JP3724806B2 - リベット、ボタン等を嵌め合わせる装置 - Google Patents

Description

本発明は、製品下部材の台座として機能する下部ツールとリベット用ストロークを実行するラムとを用いて、製品下部材及び製品上部材からなるリベットやボタン等を織物等に対して嵌め合わせる装置に関する。ラムの下端は、上記製品上部材に対して突き当たる上部ツールを形成し、ラムの上端は、移動動作を制御するべく回転駆動されるカムディスク及び当該ラムの移動方向へ変位可能な顎部と共に協同的に作動する。この顎部は、指保護機能を実現するために、第１の下降移動の後に下部ツールから離れた位置で停止する。この第１の下降移動の間に電気的スイッチが作動されており、このスイッチの作用は、上記離れた位置に達しない場合は装置を停止させ、そして上記離れた位置に達した場合は、引き続き顎部の第２の下降移動を可能とする。
課題とするこの種の装置は、DE 33 13 351 C2により知られる。モータの駆動軸上に取り付けられるカムプレート及びカムディスクが、軸方向に並んで配置される。ラムの上端が、バネにより付勢されてカムプレートの周囲面に対して係合する一方、上ロッド及び下ロッドからなるリンク機構のローラが、カムディスクの正面側トラック上に係合する。下ロッドは、顎部を搭載している。引っ張りバネが上ロッドに対して作用し、このバネは、ローラをトラックの内側面に対して係合させるように付勢する。更なる引っ張りバネは、上ロッドと下ロッドとを互いに離れて動かすように作用する。各ロッドは、１つのスイッチ接点を搭載しており、これらのスイッチ接点は引っ張りバネの１つにより係合位置に保持される。モータのスイッチをオンとすることにより、ラム及び顎部の双方が、下方へ移動する。顎部がその第１の離隔位置へ下降できないために指保護間隔が適切にとれない場合は、顎部は下ロッドと共に停止する。一方、上ロッドは、カム駆動されてさらに下降する。それに対応してスイッチ接点が開き、駆動機構を即座に停止させる。それに対して、指保護間隔が適切である場合は、下降駆動は妨げられない。
本発明は、上記の種類の装置を、より簡単な手段ににおいて摩耗し難いものとしかつ低コストで提供する一方、実績ある設計と信頼性ある機能シーケンスを保持することを目的とする。
この目的は、請求項１の特徴を具備する装置において達成される。その装置においては、第１の下降移動と第２の下降移動との間で短期間停止するラムが、それと共にその下降経路全体に亘って顎部に対して同じ動きをさせる。顎部は、ラムに対して片側が自在に動き、バネの力に抗してラムに結合されている。このバネは、顎部を織物へ適用するときか又は指保護機構が起動されるときのいずれかのときに負荷を受けると共に、ラムと顎部との間の相対的動作及びスイッチ作動を伴う。
この具体化の結果、リベットやボタン等を嵌め合わせるための極めて単純な設計と高信頼性をもつ装置が提供される。ラムの下降ストローク中にラムと同じ動きをするように付設された顎部があるために、ラムと顎部の双方を駆動するために、１つの単一カムプレートすなわちカムディスクのみで十分である。従って、顎部は、ラムに対して片側が運動自在に設けられ、それにより顎部は、織物に対して適用させられた後か、又は指保護機構の起動後に停止する。一方、ラムはさらに下方向へ変位させられる。この相対的運動によりスイッチが作動され、それによって、指保護間隔が適切でないとき、装置の駆動が即座に停止する。顎部に作用するバネ力は、例えば、指に突き当たるときに指を傷つけないように選択される。駆動用及び指保護機構用の構成要素の数は、装置の製造コストに関連し、少ないままでよい。さらに、摩耗の少ない構造であり、それにより特に指保護の点に関して高信頼性が得られる。適切な装置の設計は実証されており、これもまた保持される。顎部が下部ツールから離れたその第１の位置に到達したならば、駆動は続けられて製品上部材及び製品下部材が織物を間に挟んで互いに結合される。ラムに対して顎部が同じ動作で追随することにより、単純な方法で、離れた位置に到達したとき僅かの時間だけ顎部を停止させられる。このことは、ラムが停止しそして対応するようにその停止状態を顎部に対して伝達することに置き換わる。カムプレートの曲線経路の適宜の形状により僅かな時間の停止状態が、この結合において実現される。
この有益な装置の開発は、接点ブレーカーとして形成されたスイッチの接点が一方の側において顎部と関係し、そして他方の側においてラムと関係することを特徴とする。顎部がその下降ストロークを停止すると直ちに、上記の顎部とラムとの間の相対的変位が生じる。これにより、顎部及びラムに関係するスイッチの接点が開いて、指保護間隔が不適切な場合における下降駆動を停止させる。
バネがつる巻圧縮バネとして形成されることは、間隔保全機構に寄与する。バネの一端が顎部に対して係合する一方、他端がラムの径方向肩部に対して当接する。
十分な程度のラム及び顎部の停止状態が、カムディスクの運動サイクルである３６０度回転のうち約３０度を超える２回の下降移動の間に設けられた離隔位置により実現される。
さらに、装置スタンド上にバイパススイッチが設けられることが好適である。このバイパススイッチは、第２の下降移動の開始時にラムにより作動される。第１の離隔位置に到達した後にラム駆動が続けられると、装置スタンド上のバイパススイッチの作動により、ラム上の制御カムを用いるこの持続する駆動も生じ、それにより顎部が織物に適用されかつ顎部に関係してラムが相対的に変位してこれらに組み合わされたスイッチが開いた後であっても、バイパススイッチがモータへの回路を保持することにより、装置の動作を続けることができる。
さらに、ロードスライドのスライド変位を設けることにより装置の構造的簡易化が図れる。このロードスライドは、下スライド及び上スライドと合わせられることにより、製品下部材及び製品上部材の双方をそれらに関連するツール内へスライドさせられる。
この点においては、レバーを用いて実行されるスライド変位が構造的に単純となる。レバーは、スライドスロットによりスライドブロックを案内する。スライドブロックの役割としては、装置スタンド上のスライドガイド内を変位可能である。
更なる機能が、上記のレバーにより行われる。すなわち、レバーの回動が下部ツール変位のための駆動レバーの回転運動を駆動する。下部ツール変位は、ラムに対して反対方向への動きを実行するために用いられる。この動きは、製品下部材の鋸歯部を押す働きをする。例えば、リベット操作の間に鋸歯部により織物を介して当接させるためのものである。
この点は、顎部を織物へ適用することでほぼ開始されそしてラムの最下点へ到達する前に終わる下部ツールの上昇移動の際に有用である。従って、顎部は、製品下部材を用いて織物を介して押すとき当接する。下部ツールの上昇移動の前に下部ツールの上方位置決め動作が、実質的に顎部及びラムの停止状態と同時に行われることが好適である。
リベット操作プロセスの間、リベット操作に必要とされるより過剰な力が装置を損傷しないように、下部ツールは、伝達レバーを用いて下側にバネ装着されている。
最後に、顎部のスライド部分がラムの軸方向に変位可能に装着されていることが有用な特徴である。従って、顎部のために更なるガイドが設けられない。すなわち、ラムは、顎部のスライド部分のためにガイド機能を担う。
以下において、本発明の具体例が図面を参照して説明される。
図１は、ラムが最高中央死点にあるときの本装置の部分横断面及び部分側面図である。
図２は、ラムが最高中央死点にあるときの下部ツール及び上部ツールの領域における装置の部分図である。
図３は、図１の正面図であり、マガジンが示されている。
図４は、ラムが最高中央死点にあるときの部分正面及び部分縦断面図である。
図５は、図１に対応する図であり、顎部及びラムが下方へ変位すると共に、作業者の指が顎部と織物との間に延びている図である。
図６は、この位置における対応する部分拡大図である。
図７は、顎部がこの位置にあるときの正面図である。
図８は、同様に指が顎部と下ツールとの間に延びているときの、両ツールの領域における部分正面拡大図である。
図９は、図１と類似の図であり、顎部の最初の下降移動を実行したのち、下部ツールから離れた位置に達したときの図である。
図１０は、図９に関連し、顎部が下部ツールから離れた位置にある部分拡大図である。
図１１は、図３に対応する図であり、顎部がそれらの指保護間隔位置に到達したときの図である。
図１２は、両ツール領域における図１１の部分拡大図である。
図１３は、図１に対応する図であるが、両ツールがリベット位置となっている図である。
図１４は、両ツール領域における図１３の部分拡大図である。
図１５は、リベット位置における装置の部分断面及び正面図である。
図１６は、両ツール領域における図１５の関連する部分拡大図である。
図１７は、ラム、顎部、及び下部ツールの移動図である。
マシンの形態で提供される装置は、ベースプレート１に載置され鉛直方向に沿ったスタンド２を有する。スタンド２は、装着プレート３の担体である。装着プレート３は、Ｕ形状であって反時計回りに９０°傾いており、Ｕ形の下側のアームがブラケット４を形成する。その自由端において、ブラケット４は下部ツール５を保持する。下部ツール５は、断面円形の載置台６を具備し、載置台の上端は製品下部材７を受容する。製品下部材７は、載置プレート３の側に配置された保管箱８に貯蔵される。保管箱８からは供給レール９が斜め下方へ向ってブラケット４へと延びている。製品下部材７に関しては、鋸歯を具備する保持部分があり、この保持部分は、２つの異なる製品上部材と接続させることができる。１つの製品上部材１０が表されている。これは機能部材の役割を果たし、製品下部材と共に織物１１に対して嵌め合わせることができる。異なる形状の製品上部材が、保管箱８の反対側に位置する保管箱１２、１３から共通の部品供給レール１４を通ってロードスライド１５の部分に到達する。ロードスライド１５は、水平方向に変位可能であり、上側押し棒１６及び下側押し棒１７を有する。上側押し棒１６は、各製品上部材１０を顎部１８内へと運び、一方、下側押し棒１７は、製品下部材７を下部ツール５の載置台（アンビル）６に沿った位置へと移動させる。図示しない電磁制御を用いて、製品上部材１０が１つずつ上側押し棒１６の変位領域へと運ばれる。顎部１８は、装置の初期位置においては、下部ツール６に沿ってかつ反対側に位置する。顎部１８は、２つの顎部品１９、２０により形成され、その上端においてピン２１の周りに変位可能である。図示しない引っ張りバネが、顎部品１９、２０を互いに押し合わせている。これらの顎部品１９、２０の下端において、これらの顎部品が製品上部材１０の受容部２２を形成する。製品上部材は、上側押し棒１６によりこの受容部２２内へと運ばれる。ピン２１及び顎部１８はスライドブロック２３に搭載される。スライドブロック２３は、下部ツール５の反対側の位置に延びるラム２４の下端により案内される。スライドブロック２３の下降移動は、ラム２４の下端における放射方向の肩部２５により制限される。スライドブロック２３の上でラム２４に巻き付けられた圧縮コイルバネ２６は、顎部１８を下方へと押す。圧縮コイルバネ２６の上端は、同様の放射方向の肩部２７へ当接する。この放射方向の肩部２７は、下側の放射方向の肩部２５から離れて位置している。圧縮コイルバネ２６は、指保護バネの役割を果たし、顎部が指に当たるとき顎部と下部ツールとの間に延びる指を顎部が傷つけることを防ぐ。ラム２４は、その下端において上部ツール２８を搭載しており、図１〜図４に示すラムの最高中央死点位置にあるとき、製品上部材１０の受容部２２の上方で終端する。
スライドブロック２３は、さらに、上方へ突出して装着プレート３により案内される押しロッド２９を搭載する。押しロッド２９の上端は、スイッチ３１の接点３０に合わせられる。上端接点３０は、スイッチ３１の下側接点３２と協同的に作動する。図１〜図４に示すラム２４の最高中央死点位置においては、スイッチ３１が作動し、すなわち双方の接点３０、３２が互いに近づくことを意味する。上側接点３０は、図示しない圧縮バネを具備しており、その圧縮バネが接点突起を、下側接点３２の接点突起の方へと押している。このように、上側接点突起の変位が制限される。下側接点３０は、ラム２４に固定されたブラケット３３に搭載される。接点３２の反対側の位置においては、圧縮バネ３４がブラケット３３に対して係合し、その部分においてこの圧縮バネ３４は、マシンスタンド上のスリーブ３５内に位置する。
ラム２４は、その上端においてローラ３６を搭載する。圧縮バネ３４の作用により、ローラ３６はカムディスク３７の外周面に対して係合する。カムディスクは、電気モータ駆動装置３９の駆動シャフト３８へのキーとされる。カムディスク３７の３６０°の回転の間、それに対応してラム２４は、下方へ変位しそして再び上方へ変位して最高中央死点位置へと戻る。
ブラケット３３は、さらに、駆動ローラ４０を搭載する。レバー４３のアーム４１は、この駆動ローラ４０の下側に対して係合し、レバー４３は、装着プレート３上で旋回ピン４２を軸としている。レバー４３は、アーム４１に対して鈍角をなして斜め下方向いたレバーアーム４４を具備する。図１〜図３の位置においては、レバーアーム４４の末端は鉛直方向に延び、そしてレバーアーム４４に鉛直方向のスロット４５が設けられ、このスロット４５とスライドブロック４６とが係合する。スライドブロック４６は、スライド形状のロードスライド１５へ接続される。ロードスライド１５の一部は、レバー４３が旋回するときマシンスタンドのスライドガイド内で変位可能である。レバーアーム４４の下端は、駆動エッジ４８を形成する。この駆動エッジ４８に対して後部ローラ４９が係合する。後部ローラ４９は、駆動レバー５０の自由端に並べられる。駆動レバー５０は、マシンスタンドのピン５１上に接着される。引っ張りバネ５３は、駆動レバー５０の横断アーム５２に作用しており、引っ張りバネ５３により駆動レバー５０がレバー４２上の係合位置へと押し当てられる。従って、レバー４３及びそのアーム４２は、ラム２４の駆動ローラ４０上の係合位置へと押される。
後部ローラ４９と反対側の位置において、駆動レバー５０は、ピン５１の隣に配置される駆動カム５４を設けている。駆動カム５４の一部は、捻れに抗して固定された後部ピン５５と協同的に機能する。ピン５５は、移動レバー５７の横方向に突出する横断アーム５６により案内される。後部ピン５５は、実質的に角のある形状の移動レバー５７の下端においてスレッド調整可能なカウンタピン５９上の移動圧縮バネ５８を用いて支持される。角の点において、移動レバー５７は、ブラケット上の横断ピン６０を軸としている。移動レバー５７の自由端は、下部ツール５の下方へと延びている。移動レバー５７のアングル片６１は、アンビル形状の下部ツール５の下端における環状溝６２内に積極的に係合している。図１乃至図４に示すように、カウンタピン５９の隣で作用する復帰バネ６３は、駆動カム５４の前方領域において、後部ピン５５が駆動レバー５０に対して係合するように移動レバー５７を引っ張る。
ブラケット３３は、駆動ストリップ６４の担体である。駆動ストリップ６４は、マシンスタンドへ固定されたバイパススイッチ６６の接点スイッチ６５と協同的に働く。
投光ランプ６７は、製品部材を織物上に正確に設置するのを補助する。この投光ランプ６７はマシンスタンドへ固定され、例えば、織物の上面側に十字線を投影する。
以上により、次のような動作モードとなる。
図１乃至図４に示すように、ラム２４は、カムディスク３７の対応する回転により、最高中央死点の位置をとる。製品上部材１０が上側押し棒により顎部１８へ運ばれている一方、製品下部材７が下側押し棒１７により下部ツール５へ運ばれている。
ベースプレート１上に配置されたフットスイッチ６８の作動により、図３の矢印の方向へのカムディスク３７の回転と組み合わされて、駆動が開始される。ラム２４は、これにより下方へと移動する。図１７の移動図を参照すると、ラム２４（ラム曲線Ｉを参照）は、駆動カム３７の６０°回転の後停止する。この静止状態は、駆動カム３７が約９０°の位置になるまで続く。顎部１８は、図１７の顎部曲線IIに示すように、同様の動きで下方へ移動する。従って、ラム２４は、下部ツール５から離れた位置にあり、その間隔は４乃至５mmである。つまり、図９乃至１２に示すように、指の厚さよりも狭い。スイッチ３１の接点３０、３２は、閉じたままである。なぜなら、顎部１８とラム２４との間には相対的変位が生じていないからである。
しかしながら、図５乃至図８に示すように、作業者の指が下部ツール５と顎部１８との間に延びる場合も有り得る。このように顎部１８が当たって止まる一方で、ラム２４はさらに下方へと動かされる。顎部１８に対するラム２４の位置が変わる結果、スイッチ３１の接点３０、３２が開き、即座に駆動が停止される。この顎部１８とラム２４の相対的変位の間、圧縮コイルバネ２６には無視できる程度の負荷がかかるだけであるので、指が傷つく危険性はない。
ラム２４の下方への移動に伴い、駆動ローラ４０がレバー４３のアーム４１上に突き当たり、このレバーを反時計周りに旋回させる。この動きと組み合わされて、押し棒１６、１７を配置したロードスライド１５の動作が続く。この動作中、レバー４３のレバーアーム４４が、駆動レバー５０の後部ローラ４９に対して突き当たることにより、駆動レバー５０を時計回りに旋回させる。それにより、後部ピン５５が駆動カム５４に当たる。こうして、移動バネ５８により移動レバー５７が旋回することにより、下部ツール５の上昇移動が、実質的に顎部１８及びラム２４と同時に静止状態となる。下部ツール曲線IIIは、カムディスク３７の回転と連係して、約５０°においてやや上昇し始める下部ツールの上昇移動を示す。
カムディスク３７が９０°の回転位置へ到達したとき、ラム２４及び顎部１８の第２の下降移動が開始される。顎部１８が織物１１の上面側に当たる一方、ラム２４はさらに下方へ移動する。顎部の当接が生じるのは、移動図によれば約１２５°の位置である。ラムがさらに下方へ移動することにより、顎部１８とラム２４との間に相対的変位が生じ、これによりスイッチ３１が開く。しかしながら、駆動は停止されない。なぜなら、マシンスタンド上のバイパススイッチ６６が駆動ストリップ６４により作動されるからである。これは、ラム２４の第２の下降移動の開始時にラム２４により実行される。これにより、スイッチ３１の接点３０、３２が開かれたにも拘わらず、駆動は中断されない。図１３乃至図１６に示すように、製品上部材１０に対する製品下部材７のリベット操作は、１８０°〜２００°回転の間に行われる。図１７の移動図の下部ツール曲線IIIでは、カムディスク３７の約１２５°回転までの緩やかな上昇の後に急激な上昇移動が起こる。これにより、製品下部材７の鋸歯部が織物１１を突き抜ける。その後、下部ツール５の最高位置は、カムディスク３７の３６０°回転範囲内の約７０°の間維持され、ボタン部分のリベット操作も同時に行われる。リベット操作位置において、ロードスライド１５がさらに変位することにより、押し棒１６、１７が供給された製品部材の前に位置し、カムディスク３７が回転を続けると、ツール内へ導入される。リベット操作位置から進むと、別々のレバーもまたそれらの初期位置へと戻り、それにより図１乃至図４に示す初期配置となる。
顎部１８を織物１１へ適用する際、ラム２４の下降移動が、上部ツールにより製品上部材１０を下方へ押しやる。製品上部材１０は、受容部２２の背後に位置する顎部品１９、２０の対応する傾斜部分により、顎部品１９、２０をバネの力に抗して拡げさせる。
ラムの上昇移動により、スイッチ３１が閉じる一方、バイパススイッチ６６が開く。
以上の説明、図面及び請求の範囲に開示された本発明の特徴は、個々においてもまた組合せにおいても本発明の実施のために重要である。開示された全ての特徴は、本発明に関連する。本出願の開示において、関連する従来文献の開示内容（先願の書面）を全て包含するものとする。

Claims (10)

1. リベット若しくはボタンの製品上部材（１０）と製品下部材（７）をそれぞれ下降及び上昇させて織物に対して嵌め合わせるために、製品下部材を上昇させる載置台として機能する下部ツール（５）と、製品上部材を下降させるためのリベット操作ストロークを実行するラム（２４）とを有し、
   前記ラムの下端は前記製品上部材に突き当たる上部ツール（２８）を形成し、かつ該ラムの上端は移動動作を制御する回転駆動によるカムディスク（３７）の回転の間、それに対応して下方へ変位しそして再び上方へ変位して最高中央死点位置へと戻り、
   さらに前記ラムの移動方向に変位可能な顎部（１８）を有し、該顎部は製品上部材の受容部（２２）を下端において形成し、指保護機能を設けるために前記顎部は第１の下降移動の後に前記下部ツールから離れた位置に停止し、この第１の下降移動の間に作動される電気スイッチ（３１）を有し、前記顎部が前記離れた位置に到達しない場合は前記電気スイッチの作動により前記装置を停止し、そして前記離れた位置に到達した後に引き続き顎部の第２の下降移動が開始される、リベット又はボタンを嵌め合わせる装置であって、
   顎部（１８）は、ラムの下端においてラムの軸方向に変位可能であり、ラムに巻き付けられた圧縮コイルバネ（２６）の下方へ押す力に抗してラム（２４）へ結合され、
   前記電気スイッチ（３１）が接点ブレーカー（３０、３２）として形成され、一方の接点（３０）は顎部と共に変位し、そして他方の接点（３２）はラムと共に変位し、
   前記第１の移動と前記第２の移動との間に短時間だけ停止するラム（２４）は、顎部（１８）に対してその下方への全行程にわたってラムに伴って同じ動作をさせ、顎部（１８）とラム（２４）との間に相対的変位が生じていないときは前記電気スイッチ（３１）の接点（３０，３２）が閉じたままであり、
   顎部（１８）が織物（１１）へ当たるとき又は前記指保護機能が起動されたときのいずれかのとき、ラム（２４）と顎部（１８）との間の相対的な移動により、前記電気スイッチ（３１）の接点（３０，３２）が開くと共に、圧縮コイルバネ（２６）が負荷を受けることを特徴とするリベット又はボタンを嵌め合わせる装置。
2. ２つの下降移動の間に設けられた前記離れた位置が、前記カムディスク（３７）の動作周期である３６０°回転の範囲内の約３０°の間にわたって存在することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. マシンスタンド上のバイパススイッチ（６６）が、前記第２の下降移動の開始時にラム（２４）により作動されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 顎部（１８）のスライドブロック（２３）がラム（２４）の軸方向に変位可能であるように装着されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. ロードスライド（１５）のスライド変位が、前記ラムの移動から誘導されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記スライド変位がレバー（４３）により実行され、レバー（４３）がスライドスロット（４５）内でスライドブロック（４６）を案内し、スライドブロック（４６）の一部が、マシンスタンドのスライドガイド（４７）内で変位可能であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記レバー（４３）の旋回が下部ツール（５）変位のための駆動レバー（５０）の回転動作を行わせ、移動レバー（５７）のアーム（５６）が駆動レバー（５０）の駆動カム（５４）に沿うことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 下部ツール（５）の上昇移動が、顎部（１８）が織物（１１）に当てられたとき実質的に開始されかつラム（２４）が最下位置に到達する前に終了することを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 下部ツール（５）の上方位置決め動作が、下部ツール（５）の上昇移動の前であって、顎部（１８）及びラム（２４）の静止状態と実質的に同時に行われることを特徴とする請求項７に記載の装置。
10. 下部ツール（５）が、移動レバー（５７）の自由端と係合する一方、移動レバー（５７）の横断アーム（５６）により案内されるピン（５５）が、移動レバー（５７）の下端におけるカウンタピン（５９）上の移動圧縮ばね（５８）を用いて支持されることを特徴とする請求項７に記載の装置。

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