JP2539880B2 - マンドレルリベットを自動的に取付ける方法ならびに装置 - Google Patents

マンドレルリベットを自動的に取付ける方法ならびに装置

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JP2539880B2 JP63063083A JP6308388A JP2539880B2 JP 2539880 B2 JP2539880 B2 JP 2539880B2 JP 63063083 A JP63063083 A JP 63063083A JP 6308388 A JP6308388 A JP 6308388A JP 2539880 B2 JP2539880 B2 JP 2539880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はブラインドリベット取付装置ならびにかかる
装置を自動的に操作する方法に関する。殊に、本発明は
信頼性を向上させるために診断装置を組込んだ自動式な
らびに半自動式のリベット取付装置に関する。
（従来の技術） ブラインドリベットはチューブ状のリベット本体を有
し、該リベット本体の内部にステムの狭幅となった端部
にヘッド部分を備えたマンドレルが取付けられており、
このマンドレルがリベット内で引戻されたときリベット
を転倒させるようになっている。マンドレルを引き戻す
際に所定の力による抵抗を受けると、マンドレルは折れ
て切れる（破損する）。かかるリベットと共に操作され
るリベッタはその前端部に孔を備えたハウジングを有
し、上記孔内をリベットマンドレルが係合するようにな
っているのが普通である。ハウジング内にはマンドレル
のまわりに緊密に係合するチヤックと、このチヤックを
後部方向に保持する作動機構とが存在することによっ
て、リベットを転倒させマンドレルを折り取るようにな
っている。折り取られたマンドレルは多分捕集装置によ
りリベッタから除去されることになるが、上記捕集装置
はマンドレルが折り取られることによってリベッタから
飛び出てフロア上に集まることによる災害を回避する。
以上の工具は全体として手動操作もしくは動力操作工
具に分類される。手動操作工具の例は米国特許第3,324,
700号に図解されている通りである。動力操作式工具は
高負荷の連続的流れ作業タイプの作業向けのものであっ
て、かかる工具の例は米国特許第3,088,618号と第3,25
4,522号に図解されている通りである。（しかしなが
ら）、米国特許第3,367,166号と第4,027,520号に例示さ
れているように、リベットをリベッタに送る工程を自動
化する方法が知られている。同様にして、例えば米国特
許第4,062,217号と第4,275,582号に示すようにマンドレ
ル捕集工程を自動化する方法も知られている。リベット
を自動的に送り処理する問題に対する最も一般的なアプ
ローチはブラインドリベットをリベッタに案内し折損し
たマンドレルをそれから引き抜くために油圧もしくは空
圧式の動力機構を使用している。
リベットをリベッタへ自動的もしくは半自動的に送る
従来装置に共通する欠点の一つは、かかるシステムがリ
ベットをリベッタへ不適当に送る可能性を考慮しておら
ず、特にリベットに欠陥があるばあいにリベットとリベ
ット係合機構間の不整合により故障するおそれがあると
いう点である。かかる不整合は目詰まりを生じやすく、
リベットを挿入しようとして繰返される試みの失敗によ
って装置が傷む虞れがある。
リベットを供給源からリベッタへ送りそこから折損し
たマンドレルを捕集する工程の他の段階もまた故障の危
険をつくりだしている。上記の理由から従来技術はリベ
ット取付工程を信頼のゆく形で完全に自動化する問題を
解決することに成功していない。
（発明の目的） 従って、本発明の第一次的目的は信頼性を向上させた
自動式および半自動式リベット取付方式を提供すること
である。以上に関係する目的としてはかかる方式に対し
て各種の故障状態を診断し作業員に報告する能力を提供
することである。
本発明のもう一つの目的は自動リベット取付装置の動
作を追跡し報告することである。
（課題を解決するための手段） 上記目的を進める上で、本発明は自動ならびに半自動
リベット取付装置でばら積供給源から取付工具へリベッ
トを連続的に搬送するための自動的リベット提供体と、
上記工具から使用済マンドレルを引抜きこれらを遠隔ソ
ケットへ巡回させる真空通路を備えたマンドレル捕集体
とから成るタイプのものを提供する。すなわちかかるシ
ステムは複数のセンサを内蔵しており各種機構の位置を
監視しリベットのリベットセット機構への搬送を監視し
使用済マンドレルがマンドレル捕集系を通過する様子を
監視する。監視された状態を表示する信号がプロセッサ
に送られ、該プロセッサはリベット提供体とマンドレル
捕集体の操作を含め取付装置の作業を自動的に制御す
る。プロセッサはリベット取付装置の諸機構の正規の作
業手順を指示する情報を記憶し種々の位置センサと圧力
センサからの信号をこの記憶情報と比較つづけてそれが
正規作業の指令信号をつくりつづけるべきかどうかを判
定する。もし予期したセンサ入力からの逸脱が発見され
たばあい、プロセッサは補正動作を起こし、アラーム出
力を発しシステムを遮断する等のことを行う。
望ましくは、リベット提供体は目的外位置でリベット
を受取りそれらを工具の孔明き受取り端と整合した前方
位置へ移転し、リベットを工具内へ挿入するトランスフ
ァー装置を組込んでいて、センサによって上記転送手段
がその第１と第２の位置にあることを検出する。プロセ
ッサは各センサからの信号に応答してリベットを取付工
具内へ挿入しリベットを転送手段へ搬送するように指令
する。実施例のばあい、種々の可動機構は流体駆動によ
り、プロセッサは複数の電子駆動バルブに対して指令信
号を供給し機構の運動を制御する。最も望ましいのは機
構が制御要素としてソレノイドバルブを使用してエアー
駆動式とすることである。
本発明のもう一つの面は、取付工具を取付けることに
よってそれがリベット提供体よりリベットを受取る後退
位置と、リベットをセットして工作物内に取付ける前進
位置との間を移動するようにする点である。プロセッサ
は前金具内にリベットが存在することを表示する信号に
応答して工具をその前進位置へ移動させ、マンドレルの
折損を表示する信号に応答して工具を後退させる。その
代わりに工具をリベットが前金具へ搬送された後一定時
間後退させることにしてもよい。
本発明はまたセット機構におけるリベットの存在や欠
如を自動的に検知して所定の搬送期間中リベットが送ら
れているかどうかを表示する信号をつくりだすようにし
たリベットを取付けるための有利な方法を含むものであ
る。もし以上の如き送りが表示されなければ、システム
は提供体内のリベットを排出し新しいリベットを用いて
搬送を再び試みる。使用済マンドレルが取付工具より退
去したかどうかをシステムが検知して使用済マンドレル
を検知するや否やもう一つのリベットをセット機構へ搬
送するようにすることが有利である。
本発明の上記の、ならびにそれに関連する局面は本発
明の実施例に関する以下の詳しい説明に関して説明す
る。上記説明は図面と共に参照されたい。
（実施例） さて本発明の実施例による自動リベット取付装置を第
１〜６図について詳説したい。
リベット取付システム10は自動及び半自動両方の操作
が可能であって、モジュラ設計とすることができる。そ
の設計は機械的、空動式ならびに電子サブシステムとし
て説明することができる。
機械的要素 第1a図について述べると、同図はシステム10の種々の
機構の大幅な略図であるが、操作機構は振動式送りボウ
ル（feedbowl）（図示せず）、送りトラック23、逃し機
構30を備える。振動ボウル内のばら積供給源から落下す
るリベットは傾斜した送りトラック23内に積まれる。上
記トラック23は逃し機構30のために供給リベットを累積
する。リベット逃し機構30はリベットを周期的にリベッ
ト搬送ホース38へ進めるエアシリンダ35を備える。上記
リベットは搬送ホース38内を転送体40へと吹き込まれ上
記転送体40はリベットを上述の如くリベット工具50内へ
挿入する。振動ボウル、送りトラック23、逃し装置30は
従来技術に見られる（例えば共同附与の米国特許第3,58
0,457号を見られたい）ものであるが、転送体40は今日
の先端技術に対する新規で非常に重要な進歩を示すもの
である。（先端技術については共同附与特許出願米国第
027,752号、シュワルッ等「リベット提供装置」1987年
３月19日付） 転送体40の主要な要素は転送スライド45と回転自在に
取付けた転送アーム43を備え、該アーム43は回転アクチ
ュエータ42により回転される。正規運転中、転送ホース
38からリベットを受取るために転送スライド45が後退
し、転送アーム43が後退することによって転送アームを
第２図の45Rに示すように位置決めする。所与のリベッ
ト取付サイクルの開始にあたって転送アーム43は所定位
置45Rにあり、リベット５は真空トランスジューサT1に
より誘起された真空によりその内部の所定位置に保持さ
れる。転送スライド45は転送スライドシリンダ48により
その前方位置へ移動する。その後転送アーム43は回転ア
クチュエータ42によりそのはずれもしくは前進位置45A
に回転する。転送アーム43内には正圧が誘起されリベッ
ト５をリベット工具50の前金具51内へ吹込む。適当なセ
ッテイングと取付機構を有するエアー駆動リベット取付
工具の開示については共同附与になる米国特許第3,254,
522号を参照されたい。ブラインドリベット５をセット
し取付した後取付工具50内に残った使用済マンドレルは
マンドレル捕集ホース60と捕集システム68（第1b図）を
経て引き出される。
空動要素 第1b図について更に述べるとソレノイドバルブSV7を
通って圧力源80から高圧エアーが供給される。上記バル
ブSV7を付勢することによって供給エアーが粒子フィル
タPF1、凝集フィルタCF1、レギュレータR1、圧力スイッ
チPS1を通過することができるようになる。もし圧力ス
イツチPS1により検出された供給エアーの圧力が予めセ
ットした値を下廻るならば、このスイッチPS1はシステ
ムを動作させることはできず、“エアー供給”警告灯10
6（第３図）が点灯することになろう。閾値圧力を上廻
る供給エアーがマニホルド82内へ送られると、該マニホ
ルド82は清浄なエアーを真空トランスジューサT1、T2と
圧力レギュレータR2へ分岐させ、残りのエアをソレノイ
ドバルブSV1、SV2、SV4、SV5、SV6に給油する潤滑器L1
を通って分岐させる。搬送圧力レギュレータR2は加圧エ
アを逃し機構30へ巡回させ、リベットを搬送ホース38を
経て転送体40へ押込む。圧力レギュレータR3を経てクリ
ーンエアを受取る真空トランスジューサT2はマンドレル
捕集ホース60とリベット工具50内に真空を誘起して使用
済マンドレルを捕集する。
真空トランスジューサT1の動作は２方向ソレノイドバ
ルブSV3により制御される。正規動作中（バルブSV3は付
勢されていない）では、真空トランスジューサT1は回転
転送アーム43内に真空を誘起しその内部にリベットを保
持する。ソレノイドSV3を付勢するとアーム43内の真空
が正圧に変化しリベット５を放出させる。負圧から正圧
への圧力の反転は比較的迅速に行われリベット５が挿入
軸に沿って工具50内へ確実に推進されることになろう。
ソレノイドバルブにより制御される真空トランスデュー
サを使用するとこの目的のために優れた圧力反転特性を
与えることができる。
もう一つの実施例（図示せず）では、リベット５は前
金具51に密接した転送アーム43により位置決めされ、迅
速な負圧及び正圧間圧力反転ではなくて、真空は単に解
除されて前金具51内の受取り機構によりそれを捕集する
ことができる。解放されたリベットは負圧により受取り
機構内へ引込むか転送アーム43の運動により挿入するこ
ともできる。
第１（1a、1b）図の自動リベット取付システム10のば
あい、工具50は工具前進スライド70内に往復的に取付け
られる。その代わりの半自動システムのばあい、携帯可
能なリベット工具50を作業員が保持してひき金を押した
り放したりする動作に応じて手でリベットを取付けるこ
とができよう。半自動と自動の作業モードとは一定の機
能上の差異を伴うものではあるが、制御電子工学が以下
に更に述べるようにこれら２つのモードに異なる作業手
順を提供する。
さて第１図と後述の表１を参照すると、本発明の作業
例はソレノイドバルブSV1、SV2、SV4、SV5、SV6が４方
向５ポートソレノイドバルブであるが、ソレノイドバル
ブSV3、SV7は２方向ソレノイドバルブである。バルブSV
1が作動すると転送スライドシリンダ48を経て転送スラ
イド45の前進がひきおこされる。バルブSV2が付勢され
ると工具スライドシリンダ75を経て工具前進スライド70
内のリベット工具50が前進する。ソレノイドバルブSV4
が付勢されるとリベットセット期間中リベット工具が加
圧される。ソレノイドバルブSV5が附勢されるとリベッ
ト逃しシリンダ35内でその上部位置から下部位置（第1a
図参照）へピストンが運動することによってリベットを
ホース38へ前進させ転送アーム43へ搬送する。ソレノイ
ドSV6を付勢すると転送アーム43を前進（回転）させ
る。ソレノイドバルブSV1、SV2、SV5、SV6の何れかを消
勢させると上記した運動と補完的な運動がつくりだされ
る一方、ソレノイドバルブSV4を消勢させるとそれぞれ
マフラM1、M2を有する迅速ダンプバルブを介してチベッ
ト工具50を減圧する。ソレノイドバルブSV3を付勢する
と転送アーム43内の圧力が真空から正圧へ変化してリベ
ットをそこから放出する。ソレノイドバルブSV7を付勢
すると供給エアが圧力源80からシステムの空圧回路内へ
通ることが可能になる。
表 １ ソレノイドバルブの動作 参照番号 動 作 SV1 転送スライド運動 SV2 工具スライド運動 SV3 転送アームに対する圧力／真空 SV4 リベットのセット SV5 リベットをローディングして逃がす SV6 ロータリアクチュエータ運動 SV7 主要エア圧オン／オフ 表 ２ 近接スイッチ動作 参照番号 動 作 PX1、PX3 転送スライド動作 PX2、PX4 工具スライド位置 PX5 リング近接（マンドレルセンサ） PX6、PX7 回転位置 PX8 供給レールにリベットを積む PX9 マンドレル捕集コンテナ開／閉 電子副組立体 第３図について述べると、自動リベット取付システム
10の電子要素は中央処理装置15と、該中央処理装置に入
力を供給する各種センサとスイッチ、すなわち出力信号
をCPUから受取る各種ソレノイドバルブと、特にタイマ
カウンタアクセス端末97（TCAT）を含む主パネル100に
おける作業者による入出力とを備える。CPU150は例えば
データ取得目的でホストコンピュータ（図示せず）と交
信することができる。
CPU150に対する入力は近接スイッチPX1‐PX9からの信
号を含むが、上記スイッチPX1‐PX9の動作は上述した表
２に要約する通りである。近接スイッチPX1、PX3はそれ
ぞれ転送スライド45の後進前進状態を検出する。同様に
して近接スイッチPX2、PX4はそれぞれ工具スライドシリ
ンダ75の後退前進位置を検出する。近接スイッチPX5は
リング65内の使用済マンドレルの存在を検出する。（第
1B図）近接スイッチPX6、PX7はそれぞれ回転転送アーム
43の後退前進位置を検出する。PX8はリベットトラック2
3に沿った所定位置に配置されてリベットが少なくとも
その位置に積まれたかどうかをアドレッシングする。ス
イッチPX9はマンドレル捕集システムコンテナ68が開放
していることを検出する。
真空スイッチVS1は前金具51内のリベットの存在を記
録しマンドレル捕集ホース60内に十分な負圧をつくりだ
す。スイッチPS1は空圧システム仕様に従い予め設定さ
れた閾値を超える空圧が存在することによってトリガ動
作する。
第２図はシステム10の操作制御盤100のレイアウトを
示す。要素91はシステム警告灯であって表３に示した種
々の警告条件を示す。インディケータ101は前金具51内
にリベットが存在することを検知した後マンドレルが所
定期間センサPX5により検出されなかったことを報知す
る。インディケータ102は規定時間範囲内にサイクルが
完了しなかったことを報知する。インディケータ103は
マンドレル捕集システムが一杯であることを報知する。
警告灯104はマンドレル捕集システムコンテナ68のドア
が開放していることを報知する。インディケータ105は
緩慢なリベット補充を報知する。インディケータ106は
スイッチPS1からの信号の欠如に応えてエアーの供給が
規定最小限レベルを下廻ったことを報知する。これら警
告状態の幾つかはサイクルの停止に導く。
表 ３ システム警告（第２図） 参照番号 動 作 101 マンドレル無し 102 サイクルタイム超過 103 マンドレル捕集システム充満 104 マンドレル捕集システム開 105 リベット緩慢送り 106 エア少量供給 表 ４ システム状態（第２図） 参照番号 状 態 121 工具前進 122 工具後退 123 転送スライド前進 124 転送スライド後退 125 転送アーム前進 126 転送アーム後退 127 リベット前金具内 128 マンドレル検出 第２図中、93には種々のシステム制御入力（例えば押
しボタン）が示されている。これらは作業員が転送アー
ム43を揺動させてシステムの機械的段取り内の前金具51
と整合させるためのボタン110と、システムの可動部分
をボタンを押す時に進行中の運動終了時に停止させる停
止ボタン116とを備える。一列の「システム状態」イン
ディケータ95は表４に示した種々の状態を報知する。組
立体97は作業員がプリセットと累積入力キー94、96と修
正／表示モードスイッチ99を介してプリセットと累積計
数値の双方とプリセットタイマ値と現実の経過タイマ値
の双方を入力、修正、表示することを可能にする。例え
ばTCAT97を用いて規定時間間隔をセットしてソレノイド
バルブSV4を付勢してリベットセッテイング用の取付工
具50を加圧することができる。すなわち最大許可サイク
ルタイム、もしくはマンドレル捕集システムコンテナ68
により捕集される使用済マンドレルの最大数をセットす
ることができる。TCAT97は取付システム10の動作ルーチ
ン中だけでなくシステムの生産性（例えばそれぞれ工場
交代数が所与としたばあいのリベット総数）を監視する
ためにも使用することができる。本発明の実施例では、
組立体97はウイスコンシン州、ミルウオーキー、アレン
ブラッドレーのタイマカウンタアクセス端末の形式をと
り、CPU150はアレンブラッドレーのSLC100プログラマブ
ルコントローラより成る。
自動操作 自動モードのリベット取付装置10の始動と作業の説明
を再び第１図について述べよう。作業サイクルを開始す
るため操作パネル100上のニューマチックスイッチはそ
の“オン”位置にありソレノイドバルブSV7を付勢して
供給源80からの高圧エアの入力を可能にするが、そのエ
アは圧力スイッチPS1により検出される閾値圧力を上廻
っている必要がある。転送スライド45、転送アーム43、
およびスライド可能に取付けられた工具50は全てそれら
の各々のシステム状態灯を照明する近接センサPX1、P
X6、PX2により検証されるようにその後退位置になけれ
ばならない。マンドレル捕集システムコンテナ68はPX9
により示されるように閉ラッチしなければならない。リ
ベットは先のサイクルから転送アーム43内にあり真空ト
ランスジューサT1からの真空によりそこに保持されなけ
ればならない。リベット送りトラック23は近接センサPX
8をトリガするに十分なリベット供給量を格納する必要
がある。もし上記条件の全てが満たされると“サイクル
レディ”灯が照明することになろう。
リベット取付サイクルを開始するためには作業員は
「サイクル開始」の押しボタンを押すことによって次の
事象系列を電子制御の下に生起させる。ソレノイドバル
ブSV1が付勢して転送スライド45を前進させる。このこ
とによって近接センサPX3がトリガされ付勢させ転送ア
ーム43を前進させる。転送アーム43がその前進位置に達
するとセンサPX7をトリガさせバルブSV3を付勢させる。
このことによって転送アーム43内の真空が正圧に変化し
リベット５を前金具51内へ吹込む。
一たびリベットが前金具51内に位置すると、マンドレル
捕集体68内に真空が形成される。同真空は真空スイッチ
VS1により検出される。
その最も重要な自己診断特徴の一つとして、装置10は
故障を検出してリベットを適当な期間内に前金具10内へ
挿入しかかる挿入が検出されないばあいには補正動作を
とることができる。（普通のばあい、かかる故障は欠陥
リベットにより引き起こされる。）バルブSV3により引
き起される正圧状態は予め設定された期間接続し、その
後もし真空スイッチVS1がトリガされていないばあいに
はバルブSV3が一定期間消勢してリベット５を転送アー
ム43内へ引き戻す。この期間の終了後、バルブSV3は再
び付勢されてリベットを前金具51内へ吹込む２度目の試
みが行われる。更に、もしスイッチ51が所定期間の後ト
リガされないばあいには、SV3が消勢してリベットを転
送アーム43内へ引戻す。今やソレノイドバルブSV6が消
勢して転送アーム43を後退させる。一たんアーム43の後
退がPX7を消勢することにより検出されると、但しアー
ムがPX6に達する前にバルブSV3は瞬間的に付勢して欠陥
リベットはエアーの一吹きで投棄される。転送アーム43
が完全に後退してPX6をトリガすると、ソレノイドバル
ブSV1が消勢して転送スライド45が後退する。転送スラ
イド45がその後退位置に達しPX1をトリガすることによ
りバルブSV5は付勢されリベットを転送チューブ38内へ
ローディングし転送体40へ送る。リベットを転送アーム
43へ転送するための所定時間がアトリガスイッチPX
1（転送スライド後退）の時間から割当てられる。この
時間の後、リベットを前金具51内へ挿入するための上記
操作手順が繰返され、もし２度目の試みが失敗するなら
ばシステムは停止する。
もしリベットが前金具51内にありスイッチVS1がトリ
ガされたならば、ソレノイドバルブSV6が消勢して転送
アーム43とトリガスイッチPX6を後退させる。このスイ
ッチのトリガ作用によりバルブSV2が付勢されると同時
にバルブSV1を消勢し、工具スライド85内の工具を前進
させ転送スライド45を後退させる。前進工具50はPX4を
トリガしてバルブSV4を一定期間（例えば0.8秒）付勢さ
せリベットをセットする。同時に、一たん転送スライド
45が後退してスイッチPX2をトリガすると、バルブSV5が
付勢してもう一つのリベットが転送アーム43へ転送され
る。一定のセット時間後、バルブSV4が消勢し工具50は
クイックダンプバルブQDV1、QDV2を介して減圧されマン
ドレル捕集ホース60を経て使用済マンドレルを解放す
る。同様に、リベットセット期間の終了後、ソレノイド
バルブSV2が消勢すると同時にバルブSV1が付勢され工具
50を後退させ転送スライド45を前進させる。その代わ
り、工具51はリベット５のマンドレルの破壊を検出する
ために一つもしくはそれ以上のセンサを備えていてもよ
く、２つの直ぐ直前の文に説明した動作は一定のセット
期間に対してよりもこのセンサ出力に合わせて調節する
ことができよう。ソレノイドバルブSV6が付勢されて転
送アーム43を前進させもう一つのリベットを前金具内へ
ローディングしもう一つのリベット取付サイクルを開始
するようになる前には種々の条件が検出されなければな
らない。すなわち、工具50の後退（PX2がトリガされ
る）、転送スライド45がその前進位置にあること（PX3
がトリガされる）、および、使用済マンドレルが取付工
具50を退去する作用の検出（リング近接センサPX5がト
リガされる）がそれである。
第４〜６図ははしご式線図形で上記操作手順の一部、
即ちリベットの取付工具50内へのローディングを実行す
るためのソフトウエア制御の使用法を示したものであ
る。第４図の線図200において、略示要素201〜210は中
央処理装置150内の種々のアドレス−入力、出力、タイ
マ／カウンタのアドレス、もしくはラッチビット（latc
h bits）の如き制御プログラムによりセットされる内部
アドレスを示す。
第４図中、220で示される帰結状態を達成するために
アドレス201〜206の全てはその所要状態にあるか、ある
いはアドレス207〜210の全てがその所要状態になければ
ならない。垂直平行線は高水準状態が必要とされるアド
レスを示すが、一方対角線により交叉された平行線は低
水準状態にあることを示す。第５図について以下に示す
ように、CPUは複数のラダー論理順序段階を走査し適当
なアドレス状態をテストしもし適当であれば指示された
帰結アドレス状態を誘起する。
第４図は転送アーム43内に正圧を誘起する（即ちSV3
を付勢する）ための出力を達成する前提条件を示す。す
なわち、アドレス201-200の動作が後述する表５に与え
られている。枝線213（アドレス201〜206）はリベット
を工具50内へローディングするに必要とされる条件を示
す。アドレス202〜204と206の入出力動作は自明であ
る。「ローダ圧力オフ」は内部ビットで第５図について
以下に述べるようにリベットをローディングするのに２
度失敗したときにセットされる。「圧力オン、真空オ
フ」は内部ビットで工具ローディング中に予め設定した
期間中高水準にとどまり、第２のリベットを転送アーム
へ転送してから一定期間が経過した後にリベットをロー
ディングする第２回目の試行を行うためにリセットされ
る。内部ビット205は段階220に先行するラダー段階270
（第６図）によりセットされる。そのうち207、208はタ
イマアドレスで以下に述べるように動作する。枝線215
（アドレス207〜210）は工具50内へ挿入する試みが不成
功に終った後に欠陥リベットを投棄するに必要な条件を
表わす。アドレス207、208はリベット挿入期間が経過し
転送アーム43を再びローディングするタイマが走行して
いないということを表わす。これらの条件のもとでもし
転送アームがその後退位置と前進位置との間にあるなら
ば（アドレス209、210は低水準）、バルブSV3は付勢さ
れることになろう。
表 ５ アドレス機能、第４図 アドレス 機 能 201 ローダ圧力オフ 202 ローテイタ前進呼び（SV6負荷） 203 ローテイタ前進（PX7付勢） 204 リベット前金具内（VS1付勢） 205 圧力オン、真空オフ 206 ラッチマンドレル検出（PX5付勢） 207 タイマー−前金具負荷 208 タイマー−リベット転送、第２負荷 210 ローテイタ後退（PX6付勢） 220 ローダ圧力オン（SV3、負荷） 第５図と表６を共に考察することによってリベットを
工具50内へ搭載する２つの圧力サイクルに含まれた論理
順序をたどろう。（異常動作−リベット挿入の失敗） 表 ６ アドレス機能、第５図 アドレス 機 能 203 ローテイタ前進（PX7付勢） 206 ラッチマンドレル検出 239 圧力オンタイマサイクル 242 転送スライド後退（PX1付勢） 239RST 圧力オンタイマサイクル−リセット 248 圧力オフタイマサイクル 248RST 圧力オフタイマサイクル−リセット 258 エアタイマ遮断（再入力失敗） 201 ローダ圧力オフ 204 リベット前金具内（VS1付勢） 264 前金具負荷に許された時間 段階235でもし転送アーム（ローテイタ）43が“アウ
ト”でマンドレル検知のラッチ238がセットされていれ
ば、保持タイマオン（RTO）アドレス239がセットされタ
イマは一定の「圧力オン」期間運転する。もし転送スラ
イドがその後退位置に復帰したならばアドレス239が段
階240でリセットする。RTO239からのタイミングがRTO
248を一秒間の「圧力オフ」期間、RTO248をセットす
る。更に、RTO248は転送スライドがそのホーム位置に復
帰することによってリセットされる。段階255で内部ビ
ット201（第４図について上記した）がタイマアドレス2
39、248の指示状態中か、もしくはリベットを再ローデ
ィングするにあたって挿入できなかった後（アドレス25
8）の何れかにセットされる。
260で転がり出てリベットが検出されなかったことに
より示される第一回目の挿入の失敗後、RTO264がセット
される。これはリベットを前工具51内へ挿入するために
許された全期間を形成する。
半自動操作 リベット取付システム10を携帯工具50と共に使用する
際には、種々の電子的に制御される事象が工具50上のひ
き金の押圧と解放にあわせて調時される。システムを付
勢するとリベットは（もし全く存在しないばあい）前金
具51内へ搭載される。前金具51内にリベットを検出する
とローテイタ43とシリンダ48はそのホーム（後退）位置
へ移動させられた直後、転送アームが新たなリベットを
受取る。作業員は引き金を押してリベットをセットし、
引き金を解放すると使用済マンドレルの退避が可能にな
る。使用済マンドレルが工具を去るのが検出されると新
たなリベットが前金具内へ挿入される。
半自動作業モードのばあい、もし前金具内へのリベッ
トのローディングが成功しないと、自動的な挿入の再試
行は行われず、このことを観察した後作業員は引き金を
押して欠陥リベットを投棄して前金具を搭載する試みを
再び行うことができる。もしリベットセット操作が成功
しなかったならば、同様にして作業員は引き金を解放し
再び押圧することによって再試行することができる。
以上、特殊実施例について述べてきたが、当業者には
本発明の精神より逸脱することなくそれに対して種々の
変更と変形を施こすことが可能なことは明らかであろ
う。図解の実施例は制御要素としてソレノイドバルブを
用いて種々の機構を空圧動作的に駆動することができる
が油圧駆動ももとより可能であって「流体駆動」という
用語は以上の可能性の何れもさすものと考えるべきであ
る。更に、モータの如きその他の駆動要素を上記流体駆
動方式の代りに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1a図と第1b図は夫々自動リベット取付機のニューマチ
ック要素と選択機械要素の一部ずつを示す概略図、 第２図は制盤操作パネルの平面図、 第３図は電子制御要素の部分回路概略線図、 第４図は第３図のCPU用の制御ソフトウエアの一部を示
すラダー論理の概略線図であって、「前金具ローディン
グ用圧力オン」を示す線図、 第５図は同じく「前金具ローディング（もし必要なばあ
い）用の２つの圧力サイクル」を示す線図、 第６図は同じく第４図に附属する内部ビット生成線図で
ある。 ５……ブラインドリベット、10……リベット取付システ
ム、23……送りトラック、30……逃し機構、38……リベ
ット搬送ホース、35……エアシリンダ、40……転送体、
42……回転アクチュエータ、43……転送アーム、45……
転送スライド、50……リベット工具、51……前金具、60
……マンドレル捕集ホース、68……捕集システム、SV1
〜SV7……ソレノイドバルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンソニー・ダクィラ アメリカ合衆国コネチカット州06611, トランブル，バレー・ビュー・ロード 29 (72)発明者 シドニー・ディー・シュワルツ アメリカ合衆国コネチカット州06514, ハムデン，プロムナード・ドライブ 120 (72)発明者 ドナルド・ヴィシオ アメリカ合衆国コネチカット州06811, ダンバリー，リンデンクレスト・ドライ ブ 17 (72)発明者 レイモンド・エッチ・ヴァリアン アメリカ合衆国コネチカット州06811, ダンバリー，ヴァリアン・ロード 10 (56)参考文献 特開 昭61−262443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−45050（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−100679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−231546（ＪＰ，Ａ)

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】取付工具の孔明き受取り端における把持及
    びテンション機構内でリベットを受取り、分離されたマ
    ンドレルを放出する該取付工具と、 マンドレルリベットを供給源から上記取付工具の把持及
    びテンション機構へ連続的に搬送するリベット提供体
    と、 上記分離マンドレルを工具から引き抜きそれらを遠隔ソ
    ケットへ巡回させるマンドレル捕集体とから成り、 上記マンドレル捕集体が、取付工具を遠隔ソケットへ接
    続する負圧下の通路を組込んだようなタイプの分離可能
    マンドレルリベットを連続的にセットする装置におい
    て、 マンドレルリベットの取付工具への搬送を監視する第１
    の監視手段であって、把持及びテンション機構における
    マンドレルリベットの存在を表示する上記マンドレル捕
    集システム内の所定負圧状態を認めて、リベットの存在
    もしくは欠如を表示する信号を出力する圧力センサ手段
    を備えた該第１の監視手段と、 分離マンドレルの工具からの退去を監視する第２の監視
    手段であって、マンドレル捕集体の通路を使用済マンド
    レルが通過する状況を検出して、かかる事態において
    「マンドレル検出」信号を出力する手段を備えた該第２
    の監視手段と、 上記第１と第２の監視手段からの信号に応答して、上記
    リベットセット装置の動作を制御するプロセッサ手段
    と、 を備えることを特徴とする前記装置。
  2. 【請求項２】リベット提供体が、マンドレルリベットを
    受取る後退位置と、上記リベットを上記取付工具の孔明
    き端に整合させリベットを把持及びテンション手段に挿
    入する前進位置とを備え、 更に本装置は、その後退位置及び前進位置で上記転送手
    段の存在を検出し、かかる事態において出力信号を上記
    プロセッサ手段に提供するための第１及び第２の検出手
    段をそれぞれ備え、 該プロセッサ手段が更に第１及び第２の検出手段からの
    出力信号に応答することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の装置。
  3. 【請求項３】プロセッサ手段が第１及び第２の検出手段
    に応答して、リベットの転送手段への搬送とリベツトの
    取付工具内への挿入とをそれぞれ指令することを特徴と
    する特許請求の範囲第２項に記載の装置。
  4. 【請求項４】第２の監視手段が、マンドレル捕集体の通
    路に隣接して配置される近接センサより成ることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】第１の監視手段が、マンドレル捕集体通路
    に接続された真空トランスジューサからなることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】プロセッサ手段が第１と第２の監視手段か
    らの信号に応じて指令信号をつくりだし、 更に本装置は、各々の指令信号に応答する複数のソレノ
    イドバルブを備え、該各指令信号によりかかる装置の種
    々の機構を流体力学的に作動させることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項に記載の装置。
  7. 【請求項７】更に、取付工具を後退位置と前進位置との
    間で往復させる手段と、取付工具内のマンドレルの分離
    を検出して、かかる事態に「マンドレル分離」信号を上
    記往復手段に提供するための手段とを備え、 上記往復手段が「マンドレル分離」信号に応答して、工
    具をその後退位置へ移動させることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載の装置。
  8. 【請求項８】更に、取付工具を前進位置と後退位置との
    間で往復させる手段を備え、 上記往復手段が第１の監視手段からのリベット存在信号
    に応答して工具をその前進位置へ移動させることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  9. 【請求項９】リベットを受取りそれらを工作物内に取付
    けるためのセット機構を有するリベット取付工具と、 供給体からリベット取付工具へリベットを連続的に搬送
    してリベット取付けを行わせるためのリベット提供手段
    とを備え、 上記リベット提供手段が、工作物の位置から隔たった第
    １の位置で供給源からリベットを連続的に受取り保持
    し、かつ上記保持リベットを所定方向へセット機構に近
    接した第２の位置へ搬送し、かつリベットをセット機構
    内へ挿入する転送装置を備え、 上記リベット取付装置の複数の機構が流体駆動により動
    かされ、 上記取付装置内の所定圧力状態を検出して、かかる事態
    において出力信号をつくりだすための複数の圧力センサ
    と、 上記各種機構の所定位置を検出してかかる事態において
    出力信号をつくりだすための複数の位置センサと、 指令信号に応じて対応する流体駆動装置を作動させるた
    めの複数の電子作動バルブと、 圧力センサ及び位置センサからの所定の出力信号に応答
    して上記指令信号を選択的につくりだすための制御手段
    と、 を備えることを特徴とする連続的にマンドレルリベット
    を取付ける装置。
  10. 【請求項１０】上記流体駆動装置が空圧作動方式であ
    り、かつ電子的作動バルブがソレノイドバルブであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】上記圧力センサ手段が、装着工具内にお
    けるリベットの存在を検出して「リベット存在」出力信
    号をつくりだす手段を備え、 上記制御手段が「リベット存在」出力信号に応答して転
    送手段のその第１の位置から第２の位置への移動を引き
    起こす指令信号をつくりだすことを特徴とする特許請求
    の範囲第９項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】上記位置センサの一つがその第１の位置
    における転送部材の配置を検出しそれに従って出力信号
    をつくりだし、 上記制御手段が上記出力信号に応答して転送手段へのリ
    ベットの搬送を引きおこすことを特徴とする特許請求の
    範囲第９項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】上記位置センサの一つがその第２の位置
    における上記転送装置の配置を検出し、 更に本装置は、リベットを転送装置からセット機構内へ
    挿入する流体力学的動力手段を備え、 上記制御手段が、転送装置がその第２位置にあることを
    示す出力信号に応答して、上記流体力学的挿入手段への
    指令信号をつくりだすことを特徴とする特許請求の範囲
    第９項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】リベットを受けとる前金具と、上記前金
    具内にありリベットを工作物内にセットしてマンドレル
    を破壊する機構を有するリベット取付工具とを用い、 更にリベットを供給源から前金具へ連続的に搬送する自
    動リベット提供体と、破損したマンドレルを上記工具か
    ら巡回させるための真空通路を有するマンドレル捕集体
    とを用いてマンドレルリベットを取付ける方法におい
    て、 ばら荷供源からセット機構へリベットを搬送することを
    試み、 セット機構におけるリベットの存在もしくは欠如を自動
    的に監視しそれに応じて規定搬送期間中にリベットが受
    取られたどうかを報告し、 上記規定期間中にリベットが受取られたことを示す信号
    に応答してリベットを自動リベット提供体から排出し、
    工具のセット機構に対する新たなリベットの搬送を再試
    する、 各段階より成ることを特徴とする前記方法。
  15. 【請求項１５】更に、上記規定期間中にリベットが受取
    られていないことを上記信号が示したばあいに、同じリ
    ベットを少なくとも一回搬送することを再試し、かかる
    再試が不成功のばあいにのみリベットを排出する段階を
    備えることを特徴とする特許請求の範囲第14項に記載の
    方法。
  16. 【請求項１６】上記搬送段階が、リベットを上記セット
    機構と整合した位置及び方向へ搬送し、上記リベットを
    かかる位置からセット機構内へ挿入する連続的段階から
    成ることを特徴とする特許請求の範囲第14項に記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】上記セット機構におけるリベットの存在
    もしくは欠如が、マンドレル捕集体内の内部圧力を検出
    することにより、監視されることを特徴とする特許請求
    の範囲第14項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】破損マンドレルの取付工具からの退去を
    検出し、それに応答してリベット提供体をしてセット機
    構に新たなリベットを搬送させる段階を更に備えること
    を特徴とする特許請求の範囲第14項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】リベットを受敗る前金具と、リベットを
    工作物内へセットしてマンドレルを折る前金具内のセッ
    ト機構を用い、 更にリベットを供給源から前金具へ連続的に搬送する自
    動リベット提供体と、折損マンドレルを上記工具から巡
    回させるための手段と、工具がリベット提供体からリベ
    ットを受取る後退位置と工具がリベットを工作物内へセ
    ットする前進位置との間で該工具を運動させる手段とを
    用いてマンドレルリベットを取付ける方法において、 前金具内のリベットの存在を検出しそれに応答して工具
    をしてその後退位置からその前進位置へ移動させ、 工具内のマンドレルの折損を検出してそれに応答して工
    具をしてその前進位置からその後退位置へ移動させる、
    段階より成ることを特徴とする前記方法。
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