない)へ向かう方向での一次バリアの動きにより、二次バリア部材は、第1の形態(導管66内に配置されるリベットが二次バリア部材74a、74bを通過できるように二次バリア部材が配置される)から第2の形態(導管66内に配置されるリベットが二次バリア部材74a、74bによって阻止されるように二次バリア部材が配置される)へ移動する。これは、一次バリア及び二次バリア部材を含む任意の実施形態に関して当てはまり得る。或いは、一次バリア部材が弾性付勢手段によって付勢されてもよく、それにより、第1の形態(二次バリアがリベットの通過を阻止しない)から第2の形態(二次バリアが前記リベットの通過を阻止する)へ向かう方向での二次バリアの動きにより、一次バリアは、第1の形態(導管内に配置されるリベットが一次バリアの通過を阻止されるように一次バリアが配置される)から第2の形態(導管内に配置されるリベットがもはや一次バリアによって阻止されないように一次バリアが配置される)へ移動する。
本実施形態では、規定された脱進機構の第1及び第3の形態が同じであることが理解される。
図22は、本発明に係る複数の締結具選択デバイスを含む別の締結具セッティングマシンを示す。特に、図22に示されるリベットセッティングマシンは、図16〜図21に示されるのと同様のリベット選択デバイス60及びノーズ62を含む。更に、図22に示されるリベットセッティングマシンは、第2のリベット導管66aからノーズ62にリベットを選択的に供給する第2のリベット選択デバイス60aを更に備える。リベット選択デバイス60、60aは、それらが互いの鏡像であるにもかかわらず実質的に同一である。
使用中、導管66に供給されるリベットは、リベット導管66aに供給されるリベットと同一又は異なっていてもよい。導管66、66aのそれぞれの中のリベットが異なる場合、リベット選択デバイス60、60aの作動を制御して、(リベット導管60内又はリベット導管60a内のリベットのいずれかから選択される)正しいタイプのリベットが必要なときにリベットセッティングデバイスのノーズに供給されるようにすることができる。リベット選択デバイス60、60aのそれぞれによって計量送出されるリベットが同じである実施形態において、締結具選択デバイス60、60aの作動は、リベットをノーズに供給できる最大速度を増大させるように、したがって、リベット締結動作を実行できる最大速度を高めるように逆位相で動作されてもよい。
図23〜図28は、本発明に係るリベット選択デバイスの更なる実施形態を示す。この実施形態は、脱進機構の一部の直線的な並進によって脱進機構が本発明により必要とされる態様で形態を変更する他の実施形態である。
より詳細には、図23、図24、及び、図25は、この実施形態の脱進機構の第1の形態を示し、また、図26、図27、及び、図28は、脱進機構の第2の形態を示す。
図23及び図26は、同等であり、リベット選択デバイスの側断面図を示す。図25及び図27は、図23及び図26の平面に対して垂直な平面内の平断面図を示す。断面は、L方向から見たK−K線でとられる。図24及び図28は、前述の視野の他の2つの組に対して垂直な正面断面図である。断面は、N方向で線M−Mに沿ってとられる。
図23〜図25に示される脱進機構の第1の形態を参照すると、リベット選択デバイス100が脱進機構102を備える。脱進機構102は、一次バリア106と2つの二次バリア部材108a、108bとを備えるバリアアセンブリ104を有する。リベット選択デバイスの第1のバリア部分は一次バリア106を備え、また、リベット選択デバイスの第2のバリア部分は二次バリア部材108a、108bを備える。図24及び図28の端断面において最も明確に分かるように、二次バリア部材108a、108bは、この場合はT形状リベット導管66である締結具導管の両側に配置される。二次バリア部材108a、108bがリベット導管66の両側に配置されると言われるとき、これは、二次バリア部材が導管内のリベットの両移動方向と導管66によって運ばれるリベットの高さ(又は縦軸線)とに対して垂直な方向で離間されることを意味する。
図24において最も明確に分かるように、二次バリア部材108a、108bは、リベット導管66によって運ばれるリベット68の最大幅Wよりも小さく且つ導管66によって運ばれるリベット68の最小幅W’よりも大きい距離S’だけ離間される。本実施形態では、リベット68の最大幅Wがリベット68の頭部の最大直径であり、また、最小幅W’がリベット68の柄部の直径である。
バリアアセンブリ104は、使用中に任意の適切なリニアアクチュエータに接続されて該リニアアクチュエータによって作動されるベース110を備える。これらの例は、空気圧アクチュエータ又はソレノイドなどの電気アクチュエータを含むが、これらに限定されない。本実施形態では、図の明瞭さを高めるために、アクチュエータが示されない。前述のリベット選択デバイスの実施形態の利点は、リベットを逃れるために短い作動ストロークが必要とされるという点である。関連するリベットの長さにかかわらず、短い作動長さが必要とされる。ストロークは3mm〜5mmの範囲であってもよい。
ベース110は、前記ベースがアクチュエータによって作動されるときにベース110、一次バリア106、及び、二次バリア部材108a、108bが全て一緒に動くように一次バリア106及び二次バリア部材108a、108bに接続される。アクチュエータは、ベース110及び取り付けられた実体を方向Jで上方及び下方に直線的に並進させるように構成される。
二次バリア部材108a、108bは、それぞれが方向Jに延在するそれぞれのチャネル110a、110bに位置する。
前述のように、図23〜図25に示される脱進機構102は、本発明に係る第1の形態にある。図28において最も良く分かるように、二次バリア部材108a、108bはそれぞれ凹部112を含む。本実施形態では、二次バリア部材が略円筒状である場合、凹部112は、二次バリア部材108a、108bの外面の周方向溝として画定される。凹部は、直径が減少した二次バリア部材108a、108bの部分によって画定されるとも言える。本発明の他の実施形態では、二次バリア部材が任意の適切な形状を有してもよく、各バリアにおける凹部が任意の適切な形態をとってもよいことが理解される。
ここで図23〜図25に戻ると、前述のように、これらの図は、第1の形態のリベット選択デバイス100の脱進機構102を示す。この第1の形態において、アクチュエータは、ベース110を第1の比較的低い位置に配置させてしまっており、この位置では一次バリア106が導管66内に延在する。したがって、第1の形態において、脱進機構の第1のバリア部分(一次バリア106を備える)は、導管66の第1のセクション113から導管部分114への先行締結具68aの通過を阻止するように構成される。
この形態では、図24及び図25において最も良く分かるように、ベース110は、リベット68(及び、特にリベットの頭部)が通過できる締結具導管66内の空間を両方の二次バリア部材108a、108bの凹部112が画定することにより締結具が導管66の第2のセクション116から第1のセクション113へ通過できるように配置される。
ここで図26〜図28を参照すると、これらの図は、第2の形態のリベット選択デバイス100の脱進機構104を示す。第1の形態と比較して、アクチュエータは、ベース110を方向Jで距離Pだけ上方に移動させてしまっている。これに照らして、取り付けられた一次バリア106及び二次バリア部材108a、108bはいずれも距離Pだけ方向Jで上方への直線的な並進も受ける。一次バリア106のこの動きは、一次バリアをそれが実質的に導管66から出るように移動させる。このため、一次バリア106を備える脱進機構の第1のバリア部分は、このとき、導管66の第1のセクション113から導管部分114への先行締結具68aの通過を可能にする。
更に、図27及び図28において最も良く分かるように、二次バリア部材108a及び108bは、このとき、二次バリア部材108a、108b(及び、特に二次バリア部材108a、108bの凹部112)がもはやリベットが通過できる締結具導管内の空間を画定しないように配置される。特に、凹部112は、このとき、導管66の外側に配置され、その結果、凹部は、もはやリベットの頭部が通過できる導管内の空間を画定しない。したがって、リベット68bの頭部の直径が二次バリア部材108a、108b間の間隔よりも大きいという事実に起因して、リベット68bが導管66の第2のセクション116から導管の第1のセクション113へ通過するのを防止されるようにリベット68bの頭部が二次バリア部材と接触する。言い換えると、二次バリア部材は、(図16〜図21に示される実施形態で起こるように、リベットを捕捉することと比較して)リベットの経路内で障害物として作用することにより、リベットが導管66の第2のセクション116から導管の第1のセクション113へ通過するのを阻止すると言うことができる。
本実施形態に係るリベット選択デバイスが動作する態様は、前述の実施形態が機能する態様と実質的に同じである。したがって、簡潔にするために、本実施形態の動作の説明は省略される。とはいえ、本実施形態中では、脱進機構の第1の形態が特許請求の範囲によって規定されるように脱進機構の第3の形態と同じであることに留意すべきである。
余談として、図23〜図28に示される実施形態がリベット位置センサ118を含むことに言及する価値はある。このセンサ118の目的は、リベットが位置113に(すなわち、一次バリア106に隣接して)存在するかどうかを検出することである。センサ118が位置113でのリベットの存在を示す出力信号を生成する場合、これは、脱進機部材が第1の形態にあることを示し得る。逆に、リベットが位置113にないことを示すセンサ信号をセンサ118が出力する場合、これは、脱進機構が第2の形態にあることの表示を与え得る。リベットの存在又はその他のことを検出するために任意の適切なセンサが使用されてもよいことが理解される。例えば、センサは、光学センサ、例えばライトゲート、静電容量センサ、又は、磁気センサ、例えばホール効果センサ(適切な磁場供給源と組み合わせて)であってもよい。
磁気センサを含む幾つかの実施形態では、リベットが第1のバリア部分に隣接するか否かに応じて変化する磁場をセンサに与えるのを助けるために、第1のバリア部分に磁場供給源(例えば磁石)を設けてもよい。このようにして、センサにより測定される磁場は、第1のバリア部分に隣接するリベットの存在又はその他のものを示すセンサにより生成される信号をもたらすことができる。
第1のバリア部分の一部を形成する磁場供給源は、幾つかの実施形態では、更なる目的を有し得る。リベット選択デバイスと組み合わせて使用されるリベットが磁性材料(例えば、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、又は、希土類元素のサマリウム、ジスプロシウム、及び、ネオジム)から形成される(又は磁性材料を備える)場合、磁場供給源は、脱進機構が第1の形態にある場合にそれが第1のバリア部分に隣接する際、先行リベットを保持する又は捕捉する役目を果たし得る。一次バリアでの先行リベットのそのような保持は、リベット移送領域でリベットを保持するのに役立ち得る。これは、重力(リベット選択機構の向きに起因する)又は他の力が先行リベットを脱進機構から遠ざけるように作用し得る実施形態において有益となり得る。脱進機構が第2の形態に入った時点で、導管に沿ってリベットを推し進める原動力(例えば、圧縮空気)は、磁石(磁場供給源)によって先行リベットに対して与えられる引力に打ち勝つのに十分となることができ、それにより、先行リベットはリベット選択デバイスを通過できる。
幾つかの実施形態では、磁気センサを設けることなく、前述のように、一次バリアでの先行リベットの保持に関連する利点を有するべく、第1のバリア部分の一部を形成する磁場供給源が設けられてもよい。
図29は、図23〜図28に示されるリベット選択デバイスの一部の斜視図を示す。この図は、略T形状の導管66内に静止しているリベット68を示す。略T形状の導管66は、それが使用中にリベット68の頭部を支持する肩部67を含むようになっている。また、この図は、二次バリア部材108a、108bが通過する開口109も示す。図の明瞭さを向上させるために、二次バリア部材は図29には示されない。開口109は、それらが肩部67の縁部まで延在しないように寸法付けられて配置されるのが分かる。これにより、リベット68が通過できる導管66内の空間をバリア部材が画定するように二次部材108a、108bが配置されるときに肩部67の一部が常に存在するようになる。これにより、本発明に係るリベット選択デバイスへのバリア部材の組み込みが、肩部67の表面に不連続性をもたらさず、その結果、リベット68が導管66に沿って移動する際に捕らえられる又は捕捉されるリスクが防止されるようになる。
前述のリベットトラック選択デバイスの実施形態のいずれも前述のリベット選択デバイスの任意の実施形態と組み合わせることができることが理解される。
更に、任意のリベット選択デバイス、リベットトラック選択デバイス、又は、それらの組み合わせは、リベットセッティングマシンの一部を形成してもよい。リベットトラック選択デバイス及び/又はリベット選択デバイスは、リベットセッティングマシンのノーズ部分に配置されてもよい。或いは、それらはリベットセッティングマシン内の任意の適切な位置に配置されてもよい。
任意のリベットトラック選択デバイス、リベット選択デバイス、又は、それらの組み合わせは、リベットセッティングマシンと共に使用するためのリベットマガジンの一部を形成してもよい。リベットマガジンが取り外し可能であってもよい。リベット選択デバイスは、以下のように、取り外し可能なリベットマガジンの一部として特定の利点を有し得る。使用中、幾つかの用途では、各リベットがリベット選択デバイスによって一度に1つずつ解放されてもよい。したがって、リベット選択デバイスを含む取り外し可能なリベットマガジン内には、オペレータがリベットマガジンを取り外すときにはいつでも、マガジンの下流側のリベット締結マシンの部分(例えばシュート及びノーズ領域)にリベットが最大で1つしか存在できない。通常の動作において、このリベットは、所望のリベット締結動作で使用されるべくマガジンから解放されてしまっている。したがって、そのような状況において、マガジンの下流側のリベット締結マシンの部分における任意のリベットは、マガジンが取り外される際、マガジンの下流側のリベット締結マシンの部分がもはやリベットを何ら含まないように関連するリベット締結動作で使用される。これにより、取り外されたマガジンが異なるタイプのリベットを収容するマガジンと置き換えられる場合に、前のタイプのリベットがマガジンの下流側に配置されなくなる。これにより、新しい正しいタイプのリベットのマガジンがリベットセッティングマシンに装填された後に前のタイプのリベット(正しくないタイプのリベットであってもよい)がリベット締結動作で使用されることが防止される。
完全を期すために、リベットセッティングマシンで使用されるリベットタイプが常に一般的である場合には、原則として、マガジン内にリベット選択デバイス(つまり、脱進機)は必要ない。例えば、図30の場合(以下で更に詳しく説明する)、リベット選択デバイス208は完全に随意的であり、その存在又は他のものは、ノーズに適切なリベット選択デバイスが存在するか否かによって決定されてもよい。そのような2つの例が図30及び図31に示される。図30は第1のマガジン部分200を示し、図31は第2のマガジン部分300を示す。マガジン部分200は2つの単一の導管202、204を含む。これらの導管のそれぞれは、前述のリベット選択デバイスのいずれかの形態をとってもよいそれぞれのリベット選択デバイス206、208を含む。リベット選択デバイス206、208は、第1の導管202及び第2の導管204からそれぞれリベットを計量送出するとともに、それらを210に配置されるリベットセッティングマシンのノーズ部分に送るように動作される。使用中、リベットは、導管202、204によって供給され、同じタイプであってもよく又は異なるタイプであってもよい。
マガジン部分300は、4つのリベット供給導管302、304、306、308を含む。リベット供給導管302、304、306、308のそれぞれは、それぞれのリベット選択デバイス310、312、314、316を有する。勿論、リベット選択デバイス310、312、314、316のそれぞれは、前述したタイプのいずれかであってもよい。リベット選択デバイス310、312、314、316は、供給導管302、304、306、308からそれぞれリベットを計量送出するように制御される。リベット供給導管302、304からリベット選択デバイス310、312によって計量送出されるリベットは、リベットトラック選択デバイス318に供給される。同様に、リベット選択デバイス314、316によってリベット供給導管306、308から計量送出されるリベットは、リベットトラック選択デバイス320に供給される。リベットトラック選択デバイス318は、リベット供給導管302又は304から計量送出されるリベットが322に配置されるリベットセッティングデバイスのノーズに向かって下方に送られるかどうかを選択的に決定するように制御され得る。同様に、リベットトラック選択デバイス320は、リベット供給導管306又は308のいずれかから計量送出されるリベットがリベットセッティングデバイスのノーズ部分の位置322に向けて下流側に供給される時期を選択的に決定するように制御され得る。
図32は、本発明の幾つかの態様に係る締結具セッティングマシンの一部の非常に概略的な図を示す。リベットセッティングマシン64(リベットセッティングデバイスと称されてもよい)は、締結具供給源400を含む。供給デバイス402、装填ステーション404、マガジン406、及び、ノーズ部分62。ここで説明される実施形態では、関連する締結具がリベットであるが、他の実施形態では、締結具が任意の適切なタイプの締結具であってもよい。
使用中、締結具供給源400に格納されるリベットは、供給デバイス402に供給される。供給デバイスの目的は、リベットが第1の供給導管408に装填される前に、各リベットを正しく方向付けて、リベットが互いに分離されてしまうようにすることである。供給デバイス402は、それが前述のように整列機能及び分離機能を果たすことができれば、任意の適切なタイプの供給デバイスであってもよい。1つの実施形態において、供給デバイス403は、当技術分野においてよく知られているタイプの振動供給ボウルであってよい。
導管408は、供給デバイス402と装填ステーション404とを連結する。1つの特定の実施形態では、関連する締結具がリベット(例えば、自己穿孔リベット)である場合、導管がT字管と称されてもよく、T字管は、第1の供給導管408を通じたリベット移動方向に対して垂直な略T形状断面を有する。第1の供給導管408と一列に配置される第1の移送ゲート410が、リベットが供給デバイス402から第1の移送ゲート410を介して装填ステーション404へ通過することを選択的に許可又は防止するために設けられる。第2の移送ゲート412が、装填ステーション404の一部として配置され又はその下流側に配置される。第2の移送ゲート412の位置は、マガジン406の上流側で且つ第1の移送ゲート41の下流側のどこにあってもよい。
マガジン406及びノーズ部分62が可動ロボットに装着されてもよい。可動ロボット(図示せず)は、マガジン406及びノーズ部分62を、第1の装填位置(図32に示される)から、ノーズ部分62がリベット締結動作を実行するために所望の位置に配置される第2のリベット締結位置へ移動させてもよい。
装填位置では、第2のリベット供給導管414(又はT字管)が装填ステーション414をマガジン406に連結する。第2の移送ゲート412は、マガジンが装填位置にあるときにリベットが装填ステーションから第2の供給導管414及び第2の移送ゲート412を介してマガジンへ通過できる第1の形態と、リベットが第2の移送ゲート412を通過できない第2の形態との間で選択的に移動できる。
最後に、リベットセッティングマシン64は、マガジン406をノーズ部分62に連結する第3の供給導管416(又はT字管)を含む。本出願中で既に説明したタイプの脱進機構40は、第3の供給導管416に対して一直線に配置される。他の実施形態において、脱進機構40は、それがノーズ部分62の少なくとも一部の上流側にあれば、マガジン406又はノーズ部分62の一部を形成してもよい。脱進機構40は、既に詳細に前述した様々な形態を有する。
ノーズ部分62は、標的ワークピースに該ワークピースがノーズ部分62に隣接して配置されるときにリベットをセットするのを助けるべく構成されるパンチ(図示せず)を含む。
先へ進む前に、第1、第2、及び、第3の供給導管408、414、416が供給デバイスと装填ステーションとの間で延在する別個の実体として示されるが、装填ステーション及びマガジンと、マガジン及びノーズ部分と、第1、第2、及び、第3の供給導管408、414、416とがそれぞれ単一の導管(マガジン及びノーズ部分が装填位置にあるときに、装填ステーション、マガジン、及び、ノーズ部分のそれぞれを通過する)又は2つの別個の導管(マガジン406及びノーズ部分62が装填位置以外の位置にあるときに、一方が装填ステーション404を通過し、他方がマガジン406及びノーズ部分62を通過する)を形成すると見なされてもよいことが理解される。
使用中、リベットセッティングマシン64は、以下のようにリベットを締結具供給源400からノーズ部分62へ供給するように動作する。
リベットは、締結具供給源400から供給デバイス402へ通過し、それにより、それらが第1の供給導管408に入ることができるように整列される。前述のように、(第2の供給導管414及び第3の供給導管416に加えて)第1の供給導管408は、導管によって運ばれている締結具がリベットである場合、T字管の形態を成してもよい。供給デバイス402から第1の供給導管408に入るリベットは、最初に、移送ゲート410によって導管408内の所定位置に保持される。1つ以上のリベットが導管408に沿って装填ステーション404に移動することが望ましい場合には、移送ゲート410が開かれる。リベットは、装填ステーション404へ移動して、第2の移送ゲート412によって第2の供給導管414内の所定位置に保持される。
図32に示されるようにマガジン406及びノーズ部分が装填位置に移動してしまった時点で、リベットが装填ステーション404から第2の供給導管414に沿ってマガジン406へ移動するように第2の移送ゲート412を開くことができる。
既知のリベットセッティングマシンでは、圧縮空気の1つ以上のバーストを使用して、リベットを導管408、414に沿って移動させ、リベットを供給デバイス402からマガジン406に移動させることができる。幾つかの用途において、マガジン406及びノーズ部分62は、リベット締結動作間の限られた期間(例えば、3秒以下)にわたってのみ装填位置に配置されてもよい。したがって、締結具供給源に格納されるリベットがマガジン406に移される時間は限られている。
リベットがマガジン406内に配置された時点で、マガジン406及びノーズ部分62は、装填位置から離れるようにリベット締結動作が行なわれるのに望ましい位置まで移動されてもよい。リベット締結動作が必要な場合、脱進機構40は、単一のリベットが導管416に沿ってノーズ部分62に向けて脱進機構40を通過できるようにするべく前述のように動作される。ノーズ部分62でリベットが受けられた時点で、ノーズ部分62のパンチを使用して、必要に応じてリベットをワークピースにセットすることができる。供給デバイス402とマガジン406との間のリベットの移動と同様の態様で、導管416と脱進機構40とを介したマガジン406とノーズ部分62との間でのリベットの移動は、既知のリベットセッティングマシンにおいて、移動されるべきリベットの上流側の位置に供給される圧縮空気の1つ以上のバーストを使用して行なわれてもよい。
圧縮空気を使用して様々な導管に沿って1つ以上のリベットを移動させる前述の各状況では、2〜4バールの空気圧を使用し、T字管導管を通じてリベットを加速できる。完全を期すため、当業者であれば分かるように、移動する1つ又は複数のリベットが静止する構成要素と接触するときに構成要素を損傷する可能性がある過剰なリベット速度を回避するために、より長いリベットがより低い圧力の圧縮空気を必要とする。逆に、短いリベットは一般により高い圧力を必要とする。
出願人は、圧縮空気を使用してT字管導管内のリベットを加速することには幾つかの欠点があることを見出した。第一に、出願人は、圧縮ガスが最初に加速されるべき1つ以上のリベットと相互作用するとき、リベットがその静止位置から加速するにつれてリベットが振動又はフラッタを受けることが分かった。この振動又はフラッタは、リベットを導管の内面に接触させる。そのような接触は、望ましくない導管内での浸食及び摩耗をもたらす。また、そのような接触は、加速されるべき1つ又は複数のリベットに与えられるエネルギーの一部が摩擦として浪費されることも意味する。
理論に拘束されるつもりはないが、圧縮ガスによって移動されるリベットの初期振動又はフラッタが幾つかの異なる効果のうちの1つ以上に起因し得ると考えられる。第一に、圧縮空気が導管に入ると、圧縮空気はシステム内に既に存在する静止ガスと直ちに混合する。これは、システム内の空気の不均一な動き、したがって、リベットの不均一な移動をもたらすガスの乱流混合をもたらす場合がある。第二に、静止したリベットが非層状の圧縮空気によって突然移動する場合がある。導管内の静止したリベットの前述の初期加速によって引き起こされる現在の摩耗問題を軽減することが望ましい。
輸送されたリベットと導管との間の摩擦から生じる無駄なエネルギーに加えて、圧縮空気は、生成されなければならない消耗品である。したがって、圧縮空気消費及び/又はエネルギー消費が低減されるより効率的な態様で導管に沿ってリベットを輸送するリベットセッティングマシンを提供することが望ましい。
最後に、圧縮空気を使用して導管に沿って1つ以上のリベットを推進するために、圧縮空気は、導管の方向に対して略横向きである方向で導入されなければならず、また、導管に沿う1つの方向(つまり、リベットの望ましい移動方向とは反対の方向)は、導入された圧縮空気が間違った方向に移動することにより1つ以上のリベットの望ましい動きを引き起こさないようにするべくシールされなければならない。圧縮空気を使用して1つ以上のリベットを導管に沿う正しい方向に付勢するべく導管に沿う方向のうちの1つを遮断する又はシールする要件は、不都合となり得る。したがって、導管に沿って1つ以上のリベットを推進する別の方法を提供することが望ましい。
本発明の実施形態によれば、出願人は、導管408、414、416に沿ってリベットを推進するために使用される圧縮空気を、破線418、420のそれぞれによって示される位置に配置される一対の空気増幅器で置き換えた。空気増幅器(エアムーバと称される場合がある)の背後にある動作原理はよく知られているため、ここでは詳しく説明しない。
しかしながら、完全を期すために、ここで、基本原理の幾つかについて説明する。空気増幅器はエアフロー増幅器である。この空気増幅器は、少量の圧縮空気からのエネルギーを使用して、高速、大量、比較的低圧の出力気流を生成する。圧縮空気は、ノズルを介して空気増幅器に供給される。ノズルは、圧縮空気が主フロー導管を下流方向に流れるように供給される圧縮空気の方向を変えるためにコアンダ効果に依存する。ノズルを介した下流方向でのフロー導管内への圧縮空気の流入により、主フロー導管に導入される圧縮空気の量の3倍が、ノズルの上流側の主フロー導管内の位置から吸引されて、主フロー導管の下流部分に吹き込まれる。ノズルによって供給される圧縮空気、及び、ノズルの下流側を通過する吸引空気の両方に照らして、主フロー導管内のノズルの下流側の空気増幅器によって生成される空気流の量は、ノズルに供給される圧縮空気の量の4倍である。空気増幅器が、ノズルの上流側の主フロー導管内に吸引領域又は比較的真空の領域をもたらすとともに、ノズルの下流側の主導管内に比較的高い圧力の放出ゾーンをもたらすことが理解される。
前述したように、図32に示される実施形態では、空気増幅器を位置418、420のそれぞれに配置することができる。このように、空気増幅器418は、作動されると、1つ以上のリベットを導管408及び移送ゲート410を介して供給デバイス402から装填ステーション404に引き込む(開放形態の場合)。同様に、脱進機構がリベットを通過できるようにする場合、空気増幅器420は、1つ以上のリベットを導管416及び脱進機構40を介してマガジン406からノーズ部分62まで及びそれを越えて引き込むことができる。マガジン406及びノーズ部分62が図32に示されるように装填位置に配置される場合、流量増幅器418によって生成される排出空気及び/又は空気増幅器420によって消費される吸引空気は、1つ以上のリベットを導管414及び移送ゲート412を介して装填ステーション404からマガジン406へ推進することができる(移送ゲート412が開いている間)。
幾つかの実施形態では、単一の空気増幅器418又は420のみが必要とされてもよい。そのような場合、単一の空気増幅器は、吸引を使用して空気増幅器の上流側の全てのリベットを加速するとともに、排出空気を使用して、空気増幅器の下流側の全てのリベットを加速する。しかしながら、図32に示される例では、単一の空気増幅器のみが使用されれば、導管414が装填ステーション404とマガジン406との間で延在するようにマガジン406及びノーズ部分6が装填位置にあるときに空気増幅器が供給デバイス402とノーズ部分62との間のシステム内の任意の位置でリベットに加速力を及ぼすことができるにすぎないことが理解される。
他の実施形態では、3つ以上の空気増幅器がリベットセッティングマシンの供給導管の一部を形成してもよい。リベットセッティングマシンの供給導管の一部を形成する1つ以上の空気増幅器は、供給導管に沿う任意の適切な位置に配置されてもよい。
図32中の空気増幅器418、420のそれぞれは、同じ形態を成しており、図33及び図34の概略断面図に示される。図34の断面図は、図33中の線S1により示される位置及び方向でとられる。
既知の空気増幅器は、フロー導管を通る空気の流れ方向に対して垂直な平面内の断面において略円形である主フロー導管を含む。そのような既知の空気増幅器において、ノズルが主フロー導管の内壁にある略環状の溝で終端するように主フロー導管に隣接する。
そのような構成は、本出願人により、締結具(及び、特定のリベット)を輸送するのに適していないことが分かった。この理由は、略T形状断面を有するリベットが多数の縁部を含むからである。そのような縁部の例は、リベットの頭部の最も幅広い部分にある縁部、及び、リベットの正に基部にある縁部である。リベットのそのような部分は、空気増幅器の略環状の溝で捕捉され得る。これは、空気増幅器の主フロー導管の壁の摩耗をもたらす場合があり、及び/又は、主導管に沿う不安定で予測不可能なリベットの移動をもたらす場合がある。これらの問題はいずれも、リベットの可能な最大移送速度と比較して減少した速度でリベットが導管に沿って通過することをもたらし得る。
既知の空気増幅器に伴う前述の欠点に照らして、出願人は、空気増幅器の独自の形態を開発した。これは、図33及び図34に示される空気増幅器である。
本発明に係る空気増幅器は主フロー導管を含み、この主フロー導管にはノズル導管424及びノズル426を介して圧縮空気が供給される。ノズル426は、ノズル導管424の第1の端部に配置される。ノズル導管424の第2の端部には、圧縮空気供給源(図示せず)に接続するための接続部分428が設けられる。使用中、圧縮空気は、圧縮空気供給源から供給され、ノズル導管424を介してノズル426に供給され、主フロー導管422に放出される。
本発明に係る空気増幅器を既知の空気増幅器から区別するのは、ノズルの構造である。特に、空気増幅器は、導管422の一部を取り囲むノズルチャンバ430を含む。前述のように、空気増幅器は、圧縮空気を(ノズル導管424及びノズル426を介して)主フロー導管422に注入して、注入された圧縮空気が下流方向(DSにより図34に示される)に流れるように構成される。注入された圧縮空気は、導管422の下流部分に向かって前記下流方向DSに流れ、前記圧縮空気は、導管422の導管部分422Bの上流側から前記下流側位置422Aに向けて空気を引き寄せる。上流側部分422B(ノズルの上流側)から下流側部分422A(ノズルの下流側)への空気の移動により、導管422内に配置される1つ以上の締結具432は、導管422に沿って導管422Bの上流側部分から導管422Aの下流側部分へ推進される。
本実施形態において、導管422は、導管がリベットを運ぶのに適した(前記締結具が導管に沿って推進される方向に対して垂直な)略T形状断面を有する。しかしながら、他の実施形態において、導管は、関連する特定のタイプの締結具を運ぶのに適した任意の適切な断面形状を有してもよい。
本実施形態において、空気増幅器は、ノズルチャンバ430内に配置される複数のガイド部材を含む。ガイド部材は、ノズルチャンバ430を通じて前記上流側部分422Bから前記下流側部分422Aへ締結具を案内するように構成されるべく形成されて配置される。特に、ガイド部材は、締結具がノズルチャンバ430を通過する際に各ガイド部材の少なくとも一部が締結具432に隣接して配置されるように形成されて配置されてもよく、それにより、使用中、締結具432は、締結具432の経路を拘束することにより締結具をノズルチャンバ430を通じて案内するようにガイド部材のうちの1つ以上と接触できる。
本実施形態において、複数のガイド部材は、互いに略平行に且つ導管が空気増幅器を通過する際の導管の移動方向に対して略平行に延在する複数のレール434の形態を成す。その結果、ガイドレールも、締結具が空気増幅器を通じて移動する際の締結具の移動方向と平行に延在する。図35は、レール434によって支持されるように空気増幅器のノズルチャンバ内に配置されるリベットの形態を成す締結具の概略図を示す。使用中、レール434は、上流側位置422Bからノズルチャンバ430を通じて下流側位置422Aへ締結具432を案内する。
レール434は、図35において分かるようにリベット432の柄部の直径よりも大きいがリベット432の頭部の最大直径よりも小さい距離だけ2つの下側レールが離間されるように互いに対して配置される。このようにして、図35に示されるようにリベットの頭部を2つの下側レール434により支持することができる。また、リベットの頭部とリベットの柄部との間に配置されるリベットの肩部が2つの下側レール434によって支持されているとも言える。第3の上側レールがリベット432の頭上にわたって中央に配置される。これは、リベット432を下側のレールの対から外すべくリベット432が図35に示されるように上方に十分な距離移動できないようにする。
空気増幅器の本実施形態のガイド部材はレールの特定の形状及び配置であるが、他の実施形態では、これが当てはまる必要はないことが理解される。締結具をノズルチャンバ430を通じて導管の前記上流側位置から導管の下流側位置まで案内するのにガイド部材が適していれば、任意の適した数、形状、及び、位置のガイド部材が使用されてもよい。
ガイド部材を使用して、リベット432をそれが上流側部分422Bから下流側部分422Aまでノズルチャンバ430を通過する際に支持することにより、これは、ノズルチャンバ430に注入される圧縮空気がガイド部材間を通過してノズルチャンバ430を通過する締結具432と接触できるようにし、それにより、空気増幅器のノズルチャンバ430を介して上流側部分422Bから下流側部分422Aまで締結具を推進する。
ガイド部材と組み合わせてノズルチャンバを使用する利点は、導管に沿って通過する締結具を導管内で捕捉させ得る導管内の任意の特徴を空気増幅器が含まないという点である。その結果、導管に沿う締結具の移動は、空気増幅器の存在によって妨げられない。
既に述べたように、本発明に係る空気増幅器を供給デバイスとノーズ部分との間の締結具供給導管に沿う任意の適切な位置に配置できると考えられる。そのような例では、空気が供給導管の全ての部分に沿って移動できなければならない(すなわち、空気増幅器の上流側の空気を空気増幅器に向かって引き寄せることができるとともに、空気増幅器の下流側の空気を排出又は押し進めることができるように)。空気増幅器の上流側から空気を引き寄せることができる、さもなければ、空気増幅器が機能できないことが特に重要である。この目的のために、空気増幅器を含む本発明の実施形態では、任意の移送ゲート、脱進機構、及び、インライン締結具トラック選択デバイスが、それらが締結具を導管に沿って移動しないように保持する又は阻止する位置にあるときであっても、それらによって導管内の空気流を常に挿通することができるようになっていれば有益である。これは、この文書中で既に説明されている全てのインライン締結具トラック選択デバイス及びインライン締結具選択デバイスに関して当てはまる。
本発明に係る空気増幅器を締結具供給導管に沿う任意の位置に配置できる能力は、幾つかの利点を有する。
第一に、供給導管に沿って締結具を推進するための既知の装置は、真空デバイスを含む。そのようなデバイスを用いると、システム全体にわたってリベットを引き寄せるために真空源がノーズ部分に配置されなければならない。これにより、空間が通常貴重であるリベットセッティングマシンのノーズ部分の複雑さが増大する可能性がある。空気増幅器を供給導管に沿う任意の場所に配置できるため、空気増幅器をノーズ部分から離して配置できる。
更に、既に前述したように、供給導管に沿ってリベットを推進するための幾つかの既知の構成は、圧縮空気を利用する。これらのタイプの構成は、使用中に導管の一部をシールし、それにより、圧縮空気(したがって推進されるリベット)が導管を下って間違った方向に移動しないようにする必要がある。供給導管の一部をシールできるための要件は、これを達成するための比較的複雑な形態をもたらす。例えば、マガジンの上流側部分をシールする必要があるかもしれず、これは、マガジンをより複雑にするとともに、関連するリベットセッティングマシンの潜在的な故障ポイントである。
他の利点は、いずれのトラックがインライン締結具トラック選択デバイスによって選択されるかにかかわらず空気増幅器によってもたらされる吸引力がリベットを移動できるため、圧縮空気を使用してリベットを供給導管に沿って推進することと比べて、空気増幅器によって与えられる吸引の使用が、単一の空気増幅器をインライン締結具トラック選択デバイスの下流側に配置できることを意味するという点である。反対に、リベット供給導管に沿ってリベットを推進するために圧縮空気が使用される場合、リベット供給導管がインライン締結具トラック選択デバイスを含みそのインライン締結具トラック選択デバイスが複数の上流側トラックから単一の上流側トラックを選択すれば、複数の上流側トラックのそれぞれがそれ自体の圧縮空気供給源を必要とする。
最後に、空気増幅器の使用により、空気増幅器により与えられる吸引力を空気増幅器の上流側のリベットに作用させることができる。このことは、複数のリベットが供給導管に配置される場合に、吸引力によって直接に作用されるのが最初のリベット(つまり、前進される必要があるリベット)であることを意味する。逆に、圧縮空気システムを使用すると、リベット供給導管に複数のリベットがあれば、圧縮空気が最も上流側のリベット(つまり、圧縮空気供給源に最も近いリベット)に作用する。その結果、所望のリベットをその相対的に下流側の位置に移動させるためには、システム内の他のリベットの全てを移動させる必要がある。これが非効率的であることが理解される。
空気増幅器ノズルをT字管導管と組み合わせることの比較的複雑さに起因して、空気増幅器の少なくともノズルチャンバを3D印刷できることが想定される。
幾つかの実施形態では、マガジンが取り外し可能であってもよい。更に、幾つかの実施形態において、マガジンの一部を形成するリベットトラック選択デバイス及び/又はリベット選択デバイスは、受動的であってもよく、リベットセッティングデバイスの一部を形成する1つ以上のアクチュエータのみによって作動されてもよく、それにより、リベットトラック選択デバイス及び/又はリベット選択デバイスは、マガジンがリベットセッティングデバイスに装着されてしまった時点でのみ作動される。
また、本発明は、前述の装置と同等の方法も包含する。そのような方法は製品(例えば、車両)の製造にまで及んでもよく、その場合、方法は、前述のリベットセッティングマシン、マガジン、及び/又は、方法を使用してワークピースの2つ以上の層を互いに締結することを含む。
リベットトラック選択デバイス及びリベット選択デバイスの記載された実施形態の全てはそれらのアクチュエータが関連するロータ又は作動ベースと同じリベット導管の側に配置されるようになっているが、他の実施形態では、アクチュエータ及び関連するロータ又は作動ベースが導管の両側に配置されてもよい。
ハウジングに対する回転脱進機構の形態は、双方向であってもよく、或いは、単一のリベット供給導管への2つのリベット供給導管の前述の形態及びその逆をもたらすべく少なくとも180度反対側に装着されてもよい。同じことがリニアバリア形態にも当てはまり、それにより、装着台(第1のバリア部分を含む)を代わりのフロー形態で動作できるように第2のステージピン(図25の線M−M)の対の周りで180度回転させることができる。
幾つかの実施形態では、導管を通じたリベットの移動方向に沿って離間される、互いに隣接する2つの脱進機構を有することが望ましい場合がある。このようにすると、既に説明したように、先行リベット又は後続リベットを第1の脱進機構によって動かないように保持できるだけでなく、更に、第2の脱進機構が後続リベット又はリベットをその背後に保持できる。
幾つかの実施形態において、2つの二次バリア部材を含む前述のタイプのリベット選択デバイスの脱進機構は、1つ以上の三次バリア部材を更に含んでもよい。1つ以上の三次バリア部材は、使用されるリベットの最大直径以上の距離だけ、システムを通るリベットの移動方向とは反対の方向で二次バリア部材から離間されてもよい。1つ以上の三次バリア部材は、第1及び第2のバリア部材を作動させる同じアクチュエータによって作動されてもよく、又は、任意の他の適切なアクチュエータによって作動されてもよい。1つ以上の三次バリア部材は、後続後リベット(すなわち、リベットの移動方向で後続リベットの背後に配置されるリベット)を捕捉するために二次バリア部材と組み合わせて制御されてもよい。これは、リベット選択デバイスがかなりの移動を受ける場合(例えば、リベット選択デバイスがその一部を形成するリベットセッティングマシンが装着されるロボットアームの移動中)にリベット締結動作でいつでも起こり得る状態にすべく更なるリベットが保持されるようにする。
前述のリベットトラック選択デバイス及びリベット選択デバイスの実施形態では、デバイスが圧縮ガスの供給源を更に備えてもよい。圧縮ガスは、締結具を導管の下方へ移動するべく付勢するために圧縮ガスの供給源から導管に供給されてもよい。圧縮ガスの供給源は、リベットトラック選択デバイス又はリベット選択デバイスの上流側の位置で導管に圧縮ガスを供給するように構成されてもよく、それにより、供給された圧縮ガスは、締結具に対して前記リベットトラック選択デバイス又はリベット選択デバイスの上流側から前記リベットトラック選択デバイス又はリベット選択デバイスを介してその後にリベットトラック選択デバイス又はリベット選択デバイスの下流側に移動するように力を及ぼすことができる。このようにして、リベットトラック選択デバイス又はリベット選択デバイスは、圧縮ガスがリベットトラック選択デバイス又はリベット選択デバイスの上流側の導管からリベットトラック選択デバイス又はリベット選択デバイスの下流側まで通過できるダクトとして作用する。
前述の実施形態は、リベットセッティングデバイスの一部を形成し得るリベットトラック選択デバイス及びリベット選択デバイスに関するが、本発明が任意の適切な締結具に適用可能であることが理解される。例えば、本発明は、釘、ボルト、スタッド、又は、ねじと組み合わせて使用されてもよい。

Claims (23)

  1. 第1、第2、及び、第3の締結具導管を有するステータと、
    回転軸線を中心に前記ステータに対して回転可能に装着され、ロータ本体と接続空間とを備える、ロータと、
    を備え、
    前記ロータが、
    使用中に締結具が前記接続空間を介して前記第1及び第2の締結具導管間を通過できるように前記接続空間が前記第1及び第2の締結具導管に隣接する第1の位置と、
    使用中に締結具が前記接続空間を介して前記第1及び第3の締結具導管間を通過できるように前記接続空間が前記第1及び第3の締結具導管に隣接する第2の位置と、
    の間で回転可能である、インライン締結具トラック選択デバイス。
  2. 前記第1の位置において、前記ロータ本体が、使用中に締結具が前記第3の締結具導管と前記第1の締結具導管との間を通過できないように前記第3の締結具導管を遮断し、前記第2の位置において、前記ロータ本体が、使用中に締結具が前記第2の締結具導管と前記第1の締結具導管との間を通過できないように前記第2の締結具導管を遮断する、請求項1に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  3. 前記接続空間が、使用中に複数の締結具を受け入れる寸法を有する、請求項1又は2に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  4. 前記接続空間が接続導管によって画定される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  5. 前記接続導管が湾曲している、請求項4に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  6. 前記第1及び第2の締結具導管が、前記回転軸線を中心に互いに約135°の角度を隔てて離間され、前記第1及び第3の締結具導管が、前記回転軸線を中心に互いに約135°の角度を隔てて離間される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  7. 前記接続導管が第1及び第2の端部を備え、前記第1及び第2の端部が前記回転軸線を中心に互いに約135°の角度を隔てて離間される、請求項4に直接的又は間接的に従属する場合の請求項6に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  8. 前記ステータに対して前記ロータを回転させるように構成されるアクチュエータを更に備える、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  9. 前記アクチュエータが回転アクチュエータ又はリニアアクチュエータである、請求項8に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  10. 前記アクチュエータが、前記ロータを第1の方向に回転させて前記ロータを前記第1の位置から前記第2の位置に移動させるように構成され、前記アクチュエータが、前記ロータを前記第1の方向に回転させて前記ロータを前記第2の位置から前記第1の位置に移動させるように更に構成される、請求項8に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  11. 前記ロータ本体が略ディスク形状である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  12. 前記回転軸線と略平行な方向で前記ロータを前記ステータに向けて付勢するように構成される付勢手段を更に備える、請求項1〜11のいずれか一項に記載のインライン締結具トラック選択デバイス。
  13. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の締結具トラック選択デバイスを備える締結具セッティングマシンであって、前記第2及び第3の締結具導管が、第1及び第2の上流側締結具供給源からそれぞれ締結具を供給されるように構成され、前記第1の締結具導管が締結具を下流側締結具消費体に供給するように構成される、締結具セッティングマシン。
  14. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の締結具トラック選択デバイスを備える締結具セッティングマシンであって、前記第2及び第3締結具導管が、少なくとも1つの下流側締結具消費体に締結具を供給するように構成され、前記第1の締結具導管が上流側締結具供給源から締結具を受けるように構成される、締結具セッティングマシン。
  15. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の締結具トラック選択デバイスを備える締結具マガジンであって、随意的に、前記締結具マガジンが取り外し可能な締結具マガジンである、締結具マガジン。
  16. インライン締結具トラック選択デバイスを使用して締結具を選択する方法であって、
    前記インライン締結具トラック選択デバイスが、
    第1、第2、及び、第3の締結具導管を有するステータと、
    回転軸線を中心に前記ステータに対して回転可能に装着され、ロータ本体と接続空間とを備える、ロータと、
    を備え、
    前記方法が、
    前記ロータを第1の位置と第2の位置との間で回転させるステップを含み、
    前記第1の位置では、締結具が前記接続空間を介して前記第1及び第2の締結具導管間を通過できるように前記接続空間が前記第1及び第2の締結具導管に隣接し、
    前記第2の位置では、締結具が前記接続空間を介して前記第1及び第3の締結具導管間を通過できるように前記接続空間が前記第1及び第3の締結具導管に隣接する、
    方法。
  17. 第1の締結具導管部分及び第2の締結具導管部分と、前記第1及び第2の締結具導管部分間に配置される脱進機構とを有する締結具導管を備えるインライン締結具選択デバイスであって、
    前記脱進機構が、
    前記第2の締結具導管部分の第1のセクションから前記第1の締結具導管部分への先行締結具の通過を阻止するように前記脱進機構の第1のバリア部分が構成される、第1の形態と、
    前記第2の締結具導管部分の前記第1のセクションから前記第1の締結具導管部分への前記先行締結具の通過を可能にするように前記脱進機構の前記第1のバリア部分が構成されるとともに、前記第2の締結具導管部分の第2のセクションから前記第2の締結具導管部分の前記第1のセクションへの後続締結具の通過を阻止するように前記脱進機構の第2のバリア部分が構成される、第2の形態と、
    前記第2の締結具導管部分の前記第2のセクションから前記第2の締結具導管部分の前記第1のセクションへの前記後続締結具の通過を可能にするように前記脱進機構の前記第2のバリア部分が構成されるとともに、前記第2の締結具導管部分の前記第1のセクションから前記第1の締結具導管部分への前記後続締結具の通過を阻止するように前記脱進機構の前記第1又は第2のバリア部分が構成される、第3の形態と、
    を有する、インライン締結具選択デバイス。
  18. 請求項17に記載のインライン締結具選択デバイスを備える締結具セッティングマシン。
  19. 請求項17に記載のインライン締結具選択デバイスを備える締結具マガジンであって、随意的に、前記締結具マガジンが取り外し可能な締結具マガジンである、締結具マガジン。
  20. 第1の締結具導管部分及び第2の締結具導管部分と、前記第1及び第2の締結具導管部分間に配置される脱進機構とを有する締結具導管を備えるインライン締結具選択デバイスを使用して締結具を選択する方法であって、
    前記方法が、
    前記脱進機構の第1のバリア部分が前記第2の締結具導管部分の第1のセクションから前記第1の締結具導管部分への先行締結具の通過を阻止する第1の形態に前記脱進機構を配置するステップと、
    前記脱進機構の前記第1のバリア部分が前記第2の締結具導管部分の前記第1のセクションから前記第1の締結具導管部分への前記先行締結具の通過を可能にするとともに前記脱進機構の第2のバリア部分が前記第2の締結具導管部分の第2のセクションから前記第2の締結具導管部分の前記第1のセクションへの後続締結具の通過を阻止する第2の形態に前記脱進機構を配置するステップと、
    前記脱進機構の前記第2のバリア部分が前記第2の締結具導管部分の前記第2のセクションから前記第2の締結具導管部分の前記第1のセクションへの前記後続締結具の通過を可能にするとともに前記脱進機構の前記第1又は第2のバリア部分が前記第2の締結具導管部分の第1のセクションから前記第1の締結具導管部分への前記後続締結具の通過を阻止する第3の形態に前記脱進機構を配置するステップと、
    を含む、方法。
  21. 導管であって、該導管に沿って締結具が移動するように構成される、前記導管と、前記導管に沿って配置される空気増幅器であって、ノズルを介して前記導管内へ圧縮空気を注入し、注入された圧縮空気が前記導管の下流側部分に向けて下流側方向に流れるようにするべく構成される、前記空気増幅器とを備え、前記圧縮空気が、前記導管の上流側部分から前記下流側部分に向けて空気を引き寄せ、それにより、前記締結具を前記導管に沿って前記導管の前記上流側部分から前記導管の前記下流側部分まで推進させる、締結具セッティングマシン。
  22. 製品を製造する方法であって、該方法は、請求項13、14、18、又は、21のいずれか一項に記載の締結具セッティングマシン、請求項15又は19に記載の締結具マガジン、又は、請求項16又は20に記載の方法を使用して、ワークピースの2つ以上の層を互いに締結するステップを含む、方法。
  23. 前記製品が車両である、請求項22に記載の方法。
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