JP5629342B2 - Rivet insertion device - Google Patents
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Description
航空機などの構造物を組み立てる際に用いられるリベットを所定の穴へ挿入するリベット挿入装置に関する。 The present invention relates to a rivet insertion device for inserting a rivet used in assembling a structure such as an aircraft into a predetermined hole.
航空機などの構造物は、リブ形状のフレームと各部材を連結するために多数のリベットが用いられている。リベットは予め穴開け加工された穴に挿入した後、打鋲装置などのかしめ機を用いて部材同士を連結している。 In a structure such as an aircraft, a large number of rivets are used to connect a rib-shaped frame and each member. The rivet is inserted into a hole that has been drilled in advance, and then the members are connected using a caulking machine such as a hammering device.
穴へのリベットの挿入は自動化が行われており、リベット供給側からチューブ配管を伝わりエアーなどの空気搬送(以下、空送と示す)で送られたリベットをツールの先端に設けられたチャック機構で保持し、ピストンなどの押圧機構で穴に挿入している。(例えば、特許文献1) Insertion of rivets into the holes is automated, and a chuck mechanism is provided at the tip of the tool with a rivet sent from the rivet supply side through the tube piping and sent by air or other air transport (hereinafter referred to as idle feed) And is inserted into the hole by a pressing mechanism such as a piston. (For example, Patent Document 1)
空送で送られたリベットは、ツールのチャック機構で把持されているが、空送中のリベットの姿勢の変化などによりチャック機構にこじれて把持されたり、詰まりを生じさせることが希に発生する。こじれていたり詰まりが発生すると、一旦、自動運転を停止し手作業でツールの分解および不具合リベットの取り除きを実施している。特に、大型の航空機のフレームの連結作業ではリベット挿入装置自体の大きさが数mの高さとなっており、ひとたびリベットのこじれや詰まりが発生すると、高所でのツールの分解を行わなければならず生産効率の低下を招いている。 The rivet sent by air feeding is gripped by the chuck mechanism of the tool, but it rarely occurs that the rivet is held by the chuck mechanism due to a change in the posture of the rivet during air feeding or causes clogging. . When it is twisted or clogged, the automatic operation is temporarily stopped and the tool is disassembled and the defective rivet is removed manually. In particular, when connecting large aircraft frames, the size of the rivet insertion device itself is several meters high, and once the rivet is twisted or clogged, the tool must be disassembled at a high place. This has led to a decrease in production efficiency.
特許文献2には、こじれの生じたリベットを機械的にチャック爪を開放し取り出す機構が開示されている。しかし、機構が複雑でありリベット挿入部の小型化が困難となっている。特に、航空機のように構成部品が複雑な形状の隙間に用いるリベット挿入機には不適なものとなっている。
そこで、リベットの挿入作業においてこじれや詰まりが発生しても、自動的に不良リベットを除去でき、小型化が容易で安定した稼働が可能なリベット挿入装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rivet insertion device that can automatically remove a defective rivet even when a rivet is inserted or is clogged, and can be easily downsized and stably operated.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
リベットを所定の穴に挿入するリベット挿入装置であって、
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
リベットが所定の穴に挿入されたかを確認するセンサと、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備え、
前記センサがリベット挿入異常を検知すると、前記リング状磁石がチャック爪を開放し、前記吸引手段によりリベットを回収する機能を有するリベット挿入装置である。
In order to solve the above problems, the invention described in
A rivet insertion device for inserting a rivet into a predetermined hole,
A chuck mechanism for gripping the rivet sent by the rivet transport device;
A cylinder mechanism for inserting the rivet gripped by the chuck mechanism into a predetermined hole;
A sensor that checks whether a rivet has been inserted into a predetermined hole;
A ring-shaped magnet that opens the chuck claws constituting the chuck mechanism and penetrates the chuck mechanism;
A suction means that is located to the side of the ring-shaped magnet and collects the rivets released from the chuck mechanism by opening the chuck claws ;
When the sensor detects a rivet insertion abnormality, the ring magnet has a function of opening a chuck claw and collecting the rivet by the suction means .
請求項2に記載の発明は、リベットを所定の穴に挿入するリベット挿入装置であって、
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備えたリベット挿入装置において、
前記チャック機構とリベット挿入装置のリベット入り口部との間に、リベット戻り防止機構を備え、該リベット戻り防止機構がリベット挿入装置内でスライドすることにより、リベット搬送装置より送られてきたリベットをチャック機構に位置決めし、リベットを所定の穴に挿入する前記シリンダ機構を構成しているリベット挿入装置である。
The invention according to
A chuck mechanism for gripping the rivet sent by the rivet transport device;
A cylinder mechanism for inserting the rivet gripped by the chuck mechanism into a predetermined hole;
A ring-shaped magnet that opens the chuck claws constituting the chuck mechanism and penetrates the chuck mechanism;
In a rivet insertion device provided with suction means that is located on the side of the ring-shaped magnet and collects the rivet released from the chuck mechanism by opening the chuck claw ,
A rivet return prevention mechanism is provided between the chuck mechanism and the rivet entrance of the rivet insertion device, and the rivet return prevention mechanism slides in the rivet insertion device, thereby chucking the rivet sent from the rivet transport device. It is a rivet insertion device constituting the cylinder mechanism that positions the mechanism and inserts a rivet into a predetermined hole.
請求項1に記載の発明によれば、リベットのこじれや詰まりがチャック機構の内部で発生しても、チャック機構がリング状磁石を貫通することによりチャック爪が開放される。開放されたチャック機構の内部で、こじれや詰まりの発生したリベットがフリーの状態となり、側方に位置した吸引機構が、こじれや詰まりを生じていた不良リベットを吸引回収しているので、自動的に不良リベットをチャック機構から除去できる。チャック機構を開閉させる際に物理的に物を当てたりすること無く、磁石を用いて非接触で行なっているので、連続使用に耐えられ再現性の安定した機構となる。 According to the first aspect of the present invention, even when the rivet is twisted or clogged, the chuck claw is released by the chuck mechanism penetrating the ring magnet. Inside the opened chuck mechanism, rivets that have been twisted or clogged become free. In addition, defective rivets can be removed from the chuck mechanism. When the chuck mechanism is opened and closed, it is performed in a non-contact manner using a magnet without physically hitting an object, so that the mechanism can withstand continuous use and has a stable reproducibility.
請求項2に記載の発明によれば、チャック機構に把持させたリベットを、リベット戻り防止機構がリベット挿入装置内をスライドすることによりチャック機構に位置決めし、所定の穴に挿入している。そのため、チャック機構に把持されたリベットは供給側に戻されること無く、所定の穴に位置決めされて挿入される。 According to the second aspect of the present invention, the rivet gripped by the chuck mechanism is positioned in the chuck mechanism by the rivet return prevention mechanism sliding in the rivet insertion device, and is inserted into the predetermined hole. Therefore, the rivet held by the chuck mechanism is positioned and inserted into a predetermined hole without being returned to the supply side.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明のリベット挿入装置1を示す概略側面図である。図1においてリベット挿入装置1に向かって左右方向をX軸、前後方向をY軸、X軸とY軸で構成されるXY平面(水平面)に直交する軸をZ軸(上下方向)、Z軸周りをθ軸とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view showing a
本発明のリベット挿入装置1は、大きく分けて装置基台10とリベット供給部20、リベット挿入部30、リベット排出部50から構成され、対象ワーク60である航空機などのフレームの所定の穴にリベット2を挿入するものである。対象ワーク60は、斜線の四角形で示すこととする。装置基台1は、境界線を斜線で示し本体の一部分のみを示すこととする。
The
図1に示す装置基台10の垂直面には、上下方向に移動可能なスライドブラケット11が備えられている。スライドブラケット11は、略L字型の形状で、垂直面側に装置基台10に設けられたレール12と嵌合するリニアガイド13が取り付けられ上下に移動可能になっている。また、スライドブラケット11の水平面側にレール14が取り付けられており、レール14とブラケット16側のリニアガイド15とが嵌合し、ブラケット16が水平移動できるように構成されている。ブラケット16の下端部にはリベット挿入部30が取り付けられている。上記の構成により、リベット挿入部30は、上下方向および水平方向に移動可能となっている。
A vertical bracket of the
リベット挿入部30は、リベット供給管31を介してリベット供給部20と接続されており、リベット2は、リベット供給管31の内部を空送されている。リベット供給部20は、装置基台10の側方に配置され所定の量のリベット2を蓄えている。
The
リベット排出部50は、装置基台10に設けられたレール12の下降端近傍に配置され、水平方向に取り付けられている。
The
図2に、リベット挿入部30の概略側面図を示す。リベット挿入部30は、リベット供給管31に接続された第1インサートノズル32と、第1インサートノズル32に直角に取り付けられた第2インサートノズル33を備えている。第1インサートノズル32と第2インサートノズル33は、内部をリベット2が通過できるように貫通穴が形成されている。空気搬送されてきたリベット2は、第1インサートノズル32を通り、第2インサートノズル33まで搬送される。図2に、リベット2の移動方向を矢印で示し、貫通穴は点線で示した。第2インサートノズル33の貫通穴のリベット出口側には、チャック筒40が取り付けられている。第2インサートノズル33の外側には上下にシリンダ34が取り付けられており、シリンダ34のピストンロッド35の他端には支持板37が取り付けられている。支持板37は、上下のピストンロッド35で支持されている。支持板37にはチャック筒40方向に伸びる2本の棒39が支点38に支持され支持板37に取り付けられている。シリンダ34と、ピストンロッド35、支持板37、棒39とでアンチバック機構36を構成している。アンチバック機構36は、本発明のリベット戻り防止機構に対応する。アンチバック機構36は、第2インサートノズル33まで空送されてきたリベット2を、図3に示すように棒39を押しのけてチャック筒40の先端に送り込み、チャック筒40のセンターにリベット2を位置決めする機構となっている。図3に、棒36が押しのけられる際の動作方向を矢印で示す。チャック筒40の先端外周にはチャック爪41が複数のオーリング42により固定されている。チャック筒40と、チャック爪41とオーリング42により、本発明のチャック機構を構成している。チャック爪41は、支点43を中心に開閉可能となっている。アンチバック機構36によりセンタ位置決めされたリベット2は、図4に示すように、シリンダ34がスライド動作することによりピストンロッド35が伸び、支持板37とともに棒39が移動し、チャック爪41の把持から開放され所定の穴に挿入されるようになっている。これらの機構は、本発明のシリンダ機構に対応する。
In FIG. 2, the schematic side view of the
図5に、リベット排出部50の概略側面図を示す。リベット排出部50は、装置基台1に取り付けられているブラケット51と、ブラケット51に設けられた穴52の外周に配置したネオジム磁石53と、ネオジム磁石53を固定する板54とから構成されている。穴52の外周にネオジム磁石53が配置された形態は、本発明のリング状磁石に対応する。ネオジム磁石53は、穴52の外周に複数個配置されている。ネオジム磁石53の代わりに電磁石を用いても良い。穴52には板54まで貫通する樹脂筒55が取り付けられている。樹脂筒55は、後述するチャック爪41の傷つきや開きすぎを防止するために設けられている。ブラケット51の側方には、吸引手段56が配置され図示していない吸引ポンプに接続されている。リベット2がリベット挿入部30のチャック筒40で詰まったり、こじれたりし、リベット挿入異常が検知されると、リベット挿入部30は、リベット排出部50に移動し、図6に示すようにチャック筒40をリベット排出部50の穴52に挿入する。チャック筒40の外周に配置されているチャック爪41は、ネオジム磁石53の磁力により支点43を中心に開放される。リベット筒40で詰まったり、こじれていたリベット2は開放され吸引手段56により吸引され回収されるようになる。このように、非接触で簡単な機構で不具合の発生したリベット2を自動的に回収することが出来る。また、チャック爪41が開放状態となるため、吸引エアー等の弱い外力でもリベット2を排出することが出来る。
FIG. 5 shows a schematic side view of the
次に、本発明のリベット挿入装置1の動作について、図7のフローチャートを用いて説明する。
Next, operation | movement of the
まず、リベット供給部20から、リベット挿入部30にリベット2が空送される。リベット挿入部30に供給されたリベット2は、アンチバック機構36を押しのけ、チャック筒40に位置決めされる(ステップST01)。
First, the
次に、リベット挿入部30が上下方向および水平方向に移動し、ワーク60の所定の穴の近傍に前進する(ステップST02)。
Next, the
次に、リベット挿入部30がワーク60の所定の穴に寄りつき(ステップST03)、アンチバック機構36をワーク60側に前進させ、リベット2を所定の穴に挿入する(ステップST04)。
Next, the
次に、リベット2が所定の穴に挿入されたか確認が行われる(ステップST05)。確認は、リベット挿入部30に設けられているセンサで行われる。正常にリベット2が挿入されている場合、次のリベット挿入位置に移動すると共にリベット供給部20から新たなリベット2を供給する(ステップST06)。
Next, it is confirmed whether the
リベット2の挿入に不具合が発生している場合、リベット挿入部30をリベット排出部50に移動させる(ステップST07)。そして、リベット排出部50にリベット挿入部30のチャック筒40を挿入し、ネオジム磁石53の磁力によりチャック爪41をリリースし、不良リベット2を開放する。不良リベット2は、リベット排出部50の吸引手段56により吸引され回収される(ステップST08)。
If there is a problem with the insertion of the
次に、ステップST01に戻り、次の挿入穴にリベット2を挿入する動作を続行する。
Next, returning to step ST01, the operation of inserting the
1 リベット挿入装置
2 リベット
10 装置基台
11 スライドブラケット
12 レール
13 リニアガイド
14 レール
15 リニアガイド
16 ブラケット
20 リベット供給部
30 リベット挿入部
31 リベット供給管
32 第1インサートノズル
33 第2インサートノズル
34 シリンダ
35 ピストンロッド
36 アンチバック機構
37 支持板
38 支点
39 棒
40 チャック筒
41 チャック爪
42 オーリング
43 支点
50 リベット排出部
51 ブラケット
52 穴
53 ネオジム磁石
54 板
55 樹脂筒
56 吸引手段
60 ワーク
1
Claims (2)
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
リベットが所定の穴に挿入されたかを確認するセンサと、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備え、
前記センサがリベット挿入異常を検知すると、前記リング状磁石がチャック爪を開放し、前記吸引手段によりリベットを回収する機能を有するリベット挿入装置。 A rivet insertion device for inserting a rivet into a predetermined hole,
A chuck mechanism for gripping the rivet sent by the rivet transport device;
A cylinder mechanism for inserting the rivet gripped by the chuck mechanism into a predetermined hole;
A sensor that checks whether a rivet has been inserted into a predetermined hole;
A ring-shaped magnet that opens the chuck claws constituting the chuck mechanism and penetrates the chuck mechanism;
A suction means that is located to the side of the ring-shaped magnet and collects the rivets released from the chuck mechanism by opening the chuck claws ;
When the sensor detects a rivet insertion abnormality, the rivet insertion device has a function in which the ring magnet opens the chuck pawl and collects the rivet by the suction means .
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備えたリベット挿入装置において、
前記チャック機構とリベット挿入装置のリベット入り口部との間に、リベット戻り防止機構を備え、該リベット戻り防止機構がリベット挿入装置内でスライドすることにより、リベット搬送装置より送られてきたリベットをチャック機構に位置決めし、リベットを所定の穴に挿入する前記シリンダ機構を構成しているリベット挿入装置。 A rivet insertion device for inserting a rivet into a predetermined hole,
A chuck mechanism for gripping the rivet sent by the rivet transport device;
A cylinder mechanism for inserting the rivet gripped by the chuck mechanism into a predetermined hole;
A ring-shaped magnet that opens the chuck claws constituting the chuck mechanism and penetrates the chuck mechanism;
In a rivet insertion device provided with suction means that is located on the side of the ring-shaped magnet and collects the rivet released from the chuck mechanism by opening the chuck claw ,
A rivet return prevention mechanism is provided between the chuck mechanism and the rivet entrance of the rivet insertion device, and the rivet return prevention mechanism slides in the rivet insertion device, thereby chucking the rivet sent from the rivet transport device. A rivet insertion device constituting the cylinder mechanism for positioning the mechanism and inserting a rivet into a predetermined hole.
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