JP4197811B2 - リベット締結工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概括的には、リベット打ち機に係り、特に、取付け工具に対しリベットを自動的に供給する自動送り機構を備えたポータブルリベット打ちシステム、及びこのリベット打ちシステムの操作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラインドリベットは、ステムの細い端部にヘッド部を有するマンドレルが取付けられている管状リベット本体を備えており、マンドレルがリベット内から引張り出される際、マンドレルがリベットをかしめるようになっている。このマンドレルの引張りが設定力で阻止されると、マンドレルは破断する。この種リベットを用いて作動するリベット打ち機は、通常、上記リベットマンドレルが係合される開口がその前端に形成されたハウジングを有する。このハウジング内には、マンドレルの周囲をきつく把持するチャック、及び作動機構、つまり、チャックを後方に引っ張り、リベットをかしめると共にマンドレルを切断する引張りヘッドが設けられている。
【０００３】
リベット締付機において、作業者は、トリガを引くことによって、上記リベット取付け工具のノーズに把持されたリベットを締結する。残っている使用済みマンドレルは、上記工具、及び回収管を介して、回収容器に引き寄せられる。近接スイッチは、使用済みマンドレルが回収容器に入る直前でそれを検知する。
【０００４】
手動式、動力式のいずれについても、引張りタイプのブラインドファスナを締結するために使用される多種多様の工具が存在する。産業上の生産に対しては、マンドレルステムを引張るために、空気圧/液圧或いは電動アシストを備える動力工具を使用することが望ましい。これにより、リベット締結作業は容易となる。
【０００５】
リベットをリベット打ち機に送るプロセスを自動化することは知られており、このようなプロセスの例は、米国特許弟4,754,643号及び弟4,747,294号明細書に示されている。また、マンドレル回収プロセスを自動化することも知られており、このようなプロセスの例は、米国特許弟4,972,985号明細書に示されている。自動リベット送り及び廃棄に関する最も一般的な手法は、リベット取付け工具にブラインドリベットを案内すると共に、そこから、破断したマンドレルを導出する液圧式又は空気圧式の動力機構を使用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
リベット取付け工具にリベットを自動送りするための従来装置の共通する欠点は、迅速な調整、進んだメインテナンス性・サービス性、及び迅速な交換能力についてのニーズに対する配慮が不充分なシステムだということである。加えて、従来装置においては、リベット締結プロセスをスピードアップすると同様に、再装填能力をスピードアップする方法が、かなたくなに探求されている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記及び付随的な目的を達成するため、本発明は、リベット通路からリベット締結工具のノーズ部にリベットを搬送する自動リベット供給装置を備えたリベット締結工具を提供する。このリベット供給装置は、締結ジョーを有するノーズの前方に伸長するように空気駆動され、リベットがジョーの前方位置になるように回転し、さらにリベットをジョーの中に公知の方法で搬送する。リベット供給装置は、手工具の後方から伸長するため、その角回転量は、上記締結工具を分解することなく調整され得る。また、リベット供給装置の行程長も、簡単に調整され得る。
【０００８】
上記リベット供給装置の更なる特徴は、正の空気圧によって、上記供給装置を上記ノーズ部前方に伸張・回転するための方向と、リベット搬送後にリベット供給装置を戻す方向とに駆動される複動ピストンを備えている点にある。複動ピストンの使用により、リベット供給装置の操作スピードは大いに高められる。さらに、リベット供給装置の行程長又は角回転量を、上記全工具を分解することなく調整する能力は、異なる寸法のリベットに交換する或いはマイナーな調整を簡単に行うため、リベット供給装置を迅速に調整する能力を極めて増加する。
【０００９】
また、本発明のシステムは、ポータブルハウジングとこのポータブルハウジングに連結された手工具と備えている。ポータブルハウジングは、リベット送り装置及び手工具に対する電気的及び空気的動力の供給を制御する電気的及び空気的モジュールを備えている。手工具に設けたトリガスイッチの作動、解除に対応し、ブラインドリベットは、送りボウルから通路を経由し往復逃し止め機構に供給され、この往復逃し止め機構は、連続的に送られてくるリベットを通路から管に搬送し、これらリベットは、圧縮空気によって、上記管を通り、手工具に設けられたリベット供給装置に搬送される。上記ポータブル自動送りリベット打ちシステムの種々の構成部品は、モジュールユニットとして上記ハウジングから別々に取外し可能に設計されているため、独立したモジュールユニットは、上記ハウジングから容易に取外し可能で、さらに交換モジュールとの交換も可能であるので、上記リベット打ち工具の休止時間は、必要な限り短縮される。
【００１０】
本発明のポータブルリベット締結システムは、ハウジングにスライド可能に収納された抱え込みブロックとファスナをその中に受入れ保持する凹部とを有する逃し止め機構も備えている。抱え込みブロックは、異なる寸法のリベットに適合させるため、ほんの数秒で簡単に交換可能である。抱え込みブロックを迅速に交換する能力は、交換に必要とされる時間を短縮し、それによってリベット打ちシステム全体の効率が高まる。
【００１１】
本発明のリベット締結工具は、そのピストンを最前進位置に戻すために空気圧を使用すると共に、遠隔制御増圧器に液圧ホースを介して連結された引張りヘッドを備えている。遠隔制御増圧器は、ピストン室に配置された空気ピストンと、この空気ピストンに連結され、上記液圧ホースに連結された液通路に伸びる液圧ラムを備えている。上記空気ピストンは、上記液圧ラムより大きな断面積を有し、上記増圧器が比較的低い空気圧から高い液圧を作り出すことを可能としている。加圧された第１のガス供給源は、上記ピストン室の第1端部に連通し、第２の加圧ガス供給源は、ピストン室の第２端部に連通する。ピストン室の第２端部は、ピストン室スリーブ周辺で大気ベントされている。第２加圧ガス供給源は、空気ピストン上部に低圧の空気バブルをもたらし、引張りヘッドのピストンが格納位置に戻るのをアシストする一方、このピストンの戻りスピードを増加する。空気ピストンがその格納位置に戻るスピードは、リベット締結工具が他のリベットを装填し、締結するためにリセットされるスピードと直接関係している。
【００１２】
本発明のリベット締結工具は、トリガが押される時、コントローラが、リベットを締結するため遠隔操作される引張りヘッドに後退の指示を出す制御ストラティジを備えている。上記ジョーは、リベットマンドレルを把持し、締結プロセスを開始する。液圧が立ちあがると、高・低圧スイッチは、締結が始まる際の圧力増加を感知しラッチ回路をセットする。高圧スイッチが再び低に落ちると、コントローラはリベットの締結が完了したと推定する。その際、遠隔制御増幅器は停止され、それと同時に、戻し空気は、上記工具の引張りヘッドを戻し始める。コントローラは、マンドレルの回収を監視するため、マンドレル回収ウィンドウを開始する。上記工具のジョーを開くと、マンドレルは解放され、マンドレルは、マンドレルセンサを通過し回収容器に真空吸引される。マンドレルがマンドレルセンサを通過すると、マンドレル回収ウィンドウはリセットされる。上記工具が最前進位置に戻ると、リベット搬送装置は、新たなリベットを上記工具のノーズ部に装填する。高い締結/装填スピードは、回収通路内に２本ものマンドレルを同時に受け入れることを可能とするため、２つの分離したマンドレル回収ウィンドウが必要とされ、第１のマンドレル回収ウィンドウは、第１のマンドレルがマンドレルセンサを通過するや否や第3のリベットに利用できるようにされる。これら２つのタイマ（ウィンドウ）は、プロセス中、連続的に次々と再利用される。万一、詰まりが生じると、マンドレルセンサがマンドレルの通過を検出する前にタイムアウトしたことが上記ウィンドウにより検知され、マンドレルの回収が禁止されると、システムは停止することになる。
【００１３】
本発明のシステムでは上記工具のノーズ部にセンサが設けられていないが、上記圧力スイッチにより、工具のノーズ部に装填されたリベットが存在するかどうかを推定することが可能となる。締結プロセスの間、システムは、圧力スイッチを監視することによりリベットの装填が完了したことを確認する。上記スイッチが短時間内、例えば、引張りヘッドがほとんど最後部位置まで移動するのに必要な時間内に圧力を検出したとすると、リベットは、上記したように装填されてプロセス中にあることが認識できる。トリガが作動されている時、リベット締結工具のノーズ部内にリベットが存在しないとすると、上記スイッチは、上記締結ウィンドウ内に圧力立ちあがりを検知せず、マンドレル回収ウィンドウは開始しないが、リベット供給装置の装填シーケンスを起動する。
【００１４】
本発明のさらなる適用可能領域は、以下に示す詳細な記述から明らかにされる。しかしながら、詳細な記述及び特定の例示は、本発明の好ましい実施態様であるが、単に、実例として示すことを意図されたもので、本発明の精神及び範囲内での種々の変更、改良は、この詳細な記述によって当業者に対し明らかにされる。
【００１５】
本発明は、詳細な記述及び添付図面からより充分に理解される。
【実施例】
図１乃至２７に沿って、本発明のポータブル自動送りリベット打ちシステムの詳細な説明が記述される。ポータブル自動送りリベット打ちシステム１０は、連結部材１４を介してポータブルハウジング１６に連結されたリベット締結工具１２を備えており、上記ポータブルハウジングは、好ましくは、振動タイプのリベット送りボウル１８を内蔵している。ハウジング１６の上面部に配置され、ピボット取付けされた蓋２２により覆われるリベットホッパ２０によって、図１７及び図１８に詳細に示されるリベット送りボウル１８に、リベットが自動的にまとめて送り込まれる。上記振動ボウル内のまとまったリベット群から解き放たれたリベットは、傾斜した送りトラック２４内に積み重ねられ、上記送りトラックは、逃し止め機構２６のために、送られて来るリベットを集積する。以降、より詳細に記述されるリベット逃し止め機構２６は、往復動する抱え込みブロック２８（図１７乃至図２４参照）を備えており、上記抱え込みブロックは、周期的にリベットをリベット供給管３０に進める。リベット供給管３０は、連結部材１４を貫通して伸び、リベットを空気圧によって、以降、より詳細に記述されるリベット締結工具１２に搬送する。
【００１６】
また、ポータブル自動送りリベット打ちシステム１０は、このリベット打ちシステムの重要な電気部品が取付けられた電気パネル/モジュール３４を備えている。電気制御モジュール３４は、外部電源３５に接続されている。さらに、上記リベット打ちシステムの重要な空気部品を制御する空気パネル/モジュール３６が設けられている。空気制御モジュール３６は、圧縮機のような加圧空気源３７に連結されている。電気パネル３４と空気パネル３６とのいずれもハウジング１６の底面部及び上面部に配置された溝に支持されている。電気パネル３４は、リベット打ちシステム１０のその他の部品及びモジュールに接続した電気コネクタによって繋がれた複数のターミナルを備えている。遠隔制御増圧器モジュール４０は、ハウジング１６内に設けられており、連結部材１４内に配置された液圧ホース４２を通して液圧を供給すると共に、リベットを締結するためにジョーケース４４を設置した引張りヘッド４３を有する取付け工具に連結されている。
【００１７】
仕切４６は、ハウジング１６を２つの包囲部に仕切るためにハウジング１６内に設けられている。第1包囲部は、電気及び空気パネル３４、３６を内蔵し、第２包囲部は、リベット送りボウル１８、逃し止め機構２６、リベットホッパ２０、遠隔制御増圧器４０、及びマンドレル回収システム４７を内蔵している。マンドレル回収システム４７は、回収容器４８及びマンドレル戻し管４９を備え、上記マンドレル戻し管は、リベット締付工具１２に連結されると共に、リベット締付工具１２の上記ジョーケースによって解放されたマンドレルを受入れる。マンドレルセンサ５０は、マンドレル回収システム４７にマンドレルが戻されたことを検知するためマンドレル戻し管４９近傍に設けられている。
【００１８】
オペレータ用インタフェース５６は、ハウジング１６に対し選択的に取付けられるか、仕事台等の特殊形態で使用される場合には、図２の破線像に最も良く示されているように、つなぎ縄のような電気コード５８により、ハウジング１６から引き離されることも可能である。オペレータ用インタフェース５６は、ハウジング１６或いは仕事台やキャビネット等の表面に取付けるため、磁化された裏板、フック及びループタイプのファスナ、その他公知の固定システムを備えてもよい。
【００１９】
リベット締結工具１２は、図３乃至図１２に示されるリベット供給装置６０を備えている。リベット供給装置６０は、トリガスイッチ６６が設けられた握り部６４を備えた手持ちハウジング６２内に取付けられている。グリップ帯６８は、握り部６４に取付けられ、作業者がリベット締結工具１２を保持し易いように調整可能となっている。グリップ帯６８は、図４及び図５に示されるように、ハウジング６２のいずれの側面にも取付け可能である。
【００２０】
図１２に詳細に示されるように、リベット供給装置６０は、供給アーム７４を支持するロッド７２を収容する本体チューブ７０を備えている。リベット供給装置６０のロッド７２は、本体チューブ７０内を往復動するピストン７６に連結されている。ロッド７２は、ピストン７６の内側ねじ切り部８０に螺合されるねじ切り端部７８を有する。ピストン停止部材（カムアクチュエータ）８２には、ロッド７２のねじ切り部７８に螺合する内側ねじが設けられている。ロッド７２は、 向かい合う２つの平面部を有するほぼ円形状断面をしており（図１４の断面図の最も良く示されている）、カム従動部材８８内部に設けられると共に向かい合う２つの平面部を有しほぼ円形状断面をした対応開口８６内にスライド可能に収容されている。カム従動部材８８は、その対向側面に一対のドエルピン９０を支持しており、このドエルピンは、径外方向に配置された同軸心のカムスリーブ９４に設けられたカム溝９２に係合している。カムスリーブ９４は、内側肩部９６を備え、この内側肩部は、カム従動部材８８と肩部９６との間に介設されたコイルスプリング９８の座とされている。スプリング９８は、カム従動部材８８を、図１２に示す矢印Ａ方向にバイアスするので、各ドエルピン９０は、カム溝９２の一端側に各々係合する。
【００２１】
リベット供給装置６０は、後部シリンダキャップ１００を備え、この後部シリンダキャップには、室１０４に加圧ガスを供給してピストン７６を矢印Ｂ方向に駆動するため、通路１０６を通してピストン室１０４と連通する第１取付け部品１０２が設けられている。第２取付け部品１０８は、シリンダキャップ１００に設けられ、ロッド７２内部に設けた中央通路１１２内に伸びる管１１０と通路１０９を介して連通している。O−リング１１３は、管１１０と中央通路１１２との間に設けられている。一対の空気管１１５a、１１５b（図３参照）は、リベット供給装置６０を制御可能に動作させるため、第１及び第２取付け部品１０２、１０８に各々連結されている。加圧空気が、空気管１１５a及び第１取付け部品１０２を通して供給されると、ピストン７６は矢印B方向に駆動され、そこで、ロッド７２は、本体チューブ７０外側まで伸びることになる。ピストン停止部材８２が、カム従動部材８８と係合すると、カム従動部材８８はスプリング９８のバイアスに抗して押圧される。ドエルピン９０が、カム溝９２のほぼ螺旋状側面に沿って動くと、カム従動部材８８、それに従ってロッド７２の回転が誘起される。
【００２２】
図６及び図９において、リベット供給装置６０のロッド７２及び供給アーム７４は、図１２の断面図に示されるような、格納位置にある。格納位置では、供給アーム７４の端部内に設けられた搬送ブッシュ１１４は、リベット供給管３０の受けブッシュ１１６に対向して配置される。吸込み圧力は、空気管１１５a、第２取付け部品１０８、ロッド７２内の中央通路１１２、これと連通した供給アーム７４内の通路１１８、次に、これと連通した搬送ブッシュ１１４内の中央通路１２０を通して供給される。リベットRが、逃し止め機構２６からリベット供給管３０によって搬送された後、このリベットは上記吸込み圧力により保持される。この時、加圧ガスが第１取付け部材１０２を通して供給され、ピストン７６が本体チューブ７０に沿ってスライドし、ピストン停止部材８２がカム従動部材８８に係合している間は、第２取付け部材１０８からの吸込み圧力は維持される。図７及び１０は、ピストン停止部材８２がカム従動部材８８と係合した時点における、ロッド７２及び供給アーム７４の向きを示している。この時、ピストン停止部材８２は、スプリング９８のバイアス力に抗して、カム従動部材８８をカムスリーブ９４に対して動かすため、ドエルピン９０は、ほぼ螺旋状のカム溝９４に沿って移動し、カム従動部材８８及びロッド７２をカムスリーブ９４に対して回転させ、その結果、ロッド７２及び供給アーム７４は、図８及び図１１に示すように方向付けられる。ピストン７６が最も伸長した位置に達した時、ロッド７２は、一杯に伸ばされ、供給アーム７４は、引張りアダプタ及びジョーケース４３/４４のノーズ部１２４と一直線上に位置するように回転される。その際、正圧が、第２取付け部材１０８を通して導かれるため、リベットは、間隙を横切って取付け工具４３/４４のノーズ部１２４に吹き飛ばされ、そこで、真空によって適切な場所に保持される。第３取付け部品１２８は、リベット供給装置６０内に設けられ、空気管１３０（図３参照）に連結されている。第３取付け部品１２８は、ピストン室１０４の第２端側と連通しており、加圧ガスをピストン７６の第２側に供給し、ピストン７６をその格納位置に押しやるため、供給アーム７４は、再装填サイクルを開始するためリベット供給管３０の受けブッシュ１１６と再び一直線上に位置するようにされる。後部シリンダキャップ１００は、ピストン室１０４の第１端側をシールするO−リング１３２を備えている。カムスリーブ９４には、ピストン室１０４の第２端側を密封して閉塞する一対のO−リング１３４が設けられている。前端キャップ１３６は、カムスリーブ９４の解放端内に設けられている。テフロンワッシャ１３８及びシール/シールスリーブアセンブリ１４０は、カムスリーブ９４の開口内部において、ロッド７２の周囲に設けられている。ピストン７６には、磁気リング１４２が設けられており、この磁気リングは、ピストン７６の位置を検知する外部センサ（図示せず）と協働する。ピストン７６が格納位置に戻されると、上記外部センサは、上記コントローラに信号を送り、他のリベットを上記工具に送るように逃し止め機構２６を作動させる。
【００２３】
ピストン７６には、図１５に示されるように、一対の穴１４６が設けられている。穴１４６は、図１６に示されるように、リベット供給装置用調整工具１５０が係合できるように設定されている。調整工具１５０は、円筒状本体部１５２、及び押えねじ１５６によって本体部１５２に取付けられたハンドル１５４を備えている。一対のドエルピン１５８は、本体部１５２の端部に差し込まれている。ロッド７２の角移動量を調整するため、シリンダキャップ１００が本体チューブ７０から取外された後、調整工具１５０が本体チューブ７０内に挿入され、ドエルピン１５８をピストン７６の穴１４６に係合する。調整工具１５０を介してピストン７６をロッド７２に対して回転させると、ピストン７６がロッド７２に対しねじ係合されているため、ピストン７６の回転により、ピストン停止部材８２とピストン７６との間の距離が調整される。ピストン停止部材８２とピストン７６との間の距離は、ロッド７２及び供給アーム７４の角移動量を決定する。このように、上記ロッドが一杯に伸ばされた位置における供給アーム７４の角方位を、単に、シリンダキャップ１００を取外し、調整工具１５０を使いピストン７６を調整することによって、簡単に調整することができる。
【００２４】
ロッド７２に関する“行程（throw）”、つまり移動距離を調整するため、ピストン停止部材８２をロッド７２に対し調整することができる。換言すると、ピストン停止部材８２とロッド７２との間のねじ係合を調整することにより、ピストン停止部材８２とカム従動部材８８との間の距離が調整される。この距離は、ロッド７２及び供給アーム７４の“行程”を決定する。従って、本発明のリベット供給装置６０を異なる長さを持つ異なる寸法のリベットにおいて利用するため、カムスリーブ９４を、ロッド７２、供給アーム７４、及びピストン７６と共に本体チューブ７０から外に引き出せば、ピストン停止部材８２を、ロッド７２のねじ切り部７８に対し回転調整することが可能となる。
【００２５】
リベット供給装置６０の“行程”は、異なる寸法のリベットへの切替えが要求される際、調整される。ロッド７２及び供給アーム７４の角移動量の調整は、供給アーム７４の搬送ブッシュ１１４が、一杯に伸ばされたリベット供給位置において、取付け工具１２６のノーズ部１２４とうまく一直線上に位置しない場合に必要とされる。上記リベット供給装置に変更を加え得ることが予想されるが、その場合、角移動量が調整されるという方法により、上記“行程”は調整され、さらに、上述されたような実施例で“行程”が調整されるものと類似した方法で、角移動量は調整され得る。
【００２６】
以下、図１７乃至２４に沿って、本発明の改良された逃し止め機構２６が記述される。逃し止め機構２６は、トラック２４の底部に取付けられた逃しハウジング１７０を備えている。リベット抱え込みブロック２８は、逃しハウジング１７０内にスライド可能に収容されており、リベットRを受入れ保持するための凹部１７２備えている。抱え込みブロック２８は、ピストン（図示せず）に連結された駆動ロッド１７４に連結されており、この駆動ロッドは、空気シリンダ１７６内に配置されている。駆動ロッド１７４は、抱き込みブロック２８の一側に配置され長溝１８０に受入れられるヘッド部を有する端部取付け部品１７８を備えている。溝１８０は、端部取付け部品１７８を収容するT型断面を有する。凹設されたリベット収容溝１７２は、図２３に示すように、その上にリベットフランジを載せる肩部１８２、及びそこにマンドレルを収容するマンドレル収容溝部１８４を有する。リベット収容溝１７２及びマンドレル収容溝１８４の各々は、傾斜端部１７２a、１８４aを、それぞれ備えている。傾斜端部１７２a、１８４aは、抱え込みブロック２８が供給位置に移動する時、次に通路から出される順にある第２リベットを邪魔にならない所に転がし、それを通路２４に押し戻すカム表面を備えているので、逃し止め機構内に無理やり詰め込まれるのが防止される。駆動ロッド１７４の端部取付け部品１７８は、溝１８０を自由にスライドできるようになっているので、抱え込みブロック２８は、単に、上方に持ち上げることにより、図１９に示されるように、逃し止めハウジング１７０から取外すことができるので、本発明の逃し止め機構２６が、異なる寸法のリベットを用いて利用するために交換される間、異なる寸法のリベットを収容する溝１７２を有する抱え込みブロック２８の交換、及び駆動ロッド１７４の端部取付け部品１７８との連結を、迅速かつ簡単に行うことができる。
【００２７】
抱え込みブロック２８は、上部プレート１９０を抱え込みハウジング１７０上に設けることによって、逃し止めハウジング１７０内に保持される。上部プレート１９０は、逃し止めハウジング１７０から上方に伸びた位置決めピン１９４を受入れる一対の穴１９２を備えている。位置決めピン１９４は、蝶ねじアセンブリ１９６が上部プレート１９０を逃し止めハイジング１７０に固定するように、上部プレート１９０を適所に保持する。蝶ねじアセンブリ１９６は、ピボットピン１９８によって逃し止めハウジング１７０に枢着された揺動ボルト１９７を備えている。揺動ボルト１９７は、上部プレート１９０の一側に配置された溝２００内に受入れられ、上部プレート１９０の上面は、蝶ナット２０２により下方に締付られる。
【００２８】
締付リング２０４は、上部プレート１９０上に設けられており、逃し止め案内管２０６を包囲している。リベット供給管３０は、逃し止め案内管２０６に取付けられ、締付リング２０４により適所に保持される。加圧空気源は、空気管２０８によって逃し止めハウジング１７０の底部に供給され、リベット収容溝１７２に在るリベットRをリベット供給管３０に押し込む。抱き込みブロック２８は、リベットがトラック２４から受入れられ、抱え込みブロック２８のリベット収容溝１７２内に保持されている第１装填位置から移動される。その際、シリンダ１７６は、駆動ロッド１７４が抱き込みブロック２８を第２リベット供給位置に移動させるように、空気管２１０（図３参照）により加圧され、上記第２リベット供給位置において、リベット収容溝１７２は、空気管２０８と上部プレート１９０上に配置された逃し止め案内管２６とを連通し、その結果、リベットRはリベット供給管３０を通して供給されることになる。駆動ロッド１７４及び抱え込みブロック２８を“hose”、つまり装填位置に戻すために、空気管２１１（図３参照）により、他の加圧ガス源がシリンダ１７６に連通する。
【００２９】
異なる寸法のリベットへの交換の間、又は洗浄、メインテナンスの間、蝶ナット２０２を緩めると共に遥動ボルト１９７を上部プレート１９０から外すようにピボット旋回させて、上部プレート１９０を逃し止めハウジング１７０より取上げることによって、上部プレートを、逃し止めハウジング１７０から簡単に取外すことができる。同時に、単に、抱え込みブロック２８を上方に持ち上げ、端部取付け部品１７８を溝１８０の外にスライドさせ、抱え込みブロック２８を駆動ロッド１７４の端部取付け部品１７８から取外すことによって、抱え込みブロック２８を取外すことができる。改良された逃し止め機構２６により提供された迅速な交換、洗浄、及びメインテナンスの能力は、本発明のリベット打ちシステムの効率を高める。
【００３０】
図３において、リベット締結工具１２は、機械加工されたアルミニウムハウジング４３ｂ内に液圧ピストン４３aを設けた引張りヘッド４３を備えている。このピストンは、継手を介してジョーケース４４に連結され、作動の間、例えば、液圧ホース２１２によって液圧ピストン４３aに液圧が供給される間、ジョー４４は、ノーズ部から移動し、リベットマンドレルを拘束する。継続される移動により、標準リベットを効果的に締付るために充分な力とストロークが与えられる。液圧が取除かれると、直に、ピストン４３aをその最前方位置に戻すように、引張りヘッド４３には、空気管２１４を介して油圧ピストン４３aの反対側に空気圧が供給されるようになっている。
【００３１】
液圧供給管２１２は、遠隔制御増圧器４０に連結されている。図２５に示すように、遠隔制御増圧器４０は、増圧室スリーブ２２２を有する増圧室２２０を備えている。空気ピストン２２４は、増圧室２２０内にスライド可能に収容されており、この空気ピストンには、増圧室スリーブ２２２に係合するシール２２６が設けられている。ロッド２２８は、空気ピストン２２４に取付けられており、液圧オイル２３２が満たされたラムハウジング２３０内の密封された円筒状開口内に伸びている。シール２３３は、ロッド２２８とハウジング２３０との間に設けられている。空気管２３４の形をとる加圧空気源は、弁２３６に連結されており、この弁は、増圧室２２０の第１端部と連通するクイックダンプ排出弁２３８に連結されている。空気管２４０の形をとる第２の加圧空気源は、増圧室２２０の第２端部２４２に連通するように設けられている。クイックダンプ排出弁２４４は、増圧室２２０の第２端部２４２に連通するよう設けられている。ラムハウジング２３０は、複数の取付け部品によって液ホース２１２に連結されている。
【００３２】
高液圧スイッチ２５０及び低液圧スイッチ２５２は、液圧通路２１２と連通するよう設けられている。空気ピストン２２４に供給される空気圧は、ロッド２２８により、より小さな断面を持った液圧オイル柱２３２を排出させる。上記ピストン面に作用する多量の空気により、ピストン２２４及びロッド２２８は、上方に押される。空気ピストン２２４とロッド２２８の上面との面積差は、低空気圧から高液圧を生み出すことを可能とする。
【００３３】
空気ピストン２２４が上方に移動すると、排出ダンプ弁２４４は、ピストン２２４の上面にある空気を排出するために開かれる。高圧オイル柱２３２は、液圧ホース２１２を通して流れ、引張りヘッド４３の液圧ピストン４３a後退させ、リベットを締結する。
【００３４】
マンドレルの切断が、下記の様に、液圧スイッチ２５０及び２５２によって検出された時、コントローラ３４は、弁２３６の作動を停止し、調整された供給空気をクイックダンプ排出弁２４４経由で空気ピストン２２４の上面に供給する遠隔制御弁（図示せず）を作動させる。リベット締結工具１２内に配置された引張りヘッド４３のピストン４３a背部の空気と、空気ピストン２２４上面の空気バブルとの連結によって、引張りヘッド４３とジョーケース４４は、格納位置に戻される。空気ピストン２２４上面の戻し空気は、室２２０の上端部、つまり第２端部２４２が増圧室スリーブ周囲及び大気ベントされているため、圧力が立ち上がることはない。スリーブ２２７には、上部端において空気ベント通路を形成する複数の凹部２２２aが設けられている。室２２０には、その下部に複数のベント穴２２０aが設けられている。室２２０の上面に導入される空気流量とスリーブ２２２を通じて漏出する能力との差は、空気ピストン２２４を戻すアシスト力に相当する。増圧室２２０の上部空気をベントすることなく、空気ピストン２２４の上面に相当な圧力を供給し、ロッド２２８を急速に引き抜き、シール２３３を通して液圧通路に空気を導入させることも可能である。増圧室２２０の上面部の大気ベントは、圧力増加を制限することにより、圧力増加の可能性を排除する。空気ピストン２２４上面への空気供給は、リベット打ちシステムコントローラ３４によって制御され、約１秒後に停止される。
【００３５】
迅速な装填及び締付のサイクルを達成するため、本発明の遠隔制御増幅器の設計は、全システムの復帰をアシストすべく、増圧ピストン２２４の上面に低圧バブルを形成し、取付け工具１２６の引張りヘッド４３の戻しスピードを短縮している。
本発明の増圧器４０を利用することによって、単に、引張りヘッド４３のピストン背部の空気圧を利用し、引張りヘッド４３のピストン前方のオイルを、ホース２１２を介して戻すようにして、空気ピストン２２４をその初期位置までに戻すものと比較し、本発明による戻しスピードは、約半分に短縮される。
【００３６】
一連のリベット締結及びマンドレル回収シーケンスは、図３により説明される。トリガ６６が押される時、コントローラ３４は遠隔制御増幅器４０を作動させ、この遠隔制御増幅器は、引張りヘッド４３に液流体を供給し、引張りヘッド４３を後退するように駆動する。トリガ６６が押される時に、コントローラ３４は、“リベット締結”ウインドウ、つまり時間周期を開始する。その際、ジョーケース４４は、リベットマンドレルを把持し、締結プロセスを開始する。液圧が立ち上がる際、高、低圧力スイッチ２５０、２５２は、各々、締結が開始される際の圧力増加を検知し、ラッチ回路をセットする。高圧力スイッチ２５０が再び低に落ちる時、コントローラはリベット締結が完了したと推定する。
【００３７】
図２７は、一般的なリベット締結特性を示し、ここにおいて、時刻ｔ₀で、トリガ６６の作動によりリベット締結シーケンスが開始し、リベット締結ウインドウが開始される。時刻ｔ₁で、マンドレルがジョー４４によって把持され、液圧が低圧状態で立ち上がり始める。低圧力スイッチ２５２は、時刻ｔ₂で低圧極限値P_L以上に上昇する液圧を検知し、一方で、高圧スイッチ２５０が時刻ｔ₃で高圧極限値P_H以上に上昇する液圧を検知する。時刻ｔ₄で、マンドレルが破断すると、液圧は急速に低下し、さらに、時刻ｔ₅で、この圧力が高圧極限値P_H以下に低下したのを高圧スイッチ２５０によって検知し、ここでコントローラ２５０は、リベット締結が完了したと推定する。この時、遠隔制御増圧器４０に対する作動圧を停止すると共に、戻し空気の作動が開始され、同時に、工具引張りヘッド４３の戻しが開始される。コントローラ３４は、マンドレルMの回収を監視するため、マンドレル回収ウインドウを開始する。この時間間隔は、調整可能で、例えば、マンドレルが完全に解放、回収される通常の時間より２０％長いもの（例えば、一般的なマンドレル回収時間である２秒に対し約３秒）に設定できる。引張りヘッド４３が戻される際、工具ジョー４４は開かれ、マンドレルMは解放され、マンドレルは、真空圧により、マンドレルセンサ５０を通過して回収容器４４内に吸引される。マンドレルセンサ５０を通過する際、マンドレル回収ウインドウはリセットされる。上記工具が最も前方に戻された際、リベット供給装置６０は、上記工具のノーズ部１２４内に新しいリベットを装填する。高い締結/装填スピードは、回収通路内に２本ものマンドレルを同時に受け入れることを可能とするため、２つ（時にはそれ以上）の分離したマンドレル回収ウィンドウが必要とされる。２つのマンドレル回収ウィンドウを持つ場合、第１のマンドレル回収ウィンドウは、第１のマンドレルがマンドレルセンサ５０を通過するや否や第3のリベットに利用できる。これら２つのタイマ（又は、ウィンドウ）は、プロセス中、連続的に次々と再利用される。
マンドレルの回収が禁止されるたとすると、これは、マンドレルセンサ５０がマンドレルの通過を検出する前に、マンドレル回収ウィンドウにより、時間切れが検知されたということである。２つのマンドレル回収ウィンドウを持つ場合、回収通路内に２本ものマンドレルを存在させることが可能であるが、上記故障が、全締結機能を禁止してから、解消、リセットされるまで、その限りでない。
【００３８】
上記リベット締結工具は、工具に装填されたリベットが存在するかどうかを判断するセンサを使用していない。上記制御システムでは、リベット装置が予定の装填を完了したかを推定している。締結プロセスの間、圧力スイッチ２５０、２５２を監視することによって、正常な状態であるか否かが検証される。上記スイッチ２５０、２５２が、リベット締結ウインドウ以内、例えば、引張りヘッド４３がほとんど最後退位置まで移動するのに必要な時間内（例えば、４０ｍｓ）、で圧力検出する場合、上記したように、リベットは、装填されプロセス中にあると認識される。トリガ６６が作動されている時、ノーズ部１２４内にリベットが存在しないとすると、上記スイッチ２５０、２５２は、リベット締結ウィンドウ内に圧力の立ちあがりは検知せず、マンドレル回収ウィンドウを開始せず、リベット供給装置６０の装填シーケンスを起動する。従来のマンドレル回収システムを利用する自動リベット締結システムと比較し、本発明の制御シーケンスは、リベット打ちシステムの操作スピードを向上する。従来システムにおいては、リベット締結工具は、既に使用済みのマンドレルがマンドレルセンサを通過して収容されるまで装填は行うことができない。しかし、本発明によれば、第１リベットを締結し、その後、マンドレル回収システムに係るマンドレルセンサにマンドレルが到達する前に、第２リベットを締結することが可能である。このように、作業者は、第２リベットの作業を行う前に、マンドレルが検知される待つ必要はない。
【００３９】
さらに、本発明の制御システムによれば、マンドレルの破断が検出されるや否や、引張りヘッドに対する液圧供給が停止されるので、引張りヘッドは、直に開始位置に戻され、他のリベット締結シーケンスを開始する準備を整えることができる。このように、マンドレル破断が検出された後、上記システムは、もはやそれ自身をリセットする必要がないので、本発明によるリベット締結工具の操作スピードは高められる。
【００４０】
本発明は上記の如く説明されたが、本発明は多くの方法により変更され得るのは明らかである。このような変更は、本発明の精神、範囲を逸脱するものとはみなされず、当業者にとって明らかな全てのこのような変更は、本発明の請求範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のポータブル自動送りリベット打ちシステムを使用している作業者の透視図。
【図２】 本発明によるポータブル自動送りリベット打ちシステムの種々のモジュール部品を説明する本発明のポータブル自動送りリベット打ちシステムの透視図。
【図３】 本発明の自動送りリベット打ちシステムの各モジュール、及び相互の連結を示す概略図。
【図４】 本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
【図５】 本発明によるリベット締結工具の左側面視による透視図。
【図６】 ３つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
【図７】 ３つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
【図８】 ３つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す本発明によるリベット締結工具の右側面視による透視図。
【図９】 ３つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す左側面視による透視図。
【図１０】 ３つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す左側面視による透視図。
【図１１】 ３つの異なる作動位置にあるリベット供給装置を各々示す左側面視による透視図。
【図１２】 本発明によるリベット供給装置の断面図。
【図１３】 本発明によるリベット供給装置のカムスリーブの一部断面図。
【図１４】 図１２の、１４−１４線断面図。
【図１５】 本発明によるリベット供給装置のピストンの端面図。
【図１６】 本発明によるリベット供給装置用調整工具の側面図。
【図１７】 本発明による送りボウル及び逃し止め機構の透視図。
【図１８】 図１７に示された送りボウル及び逃し止め機構の異なる角度からの透視図。
【図１９】 上部プレートを取外した状態での本発明の逃し止め機構の透視図。
【図２０】 上部プレートを組付け位置に配置した状態での図１９に示された逃し止め機構の透視図
【図２１】 本発明によるリベット案内通路及び逃し止め機構の上面図。
【図２２】 上部プレートをその組付け位置に固定する蝶ねじを説明する本発明による逃し止め機構の側面図。
【図２３】 本発明による逃し止め機構の抱き込みブロックの透視図。
【図２４】 本発明による駆動ロッドのヘッドを受入れる溝を説明する図２３に示された抱き込みブロックの側面図。
【図２５】 本発明による遠隔制御増圧器の断面図。
【図２６】 本発明の中央アセンブリの接続部品を説明する本発明によるポータブル自動送りリベット打ちシステムの透視図。
【図２７】 オーバタイムを想定した液圧を持つ一般的リベット締結特性、及びマンドレルの検出が検知される間のウィンドウを説明する説明図。
【符号の説明】
１２ リベット締結工具、２４ 送りトラック、２６ 逃し止め機構、２８ 抱え込みブロック、３０ リベット供給管、３４ 電気制御モジュール、３６ 空気制御モジュール、４０ 遠隔制御増圧器、４３ 引張りヘッド、４３a 液圧ピストン、４４ ジョーケース、４７ マンドレル回収システム、５０ マンドレルセンサ、６０ リベット供給装置、７０ 本体チューブ、７２ ロッド、７４ 供給アーム、７６ ピストン、９４ カムスリーブ、８２ ピストン停止部材、８８ カム従動部材、９２ カム溝、９８ スプリング、１１２ ロッド内の中央通路、１１８ 供給アーム内の通路、１７０ 逃しハウジング、１２４ ノーズ部、１７２ リベット収容溝、１７２a・１８４a 傾斜端部、１７４ 駆動ロッド、１７６ 空気シリンダ、１７９ 端部取付け部品、１８０ 長溝、１９０ 上部プレート、１９４ 位置決めピン、１９６ 蝶ねじアセンブリ、１９７ 揺動ボルト、２００ 溝、２１２ 液圧ホース、２２２ 増圧室スリーブ、２２４ 空気ピストン、２３０ ラムハウジング、２３８ クイックダンプ排出弁、２５０ 高液圧スイッチ、２５２ 低液圧スイッチ、R リベット、M マンドレル。

Claims (4)

1. ハウジング内に配置された油圧ピストンを有する引張りヘッドと、
   前記油圧ピストンに連結されると共に、前記引張りヘッドによってリベットマンドレルを把持するよう駆動され、前記油圧ピストンの連続した移動によってリベット締結に必要な力を供給するジョーケースと、
   ピストン室内に配置された空気ピストンと、該空気ピストンに連結されると共に前記引張りヘッドに連通する油圧通路に連結されたラムハウジング内に伸びるロッドとを有し、前記空気ピストンが前記ロッドより大きな断面を有するようにした遠隔制増圧器と、
   前記ピストン室の第１端部に連通する加圧ガスの第１供給源と、
   前記ピストン室の第２端部に連通する加圧ガスの第２供給源とを備え、
   前記ピストン室の第２端部は、大気にベントされており、
   前記ピストン室は、室スリーブを有し、前記ピストン室の第２端部は、室スリーブの周囲にベントされている、
   ことを特徴とするリベット締結工具。
2. 前記室スリーブは、前記ピストン室の前記第２端部に空気のベント通路を形成する少なくとも１つの凹部をその上端に備えたことを特徴とする請求項１に記載のリベット締結工具。
3. 前記ピストン室の前記第1端部には、クイックダンプ排出弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリベット締結工具。
4. 前記ピストン室の前記第２端部には、クイックダンプ排出弁が設けられていることを特徴とする前記請求項３に記載のリベット締結工具。

Images