JP5529005B2 - 装着装置並びに締結要素を供給する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、装着装置内に締結要素を供給する供給装置、締結要素を接合位置に供給する供給チャンネル、及びこれらの構成部品と共に使用する装着装置であって、締結要素を接合する、特にボルト、リベット、打ち抜きリベット及び釘を装着するための装着装置に関する。

従来、種々の構造の装着装置が知られている。これらの装置は、リベット、ボルト、又は他の要素（まとめて締結要素と呼ぶ）を接合するものである。装着装置は、構造や適用分野により、それぞれの締結要素のための異なる供給装置と共に機能する。その様な装着装置の例が特許文献１に記載されている。この装置を使用して、例えば、ボルトが高速で工作物内にねじ込まれる。

従来技術においては、それぞれの装着装置への締結要素の供給は種々の方法で行われていた。ある方法によれば、締結要素は、バネの力によってマガジンから装着装置の供給チャンネル又は供給チャンネルの近傍へ押し動かされる。その後、装着装置のパンチを用いて、締結要素の接合工程が行われる。また、支持ストリップを用いて締結要素を供給することも知られている。その様な支持ストリップ上で、締結要素は均一に離間された保持位置に連続して保持されている。装着装置内において、締結要素は、接合用のパンチに送るために保持位置から取り出される。

ＤＥ２０ ２００６ ０１６ ５０４

従来技術による供給装置及び供給方法の欠点は、要求される位置精度或いは要求される頻度で締結要素を供給できないことがよくあることである。また、締結要素の位置決めを支援するために環状部材（rondel）を使用するため不利である。何故なら、これによって追加の製造経費、従ってコストが発生するからである。従って、一般には、種々の情況が接合手続きを妨げ、時間の損失や追加のコストを引き起こす。

従って、本発明の目的は、従来技術の欠点を克服できる、供給装置、供給チャンネル、これらの構成部品を備えた装着装置、及び締結要素を供給するための方法を提供することである。

上記の目的は、独立請求項１による供給装置、独立請求項１６、２０及び２３による供給チャンネル、独立請求項２７及び３８による装填装置、独立請求項４３による装着装置のためのローラプレッサ、独立請求項４６、４７及び４８による装着装置、独立請求項５２による締結要素供給方法、並びに独立請求項５３及び６０による締結要素接合方法によって達成される。本発明の有利な設計及び更なる展開は以下の記載、添付の図面及び従属請求項に記載されている。

本発明による供給装置は、支持体に保持された締結要素、特にリベット、ボルト、釘を装着装置へ供給する供給装置であって、支持体は、均一に離間された締結要素保持位置を有し、供給装置は以下の特徴を有する：前進位置と原位置即ちベース位置へ移動可能なスライドと、第１の端部が旋回可能にスライドに取り付けられ第２端部が支持体に係合する前進アームとを有し、スライドの移動を支持体に伝達でき、これにより締結要素を装着工具のパンチの下方の供給位置に位置決めできる。

供給装置により、締結要素を有する支持体が、スライドの好ましくは直線運動によって段階的に前方へ移動される。各ステップにおけるこの移動量は、締結要素の隣接する二つの保持位置の間の距離である。この様に、各ステップにより、新しい締結要素がパンチの下方の供給位置に供給される。スライドの直線運動は、前進アームによって支持体に伝達される。前進アームは支持体に側方から係合し、支持体は、スライドと支持体との間の少なくとも一移動方向の積極的なロック接続により前方に移動させることができる。スライドの移動により締結要素が供給位置に着くや否や、接合位置の方向へ移動するパンチによって締結要素が支持体から分離する可能性がある。更に、重力、圧縮空気又は他の効果によって締結要素が供給位置において支持体から分離され、装着装置の供給チャンネルに向けて放出される可能性がある。このように構成された供給装置は、高速で締結要素を供給することができ、使用される支持体により問題なくその後に締結要素を再供給できる。

供給装置の好ましい一設計によれば、スライドは、空気によって作動されるピストンシリンダ駆動装置を用いて直線的に移動できる。更なる代替設計によれば、空気によって作動されるピストンシリンダ駆動装置は、パンチの、即ち、一般的には装着装置の接合移動に合わせて駆動装置を最適に調節できるように同期される。更に、この駆動装置は、装着装置のパンチの移動と独立して作動できる。更なる代替設計によれば、空気圧ピストンシリンダ駆動装置は、同様に空気で作動される装着装置のパンチの戻り空気を用いて作動される。しかし、この場合、電磁気的駆動装置、圧電セラミック駆動装置、又は純機械的駆動装置等の他の調整要素もスライドのために使用できる。

支持体の制御された前進運動を得るために、前進位置にある供給装置のスライドは、バネを用いて原位置の方向に付勢されており、バネ予荷重を用いることにより、スライドを原位置に移動させることができ、スライドの移動を用いて支持体を１保持位置分だけシフトできる。これは、バネ予荷重によるスライドの前進位置から原位置即ちベース位置への移動により、支持体は、締結要素と共に１保持位置分だけ前方に移動されることを暗示している。これにより、接合工程の後、支持体内の次の締結要素の装着装置の接合位置への供給が保証される。

更なる実施形態によれば、スライドの原位置から前進位置への移動中に支持体の移動が阻止されるように支持体に係合する阻止手段を設けることが好ましい。この阻止手段は、例えば、ハウジングに旋回可能に取り付けられた阻止アームによって実施される。他の代替の形態では、接合の間、支持体内に位置する開口を通過して延在する装着装置のパンチが、スライドの移動中に支持体のための阻止手段を形成する。更なる実施形態によれば、使用する支持体に摩擦ブレーキが設けられており、支持体の前進中は、支持体は過度に加速されない。例えば、バネが、支持体を装着装置のハウジングに対して押圧することによって摩擦ブレーキとして働く。これにより、支持体とハウジングとの間の摩擦により、支持体がその締結要素供給機能に適合して移動する程度に支持体の移動が減速される、即ち妨げられる。その様な摩擦ブレーキは、例えば、前進移動中における支持体の過剰な加速度を弱めるために、支持体の慣性と対抗する。

本発明の異なる代替の形態によれば、供給装置の支持体は、連続的に配置された保持位置を有するストリップマガジン、又はリング状の回転マガジンであって、回転マガジンの円周方向に保持位置が配置された回転マガジンによって構成される。ストリップマガジンの場合は少なくとも一方の長手方向側面、回転マガジンの場合は外周表面に、逆さとげ状構造体が設けられており、スライドの前記した前進アームにより、ストリップマガジン、そして回転マガジンも１方向のみに段階的に移動させることができる。

ストリップマガジン内の保持位置は開口で形成されており、開口内には、締結要素の少なくとも一部が保持されている。回転マガジンは、保持位置の各々にチャンバを有し、各チャンバ内に締結要素を正しい位置方向で保持できる。保持位置にある回転マガジンのチャンバを底側で閉止するために、回転マガジンはプレートの上に配置されており、少なくとも１個の供給位置において、プレートは開口を有し、この開口を通して締結要素をチャンバから解放できる。この開口、即ち供給位置は装着装置の供給チャンネルの真上に配置することが好ましいため、各締結要素は回転マガジンから供給チャンネル内に直接落下するか、圧縮空気、衝撃又は方向を持った動作の影響により押し動かされ、回転マガジンから装着装置の供給チャンネルへと移動される。従って、最初に締結要素をチャンバから供給チャンネルに移動し、その後締結要素を接合するために、供給位置にあるプレートの開口を通って装着装置のパンチを移動させることができる可能性もある。従って、回転マガジンの回転とチャンバの供給位置での位置決めにより、チャンバは、供給チャンネルの構成要素、即ち供給チャンネルの延長部分になる。即ち、チャンバは、供給チャンネルに対して同軸的に位置合わせされる。

更に、回転マガジンがカバープレートで覆われ、これにより回転マガジンの上側でチャンバがプレートによって覆われることが好ましい。このカバープレートは、少なくとも１個の装填位置において開口を有し、この開口を通して、締結要素をチャンバ内、従って回転マガジン内に供給できる。供給位置と装填位置は回転マガジンの周方向の異なる位置に設けられているため、即ち、カバープレートの開口と回転マガジンの下側のプレートの開口は上下方向に互いに位置が整合されていないため、締結要素を接合工程に送り、これと同時に新しい締結要素を回転マガジンのチャンバに装填できる。この設計により、締結要素の接合と、提案された供給装置による締結要素の装着装置への更なる供給に関して更なる時間の節約の可能性を提供する。

また、本発明は、締結要素、特にリベット、ボルト、釘を接合位置に供給できる装着装置のための供給チャンネルであって、チャンネルの長手方向に延在するスロットを有する中空円筒供給チャンネルを備えると共に、スロットを通ってチャンネル内に半径方向に突出するバーが移動可能に配置されていることを特徴とする装着装置のための供給チャンネルを開示する。

軸方向に延在するバーが中空円筒供給チャンネル内に突出しており、これにより、中空円筒供給チャンネルの断面を狭くする。この断面の減少は、接合すべき締結要素の断面に適合されており、バーは、供給チャンネル内に締結要素の断面よりも小さい断面を作る。この様にして、締結要素は、これらのバーの間でクランプされると同時にこれらのバーによって減速される。バーの調節可能な（半径方向内側に作用する）クランプ力を発生できるようにするために、バーはバネを用いて付勢される。このバネは、例えば、同様に軸方向に延在し、バーを中空円筒チャンネル内に押圧する螺旋バネである。また、中空円筒チャンネルに沿って互いに軸方向に離間された個々のバネ要素、即ちバネリングを使用することも考えられる。中空円筒チャンネルを次第に狭めるバーを配置することにより、締結要素が減速されると共に、供給チャンネルの軸方向に向けられる。更に、減速により、接合工程中に前進した締結要素に装着装置のパンチが再び到達し、パンチの締結要素との接触、特にボルトとパンチの隣接する面の平行接触により、締結要素の位置合わせが供給チャンネル内で行われることを保証する。

また、本発明は、それを通して締結要素、特にリベット、ボルト、釘を接合位置に供給できる装着装置のための供給チャンネルであって、内部と外部を有する中空円筒チャンネルの内部が、特定の長さに亘って供給チャンネルを徐々に狭めるための複数のブレーキシューから構成されており、締結要素が供給チャンネルを通って移動している間に締結要素をブレーキシューと接触させるために、ブレーキシューには、供給チャンネルの半径方向に予め張力が加えられていることを特徴とする装着装置のための供給チャンネルを開示する。好ましくは、これらのブレーキシューは、中空円筒チャンネルの中心の周囲に同心的に配置され、各々が同一の長さを有している。更に、それらは、中空円筒チャンネルの中心の方向にバネによって付勢されている。

ブレーキシューを備えた供給チャンネルの設計は、チャンネル内に半径方向に突出するバーを備えた上記の供給チャンネルと同じ機能を達成する。ブレーキシューは中空円筒チャンネル内に突出し、これにより、ブレーキシューの領域において、中空円筒チャンネルの内径を減少させる。ブレーキシューは、中空円筒チャンネルの中心の方向にバネによって付勢されているため、この領域において、中空円筒チャンネルの直径は到来する締結要素によって大きくされる。即ち、締結要素が、バネの付勢力に対抗してブレーキシューを中空円筒チャンネルの中心から離れる方向に押圧する。この構成により、供給チャンネル内における締結要素の減速並びに好ましくは保持及び位置決めを行うことができる。

また、本発明は、締結要素、特にリベット、ボルト、釘を接合位置に供給できる装着装置のための供給チャンネルであって、内部と外部及び第１と第２の端部を有する中空円筒チャンネルが設けられ、装着工程中の締結要素が中空円筒チャンネルの第２の端部から出て行き、中空円筒チャンネルの第２端部の近傍に圧縮空気コネクタが設けられ、この圧縮空気コネクタを介して圧縮空気を中空円筒チャンネル内に、好ましくは、中空円筒チャンネルの第１端部の方向に吹き込み、吹き込まれた圧縮空気によって締結要素を減速できるようにしたことを特徴とする装着装置のための供給チャンネルを開示する。

ここで述べられた供給チャンネルは、中空円筒チャンネル内の締結要素の運動に対抗する吹き込まれた圧縮空気を使用して制動径路を実現している。パンチを使用した締結要素の装着工程が始まる前は、締結要素は、吹き込まれた圧縮空気の対抗圧力に抗して供給チャンネル内へ移動しなければならい。吹き込まれた圧縮空気の圧力（好ましくは、１から６バール）は、中空円筒チャンネルを通しての移動の間に締結要素が減速又は停止されるように変更できる。更に、吹き込まれた圧縮空気は、中空円筒チャンネル内を移動する締結要素全体に作用し、締結要素は中空円筒チャンネル内で位置合わせされる。

圧縮空気は、圧縮空気チャンネル、好ましくは、２個〜４個の圧縮空気チャンネルを用いて中空円筒チャンネル内に吹き込まれる。なお、圧縮空気チャンネルは、半径方向に外側から内側に向かって延びており、中空円筒チャンネルの第１の端部の方向に傾斜している。更に、圧縮空気チャンネルを圧縮空気源に直接接続するか、圧縮空気源への接続を備え圧縮空気チャンネルに空気を供給する圧縮空気容器を中空円筒チャンネルの周囲に同軸的に設けることが好ましい。

また、本発明は、締結要素、特にリベット、ボルト、釘を接合位置に供給できる装着装置のための供給チャンネルであって、内部と外部を壁として有すると共に第１と第２の端部を有する中空円筒チャンネルが設けられ、装着工程中に締結要素が中空円筒チャンネルの第２の端部から出て行き、中空円筒チャンネルの第２の端部の近傍において外部から内部へ半径方向に延びた少なくとも１個の圧縮空気チャンネルが設けられ、この少なくとも１個の圧縮空気チャンネルは絞りを備え、この絞りを用いて、締結要素と中空円筒チャンネルの第２端部との間の空気ラム圧を解放でき、中空円筒チャンネル内の圧力が調整可能な圧力に達した時にこの解放が始まることを特徴とする装着装置のための供給チャンネルを開示する。

本発明による供給チャンネルは、供給チャンネル内を移動する締結要素に対抗する対抗方向空気によっても作動する。しかし、この対抗方向の空気は、追加の圧縮空気ラインを介して供給チャンネル内に吹き込まれるものではない。そうではなく、中空円筒チャンネル内で発生されるラム圧が締結要素を減速させるために使用される。中空円筒チャンネルの第２端部は、接合すべき部品の上に乗っており、これにより略閉止される。中空円筒チャンネルの内径に対する寸法公差が小さいため、締結要素はチャンネルを略閉止し、締結要素が中空円筒チャンネルを通って部品の方向に移動する間に締結要素の移動方向前側にラム圧力が発生する。締結要素が部品に向かう方向に移動するほど、締結要素と部品との間の空気がより圧縮され、締結要素の前方でラム圧力が高くなる。このラム圧が十分に高い場合、このラム圧によって締結要素は減速され、或いは完全に停止状態にされる。締結要素の減速を制御すると共に締結要素の装着を可能にするために、ラム圧は、中空円筒チャンネルの第２端部に近傍に配置された絞り又は調節弁を介して排出できる。この様に、ラム圧は締結要素の装着工程に悪影響を与えない。

更に、本発明は、支持体、特に回転マガジンと組み合わせて使用し、少なくとも１個の締結要素、好ましくは、リベット、ボルト、釘を個々に支持体に装填する装填装置であって、補給チャンネルと、分離装置と、搬送装置とを有し、少なくとも１個又は複数の締結要素を補給チャンネルを介して装填装置に補給でき、分離装置によって少なくとも１個の締結要素を搬送するか或いは分離装置によって少なくとも１個の締結要素を複数の締結要素から分離して、締結要素を支持体に個々に搬送できるようにし、搬送装置が少なくとも１個の締結要素を個々に支持体に搬送して、支持体の保持位置の内の１個に締結要素が装填されることを特徴とする装填装置を開示する。

装填装置の機能は、補給装置の支持体に新しい締結要素を好ましくは連続的に装填することである。好適な実施形態によれば、装填装置は、既に述べた回転マガジンと組み合わせて使用される。例えば、可撓性チューブによって形成された補給チャンネル内において、締結要素は互いに接触しており、それらは軸方向に位置合わせされて装着装置に次々と供給される。更なる実施形態によれば、締結要素は補給チャンネル内に直列に配置されるのではなく、例えば、可撓性チューブを介して装填装置に個々に供給される。補給チャンネルの断面の寸法は、締結要素が供給チャンネルの長手軸に対して同軸的に位置合わせされるように選択されている。補給チャンネル内に次々と配置された締結要素を充填する用意ができると、分離装置は、各場合において、第１の位置の締結要素を補給チャンネル内の複数の締結要素から搬送し、支持体へ装填する準備を行う。その後、この分離された締結要素は、搬送装置を用いて支持体、即ち回転マガジンに搬送される。

或る実施形態によれば、分離装置は、曲線状に延在するチャンネルを有し、この曲線状チャンネル内で、少なくとも１個の締結要素を曲線状チャンネルの長手方向に向けて搬送できる。この曲線状チャンネルは、好ましくは、その支持体側の端部にブレーキシュー装置を有し、このブレーキシュー装置によって締結要素を停止できる。締結要素は曲線状チャンネルを介して任意の速度で供給できるが、最初に、最も前に位置する締結要素がブレーキ装置内で停止され、分離の準備が行われる。このブレーキシュー装置は、曲線状チャンネルに対して半径方向に弾性変形可能に配置された複数のブレーキシューから構成されるのが好ましい。ブレーキシュー装置は、チャンネル断面が到着する締結要素の最大断面よりも小さくなる程度に、曲線状チャンネルの支持体側端部における断面を減少させる。しかし、ブレーキシューは弾性変形可能に配置されているため、それらは、締結要素を固定的にクランプすることなく締結要素を減速させる。

チャンネルが曲線状に延在しているため、ブレーキシュー装置内に保持された締結要素は、搬送装置を用いて回転マガジンに搬送できるように位置決めされる。好適な実施形態によれば、搬送装置は、調整要素、特に、締結要素をブレーキシュー装置から支持体へ移動、特に摺動させる空気ピストンシリンダ装置によって実現されている。チャンネルが曲線状に延在しているため、搬送装置の調整要素は、曲線状チャンネルの全体を通って移動する必要はなく、ブレーキシュー装置のみを通して移動し、この様にして、そこに保持された締結要素を支持体の空いている保持位置に移動させる。

本装填装置の更なる実施形態によれば、分離装置は、締結要素を受け入れるための少なくとも１個の半径方向チャンバを備えた回転可能レセプタクルを有し、レセプタクルの回転により、少なくとも１個の半径方向チャンバを補給チャンネル及び支持体の装填位置と位置合わせすることができる。

好ましくは、回転可能レセプタクルは、その回転軸線が回転マガジンの回転軸線と直角に延在するように配置されている。この回転可能レセプタクルにはチャンネルを介して複数の締結要素が供給される。それぞれの場合において、最も前方の締結要素を回転可能レセプタクルの半径方向チャンバ内に収容できる。回転可能レセプタクルに互いに反対側の２個の半径方向チャンバ又は複数の均一に離間された複数の半径方向チャンバを回転可能レセプタクルに設けることも考えられる。これは、例えば、分離装置の回転可能レセプタクルを形成する回転可能な円盤を用いて実施できる。締結要素が半径方向チャンバに収容されると直ぐに、回転可能な装置は、半径方向チャンバの出口が回転マガジン、即ち支持体の装填位置と対向して配置されるのに十分な程度に回転する。この位置において、搬送装置は、圧縮空気、機械的手段、電気機械的手段、電磁気的手段、締結要素及び／又は圧電的手段を用いて、半径方向チャンバから支持体の保持位置へ締結要素を移動させる。この様にして、支持体の以前は空であった保持位置に締結要素が装填され、この新たに装填された締結要素を支持体を介して装着装置の供給位置へ供給できる。

搬送装置の好適な実施形態によれば、少なくとも１個の圧縮空気チャンネルが半径方向チャンバに空気を排出するようになっており、圧縮空気チャンネルに接続された圧縮空気源により、締結要素を圧縮空気のパルスで移動できる。

また、本発明は、締結要素、特にリベット、ボルト、釘を装着装置に個々に装填できる装着装置のための装填装置であって、補給チャンネルを有し、この補給チャンネルを介して、正しい位置方向に向けられた少なくとも１個又は複数の締結要素を装着装置による装着のために供給チャンネルに直接搬送でき、この搬送は、補給チャンネルが供給チャンネルに直接開口していることにより、或いは補給チャンネルと供給チャンネルとの間に一時的な接続が作られることで可能となり、供給チャンネルは、制動径路を備えた中空円筒チャンネルを有し、締結要素は、補給チャンネルからの供給の後、装着装置のパンチによる装着のための位置に位置決めできることを特徴とする装着装置のための装填装置を開示する。

ここで開示されている装填装置は、例えば、ストリップ又は回転マガジンを使用しない装着装置で使用することが好ましい。装填装置は、締結要素を供給チャンネルに直接供給し、これによりパンチによる装着のために準備された位置への締結要素の個々の直接的な位置決めを可能にする。この目的のため、締結要素は、正しい位置方向に向けられて供給チャンネルに供給される。例えば、釘の場合、先端が装着方向を向くように位置合わせされる。補給チャンネルと供給チャンネルとの間の接続は、好ましくは、種々の代替設計により、装填装置内部で作られる。他方、補給チャンネルと供給チャンネルとの間の直接接続は、供給チャンネルのＹ字状の分岐部を用いて作られ、その一方の枝部を介して補給チャンネルが制動経路に恒久的に接続され、他方の枝部を介して装着装置のパンチにより締結要素を置くことができる。更なる設計によれば、供給チャンネルを少なくとも第１の位置と第２の位置との間で移動でき、第１の位置において、供給チャンネルは締結要素の供給のために補給チャンネルに接続され、第２の位置において、締結要素を供給チャンネルを介して装着装置のパンチにより装着することができる。第１の位置と第２の位置との間の供給チャンネルの移動は、供給チャンネルのシフトにより直線的に及び／又は、好ましくは供給チャンネルの長手軸に対して直角に位置合わせされている回転軸を中心とする供給チャンネルの旋回運動による回転により行われる。

更に、本発明は、締結要素の装着工程のためにローラを部品に接触させることができる装着装置のためのローラプレッサであって、回転可能に取り付けられたホイールと、ホイールに接続されたトリガ装置とを有し、ホイールは、別の装置を介して装着装置に取り付けることができると共に、装着装置の移動中に部品の上を転動することができ、トリガ装置は、ホイールの回転に依存して信号を発生し、この信号を用いることにより、部品上における装着装置の転動により、互いに離間した部品上の位置の各々において、装着装置の接合工程を開始でき、これらの位置の間の距離がホイールの転動径路によって予め決められることを特徴とする装着装置のためのローラプレッサを開示する。

装着装置と共に使用する場合、本発明によるローラプレッサは、互いに定義された距離だけ離間した接合位置において装着工程を起動するようになっている。接合位置間の距離は、部品上で転動するローラプレッサのホイール外周によって決定することができる。このトリガ機能に加え、ローラプレッサは、接合すべき部品に予荷重を加える押さえ装置として使用することもできる。

ローラプレッサの好適な実施形態によれば、機械的トリガを介してトリガ装置内で信号を発生するために、ホイールの回転又はホイールの回転の一部に依存して機械的スイッチを作動できる。類似の設計においては、ホイールを用い、好ましくは光電バリア、電気スイッチ又は電磁気パルス発生器によってトリガ装置内で信号を電気的に発生できる。トリガ装置内の信号（即ち、一般的にはトリガ信号）は、ローラプレッサのホイールの転動によって決定された位置において装着工程を行うために、装着装置の制御装置へ更に供給される。この様にして締結要素の接合が容易にされる。何故なら、締結要素又は接合位置間の距離がローラプレッサによって予め定められるからである。更に、ローラプレッサは装着工程を自動的に起動するため、装着装置は、その移動全体を通して、それに沿って締結要素を部品に装着する径路のみを特定すればよい。従って、ローラプレッサを用いることにより、締結要素の半自動装着が可能となる。

また、本発明は、締結要素を接合位置に挿入できる、例えば、特許文献１に開示されたような装着装置であって、上記の設計による供給装置及び／又は供給チャンネルを有する装着装置、又は、上記の部品、供給装置、供給チャンネル及び装填装置から任意に選択されたものを有する装着装置を開示する。更なる代替の装着装置は、上記の装填装置を有し、この装填装置を用い、ストリップマガジン又は回転マガジンを使用することなく供給チャンネルへ締結要素を供給することができる。

更に、本発明は、締結要素を接合位置に挿入でき、回転マガジン及び／又は供給チャンネルを備えた供給装置を有する装着装置であって、回転マガジンの上方に貯蔵マガジンが配設され、貯蔵マガジン内に複数の締結要素を収容して、貯蔵マガジンから回転マガジンへ締結要素を分配できる装着装置を提供する。

更なる設計によれば、上記の装着装置は、既に述べたローラプレッサ及び／又は押さえ装置を有する。これらは、装着装置と装着装置を支持する別の装置（例えば、ロボット）との間に配置され、装着装置の押さえ機能を実現すると共に、締結要素の装着中における支持装置に対する装着装置の反力を減衰する。更に、押さえ装置は、工作物上に力を制御しながら装着装置を置けることを保証することが好ましく、これは、空気圧又は液圧で機能する押さえ装置を使用して実現できる。

加えて、本発明は、装着装置に締結要素を供給する方法であって、第１の締結要素を支持体、特に回転マガジンの装填位置に装填するステップと、供給位置の第２の締結要素を装着装置の供給チャンネルに取出すステップとを有し、供給チャンネルを介して第２の締結要素が接合され、好適な実施形態によれば、装填と取出しが同時に行われる方法を開示する。また、使用する装着装置の処理手続きによっては、締結要素の装填と取出し時間的にずらすことも好ましい。

加えて、本発明は、締結要素、特にリベット、ボルト、釘を、例えば、上で述べた様な装着装置を用いて接合する方法であって、装着装置を接合すべき部品の一方と接触するまで前進させ、別個に移動される押さえ装置を使用することなく、接合すべき部品の相互間に予荷重を加えるステップと、締結要素を接合すべき部品に挿入するステップとを有する方法を開示する。この方法の更なる設計においては、前進は、装着装置が押さえ装置、特に供給チャンネルを介して接合すべき部品の一方に接触してそれらに予荷重を加えるまで、ロボットを用いて装着装置全体を移動させることによって行われる。これらの方法のステップに基づき、個々の接合位置が個別にアクセスされ、多くの接合位置に亘っての装着装置の移動が、締結要素を挿入するために各接合位置で中断される。上記の方法は、好ましくは、供給チャンネル内の締結要素を、締結要素と供給チャンネルの制動経路との間の摩擦によって減速する及び／又は挿入される締結要素を供給チャンネル内で対抗空気によって減速するステップを含み、圧縮空気が締結要素の装着移動に対抗して供給チャンネルに吹き込まれるか、装着装置の部品への接触により供給チャンネルにおいて締結要素と部品との間にラム圧が発生される。

本発明の更なる実施形態によれば、上記の方法は、装着装置の押さえ装置が接合すべき部品に予荷重を加えると共に接合すべき部品の一方に接触した状態で複数の接合位置に亘って装着装置を移動させるステップと、複数の接合位置に亘る装着装置の移動を個々の接合位置において中断して或いは中断しないで締結要素を複数の接合位置で挿入するステップとを更に有する。

この代替の方法を使用することにより、装着装置は複数の接合位置に亘って連続的に移動され、接合すべき部品の少なくとも一方との押さえ装置又は装着装置の接触により、この連続的な移動に係わらず、接合すべき部品に予荷重を加え、装着装置のこの連続移動の間、個々の接合位置においてそれぞれの締結要素を挿入する。この目的のために、装着装置は、ローラプレッサを備えた押さえ装置を使用する。このローラプレッサは、接合すべき部品への予荷重の印加を可能にすると共に、部品の少なくとも一方と接触する押さえ装置又は装着装置の障害のない移動を可能にする。更に、ローラプレッサに少なくとも１個の凹部を設け、ローラプレッサの移動が、表面から突出している挿入された締結要素、例えば、釘の頭部によって妨げられないようにするのが好ましい。加えて、ローラプレッサに、装着装置の装着工程を開始するためのトリガ信号を、部品上のローラプレッサの転動経路に応じて発生するトリガ装置を設けるのも好ましい。従って、本発明による方法は、好ましくは、ローラプレッサを用いて接合すべき部品の一方の上で装着装置を転動させるステップと、ローラプレッサを用いて、ローラプレッサの回転が接合位置を特定するように装着工程を開始する信号をローラプレッサの回転に依存して発生するステップとを更に有する。

加えて、本発明は、締結要素、特に、リベット、ボルト、釘を装着装置、特に先の記載による装着装置を用いて接合する方法であって、装着装置と独立した予荷重設計を用いて複数の接合すべき部品に予荷重を加えるステップと、装着装置を接合すべき部品の一方に接触させることなく装着装置を接合すべき部品に向けて前進させるステップと、締結要素を接合すべき部品に挿入するステップとを有する方法を開示する。

この実施形態によれば、締結要素の挿入が複数の接合位置において装着装置の作動時（on-the-fly）に行われる。この方法では、装着装置又は押さえ装置は接合すべき部品の上に置かれず、接合は、装着装置と部品との間に予め設定された距離がある状態で行われる。この手続きにより、個々の接合位置で装着装置の移動を中断して或いは中断することなく、複数の接合位置で締結要素を挿入することが可能となる。

更に、先に述べた方法は、ローラプレッサの機能によって最適化でき好ましい。従って、先に述べた方法は、追加のステップ、即ち、装着装置の移動と関連して、部品に予荷重を加えることなく、又は部品に予荷重を加えるためにローラプレッサを部品上に置くと共に転動させるステップと、ローラプレッサを用いて、ローラプレッサの回転が接合位置を特定するように装着装置の装着工程を開始する信号をローラプレッサの回転に依存して発生するステップとを更に有する。

本発明を添付の図面を参照してより詳細に説明する。

本発明の第１実施形態の上方から見た斜視図。 本発明の第１実施形態の下方から見た斜視図。 図１の斜視図の部分拡大図。 本発明の別の実施形態の上方から見た斜視図。 本発明の別の実施形態の下方から見た斜視図。 本発明による供給チャンネルの好適な実施形態の斜視図。 装填装置を備えた本発明の好適な実施形態の斜視図。 図７の好適な実施形態の部分拡大図。 図７の実施形態の部分拡大図。 好適なブレーキシュー装置の拡大図。 装填装置を備えた本発明の別の実施形態の斜視図。 図１１の好適な装填装置の拡大図。 図１１の実施形態の後方から見た拡大図。 図６のブレーキング経路のバーの好適な実施形態。 ブレーキシューを備えた供給チャンネルの好適な実施形態の長手方向断面図。 図１５の供給チャンネルのＢ−Ｂ線に沿う断面図。 圧縮空気接続を備えた供給チャンネルの好適な実施形態。 図１７の供給チャンネルの斜視図。 図１７の供給チャンネルのＡ−Ａ線に沿う断面図。 図１７の供給チャンネルのＢ−Ｂ線に沿う断面図。 締結要素を供給チャンネルに直接供給するための装填装置の好適な実施形態。 締結要素を供給チャンネルに直接供給するための装填装置の別の好適な実施形態。 締結要素を供給チャンネルに直接供給するための装填装置の別の好適な実施形態。

本発明による供給装置１は、一般に、リベット、ボルト、釘等の締結要素を挿入するための装着装置において使用される。好適な実施形態では、特許文献１に記載された装着装置と組合わせて供給装置１が使用される。以下に説明する設計を採用した場合、従来技術に比べて締結要素を速く供給して接合できる。これにより、例えば、「オンザフライ」で、即ち、接合工程の完了を待つために装着装置を各接合位置で停止させることなく、工作物を接合することが可能となる。

図１は、上側から見た供給装置１の斜視図を示し、図２はこの実施形態を下側から見た斜視図を示す。この供給装置１を用いて締結要素が供給位置ＦＰまで送られ、この位置から、装着装置のパンチＰを用いて接合工程が直接的又は間接的に行われる。複数の締結要素が支持体１０、２０内に保持されている。好適な実施形態においては、支持体は、ストリップマガジン１０の形で設計されている。このストリップマガジン１０は、開口部形状の均一に離間された保持位置１２を有し、各位置に１個の締結要素が保持されている。これらの開口部は、対応する締結要素に適合された保持手段を有することができ、これにより、ストリップマガジン１０を装着装置内において任意の向きで使用できる。例えば、１０個から２０個の保持位置１２を有する頑丈なプラスチック又は金属からなるストリップ１０を提供できる。更に、多数の締結要素を供給できる長さの公知の支持体ストリップを使用することもできる。

ストリップマガジン１０は、少なくとも側端面の一方に逆とげ形状（ｂａｒｂ ｓｈａｐｅｄ）の構造部１４を有する。図１及び図３に示すように、その様な逆とげ形状の構造部１４を両側端面に設けるのが好ましい。この逆とげ形状の構造部１４は、図１の矢印の方向のみにストリップマガジン１０を動かせるように形成されている。好ましくは、この移動は、等距離の移動行程で行われ、移動行程の大きさは、２個の隣接する保持位置１２の中間点の間の距離である。移動行程の大きさを選択することにより、各移動行程で次の保持位置１２が供給位置ＦＰの上方に置かれる。これにより、ストリップマガジン１０の各移動行程により、新しい締結要素が供給位置ＦＰ、即ち供給チャンネル７０の入り口の前に位置決めされ、新しい締結要素をパンチＰで接合することができる。

図３は、図１の部分拡大図を示し、ストリップマガジン１０及び回転マガジン２０（後述）のための送り機構がより詳細に示されている。送り機構は、ハウジングの凹部に移動可能に配設されたスライド３０を有する。スライド３０は、前進位置ＡＰと原位置ＨＰとの間で移動させることができ、好適な実施形態によれば、この移動は、スライド３０を直線的にスライドさせることで達成される。この移動を行うために、図４に示すようにスライド３０がピストンシリンダ装置４０に接続されている。

図４から分かるように、このピストンシリンダ装置４０は、種々の構成部品から構成されている。図４は回転マガジン２０を備えた供給装置１の実施形態を示しているが、このピストンシリンダ装置４０は、図１〜図３の送り装置１にも同様に設けられている。

送り装置１のハウジング（図４参照）内には、中空シリンダ４２が形成されている。ピストン４４は中空シリンダ４２において空気圧で移動させることができる。一方、ピストン４４はスライド４０に固定的に接続されている。ピストン４４の頭部と供給装置１のハウジング内のシリンダ４２の端部との間にバネ４６が配置されている。ピストン４４に空気圧が加わると、ピストン４４が中空シリンダ４２内で摺動し、スライド３０を原位置ＨＰから前進位置ＡＰへ移動させる。図１及び図３から分かるように、原位置ＨＰから前進位置ＡＰへ移動の間に、スライド３０は図１の矢印方向とは逆方向に移動する。この行程において、第２の端部３２ｂがストリップマガジン１０に係合している、バネが装填された前進アーム３２が隣接する逆とげ形状部を乗り越える。バネが装填された阻止レバー３４と逆とげ形状構造部１４との係合により、ストリップマガジン１０が図１の矢印方向とは逆方向へのスライド３０の移動に追従するのが阻止される。また、供給位置ＦＰに位置するストリップマガジン１０の開口部、即ち保持位置１２にパンチＰが到達する時にスライド３０の原位置ＨＰから前進位置ＡＰへの移動が正確に行われるのが好ましい。この場合、ストリップマガジン１０の矢印方向とは逆方向へ移動はパンチＰによっても阻止され、阻止レバー３４は省略することができる。

スライド３０が前進位置ＡＰに位置すると、スライド３０は、ピストン４４の頭部とシリンダ４２との間の圧縮されたバネ４６によって原位置ＨＰの方向にバネ付勢される。供給位置ＦＰにあるストリップマガジン１０の開口部からパンチＰが引き抜かれるか、ストリップマガジン１０が他の方法で解放されて、ストリップマガジン１０が図１の矢印方向へ移動できるようになると、スライド３０のバネ荷重により、前述したように、ストリップマガジン１０が等距離の行程だけ前進する。そして、スライド３０は原位置ＨＰに再び位置決めされ、この動作により次の逆とげ形状部が捕捉されるために前進アーム３２が阻止アーム３４と対向する位置に再度位置決めされ、ストリップマガジン１０の締結要素を備えた次の開口部、即ち保持位置１２が供給位置ＦＰに配置される。

使用されている支持体１０、２０に摩擦ブレーキ（図示せず）を設けることが好ましい。これにより、支持体１０、２０の前進時におけるスライド３０を超える過剰な加速を防ぐ。例えば、バネが摩擦ブレーキとして働く。即ち、バネが支持体１０、２０を送り機構のハウジング又は装着装置のハウジングに対して押付ける。支持体１０、２０とハウジングとの間の摩擦により、支持体１０、２０の移動がその締結要素送り機能に適合する程度に支持体１０、２０の移動が減速、即ち妨げられる。その様な摩擦ブレーキは、例えば、送り動作中における支持体１０、２０の過剰な加速を抑えるために支持体１０、２０の慣性と反対方向に働く。

また、機械式、電気機械式、電磁気式又は圧電セラミック式の装置を用いてピストンシリンダ装置４０を実施することも好ましい。

図１及び図３からも分かるように、ストリップマガジン１０は供給装置１のハウジングのトラック１６内で移動される。このトラック１６は、例えば、中央溝を有しており、締結要素の頭部を、その軸が送りトラック１６の中央溝内で移動できる状態でストリップマガジン１０の開口部／保持位置１２に保持できる。更に、供給装置１の側部にフラップ装置１８を設けるのが好ましい。この装置は、回転軸の周りで枢動可能に供給装置１に取り付けられており、フラップ装置１８を矢印１９（図１参照）の方向に開くことにより、ストリップマガジン１０の挿入が容易になる。

本発明の更なる実施形態によれば、図４及び図５に示すように、支持体が回転マガジン２０として設計されている。回転マガジン２０は円環状であり、円周方向に沿って均等に離間されたチャンバ２２を備える。これらのチャンバ２２の大きさは、それらが締結要素を正しい位置方向で収容できるように設計されているのが好ましい。

回転マガジン２０は下側でプレート５０に接している。また、回転マガジン２０を密閉ハウジング内に配置し、締結要素がチャンバ２２から抜け落ちないようにすることも考えられる。プレート５０内の開口部５２は、図３の構成に示すように、供給チャンネル７０の開口部の上方に位置決めされ、締結要素のための供給位置ＦＰに対応していることが好ましい。

ストリップマガジン１０の場合と同様な方法で、スライド３０を備えたピストンシリンダ装置４０により回転マガジン２０が更に１段階だけ前方に移動されると、次のチャンバ２２が供給位置ＦＰの上方に配置される。この様にして、次の締結要素が、パンチＰによる接合工程のために供給される。回転マガジン２０の段階的前進移動は、ストリップマガジンに関連して前述した様に起こる。この目的のために、回転マガジン２０は、その周囲の外側に逆とげ形状の構造部２４を有している（図５参照）。更に、枢動可能レバー３４の形態の阻止手段を配置するために、周囲の内側に、逆とげ形状の構造部２８を形成してもよい。しかし、チャンバ２６の内の供給位置ＦＰにあるチャンバを通してパンチが真直ぐ移動する場合、図３を参照して述べたと同様な方法でパンチＰを阻止手段として使用することも可能である。

チャンバ２２は、回転マガジン２０の上側でカバープレート６０によって閉止されている。装填位置ＬＰにおいて、カバープレート６０に開口部６２が設けられており、この開口部を通して、回転マガジン２０の空のチャンバ２２に新しい締結要素が供給される。装填位置ＬＰと供給位置ＦＰは異なる箇所にあるため、締結要素の供給と接合を、回転マガジン２０への締結要素の再装填、即ち充填と同時に行うことができる。この様にして、装着装置の遊び時間を短縮でき、無限数の締結要素を高速で回転マガジン２０内に再装填できる。

特に、図４及び図５に示す実施形態では、次の様な締結要素の装着装置への供給方法が実現できる。この供給方法では、最初に、回転マガジン２０の装填位置ＬＰにおいて第１の締結要素の装填が生じる。この装填工程と同時に、供給位置ＦＰにおいて第２の締結要素が装着装置の供給チャンネル７０に取り出され、供給チャンネル７０を通して第２の締結要素が接合される。供給チャンネル７０は、装着装置のマウスピースと呼ぶこともできる。装着工程中においては、供給チャンネル７０は、例えば、部品にプリロードを加え及び／又は供給チャンネル７０を閉じるために、部品表面の僅か上方に位置するか、或いは部品表面と係合する（以下を参照）。そして、この特定の手続きを用いることにより、締結要素の接合と締結要素の再供給を同時に効果的行われることが保証される。また、使用される装着装置の処理手順によっては、締結要素の装填と取出しを時間的にずらして行うことも好ましい。

ストリップマガジン１０又は回転マガジン２０を使用して締結要素が供給位置ＦＰに配置されると、装着装置とそのパンチＰによって接合工程が開始される。ストリップマガジン１０内に位置する締結要素はパンチＰによって対応する保持位置から解放される、即ち突き出される。この工程の後、締結要素は、最初はパンチＰの端面の前方を進む。締結要素が回転マガジン２０のチャンバ２２内に位置している場合は、締結要素は開口部５２を通して供給チャンネル７０内に落下する。この場合も、締結要素はパンチＰの端面の前方を進む。供給チャンネル７０内で締結要素は減速され、パンチＰの端面が締結要素、例えば、リベットの頭部又はボルトの頭部と接触する。その後、締結要素とパンチＰは接触した状態で供給チャンネル７０を通って接合位置の方向へ一緒に移動する。互いに接触しているため、締結要素は位置合わせされ、正確に位置決めされる。この位置決めは、供給チャンネル７０のセンタリング効果によっても補助されている。

この機能を保証するために、供給チャンネル７０は中空円筒チャンネル８０によって構成されている。この中空円筒チャンネル８０は、その長手方向に延在するスロット８２を有する。これらのスロットには可動バー９０が配置され、チャンネル８０内に半径方向に突出している。これらのバー９０は、バネによってチャンネル８０内に向けて半径方向内側に付勢されており、半径方向外側に弾性的に移動できる。バー９０は、プラスチック、金属又はその他の耐磨耗材料によって作られているのが好ましい。バネ付勢を得るために、バー９０は、螺旋バネ９２又は軸方向に分散配置されたバネリングによってチャンネル８０内に向けて押圧されている。

バー９０は、チャンネル８０の通路断面が減少する程度にチャンネル８０内に突出している。この設計の目的は、チャンネル８０の通路断面が締結要素の最大断面よりも小さくなる程度にチャンネル８０の通路断面を減少させることである。ここでは、例えば、頭部の直径が、頭部を有するボルトについての関連する測定値である。締結要素が供給チャンネル７０を通って移動するとき、締結要素は、チャンネルの中心に向けて突出しているバー９０によって停止され、チャンネル８０内でセンタリングされる。バー９０は、外側から作用するバネ力に抗して移動できるため、締結要素が供給チャンネル７０内で詰まって動けなくなってしまうことはなく、後に続くパンチＰによって前方へ移動させることができる。従って、パンチＰが締結要素に接触すると、パンチＰの端面によって、又締結要素のバー９０への接触によって位置合わせが行われる。このようにして、締結要素は接合位置に可能な限り正確に送られる。

バー９０の更なる設計によれば、チャンネル８０内に半径方向に突出するバーの端部に表面要素（図示せず）が設けられている。その結果、バー９０はＴ字状の断面を有する。これらの表面要素に対しての直交方向は半径方向に位置合わせされていることが好ましく、これにより、表面要素は、例えば、チャンネル８０の内壁に類似した曲率を有している。表面要素により、バー９０が、特定の整合状態を作るために締結要素に局所的に係合しないことがないことが保証される。表面要素が互いに接近して隣接している場合には、一実施形態によれば、表面要素は、締結要素のほぼ全周を保持する。例えば、釘を位置合わせするために釘の頭部を保持する。更に、バー９０のチャンネル８０内への半径方向の突出量を、供給位置から距離の増加に従って増加させることも考えられる。この構成は、締結要素の直径にばらつきがある場合であっても、締結要素がバー９０によって減速されると共に位置合わせされることを保証する。

図１４はバー９０の更に別の好適な実施形態を示す。ここで例示されているバー９０はＴ字状の構造を有していない。図１４の右側に描かれているバーの側部は、チャンネル８０の外側に配置される側を示し、図１４の左側に描かれているバーの端面は、バーのチャンネル８０内に突出している側を示す。バー９０の外側にはくぼみが設けられており、このくぼみには、例えば、既に述べたバネリング９２又は螺旋バネが係合する。従って、くぼみと係合バネによりバー９０はチャンネル８０内に押圧される。バー９０のチャンネル８０内に突出する端部は、例えば、真直ぐな平面として設計されている。Ｔ字状構造を参照して前に述べたと同様な方法で、内側に突出する端面も湾曲平面として設計されるのが好ましい。それぞれの場合において、この内側に突出する面に対しての直交方向が、チャンネル８０の中心に向かって半径方向に位置合わせされるようにこの平面が湾曲している。これにより、チャンネル８０内に突出するこの端面が締結要素と局所的に接触するのではなく、利用可能な全幅で接触することが保証される。

本発明の更に別の実施形態によれば、供給チャンネル７０には、前記のバー９０の代わりにブレーキシュー９０Ｂが設けられている。好適な実施形態が図１５に長手方向断面で示されており、図１６は、ブレーキシュー９０Ｂを備えた中空円筒チャンネル８０の断面を示す。図１５において見ることができるように、供給チャンネル７０は、中空円筒チャンネル８０を有し、締結要素ＦＥが図１５に描かれているチャンネルの上端に入る。ブレーキシュー９０Ｂが図１５に描かれている供給チャンネル７０の下端近傍に設けられている。これらのブレーキシュー９０Ｂは、前述のバー９０と同様にして、バネ９２を用いて中空円筒チャンネル９０の内部の方向に付勢されている。好適なバネ９２は、例えば、バネリング又は螺旋状バネである。

図１６は、供給チャンネル７０の図１５のＢ−Ｂ線に沿った断面を示す。中空円筒チャンネルは参照番号８０で示されており、３個のブレーキシュー９０Ｂがその内側に配置されている。ブレーキシューの各々は、中空円筒チャンネル８０の内周面の約三分の一を覆っている。また、中空円筒チャンネル８０に２個のブレーキシュー９０Ｂ又は４個以上のブレーキシュー９０Ｂを設けることも好ましい。更に、図１５において見ることができるように、異なるブレーキシュー９０Ｂは同一の長さを有している。従って、ブレーキシューは、中空円筒チャンネル８０の長さの一部に相当する距離だけ延在している。ブレーキシュー９０Ｂの長さ、従って有効なブレーキ経路の長さは、中空円筒チャンネル８０に送られる締結要素ＦＥを減速するのに十分でなければならない、或いは締結要素ＦＥを完全に停止させるのに十分でなければならない。これらの要求に基づき、ブレーキ経路、従ってブレーキシュー９０Ｂの長さ、及び前述のバー９０の長さは最適化されている。これらの一般的な性質に加えて、ブレーキシュー９０Ｂは、バー９０に関連して前述した性質と同じ性質を有している。

また、本発明は、締結要素ＦＥのための機械的ブレーキ装置を有しない供給チャンネル７０を開示する。それに替え、締結要素ＦＥの制動は、中空円筒チャンネル８０内に存在しバックアップされた空気を用いて行われ、締結要素ＦＥの移動に対して逆方向の圧力を加える。この供給チャンネル７０の実施形態は、中空円筒チャンネル８０（図示せず）のみを有するマウスピース７０である。

締結要素ＦＥの装着中、供給チャンネル７０の開口端は工作物の表面に乗っている。その結果、供給チャンネル７０の開口端はほぼ気密的に閉じられる。その後、締結要素ＦＥが中空円筒チャンネル８０内を移動すると、中空円筒チャンネル８０内において締結要素ＦＥと供給チャンネル７０又は中空円筒チャンネル８０の開口端との間に位置する空気が圧縮される。空気の圧縮度は、中空円筒チャンネル８０の開口端に向かう方向への締結要素ＦＥの移動によって高まる。これにより、締結要素ＦＥの移動に対して作用する中空円筒チャンネル８０内の圧縮空気のラム圧が増加する。これにより、締結要素ＦＥが供給チャンネル７０内で減速されることが保証される。この減速は、後に続くパンチＰが締結要素ＦＥに接触して締結要素ＦＥを位置合わせし、その後、それを接合できる程度に実現できる。更に、締結要素ＦＥが中空円筒チャンネル８０内で完全に停止されるように、中空円筒チャンネル８０内において締結要素ＦＥと部品表面との間でラム圧を発生することが好ましい。この目的のために、ラム圧を、前記した減速のための機械的ブレーキ経路の内の一径路と組み合わせて使用することも考えられる。更に別の設計によれば、１本以上の圧縮空気チャンネルが、部品に接する中空円筒チャンネル８０の端部近傍に設けられる。これらの圧縮空気チャンネルは、図１９において参照番号８４で例示されている。また、これらの圧縮空気チャンネル８４を中空円筒チャンネル８０の内側から外側へ半径方向に延在させることも考えられる。本実施形態では、これらの圧縮空気チャンネル８４に絞り、即ち絞り弁が設けられており、絞りは、それまで閉じられていた圧縮空気チャンネル８４を設定可能なラム圧で開く。この絞りを使用することにより、中空円筒チャンネル８０内における締結要素ＦＥと部品表面との間のラム圧の力を目標値に設定できる。これにより、所定のラム圧で、締結要素を減速でき、更には停止できることが保証される。更に、絞りは、後続の装着工程において、締結要素ＦＥと部品表面との間のラム圧が圧縮空気チャンネル８４を介して排出され、締結要素ＦＥの部品への装着と干渉しないことを保証する。

図１７〜図２０は、締結要素ＦＥを減速させるために逆方向に作用する空気を用いて動作する本発明の更に別の供給チャンネル７０を示す。供給チャンネル７０も中空円筒チャンネル８０を含むが、中空円筒チャンネル８０内にはブレーキバー９０もブレーキシュー９０Ｂも設けられていない。それに替え、供給チャンネル７０は、中空円筒チャンネル８０の第１端部（図１７参照）の近傍及び第２端部の近傍に配置できる圧縮空気コネクタ７２を有する。圧縮空気コネクタ７２は、圧縮空気源（図示せず）を圧縮空気容器７４に接続する。

圧縮空気容器７４からの空気は、１個又は複数個の圧縮空気チャンネル８４を介して中空円筒チャンネル８０内に吹き込まれる。圧縮空気コネクタ７２を圧縮空気チャンネル８４に直接接続することも好ましい。

図１９は、図１７の供給チャンネル７０のＡ−Ａ線に沿った断面を示す。中空円筒チャンネル８０は中心に配置されている。圧縮空気容器７４は中空円筒チャンネル８０に対して同軸的である。容器は、中空円筒チャンネル８０に隣接して圧縮空気を貯蔵する。装着装置から離れている供給チャンネル７０の第２の端部の近傍において、中空円筒チャンネル８０は複数の圧縮空気チャンネル８４を有している。１個の圧縮空気チャンネル８４で十分であるが、数個の圧縮空気チャンネル８４を使用することが好ましい。これらの圧縮空気チャンネル８４は、中空円筒チャンネル８０の周囲の全体に亘って均一に分散されている。図１９に示す供給チャンネル７０の例では、４個の圧縮空気チャンネル８４が設けられている。

圧縮空気チャンネル８４は、中空円筒チャンネル８０の中心に向かって半径方向に延在しており、これによって圧縮空気容器７４を中空円筒チャンネル８０の内部と接続する。更に、圧縮空気チャンネル８４は、装着装置側の中空円筒チャンネル８０の端部（図１７〜図１９において上部に描かれている中空円筒チャンネル８０の端部）の方向に向かって傾斜しているのが好ましい。この様に、中空円筒チャンネル８０内の供給チャンネル７０内の締結要素ＦＥの動きに対抗する方向に圧縮空気を噴出すことができる。

中空円筒チャンネル８０内に吹き込まれた圧縮空気により、対抗圧力が発生し、供給チャンネル７０内の締結要素ＦＥの動きに対抗する。その結果、締結要素ＦＥが減速される。締結要素ＦＥの減速の程度は、空気圧によって設定及び制御できる。従って、対抗空気による締結要素のための制動径路は、使用される締結要素ＦＥに最適に合わせることができる。

その結果、この設計により、ブレーキバー９０又はブレーキシュー９０Ｂを備えた供給チャンネル７０と同様の機能を達成できる。この設計を更に示すために、図２０は図１７におけるＢ−Ｂ線に沿った断面を示す。どの様に圧縮空気コネクタ７２が供給チャンネル７０の装着装置側の端部において圧縮空気容器７４に接続されているかが分かる。

本発明の更なる設計によれば、装着装置又は供給装置に装填装置１００が設けられている。この装填装置の好適な実施形態が図７〜図１３に描かれている。装填装置１００は、供給装置の支持体１０、２０と関連して動作する。以下の記載においては、装填装置１００の機能と設計を、それらの回転マガジン２０との相互作用の例を用いてより詳細に説明する。この装填装置の必須の要素をストリップマガジン１０と関連させて使用することも考えられる。

装填装置１００を用いて少なくとも１個の締結要素ＦＥ、好ましくは、リベット、ボルト、釘を回転マガジン２０の保持位置２２に個々に送ることができる、即ち、回転マガジン２０に装填できる。この目的のために、装填装置１００は補給チャンネル１１０を有し、この補給チャンネル１１０を介して複数の締結要素ＦＥを装填装置１００に供給できる。図７及び図１１〜図１３においては、補給チャンネル１００は、簡略化して描かれている。補給チャンネル１１０は、例えば、柔軟性のある供給管で作られ、供給管を介して締結要素ＦＥを次々に装填装置に送ることができる。装填装置１００の補給チャンネル１１０を介して締結要素ＦＥを個別に供給することも好ましい。締結要素は、装着装置へと更に個々に送られるために、例えば、圧縮空気又は他の適切な加速手段によって補給チャンネル１１０内で装填装置１００の方向へ加速される。接合工程への更なる供給のための締結要素ＦＥの位置決めを簡単に行えるようにするために、締結要素ＦＥを補給チャンネル１１０の長手軸に対して同軸に位置合わせするのが好ましい。図７〜図１０に描かれた実施形態によれば、締結要素ＦＥ（例えば、釘）は、軸部が前方にくるように補給チャンネル１１０を通して送られる。図１１〜図１３に描かれた実施形態では、締結要素ＦＥ（例えば、釘）は、頭部から装填装置１００に送られる。

補給チャンネル１１０は、複数の締結要素ＦＥを分離装置１２０に送る。図７〜図１３から分かるように、種々の形態の分離装置１２０を使用できる。基本的には、分離装置１２０は、締結要素を個々に回転マガジン２０の保持位置２２に搬送できるようにするために、補給チャンネル１１０を介して送られる複数の締結要素ＦＥから少なくとも１個の締結要素ＦＥを分離するものである。分離装置１２０は、補給チャンネル１１０及び搬送装置１５０と協働して機能する。搬送装置１５０は、以下により詳細に説明するように種々の構成に設計できる。搬送装置は、分離された締結要素ＦＥを回転マガジン２０、詳細には保持位置２２に搬送し、保持位置２２に予め分離された締結要素ＦＥが装填されるようにするものである。

図７〜図１０に描かれた装填装置１００の実施形態によれば、分離装置１２０は曲線状チャンネル１３０を有する。このチャンネルは、既に検討した補給チャンネル１１０に直接接続されており、複数の締結要素ＦＥは、曲線状チャンネル１３０内をその長手方向に位置合わせされて搬送される。これは、曲線状チャンネル１３０内の締結要素ＦＥによって示されており、図７〜図９では３個の締結要素ＦＥが描かれている。

曲線状チャンネル１３０は、回転マガジン２０に対向するその端部１３５が補給チャンネル１１０に接続された端部に対して同軸的に位置合わせされないように作られている。その端部１３５において曲線状チャンネル１３０はブレーキシュー装置１４０に向けて開口している。図１０において拡大図で示されているブレーキシュー装置１４０は、好ましくは補給チャンネル１１０を介して曲線状チャンネル１３０に高速で高い頻度で供給される締結要素ＦＥを減速し、途中で停止するものである。この場合、供給は０．２ｍ／ｓから数ｍ／ｓの範囲の速度で行われる。供給された締結要素ＦＥの内の最初のものがブレーキシュー装置１４０内で停止されると、回転マガジン２０内へ個々に搬送される準備ができる。

締結要素ＦＥを確実に減速して停止するために、ブレーキシュー装置１４０は複数のブレーキシュー１４３を有している（図１０）。好ましくは、これらのブレーキシュー１４３は一方の側で取り付けられ、この点を中心として旋回可能である。この取り付けの結果、ブレーキシューは半径方向に旋回して曲線状チャンネル１３０又はそれに続く部分に入り込み、その断面を適切に狭める。この目的のために、ブレーキシュー１４３はバネによって付勢されており、到来する締結要素ＦＥは、ブレーキシュー１４３の間で停止されると共に、チャンネルに沿って移動できるように、作用するバネ力に対抗してチャンネルの外部にむけてブレーキシュー１４３を圧縮できる。ブレーキシュー１４３をバネによって付勢するための例示的な装置が参照番号１４５で示されている。こうして、ブレーキシュー１４３は、供給チャンネル７０のバー９０の場合と同様にして、締結要素ＦＥの供給径路を狭める。更に、バー９０についての設計的代替案（上記参照）はブレーキシュー１４３についても同様に使用できる。

最初の締結要素ＦＥがブレーキシュー装置１４０内で停止されその位置で保持されると直ぐに、搬送装置１５０は締結要素ＦＥをブレーキシュー装置１４０から回転マガジン２０の保持位置２２に摺動させる。搬送装置１５０は、例えば、空気ピストンシリンダ装置から構成される調整要素によって実施されるのが好ましい。この調整要素のピストンの端部が図８及び図９において参照番号１５０で示されている。

曲線状チャンネル１３０であるため、空気ピストンシリンダ装置１５０のピストンは、ブレーキシュー装置１４０に保持されている締結要素ＦＥを回転マガジン２０に搬送するために、ブレーキシュー装置１４０を介してのみ係合する。従って、曲線状チャンネル１３０の形状のため、ピストン１５０が曲線状チャンネル１３０を通して延在している必要はない。載置要素１５０の一般的な要件を満足していれば、空気ピストンシリンダ装置１５０に加えて、電気機械的、機械的、電磁気的又は圧電的に機能する設計も載置要素として使用可能である。従って、締結要素ＦＥを回転マガジン２０へ送るためにピストン１５０がブレーキシュー装置１５０内に達すると、後続の締結要素ＦＥは曲線状チャンネル１３０内でブロックされ、ブレーキシュー装置１４０内に搬送されることはない。ピストン１５０が引き抜かれると、ブレーキシュー装置１４０が解放され、新たな分離工程を実行することが可能となる。

装填装置１００の更なる好適な実施形態が図１１〜図１３に描かれている。装填装置１００は、前述の補給チャンネル１１０（上記参照）に加え、回転可能に配置されたセプタクル１２３を分離装置１２０として備えている。この回転可能レセプタクル１２３には少なくとも１個の半径方向チャンバ１２５が設けられている。この半径方向チャンバ１２５の寸法は、締結要素ＦＥをチャンバ１２５の長手軸と略同軸に収容できるように決められている。回転可能レセプタクル１２３は、少なくとも１個の半径方向チャンバ１２５を有しているが、互いに反対側に位置する２個の半径方向チャンバ１２５、又は回転可能レセプタクル１２３の周囲に沿って均一に離間された複数の半径方向チャンバ１２５を設けてもよい。

図１１〜図１３では、回転可能レセプタクル１２３は回転円盤として実施されている。この円盤は、互いに反対側に位置する２個の半径方向チャンバ１２５を有し、このチャンバ１２５内に締結要素ＦＥを収容できる。締結要素ＦＥが補給チャンネル１１０の端部に配置された半径方向チャンバ１２５内に補給チャンネル１１０を介して到達するや否や、回転可能円盤、即ち回転可能レセプタクル１２３が回転軸周りに１８０°回転される。これにより、締結要素ＦＥを収容した半径方向チャンバ１２５が回転マガジン２０の装填位置ＬＰと位置合わせされる。回転可能レセプタクル１２３の回転により、各半径方向チャンバ１２５を補給チャンネル１１０の端部の前方及び回転マガジン２０の装填位置ＬＰの前方に配置できる。回転可能レセプタクル１２３の周囲に沿う複数の半径方向チャンバ１２５を使用する場合、半径方向チャンバ１２５の各々に保持された締結要素ＦＥを回転マガジン２０に高速で供給するために、個々の半径方向チャンバ１２５が次々と回転マガジン２０の装填位置ＬＰと位置合わせされる。

回転可能レセプタクル１２３から回転マガジン２０への締結要素ＦＥの搬送を行うために、各締結要素ＦＥは、圧縮空気、機械的手段、電気機械的手段、電磁的手段及び／又は圧電的手段によって回転マガジン２０の保持位置２２に移動される。ここで示されている実施形態においては、圧縮空気チャンネル１５３が半径方向チャンバ１２５に接続され、圧縮空気チャンネル１５３が圧縮空気源（図示せず）に接続されているのが好ましい。半径方向チャンバ１２５が装填位置ＬＰと位置合わせされるや否や、圧縮空気源が圧縮空気のパルスを発生し、このパルスはチャンバ１２５に収容されている締結要素ＦＥに圧縮空気チャンネル１５３を介して送られ、締結要素ＦＥが回転マガジン２０の保持位置２２に移動される。締結要素ＦＥに対して圧縮空気又は他の加速手段を使用することにより、締結要素ＦＥが重力で搬送される必要がないことが保証される。更に、この加速手段により、締結要素ＦＥが回転マガジン２０に最短時間で搬送されることが可能になる。

従って、本発明によれば、前述の様に、供給装置１及び／又は供給チャンネル７０及び／又は装填装置１００を有する装着装置を提供することが好ましい。更に、本発明は、貯蔵マガジン（図示せず）が回転マガジン２０の上方に配置され、この貯蔵マガジン内に複数の締結要素を受け入れることができ、この貯蔵マガジンから回転マガジン内に締結要素に供給できる装着装置を開示する。貯蔵マガジンは、前述の回転マガジン２０と同様な形状で、回転マガジン２０よりも長く作ることが好ましい。従って、貯蔵マガジンの長手軸と平行に貯蔵マガジンの保持位置に次々と配置された複数の締結要素ＦＥを受け入れる可能性も存在する。単一の締結要素ＦＥを貯蔵マガジンの少なくとも１個の保持位置から回転マガジンの少なくとも１個の保持位置２２へ搬送できるように、装着装置内において回転マガジンの上方に貯蔵マガジンが配置されている。締結要素ＦＥの搬送は重力によって行うことができ、また、圧縮空気、機械的手段、電気機械的手段、電磁的手段及び／又は圧電的手段を用いて行うことができる。従って、貯蔵マガジンの回転軸と回転マガジン２０の回転軸が互いに平行であることが好ましい。

本発明は、図２１に例示された更なる装填装置を開示する。図７の実施形態と異なり、補給チャンネル１１０は、中間に支持体又はマガジンを設けることなく、供給チャンネル７０に接続されているか、接続できるようになっている。更に、以下に記載する装填装置は、供給チャンネル７０毎に、対抗空気制動径路又は機械的制動径路と組み合わせることができる。しかし、図２１には、例として、ブレーキバー９０を備えた供給チャンネル７０のみが描かれている。

締結要素ＦＥは、補給チャンネル１１０を介して供給チャンネル７０の中空円筒チャンネル８０に個々に送ることができる。締結要素ＦＥは補給チャンネル１１０内に正しい位置方向で既に配置されている。即ち、次に装着装置のパンチＰによって接合される過程で位置合わせされる。

第１の代替構造によれば、補給チャンネル１１０は供給チャンネル７０に恒久的に接続され、中空円筒チャンネル８０に直接開口している（図２１参照）。第２の代替構造（図示せず）によれば、供給チャンネル７０と補給チャンネル１１０は、締結要素ＦＥを送るために一時的に接続されるだけである。

第１の代替構造を実施するために、供給チャンネル７０の中空円筒チャンネル８０はＹ字状の分岐部８４を備えている。Ｙ字状分岐部８４の第１の枝部８４ａを介して補給チャンネル１１０が連続的に中空円筒チャンネル８０、従って制動径路に接続されている。パンチＰは、Ｙ字状分岐部８４の第２の枝部８４ｂを通して、供給チャンネル７０に位置決めされた締結要素ＦＥを接合する。従って、締結要素ＦＥは、補給チャンネル１１０及びＹ字状分岐部８４の第１の枝部８４ａを介して供給チャンネル７０に直接移動させ、装着に適した位置に位置決めできる。締結要素ＦＥが供給チャンネル７０に達すると、締結要素ＦＥは直ちに、制動径路内で、例えば、機械的又は圧縮空気によって減速される。制動径路内での減速は、後続のパンチＰ移動に合わせて調節され、締結要素ＦＥは個々に制御された状態で供給され、装着される。

装填装置の第２の代替構造（図２２、図２３）においては、制動径路を有する供給チャンネル７０を使用し、Ｙ字状の分岐部は使用しない。しかし、図２２及び図２３に描かれているように、充填装置は、中空円筒チャンネル８０と補給チャンネル１１０への接続を有している。補給チャンネル１１０と供給チャンネル７０との間の一時的な接続を可能にするために、供給チャンネル７０が回転点８６を中心として旋回されるのが好ましい。

旋回運動により、供給チャンネル７０の装着装置側の端部、即ち、中空円筒チャンネル８０の装着装置側の端部が第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２の間で移動する。第１の位置Ｐ１では、中空円筒チャンネル８０はパンチＰと位置が整合され、パンチＰは、接合のために中空円筒チャンネル８０内に移動できる。供給チャンネル７０が回転点８６を中心として湾曲線８８（図２２参照）に沿って旋回されると、中空円筒チャンネル８０の装着装置側の端部が第２の位置Ｐ２に位置する。第２の位置Ｐ２では、中空円筒チャンネル８０は補給チャンネル１１０と位置が整合され、締結要素ＦＥを送ることができる。締結要素ＦＥが第２の位置Ｐ２において中空円筒チャンネル８０が送られるや否や、締結要素ＦＥは制動径路９０、９２の方向に移動する。締結要素ＦＥはそこで停止される。締結要素ＦＥの移動と同時又は移動後に、中空円筒チャンネル８０は回転点８６を中心として第１の位置Ｐ１に旋回し、第１の位置Ｐ１において、中空円筒チャンネル８０はパンチＰと位置が合わされる（図２３参照）。装着工程が起動、即ち開始されると、パンチＰが中空円筒チャンネル８０を通って移動し、締結要素ＦＥを制動径路から、即ち、より一般的には中空円筒チャンネル８０から部品（図示せず）へと移動させて装着する。

第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間、従ってパンチＰの装着移動が可能な位置と締結要素ＦＥを供給チャンネル７０に送ることが可能な位置との間で、例えば、直線運動によって供給チャンネル７０をシフトすることも好ましい。この目的のため、供給チャンネル７０が第２の位置に到達すると同時に補給チャンネル１１０が中空円筒チャンネル８０に真直ぐ開口するように補給チャンネル１１０が位置合わせされている。更なる実施形態によれば、供給チャンネル７０は、回転運動と並進運動の組合せによって第１の位置と第２の位置との間で移動される。

また、本発明は、締結要素ＦＥ、特に、リベット、ボルト、釘等を装着装置を用いて接合する方法を開示する。この目的のためには、例えば、前述の装着装置が好適である。好適な実施形態によれば、装着装置は、それらを工業的に使用でき、単位時間当たりに適切な多数の接合箇所を発生できるようにロボットを使用して移動される。第１の実施形態によれば、ロボットは装着装置を置く、即ち、一般的には、接続すべき部品の一方に接触するように装着装置が前進される。接続すべき部品が必要とされる寸法安定性を備えていない場合、装着装置の前進移動と接触によってそれらに予荷重がかけられる。これは、接続すべき部品間の接合位置における空隙、距離が装着装置の接触によって減少又は除去される場合も含む。この様にして、部品は接合領域において接触させられる。そして、装着装置は接続すべき部品の一方を押圧する。この押圧動作は、部品相互間に予荷重をかける追加の可動式押さえ装置を装着装置に設けることなく行うことができる。この定義された弾性的前進移動及び、これによる装着装置を用いて接続すべき部品への予荷重の付与は、例えば、装着装置のロボット上の空気シリンダを用いて行うことができ、シリンダは、例えば、装着装置に側方から係合しているロボットの場合、装着装置とロボットの間に配置される。装着装置によって接続すべき部品の最大押圧荷重をこの空気シリンダを用いて調節することができ、このため、係合する装着装置によって接続すべき部品が変形されることがない。また、押圧荷重を超えた場合には、部品又は装着装置に損傷を与えるのを避けるために空気シリンダが動くことも考えられる。更に、空気シリンダ、或いは、一般的には押さえ装置が設けられ、装着装置の反力が限界点を超えた場合には、その反力を減衰させる。反力は、例えば、装着工程中における装着装置の反動である。この反力を弱めることにより、装着装置とロボットの両方を損傷から保護できる。従って、装着装置の目標とする前進移動により、締結要素ＦＥを挿入するための要求位置に装着装置が位置決めされ、同時に、追加の構成を必要とすることなく、接続すべき部品に予荷重を加えることができる。なお、接続すべき部品の一方と装着装置が接触した後、後続の接合工程の間、装着装置は押さえ機能を発揮する。この様にして、特に、接合領域における上側部品の変形を避けることができる。この目的のために、装着装置の部品と接触する端部は、例えば、パイプエンド（例えば、供給チャンネル７０）によって構成されている。好ましくは、減衰効果及び／又は保護効果を達成するために、パイプエンドはプラスチックで覆われている。また、装着装置の接触端又はその近傍にバネ組み込みスリーブを設けることも好ましい。部品方向及び／又は装着装置の方向の装着装置のパンチの移動軸に沿ったバネ組み込みスリーブの固定された又は調節可能なバネ力によって、装着装置の前進移動を、部品や装着装置の損傷を招くことなく正確に且つ確実に行うことができる。

また、別個の空気シリンダを用いるのではなく、既に述べたロボットを用いて装着装置の弾性的前進移動を行うことも考えられる。この機能は、バネによって予荷重を付与した弾性構造がロボットと装着装置の間に押え装置として設けられていれば、ロボットによって直接行うことができる。このバネによって予荷重を付与した弾性構造は、パンチリベッティング中における補償スライドと類似の軸方向成分トレランスを補償する。この様にして、ロボットの能動的な第７軸、即ち、先に議論した追加の空気シリンダを省略でき、それに替え、受動的なバネによって予荷重を付与した弾性構造を保守無しで使用できる。しかし、ロボットと装着装置の角度位置及び接合方向（即ち、上向き、下向き又は水平方向）によっては、装着装置の質量が、フランジ又は接合位置（下向きで接合する場合）に作用するか、フランジから離れる方向に作用する（頭上接合の場合）。このため、バネによって予荷重を付与した弾性構造を充分強く、そして装着装置の質量からの予想される荷重に適応するように設計するのが更に好ましい。この構造は、予荷重の付与された２個のバネを連続して配置した２段バネによる解決策を使用して実施できる角度に依存しない接合を援助する。

前進移動の後、締結要素ＦＥは、装着装置によって接合すべき部品に挿入される。

異なる代替方法の選択に係わらず、パンチＰによる装着の前に供給チャンネル内の制動径路を用いて締結要素ＦＥを減速することが好ましい。制動径路内での減速により、後続のパンチＰが締結要素ＦＥに接触し、これにより部品への装着の前に締結要素ＦＥを位置合わせすることを保証する。従って、第１の代替方法によれば、更なる方法のステップとして、挿入すべき締結要素ＦＥの減速を供給チャンネル７０内において、締結要素ＦＥと供給チャンネル７０の制動径路との間の摩擦によって行う。制動が摩擦に基づくため、例えば、ブレーキバー９０又はブレーキシュー９０ｂが使用される。更なる代替方法によれば、減速は、前に述べた供給チャンネル７０を用いて対抗空気で行われる。対抗空気が吹き込まれる場合、その方法のための減速は、部品との接触を伴って実施、又は伴わないで実施できる。対抗空気を吹き込むことなく減速がラム圧だけによって行われる場合、供給チャンネルは、締結要素を装着する前に部品に接触し、これにより供給チャンネルの開口端を略気密的に閉止することが必要となる。従って、この代替方法は、挿入すべき締結要素ＦＥを供給チャンネル７０内で対抗空気によって減速する更なるステップを有し、締結要素の装着移動に対抗して加圧された空気が供給チャンネル７０内に吹き込まれるか、装着装置の部品との接触により供給チャンネル７０内において締結要素ＦＥと部品との間にラム圧が発生される。

上記の接合方法の更なる設計によれば、装着装置は個々の接合位置に別個に前進され、装着装置の（独立して移動できない）押さえ装置が接合すべき部品の一方に接触して部品に予荷重を加える。締結要素ＦＥを挿入した後、装着装置は、接合位置から再び持ち上げられ、次の接合位置に移動される。従って、幾つかの接合位置に亘る移動は、各締結要素ＦＥを挿入するために各個別の接合位置で中断される。

押さえ装置が接合すべき部品の一方に接触して部品に予荷重を加えた状態で、装着装置を複数の接合位置に亘って移動させることも好ましい。この複数の接合位置に亘る装着装置の連続移動の間、締結要素ＦＥは、装着装置の移動を中断する必要なく、個々の接合位置に挿入される。この方法は、各接合位置で移動が中断される場合に比べて、同じ単位時間当たりにより多数の接合位置を処理できるという利点がある。この方法を最適に実施するためには、例えば、ローラプレッサ（図示せず）を備えた装着装置の押さえ装置を使用することが好ましい。ローラプレッサの形態で組み込まれたこの押さえ装置も接合すべき部品の一方に接触し、接合すべき部品の相互間に予荷重を付与する。この予荷重の付与が継続している間、ローラプレッサは、接合すべき部品の一方の表面上を転がるための位置に位置し、これにより予荷重を維持する。この押さえ装置の転がり運動と接合すべき部品に対する予荷重の維持を用いることにより、移動を中断することなく複数の接合位置に到達でき、また各接合位置で締結要素ＦＥを挿入できる。

締結要素ＦＥの装着を容易にするために、ローラプレッサ（図示せず）はトリガ機能を備えているのが好ましい。このトリガ機能は、部品上でのローラプレッサの転がり運動により、締結要素の装着工程を開始するトリガ信号が発生されるようにするものである。従って、ローラプレッサが移動した周囲長により、隣接する装着すべき締結要素ＦＥの間の距離を定義できる。加えて、ローラプレッサが装着工程の起動を行うため、装着工程の起動をロボット又はユーザによって個々に行う必要がない。このため、ロボット及び／又はユーザは装着装置の移動径路のみを特定すればよく、この移動径路に沿って装着装置が移動し、この移動径路に沿って締結要素ＦＥが装着される。この様にして、ローラプレッサは、締結要素ＦＥの半自動装着を保証し、この半自動装着においては、押さえ機能だけをローラプレッサが最適に行う必要がある。

上記の起動機能を実施するために、ローラプレッサは回転可能に取り付けられたホイールを含み、このホイールは装着装置に別の装置により取り付けることができる。この別の装置及びその回転可能に取り付けられたホイールは、装着装置の移動中、部品の表面をホイールが転がるように装着装置に取り付けられている。更に、ローラプレッサは、ホイールと接続されたトリガ装置を有しており、前記トリガ装置は、ホイールの回転及び／又はホイールの部分回転により信号を発生し、この信号により、装着装置の装着工程を部品に対して、装着装置の転がりにより互いに離間した部品の位置において行うことができ、これらの位置の間の距離はホイールの転がり距離によって与えられる。この様に、ローラプレッサは起動の助けとなり、例えば、接合すべき部品への締結要素ＦＥの等間隔での装着が保証される。ローラプレッサのホイールを用いることにより、装着装置の装着工程を開始するためにトリガ装置内で信号を発生するためにホイールの回転又は部分回転によりスイッチを作動させることができる。

スイッチ及びそれと共に一般的にはトリガ装置は、機械的又は電気的に設計されているのが好ましい。機械トリガ装置の場合、ホイールは１個又は複数の突起を有し、ホイールが回転すると突起によってスイッチが作動される。突起は、ホイールの周囲に対する位置が調節できるように配置されている。更に別の代替構造では、ローラプレッサのホイールを交換でき、従って、突起の配置が異なるホイールをローラプレッサで使用できる。従って、ホイールが完全に１回転するか又はそれよりも少ない量回転する度に、ホイール上の１個の突起又は複数の突起がトリガ装置のスイッチを作動させる。これにより、トリガ信号がトリガ装置内で発生される、即ちトリガ装置によって発生される。このトリガ信号は装着装置に送られ、締結要素ＦＥの次の装着工程を開始する。

電気トリガ装置の場合、ホイールには光電バリヤ、電気的又は磁気的パルス発生器、又は一般的には１個又は数個の電気スイッチが設けられている。ホイールの完全な回転又は部分的な回転により、これらの電気スイッチが作動され、トリガ信号が発生される。このトリガ信号は装着装置に送られ、締結要素ＦＥの次の装着工程を開始する。

従って、押さえ機能及び／又はトリガ機能を実施するためにローラプレッサを装着装置と組み合わせて使用することが好ましい。また、装着装置が工作物と係合しないときには、ローラプレッサはトリガサポートとしても働く。従って、ローラプレッサを備えた装着装置を用いて締結要素を装着する方法には、部品に予荷重を付与した或いは付与しない状態で装着装置の移動に関連して部品にローラプレッサを接触させると共にその上で転動させるステップと、ローラプレッサを用いローラプレッサの回転に依存して信号を発生し、信号が発生される度に、ローラプレッサの回転が接合位置を特定するように装着工程が開始されるようにするステップとを追加できる。

本発明の更に別の方法によれば、締結要素ＦＥは次のステップによって接合される。装着装置や別個の可動押さえ装置を用いるのではなく、装着装置とは独立した予荷重付与装置を用いて接合すべき部品に予荷重が加えられる。その後、装着装置が接合すべき部品に向けて前進される。この前進は、例えば、車両製造における製造径路に従って多数の接合位置が得られるようにロボットによって行われるのが好ましい。装着装置の接合すべき部品の方向への前進は、装着装置が接合すべき部品の一方に接触しない程度に行われる。従って、接合すべき部品と装着装置との間に空隙が設けられるが、この場合でも、接合すべき部品の確実な接合が保証される。装着装置の前進処理が完了した後、締結要素ＦＥが各接合位置に挿入される。この方法により、装着装置の押さえ装置が接合すべき部品に接触して予荷重をかけることなく、複数の接合位置に亘って装着装置を移動させることが可能となる。従って、従来技術に比べて高速で複数の接合位置に到達して処理できることも保証される。更に、この方法の手続きは、複数の接合位置における締結要素の挿入を、装着装置の移動を個々の接合位置において中断して、又は中断しないで実施できる。従って、この方法によっても締結要素の接合効率を上げることができる。

好適な実施形態によれば、装着装置は、クランプ技術により固定されたフランジの上方約４ｍｍの位置にロボットを用いて導かれ、その工程で各締結要素を装着する。

従って、本発明は、前に述べたように、装着装置の複数の部品を提供する。これらの部品は装着装置を形成するために任意の方法で組みあわせ、この組合せから装着方法の個々のステップが生じるようにできる。これらは、例えば、使用される装填装置又はローラプレッサの使用によって変わる。

Claims (22)

1. 支持体（１０、２０）に保持された締結要素、特にリベット、ボルト、釘を装着装置に供給できる供給装置（１）であって、支持体（１０、２０）は、均一に離間された締結要素保持位置（１２）を有し、供給装置は、
   ａ．空気作動式のピストンシリンダ駆動装置（４０）を用いて前進位置（ＡＰ）及び原位置（ＨＰ）に直線的に移動できるスライド（３０）を備えたハウジングであって、前進位置（ＡＰ）に位置するスライド（３０）は原位置（ＨＰ）の方向にばねによって付勢され、その結果、ばねの付勢力によってスライド（３０）を原位置（ＨＰ）に移動させることができ、支持体（１０、２０）を一保持位置（１２）分だけ移動できるハウジングと、
   ｂ．前進アーム（３２）であって、スライド（３０）の移動を支持体（１０、２０）に伝達できるようにその第１の端部（３２ａ）がスライド（３０）に枢動可能に取り付けられると共にその第２の端部（３２ｂ）が支持体（１０、２０）に係合し、これにより締結要素を装着装置のパンチ（Ｐ）の下方の供給位置（ＦＰ）に位置決めできる前進アームと、
   ｃ．原位置（ＨＰ）から前進位置（ＡＰ）へのスライド（３０）の移動中に支持体（１０、２０）の移動が阻止されるように、ハウジングに枢動可能に取り付けられると共に支持体（１０、２０）に係合する阻止アーム（３４）とを有し、
   ｄ．支持体（１０、２０）は、長手方向に延在する両側部の各々に逆とげ状構造部（１４）を備えたストリップマガジン（１０）であって、前進アーム（３２）は一方の逆とげ状構造部（１４）に係合し、阻止アーム（３４）は反対側の逆とげ状構造部（１４）に係合するストリップマガジン（１０）、又は
   リング状の回転マガジン（２０）であって、外周面及び内周面の各々に逆とげ状構造部（２４，２８）を備え、外周面の逆とげ状構造部（２４）に前進アーム（３２）が係合し、内周面の逆とげ状構造部（２８）に阻止アーム（３４）が係合する回転マガジン（２０）である供給装置（１）。
2. 空気作動式のピストンシリンダ駆動装置（４０）が同期され、装着装置のパンチ（Ｐ）の移動と独立して動作できる、請求項１に記載の供給装置（１）。
3. 阻止手段は、装着装置のパンチ（Ｐ）、又はスライドに枢動可能に取り付けられた阻止アーム（３４）である、請求項１に記載の供給装置（１）。
4. 支持体（１０、２０）は、一列に配置された保持位置（１２）を備えたストリップマガジン（１０）、又はリング状の回転マガジン（２０）であって、回転マガジン（２０）の周囲に配置された保持位置（２２）を備えた回転マガジン（２０）である、請求項１に記載の供給装置（１）。
5. ストリップマガジン（１０）は、少なくとも一方の長手方向に延在する側部に逆とげ状構造部（１４）を備え、前進アーム（３２）を使用してストリップマガジン（１０）を一方向のみに移動できる、請求項４に記載の供給装置（１）。
6. ストリップマガジン（１０）を側方から案内できるガイドウエイ（１６）を有する、請求項４に記載の供給装置（１）。
7. リング状回転マガジン（２０）の保持位置（２２）のそれぞれにチャンバ（２６）が設けられ、チャンバ（２６）の各々に締結要素を正しい位置方位で収容できる、請求項４に記載の供給装置（１）。
8. 回転マガジン（２０）がプレート（５０）に配置されており、これによりチャンバ（２６）が一方の側でプレート（５０）によって閉じられ、プレート（５０）は、少なくとも１個の供給位置（ＦＰ）に開口（５２）を有し、この開口（５２）を通して締結要素をチャンバ（２６）から排出できる、請求項７に記載の供給装置（１）。
9. プレート（５０）の供給位置（ＦＰ）にある開口（５２）は装着装置の供給チャンネル（７０）に接続され、装着装置のパンチ（Ｐ）は、締結要素を接合するために供給位置（ＦＰ）にある開口（５２）を通して移動可能である、請求項８に記載の供給装置（１）。
10. 回転マガジン（２０）はカバープレート（６０）によって覆われており、これにより、チャンバ（２６）は回転マガジン（２０）の上側でカバープレート（６０）によって閉じられており、カバープレート（６０）は少なくとも１個の装填位置（ＬＰ）に開口（６２）を有し、この開口を通して締結要素をチャンバ（２６）内に供給できる、請求項７に記載の供給装置（１）。
11. 回転マガジン（２０）は逆とげ状構造部（２４）を備えた外周面を有し、これにより回転マガジン（２０）を前進アーム（３２）を用いて一方向に移動できる、請求項４に記載の供給装置（１）。
12. 回転マガジン（２０）は逆とげ状構造部（２８）を備えた内周面を有し、これにより回転マガジン（２０）の一方向への移動を阻止手段（３４）によって防止できる、請求項４に記載の供給装置（１）。
13. 締結要素（ＦＥ）、特にリベット、ボルト、釘を接合位置で挿入する装着装置であって、支持体（１０、２０）に保持された締結要素、特にリベット、ボルト、釘を装着装置に供給できる供給装置（１）を有し、支持体（１０、２０）は、均一に離間された締結要素保持位置（１２）を有し、供給装置は、
    ａ．空気作動式のピストンシリンダ駆動装置（４０）を用いて前進位置（ＡＰ）及び原位置（ＨＰ）に直線的に移動できるスライド（３０）を備えたハウジングであって、前進位置（ＡＰ）に位置するスライド（３０）は原位置（ＨＰ）の方向にばねによって付勢され、その結果、ばねの付勢力によってスライド（３０）を原位置（ＨＰ）に移動させることができ、支持体（１０、２０）を一保持位置（１２）分だけ移動できるハウジングと、
    ｂ．前進アーム（３２）であって、スライド（３０）の移動を支持体（１０、２０）に伝達できるようにその第１の端部（３２ａ）がスライド（３０）に枢動可能に取り付けられると共にその第２の端部（３２ｂ）が支持体（１０、２０）に係合し、これにより締結要素を装着装置のパンチ（Ｐ）の下方の供給位置（ＦＰ）に位置決めできる前進アームと、
    ｃ．原位置（ＨＰ）から前進位置（ＡＰ）へのスライド（３０）の移動中に支持体（１０、２０）の移動が阻止されるように、ハウジングに枢動可能に取り付けられると共に支持体（１０、２０）に係合する阻止アーム（３４）とを有し、
    ｄ．支持体（１０、２０）は、長手方向に延在する両側部の各々に逆とげ状構造部（１４）を備えたストリップマガジン（１０）であって、前進アーム（３２）は一方の逆とげ状構造部（１４）に係合し、阻止アーム（３４）は反対側の逆とげ状構造部（１４）に係合するストリップマガジン（１０）、又は
    リング状の回転マガジン（２０）であって、外周面及び内周面の各々に逆とげ状構造部（２４，２８）を備え、外周面の逆とげ状構造部（２４）に前進アーム（３２）が係合し、内周面の逆とげ状構造部（２８）に阻止アーム（３４）が係合する回転マガジン（２０）である供給装置である、装着装置。
14. 装着装置と装着装置を支持する装置、好ましくはロボットとの間に配置され、締結要素（ＦＥ）の装着中に装着装置の押さえ機能を実現すると共に、支持装置に向かう装着装置の反力を減衰させる押さえ装置を有する、請求項１３に記載の装着装置。
15. 押さえ装置が空気圧によって機能し、及び／又は工作物上への装着装置の力を制御した載置が押さえ装置によって行われる、請求項１４に記載の装着装置。
16. 締結要素（ＦＥ）を装着装置に供給する方法であって、
    ａ．装填位置（ＬＰ）において第１の締結要素（ＦＥ）を支持体（２０）、特に回転マガジンに装填する工程と、
    ｂ．供給位置（ＦＰ）において第２の締結要素（ＦＥ）を装着装置の供給チャンネル（７０）に取り出す工程であって、供給チャンネル（７０）を通して第２の締結要素が接合される工程とを有し、
    ｃ．装填と取出しが好ましくは同時に行われる方法。
17. 装着装置、特に請求項１３に記載の装着装置を用いて、締結要素（ＦＥ）、特にリベット、ボルト、釘を接合するための方法であって、
    ａ．装着装置を前進させて接合すべき部品の一方と接触させ、別個に移動される押さえ装置を用いることなく、接合すべき部品の相互間に予荷重を加える工程と、
    ｂ．接合すべき部品に締結要素（ＦＥ）を挿入する工程とを有する方法。
18. 前記の前進は、接合すべき部品の一方に装着装置が接触すると共に、押さえ装置、特に供給チャンネル（７０）を用いて部品に予荷重を加えるまで、ロボットを用いて装着装置の全体を移動させることによって行われる、請求項１７に記載の方法。
19. 締結要素を挿入するために、多数の接合位置の間の移動を各接合位置で中断する工程を更に有する、請求項１７に記載の方法。
20. 接合すべき部品の一方に押さえ装置が接触して部品に予荷重を加えている状態で装着装置を複数の接合位置に亘って移動させる工程と、
    装着装置の移動を個々の接合位置で中断することなく、締結要素（ＦＥ）を複数の接合位置で挿入する工程とを更に有する、請求項１７に記載の方法。
21. 装着装置、特に請求項１３に記載の装着装置を用いて、締結要素、特にリベット、ボルト、釘を接合するための方法であって、
    ａ．装着装置とは独立した予荷重付与構造を用いて、接合すべき複数の部品に予荷重を加える工程と、
    ｂ．接合すべき部品の一方に装着装置を接触させることなく、接合すべき部品に向けて装着装置を前進させる工程と、
    ｃ．接合すべき部品に締結要素（ＦＥ）を挿入する工程とを有する方法。
22. 接合すべき部品に装着装置の押さえ装置によって予荷重を加えることなく、複数の接合位置に亘って装着装置を移動させる工程と、
    装着装置の移動を個々の接合位置で中断して又は中断しないで、複数の接合位置で締結要素（ＦＥ）を挿入する工程とを更に有する、請求項２１に記載の方法。

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