JP7640358B2 - 締結装置、締結装置システム、及びファスナを供給する方法 - Google Patents

Description

本発明は、締結装置、締結装置システム、及びプログラム可能な取扱装置によって動かすことが可能でありかつ少なくとも１つのファスナを収容するためのマガジンが取り付けられる締結工具にファスナを供給するための方法に関する。

締結技術の分野において、ファスナを用いて接合を行うことが知られている。これらの方法は、例えば、ファスナを加工対象物に締結することを含み、この場合、ファスナは、さらなる取り付けのための固定具として使用されることが多い。このような締結方法は、スタッド溶接、接着スタッド結合、及び熱可塑性スタッド締結の形態で知られている。これらの方法において、スタッドは、回転対称ファスナとすることができるが、不規則な形状の固定具とすることもできる。

加えて、ファスナを使用して少なくとも２つの加工対象物を互いに接合することが知られている。このような方法は、例えば、自己穿孔リベット法などのリベット法を含む。
特に、自動車技術分野において、このような締結方法は、これまで特に車体製造において十分に確立されている。

大量生産において、ロボットなどのプログラム可能な取扱装置を用いて締結工具を動かすことが望まれる。この場合、ロボットアームに取り付けられた締結工具にファスナを供給することが同様に望まれる。このために、締結工具を供給ホースによって供給装置に接続することが知られている。例えば、国際公開第００／０７７５１号には、パッケージ内に予め組み込まれており、取り付け工具をファスナ供給装置に相互接続する少なくとも１つのファスナ送出チューブによって分配されるファスナが開示されている。

また、特に国際公開第０７／０３１７０１号又は独国公開第１０３３５０８５号から、供給ホースによって供給装置をドッキングステーションに接続することが知られている。この場合、締結工具上には、複数のファスナを収容するためのバッファーが存在する。マガジンを充填するために、締結工具は、ドッキングステーションに移動してドッキングする。このプロセスでのドッキングは、供給装置とバッファーとの間の継続接続を確立するために、ドッキングステーションの領域内の出口ゲート及びバッファーの入口ゲートの両方が、ドッキング手順によって機械的に開放されるような方法で行われる。これは相当な費用がかかる機械的アクチュエータ又は動力伝達装置を必要とする。加えて、ドッキング及びドッキング解除は、比較的時間のかかるプロセスである。

こうした背景の下で、出願人は、プログラム可能な取扱装置によって動かすことが可能でありかつその上に少なくとも１つのファスナを収容するためのマガジンが取り付けられる締結工具にファスナを供給するための改善された方法を開発した。この方法は、欧州特許第２６２９９０５号に示されている。この方法は、出口開口によって常に開いているチューブセクションを有する充填ステーションにマガジを移動させるステップと、マガジンを出口開口に向かって配向するステップと、マガジンのエアシールを開くステップと、ファスナがチューブセクション及び出口開口を通って移動してマガジンに到達するように少なくとも１つのファスナをチューブセクションに運ぶステップと、を含み、出口開口は、マガジンを配向する前かつファスナをマガジンに運んだ後にブロック解除される。

国際公開第００／０７７５１号 国際公開第０７／０３１７０１号 独国公開第１０３３５０８５号 欧州特許第２６２９９０５６号

良好な締結、充填、及び保守性能を得るために、このようなマガジンを備える締結装置を改善するニーズが依然として存在する。

この目的は、請求項１の締結装置による本発明の第１の態様によって達成される。より詳細には、本発明は締結装置に関し、この締結装置は、
プログラム可能な取扱装置によって動かすことができる締結工具と、
締結工具上に取り付けられたマガジン構成であって、マガジン構成は、少なくとも１つのファスナを収容するためのマガジンを有し、マガジンは入口及び出口を有し、マガジンはマガジンホースを含む、マガジン構成と、
マガジンの入口に広がるマガジンプレートと、
マガジンに沿って延び、マガジンが結合されるベースプレートと、
マガジン内のファスナの存在を検出するようになっているセンサと、
を備え、
マガジンプレートは、プレート本体及び閉鎖構成を備え、閉鎖構成は、
マガジンの入口が開いている開放位置と、入口が閉じている閉鎖位置との間で移動するようになっている、閉鎖摺動体と、
閉鎖摺動体を閉鎖位置に弾性的に保持する弾性部材と、
閉鎖摺動体を閉鎖位置から開放位置に動かすようになっているトグル機構と、
を有する。

トグル機構は、マガジンが供給装置の近くにある場合に頑丈な自動開放及び閉鎖を引き起こす。追加的なアクチュエータは不要であり、従って、マガジンの開放及び閉鎖は受動的であり、このことは保守及び故障リスクを制限する。

一実施形態において、トグル機構は、閉鎖摺動体が閉鎖される第１の位置と閉鎖摺動体が開放される第２の位置との間を動くことができ、トグル機構は、第１のアーム、第２のアーム、及び、第１及び第２のアームの間に配置されたピボット継手を備え、第１及び第２のアームが回転自在に結合される。

一実施形態において、閉鎖摺動体は、閉鎖摺動体が閉鎖位置にある場合に、マガジンホースと連通する第１の圧縮空気流路を備える。

一実施形態において、マガジンは第１のマガジンであり、マガジンホースは第１のマガジンホースであり、マガジン構成は、少なくとも１つの第２のファスナを収容するための第２のマガジンをさらに備え、第２のマガジンは入口及び出口を有し、第２のマガジンは、第２のマガジンホースを備え、マガジンプレートは、第２のマガジンの入口に広がり、ベースプレートは、第２のマガジンに沿って延び、第２のマガジンは、ベースプレートに結合されている。２つの異なるマガジンが存在することでさらなる柔軟性が可能になる。例えば、締結装置は、２種類のファスナを格納することができ、第１の種類のファスナは第１のホース内にあり、第２の種類のファスナは第２のホース内にある。従って、締結装置は、マガジンホースの長さを増大させることなく多くの種類のファスナを搭載することができる。

一実施形態において、閉鎖摺動体は、閉鎖摺動体が閉鎖位置にある場合に第２のマガジンホースと連通する第２の圧縮空気流路を備える。従って、圧縮空気の流れは閉鎖摺動体に取り込まれ、さらに閉鎖摺動体が開放位置にある場合は自動的に止められる。

一実施形態において、センサは、第１及び／又は第２のマガジン内のファスナの存在を検出するようになっており、センサは、ベースプレートに結合されており、第１及び第２のマガジンホースの間にスペーサが設けられており、スペーサは、第１及び／又は第２のマガジンホースの取り外し及び交換を容易にするようになっている取り外し機構を備える。

一実施形態において、取り外し機構は、ロック位置と解放位置との間で動くようになっている弾性ピンを備える。この機械的構成は、実施が容易であり特に頑丈である。操作者又はロボット又はアクチュエータは、弾性ピンをロック位置から解放位置へ簡単に動かすことができる。ロック位置は、弾性ピンの静止位置に対応する。

一実施形態において、スペーサは、スペーサ本体、固定体、及び弾性ピンを備え、固定体は、ベースプレートに固定されてベースプレートに対して垂直に縦方向に延び、固定体は、第１及び第２の凹部を備え、弾性ピンは、ロック位置において弾性的に付勢することができる。この機械的構成は、実施が容易であり特に頑丈である。また、この部品の構成は、部品の清浄を容易にする。

一実施形態において、スペーサ本体は、第１及び／又は第２のマガジンが１又は複数のファスナを受け入れるようになっている作動位置と、第１及び／又は第２のマガジンが締結装置から取り外されるようになっている保守位置との間で、固定体に対して摺動可能である。

一実施形態において、マガジン構成は、１つのファスナを複数のファスナから離すようになっている隔離モジュールをさらに備え、隔離モジュールには出口が接続される。隔離モジュールは、２つのマガジンを用いた締結性能を向上させる。

さらなる実施形態において、隔離モジュールは、第１のマガジン及び／又は第２のマガジンの出口と出口ポートとの間で摺動するようになっている振出し手段を備える。この機械的構成は、実施が容易であり特に頑丈である。

本発明は、前述の締結装置及び供給装置を備える締結装置システムに関し、マガジン構成は、供給装置からのセンタリング要素と協働するセンタリング要素を有する、従って、マガジンを供給装置に対して常に正確に整列させること、より詳細には供給装置の出口ポートをマガジンの入口ポートに対して常に正確に整列させることを保証することができる。

一実施形態において、マガジン構成はセンタリング凹部を有し、供給装置はセンタリングピンを有する。

一実施形態において、マガジン構成は２つのセンタリング凹部を有し、供給装置は２つのセンタリングピンを有する。

一実施形態において、センタリングピンは、縦方向に延び、一定でない断面を有する。一定でない断面セクション、より詳細には一定でない断面セクションの大きな部分は、センタリングピンの締まり嵌めを可能にし、小さな公差での完全な整列を保証する。

一実施形態において、供給装置は、ドッキング面及び充填ステーションを有し、充填ステーションは、供給ホースを備え、トグル機構は、トグル機構の２つのアームの間に広がってドッキング面上を転がるようになっている軸受を備え、トグル要素上のドッキング面の圧力によって、トグル要素が閉鎖摺動体を閉鎖位置から開放位置に動かすのを可能にするようになっている。軸受は、マガジンを開放する場合に供給装置とマガジンとの間の摩擦を低減することができる。

一実施形態において、トグル機構は、トグル機構の第２のアームの自由端に配置され、マガジンプレート上を転がるようになっている後側の軸受を備える。これによりマガジンプレートと閉鎖構成との間の摩擦を低減することができる。

最後に、本発明は、前述の締結装置システムを用いてファスナを締結工具に供給する方法に関する。本発明は、
マガジン構成をチューブセクション及び出口開口を有する供給装置に対して移動させるステップと、
マガジン構成を出口開口に対して配向するステップと、
センタリング要素を用いてマガジン構成及び供給装置を整列させるステップと、
供給装置のドッキング面がトグル機構を第１の位置から押して閉鎖摺動体を開放するように、マガジン及び供給装置を互いに接近させるステップと、
ファスナがチューブセクション及び出口開口を通って移動して第１及び／又は第２のマガジンに到達するような方法で、少なくとも１つのファスナをチューブセクションに運ぶステップと、を含む。

本出願は、以下の締結装置を開示することも目的としており。締結装置は、
プログラム可能な取扱装置によって動かすことができる締結工具と、
締結工具に取り付けられたマガジン構成であって、マガジン構成は、少なくとも１つの第１のファスナを収容するための第１のマガジンを有し、第１のマガジンは、入口及び出口を有し、第１のマガジンは第１のマガジンホースを含むマガジン構成と、
少なくとも１つの第２のファスナを収容するための第２のマガジンであって、第２のマガジンは、入口及び出口を有し、第２のマガジンは、第２のマガジンホースを備える、第２のマガジンと、
第１及び第２のマガジンの入口に広がるマガジンプレートと、
第１及び第２のマガジンに沿って延びて、第１及び第２のマガジンが結合されるベースプレートと、
第１及び／又は第２のマガジン内のファスナの存在を検出するようになっているセンサと、
を備える。センサはベースプレートに結合され、第１及び第２のマガジンホースの間にはスペーサが設けられ、スペーサは、第１及び／又は第２のマガジンホースの取り外し及び交換を容易にするようになっている取り外し機構を備える。

本出願人は、センサをベースプレートに取り付けること（マガジンに対して直接取り付けない）が、マガジン内のファスナの検出を変更せず、むしろ良好な検出を可能にすることを見出している。加えて、マガジン内のファスナの存在を検出するようになっており、マガジンのどこにも取り付けられていないセンサは、保守及び例えばマガジンホースの交換を容易にすることができる。スペーサは、センタリング機能を有し、取り外し機構によって第１及び／又は第２のホースの取り外しを容易にすることができる。従って、このような締結装置は、取り外すのが容易であり、マガジンホースは、相当な努力をすることなく簡単に交換又は清浄を行うことができる。従って、ベースプレート（マガジン又はマガジンホースから離間した、又は少なくともマガジン又はマガジンホースに結合していない）に取り付けられたセンサ及び取り外し機構をもつスペーサの両方は、短い取り外し時間、良好な保守、及び締結装置の改善された性能をもたらす。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して、以下の非限定的に提示される実施形態の説明から容易に理解できるであろう。

締結工具に取り付けられたマガジンを含む締結装置を備える締結装置システム及び供給装置の実施形態の概略図である。 締結工具とこの締結工具に取り付けられたマガジンを備える締結装置の実施形態を示す。 締結装置のベースプレートに取り付けられた第１及び第２のセンサ及びスペーサを伴う第１及び第２のマガジンホースの斜視図である。 第１の位置での本体を備えるスペーサの詳細図を示す。 第２の位置での本体を備えるスペーサの詳細図を示す。 締結装置の制御される部分及び能動的な部分の図である。 締結装置の閉鎖構成の詳細な斜視図である。 閉鎖構成の閉鎖位置での詳細図である。 閉鎖構成の開放位置での詳細図である。 供給装置と協働する前の閉鎖構成の詳細図である。 供給装置と協働した後の閉鎖構成の詳細図である。 閉鎖装置及び供給装置のセンタリング要素の詳細図である。 締結装置の隔離モジュールを示す図である。 図１０の隔離装置の詳細図である。 締結工具のある位置に取り付けられたマガジンを備える取り付け工具の実施形態である。 締結工具の別の位置に取り付けられたマガジンを備える取り付け工具の実施形態である。 締結工具の別の位置に取り付けられたマガジンを備える取り付け工具の実施形態である。

様々な図面において、同じ参照番号は同一の又は類似の要素を示す。
図１は、ファスナを用いて接合部を生成するための締結装置システム１０の実施形態を概略的に示す。この例では、締結装置システム１０は、特に自己穿孔リベット用に設計されている。しかしながら、締結装置システム１０は、例えば、スタッド接合部（スタッド溶接、接着スタッド結合など）を製作するために対応する様式で設計することができる。

締結装置システム１０は、プロボット１４の形態のログラム可能な取扱装置に取り付けられる締結装置１２を有する。より詳細には、ロボット１４は、例えば、第１のアーム１６及び第２のアーム１８を有し、締結装置は、第２のアーム１８に固定されている。

締結装置１２には、特に自己穿孔リベット工具の形態の締結工具２０が固定される。締結工具２０は、Ｃ形フレーム２２を含む。Ｃ形フレーム２２の上端部には、パンチ２４が取り付けられており、パンチ２４は、締結工具２０の締結方向に動くことができる（図１において両方向矢印で示すように）。Ｃ形フレーム２２の他方の端部にはダイ２６が固定されている。

締結工具２０は、ファスナ２８を用いて接合部を製作するように設計される。本例では、ファスナ２８は、自己穿孔リベット要素である。

例えば、２又は３以上の加工対象物（例えば、同じ又は異なる材料で作られたシート形態のもの）は、パンチ２４とダイ２６との間に挿入することができる。次に、これらの加工対象物の接合は、パンチ２４によって自己穿孔リベット要素を押し込むことによって行われる。管状自己穿孔リベットの場合、元は本質的に円筒形であった中空セクションは、このプロセスで半径方向に広げられるので、加工対象物構成内にアンダーカットが生じる。このタイプの自己穿孔リベットプロセスは、一般に知られている。

パンチ２４の移動は、一般に締結軸３０に沿って行われる。
マガジン構成３２は、締結工具２０に取り付けられる。図１において、マガジン構成３２は、Ｃ形フレーム２２の前方に取り付けられる。

図２及び図１２Ａから図１２Ｃは、Ｃ形フレームに取り付けられたマガジン構成の様々な実施形態を示す。例えば、図２において、マガジン構成は、ダイ２６及びパンチ２４の反対側にあるＣ形フレームの後部に取り付けられる。マガジン構成は、Ｃ形フレームの後部にほぼ平行な軸に沿って延びる。図１２Ａ及び図１２Ｃにおいて、マガジン構成は同様にＣ形フレームの後部に取り付けられるが、マガジン構成は、Ｃ形フレームの後部に対して所定の角度を成す軸に沿って延びる。図１２Ｂにおいて、マガジン構成は、Ｃ形フレームの上部に取り付けられている。

マガジン構成３２は、少なくとも１つの、好ましくは複数の第１のファスナ２８ａを収容するための第１のマガジン３４を有する。第１のマガジン３４は、ファスナを受け入れるようになっている入口３６と、ファスナを放出するようになっている出口３８とを備える。入口３６と出口３８との間には、第１のマガジンホース４０が延在する。第１のマガジンホース４０は、マガジン軸Ｘに沿って延びる。マガジン構成３２は、追加的に、マガジンプレート４２及びベースプレート４４を有する。マガジンプレート４２は、第１のマガジン３４の入口に広がる。例えば、マガジンプレートは、マガジン軸Ｘに対して直角に延びる。ベースプレート４４は、第１のマガジン３４に沿って、より詳細には第１のマガジンホース４０に沿って延びる。第１のマガジン３４は、ベースプレート４４上に取り付けられている。

第１のセンサ４６は、第１のマガジン３４内の、より詳細には第１のマガジンホース４０内のファスナの存在を検出するために設けられている。第１のセンサ４６は、ベースプレート４４に結合されており、第１のマガジンホース４０から非ゼロの位置にある。換言するとセンサは、第１のマガジンホース４０に非接触であり、第１のマガジン３４に取り付けられていない。第１のセンサ４６は、例えば、近接トランスデューサ、又は光電子センサ、又はフォーク形／角度付き光バリアである。好ましい実施形態において、管状誘導式センサが使用される。

また、一実施形態において、マガジン構成３２は、少なくとも１つの、好ましくは複数の第２のファスナ２８ｂを収容するための第２のマガジン４８を備えることができる。第２のファスナは、第１のファスナ２８ａと同一であること又はそれとは異なることができる。第２のマガジン４８は、ファスナを受け入れるようになっている入口５０及びファスナを放出するようになっている出口５２を備える。入口５０と出口５２との間には、第２のマガジンホース５４が延在している。第２のマガジンホース５４は、第１のマガジンホース４０に対してほぼ平行に延びることができる。マガジンプレート４２は、第２のマガジン４８の入口５０に広がる。第２のマガジンホース５４は、ベースプレート４４に沿って延びる。第２のマガジンホースは、ベースプレート４４に沿って延びる。

第１のセンサ４６に類似した第２のセンサ５６は、第２のマガジン４８内の、より詳細には第２のマガジンホース５４内のファスナの存在を検出するために設けられている。第２のセンサ５６は、ベースプレート４４に結合されており、第２のマガジンホース５４から非ゼロの位置にある。換言すると、第２のセンサ５６は、第２のマガジンホース５４に非接触であり、第２のマガジン４８に取り付けられていないが、ベースプレート４４に直接取り付けられている。

例えば、図３に示すように、第１のセンサ４６及び第２のセンサ５６は、ベースプレートに取り付けられ、それぞれの第１及び第２のマガジンホース４０、５４の近くに配置されている。より詳細には、第１及び第２のンサは、第１及び第２のホース４０、５４の間には広がらないが、第１及び第２のマガジンホース４０、５４から外向きに広がる。また、第３及び第４のセンサＳは、２つの異なるセンサが第１のマガジンホース４０内のファスナを検出し、２つの異なるセンサが第２のマガジンホース５４内のファスナを検出するように配置することができる。第１のマガジンホース４０のための２つのセンサは、相隔たって配置することができ、一方のセンサは入口３６の近くにあり、他方のセンサは出口３８の近くにある。第２のマガジンホース５４に関しても同じ配置を与えることができる。

スペーサ５８は、第１及び第２のマガジンホース４０、５４の間に設けることができる。スペーサ５８は、第１及び第２のマガジンホース４０、５４の間の距離を維持するのを可能にするが、第１及び／又は第２のマガジン又はマガジンホースの簡単な取り外しも可能にする。スペーサ５８は、スペーサ本体６０及び取り外し機構６２を備える。

スペーサ本体６０は、第１のマガジンホース４０を収容するための第１のホース凹部７２と、第２のマガジンホース５０を収容するための第２のホース凹部７４とを備える。第１及び第２のホース凹部７２、７４は、例えば、ホースセクションに対応するセクションを有する、図面に示すように。このセクションは、四角形とすることができる。他の実施形態において、円形セクションを備えることができる。

取り外し機構６２は、弾性ピン６４及び固定体６６を備える。弾性ピン６４は、スペーサ本体６０の内部を弾性的に摺動自在である。弾性ピン６４は、ロック位置と解放位置との間で移動するようになっている。固定体６６は、ベースプレート４４に固定されている。固定体６６は、第１及び第２の凹部６８、７０を備える。弾性ピン６４は、第１の凹部６８、又は第２の凹部７０の中に突出するようになっている。スペーサ本体６０は、固定体６６に対して摺動自在である。

図４Ａに示す作動位置において、固定体は、スペーサ本体に挿入され、スペーサ本体６０は、ベースプレート４４に接触するか又は少なくともその近くにある。弾性ピン６４は、固定体６６の第１の凹部６８の中に延びる。第１及び第２のマガジンホース４０、５４は、ファスナ２８ａ、２８ｂを受け入れ、貯蔵し、送出することができる。

スペーサ本体６０並びに第１及び第２のマガジンホース４０、５４を動かすために、弾性ピン６４は、これをロック位置に維持する弾性力に抗して引き出され、弾性ピン６４は、解放位置に向かって移動し、結果的に、スペーサ本体６０は（第１及び第２のホース凹部７２、７４内の第１及び第２のマガジンホース４０、５４と一緒に）固定体６６に対して摺動することができる。スペーサ本体６０は、弾性ピン６４が第２の凹部７０に到達して、第２の凹部７０の中に弾性的に延びるまで摺動する。そうすることによって、スペーサ本体６０の進行が止まる。従って、スペーサ本体６０は、第１及び／又は第２のマガジンホース４０、５４を取り外すこと、清浄にすること、又は取り換えることができる保守位置にある。

第２の凹部７０は、操作者がスペーサ本体を作動位置に押し戻す際に、弾性ピン６４が第１及び第２の凹部６８、７０の間に広がる部分に至るまで摺動するのを可能にする傾斜面を備える。次に、弾性ピン６４の先端は、第１の凹部６８に到達してその中に弾性的に押し付けられるまで第１の及び第２の凹部６８、７０の間の直線部分に沿って進むことができる。

前述のように、マガジンプレート４２は、第１及び／又は第２のマガジンホース４０、５４の入口５０、３６に広がる。マガジンプレート４２は、図６により詳細に示されており、プレート本体７６及び閉鎖構成７８を備える。閉鎖構成７８は、プレート本体７６の開口の中に広がり、閉鎖摺動体８０、弾性ばね８２、及びトグル機構８４を備える。
を有する。

閉鎖摺動体８０は、第１及び／又は第２のマガジン３４、４８の入口３６、５０が開いている開放位置と、この入口が閉じる閉鎖位置との間を動くようになっている。入口の開放位置において、ファスナ２８は、第１及び／又は第２のマガジンホース４０、５４に移動することができる。弾性部材（例えば、弾性ばね８２）は、閉鎖摺動体８０を閉鎖位置に弾性的に付勢する。実際には、閉鎖摺動体８０は、第１及び／又は第２のマガジンホース４０、５４の入口３６、５０の摺動ドアを形成する。

閉鎖摺動体８０は、圧縮空気流路８８を備えることができ、閉鎖摺動体８０の閉鎖位置において、圧縮空気は、圧縮空気供給源から閉鎖摺動体８０を通ってマガジンホース４０、５４に至ることができる。従って、圧縮空気は、ホース４０、５４を通って出口３８、５２に向かってファスナ２８を押すことができる。換言すると、閉鎖摺動体８０の閉鎖位置において、閉鎖摺動体の圧縮空気流路８８は、圧縮空気供給源からの流路並びに第１及び／又は第２のマガジンホース４０、５４に整列するか又は連通する。閉鎖摺動体８０の開放位置において、圧縮空気流路８８は、圧縮空気供給源からの流路及びマガジンホースともはや連通しないので、ファスナの供給は妨げられない。また、閉鎖摺動体８０は、シール機能を有することができ、閉鎖位置において、供給源からの圧縮空気はホースに向けられ、入口３６、５０から流出しない。

圧縮空気流路８８は、３つの部分８８ａ、８８ｂ、８８ｃを備えることができる。第１の部分８８ａは、圧縮空気供給源と連通する。第１の部分８８ａは、例えば、圧縮空気供給源の圧縮空気流路に対して所定の角度を成す軸線に沿って延びることができる。第３の部分８８ｃは、第１及び／又は第２のマガジンホースと連通することができる（閉鎖摺動体８０の閉鎖位置において）。第２の部分８８ｂは、第１の部分８８ａと第３の部分８８ｃとの間に延び、第１の部分８８ａ及び第３の部分８８ｃに対して所定の角度を成す。

図７Ａは、閉鎖位置での閉鎖摺動体を表し、図７Ｂは開放位置の閉鎖摺動体８０を表す。実際には、閉鎖摺動体８０は、第１のマガジンホース４０と連通するようになっている第１の圧縮空気流路８８及び第２のマガジンホース５４と連通するようになっている第２の圧縮空気流路８８を備えることができる。

トグル機構８４は、閉鎖摺動体８０を閉鎖位置から開放位置に動かすようになっている。トグル機構８４は、第１のアーム９０、第２のアーム９２、並びにこの第１及び第２のアーム９０、９２の間のピボット継手９４を備える。閉鎖摺動体８０の閉鎖位置において、第１及び第２のアーム９０、９２は、ピボット継手９４において所定の角度を成し、ピボット継手９４は、マガジンプレート４２から突出する。閉鎖摺動体の開放位置において、第１及び第２のアーム９０、９２は、一直線になる場合があり、マガジンプレート４２又は閉鎖摺動体８０から突出しない場合がある。

加えて、ピボット継手に周りには軸受９６が設けられている。軸受は、例えば、ボール軸受又はローラー軸受であり、一般的に内輪、外輪、及び複数の玉を備える（ボール軸受の場合）。内輪はピボット継手９４に取り付けられ、外輪は内輪の周りで自由に移動できる。

トグル機構８４、より詳細には軸受９６の外輪は、供給装置１００のドッキング面９８と協働するようになっている。トグル機構８４は、さらにトグル機構の第２のアーム９２の自由端に配置されてマガジンプレート４２上を転がるようになっている後側の軸受を備える。これにより、閉鎖摺動体８０とマガジンプレートとの間の摩擦が著しく低減する。

供給装置１００は、締結装置システム１０に属し、第１及び／又は第２のマガジン３４、４０が供給装置１００にドッキングすると、締結装置１２と協働してファスナ２８を第１及び／又は第２のマガジン３４、４８に供給する。供給装置１００は、複数のファスナ２８を収容するためのリザーバ１０２を含むことができる。図１は、概略的に１つのリザーバ１０２を示すが、２つの異なるファスナ２８ａ、２８ｂのための２つのリザーバを含むことができる。また、供給装置１００は、ファスナを分離するための分離装置（図示せず）を含むことができる。最後に、供給装置１００は、特に圧縮空気システムの形のコンベヤ装置を含むことができる。圧縮空気システムを用いて、ファスナ２８は、供給ホース１０４を介して供給装置１００の充填ステーション１０６に運ぶことができ、ファスナ２８は、第１又は第２のマガジン３４、４８に移動させることができる。例えば、供給ホース１０４は、常開のチューブセクションである出口を有することができる。ファスナ２８を供給装置１００から第１又は第２のマガジン３４、４８へ安全に移動させることができるように、マガジン構成３２は、供給装置１００のセンタリング要素と協働するセンタリング要素を有する。例えば、図８Ａ、８Ｂ、及び９に示すように、マガジン構成３２は、センタリング凹部１０８を有し、供給装置はセンタリングピン１１０を有する。より詳細には、図６に示すように、マガジン構成３２は２つのセンタリング凹部１０８を有し、供給装置は２つのセンタリングピン１１０を有する。センタリングピン１０８は、整列軸Ｘｃに沿って縦方向に延びる。センタリングピン１１０は略円筒形であるが、その断面は一定ではなく、センタリングピン１１０の２つの部分Ｐ１、Ｐ２は、一方が他方よりも大きな断面を有する。これにより、ぴったり嵌まる良好な整列が可能になる。第１の部分Ｐ１と第２の部分Ｐ２との間の距離Ｌ１は、マガジンプレートの厚さＬ２よりも大きい。換言すると、第１の部分Ｐ１と第２の部分Ｐ２との間の距離は、センタリング凹部の長さよりも大きい。

静止位置において、トグル機構８４の軸受９６は、マガジンプレート４２から突出する。ドッキング面９８に接近すると、ドッキング面９８は、軸受９６を押し込み、軸受９６はドッキング面９８上を転がり、結果的にトグル機構８４のピボット継手９４上に力が作用し、アームは、マガジンプレート４２の方向に平らになる。従って、アーム９０、９２には、弾性部材に抗する力が作用し、閉鎖摺動体８０は開放位置に移動する。

図１０及び１１に示すように、マガジンの出口３８、５２には、隔離モジュール１１２が設けられている。隔離モジュール１１２は、第１及び第２の凹部１１６、１１８を含む振出し手段（ｄｒａｗｅｒ）１１４を備え、振出し手段は、第１の凹部１１６が第１のマガジンの出口３８又はマガジン構成３２の出口ポート１２０のいずれかと整列できるように摺動するようになっている。また、振出し手段１１４は、第２の凹部１１８が出口５２又はマガジン構成の出口ポートのいずれかと整列できるように摺動することができる。振出し手段１１４は、アクチュエータ、例えば電気式又は空圧式アクチュエータによって動かされる。

通常の作動時、締結装置システム１０は以下のように作動する。これは、複数のファスナ２８が第１及び／又は第２のマガジン３４、４８の中に収容されている状態で始まる。本プロセスにおいて、ロボット１４は、締結工具１２を締結位置に動かし、この位置では、互いに接合される加工対象物がパンチ２４とダイ２６の間に位置決めされる。次に、ファスナ２８は、第１又は第２のマガジン３４、４８から及び出口ポート１２０から移動する。この移動は手動で行うことができるが、例えば制御装置によって制御される自動移動装置によって行うこともできる。

実締結プロセスを実行するために最初にパンチ２４が移動する。次に、パンチ２４はその初期位置に戻り、締結工具１２は次の締結位置に移動する。第１又は第２のマガジン３４、４８内に存在するファスナ２８ａ、２８ｂが少なくなるか又は無くなるとすぐに、締結工具１２は、供給装置により詳細には充填ステーションに移動する。第１又は第２のマガジン３４、４８の中に位置するファスナ２８ａ、２８ｂの数は、ベースプレート上に取り付けられた前述のセンサによって監視することができる。

マガジンプレート３６がドッキング面９８に近づくとすぐに、供給装置１００及び締結装置１２の各センタリング要素は整列し、供給ホース１０４が第１及び第２のマガジン３４、４８の入口３６、５０に整列するようになる。次に、１又は複数のファスナ２８は、例えば圧縮空気システムによって、妨害されることなく分離装置又はリザーバ１０２から第１又は第２のマガジン３４、４８０に、つまり妨害されることなく供給ホース及び入口を通って運ばれる。第１又は第２のマガジンが再度充填されるとすぐに、締結装置は、供給装置から移動することができ、そうすることによって、トグル機構８４は、その静止位置に戻ることができ、結果的に閉鎖摺動体はその閉鎖位置に移動することができる。

また、締結装置システム１０は、制御装置を含むことができる。制御装置は、締結装置システム１０の様々な個別プロセス及び個別の装置を制御するように設計されている。加えて、制御装置は、必要に応じて電力を供給する役割も果たす。例えば、制御装置は、センサ４６、５６に接続される。加えて、制御装置は、隔離モジュールを作動させるように設計されている。さらに、制御装置は、好ましくは特別なプログラムに従ってロボット１４を制御するようにも設計されている。加えて、制御装置は、締結工具２０に接続され、例えばパンチ２４を作動させるようにも設計されている。これに関連して、制御装置は、ケーブル構成によってロボット１４及び／又は締結ヘッド１２に接続することができる。加えて、制御装置は、特に個別のセンサケーブルの形態のケーブル構成によって充填ステーション４６に接続することができる。

従って、前述のマガジン構成３２は、２つのユニットに切り離される。第１のユニット１２４は、バルブターミナル、ポートエキスパンダ、バルブ、圧力調整器などを含む全てのコントローラを備える。第２のユニット１２６は、第１及び第２のマガジンホース、出口、入口、隔離モジュール、及び対応するセンサを備える。このような分割は、取り付け及び保守業務を容易にする。第１のユニット１２４は、様々なプラグ接続部、チョーク、圧力計などへのアクセス容易性を残すためにケーシング内に包含されない。マガジン構成３２は、ほぼ対称的配置であり、様々なフレームへの適合又は配置が可能になる。

３４ マガジン
３６ 入口
４２ マガジンプレート
４４ ベースプレート
４８ マガジン
５０ 入口
７６ プレート本体
７８ 閉鎖構成
８０ 閉鎖摺動体
９８ ドッキング面
１００ 供給装置
１０４ 供給ホース
１０８ センタリング凹部
１１０ センタリングピン

Claims (15)

1. プログラム可能な取扱装置によって動かすことができる締結工具（２０）と、
   前記締結工具（２０）上に取り付けられたマガジン構成（３２）であって、前記マガジン構成（３２）は、少なくとも１つのファスナ（２８ａ）を収容するためのマガジン（３４）を有し、前記マガジン（３４）は入口（３６）及び出口（３８）を有し、前記マガジン（３４）はマガジンホース（４０）を含む、マガジン構成（３２）と、
   前記マガジン（３４）の前記入口（３６）に広がるマガジンプレート（４２）と、
   前記マガジン（３４）に沿って延び、前記マガジン（３４）が結合されるベースプレート（４４）と、
   前記マガジン（３４、４８）内のファスナ（２８）の存在を検出するようになっているセンサ（４６、５６、Ｓ）と、
   を備える締結装置（１２）であって、
   前記マガジンプレート（４２）は、プレート本体（７６）及び閉鎖構成（７８）を備え、前記閉鎖構成（７８）は、
   前記マガジン（３４）の前記入口（３６）が開いている開放位置と、前記入口（３６）が閉じている閉鎖位置との間で移動するようになっている、閉鎖摺動体（８０）と、
   前記閉鎖摺動体（８０）を前記閉鎖位置に弾性的に保持する弾性部材（８２）と、
   前記閉鎖摺動体（８０）を前記閉鎖位置から前記開放位置に動かすようになっているトグル機構（８４）と、
   を有する、締結装置（１２）。
2. 前記トグル機構（８４）は、閉鎖摺動体（８０）が閉鎖される第１の位置と前記閉鎖摺動体（８０）が開放される第２の位置との間を動くことができ、前記トグル機構（８４）は、第１のアーム（９０）、第２のアーム（９２）、及び、前記第１及び第２のアーム（９０、９２）の間に配置されたピボット継手（９４）を備え、前記第１及び第２のアームが回転自在に結合される、請求項１に記載の締結装置（１２）。
3. 前記トグル機構（８４）は、前記トグル機構の前記第２のアーム（９２）の自由端に配置され、前記マガジンプレート（４２）上を転がるようになっている後側の軸受を備える、請求項２に記載の締結装置（１２）。
4. 前記閉鎖摺動体（８０）は、前記閉鎖摺動体（８０）が前記閉鎖位置にある場合に、前記マガジンホース（４０）と連通する圧縮空気流路（８８）を備える、請求項１から３のいずれかに記載の締結装置（１２）。
5. 前記マガジン（３４）は第１のマガジン（３４）であり、前記マガジンホース（４０）は第１のマガジンホース（４０）であり、前記マガジン構成は、少なくとも１つの第２のファスナ（２８ｂ）を収容するための第２のマガジン（４８）をさらに備え、前記第２のマガジン（４８）は入口（５０）及び出口（５２）を有し、前記第２のマガジン（４８）は、第２のマガジンホース（５４）を備え、前記マガジンプレートは、前記第２のマガジン（４８）の前記入口（５０）に広がり、前記ベースプレート（４４）は、前記第２のマガジン（４８）に沿って延び、前記第２のマガジン（４８）は、前記ベースプレート（４４）に結合されている、請求項１から４のいずれかに記載の締結装置（１２）。
6. 前記閉鎖摺動体（８０）は、前記閉鎖摺動体（８０）が前記閉鎖位置にある場合に前記第２のマガジンホース（５４）と連通する第２の圧縮空気流路（８８）を備える、請求項５に記載の締結装置（１２）。
7. 前記センサ（４６、５６、Ｓ）は、前記第１及び／又は第２のマガジン（３４、４８）内のファスナ（２８）の存在を検出するようになっており、前記センサ（４６、５６、Ｓ）は、前記ベースプレート（４４）に結合されており、前記第１及び第２のマガジンホース（４０、５４）の間にスペーサ（５８）が設けられており、前記スペーサ（５８）は、前記第１及び／又は第２のマガジンホース（４０、５４）の取り外し及び交換を容易にするようになっている取り外し機構（６２）を備える、請求項５又は６に記載の締結装置（１２）。
8. 前記取り外し機構（６２）は、ロック位置と解放位置との間で動くようになっている弾性ピン（６４）を備える、請求項７に記載の締結装置（１２）。
9. 前記スペーサ（５８）は、スペーサ本体（６０）、固定体（６６）、及び弾性ピン（６４）を備え、前記固定体（６６）は、前記ベースプレート（４４）に固定されて前記ベースプレート（４４）に対して垂直に縦方向に延び、前記固定体（６６）は、第１及び第２の凹部（６８、７０）を備え、前記弾性ピン（６４）は、前記ロック位置において弾性的に付勢される、請求項８に記載の締結装置（１２）。
10. 前記スペーサ本体（６０）は、前記第１及び／又は第２のマガジン（３４、４８）が１又は複数のファスナを受け入れるようになっている作動位置と、前記第１及び／又は第２のマガジン（３４、４８）が前記締結装置から取り外されるようになっている保守位置との間で、前記固定体（６６）に対して摺動可能である、請求項９に記載の締結装置（１２）。
11. 請求項５から１０のいずれかに記載の締結装置（１２）と供給装置（１００）とを備える締結装置システム（１０）であって、前記マガジン構成（３２）は、供給装置からのセンタリング要素と協働するセンタリング要素を有する、締結装置システム（１０）。
12. 前記マガジン構成（３２）はセンタリング凹部（１０８）を有し、前記供給装置はセンタリングピン（１１０）を有する、請求項１１に記載の締結装置システム（１０）。
13. 前記センタリングピン（１１０）は、縦方向に延び、一定でない断面を有する、請求項１２に記載の締結装置システム（１０）。
14. 前記供給装置（１００）は、ドッキング面（９８）及び充填ステーション（１０６）を有し、前記充填ステーション（１０６）は、供給ホース（１０４）を備え、前記トグル機構（８４）は、前記トグル機構の２つのアーム（９０、９２）の間に延びて前記ドッキング面（９８）上を転がるようになっている軸受（９６）を備え、前記トグル機構（８４）上の前記ドッキング面の圧力によって、前記トグル機構（８４）が前記閉鎖摺動体（８０）を前記閉鎖位置から前記開放位置に動かすのを可能にするようになっている、請求項１１から１３のいずれかに記載の締結装置システム（１０）。
15. 請求項１１から１４のいずれかに記載の締結装置システム（１０）を用いてファスナを締結工具（２０）に供給する方法であって、
    前記マガジン構成（３２）をチューブセクション及び出口開口を有する供給装置（１００）に対して移動させるステップと、
    前記マガジン構成（３２）を前記出口開口に対して向けるステップと、
    センタリング要素（１０８、１１０）を用いて前記マガジン構成（３２）及び前記供給装置（１００）を整列させるステップと、
    前記供給装置のドッキング面（９８）がトグル機構を第１の位置から押して閉鎖摺動体（８０）を開放するように、前記マガジン及び供給装置を互いに接近させるステップと、
    前記ファスナが前記チューブセクション及び出口開口を通って移動して前記第１及び／又は第２のマガジンに到達するような方法で、少なくとも１つのファスナを前記チューブセクションに運ぶステップと、
    を含む方法。

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