関連出願
本出願は、「締結具セッティングマシン用のノーズ装置及び関連する方法」(GB1720277.1;代理人整理番号PM345687GB)及び「締結具セッティングマシン用の締結具処理デバイス及び関連する方法」(GB1720248.2;弁護士整理番号PM345688GB)と題される出願と同じ日に提出されており、その内容は参照により本明細書中に完全に組み入れられる。
本出願は、リベットなどの締結具をリベットセッティングツールに供給するためのマガジンに関する。また、本出願は、セッティングツールにリベットを供給するためのシステムであって、1つ以上のリベットマガジンを含むシステム、及び、関連する方法にも関する。特に、本出願は、自己穿孔リベットを供給するためのマガジン、システム、及び、方法に関する。より詳細には、本出願は、リベット及び/又は自己穿孔リベットを、ノーズ装置とリベットをセットするためのパンチとを有するセッティングツールに供給するために使用されるタイプのマガジン、システム、及び、方法に関し、セッティングツールは、Cフレームなどの支持体に装着される。Cフレームは、ロボットアームなどの可動アームに装着されてもよい。これらのマガジンは、セッティングツールによって行なわれるセッティング動作に備えて、セッティングツールの近傍に締結具を格納する。本開示はリベット(特に、自己穿孔リベット)に焦点を当てているが、以下に記載される詳細な説明から理解されるように、特定の態様は、代わりに、より一般的に締結具に容易に適用可能である。
バルク供給装置を使用してリベットをセッティングツールに供給する、リベット及び自己穿孔リベットなどの締結具をセットするための様々なシステム及び方法が知られている。幾つかのシステムにおいて、セッティングツールは、ノーズ装置と、リベットをセットするためのパンチとを備える。セッティングツールは、Cフレームなどのサポート構造体に装着される。Cフレームをロボットアームに装着することができ、それにより、必要とされる位置でロボットにより多くの自動動作を行なうことができる。
ノーズ装置は、一般に、パンチの下方に配置され、セッティング動作中にパンチ及びリベットを案内する。
また、通常、セッティング動作中にパンチによってワークピースに加えられる力に反応するために、ダイアセンブリが、ノーズ装置の反対側で、支持構造体上に設けられる。このようにして、セッティング動作中、ワークピースがノーズ装置とダイアセンブリとの間に挟まれ、パンチがリベットをセットするように動作される。
本明細書中に記載されるタイプのシステムは、一般に、適切にプロファイルされる可撓性送出チューブを通じてリベットをノーズ装置に供給する。したがって、リベットは、圧縮空気及び/又は重力によってセッティングツールに送出され得る。
リベットは、単独で又はグループで供給されるため、したがって、一般に、必要なときに必要とされる1つ又は複数のリベットのみが供給されるように、供給ラインに沿って1つ以上のリベット処理機構を必要とする。これらの機構は、一般に、リベットとの何らかの形態の機械的な相互作用を伴い、また、これは、バルク供給装置からセッティングツールまでのリベットの経路に沿う様々な段階で起こり得る。
可撓性送出チューブは、設置の準備が整っている所定数にまで至るリベットをセッティングツールにより近接して局所的に格納するために、1つ以上のマガジンに接続されてもよい。供給動作を簡単にするために、ある種の取り外し可能で交換可能なマガジンを設けることが知られている。しかしながら、幾つかの問題が従来技術のシステムと関連付けられる。
リベットは、例えば、埃や汚れの侵入に起因して、高い曲率を示す可撓性チューブの任意の部分に起因して、又は、チューブ自体の摩耗及び裂けに起因して、可撓性送出チューブ内で詰まり易い。可撓性送出チューブは、まさしくこれらの理由により、頻繁な交換を必要とし、これが望ましくないダウンタイムを引き起こす場合がある。
更に、可撓性送出チューブは、柔軟に動作するために特定の動作範囲を必要とする場合があり、これは、ロボットアームにセッティングツールを装着する方法に関して特別な検討事項を必要としえ得る。
結果として、従来技術のシステムは、完全に満足のいく動作をせず、及び/又は、控えめに言っても、望ましいコンパクトさを欠いているかもしれない。
したがって、可撓性送出チューブを最小化する又は排除することが望ましい。
また、リベット供給ラインに沿ってできるだけ障害を少なくしてリベットを移送することも望ましい。
また、リベットを転位させずにそれらの経路上に維持することも望ましい。
また、必要に応じて必要なときに、リベット供給ラインに沿って、リベットを途切れなく移動させ、例えば、リベットを徐々に停止させて再始動できるようにすることも望ましい。
リベット供給ライン内の様々なやりとりするリベット供給構成要素が全て接続されてリベットの通過に対して開放している場合には、リベットをノーズ装置に連続的である(つまり、中断されない)が信頼できる態様で移送することが望ましい。
したがって、特に前述の「開放」条件では、リベットのための潜在的なキャッチポイントを排除したいという要望も存在する。
バルク供給装置からマガジンにリベットが供給されると、リベットは、一般に、マガジンを空のときに補充できるようにするドッキングインタフェースを通過する。したがって、マガジンは、ドッキング及び/又は装填動作中にはゲートを開放させ、満杯時には、リベットが脱落するのを防止するとともに、マガジン端部を密閉して、必要に応じてリベットに原動力を与えるべく圧縮空気源をマガジンに結合できるようにするべく、ゲートを閉じなければならない場合がある。そのようなゲートは、特にシステムが圧縮空気の原動力下で動作するように設計されるときには複雑であり、動作にかなりのサイクルタイム及びコストがかかる場合がある。
また、密閉要件を排除する又は少なくとも減らす及び/又は圧力下又は吸引下或いは大気圧下で等しく適切に機能し得るマガジンの改善された形態をもたらすことも望ましい。
したがって、空気の漏れ及び/又は埃の進入に対して簡単に又は少なくとも好適に密閉され得るリベット供給ライン又は少なくともその一部を設けたいという要望もある。
リベットがリベット供給システムを通るそれらの経路を終えた後、一般に、セッティング動作に備えてリベットをパンチの下方の待機位置に移送するためにリベット移送システムが設けられる。移送システムは、重力による直接的な移送、空気推進、機械的プッシャ又はプローブ、及び/又は、リベットの存在を捕らえて感知する専用の移送機構を伴ってもよい。リベット供給システムから待機位置へのリベットのそのような動的送出は、リベット安定性、埃の進入及び感知の観点から一般に問題があり、一般に、摩耗や裂けも受ける場合がある多くの移動機械部品を必要とする。これは、それが障害をもたらす場合がある又はダウンタイムの他の原因となり得るため、望ましくない。
したがって、設置に備えて、パンチの下方にある待機位置への締結具の移送の迅速性、効率、及び/又は、信頼性を改善することも望ましい。
既知のリベット供給システム及び方法は、異なるタイプのリベット及び/又はその異なるサイズを処理するための限られた能力しか有さない。
したがって、様々なリベットタイプ及び/又はサイズを同時に又は交換可能に処理してエンドユーザにとって最大限の柔軟性及びカスタマイズ潜在力を与えることができるマガジン、リベット送出システム、及び、方法を提供することも望ましい。
また、より一般的には、問題のシステムの移動部品の数を減らすことも望ましい。
また、より一般的には、従来技術に関して本明細書中で言及されるシステムの性能を向上させることも望ましい。
本開示の一態様によれば、リベットをセットするためのパンチ、セッティング動作に備えてリベットを受けるための少なくとも1つのリベット受け入れゾーンを画定するノーズ装置、及び、パンチに反応するためにノーズ装置と対向して設けられるダイを備えるリベットセッティングツールにリベットを供給するためのリベット供給システムであって、ワークピースと係合するためにノーズ装置がダイに向かって移動でき、リベット供給システムが、
リベットをリベット受け入れゾーンに送出するための少なくとも1つのリベット送出トラックと、
リベット受け入れゾーンで受けられるリベットを保持する又は解放するための少なくとも1つのリベット移送デバイスと、
セッティングツールの近傍にリベットを格納するための少なくとも1つの補充可能マガジンであって、前記リベット送出トラックの少なくともマガジン部分を備える、少なくとも1つの補充可能マガジンと、
を備え、
リベットをマガジン内に格納でき又はリベットがマガジンを通過でき、
マガジンが、該マガジンを補充するためのバルク供給装置にマガジンをドッキングするための少なくとも1つのドッキングインタフェースを備え、
マガジンが、ノーズ装置とリベット供給関係を成すとともに、ノーズ装置と共に移動できるように支持され、
実質的に変形不可能なリベット送出トラック長がリベット受け入れゾーンにまで及ぶ、
リベット供給システムが提供される。
したがって、リベット供給システムは、任意の長さの可撓性供給チューブを最小限に抑える又は排除する。
少なくとも1つのリベット移送デバイスがリベット受け入れゾーンで受けられるリベットを保持又は解放する(又は保持又は解放するように構成される)ためのものであると言われる場合、少なくとも1つのリベット移送デバイスは、リベット受け入れゾーンで受けられるリベットを保持した後に解放するように構成されてもよい。
リベット受け入れゾーンとは、リベットがセッティング動作に備えてパンチ下の移送を待つゾーンのことである。
送出トラック(及びリベット送出トラック長)はリベット受け入れゾーンの上流側にある。リベット移送デバイスはリベット受け入れゾーンの上流側にある。
随意的に、マガジンはリベット移送デバイスを更に備える。随意的に、リベット移送デバイスはマガジンの先端部に配置される。
リベット供給システムは、重力によって動作されるようになっていてもよい。
リベット供給システムは、真空ポンプによって生成される吸引力によって動作されるようになっていてもよい。
ドッキングインタフェースは、大気に対して流体的に開放するリベットを受けるための入口を備えていてもよい。
マガジンは、セッティングツール上及び/又はセッティングツールを支持するCフレーム上に取り外し可能に支持されてもよい。
マガジンは、交換マガジンが前記交換可能マガジンに取って代わることができるように交換可能に支持されてもよい。
さもなければ、マガジンがセッティングツールに取り外し不能に取り付けられてもよい。
システムは、セッティングツールの両側に鏡面形態を成して配置される2つのそのようなマガジン及び2つのそのような変形不可能な長さを備えてもよい。
各マガジンは、パンチ及び/又はセッティングツールによって規定される軸方向と略平行に延在する第1の長尺本体部分を備えてもよい。
各マガジンは、第1の長尺本体部分の下流側に配置されて前記ノーズ装置に向かって角度付けられる第2の長尺本体部分を備えてもよい。
前記第1及び/又は第2の長尺本体部分は、前記変形不可能なリベット送出トラック長の少なくとも一部を備えてもよい。
マガジンの第1の長尺本体部分及び/又はリベット送出トラックのマガジン部分は、前記軸方向と略平行であってもよい。
リベット供給システムはシュートを更に備えてもよく、シュートは、実質的に変形不可能なリベット送出トラック長の少なくとも一部を備えるリベット送出トラックのシュート部分を備え、マガジンは、前記シュートを介してノーズ装置とリベット供給関係を成す。
マガジンはシュートに直接に結合されてもよい。
マガジン及びシュートは、可撓性供給チューブを介して結合されてもよい。
マガジンは、セッティングツールに回転可能に支持されてもよい。
マガジンは、リベット送出トラックの複数の独立のマガジン部分を備えてもよい。
複数のリベット送出トラック部分は、セッティングツール上のマガジンの対応する角度方向に従ってリベットをリベット受け入れゾーンに供給するために選択可能であってもよい。
複数のリベット送出トラック部分のうちの少なくとも1つは、マガジンへのリベットの補充及び/又はマガジンからノーズ装置のリベット受け入れゾーンへのリベットの供給を容易にするために湾曲した長手方向延在部を有してもよい。
複数のリベット送出トラック部分のうちの少なくとも2つには、前記湾曲した長手方向延在部が設けられてもよい。
それぞれの湾曲は、マガジンの回動軸に向かって収束するようになっている対向する凹部を画定してもよい。
回動軸は、概して、マガジンの中心に配置されてもよい。
マガジンは、前記複数のリベット送出トラック部分のうちの3つを備えてもよい。
3つの部分は、実質的に長手方向に延在する第1の直線部分を備えてもよい。第2及び第3の部分は、前記湾曲した長手方向延在部を有してもよい。第2及び第3の部分は、第1の部分の両側に配置されてもよい。
マガジンは、リベット送出トラックのそれぞれのマガジン部分で1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためにそれぞれが複数のマガジンリベット送出トラック部分のうちの1つと関連付けられる2つ以上のリベット処理デバイスを備えてもよい。
リベット処理デバイスがマガジンの先端部に配置されてもよい。
リベット処理デバイスはそれぞれ、作動型インラインリベット選択デバイスの形態を成してもよい。
作動型インラインリベット選択デバイスが回転カム脱進機を備えてもよく、該回転カム脱進機は、その回転角度に基づいてリベット送出トラックのそれぞれのマガジン部分で1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためのものである。
回転カム脱進機が回転可能カム部材を備えてもよく、該回転可能カム部材は、その回転角度に基づいてリベット送出トラックの前記それぞれのマガジン部分で1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためのものである。
回転可能カム部材が弓形カムであってもよい。
作動型インラインリベット選択デバイスはそれぞれ、デフォルト形態に弾性的に付勢されてもよい。
デフォルト形態は、随意的に、リベット送出トラックの前記それぞれのマガジン部分でリベットを停止及び/又は捕捉するために、回転カム脱進機及び/又は回転可能カム部材のデフォルトの回転形態であってもよい。
各リベット処理デバイスは、概して、マガジンの先端部に配置されてもよい。
各リベット処理デバイスは、前記シュート上に配置される作動型ピン機構を介して作動されるように構成されてもよい。
作動型ピン機構は、マガジンの先端部にも設けられる対応する1つ以上の開口で受けられてもよい。
作動型ピン機構は、所定の角度方向に従ってマガジンを所定位置に位置合わせするように構成されてもよい。
作動型ピン機構は、リベット処理デバイスを作動させるように構成されてもよい。
マガジンは、1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためにリベット送出トラックのマガジン部分と関連付けられる少なくとも1つのリベット処理デバイスを備えてもよい。
1つ以上のリベットは、前記リベット送出トラック部分で停止され、捕捉され、及び/又は、解放されてもよい。
リベット処理デバイスは、マガジンの先端部に配置されてもよい。
リベット処理デバイスは、能動インラインリベット選択デバイスの形態を成してもよい。
能動インラインリベット選択デバイスは本明細書中で前述したとおりであってよい。
能動インラインリベット選択デバイスは、デフォルト形態に弾力的に付勢されてもよい。
デフォルト形態は、1つ以上のリベットを停止及び/又は捕捉するために、回転カム脱進機及び/又は回転可能カム部材及び/又は弓形カムのデフォルト回転形態であってもよい。
リベット処理デバイスは、概して、マガジンの先端部に配置されてもよい。
リベット処理デバイスは、前記シュート上に配置される作動型ピン機構を介して作動されるとともにマガジンの先端部にも設けられる対応する開口で受けられるように構成されてもよい。
作動型ピン機構は、マガジンを所定位置に位置合わせするように構成されてもよい。
作動型ピン機構は、リベット処理デバイスを作動させるように構成されてもよい。
リベット処理デバイスは、リベット送出トラックのマガジン部分に沿う途中に配置されてもよい。
システムは、リベット送出トラックの2つ以上の独立のマガジン部分を備えてもよい。
2つ以上の独立のリベット処理デバイスは、1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためにリベット送出トラックの2つ以上のマガジン部分のそれぞれに1つずつ関連付けられてもよい。
1つ以上のリベットは、2つ以上の部分で停止され、捕捉され、及び/又は、解放されてもよい。
リベット送出トラックの2つ以上の独立のマガジン部分は、上側マガジン部分であってもよい。
上側マガジン部分は、リベット送出トラックの共通の下側セグメントにリベットを供給するように構成されてもよい。
リベット送出トラックの前記共通の下側セグメントの少なくとも一部は、マガジン内に配置されてもよい。
マガジンは、リベットをリベット送出トラックの前記共通の下側セグメントに供給するためにリベット送出トラックの2つ以上の独立の上側マガジン部分のうちの1つを選択するための作動型トラック選択デバイスを備えてもよい。
マガジンは、バルク供給装置からマガジンへのリベットの補充を許可又は禁止するためにドッキングインタフェースに配置されるドッキングデバイスを備えてもよい。
ドッキングデバイスは、マガジンがバルク供給装置にドッキングされるときに前記補充を可能にするようになっている受動インラインリベット解放デバイスであってもよい。
ドッキングデバイスは、マガジンがバルク供給装置からドッキング解除されるときに補充されたリベットのマガジンからの流出するのを阻止するようになっていてもよい。
受動インライン解放デバイスは、リベット送出トラックのマガジン部分の側に配置される少なくとも1つの弾性的に付勢されたジョー部材を備えてもよい。
解放デバイスは、リベット送出トラックの基端部及び/又はマガジンの基端部に配置されてもよい。
受動インライン解放デバイスは、一対の対向する弾性的に付勢されたジョー部材を備えてもよい。
弾性的に付勢されたジョー部材は、リベット送出トラックのマガジン部分の両側に配置されてもよい。
弾性的に付勢されたジョー部材は、リベット送出トラック及び/又はマガジンの基端部に配置されてもよい。
システムは、マガジンをバルク供給装置に接続するための1つ以上の送出又は供給チューブを備えるドッキングブロックを更に備えてもよい。
ドッキングブロックは、前記ドッキングインタフェースを介して前記マガジンとドッキングするようになっていてもよい。
送出又は供給チューブは、可撓性、硬質、又は、半硬質であってもよい。
リベット移送デバイスは、リベット移送ゾーンでリベットを保持又は解放するようになっている受動インラインリベット解放デバイスであってもよい。リベット移送デバイスは、リベット移送ゾーンでリベットを保持した後に解放するようになっている受動インラインリベット解放デバイスであってもよい。
リベット解放デバイスは、本明細書中に記載されるように少なくとも1つの弾性的に付勢されたジョー部材を備えてもよい。弾性的に付勢されたジョー部材は、リベット送出トラックの側に配置されてもよい。弾性的に付勢されたジョー部材は、リベット送出トラックの先端部に配置されてもよい。
リベット移送デバイスは、リベット移送ゾーンで1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するように構成される能動インラインリベット選択デバイスの形態を成してもよい。
リベット選択デバイスがリニアピン脱進機を備えてもよい。
本開示の一態様によれば、本明細書中に記載されるようなリベット供給システムを備える、リベットをセットするためのマシンが提供される。
本開示の一態様によれば、リベットをセットするためのパンチ、セッティング動作に備えてリベットを受けるための少なくとも1つのリベット受け入れゾーンを画定するノーズ装置、及び、パンチに反応するためにノーズ装置と対向して設けられるダイを有するリベットセッティングツールにリベットを供給する方法であって、ノーズ装置がダイに向かって移動可能でワークピースと係合し、方法が、
リベットをリベット受け入れゾーンに送出するための少なくとも1つのリベット送出トラックを通じて少なくとも1つのリベットを供給するステップと、
少なくとも1つのリベット移送デバイスによってリベット受け入れゾーンでリベットを保持する及び/又は解放するステップと、
セッティングツールの近傍で補充可能リベットマガジンにリベットを格納する及び/又は通過させるステップと、
を含み、
マガジンが前記リベット送出トラックの少なくともマガジン部分を備え、
マガジンが、該マガジンを補充するためのバルク供給装置にマガジンをドッキングするための少なくとも1つのドッキングインタフェースを備え、
マガジンが、ノーズ装置とリベット供給関係を成すとともに、ノーズ装置と共に移動できるように支持され、
実質的に変形不可能なリベット送出トラック長がリベット受け入れゾーンにまで及ぶ、
方法が提供される。
開示の一態様によればリベットをセットするためのパンチと、セッティング動作に備えてリベットを受けるためのノーズ装置とを有するリベットセッティングツールにリベットを格納して供給するための補充可能な交換マガジンであって、マガジンが、
マガジンの基端部に配置されるリベットを受けるための少なくとも1つの入口と、
リベットをセッティングツールのノーズ装置に供給するための少なくとも1つの出口であって、マガジンの先端部に配置される出口と、
入口から出口まで延在する少なくとも1つのリベット送出トラックであって、リベットがマガジン内に格納され得る又はマガジンを通過でき、前記リベット送出トラックが実質的に変形不可能である、少なくとも1つのリベット送出トラックと、
マガジンの前記基端部に概して配置されるとともに、バルク供給装置からマガジンを補充するために前記入口と協働するように配置される少なくとも1つのドッキングデバイスと、
前記出口を通じてリベットをノーズ装置に又はノーズ装置に向けて分配するための少なくとも1つのリベット分配デバイスと、
を備える、補充可能な交換マガジンが提供される。この交換可能であるが供給済みのマガジンの形態により、必要に応じて必要なときにリベットを供給するための多くの制御オプションが可能となる。
マガジンは、ノーズ装置に直接に結合されるようになっていてもよい。
マガジンは、シュートに結合されるようになっていてもよい。
シュートは、ノーズ装置に直接に結合されてもよい。
ノーズ装置が移動可能であってもよく、また、マガジンは、ノーズ装置と共に概してパンチによって規定される方向に移動できるべく支持されるようになっていてもよい。
マガジンは、セッティングツール上及び/又はセッティングツールを支持するためのCフレーム上に支持されるようになっていてもよい。
マガジンは、マガジンがノーズ装置と共に移動する際にCフレームに設けられる又はCフレームによって支持されるブラケット内でスライド可能に案内されるようになっていてもよい。
マガジン内でリベットを移動させるために、マガジンは、リベット原動力として、
重力;
及び/又は、吸引力
を受け入れるようになっていてもよい。
吸引力は、マガジンの先端部にあるリベット送出トラックと流体連通している真空ポンプによってもたらされてもよい。
したがって、マガジンが密閉解除されてもよい。
マガジンは、略長手方向に延在する第1の長尺本体部分を備えてもよい。
また、リベット送出トラックは、前記第1の長尺本体部分を通じて略長手方向に延在してもよい。
マガジンは、第1の長尺本体部分の下流側に配置されて第1の長尺本体部分と角度を成す第2の長尺本体部分を備えてもよい。
角度は90度より大きく180度より小さくてもよい。
第1及び第2の長尺本体部分は、湾曲したエルボーによって接続されてもよい。
マガジンは、マガジンをセッティングツールに取り付けるための回動アタッチメントを備えてもよい。
マガジンは、リベット送出トラックのうちの2つ以上を備えてもよい。
リベット送出トラックは、独立していてもよく、セッティングツール上のマガジンの角度方向に応じてリベットをノーズ装置に供給するために選択可能であるように配置されてもよい。
前記複数のリベット送出トラックのうちの少なくとも1つは、リベットのマガジンへの補充及び/又はマガジンからノーズ装置へ向けたリベットの供給を容易にするために湾曲した長手方向延在部を有してもよい。
前記複数のリベット送出トラックのうちの少なくとも2つは、湾曲した長手方向延在部を有してもよく、それぞれの湾曲は、前記回動軸アタッチメントに向かって収束するようになっている対向する凹部を有する。
回動アタッチメントは、概して、マガジンの中心に配置されてもよい。
マガジンは、前記複数のリベット送出トラックのうちの3つを備えてもよい。
3つのトラックは、略長手方向に延在する第1の直線トラックを備えてもよい。
第2及び第3のトラックは、湾曲した長手方向延在部を有してもよく、第1のトラックの両側に配置されてもよい。
マガジンは、それぞれが前記リベット送出トラックのうちの1つと関連付けられる2つ以上のリベット分配デバイスを備えてもよい。
本明細書中に記載されるように、リベット分配デバイスはそれぞれ、それぞれのトラックで1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためのリベット処理デバイスの形態を成してもよい。
或いは、リベット分配デバイスは、本明細書に記載されるように、前記トラック上で1つ以上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためにリベット送出トラックと関連付けられるリベット処理デバイスの形態を成してもよい。
或いは、リベット分配デバイスは、本明細書中に記載されるようにリベットをノーズ装置に保持又は解放するようになっている受動インラインリベット解放デバイスの形態を成してもよい。
マガジンは、本明細書中に記載されるように前記トラック上のリベットを選択的に停止させ、捕捉し、及び/又は、解放するためにリベット送出トラックを通じた途中に配置されるリベット処理デバイスを更に備えてもよい。
リベット処理デバイスは、リベット送出トラックの上側部分及び下側部分を画定してもよい。
マガジンは、リベット送出トラックの2つ以上の独立の上側部分を備えてもよい。
2つ以上のそれぞれのリベット処理デバイスはそれぞれ、独立の上側部分のうちの1つと関連付けられてもよい。
マガジンは、前記2つ以上の独立の上側部分がそれぞれ1つ以上のリベットをリベット送出トラックの下側部分に供給できるように構成されてもよい。
マガジンは、1つ以上のリベットをリベット送出トラックの下側部分に供給するために2つ以上の独立の上側リベット送出トラック部分のうちの1つを選択するための作動型トラック選択デバイスを備えてもよい。
ドッキングデバイスは、受動インラインリベット解放デバイスの形態を成してもよい。このデバイスは、マガジンがバルク供給装置にドッキングされるときに前記補充を可能にするようになっていてもよい。このデバイスは、マガジンがバルク供給装置からドッキング解除されるときにマガジンからの補充されたリベットの流出を阻止するようになっていてもよい。
リベット解放デバイスは、本明細書中に記載されるように少なくとも1つの弾性的に付勢されたジョー部材を備えてもよい。このジョー部材は、マガジンの基端部に配置されてもよい。
マガジンは、1つ以上の磁気的にパターン化された表面を備えてもよい。
マガジンは、永久磁石であってもよいパターン化された磁石を備えてもよい。
磁気的にパターン化された表面は、1つ以上の第2の相関磁石表面との磁気的な相互作用のための第1の相関磁石表面であってもよい。これらの表面は、マガジンを支持するための支持構造体上に配置されてもよい。マガジンを支持するための支持構造体は、セッティングツール上に設けられてもよい。或いは、支持構造体は、セッティングツール以外の独立の支持構造体として設けられてもよい。
本開示の一態様によれば、本明細書中に記載されるマガジンを備えるリベット供給システムが提供される。
本開示の一態様によれば、本明細書中に記載されるリベット供給システムを備えるリベットセッティングツールが提供される。
本開示の一態様によれば、マガジンを支持する方法が提供され、この方法は、
支持構造体を用意するステップであって、支持構造体が、前記支持構造上にマガジンを支持するための1つ以上の前記第2の相関磁石表面を備える、ステップと、
前記第1及び第2の相関磁石表面を磁気係合状態で配置するステップと、
を含み、
随意的に、マガジンを支持するための前記支持構造体がセッティングツール上に設けられ、
随意的に、マガジンを支持する前記方法は、マガジンをリベット供給関係でセッティングツールにドッキングするステップを更に含み、
随意的に、マガジンを支持する前記方法は、セッティングツール上のマガジンを支持されたマガジンと交換するステップを更に含み、
随意的に、マガジンを支持するための前記支持構造体は、セッティングツールを支持するCフレーム上に設けられるブラケットとして設けられ、
或いは、前記支持構造体は、セッティングツール上ではなく、マガジンを支持するための独立の支持構造体として設けられ、
随意的に、マガジンを支持する前記方法は、支持されたマガジンを補充するステップとを更に含む。
本開示の一態様によれば、リベット又は他の締結具セッティングツール上のリベット又は他の締結具マガジンを交換するための装置であって、
リベット又は他の締結具セッティングツールと、
各マガジンを相補的な接続機能部に接続するためのそれぞれの第1及び第2の接続機能部を有する第1及び第2のリベット又は他の締結具マガジンであって、第1のマガジンがセッティングツールに装着される、第1及び第2のリベット又は他の締結具マガジンと、
作業領域内でセッティングツール及び第1のマガジンを移動させるためのロボットアームであって、セッティングツールが前記ロボットアームに装着される、ロボットアームと、
前記作業領域内に配置され、第1のそのような相補的な接続機能部を備える第1の支持構造体と、
同様に前記作業領域内に配置され、第2のそのような相補的な接続機能部を備える第2の支持構造体であって、前記第2のマガジンがそれぞれの第2の接続機能部によって前記第2の支持構造体上に支持される、第2の支持構造体と、
を備え、
ロボットアームが、第1のマガジン及び第1の支持構造体のそれぞれの第1の接続機能部と協働して第1のマガジンをセッティングツールから第1の支持構造体に移送させるように動作可能であり、及び/又は
ロボットアームが、第2のマガジン及び第2の支持構造体のそれぞれの第2の接続機能部と協働して第2のマガジンを第2の支持構造体からセッティングツールに移送させるように動作可能である、
装置が提供される。したがって、マガジンの自動交換を可能となり得る又は容易となり得る。
第1及び/又は第2の支持構造体は、固定された支持構造体であってもよい。
マガジンがリベットマガジンであってもよい。
セッティングツールがリベットセッティングツールであってもよい。
固定された支持構造体が1つ以上のスタンド又はポストを備えてもよい。
スタンド又はポストは、複数のマガジンを支持するための1つ以上のラックを形成するようにグループ化されてもよい。
1つ以上のスタンド又はポストは、バルク供給装置からのマガジンを補充するための遠隔スタンド又はポストであってもよい。
第1及び/又は第2の支持構造体が可動支持構造体であってもよい。可動支持構造体が1つ以上のカルーセル上に設けられてもよい。各カルーセルは、複数のマガジンを支持するようになっていてもよい。
セッティングツールは、セッティングツール上の第1のマガジンを支持するようになっている1つ以上のブラケットを備えてもよい。
第1のマガジンは、前記ブラケット上に磁気的に支持されるようになっていてもよい。
一対の相関磁石表面の一方が前記第1のマガジンの外面に設けられてもよく、他方が前記ブラケットのうちの少なくとも1つに設けられてもよい。
セッティングツールがCフレームを備えてもよい。
セッティングツール及びCフレームがロボットアームに装着されてもよい。
前記ブラケットのうちの少なくとも1つが前記Cフレーム上に配置されてもよい。
1つ以上のブラケットは、Cフレームの長手方向に延在する本体部分上に配置されてもよい。
第1のマガジンは、セッティングツール上にリベット供給係合状態で配置されてもよい。
セッティングツールは、リベットをセットするためのパンチ、セッティング動作に備えてリベットを受けるためのノーズ装置、及び、パンチに反応するためにノーズ装置と対向して設けられるダイを備えてもよい。
ノーズ装置は、第1のリベットマガジンをセッティングツール上のリベット供給係合状態から切り離すためにダイに向かって移動可能であってもよく、それにより、第1のリベットマガジンのセッティングツールから第1の支持構造体への移送が容易となる。
第1のリベットマガジンは、ノーズ装置と共に移動できるように支持されてもよい。
ノーズ装置は、第1のリベットマガジンが第1の支持構造体上に支持されるときに第1のリベットマガジンをセッティングツール上のリベット供給係合状態から切り離すようにダイに向けて移動可能であってもよい。
第1及び/又は第2のマガジン接続機能部がそれぞれマガジンプレート状構造体を備えてもよい。
マガジンプレート状構造体は、前記マガジンに設けられるマガジンパッドの形態を成してもよい。
マガジンパッドは、柔軟な材料の層を備えてもよい。
マガジンプレート状構造体は、キー状のプロファイルを形成するように溝又は隆起部が付与されてもよい。
マガジンプレート状構造体は、磁性を帯びていてもよい。
マガジン磁気プレート状構造体が永久磁石を備えてもよい。
マガジン磁気プレート状構造体は、磁気的にパターン化された表面を備えてもよい。
第1及び第2の相補的な接続機能部がそれぞれ支持プレート状構造体を備えてもよい。
支持プレート状構造体は、前記第1及び/又は第2の支持構造体上に設けられる支持パッドの形態を成してもよい。
支持パッドは、柔軟な材料の層を備えてもよい。
支持プレート状構造体は、相補的なキー状プロファイルを形成するようにマガジンプレート状構造体に対して相補的にそれぞれに隆起部又は溝が付されてもよい。
支持プレート状構造体が磁性であってもよい。
磁気プレート状構造体が永久磁石を備えてもよい。
磁気プレート状構造体は、磁気的にパターン化された表面を備えてもよい。
マガジン及び支持プレート状構造体は、少なくとも1つの更なる相関磁石表面の対を備えてもよい。
相関磁石表面の更なる対は、第1のリベットマガジンを第1の支持構造体上の所定の位置に及び/又は第2のリベットマガジンを第2の支持構造体上の所定の位置に磁気的に整列するようになっていてもよい。
相関磁石表面の更なる対は、第1のマガジンを第1の支持構造体上の所定の位置に及び/又は第2のマガジンを第2の支持構造体上の所定の位置に磁気的に係止するようになっていてもよい。
相関磁石表面の更なる対は、第1のマガジンと第1の支持構造体とが互いに対して位置ずれされるときに第1のマガジンを第1の支持構造体から磁気的に解放するようになっていてもよい。
相関磁石表面の更なる対は、第2のマガジンと第2の支持構造体とが互いに対して位置ずれされるときに第2のマガジンを第2の支持構造体から磁気的に解放するようになっていてもよい。
装置は、第1及び第2のマガジンに関連する相補的な接続機能部とは異なるとともにこの相補的な接続機能部と適合しない更なる相補的な接続機能部に更なるマガジンを接続するための更なる接続機能部を有する少なくとも1つの更なるマガジンと、前記作業領域内に配置される少なくとも1つの更なる支持構造体とを更に備えてもよく、前記更なる支持構造体は、1つのそのような更なる相補的な接続機能部を備える。
更なる接続機能部が一対の磁気的に反発する表面を備えてもよい。
磁気的に反発する表面はそれぞれ、磁気的にパターン化された表面を備えてもよい。
本開示の一態様によれば、リベット又は他の締結具セッティングツール上のリベット又は他の締結具マガジンを交換するための方法であって、
各マガジンを相補的な接続機能部に接続するための第1及び第2の接続機能部をそれぞれ有する第1及び第2のリベット又は他の締結具マガジンを用意するステップであって、第1のマガジンがセッティングツールに装着される、ステップと、
作業領域内でセッティングツール及び第1のマガジンを移動させるためのロボットアームを用意するステップであって、セッティングツールが前記ロボットアームに装着される、ステップと、
前記作業領域内に配置され、第1のそのような相補的な接続機能部を備える第1の支持構造体を用意するステップと、
同様に前記作業領域内に配置され、第2のそのような相補的な接続機能部を備える第2の支持構造体を用意するステップであって、前記第2のマガジンがそれぞれの第2の接続機能部によって前記第2の支持構造体上に支持される、ステップと、
第1のマガジン及び第1の支持構造体のそれぞれの第1の接続機能部と協働して第1のマガジンをセッティングツールから第1の支持構造体に移送させるようにロボットアームを動作させるステップと、及び/又は、
第2のマガジン及び第2の支持構造体のそれぞれの第2の接続機能部と協働して第2のマガジンを第2の支持構造体から移送させるようにロボットアームを動作させるステップと、
を含む方法が提供される。
本開示の一態様によれば、リベット又は他の締結具セッティングツールに供給するためのリベット又は他の締結具を格納するための交換マガジンが提供され、マガジンは、
少なくとも1つの磁気的にパターン化された表面
を備える。
マガジンは、長尺な略管状の形状を有してもよい。
少なくとも1つのリベット送出トラックがマガジンを通じて内部で延在してもよい。
磁気的にパターン化された表面は、マガジンの外面上に設けられてもよい。
磁気的にパターン化された表面は、マガジンに設けられるプレート状構造体上に設けられてもよい。
プレート状構造体は、柔軟な材料の層を備えるマガジンパッドの形態を成してもよい。
磁気的にパターン化された表面は、マガジン相補体上に設けられる第2の相関磁石表面と結合するための第1の相関磁石表面であってもよい。
本開示の一態様によれば、マガジン相補体と組み合わせて、本明細書中に記載されるマガジンが提供される。
マガジン相補体がマガジン補充デバイスであってもよい。
補充デバイスは、リベット供給管状部材を備えてもよい。
マガジンは、複数の上側トラックを備えてもよい。
リベット供給管状部材は、対応する複数のリベット供給通路を備えてもよい。
第1の相関磁石表面は、前記マガジン補充デバイスを通じて延在するリベット供給ラインにマガジンをドッキング/ドッキング解除するためにマガジン上に設けられるマガジンドッキングインタフェース上に設けられてもよい。
マガジンドッキングインタフェースは、マガジンの上面に設けられてもよい。
マガジンドッキングインタフェース及び補充デバイスは、リベット原動力として圧縮空気を使用するマガジン補充動作中のそれらの間の空気損失を低減又は防止するべく密閉係合するようになっていてもよい。
前記第2の相関磁石表面は、前記補充デバイス上に設けられる補充ドッキングインタフェース上に配置されてもよい。
補充ドッキングインタフェースは、補充デバイスの下面に設けられてもよい。
第1及び第2の相関磁石表面は、それらの磁気的係合時にマガジンと補充デバイスとの間に整列力をもたらすようになっていてもよく、それにより、リベットを補充デバイスからマガジンに移送できる。
第1及び第2の相関磁石表面は、そのマガジン離脱時にマガジンと補充デバイスとの間に反発解放力を生み出すようになっていてもよい。
リベット補充デバイスは、少なくとも1つの柔軟なマウント上に支持されてもよい。
リベット補充デバイスは、複数の柔軟なマウント上に支持されてもよい。
リベット補充デバイスは、第1の支持構造体及び第2の支持構造体を備えてもよく、また、1つ以上の柔軟なマウントは、第1及び第2の支持構造体のそれぞれの先端部と基端部との間に配置されてもよい。
第1の支持構造体は、三脚であってもよく、また、3つの柔軟なマウントは、前記三脚と第2の支持構造体との間に配置されてもよい。
第1の支持構造体は少なくとも1つの第1の菱形プレートを備えてもよく、また、第2の支持構造体は、前記第1の菱形プレートに対して外側に配置される少なくとも1つの第2の菱形プレートを備えてもよい。
1つ以上の柔軟なマウントは、マガジンとリベット補充デバイスとがマガジンにリベットを補充するように結合されるときに補充デバイスとマガジンとの間の接触によって生成される力を吸収するようになっていてもよい。
1つ以上の柔軟なマウントは、補充デバイスを平衡の初期位置へ、補充デバイスが平衡の前記初期位置から移動された後に戻すようになっていてもよい。
補充デバイスは、少なくとも1つの方向で位置の所定の範囲内に補充デバイスの動きを拘束するための停止手段を備えてもよい。
停止手段は、リベット供給管状部材の垂直位置を制限するための2つの離間したリング部材を備えてもよい。
マガジン相補体は、マガジンをリベットセッティングツールのノーズ装置にドッキングするためのシュートであってもよい。
第1の相関磁石表面は、前記シュートを通じて延在するリベット供給ラインにマガジンをドッキング/ドッキング解除するためにマガジン上に設けられるマガジンドッキングインタフェース上に設けられてもよい。
マガジンドッキングインタフェースは、マガジンの下面に設けられてもよい。
第2の相関磁石表面は、前記シュート上に設けられるシュートドッキングインタフェース上に配置されてもよい。
シュートドッキングインタフェースは、シュートの上面に設けられてもよい。
マガジン相補体がブラケットを備えてもよい。
第1の相関磁石表面は、マガジンのセッティングツール対向面の側に設けられてもよい。
ブラケットは、セッティングツール又はセッティングツールを支持するCフレームに設けられてもよい。
第2の相関磁石表面は、前記ブラケット上に設けられるマガジンを受け入れるための凹部に設けられてもよい。
マガジン相補体は、セッティングツール以外の独立の支持構造体を備えてもよい。
マガジン支持構造体は、本明細書中に記載されるような支持プレート状構造体を備えてもよい。
第1の相関磁石表面は、マガジンの外方に面する側に設けられてもよい。
本開示の一態様によれば、構造体上に交換マガジンを支持する方法であって、
前記マガジン上に第1の磁気的にパターン化された表面を設けるステップと、
前記構造体上に第2の相補的な磁気的にパターン化された表面を設けるステップと、
前記表面と磁気的に係合して前記マガジンを前記構造体に接続するステップと、
を含む方法が提供される。
マガジン及び前記構造体は、前記表面との前記磁気的係合を容易にしてマガジンを前記構造体に接続するように設計される機械的係合を規定するようになっており、それにより、交換マガジンが前記構造体上に支持されるときにマガジンと構造体とが磁気的に接続されることに加えて機械的に接続される。
機械的係合は、前記マガジンと前記構造体との間の当接部を備えてもよい。
当接部は、マガジン上及び前記構造体上にそれぞれ設けられる第1及び第2の相補的なキー状のプロファイルを備えてもよい。
第1及び第2のキー状のプロファイルは、前記第1及び第2の磁気的にパターン化された表面上にそれぞれ設けられてもよい。
機械的係合は、前記表面と磁気的に係合してマガジンを前記構造体に接続するための少なくとも1つの想定し得る方向を規定してもよい。
機械的係合は、マガジンを前記構造体に接続するために前記表面と磁気的に係合するための単一の方向を規定してもよい。
磁気的にパターン化された表面は、前記表面が所定の最大距離内で離間される場合に互いに磁気的に係合するようになっていてもよい。
磁気的にパターン化された表面は、係合時に前記マガジン及び前記構造体を磁気的に整列させるようになっていてもよい。
本開示の一態様によれば、構造体から交換マガジンを取り外す方法であって、該方法が、
前記マガジン上に第1の磁気的にパターン化された表面を設けるステップと、
前記構造体上に第2の相補的な磁気的にパターン化された表面を設けるステップと、
を含み、
前記マガジン及び前記構造体が前記表面によって磁気的に接続され、
前記方法が、前記表面から磁気的に離脱してマガジンを前記構造体から取り外すステップを含む、
方法が提供される。
マガジン及び構造体は、前記表面からの前記磁気的離脱を容易にしてマガジンを前記構造体から取り外すように設計される本明細書中に記載される機械的係合を規定するようになっていてもよく、それにより、交換マガジンが前記構造体から取り外されるときにマガジン及び構造体が磁気的に取り外されるのに加えて機械的に取り外される。
機械的係合は、マガジンを前記構造体から取り外すために前記表面から磁気的に離脱するための少なくとも1つの想定し得る方向を規定してもよい。
機械的係合は、前記マガジンを前記構造体から取り外すために前記表面から磁気的に離脱するための単一の方向を規定してもよい。
この方法は、マガジン及び/又は前記構造体を所定の最小距離よりも更に互いに対して移動させることを更に含んでもよい。
磁気的にパターン化された表面は、離脱時に前記マガジンと前記構造体とを磁気的に相互に反発させるようになっていてもよい。
本開示の一態様によれば、
リベットセッティングツールと、
リベットを格納するための1つ以上のマガジンであって、各マガジンが該マガジンに格納されるリベットのタイプ及び/又はサイズと関連付けられる情報を保持する、1つ以上のマガジンと、
前記マガジンに保持された情報を読み取るためのリーダと、
前記リベットセッティングツール及び前記リーダと動作可能に関連付けられるコントローラと、
を備え、
コントローラが、リーダから受けられる信号に応じてリベットセッティングツールを制御するように構成される、
リベット締結装置が提供される。
1つ以上のマガジンは、リベットセッティングツール上でリベット供給係合状態にあってもよい。
1つ以上のマガジンはそれぞれ、本明細書中に記載されているとおりであってよい。
各マガジンは、前記情報を保持する電子的に読み取り可能なタグを備えてもよい。
リーダは、電子的に読み取り可能なタグリーダを備えてもよい。
電子的に読み取り可能なタグは、マガジンのツールに面する側に配置されてもよい。
電子的に読み取り可能なタグリーダは、リベットセッティングツール上の前記リベット供給係合状態の前記1つ以上のマガジンを支持するためのブラケット上に配置されてもよい。
リベットセッティングツールは、ロボットアーム上に装着されてもよい。
コントローラは、ロボットアームを制御するように構成されてもよい。
マガジンは交換可能であってもよい。
コントローラは、前記ロボットアームを制御してマガジン交換動作を実行するように構成されてもよい。
コントローラは、本明細書中に記載されるようなマガジン交換動作を実行するべく前記ロボットアームを制御するように構成されてもよい。
リベットセッティングツールは、交換可能及び/又は調整可能なダイアセンブリを備えてもよい。
コントローラは、前記交換可能及び/又は調整可能なダイアセンブリを交換及び/又は調整するべくセッティングツールを制御するように構成されてもよい。
本開示の一態様によれば、リベット締結方法であって、
本明細書中に記載のリベット締結装置を用意するステップと、
前記リーダによって、1つ以上のマガジンに保持された前記情報を読み取るステップと、
前記コントローラを介して、リーダから受けられる信号に応じてセッティングツールを制御するステップと、
を含むリベット締結方法が提供される。
本開示の一態様によれば、リベット締結方法であって、
本明細書中に記載のリベット締結装置を用意するステップと、
前記リーダによって、1つ以上のマガジンに保持された前記情報を読み取るステップと、
前記コントローラを介して、前記リーダから受けられる信号に応じてロボットアームを制御して、マガジン交換動作を実行するステップと、
を含むリベット締結方法が提供される。
本開示の一態様によれば、リベット締結方法であって、
本明細書中に記載のリベット締結装置を用意するステップと、
前記リーダによって、1つ以上のマガジンに保持された前記情報を読み取るステップと、
前記コントローラを介して、リーダから受けられる信号に応じて前記交換可能及び/又は調整可能なダイアセンブリを交換及び/又は調整するべくセッティングツールを制御するステップと、
を含むリベット締結方法が提供される。
本開示の一態様によれば、本明細書中に記載されるようなリベット締結方法であって、
リベット締結のための接合部を特定するステップ
を更に含む方法が提供される。
本開示の一態様によれば、1つ以上のリベットをセットすることによって車両又はその一部を製造する方法であって、本明細書中に記載の手順のいずれかを含む方法が提供される。
ここで、添付図面に関連して本発明について説明する。
ロボットアーム(概略的にのみ示されている)によって処理されるCフレームに装着されるとともに、2つの補充可能で交換可能なリベットマガジンを組み込む、セッティングツールにリベットを供給するためのリベット供給システムを含むリベットセッティングツールの側面斜視図である。
セッティングツールのノーズ装置が部分的に延在された形態を成す、図1のセッティングツールの拡大側面斜視図である。
供給システムからマガジンが部分的にドッキング解除されて、マガジンに組み込まれる回転カム脱進機を明らかにするためにフロントカバー部が切り取られた、図1及び図2のセッティングツールの側面斜視図である。
図3のセッティングツールの拡大側面斜視図である。
リベット供給システムからマガジンが完全にドッキング解除された、図3~図4のセッティングツールの側面斜視図である。
図5のセッティングツールの拡大側面斜視図である。
図3及び図4の形態におけるリベット供給システムの部品の側面斜視図である。
図7Aの一部の拡大側面斜視図である。
2つのリベットを停止させるデフォルト形態の回転カム脱進機を示す、図1~図7のマガジンの先端部及びそのアクチュエータの図であり、正面から見た平面図である(フロントプレートが取り外されている)。
2つのリベットを停止させるデフォルト形態の回転カム脱進機を示す、図1~図7のマガジンの先端部及びそのアクチュエータの図であり、切り欠き部を伴う背面から見た平面図である。
2つのリベットを停止させるデフォルト形態の回転カム脱進機を示す、図1~図7のマガジンの先端部及びそのアクチュエータの図であり、下から見た平面図である。
リベットを解放する作動形態の回転カム脱進機を示す、図1~図7のマガジンの先端部及びそのアクチュエータの図であり、正面から見た平面図である(フロントプレートが取り外されている)。
リベットを解放する作動形態の回転カム脱進機を示す、図1~図7のマガジンの先端部及びそのアクチュエータの図であり、切り欠き部を伴う背面から見た平面図である。
リベットを解放する作動形態の回転カム脱進機を示す、図1~図7のマガジンの先端部及びそのアクチュエータの図であり、下から見た平面図である。
図9A~図9Cにも示される構成要素の図であり、正面から見た斜視図である。
図9A~図9Cにも示される構成要素の図であり、背面から見た斜視図である。
マガジンの入口及び出口のそれぞれと関連付けられる弾性的に付勢されたジョー脱進機を有する別のマガジンを示す。
マガジンの入口及び出口のそれぞれと関連付けられる弾性的に付勢されたジョー脱進機を有する別のマガジンを示す。
マガジンの入口及び出口のそれぞれと関連付けられる弾性的に付勢されたジョー脱進機を有する別のマガジンを示す。
様々な交換マガジン及び交換ダイアセンブリを支持するためのセッティングツールの両側に第1及び第2のカルーセルシステムが概略的に示されている、図1~図6のリベットセッティングツールの正面斜視図である。
第1及び第2の固定支持システムがセッティングツールの両側に概略的に示される、図1~図6のリベットセッティングツールの正面斜視図であり、各固定支持システムは、マガジンを補充するためのそれぞれのドッキングブロックを伴う、最大4つの交換マガジンを保持するためのラックを備える。
(マガジンが接続されていない)図1~図6のリベットセッティングツールの側面斜視図であり、Cフレームが該Cフレームの両側に4つの交換マガジンを支持するためのブラケットを含み、4つの固定ポストがセッティングツールの周囲に配置され、各ポストは、交換動作中又はマガジン交換動作中にマガジンを支持するためのものである。
一対の相関磁石ドッキングインタフェースを含むマガジン・補充ステーションを示すマガジンを補充するためのドッキング装置の概略図である。
相関磁石表面も含む別のドッキング装置である。
相関磁石ドッキングインタフェースの例である。
相関磁石ドッキングインタフェースの例である。
相関磁石ドッキングインタフェースの例である。
ロボットアーム(この場合も先と同様に概略的にのみ示されている)によって処理されるCフレームに装着されるとともに、それぞれが第1の角度形態を成して配置される2つの補充可能で交換可能な回動リベットマガジンを組み込む、セッティングツールにリベットを供給するための他のリベット供給システムの側面斜視図であり、フロントプレートが取り外されている。
3つのマガジンリベットトラック部の長手方向延在部を示す、図18の回動リベットマガジンのバックプレート部材の正面図であり、それぞれのリベットがそれぞれの回転カム脱進機によってマガジンリベットトラック部上に停止される。
図19のバックプレートの基端部の拡大図を示す。
図19のバックプレートの先端部の拡大図を示す。
回動マガジンがそれぞれ第2の角度形態で配置される図18のリベット供給システムの側面斜視図である。
図21のリベット供給システムの正面図である。
図18~図22のリベット供給システムの部分分解側面斜視図である。
セッティングツールのノーズ装置が部分的に延在された形態を成す、図18~図23のリベット供給システムの側面斜視図である。
回転カム脱進機を作動させるためのピン部材が引き込み形態を成す、図18~図24のリベット供給システムの部品の側断面図である。
ピン部材が部分的に延在された、図25の側断面図に対応する側断面図である。
アクチュエータが完全に延在された、図25及び図26の側断面図に対応する側断面図である。
アクチュエータが部分的に引き込まれた、図25、図26、及び、図27の側断面図に対応する側断面図である。
その場でマガジンを補充するために、セッティングツールの両側でマガジンのうちの1つにドッキングされるドッキングブロックを示す、図18~図28のリベット供給システムの側面斜視図である。
ドッキング解除形態を成すドッキングブロックを示す、セッティングツールから取り外されて図14に表わされるスタンドのうちの1つに支持される図18~図29の回動マガジンのうちの1つの正面斜視図である。
スタンドに支持されている状態でマガジンを補充するためにドッキングブロックがマガジンにドッキングされた、図30の正面斜視図に対応する正面斜視図である。
マガジンに沿う途中に配置されるリベット処理デバイスのために事前配置されるがリベット処理デバイスを備えていない別のシングルトラックの補充可能で且つ交換可能なリベットマガジンと、反対側の長尺なブラケットとを含む片面マガジン配置を示す側面斜視図である。
図32にも表わされるタイプの2つの鏡面配置を成すシングルトラックマガジンを含む両面配置の側面斜視図である。
それぞれがマガジンに沿うほぼ中間に配置されるリニアピン脱進機を備える2つの鏡面配置を成すシングルトラックマガジンを含む両面配置の側面斜視図である(これらは図11A~図11Cに表わされるのと同じマガジンであることに留意されたい)。
それぞれがマガジンの上側トラック上に配置される2つのリニアピン脱進機と、リニアピン脱進機の下流側に配置される回転トラックセレクタとを備える、2つの鏡面配置を成すダブルトラックマガジンを含む両面配置の側面斜視図である。
ロボットアーム(この場合も先と同様に概略的にのみ示されている)によって処理されるCフレームに装着されるとともに、図35にも示されるタイプのセッティングツールの両側に配置される2つのダブルトラックの補充可能で交換可能な回動リベットマガジンを組み込む、セッティングツールにリベットを供給するための他のリベット供給システムの斜視図である。
片面形態を成す図34のマガジンの側面斜視図である。
図37Aの一部の拡大斜視図である。
マガジンの上側トラック上に配置される2つの別の回転カム脱進機を組み込む別のダブルトラックマガジンと、回転カム脱進機の下流側に配置される回転セレクタとを含む片面配置の側面斜視図である。
図38Aの一部の拡大斜視図である。
片面形態を成す図34のマガジンの側面斜視図である。
図39Aの一部の拡大斜視図である。
図38A~図38Bの回転カム脱進機を組み込む片面形態を成す別のシングルトラックリベットマガジンの側面斜視図である。
図40Aの一部の拡大斜視図である。
2つの従来のリベットセンサを示す、図38A~図38Bのマガジンの内部構成の斜視図である。
マガジンの上側トラックの一方でリベットが解放され、それに応じて回転セレクタが必要な上側トラックを選択するように方向付けられる、図38A~図38Bのマガジンの内部構成の平面図である。
マガジンの上側トラックの他方でリベットが解放され、それに応じて回転セレクタが必要な上側トラックを選択するように方向付けられる、図38A~図38Bのマガジンの内部構成の平面図である。
図34のマガジン及びそのリニアピン脱進機の動作をより詳しく示す。
図34のマガジン及びそのリニアピン脱進機の動作をより詳しく示す。
図43A~図43Bのリニアピン脱進機の動作をより詳しく示す。
図43A~図43Bのリニアピン脱進機の動作をより詳しく示す。
図43A~図43Bのリニアピン脱進機の動作をより詳しく示す。
図43A~図43Bの線形ピン脱進機の動作をより詳しく示す。
図43A~図43Bの線形ピン脱進機の動作をより詳しく示す。
図43A~図43Bの線形ピン脱進機の動作をより詳しく示す。
外部ダイ調整手段を使用する第1のダイ調整オプションを示す。
ダイ交換オプションを示す。
内部ダイ調整手段を使用する第2のダイ調整オプションを示す。
図46のダイアセンブリの正面斜視図である。
図46のダイアセンブリの側断面図である。
図46のダイアセンブリの部分的に断面を伴う上面図である。
図47のダイアセンブリの正面斜視図である。
図47のダイアセンブリの部分的に断面を伴う正面図である。
図47のダイアセンブリの側断面図である。
この説明では、最初に、本明細書中で使用される特定の用語又は表現に関連付けられる意味を紹介する。ここに記載される締結動作の状況についても簡単に論じる。
その後、図1~図17を参照して、本開示の最も重要な特徴を説明する。
最後に、図18~図50についても説明するが、特に図1~図17に関連して説明したものとは別の多くの構成について説明するために、図1~図17ほど説明はしない。
前書き
特に、自動車のフレーム及び/又はパネルなどの車体を製造するために、例えば、様々な厚さのプレート上に自己穿孔リベットをセットするタイプの自己穿孔リベットセッティングマシンについて説明する。それにもかかわらず、当業者であれば分かるように、本明細書中の教示の少なくとも一部は、異なるセッティングツールに及び/又は締結具のより一般的な説明に等しく適用可能である。
本明細書中に記載される自己穿孔リベットセッティングマシンは、通常、それらが多くの異なる方向に従って作業領域内で必要に応じて移動されて位置決めされ得るようにロボットアームに組み込まれる。これを達成するために、リベットをセットするためのパンチを有するリベットセッティングツールがCフレームに装着され、このCフレームはロボットアームに装着される。ロボットアームは、幾つかの自由度に従ってセッティングツールを並進及び/又は回転させるように動作可能であってもよい。ロボットアームは、図面に単に概略的に示されているにすぎず、本明細書中では更に詳しく説明しない。しかしながら、ロボットアームの動作は、本開示の特定の態様に関連して幾らか更に詳しく説明される。本明細書中に記載されるリベット供給装置がそのようなCフレーム及び/又はロボットアームに装着されるセッティングツールに特に適していることは明らかである。
本明細書中に記載されるように、「ノーズ装置」は、リベットセッティングツールの作業端部の配置を特定する。パンチは、リベットをワークピースに向けて案内してリベットをワークピースにセットするためにノーズ装置を通じて移動する。本明細書中に記載されるノーズ装置は、セッティングツールのサーボ機構によって動作されるピストン/シリンダ装置に装着される。したがって、本明細書中に記載されるノーズ装置は、ワークピースと接触し、したがってセッティング動作の準備をするために、セッティングツールから離れるように移動可能で延在する。
そのようなノーズ装置内に又はノーズ装置に隣接して、(リベット供給システムに沿った、バルクフィーダ又は他のバルク格納システムからノーズ装置へのそれらの移動の終端に到達した)リベットが待ち受ける1つ以上の指定された「リベット受け入れ領域」又は「リベット移送領域」が設けられ、それにより、リベットは、その後、一度に1つずつワークピースにセットされるべくパンチの下方の待機位置に移送され得る。
「ノーズアセンブリ」は、リベットセッティング動作中にパンチがリベットと係合した後、リベット及びパンチをより具体的に案内するのに役立つノーズ装置のサブアセンブリを特定する。ノーズアセンブリについては本明細書中で詳しく説明しない。
セッティング動作中のワークピースに対するパンチの作用は、Cフレームの受け入れ端部に配置される「ダイアセンブリ」によって妨げられる。本明細書中では、特定のダイアセンブリについて幾つか詳しく説明する。
前述のように、「リベットセッティング動作」は、リベットをワークピースにセットするためにパンチが行なう移動を特定する。しかしながら、これらの動作の機構については本明細書中で詳しく説明しない。これは、リベットがどのように格納されてその後にセッティングツールに供給されるか及びリベットを必要に応じてどのようにマガジンに補充できるかについて本明細書が主に関係しているからである。
本明細書中に記載されるリベット供給システムは、バルク格納装置からセッティングツールへのリベットの供給に適しているため、「基端」及び「先端」などの属性は、概して、供給システムを通じたリベットの一方向の移動方向に委ねられる。したがって、例えば、リベットマガジンの「基端部」は、リベットがマガジンに入るマガジンの端部を特定する。マガジンの「先端部」は、リベットがマガジンから出てノーズ装置へ向かう又はノーズ装置の方へ出るマガジンの端部を特定する。
図に示される様々な特徴には慣例として参照番号が割り当てられる。しかしながら、明確にするために、同じ又は同等の特徴が異なる構成に関連して示された場合、この特徴(少なくとも大部分のケースで)には同じ参照番号が割り当てられている。
図面に示されている同じ特徴の複数の事例は、その特徴に割り当てられる参照番号の末尾に付け加えられた小文字を使用してラベル付けされている。例えば、リベット送出トラックの複数のマガジン部分は、11a、11b、11cとラベル付けされる。しかしながら、その特徴に対して一般的な言及がなされる場合には、小文字を末尾に付け加えることなく参照番号が使用されている場合がある。例えば、概してリベット送出トラックの前記複数のマガジン部分を示すために、参照番号11が使用されている場合がある。
本明細書中に記載される自己穿孔リベットは、例えばA、B、Cなどの大文字でラベル付けされる。しかしながら、本明細書中に記載される原理に従って、他の締結具がセッティングツールに供給されるのに適していることは明らかである。それにもかかわらず、リベット又は自己穿孔リベットの形態を成している締結具は、本明細書中で開示される少なくとも幾つかの態様の好ましい特徴である。
所定の構成要素によって想定される異なる位置又は方向は、その構成要素に又は前記位置を特定する特徴に割り当てられる参照番号に続く頂点を使用してラベル付けされている。例えば、図21に示される位置にある回動マガジンには10a’、10b’のラベルが付けられており、この場合、参照番号10は概してマガジンを特定し、参照番号10a、10bは、セッティングツールの右側及び左側の個々のマガジンを指す。図10A~図10Bに示される先行及び後続のリベットAは、それらの位置が異なるとすると、同様にA’、A’’で示される。
任意のリベットトラック又はその一部分に関連する「独立」という属性は、前記独立のトラック/一部分がそこを通るリベットの流れに関して交差しない或いはさもなければ相互作用しないことを意味するために使用されている。言い換えると、これらのトラック/一部分は、共通のセグメントを何ら共有しない。したがって、これらの独立のトラック/一部分におけるリベットの通過は、それぞれの独立のトラック/一部分で独立に調整又は制御され得る。
マガジンを支持するための任意の記載された外部手段に関連する「独立」という属性は、そのような手段がセッティングツール、Cフレーム、及び/又は、Cフレームが装着されるロボットアームに対して別個の実体として設けられることを意味するために使用されている。
機構に対して言及される「受動」という属性は、外部手段によって動作される専用のアクチュエータがないことを示す。したがって、例えば、マガジンの基端部でリベットの補充を制御するための一対の弾性的に付勢されるジョーは、ジョーが最初にばねの組によって閉位置で付勢される場合でも本明細書の目的のために受動機構として分類され、本明細書で更に説明するように、例えばドッキングブロックなどのマガジン補充デバイスとマガジンとの当接(すなわち、結合又はドッキング)によって開放され得る。
機構に対して言及される「能動」という属性は、代わりに、外部コマンド又は信号に従って機構自体の1つ以上の要素の位置及び/又は形態を制御するために外部手段(例えば、電気サーボ機構又は空気圧ラインによって動作される空気圧機構)によって動作される専用アクチュエータの存在を示す。したがって、例えば、適切な信号又はコマンドのコントローラなどによる受信時に動作される専用アクチュエータの動作時に前記トラック上に1つ以上のリベットを選択的に解放するべくリベット送出トラック上で動作する回転カム機構が、能動として分類される。
「交換可能」という用語は、リベット供給ライン内でリベット供給関係を成して又はリベット供給係合状態で配置される、したがって、交換可能なマガジンが空の状態で、他の同一の又は同様のマガジン、例えばリベットを格納する同じ又は異なるタイプの他のマガジンと交換される、すなわち、置き換えられるべく取り外され得るリベットマガジンを指す。この他のマガジンは、代わりに、「交換」マガジンと称される。したがって、1つ以上のマガジンと併せて使用されるときの「交換」という属性は、例えば交換可能なマガジンが空であって(例えば、最初に内部に格納された全ての締結具が使い果たされたため)交換マガジンが満杯又は部分的に満杯であることから、交換可能なマガジンをいつでも交換する状態になっている1つ以上のマガジンを示す。これらの例が交換可能な空のマガジンと満杯の交換マガジンとの交換に限定されないことが理解される。或いは、例えば特定の締結順序の要件として、部分的に満杯のマガジンを異なるタイプ及び/又はサイズのリベットを格納するマガジンと置き換える必要があるかもしれない。交換マガジンは、満杯である場合があり、或いは、リベットで部分的にしか満たされていない場合がある。或いは、動作可能なマガジンと、発生した何らかの理由により、損傷してしまったことが分かっている又は動作できないマガジンとの間での置き換えであってもよい。
本明細書中に記載される各マガジンは、その最も基本的な形態で、マガジンを貫通して内部で延びるリベット供給ラインの一部を伴う略長尺な管状構造体である。したがって、リベットは、ライン又は列としてマガジン内に格納され得るとともに、必要なときに、セッティングツールに供給するためにマガジンから解放され得る。本明細書中に記載されるリベット供給ラインの断面形状は、クリアランスを伴って本明細書中に記載される自己穿孔リベットの形状に略適合するようになっている「T字形」である。したがって、リベットは、マガジンを通るリベット供給ラインの略長手方向の延在部に対して略横方向に移動する。しかしながら、他の断面形状も原則的に可能であり、これらは主に締結具の形状及び/又は寸法に依存する。更に、リベット又は他のタイプの締結具は、原則として、横方向に移動するのではなく、長手方向の向きを維持して移動させられ得る。しかしながら、本明細書中に記載される自己穿孔リベット締結用途では、この代替案が好ましくない場合がある。
本明細書中に記載されるマガジンは、概して、バックプレート部材及びバックプレート部材を互いに接合することによって構成され、それぞれのプレート部材には、マガジンを形成するべくプレート部材が互いに接合されるときにリベット送出トラックのT字形断面を得るのに適した溝が形成される。この説明の全体にわたってマガジンの特定の構成に関する更なる詳細を何ら与えないが、明らかなように、強磁性金属を含む金属などの従来の材料、又は、適切な高分子材料などの非強磁性材料を含めて、様々なマガジン形態、構造、及び、材料が想定し得る。
マガジン及び本明細書中に記載される他の付属構造体は、1つ以上の「パターン化された磁石」、つまり、パターン化された磁石内で交互の順序で配置される磁気構造(すなわち、磁区)の結果として反対の磁気極性又は符号(すなわち、「N」及び「S」又は「プラス」及び「マイナス」)によって特徴付けられる領域でパターン化された表面を有する磁石を含む。
パターン化された磁石は、それらの結果として生じる磁場を、従来の磁石よりもそれらの表面近くに集約させる。したがって、パターン化された磁石を使用して、他の離間した強磁性要素に影響を与えることなく前記磁石に近接して配置される強磁性材料を強く引き付けるために使用され得る高密度の局所的な磁場を生成することができる。これらのパターン化された磁石の露出面は、本明細書中では「磁気的にパターン化された表面」と称される。
上記のパターン/表面を配置して、結果として生じる異なる磁場を得ることができる。したがって、磁気的にパターン化された表面の対をプログラミングして、位置に依存する力を生成し、そのような磁石間、したがって、そのような磁石を受け入れる構造体間で様々な所望の機械的効果を達成することもできる。したがって、パターン化された磁石のこれらの対を「相関した」磁石又は「プログラム化した」磁石とも称する。そのため、このタイプの「相関した」磁気的にパターン化された表面又は「相補的な」磁気的にパターン化された表面の対は、単純な磁気吸引力又は磁気保持力を超える様々な機械的性能を達成するように設計されてもよい。本明細書中では、例えば、リベットマガジンを補充ステーションに又はセッティングツールにドッキングしたり或いはセッティングツール又は他の場所に設けられる支持構造体にリベットマガジンを支持したりするなどの用途において好適な磁気的に相関した表面の適切な対を設けることによって得ることができる特定の機械的性能について記載する。これらの磁気的に相関したパターン化された表面は、本明細書中では、それらの相互の磁気的相関関係に起因して、「相関磁石表面」とも称される。その結果が特許文献を含む文献から知られている、約10年前にLarry W.Fullertonによって行なわれた研究を参照されたい。
この説明の目的のため、永久磁石、電磁石、又は、他の同等の電界放出構造体(後者は、本明細書中に記載されるリベット締結用途においてあまり好ましくないかもしれないが)の使用を含めて、多くの異なる態様で、磁気的に相関した表面又は相関磁石表面を得ることができる。更に、そのような相関磁石表面は、それらのパターンの特定の形状に関して大きく異なる場合がある。更に、そのような表面は、例えばマガジンに組み込まれる1つ以上のパターン化された磁石など、1つ以上の磁気挿入体の一部であってもよい。或いは、前述のように、これらの表面は、マガジンが少なくとも部分的に強磁性材料から形成される場合、潜在的に、マガジン表面のいずれかに(「印刷」と同様の方法で)誘導され得る。
したがって、誘導された又は印刷された個々の磁気要素(「マクセル」としても知られる)は、それらの相関磁石表面を介して相互作用するパターン化された磁石の相関対を形成するように配置され得る。これらの磁気的に相関した表面は、所望の機械的機能を得るように設計され得るとともに、異なるサイズを有することができ、また、多くの異なる方法で配置され得る。前記相関磁石表面及びそれらの機械的機能に関連する任意の特定のパターン又は幾何学的形状を説明することは、本出願の範囲内ではない。代わりに、有用な相関磁石の対を形成するのに適したパターン化された磁石は、ウェブサイトwww.polymagnet.comから本明細書を書き込むときに、例えばCorrelated Magnetics Research,LLCから容易に購入できるのが分かる。適切な相関磁石表面が別の方法で製造されてもよい。
www.polymagnet.comからの製品照会番号1001107は、相補的な(つまり、相関した)極性パターンを有する対向面を介して同じタイプの他のパターン化された磁石と対にされ得る2次元(2D)1平方インチ整列パターン化磁石である。したがって、一方の面は、一方のパターン化された磁石に所定の極性パターンを有し、また、対向する対を成す面は、他方のパターン化された磁石に対応するマイナスの像の極性パターンを有する。したがって、1001107相関磁石の対は、保持力と整列剪断抵抗とを伴う2次元整列機能を与える。このことは、これらのパターン化された磁石の相関磁石表面が完全に整列されるときに、2D磁石の磁気的に係合される表面に対して垂直な保持力が小さい又はゼロの整列(剪断)力と共に生成されることを意味する。磁石が整列から外れると(これは比較的小さな力で行なうことができる)、完全な整列の位置を発端として、保持力が減少する。同時に、整列力は、増大して、磁石を再整列する傾向がある。
係合された磁気表面間の接触は、一対の相関磁石間の磁気相互作用のための要件ではないが、接触は好ましい特徴となり得る。それにもかかわらず、例えば、前述の相関磁石間の同様の大きさの垂直力及び剪断力の保持は、それぞれの磁気的に相関した表面間に小さな隙間が存在する場合にもたらされる。しかしながら、それに対応して、結果として生じる力が弱くなる。これは、保護フィルムなどの保護材料又は柔軟材料の層が相関磁石表面をコーティングするために使用された場合に当てはまり得る。相関磁石の機械的性能は、他の特性、例えば、相関磁石の背面上に配置される裏当て材料の層の存在及び/又はサイズによっても影響され得る。
異なる磁気的に相関した表面を有する異なる相関磁石の対は、相関磁石間の相対配置及びパターンの実際の形状に依存する磁気的に生み出される力の異なる組によって規定される異なる機械的機能を与える。これらの機能の一部を得るためには、相関磁石を少なくとも1自由度で拘束しなければならない場合があることに留意されたい。
本明細書中に記載される磁気的に生成される機械的な力は、相関磁石1001107の場合に上記で見られるように、「整列」を含む異なる機能を果たすことができる。しかしながら、他の想定し得る機械的機能も、この説明において記載される目的のために有用な場合がある。例えば、以下のような機能である。
「結合」(本明細書中では「接続」とも称される)、すなわち、実質的に引き付ける保持力(剪断成分及び/又は垂直成分を伴う)の生成。結合は上記の「整列」相関磁石1001107によっても達成されることに留意されたい。例えば、整列磁石1001107が完全に整列されると、それらの磁石は、結合(又は接続)力を生み出す。
2つの相関磁石が互いに近づくにつれて、穏やかに反発する力と比較的強い結合力との間の切り換えを伴う「係止」。
2つの相関磁石が軸方向に互いに離れように又は近づくようにそれぞれ移動されるにつれて、より強い引力又は反発力の生成を伴う「ばね」。この機能は、例えば、マガジンをドッキングインタフェースに向けて付勢するために使用することができ、これについては以下で更に詳しく説明する。
代わりに2つの相関磁石が互いに剪断されるにつれて比較的強い反発力の生成を伴う「解放」。
上記のリストは網羅的ではない。例えば、相関磁石間の角度位置又は回転度合いに関連する同様の機能(例えば、「ねじり整列」、「ねじりばね」又は「ねじり係止」)が考えられる。
上記の一般的な機械的挙動は、磁石間の相対的な位置に応じて、所定の一対の相関磁石が同時に複数の挙動に従って所定の時間に動作し得るという点において、相互に排他的ではないことが更に理解され得る。
前述のように、重要なことには、相関磁石の機械的動作は、概して、磁石の相対的な位置に伴って変化して、全体的な「機械的経験」を与える。しかしながら、任意の所定の位置では、上記の挙動のうちの1つが支配的となり得る。本出願の範囲内において、締結具の供給及び格納の用途の幅広い状況の中では、相関磁石の対に関連して記載されて相関磁石の対によって得られる機械的性能の様々な想定し得る実際の用法が与えられる。
本明細書中で使用される「ドッキングインタフェース」とは、他の構成要素とのその他の構成要素に設けられる対応する又は相補的なドッキングインタフェースを与えるリベット供給連通をもたらすのに適した特徴を有する構成要素(これは例えばマガジンであってもよい)の表面のことである。したがって、「ドッキング」という用語は、本明細書中では、少なくとも1つのリベット供給トラックに関連して常に使用される。例えば、リベット供給トラックは、マガジンをバルク供給装置に直接にドッキングすることによって又は適切なドッキングインタフェースを有する中間ドッキングデバイスにマガジンをドッキングすることによってバルク供給装置とリベット供給関係を成して配置されてもよい。このドッキングデバイスは、例えば、1つ以上の長さの可撓性チューブを介してバルク供給装置に接続されるドッキングブロックとなり得る。
代わりに、スタンドなどの支持構造体上に構成要素、例えば交換マガジンを支持する目的で機械的な接続がより一般的に説明される場合には、「支持」、「支持される」、「接続」、「接続される」などの一般的な用語、又は、「係止」、「係止され」、「案内」、「案内され」などの前記支持又は接続の態様を示すより具体的な用語が使用される。したがって、交換マガジンは、例えばマガジンがリベット供給ラインにドッキングされないときに、リベット供給ライン内でそれが非リベット供給関係にある間、スタンド上で支持されてもよい。スタンド上にマガジンを支持するために、例えば、マガジンに磁気パッドが設けられてもよい。磁気パッドは、パターン化された磁石を含んでもよい。スタンドは、相関したパターン化された磁石を備えてもよい。しかしながら、別の支持手段も想定し得る。マガジンをノーズ装置にドッキングするために、例えば、CフレームにU字形ガイドを設けて、マガジンをパンチと略平行な方向に案内してもよい。
本明細書中には、リベット送出ラインを通じたリベットの進行の異なる段階で様々な目的を果たす多くの受動的及び能動的なリベット処理デバイスが記載される。これらのデバイスを詳細に説明することは、本出願の範囲内ではない。しかしながら、リベット供給ラインを通じたリベットの処理に関連するデバイスの役割は説明される。
これから直面する第1のタイプのリベット処理デバイスは、「能動インラインリベット選択デバイス」として規定され得る。これらのデバイスは外部アクチュエータを介して作動され、それらの目的は、必要なときに、リベット送出トラック上の選択されたリベットを解放することである。能動インラインリベット選択デバイスの例は、「回転カム脱進機」及び「リニアピン脱進機」である。本明細書中では両方が簡単に記載される。これらの2つのタイプのデバイス間の主な違いは、回転カム脱進機がカムデバイスの回転作動を利用して選択されたリベットを解放するのに対し、リニアピン脱進機が直線的な作動を利用して1つ以上のピン形状バリアを移動させることにより選択されたリベットを解放することである。カムデバイス及びピン形状バリアは、原則として、多くの異なる形態を有してもよく、本明細書中では幾つかがある程度詳しく説明される。
本明細書中で簡単に説明されるリベット処理デバイスの第2の例は、「能動トラック選択デバイス」として規定され得る。これらのデバイスも外部アクチュエータによって作動され、それらの目的は、リベット送出トラックの複数の上部のうちの1つ又は他の1つをマガジン内のリベット送出トラックの共通の下部に接続することである。能動トラック選択デバイスの例は、「回転トラックセレクタ」である。回転トラックセレクタでは、回転部材が回転して、リベット送出トラックの多くの想定し得る上流部分のうちの1つを回転セレクタ内に配置される湾曲したリベット送出トラック部分を介してリベット送出トラックの共通の下流側部分に接合し、それにより、リベットを選択された上側(又は上流側)トラックから共通の下側(又は下流側)トラックに移送することができるしかしながら、異なる能動トラック選択デバイスが想定し得る。
本明細書中で簡単に説明される第3のタイプのリベット処理デバイスは、「受動インラインリベット解放デバイス」として規定され得る。これらのデバイスは、先に特定されたデバイスによって必要とされる意味で作動されない。むしろ、これらの受動デバイスは、初期設定では、近い位置などのデフォルト位置に付勢される。これらのデバイスは、それらの用途に応じて、閉位置で、例えば、1つ以上のリベットがマガジンから出るのを防止してもよく、或いは、1つ以上のリベットがマガジンに入るのを防止してもよい。これらのデバイスは、例えば、マガジンと協働するように設計されるシステムの他の機械部品、例えば、ノーズ装置に設けられるリベット移送デバイス又はドッキングインタフェースとマガジンとの接触によってそれらの開位置に切り換えられて、それぞれがパンチの下方の待機位置でリベットを移送してもよい又はマガジンに新しいリベットを補充してもよい。
本特許明細書の重点がセッティングツールの近傍でのリベットの格納及び供給に置かれることは今や明らかである。完全なリベット供給ラインは、通常、バルク格納装置からセッティングツールまで延在する。しかしながら、そのようなリベット供給ラインのバルク供給端に焦点を当てない。むしろ、セッティングツールに近いこれらのリベット供給ラインの最後の部分に焦点を当て、セッティングツールの近くに所定量のリベットを格納するための少なくとも1つの(概して取り外し可能で交換可能な)マガジンを提供する。マガジンは、使用時、セッティングツールのノーズ装置とリベット供給関係にある。したがって、幾つかの好ましいケースでは、マガジンがセッティングツールの一部であるノーズ装置によって支持されるようにマガジンを装着することができる。しかしながら、セッティングツールは最終的にCフレームによって支持され、したがって、マガジンも最終的にCフレームによって支持される。
Cフレームは、通常、マガジンとノーズ装置との間又はマガジンとノーズ装置との間に配置されるシュートなどの付属品とマガジンとの間でのドッキングを案内して容易にするために適切なブラケット、ガイド、又は、他の同様の機械要素を組み込む。更に、逆の手順に従って、これらの構成要素がドッキングされたマガジンの交換も容易にしてもよい。このようにして、交換マガジンがセッティングツールからドッキング解除される。これらの支持構成要素は多種多様な設計に従って提供されてもよい。本明細書中では、幾つかのそのような設計のみがある程度詳しく説明される。これらのブラケットの更なる機能は、好ましい設計では、セッティング動作の準備をするためにマガジンがノーズ装置と一体となって移動するときにマガジンが適切に支持されるようにマガジンを案内することである。これについては以下で更に説明する。
図1~図17
ここで図1~図2を参照すると、現在記説明される装置の幾つかの重要な構成要素、特に、本明細書中に記載されるリベット供給システム1が示される。システム1は、リベットセッティングツール2にリベットを供給するためのものである。リベットセッティングツールは、リベットをセットするためのパンチ(図示せず)を有する。当技術分野において知られるように、セッティングツールはCフレーム3に装着される。Cフレーム3は、ロボットアーム200の作業端部に設けられる。
セッティングツール2は、その内部に又はそれに隣接して少なくとも1つのリベット受け入れゾーン又はリベット移送ゾーン5a、5bを画定するノーズ装置4を備える。ここで、2つのリベット移送ゾーン5a、5bは、図2に示されるように、セッティングツール2の左側及び右側にそれぞれ画定される。これらのゾーンのそれぞれでは、送出されるリベットが、セッティング動作に備えてパンチ下の移送を待つ。ダイアセンブリ6がノーズ装置4と対向して設けられる。ノーズ装置4は、セッティングツール2の一部であるピストン/シリンダ機構7に装着され、したがって、ダイアセンブリ6に近づく(から引き込む)ように移動可能である。図2は、図1に示される形態に対して延在された形態を成すノーズ装置4を示し、この場合、ピストン/シリンダ機構7は、ノーズ装置4とCフレームの上側作業端部9との間の距離によって明らかなように、延在位置で明確に示される。Cフレーム3は、ノーズ装置4とダイアセンブリ6との間にワークピース(図示せず)を配置するように移動され得る。これは、セッティングツール2により行なわれるリベットセッティング動作に備えている。
図1に示されるように、2つのマガジン10a、10bがセッティングツール2の左側及び右側に鏡面形態で設けられる。したがって、この配置では、マガジン10a、10bを貫通する2つのリベット送出トラック8a、8bがセッティングツール2の両側に1つずつ設けられる。これらのトラック8は、内部で、マガジン10を貫通して、パンチと略平行な軸方向/長手方向に延在する。マガジン10a、10bはそれぞれ、それぞれのシュート16a、16bにドッキングされる。したがって、シュート16は、リベット供給係合状態でマガジン10をノーズ装置4に接続する。図1~図2に示される鏡面配置を成す供給形態では、2つのリベット供給ラインが互いに反対側に設けられ、また、リベットを左側又は右側のいずれかからノーズ装置4に供給できる。
シュート16a、16bの先端部13a、13bでは、2つの受動インラインリベット移送デバイス(図1~図2には示されないが、図11A~図11Cに示される)が、必要に応じて必要なときに、マガジン10からシュート16に送出されてしまった任意のリベットを保持した後に解放する。図1~図2に示されるリベットマガジン10をそれぞれのシュート16にドッキングしてそれぞれのシュート16からドッキング解除することができ、また、この特徴は以下で更に詳しく説明される。しかしながら、シュート16及びマガジン10は、他の方法では、セッティングツールの右側及び/又は左側に配置される一体の又は「単一ピース」のマガジンとして形成されてもよい。これらの一体のマガジンは、ノーズ装置4に直接にドッキングされる。そのようなマガジンの1つが例えば図11A~図11Cに示される。図11Cは、特に、シュート16の先端部13ではなく、マガジン10の先端部に配置される本明細書中に記載されるタイプのリベット移送デバイス14を示す。これは、見えないが各シュート16a、16bの各先端部13a、13bで図1~図2の配列で配置される同じ移送デバイスである。
したがって、各リベット送出トラック8a、8bは、対応するマガジン10a、10bを貫通して、更に、シュート16が設けられる場合には、対応するシュート16a、16bを貫通して延在する。したがって、各マガジン10内のリベット送出トラック8のマガジン部分11を特定することができる。その結果として、図1~図2に示される配置では、セッティングツール2の両側に、リベット送出トラック8のシュート部分33(図5及び図6に見える)も画定される。リベット送出トラック8のシュート部分33は、リベット送出トラック8のマガジン部分11がマガジン10を貫通して延在するのと全く同じ方法でシュート16を貫通して延在する。セッティングツール2の両側で、リベット送出トラックのマガジン部分11及びリベット送出トラック8のシュート部分33は、共に合わさって、本明細書中に記載される完全なリベット送出トラック8を画定する。2つ(又はそれ以上)のリベット送出トラック8がセッティングツールにリベットを供給することは必須ではない。別の形態では、リベットをセッティングツール2に供給するために、ノーズ装置4(例えば、図32に示される構成を参照)の一方側に1つのマガジン10だけが配置される。
各マガジン10a、10bは、その基端部15a、15bにおいて、バルク格納装置(図示せず)からマガジン10a、10bを補充するための上側ドッキングインタフェース12a、12bを画定する。したがって、様々な想定し得る補充手順のいずれか1つに従って上側ドッキングインタフェース12を介してマガジン10をバルク格納装置にドッキングすることによって、マガジン10を必要に応じてその場で補充することができ、その幾つかが以下の段落で説明される。
嵌め合いドッキングインタフェース66を伴うドッキングブロック70(1つが図13に示される)が、例えば、その場でマガジン10とドッキングするために設けられ得る。或いは、バルク格納装置付近のロボットアーム200によってCフレーム3をマガジン10と一緒に移動させることができ、その後、マガジンをバルク格納装置に直接に接続することができる。或いは、マガジン10をセッティングツールから取り外して別個の位置で補充することができ、又は、マガジン10をセッティングツール2に装着されたままであるが中間補充ステーションで補充することもでき、中間補充ステーションは、バルク格納装置から補充され又はバルク格納装置から連続的に供給がなされる。
図11A~図11Cにも見られるように、記載された構成において、マガジン10にはそれぞれ、マガジンへのリベットの進入を制御するためにマガジンの上側ドッキングインタフェース12と協働するドッキングデバイス114が設けられる。記載された構成において、ドッキングデバイス114は、前述のリベット移送デバイス14と同じ形態で設けられ、すなわち、ドッキングデバイスは、受動インラインリベット解放機構として設けられる-唯一の違いは、これらのデバイスによって果たされる位置及び役割である。リベット移送デバイス14は、パンチ下での移送のためにリベットを保持した後に解放するように設けられる。ドッキングデバイス114は、セッティングツールの反転中にマガジンからのリベットの流出を防止するとともにマガジン10がバルク供給装置にドッキングされるときにマガジン10を補充するためにマガジンにアクセスできるようにするべく設けられる。しかしながら、他のリベット移送及び/又はドッキングデバイスが想定し得ることは明らかである。
マガジン10は、セッティング動作を準備するためにノーズ装置4と一緒に移動できるようにセッティングツール2上及びCフレーム上に支持される。先端部20a、20bにおいて、マガジン10a、10bはそれぞれ、それぞれのシュート16a、16bの基端部17a、17bに接続される。シュート16は、ノーズ装置4がダイアセンブリ6に向かって移動するときにノーズ装置4によりマガジン10が図1に示される方向「v」でノーズ装置と共に移動するようにノーズ装置4に強固に接続される。
各シュート16a、16bに取り付けられるブラケット18の組が、マガジン10をそれぞれのシュート16にドッキングするために設けられる。これらのブラケット18は、セッティングツール2の両側でCフレーム3の上側作業端部9に取り付けられる一対のC形状ブラケット19によって案内されてノーズ装置4と共に移動する。ブラケット18、19は、図2に示されるように、セッティング動作の準備をするためにノーズ装置4が移動される際に各マガジンがシュート16とのリベット供給係合状態に適切に維持されるようにする。図2では、ノーズ装置4の延在形態を示す、C形状ブラケット19とシュート16a、16bの基端部17a、17bとの間の増大した垂直距離に留意すべきである。しかしながら、それぞれのリベット供給ライン8上でマガジン10をリベット供給係合状態に適切に維持しつつノーズ装置4と一緒のシュート16及びマガジン10の適切な可動性を確保する他の支持形態が想定し得る。例えば、幾つかの用途において、各マガジン10は、図1~図2に示されるものと同様のブラケット18、19を何ら伴うことなく、それぞれのシュート16上で自立されるように設計され得る。
したがって、記載された構成では、セッティングツール2の両側で、完全なリベット送出トラック8、すなわち、リベット送出トラック8のマガジン部分11及びリベット送出トラック8のシュート部分33が、セッティング動作の準備をするためにノーズ装置4と一体で移動する。したがって、少なくともマガジン10の上側ドッキングインタフェース12の下流側には、いかなる可撓性チューブも必要としない。
更に、セッティングツール2は、マガジン10とのリベット供給係合が常に維持されるため、引き込むことなく或いは完全に引き込むことなく、マガジン10からの供給を継続して複数のリベット動作を行なうことができる。
他の構成において、マガジン10は、ノーズ装置4の動きに追従しないように、言い換えると、セッティングツール2及び/又はCフレーム3に対して固定されるように支持されてもよい。例えば、マガジン10はCフレーム3に装着されてもよい。これらのマガジン10は、1つ以上のリベットを解放してシュート16に供給するように依然として動作され得る。しかしながら、マガジンは、該マガジン10がシュート16にドッキングされるときにのみそうすることができる。その後、リベットはリベット受け入れゾーン5で待機することができ、その後、マガジン10を移動させることなく、ノーズ装置4をシュート16と一体で移動させて、セッティング動作の準備をすることができる。この場合、より多くのリベットを装填するためにノーズ装置4を完全に引き込まなければならない前に、限られた数のリベット締結動作のみが可能である。
他の構成では、マガジン10とシュート16との間で、短い長さの可撓性、半硬質、又は、硬質の送出チューブが使用されてもよい。しかしながら、これらの構成において、マガジン及びシュートは、ノーズ装置4が延在されるときにノーズ装置4と共に移動する。したがって、送出チューブは、マガジン及びシュートと共に単一体として移動し、或いは、送出チューブは、マガジンがツールに対して固定されてシュートがノーズ装置と共に移動するケースを含めて、マガジンとシュートとの間の差動移動に対応することができる。本明細書中に例示されて記載されているものとは別のシュート構成を考え出することができる。例えば、シュートは、パンチ軸線に対して垂直に配置され得るとともに、マガジンとドッキングするために略直角の屈曲部を含むことができる。
本明細書中に記載されるマガジン10は、それらをそれぞれのシュート16から取り外すことができるとともにそのためにセッティングツール2及びCフレーム3に設けられる支持体18、19から取り外すことができるという点で交換可能である。ここで図3~図6を参照すると、部分的に(図3~図4)及び完全に(図5~図6)分離/ドッキング解除形態を成す図1~図2のマガジン10が示される。図示を明確にするために、右側のシュート16の基端部17の面の一部が、右側のマガジン10の先端部20の詳細を明らかにするために切り取られてしまっている。図6から最も良く分かるように、マガジン10の先端部20は、マガジン10から1つ以上のリベットを選択的に停止させる、捕捉する、又は、解放するための回転カム機構31の形態を成すリベット処理デバイス21を組み込む。作動型ピン機構22が、シュート16の基端部17に配置されて、前記回転カム機構31を動作させる。このデバイス31の動作の基本的な詳細は、以下で更に説明される。
図4~図6の回転カム機構31の動作は、図7~図10に関連してより詳細に説明される。前記作動型ピン機構22と関連付けられて前記作動型ピン機構22により作動されるピン部材23は、マガジン10の下端ドッキングインタフェース24に設けられる開口に受けられる。ピン部材23は、適切な空気圧ライン25を介して作動型ピン機構22に伝えられる適切な量の圧縮空気によって移動される。ピン部材23は、回転カム機構31に配置された回転カム部材26を動作させて、マガジン10から一度に1つのリベットAを解放する。
ここで図8~図10を参照すると、回転カム機構31が動作される前にリベットの存在をチェックして及び確認するために、各シュート16にスルービーム光学センサ27も装着される。当技術分野において知られるように、図8B、図9B、又は、図10Bのいずれかで見られるように、スルービーム光学センサ27は、マガジン10を貫通して設けられる対応する開口28を通じて光ビームを送信機-受信機方式で照射する。ビームの遮断は、リベットA’が先行位置にあることを信号で伝える。先行リベットA’は、図8B~図8Cに見られるように弓形カム29によって係合され、したがって、リベット送出トラック8のマガジン部分11内で更に進むことが阻止される。先行リベットA’は、図8A~図8Cに示されるデフォルト形態から僅かに反時計回りに回転した後に先行リベット位置で弓形カム29によって「停止」されるのではなく「捕捉」されることもできる。このオプションは、例えば重力による供給装置1の動作及びセッティングツール2の反転の場合に、先行リベットA’を先行位置で捕捉されたまま保持する必要がある場合に使用される。
セッティングツール2の反転が考えられる場合には、捕捉機能が冗長な場合があり、回転カム機構31が以下のようにバイナリ態様で動作される。
回転カム29は、回転カム部材26の前面の適切なプロファイル32に衝突する弾性的に付勢されるピン部材30によって図8B~図8Cに示される形態であるデフォルト形態まで最初に回転され、及び、
ピン部材23は、リベットA’が存在しているとして感知されるときに、作動型ピン機構22によって空気圧作動されて、回転カム部材26を回転させ、したがって、回転カム部材26の背面に配置される弓形カム29を図9Bに示される位置まで回転させる。
したがって、先行リベットA’が解放され、後続リベットA’’(及び任意の他の待ち行列のリベット)が弓形カム29によって停止される。図10A~図10Bは図9A~図9Cと同等であるが、遠近法により、先行及び待ち行列のリベットA’、A’’、弓形カム29、及び、リベットトラックのマガジン部分11の相対位置をより良く視覚化できる。図10Bに示されるように、リベットトラック8のマガジン部分11は、回転カム部材26を受け入れるための凹部47を画定する。
ここで、図5、図3、及び、図1を順に考慮すると、セッティングツール2の両側でマガジン10をシュート16にドッキングさせることができる方法を説明できる。これは、図5及び図6に見られるように、リベット送出トラック8bのマガジン部分11bがリベット送出トラックのシュート部分33bと整列されるように最初にマガジン10bを配置することによって、その後、図5に見られるように、作動型ピン機構22のピン部材23がマガジン下側インタフェース24の開口と係合するまでマガジン10bをシュート16bに向かって方向「v」に直線的に移動させることによって、及び、図3及び図1に見られるように、最後にマガジン10bをシュート16b上の適所にドッキングすることによって行なわれる。或いは、セッティングツール2は、ロボットアーム200によってマガジン10に向けて移動されてもよく、及び/又は、セッティングツール2及びマガジン10は、ドッキング方向に互いに対して相対的に移動してもよい。
マガジン10bとシュート16bとの最初の整列を容易にするために、マガジン10bの長尺本体34bは、シュート16bが設けられるブラケット18のU形状部分35bで受けられる。その後、ドッキングが完了するまで、マガジン10bをスムーズに下方へ案内することができる。例えばマガジン10b上及び/又はシュート16b上又はマガジン10b上及び/又はブラケット18上のパターン化された磁石、或いは、マガジン10bとシュート16bとの間又はマガジン10bとブラケット18との間の相関磁石を利用して、マガジン10bのシュート16bへのドッキングを容易にするための代わりの又は付加的な特徴が可能である。これらの特徴は、それぞれの相関磁石表面を介した結合、整列、及び/又は、係止を含んでもよい。図14に関連して1つの例が更に詳しく説明される。
マガジンをドッキング解除するには、図5に見られるように、マガジン10bがセッティングツール2の右側でシュート16bの基端部17bから完全に分離されるようになるまで、例えば図1、図3、及び、図5を順に参照して説明したのと逆の手順が適用される。この段階で、マガジン10は、例えば、図5にも示される方向「h」にマガジンを移動させることによって取り外され得る。或いは、マガジンを所定の位置に保持することができ、また、ロボットアーム200は、Cフレーム3をマガジン10bから離れる方向「h」にも離間させることができる。或いは、セッティングツール2及びマガジン10の両方を互いに離れるように移動させることができる。
セッティングツール2上の所定の位置におけるマガジン10bのドッキングをオペレータに信号で伝えるために、図1、図3、及び、図5に見られるようにマガジン10bに沿うほぼ中間に設けられる外部パッド36bがブラケット18のU形状部分35bと整列する。しかしながら、外部パッド36bをマガジン10bに沿って更に上方に又は下方に設けることができる。各パッド36は、本質的に、ゴム(又は他の材料)の薄い層などの柔軟な材料で覆われたプレートである。なお、パッド36bは、オペレータからの目視検査のためにミス防止(「ポカヨーク」とも称される)機能を構成するようになっていてもよい。例えば、外部パッド36bは、そのマガジン10bによって供給されるリベットの特定のタイプ及び/又はサイズに対応するように、色分けされ又はバーコード化されてもよい。この情報は、外部のオペレータ、例えばバーコードリーダを支持する又は色分けされたパッド36bによって与えられる視覚情報を解釈するように訓練されるオペレータによって容易に検証され得る。セッティングツール2でのマガジン10の交換動作に関連してこれらの外部パッド36の他の想定し得る用途を以下に説明する。
もう一つの方法として、色分けされたラベル、バーコード、又は、他のポカヨーク機能(1つ以上の完全に機械的、電気機械的、又は、電子的なポカヨーク機能を含む)がマガジンの別の場所に設けられてもよい。例えば、マガジン10の先端部20とシュート16の基端部17との間の適合(又はその欠如)によって、完全に機械的なポカヨーク機能を与えることができる。したがって、セッティングツール2が所定のタイプ及び/又はサイズのリベットに対応する特定のタイプのマガジン10のみを受け入れることができるように、特定のシュート16を適合させることができる。或いは、セッティングツール2上にマガジン10を支持するブラケット18をそのように適合させることができる。
他の例として、図14に示されるように、電気機械式リベットチェックデバイスの形態を成すリベット情報リーダ201がセッティングツール2に設けられてもよい。例えば、これは、マガジン10を支持するためにセッティングツール2に設けられるブラケット18の長手方向に延在する部材181上に配置される1つ以上のレバー又はボタンを備えるデバイスとなり得る。これらのレバー又はボタンを作動させ、それにより、マガジン10のツール対向面203に形成される対応する特徴(隆起部、スロットなど)によって、マガジン10に格納される正しい(又は誤った)タイプのリベット又は他の締結具を確認することができる。マガジンのツール対向面203が図33に示される。なお、単なる一例として、図33は、バーコード202をマガジンのポカヨーク機能としても示して表示する。図14に下向きの矢印でも示されるように、電気機械リベットチェックデバイス201は、1つ以上の信号を生成してコントローラ1203に送信することができる。これらの信号は、マガジン10内に格納されるリベットのタイプ及び/又はサイズと関連付けられる及び/又はリベットのタイプ及び/又はサイズを表わす。
コントローラ1203は、ロボットアーム200のコントローラ又は別個のコントローラであってもよく、しかしながら、別個のコントローラはロボットアーム200に動作可能に結合される。その最も基本的な形態では、コントローラ1203がプロセッサ及びメモリを含む。しかしながら、これらの詳細は、この開示では更に議論されない。しかしながら、当業者であれば分かるように、例えばロボットアーム200の動作に専用となり得る又は他のマシン(締結具セッティングツール2及び/又はバルクフィーダ装置など)に加えてロボットアーム200を動作させる1つ以上のパーソナルコンピュータを含む、多種多様な適切なコントローラが想定し得る。更に、コントローラ1203及びリーダデバイス201は、同じマシンの一部として設けられ得る又はそれらの間で通信する異なるマシンに実装され得る。
リベット情報リーダ201により発せられる前記1つ以上の信号は、セッティングツール2の状態を表わしてもよく、それにより、セッティングツール2は、所定のセッティング動作に必要なリベットを送出することができる。これは、本開示では、セッティングツール2にドッキングされた正しいマガジン10からリベットタイプ及び/又はサイズ情報を読み取ることができるリベットセッティングツール2の能力と関連付けられる。この能力は、本明細書中に記載されるリベット情報リーダ201の存在によって実施される。或いは、リベット情報リーダ201によって発せられる前記1つ以上の信号は、セッティングツール2の状態を表わしてもよく、それにより、セッティングツールは正しいリベットを送出することができない。これは、本開示では、セッティングツール2にドッキングされている誤ったマガジン10と関連付けられる。なお、リベット情報リーダによって生成される信号がないことが、正しい又は誤った締結具のタイプ及び/又はサイズがセッティングツール2に装填されるマガジン10内に格納されていることを示すように、リベット情報リーダ201を適合させることができてもよい。
マガジンコントローラ1203は、リベット情報リーダ201から受けられる任意の情報を受けて解釈するように構成される。これに応じて、マガジン10内に格納される締結具が現在の締結用途に必要なタイプ及び/又はサイズでない場合、コントローラ1203は、ロボットアーム200を推進するための1つ以上の信号(先と同様にこれがゼロ信号を含んでもよい)を生成して、本明細書中に記載されるようなマガジン交換動作を行なう。代わりに、問題のマガジン10が正しい場合(すなわち、マシンがこの締結動作で必要なタイプ及び/又はサイズの1つ以上のリベットを格納する場合)、コントローラ1203は、締結具セッティング動作を積極的にサポートする1つ以上の信号を発してもよい。例えば、コントローラ1203は、本明細書中に記載されるような締結具セッティング動作をトリガする信号を発してもよい。或いは、コントローラ1203は、リベットの取り付けが必要な位置にセッティングツール2を再配置するためのロボットアーム200の動きをトリガする信号又は後にロボットアーム200及び/又はセッティングツール2によって上記の動作のいずれか1つを実行できることを示す信号を発してもよい。この場合、システムは、正しいリベットが利用可能であることを認識しており、したがって、システムは、リベットセッティング動作を行なうことを妨げられない。言い換えると、セッティングツール2にドッキングされるマガジン10のいずれかを最初に交換(又は補充)する必要がない。これらの信号は、図14に右向きの矢印により概略的に表わされる。
明らかなように、電子ポカヨーク機能が好ましい場合がある。例えば、現在の又は進行中の締結動作に関するツール装着マガジン10の妥当性をチェックするために、バーコードリーダ又はRFIDリーダの形態を成すリベット情報リーダ201を使用できる。この場合、マガジン10には、それに対応して、バーコードタグ又はRFIDタグが付けられなければならない。例えば、図33では、マガジン10にバーコード(バーコード202を参照)がタグ付けされ、また、図14では、リベット情報リーダ201がバーコードリーダによって表わされる。しかしながら、例えば近接場チップなどの他のチップが同様に使用されてもよい。これらのチップ及びデバイスのいずれかが、読み取りを行なうために接触を必要としてもよく又は必要としなくてもよい。1つ又は複数の非接触チップ読み取りデバイスが好ましい場合がある。
上記の手段はいずれも、リベットタイプ供給のセキュリティを確保するのに寄与し得る-ただし、意図したタイプ又はサイズのリベット又は他の締結具でマガジンが正しく充填されている場合。
図12を参照すると、回転マガジンカルーセル37及び回転ダイアセンブリカルーセル38が、例えば図1~図6に示されるようなセッティングツール2の両側に設けられる。マガジン及びダイアセンブリカルーセル37、38は、セッティングツールに装着される交換可能マガジン10a、10e及び交換可能ダイアセンブリ6をそれぞれ交換するための多くの交換マガジン10b、10c、10d、10f、10g、10h及び多くの交換ダイアセンブリを支持する。
図12において、各マガジン10は、マガジンカルーセル37上に位置する支持体41上に設けられる取り付けポイント40上にマガジンを保持するための磁気的にパターン化された表面39を有する。取り付けポイントは、強磁性材料から形成されるプレートであってもよい。これらのプレートは、例えば、ゴムなどの柔軟材料の層でコーティングすることができ、したがって、プレートの代わりに「パッド」とも称され得る(逆に、本明細書中に記載されるマガジンパッドは単なるプレートでもよい)。しかしながら、記載される構成において、交換可能マガジン10a、10eを含む全てのマガジン10は、予備の支持構造体41a、41e上に配置される自由取り付けポイント40a、40eに設けられる磁気的に相関した表面44a、44eと接続するためのそれぞれの磁気的にパターン化された表面39a、39eを有する。自由取り付けポイント40a、40eを含む取り付けポイント40は、マガジン10a、10eに設けられる外部パッド36a、36eと同じサイズの支持パッド43a、43eの形態を成して設けられる。しかしながら、別の形態も想定し得る。磁気的にパターン化された表面39は、単に便宜上、それぞれのパッド36上のマガジン10に設けられる。或いは、前記磁気的にパターン化された表面39は、少なくとも原則として、ドッキングされたマガジン10aの外方に面する表面42の任意の部分に設けられ得る。しかしながら、この目的のために専用のパッド36を設けることが好ましい。
ここで、右側の交換可能マガジン10aをドッキング解除するためのドッキング解除手順について説明する。Cフレーム3は、ロボットアーム200によって、2つのマガジンカルーセル37のいずれかに向かって方向「h」で移動され得る。Cフレームは、対応するパッド36a、43aが互いに近接するまで右側のマガジン10aをドッキング解除するべく右に移動される。この形態において、マガジン10a上の磁気的に相関した表面39aは、セッティングツール2の右側の取り付けポイント40aにおける対応する相関した表面44aとほぼ磁気的に係合される。その後、Cフレーム3は、マガジン10aが予備の支持構造体41a上の取り付けポイント40aに適切に磁気的に引き付けられて最終的に取り付けポイント40aに保持されるようになるまで、図12に示される方向「v」及び「p」で支持パッド36a、43aと同一平面の方向に又は同様に図12に示される方向「h」で面外の方向に小さな移動を行なってもよい。マガジン10aは、支持体41aに接続された時点で、セッティングツール2を「v」方向で下向きに引き出すことによりセッティングツール2からドッキング解除され得る。マガジンは、相関磁石表面39a、44aによって生成される剪断力によりセッティングツールを方向「v」で引き出すときにマガジンに及ぼされる任意の下向きの力に抗して所定位置に保持される。これに代えて又は加えて、マガジンは、支持プレート43上に設けられる反応キーのような当接部又は隆起部によってマガジンカルーセル37上の所定の位置に保持されてもよい。これらの特徴(図示せず)は、図12に示される「v」方向に沿うドッキング方向及びドッキング解除方向の両方で機能するように設けられ得る。例えば、これらのキーのような当接部又は隆起部は、支持プレート43の上縁及び下縁に設けられ得る。或いは、マガジン10をドッキング解除するための回転マガジンカルーセル37へのアプローチは、方向「p」であってもよい。
記載される構成では、マガジン10aをドッキング解除するためにCフレーム3及びセッティングツール2をマガジンカルーセル37に向けて移動させるのがロボットアーム200である。しかしながら、原則として、カルーセル37は、代わりに、セッティングツール2に向けて移動され得る。マガジン10aは、ドッキング解除された時点で、図12に示されるように他の交換マガジン10b、10c、10dがツール2の右側の対応する更なる支持構造体41b、41c、41d上に載置するのと全く同じ方法で事前に予備の支持構造体41a上に載置する。
交換可能マガジン10eをドッキング解除するために同じ手順を適用することができ、それにより、交換可能マガジンは、左側のカルーセル37上の予備の支持構造体41e上に支持される。この他のカルーセルは、図12にも示されるように、3つの他の交換マガジン10f、10g、10hを支持する。
逆の手順をたどることにより、代わりに、例えば、交換マガジン10f、10g、10hのうちの1つをセッティングツール2の左側にドッキングすることができる。この目的のため、交換マガジン10fがセッティングツールの左側にある利用可能な交換マガジン10f、10g、10hのうちから選択されると仮定すると、マガジン本体34fは、場合によっては、ロボットアーム及び/又はカルーセル37を移動することによって、セッティングツール2上のブラケット18のU形状部分35f内に最初に受け入れられる。図12に示される左側のマガジンカルーセル37は、この動作を容易にするために時計回りに90度回転されなければならない場合があることに留意されたい。その後、空のセッティングツール2及び/又は可動ノーズ装置4は、シュート16eの先端部17eにマガジン10fをドッキングするために「v」方向で上向きに移動される。支持構造体41fの取り付けポイント40fと交換マガジン10fの外部パッド36fとの間の磁気吸引力は、マガジン10fがカルーセル37から分離できるようにするようなものである。マガジン10fがシュート16eの所定の位置にドッキングされた時点で、マガジン10がシュート16eによって拘束され、したがって、セッティングツール2は、マガジン10fを対応する支持パッド43f上の所定の位置に保持する相関磁石表面39f、44f間の磁力に打ち勝つために左側のカルーセル37から「h」及び/又は「v」の方向で離れるように移動され得る。これに代えて又は加えて、ドッキング手順は、ドッキング解除手順に関連して前述したキーのような当接部又は隆起部を伴ってもよく、また、このとき、ドッキング手順は、そのドッキング解除手順に関して逆のプロセスをたどる。
交換マガジン10fを支持体41f上に保持する磁気保持力は、比較的高くてもよい。したがって、セッティングツール2を所定の方向に急に離すことによってマガジン10fと支持パッド43fとの間の磁力を破壊することは望ましくない場合がある。その理由は、これにより、マガジン10fとシュート17eの基端部との間の接合部に作用する過度の応力が発生され得る際に、マガジン10f又はシュート16e(又は両方)に損傷を与える可能性があるからである。最初に、方向「p」又は方向「v」でのセッティングツール2の小さな移動を実行して、マガジンパッド36fを、支持体41f上の支持パッド43fと僅かに位置ずれさせることができる。これは、パッド36f、43fが完全な整列状態にあるときに磁気的に相関した表面39f、44f間の磁気結合を適切に弱めることができ、また、これにより、カルーセル37からのマガジン10fの解放を容易にすることができる。この特徴は、一方側の交換マガジン10f上及び他方側の支持構造体41f上の相関磁石によって生成される磁力の特性によって可能にされ得る。このとき、交換マガジン10fは、セッティングツール2の左側にある交換可能マガジン10eに取って代えられてしまっている。
各マガジンカルーセル37は、四分円配列を成して配置される4つの支持構造体41を備え、そのうちの1つ以上は、図12に例示されるように、交換可能マガジン10a、10eを自由に受けることができる。さもなければ、各カルーセル37上の4つの支持構造体41は、例えば、セッティングツール2が未だ同店されてしまっていない新しいセッティング手順の開始時に、4つのマガジン10を同時に支持してもよい。マガジンの装填/除去動作は、カルーセル37が回転できるという事実によって容易にされる。したがって、空の支持構造体41a又は必要な交換マガジン10b、10c、10dは、前述の装填/除去動作に備えてセッティングツール2に面するように配置され得る。
マガジン10がカルーセル37で支持される間、補充を行なうことができる。一方、装填されたセッティングツール2は、交換可能マガジン10a、10eのいずれかが利用可能な交換マガジン10b、10c、10d、10f、10g、10hのいずれかに取って代えられる必要があるまで、新たなセッティング動作をいつでもできる状態となっている。図12では、全てのマガジンが同じリベットを含むが、異なるマガジンが、異なるリベットを含むとともに、外部パッド36上の同じ磁気的にパターン化された表面39を共有してもよいことが分かる。
マガジン10上に及び支持体41上に設けられるカルーセル37上にそれぞれ設けられそれぞれ設けられる磁気的に相関した表面39、44の対は、前述のドッキング動作及びドッキング解除動作を容易にするように設計され得る。例えば、前記一対の磁気的に相関した表面39、44は、磁気的な保持に加えて、それぞれのパッド36、44の機械的な整列をもたらすことができる。これに代えて又は加えて、前述の機械的係止を実施することもできる。加えて、例えばパッド36、44を所定の距離よりも更に位置ずれさせることによって引き起こされる機械的な解放も実施され得る。
更に、磁気的に相関した表面39、44の特性は、原則としてポカヨーク機能としても使用でき、すなわち、適切な磁気的に相関した表面を有する所定のマガジンのみを任意の特定の支持体41上で支持できるようにするために使用できる。これは、例えば、それらのマガジンとそのマガジンを対象としていない支持体41との間にばねタイプの機械的機能を設定することによって達成され得る。代わりに、これらのマガジンとカルーセル37のうちの1つでマガジンを支持するようになっている支持体との間に結合機能を設定することができる。
ここで、図13、図15、図16、及び、図17A~図17Cを参照して、交換マガジン又は交換可能マガジン10を補充するプロセスについて説明する。図13は、図12と同様のセットアップを示す。しかしながら、図13の構成において、交換マガジン10b、10c、10d、10f、10g、10hは、回転カルーセル37で支持されるのではなく、セッティングツール2の右側及び左側の直立ラック41上に支持される。ドッキングブロック70は、各直立ラック41上の最大4つの交換マガジン10を同時に補充するために設けられる。各ドッキングブロック70は、マガジンが全てラック41のうちの1つに支持される状態で対応するマガジン10の最大4つの上側ドッキングインタフェース12と結合するためのドッキング機能を伴う図13に示されるような下側ドッキングインタフェース66を有する。これに対応して、4つのリベット供給可撓性チューブ71が、各ドッキングブロック70から離れるように延在して、ドッキングブロックの下側ドッキングインタフェース66を介してリベットをマガジン10に供給する。マガジンが締結具で満たされてしまっていることを確認するために図13に示されるように一対のスルービーム光学センサ27を交換マガジン10と併せて使用することができる。しかしながら、センサはマガジン10に装着されない。代わりに、センサはドッキングブロック70の付属品として設けられ得る。これらの光学センサの動作は、図8~図10に関連して既にある程度詳細に説明されており、再度説明することはしない。しかしながら、マガジン10はそれぞれ、例えば図13に示されるように、それらの基端部15でリベット送出トラック8のマガジン部分11と光透過的に連通する適切な開口の整列された対を画定するのが分かる。したがって、マガジン10は、センサ27がマガジン10が満杯であることを確認するまで前記マガジンリベット送出トラック部分11に格納されるリベットで満たされ得る。或いは、マガジン10は、補充のレベルをチェックするために立った状態で計量され得る。満杯レベルを確立するためにマガジンを計量することは、それらの補充の絶対的な尺度を構成する。したがって、このプロセスは、光センサを通過する個別のリベットの数をカウントする上記の方法に関して、より信頼性が高く、したがって好ましいと考えられ得る。
様々なドッキング機構が想定し得るが、好ましい方法は、マガジン10の上側ドッキングインタフェース12に、接続のためのそれぞれの磁気的にパターン化された表面45、より好ましくは、図13に示されるドッキングブロック70の下側ドッキングインタフェース66又は図15に示されるものなどの他の補充デバイス48の下側ドッキングインタフェースに設けられる1つ以上の対応する磁気的に相関した表面46との接続及び整列を与えることを伴う。
図15に示される構成において、補充デバイス48は、バルクフィーダからマガジン10にリベットを送出するための一対の内部通路50を伴うリベット供給管状部材49である。マガジンは、マガジン10が補充デバイス48にドッキングされた時点で同時に補充され得る、2つの上側マガジントラック60を伴うデュアルトラックマガジン10である。マガジン10の2つの上側トラック60は、例えば、図35~図38、図41、及び、図42に示されるように、独立し得、或いは、合併して共通の下側マガジントラックを共有し得る。以下、これらのマガジンについて更に説明する。図15には、マガジン10の基端部15のみが示されており、その理由は、これが補充動作のためのマガジン10の唯一の関連部分だからである。ロボットにより装着されるマガジン10の位置決め及び整列は、ロボットアーム200による高度の精度及び再現性を必要とする場合がある。ひいては、これは、マガジン10の位置に関する最大6つの自由度が考慮に入れられると、2つの面を合わせるためにかなりのプログラミングスキルを必要とする場合がある。したがって、並進方向、例えば図15の垂直方向での移動の比較的高い重度を別にすれば、移動の自由度が小さくなるように補充デバイス48を装着することが望ましい。また、補充デバイス48の所定の静止位置、すなわち、マガジン10が補充デバイスにドッキングされていないときに補充デバイス48が達成できるリセット位置をもたらすことが望ましい。したがって、リベット供給管状部材49は、図示の配置では軸方向(垂直)移動を可能にする一対の離間したリング52である機械的停止手段51によって軸(垂直)方向で機械的に拘束される。この構成では、リベット供給管状部材を静止位置に中心付けるために1つ以上の機械的なばね(図示せず)が付加的に設けられてもよい。したがって、リベット供給管状部材49は、離間したリング52によって許容されるように、垂直位置の所定の範囲内でのみ垂直に移動でき、マガジンがドッキングされないときデフォルト位置に戻る。
リベット供給管状部材49は、図示の構成では三脚54(図15の単に概略的な図にはそのうちの2つのアームのみが示される)の形態を成す第1の支持構造体53上に支持される。三脚54は、3つの柔軟なマウント56を介して第2の支持構造体55に装着される。この例では、第2の支持構造体55が固定スタンド59である。しかしながら、他の例では、第2の支持構造体55がロボットアーム又は可動車両に装着され得る。例えばばねなどの機械的な手段又はゴムなどの柔軟な材料の層を使用して、様々なタイプの柔軟なマウント56が可能である。代わりに、図15に示される柔軟なマウント56は、ばねタイプの相関磁石表面58の3つの対57によって与えられる。これらの対57のうちの2つだけが図15に示されることに留意されたい。それぞれの対57ごとに、第1の相関磁石表面58aが三脚54の先端部68に配置され、第2の相関磁石表面58bがスタンド59の基端部69に配置される。したがって、柔軟なマウント56の3つの対57は、マガジン10がドッキングされ又はドッキング解除されるときに補充デバイス48によってマガジン10が損傷され得ないように全方向の柔軟性を与えるべく配置される。更に、一対の離間したリング52間で補充デバイス48を中心付けるために使用されてもよい、先に言及された1つ以上のばねの幾つかを置き換えるように、柔軟なマウント56が更に設計されてもよい。
構成は、マガジン10が補充デバイス48に設けられる相関磁石表面46付近をさまようときに、マガジンがバルクフィーダ(図示せず)からリベットを受けるための準備ができている2つの上側マガジントラック60と補充通路50が整列した状態で、補充デバイス48がマガジン10のドッキングインタフェース12と接触して徐々に引き込まれるようになっている。この性能は、図15に示されるようにマガジンドッキングインタフェース12上に及び補充デバイス48の下側ドッキングインタフェース66上にそれぞれ配置される一対の相関磁石表面45、46によって実行される整列機能によって可能にされる。相関磁石表面45、46は、図15に示されるようにマガジン10上及びリベット供給管状部材49上のそれぞれのドッキングインタフェース12、66上に相関磁石の対63、35を挿入することによって得られる。図15に示される構成は、セッティングツールに装着されるマガジンを補充するのに好ましい。したがって、マガジン10を補充するためのドッキングプロセスは、迅速であり、単純であり、及び、正確である。しかしながら、この構成は、例えば、図12に示されるカルーセル37上又は図13に示される直立ラック41上に支持される交換マガジンを補充するためにも潜在的に使用され得る。
補充動作が完了すると、補充デバイス48が解放されるにつれて(これは、例えば、マガジン10と補充デバイス48との間の相対的な剪断動作によって決定され得る)、柔軟なマウント56が、この目的のために設けられる任意の付加的なばねと協働して、リベット供給管状状部材49を図15に示されるそのデフォルト位置に戻す。したがって、マガジン10は、例えば、セッティングツール2を横方向に移動させてインタフェース12、66を位置ずれさせることにより磁石63、65により生成される整列力に打ち勝ってインタフェース12、66を再整列させることによってドッキング解除され得る。磁石は、好ましくは、位置ずれが所定の限界を超えるときに反発する解放力を生成するようにパターン化されてもよい。或いは、磁気保持力を破壊するためにマガジン10が軸(垂直)方向に駆動されてもよい。
図16は、柔軟性マウント56のための別の構成を示す。各柔軟性マウントは、この場合も先と同様に、少なくとも圧縮ばねタイプの機能、及び、好ましくは、垂直整列タイプの機能も実行できる、磁気的に相関した表面58a、58bの対57として設けられる。第1の相関表面58aは、軸(垂直)方向に対して傾けられた第1の菱形プレート76の外部クラスタのそれぞれの内面75上に設けられる。第1の菱形プレート76は、図15の三脚54に相当する。第2の相関表面58bは、図16に示されるように配置される第1の菱形プレート76と略平行な第2の菱形プレート78の対応する内部クラスタのそれぞれの外面77上に設けられる。第2の菱形プレート78の一部又は全部を使用して、図15の補充デバイスと同様の補充デバイス48を装着することができる。第2の菱形プレート78は、図15における支持構造体55に相当する。このとき、前述のように、補充デバイスは、近づくマガジンによって下方に引き付けられる。そのような吸引力は、菱形プレート76の第1のクラスタ、したがって第1の相関磁石表面58aを図16に示されるデフォルト位置から移動させる。その結果、第2の相関磁石表面58bは、移動された第1の相関磁石表面58aと共に、戻り又は再整列垂直力を生じさせる。補充デバイス48に対するマガジン10の作用に起因する菱形プレート76の第1のクラスタの水平方向の移動の場合、移動される第1の相関磁石表面58aは、第2の相関磁石表面58bと共に、戻り又は再整列水平力を生じさせる。
図17Aは、図15の補充デバイス48の下側ドッキングインタフェース66に装着される2つのパターン化された磁石65、及び、結果として生じる磁気的に相関したドッキング表面46を概略的に示す。同じ磁気パターンを伴う2つの永久磁石挿入体が使用される。したがって、磁気的に相関した表面という表現は、前記表面が完全に磁気的にパターン化されることを要求しないことも明らかである。むしろ、本明細書中に記載されるような磁気的に相関した表面は、所要の機械的機能又は全体的なユーザ経験を達成するように少なくとも部分的に磁気的にパターン化される表面として意図される。
しかしながら、図17Cは、図15に描かれるリベット供給通路50の出口が配置されるドッキングインタフェースの部分に対して直角に配置される下側ドッキングインタフェース66の一部に配置される同じパターン化された磁石65を概略的に示す別の構成を示す。この構成は、出口及び磁石65が同じ平面上にないという点で便利かもしれない。したがって、これは、塵や破片が磁石上に蓄積すること、したがって、塵や破片によってもたらされる機械的機能又はユーザ経験の損失の可能性を防ぐことができる。したがって、これは、原則として、補充デバイス48の出口50とマガジン10内のリベットトラックの上側部分60との整列にも影響を及ぼし得る。
図17Bは、代わりに、図17Cのインタフェース66とドッキングするように設計されるマガジン上側ドッキングインタフェース12を示す。図17B~図17Cに示されるように、磁気的に相関した表面45上のパターン化された磁石63は、相関磁石65のパターンに対して相補的なパターンを有する(ただし、図17A~図17Cにおけるパターンの表示は、単に概略的であり、実際に使用されるパターンと一致していない)。図17Cに示されるように、上側ドッキングインタフェース12は、下側ドッキングインタフェース66によって画定される凹部77内に嵌合する。
相関磁石65は、図17Cに示される凹状の装着面と同一平面内に装着されてもよく、又は、磁気性能に対するかなりの影響を伴うことなく僅かに同一平面から外れてもよい。しかしながら、これは、補充デバイスに対するインタフェース12、66の、したがってマガジンの正確な位置決めに有利となり得る。
図17B~図17Cにおける構成は、以下の3つの付加的な理由で図17Aの構成とは異なる。
a)この構成は、マガジンが軸方向に引き出されるときに剪断力が結合された磁石に作用できるようにすることによってドッキングインタフェース12、66を取り外すために必要な力を減少させる(所定のパターン化された磁石における剪断力が概して軸方向保持力の約1/5であることが想起される)、
b)この構成は、締結具との任意の磁気干渉を回避するためにリベット(又は他の締結具)送出経路から更に離れて位置するパターン化された磁石をもたらす、及び、
c)この構成は、概して、マガジンの基端部のコンパクトさ、したがって、基端部へのアクセスのし易さを改善する。
図14は、それが本明細書中に記載されるタイプのマガジン10のために予め配置されるセッティングツール2を示すという点で、図12及び図13と同様である。4つの固定垂直ポスト41a、41n、41c、41dの組がセッティングツール2を取り囲み、2つのポスト41a、41dがセッティングツール2の右側に配置され、及び、2つのポスト41b、41cがセッティングツールの左側に配置され、2つのポスト41a、41bがセッティングツール2の外面に配置され、2つのポスト41c、41dがその前面に配置される。
各垂直ポスト41は、図12のマガジンカルーセル37に関連して記載された支持体41又は図13に関連して記載された直立ラック41と同様の特徴を有する。したがって、各ポスト41a、41b、41c、41dは、マガジン10を支持するための取り付けパッド43a、43b、43c、43dを有する。図14に示されるように、各取り付けパッド43a、43b、43c、43dは、それぞれの取り付けポイント40a、40b、40c、40dを画定する。取り付けポイント40は、原則として、様々な取り付け手段を含み得る。しかしながら、マガジン10は、前記取り付けパッド43a、43b、43c、43dに設けられる前述したような対応する磁気的にパターン化された表面44a、44b、44c、44dを介して支持されることが好ましい。したがって、強磁性材料から形成されるマガジン10は、対応するパターン化された磁石によって生成される磁場を介して取り付けパッド43に取り付けられ得る。或いは、取り付けパッドは強磁性材料を含むことができ、また、マガジンは1つ以上のパターン化された磁石を組み込むことができる。しかしながら、垂直ポイント41上の対応する相関磁石表面との相互作用のために、図14に示されるように、マガジン10のそれぞれの外面42上に磁気的に相関したパターン化された表面39を設けることが好ましい。更に、各マガジン10上の対応する外部パッド36上に前記相関磁石表面39を設けることが好ましい。これらの外部パッドは既に前述しており、そのような4つのパッド36a、36b、36c、36dも図14に示される。相関磁石表面39、44は、本明細書中で更に説明されないが、それらは、例えば、図12、図13、及び、図15~図17に関連して前述した特徴のいずれかを有することができる。
また、マガジン10のドッキングを支援するための磁気的にパターン化された表面は、セッティングツール2上のブラケットセット18のU形状部分35の1つ以上の凹面にも含まれ得る。これらの凹部は、図14に明確に示される。このとき、マガジン10は、対応する磁気的にパターン化された表面を対応する面上に含む。これらの相関磁石によって果たされる機械的機能は、ドッキング動作に適合するべく、結合、整列、係止、ばね付勢、及び/又は、解放の組み合わせであってもよい。
加えて、図14に示される構成は、Cフレーム3の両側で交換マガジン10を支持するための2つのラック80を有する。各ラック80は、最大4つの交換マガジン10を支持できる。しかしながら、より少ない又はより多くのマガジン10を想定することができ、これは、概して、マガジン10の全体のサイズ並びにCフレーム3及びセッティングツール2のサイズに依存する。ポスト41はそれぞれ、遠隔マガジン補充ステーションに相当することができる。したがって、セッティングツールに装着される任意の交換可能マガジン又はマガジン10を遠隔的に補充するための任意の1つ以上の遠隔マガジン補充ステーション41上のラック80上に支持される交換マガジン10のいずれかをオフロードするために、ロボットアームを図12及び図13の支持・直立ラック41に関連して説明したように使用することができる。
更に、図14の構成は、ロボットアーム200が補充ステーションのうちの1つ以上と協働して完全なマガジン交換動作を実行できるようにする。セッティングツール2に装着される任意の交換可能マガジンを最初にポスト41のうちの1つ以上でオフロードすることができる。随意的に、これらのマガジンをその後に補充した後にCフレームに設けられるラック80のうちの1つに装填して戻すことができる。その後、ロボットアーム200は、ポスト41のうちの1つ以上でラック80のいずれか1つに配置される1つ以上の交換マガジン10をオフロードすることができる。最後に、ロボットアーム200は、ポスト41上に支持される交換マガジンのいずれかを選択した後、図12及び図13に関連して説明した手順と同様の手順でそれらの交換マガジンをセッティングツール上にリベット供給係合状態でドッキングすることができる。したがって、図14の構成は、任意の交換マガジンがCフレーム上に支持されるため好適であり、また、ロボットは、その後、この目的のために設けられた図14に示されるポスト41などの1つ以上の外部構造体と協働することによって、必要に応じて(例えば、交換可能マガジンのリベットが使い果たされたときに)任意の交換可能マガジンを交換マガジンのいずれかと自律的に交換できる。
マガジンを補充する及び/又は交換するための手順における相関磁石表面の利用は、ロボットアーム200に関する位置決め精度要件を都合良く下げることができる。したがって、ロボットアーム200は、例えば、図15の補充デバイス48又は図12~図14に示される支持構造体41のいずれか1つに略近接してマガジンを配置することのみが求められ得る。このとき、ドッキングデバイス48とマガジン10との間のドッキングは、これらの構成要素の一方及び他方の相関磁石表面によって容易にされる。同様に、1つの支持体41とマガジン10との間の接続は、相関磁石表面の存在によって容易にされる。
図18~図50
図18~図24を参照すると、ツール2の右側及び左側にそれぞれ配置される回動マガジン10a、10bを備える別のセッティングツール2が示される。図18に示されるように、右側マガジン10aは、対応するリベット送出トラック8aの3つの独立のマガジン部分11a、11b、11cを含む。リベット送出トラック8aは、前の構成の場合と同様に、マガジン10aよりも更に延在してノーズ装置4に到達する。また、リベット送出トラック8aは、リベット送出トラック8aの対応するシュート部分33a(図24に示される)も含む。マガジン10aは、それがダイアセンブリ6に向かって延在する際にノーズ装置4と共に移動できるように支持される。同じ検討事項が左側マガジン10bにも当てはまる。
マガジン10a、10bの回動構成は、セッティングツールの両側のリベット送出トラック8の3つの独立のマガジン部分11のいずれか1つからのリベットの供給を選択するために使用される。例えば、図18に示される構成において、右側で、シュート16aとリベット供給関係にあるのは、リベット送出トラック8aの中央マガジン部分11bである。他のマガジントラック11a、11cにある任意のリベットは、マガジン10aの先端部20aに配置されるそれぞれのリベット処理デバイス21によってマガジン内に保持される。3つのリベット処理デバイス21が各マガジンにその先端部20で設けられる。これらのリベット処理デバイスは、それぞれが前述の回転カム脱進機31の形態成すため、再度説明しない。図18では、3つの回転カム脱進機31a、31b、31cが見え、各回転カム脱進機はそれぞれの独立のマガジントラック部分11a、11b、11cと関連付けられる。
図19は、図18に示される回動マガジン10a内のマガジントラック部分11a、11b、11cの延在部を示す。マガジン10aの中心軸線に沿って略真っ直ぐな延在部を有する中央トラック部分11bがある。第2及び第3の湾曲したトラック11a、11cは、その両側で、図19に示されるように反対の湾曲を伴って延在する。トラック11の基端部には、バルクフィーダ(図示せず)からのマガジンの補充を可能にするとともに、マガジン反転の場合にリベットの流出を防ぐために、図11Bに関連して説明された同じタイプの3つのドッキングデバイス114a、114b、114cが設けられる。したがって、マガジン10aの上側ドッキングインタフェース12aは、図13に示すものと同様であるが下側ドッキングインタフェース66がマガジンドッキングインタフェース12aの曲率に適合するように湾曲されるドッキングブロック70(図29~図31に示される)の下側ドッキングインタフェース66とドッキングするために予め配置される。
また、ドッキングデバイス114は、マガジン10aの基端部15aをより詳細に示す図20Aに拡大された形態で表わされる。図20Aに見える円形開口部28a、28b、28cは、前述のように(ただし、本明細書中に示されない)スルービーム光学センサによって放出されるそれぞれの光ビームの取り込みを表わす。前記センサの各送信機-受信機対を使用して、各マガジン10上の3つの独立のマガジントラック11のそれぞれにリベットが満杯に充填されたかどうかをチェックすることができる。
図20Bにより詳しく示されるマガジン10aの先端部20aでは、前述のそれぞれの回転カム脱進機31a、31b、31cの3つの弓形カム29a、29b、29cが見える。図19及び図20Bに示される形態において、これらの弓形カムは、それぞれのトラック11a、11b、11cの先端部に配置される対応するリベットBa、Bb、Bcを停止させる。回転カム脱進機31は、例えば、図7~図8に関連して前述した回転カム脱進機と同様の態様で動作される。回動マガジン10の回転カム脱進機31の動作は、図25~図28に関連して以下で更に簡単に説明される。
マガジン10aをその回動軸81(図19に示される)の周りで回転させることにより、及び、そのために設けられた作動機構22aを動作させることにより、結果として、図18~図24の鏡面マガジン形態を成すリベットセッティングツール2の両側で、3つの独立のマガジントラック11a、11b、11cのいずれかからリベットBの供給を選択することができる。図21は、特に、時計回りに回転された形態を成す図18の回動マガジン10a’、10b’を示す。したがって、図21では、独立のマガジントラック11cが右側の回動マガジン10a’で選択される。これらのトラック11のそれぞれに格納されるリベットBは、同じであってもよく又は異なる形状及び/又はサイズを有してもよいことが分かる。図22は、図21に示される形態を成すセッティングツール2の正面図である。この図は、マガジン10a、10bのそれぞれの回動軸81a、81bの位置のより良好な認識を可能にする。セッティングツール2の両側の作動型ピン機構22a、22bもより良く見える。
図22を引き続き参照すると、リベットBは、このように、例えば、ドッキングインタフェース12bを介して左側のマガジン10bに入る。リベットBは、リベットBがマガジン10bに入るときのマガジン10bの回動形態に応じて、格納されてマガジン10b内の対応するマガジントラック11のうちの1つを通過する。マガジン10bからノーズ移送領域5bへのリベットBの解放は、適切なトラック11がそれぞれのシュート16bとリベット供給連通しているときに、マガジン10bと関連付けられる回転カム脱進機31のうちの1つの作動によって決定される。リベットは、シュート16bに入って、リベット移送領域5bに到達するまで基端部17bから先端部13bへシュート16bを通過する。これは、左側の供給システム1bを通るリベットの経路を表わす。同様の経路が右側の供給システム1aでも生じる。
図23は、マガジン10a、10bの回動構成の更なる構造的詳細を示す。右側のマガジン10aに設けられる対応する凹部(図示せず)と結合するために回動キー82aが右側に設けられる。左側マガジン10bの回動キー82bは、マガジン回動軸81bの周りに配置される図23に見える。電気モータ83aなどの回転アクチュエータが右側のマガジン10aの回動形態に関与し、したがって、マガジン10aへの及びマガジン10aからの任意のリベット補充又はリベット供給動作に関連してマガジンに設けられる独立のリベットトラック11a、11b、11c間での選択に関与する。
図24は、リベット送出トラック8a、8bのシュート部分33a、33bを明らかにするためにノーズ装置4が延在形態にある図23の部分の拡大図である。本明細書中に記載される構成において、回動マガジン10a、10bは、セッティング動作に備えてノーズ装置4が延在されるときにノーズ装置4と共に移動できるように支持される。しかしながら、もう一つの方法として、回動マガジンは、セッティングツール及び/又はCフレームに対して固定されるとともに、1つ以上のセッティング動作に備えて1つ以上のリベットをシュートに装填し得る。
前述のように、図25~図28は、回動マガジン10と関連付けられる回転カム脱進機31a、31b、31cのうちの1つの回転カム脱進機31bの動作を順に示す。動作は、図7~図10に関連して説明した回転カム脱進機と完全に一致している。したがって、既に前述した態様は繰り返されず、代わりに、本説明のそれらの部分及び図7~図10に対する明示的な言及がなされる。しかしながら、図25~図28の構成において、作動型ピン機構22のピン部材23も、リベットがセッティング動作に備えてシュート16上のマガジン10から解放される前にマガジン10を所定の位置に位置合わせする。したがって、図25を参照すると、マガジンは、必要とされるマガジントラックを選択するためにその回動軸上で回転される。これは、図25に示される中央マガジントラックである。その後、ピン部材23は、図26に示されるようにアクチュエータ22によって部分的に延在される。作動ルーチンのこの部分の成功的結果は、シュート17の基端部に対する選択されたマガジントラックの所定位置での位置合わせを信号で伝える。このとき、マガジン10及びシュート16はリベット供給関係にある。シュート17の基端部は、既に記載された非回動マガジンの場合のように、本構成では、シュートスリーブではなくシュートブロックの形態を成す。回動マガジン10の所定位置での位置合わせが成功しない場合には、それに応じて位置合わせが達成されるまで電気モータ83が動作される。その後、ピン部材23を完全に延在させて(図27参照)、回転カム脱進機31の回転カム部材26を動作させることができる。回転カム部材は、ピン部材23の動きと協働して回転カム部材26の時計回りの回転を決定するプロファイル32を有し、このプロファイルは、リベットを解放するための弓形カム29の回転を決定する。その後、回転カム機構は、ピン部材23(図28参照)の引き込みと、回転カム部材26のプロファイル32に対する対応する弾性的に付勢されたピン部材30bの受動的反作用とに起因して、そのデフォルトのリベット停止位置を回復する。
図29では、回動マガジン10がそれぞれ、それぞれのドッキング又は補充ブロック70にドッキングされる。各補充ブロック70は、3つの可撓性補充チューブ71を介してバルクフィーダデバイスに取り外し不能に接続される。各チューブは、マガジン10を通じて延びる独立のマガジントラック11のうちの1つに排他的に供給する。これは、マガジンがセッティングツール2に装着される状態でリベットをバルクフィーダからマガジン10に供給するための恒久的な構成となり得ることに留意されたい。或いは、補充ブロック70は、解放可能であり(図30を参照)、必要に応じて任意のマガジンにドッキングされ得る。例えば、マガジン10のうちの1つは、図30~図31に示されるように支持構造体41上に支持され得る。更に、図30~図31に示されるマガジンは、マガジンの背面上又は支持構造体41上に装着されるパターン化された磁石によって対応する支持構造体41上に支持され得る。これは、前記部品10、41の他方が強磁性材料から形成されることを必要とする。或いは、マガジン及び支持構造体41は、まさに図12~図17に関連して論じられたように相関磁石表面を介して支持されることができ、本明細書中では本説明の対応する部分について言及する。
図32~図35は、シュートを必要としない別のマガジン10を示す。これらのマガジン10のそれぞれは、ノーズ装置4に直接にドッキングされる。したがって、これらのマガジンのそれぞれは、その出口に、図11に関連して既に説明したタイプのリベット移送デバイス14を含む(ただし図32~図35では見えない)。
図32では、単一のマガジン構成が示されており、この場合、リベットは、右側からのみリベットセッティングツール2に供給される。装置にとって適切な支持を行なうために、マガジン10を支持するブラケット18は、ノーズ装置4に到達して接続するように左側で延在される。これは、ノーズ装置の左側のリベット移送領域が外部からの埃に不必要に晒されるのを防止する。更に、この構成は、明らかに、単一のマガジン10が存在するにもかかわらず、供給システム1をセッティングツール上に対称的に支持できるようにする。ダミーマガジンとして効果的に作用する前記ブラケット18の延在部が、いつでも実際のマガジン10、例えば、排他的ではないが、同じタイプの他のマガジンと交換され得ることが理解される。これにより、図33に示される形態に至る。
図33において、両面配置は、図32にも表わされるタイプの2つの鏡面配置を成すシングルトラックマガジン10を含む。各マガジンは、マガジン10の延在部に沿うほぼ中間に配置されるマガジン本体34の横方向の拡大に関連するリベット処理デバイスのために事前に配置されるがリベット処理デバイスを備えていないことに留意すべきである。その位置で、前面及び背面カバープレート84、85を取り外して、図34に示されるようなリベット処理デバイスを取り付けるためのアクセスをもたらすことができる。
図34は、それぞれがマガジンに沿うほぼ中間に配置されるリニアピン脱進機21a、21bを備える2つの鏡面配置を成すシングルトラックマガジン10a、10bを含む両面配置である。リニアピン脱進機については以下で簡単に説明される。
図35は、2つの鏡面配置を成すダブルトラックマガジン10a、10bを含む両面配置であり、ダブルトラックマガジン10a、10bのそれぞれは、マガジン10a、10bの上側トラック(図15に関連して説明したものと同様)のそれぞれに配置されるリニアピン脱進機96(図37に示される)の形態を成す2つのリベット処理デバイス21aa、21ab、21ba、21bbを備える。各マガジン10、10bは、1つ以上のリベットをノーズ装置4に供給するために2つの上側リベットトラックのいずれかから選択するためのトラック選択デバイス90a、90bを更に含む。記載されたマガジンにおいて、トラック選択デバイス90は回転軌道セレクタ91の形態を成し、これについては以下で簡単に説明する。
また、図32~図35は、既に前述した本明細書中に記載されるマガジン10の多くの他の特徴も示す。これらの特徴は、再び説明されないが、図32~図35を参照し易いようにここに挙げられる。各マガジンは、ノーズ装置4とドッキングするためにマガジンの先端部20に下側ドッキングインタフェース24を有する。ドッキングインタフェース24の隣では、マガジンの内部のリベット送出トラック11と連通する真空接続部92が、マガジン10内でリベット原動力を与える。したがって、マガジン10は、リベット供給システム1を通じてリベットを移動させるべくプラスの圧力が使用された場合に通常必要とされるように、上側ドッキングインタフェース12にシール機能を有する必要がない。マガジンは、概して、本体34と、対応するマガジン入口93から出口94まで本体を通じて延在するマガジントラック11とを備える管状構造体である。図35のマガジンの場合、マガジントラック11は、図15に示されるように、及び、以下の図41に関連して更に説明されるように、マガジントラック11の2つの上側マガジン部分60を受け入れるように分岐する。したがって、このマガジン10aには、2つの入口93aa、93ab及び単一の出口94aが画定される。上側トラック60は、マガジントラック11の下側部分95(図41参照)に合流し、ここでは、そのマガジン10によって送出される全てのリベットが通過する。マガジン10には、1つ以上のリベット処理デバイス21が設けられてもよく、マガジントラック11の複数の独立の上側トラック道60が存在する場合には、トラック選択デバイス90が設けられてもよい。
図36は、本明細書中に記載される完全なリベット供給システム1を提供するために、セッティングツール2上に鏡面形態で装着される図35に示されるタイプの2つのマガジン10a、10bを示す。図36では、ノーズ装置が引き込み形態で示される。しかしながら、前述したように、ノーズ装置は、1つ以上のリベットセッティング動作に備えてノーズアセンブリ6に向かって延在できる。マガジン10a、10bは、(前述のものとは機械的構成が僅かに異なる)ブラケットセット18によってノーズ装置4と共に移動できるように支持される。マガジンの先端部20a、20bは、図36にも示されるように、Cフレーム3に設けられる対応するC形状ブラケット19a、19bを通じて案内されてスライドするようになっている。したがって、マガジン10a、10bは、特に、マガジンがノーズ装置4とドッキングする下縁で、移動している間に過度な応力を何ら伴うことなくノーズ装置4とのそれらのリベット供給関係を維持する。更に、前述のマガジンに関して、ノーズ装置4の動きは、マガジン10aa、10bが例えば前述したように外部ポスト41に設けられる取り付けポイント40に適切に接続される場合、セッティングツール2からマガジン10a、10bを離脱させるために使用され得る。本明細書中の教示に基づいて当業者に明らかなように、パターン化された磁石及び相関磁石表面の使用もこのタイプのマガジン10a、10bに拡張され得る。
図37A~図37Bは、図35及び図36に示されるのと同じタイプのマガジン10を示し、また、リニアピン脱進機96の幾つかの外部特徴をより詳しく示す。これらの脱進機は、本質的に、共通のプレートに装着されるピンバリアの組によって構成される(図43~図45参照)。この共通のプレートの直線作動は、前述の回転カム脱進機31の機能と同様に、必要とされるリベット停止機能、捕捉機能、及び、解放機能を与える。図37Bは、特に、プレートを必要な方向に移動するように作動させるためにそれぞれが1つのリニアピン脱進機96とそれぞれの空気圧式の第1及び第2のライン98、99とに関連付けられる2つの外部ハウジング97を示す。これについては、図43~図45に関連して以下で更に説明する。或いは、例えばソレノイドベースの電気アクチュエータを使用して、電気作動が行なわれてもよい。
図38A~図38Bは、図37A~図37Bに示されるマガジン10の変形例を示し、この場合、2つの回転カム脱進機31がリニアピン脱進機に取って代わる。これらの脱進機31は、前述のものと同様であり、したがって、本説明の対応する前の一節が参照される。しかしながら、このケースでは前述の第1及び第2のラインと同様の空気圧式の第1及び第2のライン98、99を含む異なる態様の作動に留意されたい。第1の空気圧ラインは、一方向の(リニアピン脱進機の)移動又は(回転カム脱進機の)回転を引き起こす。第2の空気圧ラインは、反対方向の(リニアピン脱進機の)移動又は(回転カム脱進機の)回転を引き起こす。対応するハウジング97は、回転カム脱進機31を関連する第1及び第2の空気圧ライン98、99によって作動できるようにするために適切なシールをもたらす必要があるという点で、前述のものと同様である。しかしながら、前述のように、もう1つの方法として、作動は、例えば、電気モータ又はソレノイドベースの電気アクチュエータを介して、電気的であってもよい。
図39A~図39Bは、分離状態の単一のトラックマガジン10を示す。マガジン10は、単一のリベット送出トラック8、11に作用する単一のリニアピン脱進機96を備え、その全てがマガジン10を通じて延在して本明細書中に記載される完全なリベット供給システム1をもたらす。ハウジング97並びに第1及び第2のリベット供給ライン98、99は前述したとおりである。
図40A~図40Bは、分離状態の更なる単一のトラックマガジン10を示す。しかしながら、マガジン10は、単一のリベット送出トラック8、11に作用する単一の回転カム脱進機31を備え、その全てがマガジン10を通じて延在して本明細書中に記載される完全なリベット供給システム1をもたらす。ハウジング97並びに第1及び第2のリベット供給ライン98、99は前述したとおりである。
図41及び42A~図42Bは、回転トラックセレクタ91の動作を詳細に示す。回転トラックセレクタ91は、上側マガジントラック60のいずれかと選択的リベット供給係合状態であるように設計される回転部材101を含む。リベットCを上側マガジントラック60の一方又は他方からノーズ装置に供給するために、図41及び図42Aの例では、右側の上側トラック60が選択され、一方、図42Bの例では、左側の上側トラック60が選択される。
必要とされる上側トラック60の選択は、特に図42A~図42Bを参照して理解できるように、回転部材101を約145度の一方向又は反対方向に回転させることによって行なわれる。したがって、これらの図にも示されるように、マガジントラック11の回転部材部分102は、必要とされる上側マガジントラック60とマガジントラック11の共通の下側部分95との間の選択的リベット供給関係におかれ得る。図42Aの形態では、回転部材101を通過する湾曲したトラック部分102の第1の端部103が、右側の上側マガジントラック60とリベット供給連通を成し、また、前記湾曲したトラック部分102の第2の端部104が、下側マガジントラック95とリベット供給連通を成していることが理解される。図42Bの形態において、湾曲したトラック部分102の第1の端部103は、代わりに、下側マガジントラック95とリベット供給連通を成し、一方、第2の端部104は、左側の上側マガジントラック60とリベット供給連通を成している。
トラック選択デバイス90の作動は、図41及び図42A~図42Bにも示されるように、一対の専用の作動ライン88、89を介する。したがって、第1の作動ライン88内に圧縮空気を入れることにより、回転部材101が一方向に145度だけ回転され、また、第2の作動ライン89内に圧縮空気を入れることにより、回転部材101が他の方向に145度回転される。これは好ましい特徴ではないかもしれないが、原則として、回転トラックセレクタを配置して、回転部材101が異なる角度で回転できるようにし、例えば図42Bに示される形態を発端として回転部材101を反時計回りに145度ではなく約45度回転させることによって上側トラック60と下側トラック95との間の任意のリベット供給係合を除去することができる。
また、図41は、ノーズ装置への供給の準備ができているリベットC’の存在を検出するための一対のセンサ100を示す。センサ100はそれぞれ、それぞれの回転カム機構31内に組み込まれる。記載された構成では、センサがそれぞれ近接センサである。しかしながら、磁気、光学、渦電流を含む様々なセンサを使用できる。
図43~図45は、リニアピン脱進機96の動作を説明する。図43Aは、1つのそのような脱進機96を伴うシングルトラックマガジン10(例示目的のために水平形態で配置される)を描く。図43Bは、図43Aに示されるリニアピン脱進機96及びマガジン10の一部を貫く断面図である。マガジン10内に格納されるリベットDを停止又は解放するために、リードピン120が設けられる。リードピン120は、図43Bに見られるように、マガジントラック11の上方で、ハウジング97の内側に配置されるプレート121に接続される。図43Bの形態では、3つのリベットD’、D’’、D’’’がリニアピン脱進機96で列を作っている。先行リベットD’は、重力又は真空コネクタ92により印加される吸引の作用下で、それがマガジン10の下側ドッキングインタフェース24に配置されるリベット移送デバイス14に到達ことができるように解放される準備ができている。ここでは説明しないが、そこから、必要に応じてリベットD’をパンチ下に移送できる。
プレート121は、図43Bにも見られるように、ロッド122を介して、マガジン10の下方に配置されるリニアピン脱進機96のハウジング97の一部内に配置されるピストンアクチュエータ123に接続される。ピストンアクチュエータ123は、ハウジング97内の密閉チャンバ126内でプレート121を移動させるために、第1及び第2の空気圧ライン98、99を介して供給される圧縮空気によって必要に応じて上下に移動される。これは、必要に応じて、マガジントラック11を通じて供給される任意のリベット駆動空気がリニアピン脱進機96を通じて漏れないように、リベットDの正圧又は負圧輸送のためにマガジン10(リニアピン脱進機96を備える)を事前配置する。これは、外周インタフェース127の周囲のチャンバ126をマガジンの外面に対して密閉することにより、記載された構成において比較的容易に達成され得る。しかしながら、他の密閉形態が想定し得る。ピストンアクチュエータ123が移動されるにつれて、プレート121、したがってリードピン120が接続ロッド122を介して作動される。なお、アクチュエータ123は、リベットトラック11の下方ではなく上方に設けられてもよい。記載された形態は、最適な包絡線のため、ツール2上のマガジン10によって占有される空間に関して好ましい。
図44A~図44C及び45A~図45Cは、リニアピン脱進機96の動作の更なる詳細を与える。
図44Cを参照すると、リードピン120で列を作る3つのリベットD’、D’’、D’’’を示す図43A~図43Bと同じ構成が描かれている。また、図44Cは、リベット送出トラック8の深さが図44A~図44Cに示されるリベットDの長さよりもどのように大きいかを明らかにしている。したがって、異なる長さのリベットを同じマガジン10で格納して本明細書中に記載されるT形状トラック8で輸送することもでき、リベットDは、それらの柄部ではなくそれらの頭部の周囲でリベット送出トラック8のT形状プロファイルによって支持される。先行リベットD’の存在は、前述のセンサと同様のセンサ100によって感知される。先行リベットD’の存在が感知されると、これをセッティング動作のために正確な時間に解放することができる。
図44A~図44Bは、リードピン120に対して上流側に及びマガジントラック11に対して横向きに配置される大径のピンセクション128及び小径のピンセクション129を備える一対の異形ピン125の配置を明らかにする。大径ピンセクション128は、リベットDがマガジン10を通って流れないように停止させることができるようになっている。小径のピンセクション129は、それらがリベットDを流すことができるようになっている。したがって、2つの異形ピン125は、リードピン120が図44Cの形態を成すときに後続リベットD’’、D’’’が自由に流れることにより先行リベットD’と接触するように配置される。したがって、この形態において、リードピン120は、全てのリベットD’、D’’、D’’’が流れないように停止させる。プレート121及びアクチュエータ123は、図43Bにも示されるように、それらの最も下側の形態にある。
図45A~図45Cに示されるようにリードピン120が引き込まれると、先行リベットD’は、前述したように、解放されて、適切な原動力(重力、吸引力、又は、正圧)の作用下で、マガジン10の下側ドッキングインタフェース24のリベット移送デバイス14に到達する。リードピンの引き込みは、ピストンアクチュエータ123、接続ロッド122、及び、プレート121の上方への動きによって行なわれる。また、これは、図45Aに最も良く示される形態への異形ピン125の動きを決定する。このとき、大径ピンセクション128は、該ピンセクションを通じたリベットDの通過を効果的に制限するようにマガジントラック11内に配置される。したがって、後続リベットD’’、D’’’は、このとき、先行リベットD’がノーズ装置へ流れる間、マガジン10内で停止される。図45Bに示されるように、一対の異形ピン125の大径セクション128がリベットD’’の柄部ではなくリベットD’’の頭部と相互作用することに留意されたい。プレートは、図44A~図44Cに示されるその最も下側の位置と図45A~図45Cに示されるその最も上側の位置とを周期的に繰り返すように作動される。先行リベットD’が解放された後、プレート121は、ピストンアクチュエータ123によってその最も下側の位置に戻され、また、最初の後続リベットD’は、このとき、次に解放されるべきリードピン120と接触している。後続リベットD’は、この段階で、小径セクション129がマガジントラック11のすぐ隣の位置を占めるように移動されると、リードピン120と異形ピン125の対とを分離する短い距離だけ前進する。したがって、リベットDは、リニアピン脱進機96によってリベットに与えられる最小の「スライス」力によりライナーピン脱進機の様々な形態を周期的に繰り返される。特に、図45A~図45Cの形態では、図45Aから最も良く分かるように、後続リベットD’は、リベットの頭部の両側で異形ピン125の作用によって穏やかに保持される。図44A~図44Cの形態において、後続リベットD’は、リードピン120のみによってその位置に保持され、したがって、任意の更なる捕捉ポイントが排除される。マガジントラック11は、リニアピン脱進機の存在による影響が最小限であり、したがって、リベットDの流れは、最小限の侵襲性で制御され得る。
ダイアセンブリ6の交換及び/又は調整のための想定し得るオプションは、図46~図50に関連して以下で簡単に説明される。本明細書中に記載されるように、交換可能マガジン10を異なるタイプのリベットで満たされた交換マガジン10と交換することにより、ダイアセンブリ6の交換又は調整が必要になる場合があることに留意されたい。これらのリベットは、異なるダイ形状及び/又はダイ体積を必要とする場合がある。ダイアセンブリは、そのような交換及び/又は調整がセッティング動作のために必要な場合があることを考慮して、オペレータによって手動で交換及び/又は調整され得る。或いは、ダイアセンブリは、本明細書中に記載されるコントローラ1203によって生成される1つ以上の信号に応じて自動的に又は半自動的に交換及び/又は調整されてもよい。したがって、コントローラ1203は、マガジン10を特定する情報、したがってマガジン内に格納されるリベット、したがってこのときにはセッティングツールに利用可能なリベットのタイプ及び/又はサイズに応じて、ダイアセンブリ6を交換及び/又は調整するための1つ以上の信号を発するように構成されてもよい。
図46には、鏡面形態の2つの交換可能なダブルトラックマガジン10によって構成されるリベット供給システム1を伴う本明細書中に記載されるセッティングツール2が示される。ダイアセンブリ6は、調整可能なダイ体積135を与える。ダイ体積135は、外部/独立スパナツール130を使用して調整される。スパナツール130は、スパナツール130に形成される多数のスロット131を介してダイアセンブリ6に係合され得る。各スロット131は、ダイアセンブリ6の下端に設けられる調整ヘッド132に結合され得る。スパナツール130と調整ヘッド132との相対的な動き(回転)により、ダイ体積が変化する。これがどのように達成されるかは、以下で説明される図49A~図49Cの対象である。この目的のために、Cフレームをロボットアーム(図示せず)に装着できる。或いは、スパナツールがロボット(図示せず)に装着されてもよい。
正しいダイ体積が設定されるようにする方法が望ましい場合がある。これは、機械的な位置合わせ及び/又はソフトウェア制御の組み合わせによって達成され得る。したがって、例えば、スパナツール130の複数のスロット131のうちの1つだけがダイアセンブリ6に設けられる調整端部132と共に常に位置合わせし得る。その後、ソフトウェアは、リベット締結プロセスのために次に必要とされるダイ体積135を決定してもよい。その後、調整端部132の角度位置をそれに応じて調整する必要がある。一連のダイ体積調整動作が必要とされる場合、スパナツール130とダイアセンブリ6の調整端部132との間の前の係合位置が、ソフトウェアによってメモリから呼び出される。これに代えて/加えて、スパナツール130は、それぞれが特定のダイ体積135と関連付けられるスロット131を有することができる。したがって、ロボットアームを使用して、これらの所定のスロット131のいずれかによってダイアセンブリ6の調整端部132と係合することができる。その後、所定の角回転を各スロットに関連付けることもできる。したがって、端部132と所定のスロット131との係合時、所定の角回転が起こり、所望のダイ体積135が達成される。
図47では、ダイアセンブリ6を変更することによってダイ体積135が変更される。ダイアセンブリ6は、解放ピン137の形態を成す外部解放機構によって解放される。これは、図50A~図50Cに関連して更に説明される。
図48では、搭載電動ダイ調整アクチュエータ136などの搭載電動手段の動作によってダイ体積135が変えられる。
図49A~図49Cを参照すると、ダイアセンブリ6は、ダイスリーブ141内に配置されてダイスリーブ141によって案内される中心ピン140を備える。中心ピン140の軸方向位置は、中心ピン140の下方に配置される別個のカムプラットフォーム143を有する調整カム機構142によって調整され得る。各カムプラットフォーム143は、ダイアセンブリ6に対して異なる高さを有する。各カムプラットフォーム143は、中心ピン140の所定の軸方向位置に対応し、したがって、所定のダイ体積135に対応する。動作中のカムプラットフォーム143を切り換える際、調整カム機構142を回転させることができるように、中心ピン140は、その最小ダイ体積135に対応する位置に保持されなければならない場合がある。
図50A~図50Cを参照すると、ダイアセンブリ6は、図49A~図49Cに示されているものと同様のダイスリーブ141を含む。図49B~図49Cに示されるように、異なるダイ体積135が半中空構成を伴う異なるダイ153と関連付けられる。ダイ153は、図49B~図49Cにも示されるように、ダイ153の内部キャビティ154に横方向の力を及ぼす2つのC形状分割コレット150の作用によってダイアセンブリ6上の所定位置に保持される。C形状分割コレットは、前記スリーブ141を通じて延在する中央マンドレル151のテーパ端部152によって外向きに付勢される。図50B~図50Cにも示されるように、マンドレル151及びそのテーパ端部152は、一端部が前記マンドレル151に結合されて他端部がダイアセンブリ6から突出している突出ピン157上に形成される傾斜面159に作用する弾性的に付勢された球158の作用によって下向きに引き寄せられる。
ダイ153を交換するために、突出ピン157は、弾性的に付勢された球158によってそれに及ぼされる下向きの力に抗して解放ピン137によって押し上げられる。これによって分割コレット150が解放され、それにより、ダイ153はもはやダイスリーブ141に把持されない。ダイ153は、オペレータの手動介入を含む外部手段によって異なるダイ体積135を伴う他のダイと交換され得る。
したがって、本発明は、異なる形状及びサイズの自己穿孔リベットを切れ目なく処理できる簡単でありながら柔軟なマガジンベースのリベット供給システムを提供する。
リベット供給システム内の可撓性チューブの一部に関する任意の要件が軽減又は排除される。
リベットは、常にセッティングツールのノーズ付近に都合良く配置されるマガジン内に格納される。
更に、マガジンは、供給システムを通じたリベットの流れを最大限に制御する複数のリベット処理機能を組み込む。
本明細書中に記載されるマガジンは、好ましくは、リベット原動力として重力又は真空と共に使用されるが、これらは、当業者に明らかなように、圧縮空気を受け入れるように容易に適合され得る。
マガジンは簡単に交換及び/又は補充することもでき、また、これらの動作は、外部の介入を必要とせずにロボットアームによって自動的に更に便利に実行できます。
更に、ロボットアームに関連する精度要件が好適に低減される。
更に、形成されるべき接合の特定時、セッティングツールにドッキングされるマガジンのうちの1つから又は1つ以上の交換マガジンから所望のリベットタイプを呼び出し、その選択に基づき、それに応じてダイアセンブリを変更又は再構成することができる。
交換マガジンが必要とされる場合、ツールは、誤った交換マガジンの不注意なドッキングを防止する又は信号で伝えることができ、及び/又は、タイプ及び/又はサイズに関して意図されるリベットを格納する正しい交換マガジンがうまく選択され及びツールにドッキングされたことを確認することができる。
以上、本発明を単なる一例として説明してきた。添付の特許請求の範囲内で保護が求められる。