JPS63130162A

JPS63130162A - リベツト機のためのシ−ラント塗布器

Info

Publication number: JPS63130162A
Application number: JP26413886A
Authority: JP
Inventors: ロウディッグ　ロバート
Original assignee: Grumman Aerospace Corp
Current assignee: Grumman Corp
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1988-06-02
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH0691978B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は、皿もみとリベット締めの作業工程間において
、素材の皿穴にビードを付着できる自動ドリルリベット
磯に装着されたシーラント塗布器に関するものである。

［従来の技術］航空機工業界においては、翼と胴体のようなリベット接
合情造でのリベットと外板との接合部保護として、下塗
り済および密閉済が使用されている。複合購造物表面の
塗料のひび割れや接合箇所のきしみは腐食性部材が大気
にさらされる原因ともなり、リベットあるいはこれに近
隣した外板材に破壊的化学作用を及ぼし、この結果、槽
遣上の破損へとつながることもある０手動のリベット差
し込み工程では、リベット頭及びこれに覆われた表面上
ヘシーラントを塗布するのに手動シーラントガンを使用
するが、自動化装ににおいては、適切な接合を行うため
の品質管理のもと、適切なリベット接合速度を維持する
ため、リベツ）締め周期、即ち、穴明は及び皿もみ加工
後で且つリベットを差し込む前に、シーラントを供給す
ることが必要である。

上記のリベット概のような自動化装置を利用する場合、
素材は所定位置にクランプで固定され条。

素材はしりかっと押さえつけられ、かかる機械を有する
い（つかの作業用付属装置が素材に連続した穴を明け、
必要な箇所には皿もみをし、締付部材をそれぞれの穴に
入れ、締付部材を固定し、素材をクランプから外すとい
う一連の動作をイアう。

この自動装置にシーラント加工を導入するためには、個
々の締イ・１部材を取り付ける前にシーラントを塗布し
、締付部材が取り付けられた時にはシーラントによって
覆われた状態とするための手段を組み込むことによって
装置を改良することが必要である。穴明けから締付部材
の挿入作業までの短い間隔内において、シーラントの塗
布作業が完了しない限り、かかるシーラントの塗布はリ
ベットはの通常のサイクルをかなり乱すことになる。同
時にシーラントが穴の中に適切に塗布されること、即ち
部品の表面を全体的に覆い、且つ不当な掃除時間が必要
となる過度の塗布とならない二とが重要である。かかる
不当な掃除時間は、リベッＨｆｌの本来の目的である高
速性能を無効にするものである。

米国特許第３，９０４，７１８号は、塗りＪ′４（ｄａ
ｂｂｅｒ）の動きによるシーラント塗布方法を開示して
いる。・即ち、円筒形の塗り共には溝が設けられており
、シーラント塗布作業を行なうためには、二の溝がシー
ラントのビードに正確に一致する必要がある。

ビードが溝を満たし、円筒形塗り具は皿穴中に差し込ま
れる。そして塗り兵の口伝により皿穴の内壁はシーラン
ト削で覆われることになる。塗り兵法を用いる他のシー
ラント塗布方法が米国特許第４．１４４，６２５号に開
示されている。どちらの場合も第一の位置で塗り共を濡
らし、次に皿穴を塗る第二の位置へ塗り共を動かすため
に大がかりな連結機構を使用しなければならない、高速
度の作業環境におけるかかる連結機構は、摩耗しやすく
、これにより、皿穴に対して塗り共の位置決めのずれを
引き起こすので、この装置の意図された目的は達成でき
ない、従って、これらの米国特許にＩＩＪ示されたよう
な塗布器は、恒常的臨界ｒｆ４整が必要である。

米国特許第３，３５０．７７４号は、皿大内部にシーラ
ントを射出する加圧シーラントノズルを開示しているが
、この特許の第２図、１５３図に示されるように、塗布
器は素材の皿もみとリベット打ちの間に皿穴から塗布器
が差し出たり引き込まれたりする連結機構に装着されて
いる。この特許で利用される連結（民情は、前述したよ
うな摩耗や位置ずれの問題を再ｖ露呈している。さらに
、この塗布器は効果的なシーラント塗布を確保するため
に、定期的にパルプ及びノズルを掃除する必要がある。

当然、かかる保守が必要とされる時は、自動リベント檄
を掃除完了まで止めておかなければならない。

［発明の概要］本発明は、素材の皿穴に対して垂直方向に塗布器を移動
させるためのピストン機構を動作させる圧力を利用する
ものである。連結Ｒｌｉｔは完全に不要とされるので、
上記の摩耗や位置ずれの問題は起り得ない。さらに、素
速く、容易に交換可能なノズルを具備したイ史い４含て
のシーラントカートリッジを使用するために米国特許第
３，３５０．７７４号に開示されるようなノズルやパル
プの交換の必要はない。

本発明は皿穴と噛み合う差し出た位置と、そこから引き
込んだ位置との間においてシーラントノズルの単純な往
復運動を行うもので、定期的な臨界調整を必要としない
。従って本発明は、従来技術において厄介であった信頼
性と保守の問題を避は得、かつ自動リベット磯に適合す
るシーラント塗布磯溝を提供するものである。

［実１．１例１第１図にす３いて、本発明を構成する塗布器１０の相対
的な位置が、ドリルリベット（幾９の上でありかつドリ
ル皿もみ磯８とリベツタ７との間にあるように示されて
いる６また、本発明の々ＩＩ￥成は、シーラント、ある
いは他の同様な粘性を有する物質の塗布をイテうという
一般的利用範囲を有するが、本発明はゼネラルエレクト
リック（（：ｅ＋＋ｅｒａｌ　Ｅｌｅｃ−１ｒｉｃ）社
のデムコードライヴエマチック　（ＧＥＭＣＯＩｔＤｆ
ｌｌＶＥＭΔＴＩＣ）のようなドリルリベット磯による
シーラント塗布という本発明の好ましい利用形態に関し
て説明する。皿穴を有する穴明けされた穴は、ドリル皿
もみ磯８によって形成され、この穴をリベツタ７に位置
合わせをする前に、塗布器１０は皿穴のあたりにシーラ
ントのビードを付ｒＪさせるために穴と結合する。

第２図は、塗布器の基本的な２個の（３成ｖＩ−素を示
し、参照番号第１で全体が示される上側の要素は、上端
部にキャップ１４を有する円筒体第２を有していて、こ
のキャップ１４はドリルシリベンＨｊ！１９１こ取り付
けることができる。中央に位置するピストン１６は円筒
体第２と同軸で、後述するように塗布器の動作中にあっ
ては塗布／７：ルの差し出る方向と引き込む方向への移
動の最中にピストン１６は上下運動をするがこの円筒体
は不動のままである。従って、素材に対しての塗布器の
動作を達成するのはピストン運動であり、上記従来技術
による複雑な連結数構とは対照的である。

時間のかかるノズル及びパルプの掃除時間を省くため、
本発明はピストン１６の内側にねじの切っである部分２
６と噛み合うねじの切っである面２４と第１の端部を有
する円筒管１９の内部に使い捨てのシーラントピストン
カートリッジ１８を組み込むこんでいる。従って本装置
の動作中にピストン１６が素材に向かって又は素材から
離れるように動くと円筒管１９はこれに固定されている
ので同じ動きをする。ピストンシール２０と２２は、ピ
ストン本体第２とピストン１６の間の境界面を密封して
いる。

第２図で、上部の空気室２８は、ピストン１６の上部で
接する面３２とキャップ１４の内側との間に存在する。

また、シーラントカートリッジ１８の下端部には、ピス
トン１６が十分差し出た位置へ移動した時にシーラント
５２が押出されるノズル５０が設けである。

第３八図は、ピストン１６とシーラントカートリッジ１
日を有している下側のアゲブタ一部１７の１構を示して
いる。圧力は、ポート３０に供給され、上側の空気室２
８が加圧される。よって、ピストン上面３２は、この圧
力を受けてピストンを下方に移動させる。ピストン１６
の一部分であってシール２０を有している部分の下側に
ある部屋３４はポート３６に通じており上側と下側の空
気室の間に明白な気圧差を確実にもたらすようにしてい
る。

ピストンの気体通路４１が、ピストン１６の上部に設け
られており、上側の空気室２８とカートリフ）内の空気
室３８との間の連絡を可能にしている。気体通路４１を
介して上側の空気室２８とカートリッジ内の空気室３８
との間の圧力伝達のため、上側の空気室２８が加圧され
るとシーラントカートリッツは下方へ移動する。

ピストン１６の上部には磁石４２を装着するための穴が
明けられており、これと反対側のキャップ１４の上側表
面には磁石４２に合わせてリードスイッチ４４が設けで
ある。ピストン１６の下方移動の際には、リードスイッ
チと磁石間の磁気回路が切断され、これにより導線４６
に電気イボ号を発生させる。この導線４６は塗布器が差
し出た時にトラン７アーヘツドが動くことを防止する安
全用インターロックを制御するリレー４７（第２図）に
接続されている。リレー４７は、また、ワイヤー４６を
介してピストンの差し出た状態の維持時間を決定するｆ
ｌ整可能なタイマーを動作させる。

本装置の動作において、調整された加圧エアーが、ポー
ト３０を通じて上側の“空気室２８に入る時、ピストン
１６は第３Ｂ図に示される完全に差し出た位置に下げら
れる。この状態の時、塗布器の下端のノズル５０は、素
材５６に形成された皿穴５４を有しており、あらかじめ
明けられた穴へ入る。先端スプリング式バルブ（ｓｐｒ
ｉｎ８−ｃｌ＋ｉｐ　ｖａｌｖｅ）（図示せず）を組み
込んだ／ズル５０の接触により、バルブは開口して、シ
ーラントカートリッジピストン４０に加えられた圧力で
シーラント材５Ｚを押し出せる状態にする。一つの例と
して、スプリング式バルブノズル５０及びシーラントカ
ートリッジ１８はセムコ（ＳＥＮＣＯ）社製のものを利
用できる。

タイマー（図示せず）の時間終了時、第３Ｃ図に示され
るように、加圧エアーはポート３６に入り、ピストン引
き込みサイクルを開始する。こｊｔと同時にポート３０
が大気に連通される。下ｆｉｌｌｌの空気室３４に送り
込まれたエアーでピストン１６が上方へ移動する。ノズ
ルが素材から離れると、先端スプリング式バルブは閉じ
て、続く差し出しサイクルまでシーラント塗布が行なわ
れないようにする。ピストン１６が上方へのストローク
の端部に達するように、磁石４２はリードスイッチ４４
の極めて近傍まで寄せられ、スイッチが閉じられる。こ
れにより、リベット（茂９（！第１第１図）が次のりベ
ント締め作業を継続できるようにしている。この時間に
次のサイクルのためにタイマーがリセットされる。

高い粘性又は、低い粘性の材料が用いられる場合にあっ
ては、ピストン１Ｇが差し出た位置と引き込んだ位置の
間で移動する速度を変化させないでシーラントカートリ
ッジピストン４０に対する独立した圧力状態を作り出す
ことが望ましい、この独立した状態を達成するために、
ｒ：ｔＳ３八図から第３Ｃ図に対応し、これと多少の相
違を有する第４八図から第４Ｃ図に示された第２実施例
５８について説明する。

以下の第２実施例５８に対する記述において、第２図、
第３八図から第３Ｃ図、及び１ｌｒｓ４八図から第４Ｃ
図の以前に述べられた実施例にＭ臥した叉素は、同じ番
号とする。まず、第２実施例の大きな相違は、ピストン
のエアー通路４１を除いであることである。

従って上側の空気室２８とカー）　１７ノノ内の空気室
３８との間には、圧力の伝達がない。

第３のエアーのポートはシーラントカートリッジ１８を
中に有する円筒管６２の下部に存在している。

円筒管６２の内側部分に形成された溝６４があるために
ピストン１６の上部に形成されたほぼＬ型の通路６６を
通して、ポート６０からカートリッジ内の空気室３８へ
の圧力の連絡を可能にする点で円筒管６２と先の実施例
の円ｆｌＷ１９は異なる。また、０リング６８はカート
リッジ１日と円筒管６２の下側内部の傾斜した壁面との
間に存在する。

このように、ポート６０（第４八図）の加圧により、カ
ートリッジ内の空気室３８は、ピストン１６の下方移動
により圧力とは別個に加圧される。これにより、シリン
グ圧に影響を与えることなくシーラントを押出すのに用
いられる圧力が独立して変化することを可能にし、往復
運動の速度は独立に調整できる。ワッシャー７０はノズ
ルの接触時の圧力をカートリッジ１８の代わりに、塗布
器の円筒Ｔ！６２とピストン１６の方へ、伝達させるた
めに用いられている。アアグプター７２は、円筒管６２
の下端より離れた位置に７ズル５０を配置し、リベット
俄の押さえの中にノズル５０が到達できるようにしであ
る。

円筒管６２、ワッシャー７０１ノズル５０及びカートリ
ッジアセンブリーは、シーラントカートリッツ１８の交
換を単純かつ迅速に行うため、ねじをゆるめて７グブタ
ーの上部から取りはずすことが可能である。

上記の発明は、シーラントの使用を中心に記述したもの
であるが他の材料についても一般的に当てはめられる。

また、本発明は、図示した構成の詳細に限定されるもの
ではな（、任意の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により自動ドリルリベントはのヘッド
に設けられたシーラント塗布器のｆｉｌＱ面図、第２図
は本発明を構成する２個の基本的な碑成要素の断面図、
第お図は本発明による差し出た状態の断面図、第３Ｂ図
は、本発明による素材にシーラントを塗布する際の完全
に差し出た状態の断面図、１３ｃ図は、本発明による完
全に引き込んだ状態の断面図、第４八図は、本発明によ
るｔｊＳ２実施例の断面図、第４Ｂ図は、本発明による
、素材にシーラントを塗布する際の完全に差し出た状態
の第２実施例の断面図、１４ｃ図は、本発明による完全
に引き込んだ状態の第２実施例の断面図を示す図である
。５・・・トランスファーヘッド１０・・・塗布器第２・・・ピストン本体１４・・・キャップ１６・・・ｒｊＳｌのピストン１８・・・ピストンカートリッジ１９．６２・・・スリーブ２８・・・第１の空気室３０・・・第１のポート３４・・・第３の空気室３６・・・第２のポート３８・・・第２の空気室４１・・・通路５０・・・ノズル５２・・・材料５６・・・素材６０・・・第３のポートＦ／６２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１のピストンを中に有するピストン本体と、該
第１のピストンの内部に装着されたスリーブと該スリー
ブ内で移動可能な状態にあり、かつ材料の入っているピ
ストンカートリッジと、接触している素材表面上に材料
のビードを付着させるために用いられ、かつ該カートリ
ッジから外方向に移動される（差し出される）スプリン
グ式バルブノズルと、該第１のピストンを該ピストン本体の外方向へ移動せし
める（差し出さしめる）ために、該第１のピストンと該
ピストン本体のキャップとの間に存在する第１の空気室
を加圧し、それによって該スリーブとこれに結合された
該ピストンカートリッジとの同様の移動する（差し出る
）状態を引き起こすための手段と、該ピストンカートリッジ内で、該材料を加圧するために
該ピストンカートリッジと該第１のピストンとの間に存
在する第２の空気室を加圧し、該ノズルが素材表面に接
触した後に開口位置への該ノズルの変位により該材料の
射出を引き起こすための手段とから構成される材料塗布器。
（２）該第１のピストンの該本体に対する移動（差し出
た）状態を検出する手段として、該第１のピストンと該
キャップの静止点との間に設けられた電磁気センサー手
段を有する特許請求の範囲第１項記載の材料塗布器。
（３）自動多作業機械のトランスファーヘッドに装着さ
れ、さらに該第１のピストンが移動する（差し出る）際
の該トランスファーヘッドのずれを防止するために該機
械の安全用インターロックと該電磁気的手段との間に接
続される手段を有する特許請求の範囲第２項記載の材料
塗布器。
（４）該第１のピストンが差し出た状態となっている時
間を決定するためのタイマーに該センサー手段を接続す
る手段を有する特許請求の範囲第３項記載の材料塗布器
。
（５）第１のピストンを中に有するピストン本体と、該第１のピストンの内部に装着されたスリーブと、該スリーブ内で移動可能な状態にあり、かつ材料の入っ
ているピストンカートリッジと、接触している素材表面上に材料のビードを付着させるた
めに用いられ、かつ該カートリッジから外方向に移動さ
れる（差し出される）スプリング式バルブノズルと、該第１のピストンを該本体へ移動せしめる（差し出さし
める）ため、該第１のピストンと該本体のキャップとの
間に存在して、該スリーブとこれに結合された該ピスト
ンカートリッジとの同様の移動する（差し出る）状態を
引き起こすための第１の空気室へ通じる第１のポートと
、該ピストンカートリッジ内の材料を加圧し、又該バルブ
ノズルが表面に接触した後に該バルブノズルが開口位置
に変位したとき、材料を射出せしめるために該ピストン
カートリッジと該第１のピストンとの間に存在している
第２の空気室と該第１の空気室との間に接続された通路
と、該第１のピストンと該本体との間に存在する第３の部屋
を加圧し、該第１のピストンが該本体の中に引き戻され
るようにして該スリーブとこれに接続された該ピストン
カートリッジが同様に引き戻されるようにするために、
該第１の空気室から軸方向に離れた位置に設けられた該
第３の空気室に連通する第２のポートとで構成される材
料塗布器。
（６）自動多作業機械のトランスファーヘッドに装着さ
れ、さらに該第１のピストンが移動する（差し出る）際
の該トランスファーヘッドのずれを防止するために該機
械の安全用インターロックと電磁気的手段との間に接続
される手段を有する特許請求の範囲第５項記載の材料塗
布器。
（７）第１のピストンを中に有するピストン本体と、該第１のピストンの内部に装着されたスリーブと、該スリーブ内で移動可能な状態にあり、かつ材料の入っ
ているピストンカートリッジと、接触している素材表面上に材料のビードを付着させるた
めに用いられ、かつ該カートリッジから外方向に移動さ
れる（差し出される）スプリング式バルブノズルと、該第１のピストンを該本体へ移動せしめる（差し出さし
める）ために、該第１のピストンと該本体のキャップと
の間に存在して、該スリーブとこれに結合された該ピス
トンカートリッジとの同様な移動する（差し出る）状態
を引き起こすための第１の空気室へ通じる第１のポート
と、該ノズルが素材表面に接触した後に開口する該バルブノ
ズルの変位で材料の射出を引き起こすための、該スリー
ブと該ピストンカートリッジとの間に存在し、該スリー
ブ内に通路を形成した第２の空気室へ通じる第２のポー
トと、第３の空気室を加圧することにより、該スリーブとこれ
に結合された該ピストンカートリッジの同様な移動する
（引き込む）状態を引き起こすための、該第１のピスト
ンと、該本体との間に存在して、該第１の空気室から軸
方向に離れた位置にある第３の空気室へ通じる第３のポ
ートとで構成される材料塗布器。
（８）自動多作業機械のトランスファーヘッドに装着さ
れ、さらに該第１のピストンが移動される（差し出され
る）際の該トランスファーヘッドのずれを防止するため
に該機械の安全用インターロックと電磁気手段との間に
接続される手段を有する特許請求の範囲第７項記載の材
料塗布器。