KR20220110722A

KR20220110722A - 차량 구조물에 구멍을 천공하고 패스너를 설치하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20220110722A
Application number: KR1020227007073A
Authority: KR
Inventors: 매튜 알. 슈뢰더; 토드 비. 재라밀로; 존 애덤 프라이스; 존 로버트 다이 3세; 케렙 아아론 킴볼
Original assignee: 스피릿 에어로시스템즈, 인크.
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2022-08-09
Also published as: WO2021126733A1; JP2023508807A; EP4076838A1; BR112022011882A2; CA3144905A1; EP4076838A4; CN114929430A

Abstract

차량 구조물에 구멍을 천공하고 구멍에 패스너를 설치하기 위한 시스템 및 방법. 개구 및 연관된 기계 판독 가능 요소를 갖는 드릴 판이 구조물 상에 배치된다. 드릴 건이 특정 개구에 위치되고, 연관된 요소로부터 구멍 정보를 판독하고, 컴퓨터는 드릴 건이 구멍을 천공하기에 적절히 설정되었는지 여부를 결정한다. 패스너 삽입 건이 특정 개구에 위치되고, 요소로부터 패스너 정보를 판독하고, 컴퓨터는 구멍이 천공되었는지 여부와, 만약 천공된 경우 패스너 삽입 건이 패스너를 삽입하기에 적절히 설정되었는지 여부를 결정한다. 패스너 전달 서브시스템은 패스너 삽입 건에 패스너를 저장, 추적 및 전달한다. 시스템 컴퓨터는 모든 구멍의 천공, 모든 패스너의 삽입, 및 패스너 전달 서브시스템의 전체 동작을 모니터링한다.

Description

차량 구조물에 구멍을 천공하고 패스너를 설치하기 위한 시스템 및 방법

본 발명은 차량 구조물에 구멍을 천공하고 패스너(fastener)를 설치하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 본 실시예는 항공기 동체 또는 기타 항공 우주 또는 차량 몸체 또는 구조물에 구멍을 천공하고 구멍에 패스너를 전달, 밀봉, 삽입 및 설치하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

항공 우주 또는 기타 차량 구조물(예를 들어, 동체 또는 기타 몸체)에 다양한 종류의 패스너를 설치하는 것이 종종 바람직하다. 이 작업을 수행하기 위한 여러 기술이 있지만 이들 모두는 다른 단점이 있다. 하나의 극단적인 경우, 간단한 도구를 사용하여 손으로 구멍을 천공하고 간단한 도구를 사용하여 손으로 패스너를 구멍에 설치할 수 있다. 이것은 간단한 솔루션을 제공하지만 구멍을 잘못 천공하거나 패스너를 잘못 설치하는 것과 관련하여 결함 또는 기타 오류를 일으킬 위험을 증가시킨다. 또한 이 솔루션은 작업자를 훈련시키는 데 많은 시간과 비용이 필요할 수 있다. 다른 극단적인 경우 구멍을 천공하고 패스너를 설치하는 공정을 고도로 자동화하여 정교한 기계로 수행할 수 있다. 이 솔루션은 결함이나 기타 오류를 일으킬 위험을 크게 줄이지만 구현 및 유지 관리하는 것이 훨씬 더 복잡하고 비용이 많이 든다. 예를 들어, 많은 항공기 몸체 제조업체는 동체 조립체를 천공하고 체결하는 데 1600만 달러 이상의 비용이 들 수 있는 플렉스 트랙(Flex Track) 자동화 기계를 사용하거나 3000만 달러 이상의 비용이 들 수 있는 "모뉴먼트(monument)" 기계를 사용한다.

이러한 배경 논의는 본 발명과 관련된 정보를 제공하려고 의도된 것일 뿐, 이것이 종래 기술이라는 것은 아니다.

본 실시예는 항공기 동체 또는 기타 항공 우주 또는 차량 구조물 또는 몸체에 구멍을 천공하고 구멍에 패스너를 전달, 밀봉, 삽입 및 설치하기 위한 시스템 및 방법을 제공함으로써 종래 기술의 전술한 제한 및 기타 제한 및 단점을 해결한다. 특히, 본 실시예는 종래 기술에 비해 더 높은 품질과 더 낮은 비용을 유리하게 결합시키는 솔루션을 제공한다.

일 실시예에서, 차량 구조물에 구멍을 천공하고 상기 구멍에 패스너를 설치하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 제1 드릴 판(drill plate)을 포함할 수 있고, 상기 제1 드릴 판은 판 몸체, 개구 및 기계 판독 가능 요소를 포함할 수 있다. 상기 판 몸체는 상기 차량 구조물의 제1 표면에 일시적으로 부착될 수 있다. 상기 개구는 상기 판 몸체를 통해 상기 차량 구조물의 제1 표면으로 연장될 수 있다. 상기 기계 판독 가능 요소는 상기 개구와 연관될 수 있고, 상기 구멍을 천공하고 상기 구멍에 패스너를 설치하는 것에 관한 정보를 제공할 수 있다. 동작 시, 상기 개구는 상기 제1 표면에 구멍을 천공하는 드릴 건(drill gun)을 수용할 수 있고, 그런 다음 상기 개구는 상기 구멍에 패스너를 설치하는 패스너 삽입 건을 수용할 수 있다.

전술한 실시예의 다양한 구현예에서, 상기 시스템은 다음 특징 중 임의의 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 판 몸체는 탄소 섬유 강화 수지로 구성될 수 있다. 상기 기계 판독 가능 요소는 상기 정보를 전자적으로 전달하거나 대안적으로 상기 정보를 획득하는 데 사용될 수 있는 코드를 전달하는 무선 주파수 식별 요소일 수 있다. 상기 정보는 상기 구멍을 천공하는 방식에 관한 구멍 정보를 포함할 수 있고, 상기 구멍 정보는 상기 구멍을 천공하는 드릴 비트(drill bit)의 크기를 포함할 수 있다. 상기 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너와, 상기 구멍에 패스너를 설치하는 방식에 관한 패스너 정보를 포함할 수 있고, 상기 패스너 정보는 상기 구멍에 장착되는 패스너의 유형과 크기를 포함할 수 있다. 복수의 개구와 상기 복수의 개구와 연관된 단일 기계 판독 가능 요소가 있을 수 있고, 또는 대안적으로 복수의 개구와 복수의 기계 판독 가능 요소가 있을 수 있다. 상기 시스템은 상기 구멍이 천공되었는지 여부와, 상기 패스너가 상기 구멍에 설치되었는지 여부를 기록하는 전자 메모리 요소를 더 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 상기 차량 구조물의 제2 표면에 일시적으로 부착되고 상기 제1 드릴 판과 물리적으로 정렬되는 제2 드릴 판을 더 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 항공기 몸체에 구멍을 천공하고 상기 구멍에 패스너를 설치하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 드릴 판, 드릴 건 및 패스너 삽입 건을 포함할 수 있다. 상기 드릴 판은 상기 항공기 몸체의 제1 표면에 일시적으로 부착된 판 몸체, 상기 판 몸체를 통해 상기 항공기 몸체의 제1 표면으로 연장되는 개구, 및 상기 구멍에 설치되는 데 필요한 패스너에 관한 패스너 정보를 제공하는, 상기 개구와 연관된 기계 판독 가능 요소를 포함할 수 있다. 상기 드릴 건은 상기 개구에 삽입되고, 상기 제1 표면에 드릴 비트로 구멍을 천공한 다음 상기 개구로부터 제거될 수 있다. 상기 패스너 삽입 건은 상기 개구에 삽입되고, 상기 구멍에 패스너를 설치할 수 있다. 상기 패스너 삽입 건은 상기 패스너 정보를 판독하는 패스너 삽입 건 판독기 요소를 포함할 수 있다.

전술한 실시예의 다양한 구현예에서, 상기 시스템은 다음 특징 중 임의의 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 패스너 정보는 상기 구멍에 설치되는 데 필요한 패스너의 필요한 패스너 유형과 필요한 패스너 크기를 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 상기 필요한 패스너 유형과 상기 필요한 패스너 크기를 상기 패스너 삽입 건 내 상기 패스너의 실제 패스너 유형과 실제 패스너 크기와 비교할 수 있고, 상기 필요한 패스너 유형과 상기 필요한 패스너 크기가 상기 실제 패스너 유형과 상기 실제 패스너 크기와 일치하지 않는 경우 상기 패스너 삽입 건을 차단할 수 있는 컴퓨터를 더 포함할 수 있다. 상기 기계 판독 가능 요소는 상기 구멍을 천공하는 방식에 관한 구멍 정보를 추가로 제공할 수 있고, 상기 구멍 정보는 상기 구멍을 천공하는 데 필요한 드릴 비트 크기를 포함할 수 있고, 상기 드릴 건은 상기 구멍 정보를 판독하는 드릴 건 판독기 요소를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터는 상기 필요한 드릴 비트 크기를 상기 드릴 건에 설치된 드릴 비트의 실제 드릴 비트 크기와 비교할 수 있고, 상기 필요한 드릴 비트 크기가 상기 실제 드릴 비트 크기와 일치하지 않는 경우 상기 드릴 건을 차단할 수 있다. 상기 시스템은 상기 구멍이 천공되었는지 여부와, 상기 패스너가 상기 구멍에 설치되었는지 여부를 기록하는 전자 메모리 요소를 더 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 차량 구조물의 구멍에 패스너를 설치하기 위한 패스너 삽입 건이 제공된다. 상기 패스너 삽입 건은 건 몸체, 동심 콜릿(concentric collet), 판독기 기구, 복수의 내부 공기 밸브 및 건 컴퓨터를 포함할 수 있다. 상기 건 몸체는 전방 부분과 후방 부분을 가질 수 있다. 상기 동심 콜릿은 상기 건 몸체의 전방 부분에 장착될 수 있고, 상기 패스너를 설치하는 동안 상기 패스너 삽입 건을 기계적으로 고정하기 위해 상기 차량 구조물의 구멍에 인접한 개구 내에서 선택적으로 확장될 수 있다. 상기 판독기 기구는 상기 건 몸체의 전방 부분과 연관될 수 있고, 상기 차량 구조물의 구멍과 연관된 기계 판독 가능 요소로부터 정보를 수신할 수 있다. 상기 복수의 내부 공기 밸브는 상기 건 몸체 내에 위치될 수 있고, 상기 패스너를 설치하는 데 사용되는 가압 공기를 선택적으로 제공할 수 있다. 상기 건 컴퓨터는 상기 건 몸체 내에 수용될 수 있고, 상기 판독기 기구를 통해 상기 정보를 수신하고, 상기 판독기 기구로부터의 정보에 기초하여 상기 패스너를 장착하고, 상기 패스너를 설치하는 데 사용되는 가압 공기를 제공하도록 상기 내부 공기 밸브들 중 하나 이상을 작동시킬 수 있다.

전술한 실시예의 다양한 구현예에서, 상기 패스너 삽입 건은 다음 특징 중 임의의 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 기계 판독 가능 요소는 상기 정보를 전자적으로 전달하거나 대안적으로 데이터베이스로부터 정보를 획득하는 데 사용될 수 있는 코드를 전달하는 무선 주파수 식별 요소일 수 있다. 상기 정보는, 상기 패스너의 유형과 크기와 같이 상기 구멍에 설치되는 패스너와, 상기 구멍에 패스너를 설치하는 방식에 관한 패스너 정보를 포함할 수 있다. 상기 패스너 삽입 건은, 상기 건 몸체에 연결되고 패스너 공급 저장소로부터 상기 건 몸체로 패스너를 전달하는 패스너 공급 튜브를 더 포함할 수 있다. 상기 패스너 삽입 건은, 상기 건 몸체를 통해 장착되고 상기 패스너 삽입 건의 작업자가 상기 건 몸체 내의 패스너를 볼 수 있게 하는 패스너 공급 창(window)을 더 포함할 수 있다.

상기 패스너 삽입 건은 상기 패스너의 단부에 충격력을 가하는 충격 기구(impact mechanism)를 더 포함할 수 있고, 상기 충격 기구는 상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제1 내부 공기 밸브에 연결된 전방 포트, 및 상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제2 내부 공기 밸브에 연결된 후방 포트를 포함하는 충격 튜브; 상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 패스너의 단부에 충격력을 가하고, 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 막대(impact rod); 및 상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 충격 막대를 타격하고 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 질량체(impact mass)를 포함할 수 있고; 상기 건 컴퓨터는 상기 전방 포트와 상기 후방 포트를 통해 상기 충격 튜브 내로 가압 공기를 선택적으로 도입함으로써 상기 충격 막대와 상기 충격 질량체를 전방과 후방으로 이동시키도록 상기 제1 및 제2 내부 공기 밸브를 제어할 수 있다.

상기 충격 기구는 상기 충격 튜브 내 충격 질량체의 위치를 검출하는 전방 및 후방 제1 유도형 센서(inductive sensor)를 더 포함할 수 있고, 상기 건 컴퓨터는 상기 전방 및 후방 제1 유도형 센서로부터 상기 충격 질량체의 위치를 수신하고, 상기 충격 튜브 내의 충격 질량체의 위치에 기초하여 상기 제1 및 제2 내부 공기 밸브를 제어할 수 있다. 상기 충격 기구는 상기 충격 튜브의 전방 단부에서 상기 충격 질량체의 위치를 검출하는 복수의 전방 제2 유도형 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 건 컴퓨터는 상기 충격 튜브의 전방 단부에서 상기 충격 질량체의 위치에 기초하여 상기 패스너가 상기 구멍에 완전히 안착된 때를 결정할 수 있다. 상기 충격 기구는 상기 전방 포트와 상기 후방 포트를 통해 상기 충격 튜브에 들어가는 가압 공기의 압력을 제어하는 하나 이상의 가변 압력 조절기를 더 포함할 수 있고, 상기 건 컴퓨터는 상기 충격 막대에 의해 상기 패스너의 단부에 가해지는 충격력을 변경하기 위해 상기 하나 이상의 가변 압력 조절기를 제어할 수 있다. 상기 충격 기구는 상기 충격 막대와 상기 충격 질량체를 재설정하기 위해 후방으로 이동하는 막대 및 질량체 후퇴기; 상기 충격 튜브의 전방 단부에 있고 상기 충격 막대의 충격력의 잔여 부분을 흡수하는 범퍼; 및 상기 충격 튜브의 전방 단부에 있는 부싱(bushing)을 더 포함할 수 있고, 상기 충격 막대는 마모를 줄이기 위해 상기 부싱을 통해 이동할 수 있다.

상기 패스너 삽입 건은 밀봉제(sealant)를 포함하는 카트리지를 포함하는 밀봉제 분배 모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 밀봉제 분배 모듈은 설치 전에 상기 패스너에 상기 밀봉제를 선택적으로 도포할 수 있고, 상기 건 컴퓨터는 상기 밀봉제의 선택적 도포를 제어할 수 있다. 상기 패스너 삽입 건은, 상기 건 몸체에 장착되고 상기 건 컴퓨터로부터 상기 패스너 삽입 건의 작업자에게 동작 정보를 시각적으로 전달하는 디스플레이 기구; 및 상기 건 몸체에 장착되고 상기 패스너 삽입 건의 작업자로부터 상기 건 컴퓨터로 동작 정보의 입력을 용이하게 하는 작업자 인터페이스를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 내용 란은 본 발명의 핵심적인 특징을 식별하려고 의도된 것도 아니고, 청구범위를 제한하는 데 사용하려고 의도된 것도 아니다. 본 발명의 이들 및 다른 양태는 아래에서 보다 상세히 설명된다.

본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다.
도 1은 차량 구조물에 구멍을 천공하고 구멍에 패스너를 설치하기 위한 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면으로서, 시스템은 드릴 판, 드릴 건, 패스너 전달 서브시스템 및 패스너 삽입 건을 포함하는 것을 도시한다.
도 2는 차량 구조물에 위치된 도 1의 시스템의 드릴 판 구성요소의 일 구현예의 평면도이다.
도 3은 차량 구조물에 위치된 것으로 도시된 도 2의 드릴 판의 사시도이다.
도 4는 다수의 드릴 판 구성요소를 포함한 도 1의 시스템의 일 구현예의 사시도이다.
도 5a는 도 4의 구현예의 제1 버전의 횡단면 입면도이다.
도 5b는 도 4의 구현예의 제2 버전의 횡단면 입면도이다.
도 5c는 도 4의 구현예의 제3 버전의 횡단면 입면도이다.
도 6은 도 1의 시스템의 드릴 건 구성요소의 측면도이다.
도 7은 도 1의 시스템의 패스너 삽입 건 구성요소의 제1 부분 파단 사시도이다.
도 8은 도 7의 패스너 삽입 건의 제2 부분 파단 사시도이다.
도 9는 도 7의 패스너 삽입 건의 횡단면 사시도이다.
도 10은 도 7의 패스너 삽입 건의 충격기(impactor) 서브 구성요소의 횡단면 입면도로서, 충격기는 후퇴된 위치에 있는 것을 도시한다.
도 11은 도 10의 충격기의 횡단면 입면도로서, 충격기는 중간 위치에 있는 것을 도시한다.
도 12는 도 10의 충격기의 횡단면 입면도로서, 충격기는 전방 위치에 있는 것을 도시한다.
도 13a는 충격 사이클을 제어하기 위한 제1 유도형 센서를 도시하는, 도 11의 충격기의 일 구현예의 횡단면 입면도이다.
도 13b는 패스너 높이를 결정하기 위한 제2 유도형 센서를 도시하는, 도 11의 충격기의 일 구현예의 횡단면 입면도이다.
도 14는 밀봉제 분배 모듈 구성요소를 도시하는, 도 7의 패스너 삽입 건의 횡단면 사시도이다.
도 15는 도 14의 밀봉제 분배 모듈의 제1 서브 구성요소의 사시도이다.
도 16은 도 14의 밀봉제 분배 모듈의 제2 서브 구성요소의 사시도이다.
도 17은 도 1의 패스너 전달 서브시스템의 패스너 삽입 건 구성요소 및 패스너 공급 튜브 구성요소의 부분 횡단면 측면도이다.
도 18은 드릴 판의 사용 및 동작에 수반된 단계의 흐름도이다.
도 19는 패스너 분배 서브시스템의 사용 및 동작에 수반된 단계의 흐름도이다.
본 도면은 도면이 묘사하는 특정 실시예로 본 발명을 제한하려고 의도된 것이 아니다. 본 도면이 반드시 축척에 맞는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 대한 이하의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다. 실시예는 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시하기에 충분할 만큼 상세히 본 발명의 양태를 설명하려고 의도된 것이다. 다른 실시예도 사용될 수 있고, 청구범위를 벗어나지 않고 변경이 이루어질 수 있다. 따라서 이하의 설명은 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위와 함께 청구범위에 부여된 균등 범위에 의해서만 한정된다.

본 설명에서, "일 실시예", "실시예" 또는 "실시예들"이라는 언급은 언급된 특징 또는 특징들이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 본 설명에서 "일 실시예", "실시예" 또는 "실시예들"이라는 별개의 언급은 반드시 동일한 실시예를 말하는 것은 아니며, 구체적으로 언급되지 않는 한, 상호 배타적인 것이 아니다. 구체적으로, 일 실시예에서 설명된 특징, 구성요소, 동작, 단계 등은 다른 실시예에도 포함될 수 있으나 반드시 포함되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 특정 구현은 본 명세서에 설명된 실시예의 다양한 조합 및/또는 통합을 포함할 수 있다.

광범위하게, 실시예는 항공기 동체 또는 기타 항공 우주 또는 차량 몸체 또는 구조물에 구멍을 천공하고 구멍에 패스너를 전달, 밀봉, 삽입 및 설치하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 실시예는 종래 기술에 비해 더 높은 품질과 더 낮은 비용을 유리하게 결합시키고 부적절한 구멍 천공 또는 패스너 설치와 관련된 결함을 90%까지 유리하게 감소시킬 수 있는 솔루션을 제공한다. 이는 몸체 또는 기타 구조물의 표면을 보호하고, 적절한 구멍 천공 및 패스너 파라미터, 스마트 천공 건, 스마트 패스너 삽입 건 및 전반적인 품질 관리 기구를 식별하는 스마트 드릴 판의 조합으로 달성된다. 작업자는 더 이상 몸체의 수백 또는 수천 개의 위치에 대한 구멍 직경, 패스너 유형 및 그립 길이와 같은 정보를 기억할 필요가 없으므로 훈련 시간이 수 개월에서부터 1주일로 단축될 수 있다.

도 1을 참조하면, 항공기 동체 또는 기타 항공 우주 또는 차량 몸체 또는 구조물(32)에 구멍을 천공하고 구멍에 패스너를 전달, 밀봉, 삽입 및 설치하도록 구성된 시스템(30)의 일 실시예가 도시되어 있다. 시스템(30)은 하나 이상의 드릴 판(34), 드릴 건(36), 패스너 전달 서브시스템(38), 패스너 삽입 건(40), 및 시스템 컴퓨터(42) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

또한 도 2와 도 3을 참조하면, 하나 이상의 드릴 판(34)은 구조물(32)에 일시적으로 부착되거나 구조물에 물리적으로 위치하고, 구조물(32)에 구멍을 천공할 때 드릴 건(36)의 동작을 알리고 물리적으로 안내하고, 패스너를 구멍에 설치할 때 패스너 삽입 건(40)의 동작을 알리고 물리적으로 안내하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 각각의 드릴 판(34)은 판 몸체(46), 구멍을 천공하고 패스너를 설치할 수 있게 하는 하나 이상의 개구(48), 및 이 개구(48)와 연관된 하나 이상의 기계 판독 가능 요소(50)를 포함할 수 있다.

판 몸체(46)는 그 기능을 수행하는 데 원하거나 필요한 실질적으로 임의의 적절한 형상을 가질 수 있으며, 탄소 섬유 강화 수지 또는 알루미늄과 같은 실질적으로 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있고, 3차원 인쇄 또는 컴퓨터 제어 밀링 기술과 같은 실질적으로 임의의 적절한 기술을 사용하여 구성될 수 있다. 적어도 일부 응용의 경우 3차원 인쇄를 통해 비용, 조립, 유지 관리, 크기 및 무게를 줄일 수 있다. 판 몸체(46)는 천공 및 패스너 설치 공정 동안 발생할 수 있는 구조물의 표면이 손상되는 것을 피하기 위해 구조물(32) 상의 위치에 물리적으로 위치될 수 있다. 판 몸체(46)는 느슨해지는 것에 저항하기 위해 부싱과 기계적 기구(예를 들어, WedgeLocks^TM)를 통한 구멍 위치 지정/매핑 협약과 같은 실질적으로 임의의 적절한 기술을 사용하여 구조물(32)에 일시적으로 부착될 수 있다. 판 몸체(46)는 판 몸체(46)를 통해 연장되는 하나 이상의 개구(48)를 제공할 수 있고, 이 개구를 통해 구멍을 천공할 수 있고 구조물(32)에 패스너를 설치할 수 있다. 특정 응용을 위해 원하거나 필요에 따라, 개구(48)는 비교적 근접한 공차를 가질 수 있다.

하나 이상의 기계 판독 가능 요소(50)는 구멍을 천공하고 패스너를 설치하는 것과 관련된 정보를 저장하고 전달하도록 구성될 수 있다. 이러한 정보는 드릴 비트의 크기; 드릴 속도; 패스너의 유형, 크기 또는 그립 길이; 스택 재료에 의한 드릴 공급물; 냉각제를 사용할지 여부; 해머 시간; 및 밀봉제를 도포할지 여부를 포함할 수 있다. 기계 판독 가능 요소(50)는 실질적으로 임의의 적절한 기계 판독 가능 기술을 사용할 수 있다. 본 명세서에서는 일반적으로 무선 주파수 식별(RFID) 요소로 설명되지만, 기계 판독 가능 요소는 대안적으로 예를 들어 판독 가능 바코드 또는 QR(quick response) 코드일 수 있다.

RFID 요소(50)는 개구(48)에 근접한 판 몸체(46)에 내장되거나 판 몸체의 표면에 적용될 수 있다. RFID 요소(50)와 그 대응하는 개구(48) 사이의 실제 거리는 RF 신호의 강도와 같은 인자에 의존할 수 있다. 일 구현예에서, 각각의 개구는 자기 자신의 RFID 요소와 연관될 수 있는 반면, 다른 구현예에서, 일부 또는 모든 개구는 단일 RFID 요소와 연관될 수 있다. 아래에서 보다 자세히 논의되는 바와 같이, 드릴 건(36) 및 패스너 삽입 건(40)과 같은 시스템(30)의 다른 요소는 RFID 요소(50)에 저장된 정보를 판독하도록 구성된 판독기 기구를 포함할 수 있고, 이 정보를 사용하여 천공 및 설치 공정이 오류 없이 수행되는 것을 보장할 수 있다. 일 구현예에서, 이 정보는 RFID 요소(50)에 저장될 수 있는 반면, 다른 구현예에서, 이 정보는 전자 메모리 요소(54)에 저장될 수 있고, RFID 요소(50)는 전자 메모리 요소(54)로부터 정보에 전자적으로 액세스하는 데 사용될 수 있는 식별 코드(예를 들어, 24비트 영숫자 식별자)를 제공할 수 있다. 일 구현예에서, RFID 요소(50)는, 드릴 건(36) 및 패스너 삽입 건(40)과의 전자적 상호작용을 통해, 구멍이 천공되었는지 여부와, 패스너가 각각의 개구(48)를 통해 설치되었는지 여부를 결정하도록 추가로 구성될 수 있으며, 이 정보는 전자 메모리 요소(54)에 저장될 수 있다.

일 구현예에서, 각각의 RFID 요소(50)는 송신기 및 통합 안테나를 포함할 수 있고, 각각의 판독기 기구(56, 110)는 수신기 및 통합 안테나를 포함할 수 있는 반면, 다른 구현예에서는, RFID 요소(50)와 판독기 기구(56, 110)는 모두 양방향 통신을 위한 트랜시버 및 통합 안테나를 포함할 수 있다. RFID 요소(50)와 판독기 기구(56, 110)의 송신 전력, 안테나 설계, 및 다른 양태는 특정 응용을 위해 최적화될 수 있다. 하나의 예시적인 응용에서, 판독기 기구(56, 110)의 송신 전력 및 안테나 설계는 임의의 방향으로 개구(48)의 대략 12밀리미터 내에서 RFID 요소(50)를 판독하도록 최적화될 수 있다. 개구(48)가 서로 매우 근접하면, 특정 RFID 요소(50)는 여러 상이한 개구 위치로부터 판독될 수 있다. 일 구현예에서, 판독기 기구가 특정 개구로부터 하나를 초과하는 RFID 요소(50)를 판독하는 경우, 시스템(30)은 RFID 요소(50)의 그룹과 가장 강하게 상관되는 개구(48)가 어느 것인지를 결정할 수 있고, 전자 메모리 요소(54)로부터의 정보에 기초하여 진행할 수 있다.

또한 도 4 내지 도 5c를 참조하면, 다른 실시예에서, 시스템(30)은 각각의 구멍 및 패스너에 대해 2개의 드릴 판(34A, 34B)을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 구조물(32)은 다수의 층을 가질 수 있고, 제1 드릴 판(34A)은 다층 구조물(32)의 제1 표면(예를 들어, 내부)에 위치될 수 있고, 제2 드릴 판(34B)은 제1 및 제2 판(34A, 34B)이 서로 정렬되도록 다층 구조물(32)의 제2 표면(예를 들어, 외부)에 위치될 수 있다. 그런 다음 제1 및 제2 판(34A, 34B)은 구멍을 보다 정확히 천공하고 다수의 층을 통해 패스너를 삽입하는 것을 용이하게 하기 위해 구조물(32)의 다수의 층을 함께 압축 및 클램핑하는 방식으로 구조물(32)을 통해 함께 체결되거나 구조물(32)의 제자리에 일시적으로 고정될 수 있다.

관련된 실시예에서, 시스템(30)은 각각의 구멍 및 패스너에 대해 2개의 드릴 판(34A, 34B)을 사용할 수 있으며, 여기서 패스너는 리벳이다. 보다 구체적으로, 제1 드릴 판(34A)은 (하나의 또는 다수의 층을 가질 수 있는) 구조물(32)의 제1 표면 상에 위치될 수 있고, 제2 드릴 판(34B)은 제1 및 제2 판(34A, 34B)이 서로 정렬되도록 구조물(32)의 제2 표면 상에 위치될 수 있다. 그런 다음 제1 및 제2 판(34A, 34B)은 구조물(32)을 통해 함께 체결되거나, 구조물(32)의 제자리에 일시적으로 고정될 수 있다.

항공 우주 구조물을 리벳팅하는 것은 특정 문제를 제시한다. 선행 기술의 공정은 완전히 수동이며, 구조물의 각 측에 한 명씩 두 명의 기술자가 필요하다. 하나의 기술자가 적절한 리벳을 선택하여 삽입한 다음 적절한 세트의 리벳 해머를 사용하여 리벳을 형성한다. 다른 기술자는 버킹 바(bucking bar)를 사용하여 표면을 제공하여 해머가 작동할 때 리벳을 형성한다. 이를 위해서는 두 명의 기술자가 서로 동작을 인식하고 동기화하면 외판 품질 결함을 피할 수 있다.

일 실시예에서, 전술한 드릴 판(34A, 34B)을 사용할 수 있고, 구조물(32)에 구멍을 자동으로 천공하고 카운터싱크(countersink)를 설정하는 드릴에 의해 천공 및 카운터싱크 작업을 수행할 수 있는 개선된 수동 공정이 제공된다. 드릴 판(34A, 34B)은 유리하게는 외판을 보호하고 구멍을 정확히 위치시킨다.

드릴 판(34B)이 부착되는 동안 구멍에 리벳(R)을 배치하는 것을 용이하게 하기 위해 배치 디바이스를 사용할 수 있다. 일 구현예에서, 배치 디바이스는 드릴 판(34B)의 개구(48)에 슬립으로 끼워지는 부싱일 수 있다. 배치 디바이스는 리벳(R)과 대략 동일한 크기의 내부 직경을 가질 수 있으며, 이에 의해 리벳(R)이 뒤집히거나 회전하지 않고 드릴 판(34B)을 통해 카운터싱크 구멍으로 이동할 수 있다. 다른 구현예에서, 배치 디바이스는 리벳(R)을 잡고 구속하는 하나 이상의 핑거(finger)를 가질 수 있고, 이에 의해 리벳(R)을 구멍에 수동으로 배치할 수 있다.

드릴 판(34B)의 개구(48)에 슬립으로 끼워지는 직경으로 회전되고 리벳 해머와 호환되는 리벳 세트를 사용할 수 있다. 드릴 판(34B)의 개구는 리벳 세트가 구조물(32)에 놓일 때 리벳(R)의 상부에 직접 리벳 세트를 정렬할 수 있다. 이는 충격 사이클 동안 리벳 해머를 유리하게 구속하여 외판 압흔, 긁힘 또는 부적절하게 설정된 리벳을 유발할 수 있는, 중심에서 벗어나거나 정렬되지 않거나 통제 안 된 리벳 해머의 결함을 줄임으로써 외판 품질을 개선한다.

외부 드릴 판(34B)만을 포함할 수 있는 일 구현예에서, 구조물(32)의 반대쪽에 있는 제2 기술자는 제1 기술자가 리벳을 설정하는 것과 동시에 실질적으로 통상적인 버킹 바를 사용할 수 있다. 도 5a에 도시된 다른 구현예에서, 내부 드릴 판(34A)은 각각의 리벳(R)을 버킹하는 데 사용될 수 있으며, 이는 유리하게는 제2 기술자의 필요성을 감소시키거나 제거할 수 있다. 내부 드릴 판(34A)은 외부 드릴 판(34B)으로부터 구조물(32)의 반대쪽에 위치될 수 있고, 리벳(R)을 형성하는 데 필요한 반력을 제공하도록 구성될 수 있다. 내부 드릴 판(34A)은 버킹 바의 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따라 유리하게는 단일 기술자가 외판 품질 결함의 수를 줄이면서 리벳을 설치할 수 있다. 또한, 드릴 내부 판(34A)을 사용하면 제2 기술자에 의해 일상적으로 흡수되는 충격을 감소하거나 제거할 수 있다.

내부 드릴 판(34A)은 리벳이 배치될 위치에 포켓 형성 영역(202)을 갖는 얇은 금속(예를 들어, 알루미늄 또는 강철) 판을 포함하는 실질적으로 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 이러한 각각의 위치에서 내부 드릴 판(34A)의 관성은 리벳(R)을 형성하도록 리벳 해머의 충격에 대해 반력을 제공한다.

도 5b를 참조하면, 다른 구현예에서, 내부 드릴 판(34A)은 리벳(R)이 배치될 각 위치에 스프링 장착된 질량체를 갖는 3차원적 인쇄되거나 기계 가공된 판의 형태를 취할 수 있다. 스프링(204)과 질량체(206)는 해머의 각각의 충격 시 리벳(R)과 접촉을 보장하는 충격 속도로 조율될 수 있다. 이것은 단일 자유도를 갖는 진동 시스템을 가정함으로써 달성될 수 있고, 시스템의 고유 진동수는 스프링(204) 또는 질량체(206)를 수정함으로써 조정된다. 스프링(204)은 초기 선 응력을 제공하도록 절단되고 접힌 판금일 수 있고, 질량체(206)는 판금의 플랜지에 부착될 수 있고, 리벳(R)을 위한 형성 표면으로서 작용할 수 있다.

도 5c를 참조하면, 관련된 구현예에서, 스프링과 연관되기보다는, 각각의 질량체(206)는 액추에이터(208)와 연관될 수 있다. 질량체(206)는 리벳(R)의 형성 표면으로서 작용할 수 있고, 액추에이터(208)는 원하거나 필요한 접촉력을 제공할 수 있다. 일 버전에서, 액추에이터(208)는 공압 스프링 효과뿐만 아니라 공칭 힘을 가하도록 구성된 공압 액추에이터일 수 있다. 공기압과 질량체(206)는 충격 동안 질량체(206)와 리벳(R) 사이의 접촉을 유지하도록 변경될 수 있다. 다른 버전에서, 액추에이터(208)는 유압 액추에이터일 수 있고, 질량체(206)와 그 연관된 액추에이터 위치는 유압식으로 결합될 수 있다. 이에 의해 형성 표면이 주변 질량체와 반강체로 힘 결합될 수 있고, 여기서 하나의 질량체의 움직임은 힘/움직임을 주변 질량체로 전달한다. 이것은 공압 버전에 비해 유리하게는 무게와 복잡성을 줄일 수 있다.

다른 실시예에서, 전술한 드릴 판(34A, 34B)을 사용할 수 있는 반자동화 또는 완전 자동화 공정이 제공된다. 일반적으로 이 공정은 기술자가 휴대용 리벳 삽입 건(예를 들어, 아래에서 설명된 패스너 삽입 건(40))을 드릴 판(34B)에 잠그고 단일 버튼을 눌러 (1) 구멍과 원하거나 필요한 리벳의 유형을 식별하고, (2) 패스너 공급 시스템(예를 들어, 아래에서 설명된 패스너 전달 서브시스템(38))으로부터 리벳을 호출하고, (3) 리벳을 받아 장착하여 구멍에 배치하고, (4) 다수회 충격을 통해 리벳을 형성할 수 있는 것을 수반한다.

일 구현예에서, 리벳 삽입 건(40)은 알루미늄 및 티타늄 리벳과 함께 사용하기 위한 리벳 세트의 충격 사이클을 모방하도록 구성될 수 있다. 리벳 삽입 건(40)의 동작 중 일부 또는 전부는 다음 버킹 기술 중 하나 이상을 수용하도록 전자적으로 제어될 수 있다. 일 구현예에서, 리벳 삽입 건(40)은 동심 콜릿(112)을 사용하여 드릴 판(34B)에 고정될 수 있다. 이에 의해 리벳(R)에 직접 가해지는 힘을 더 잘 제어할 수 있고, 이에 리벳 직경과 그립 길이에 기초하여 일정한 충격 지속 시간 또는 충격 횟수를 통해 리벳(R)을 반복 가능하게 형성하는 것을 촉진할 수 있다.

수정된 버킹 바는 리벳(R)과 접촉할 때 신호를 제공하기 위해 제어 시스템(예를 들어, 시스템 컴퓨터(42) 또는 패스너 삽입 건 컴퓨터(98), 이들은 모두 아래에 설명됨)에 통합될 수 있다. 이 신호는 충격 공정을 시작할 때를 나타내는 동기화된 피드백을 제공하기 위해 리벳 삽입 건(40)과 함께 사용될 수 있다. 대안적으로, 내부 드릴 판(34A)은 리벳(R)을 임의의 구멍에 형성할 수 있게 하는 내부 버킹 판으로서 기능할 수 있다. 다른 구현예에서, 리벳(R)의 양측에 있는 전자적으로 활성화되는 충격 모듈((118)(아래에 설명됨), 206/208(위에서 설명됨))은 리벳(R)에 동시에 충격을 가하도록 조정될 수 있다. 드릴 판(34A, 34B)과 리벳 삽입 건(40)은 구멍을 식별하고 원하거나 필요한 리벳(R)을 호출할 수 있다. 내부 드릴 판(34A)은 잠금 가능한 부싱을 갖는 전술한 외부 드릴 판(34B)과 유사하게 구성될 수 있다. 리벳 삽입 건(40)의 충격 모듈(118)이 전자 밸브를 통해 완전히 프로그래밍 가능하기 때문에, 리벳(R)의 각 측에 있는 충격 모듈(118, 206/208)은 동기화되어 동시에 또는 프로그래밍된 오프셋으로 충돌할 수 있다. 이에 의해 구조물 자체로가 아니라 양측으로부터 리벳에 작용하는 힘에 따라 리벳(R)을 형성할 때 제어를 유리하게는 증가시켜 품질을 향상시킬 수 있다.

동작 시, 내부 및 외부 드릴 판(34A, 34B)과 각각의 제1 및 제2 기술자는 구조물(32)의 양측에 위치될 수 있다. 리벳 삽입 건(40)은 외부 드릴 판(34B)에 위치될 수 있고, 각각의 구멍과 연관된 RFID 요소(50)를 판독할 수 있고, 원하거나 필요한 리벳(R)을 호출하고, 리벳(R)을 구멍에 배치할 수 있다. 제2 독립형 충격 모듈(206/208)은 내부 드릴 판(34A) 상에 위치될 수 있고, 리벳 삽입 건(40)과 전자적으로 동기화될 수 있다. 특정 리벳에 대한 충격 파라미터는 리벳 삽입 건(40)의 건 컴퓨터(98)와 제2 충격 모듈(210)의 모듈 컴퓨터(210)에 모두 로딩될 수 있다. 컴퓨터(98, 210)는 동기화되고, 리벳(R)을 형성하도록 프로그래밍된 오프셋으로 또는 동시에 리벳(R)에 충격을 가하도록 서로 동기화 상태로 충격 사이클을 시작할 수 있다.

또한 도 6을 참조하면, 드릴 건(36)은 패스너를 수용하도록 구조물(32)에 구멍을 천공하기 위해 드릴 판(34)과 협력하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 드릴 건(36)은 본 명세서에서 달리 설명되지 않는 한, 설계 및 동작 면에서 실질적으로 통상적인 것일 수 있다.

일 실시예에서, 드릴 건(36)은 드릴 건 판독기 기구(56), 드릴 건 디스플레이(58), 및 드릴 건 컴퓨터(60)를 포함할 수 있다. 드릴 건 판독기 기구(56)는 드릴 판(34)의 개구(48) 구멍과 연관된 RFID 요소(50)에 저장된 구멍 정보를 판독하고, 구멍 정보에 기초하여 천공할 구멍의 크기, 깊이 및 기타 관련 특성을 결정하도록 구성될 수 있다. 드릴 건 디스플레이 디바이스(58)는 드릴 건(36)의 작업자가 고려할 구멍 정보 또는 기타 관련 정보를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 드릴 건 컴퓨터(60)는 구멍 정보를 드릴 건(36)의 설정(예를 들어, 설치된 드릴 비트(60), 천공의 설정 깊이)과 비교하고, 구멍 정보가 드릴 건(36)의 설정에 올바르게 반영되지 않은 경우 드릴 건(36)을 자동으로 중단(shut-off) 또는 차단하여, 구멍을 천공할 때 오류를 피하도록 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 이 기능은 드릴 건(36)과 통신하는 시스템 컴퓨터(42)에 의해 수행될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 패스너 전달 서브시스템(38)은 패스너 삽입 건(40)에 패스너를 저장, 추적 및 전달하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 패스너 전달 서브시스템(38)은 다수의 직경 및 그립 길이의 패스너를 관리하고, 원하거나 필요에 따라 패스너를 패스너 삽입 건(40)에 공급하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 패스너 전달 서브시스템(38)은 패스너를 다수의 설치 위치(즉, 다수의 패스너 삽입 건(40))로 전달하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 패스너 삽입 건(40)에 링크된 패스너 전달 서브시스템(38)은 시간당 대략 5,000개의 하이록(hi-lok) 패스너를 전달하고 습식 설치하도록 구성될 수 있다. 이러한 처리량 속도를 충족하기 위해, 패스너 전달 서브시스템(38)에 연결된 18개의 패스너 삽입 건(40)이 있을 수 있다. 패스너 전달 서브시스템(38)에 부착된 각각의 패스너 삽입 건(40)은 6초 이내에 패스너를 호출하고, 수신하고, 설치할 수 있다.

패스너 전달 서브시스템(38)의 일 실시예는 캐비닛(cabinet)(64), 랙(rack)(66), 하나 이상의 패스너 카세트(cassette)(68), 공압식 카세트 유니온(union)(70) 및 잠금 기구(72), 레일(74), 통합기(76), 전환기(78), 부스터(80), 디스플레이 디바이스(82), 및 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터(84)를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 패스너 서브시스템은 패스너가 패스너 카세트(68)로부터 패스너 삽입 건(40)으로 이동할 때 패스너의 위치를 모니터링하기 위해 패스너 전달 서브시스템(38) 내에 또는 이 패스너 전달 서브시스템에 걸쳐 위치된 하나 이상의 센서(86)를 더 포함할 수 있다.

캐비닛(64)은 하나 이상의 (예를 들어, 대략 2개 내지 4개, 또는 3개의) 랙(66)을 수용하도록 구성될 수 있고, 각각의 랙(66)은 하나 이상의 (예를 들어, 대략 15개 내지 20개, 또는 18개의) 카세트 또는 다른 패스너 공급 저장소(68)를 유지할 수 있다. 카세트(68)는 기존의 상업적으로 입수 가능한 카세트 또는 수정되거나 맞춤 설계된 기술일 수 있다. 일 구현예에서, 각각의 카세트는 패스너 카세트 및 그 내용물에 관한 카세트 정보를 저장하고 전달하도록 구성된 RFID 또는 다른 기계 판독 가능 요소를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 캐비넷(64)은 패스너 전달 서브시스템(38)을 위한 다른 구성요소 및 제어부를 모두 수용하거나 이들에 연결될 수 있다.

카세트(68)가 랙(66)에 장착되면 카세트는 공압식 카세트 유니온(70)과 맞물릴 수 있다. 공압식 카세트 유니온(70)은 카세트(68)에 가압 공기를 공급하도록 구성될 수 있다. 래치 구성요소를 포함할 수 있는 잠금 기구(72)는 카세트(68)와 맞물려 작업자가 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터(84)로부터 카세트의 방출을 요청함이 없이 카세트가 제거되는 것이 방지되도록 공압식 카세트 유니온(70)에 통합될 수 있다. 이 기능은 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터(84)가 캐비닛(64)에 장착된 패스너 카세트의 수량 및 유형을 정확히 추적하는 것을 용이하게 한다. 근접 센서(90)는 카세트(68)가 이 위치에 장착되었는지 또는 장착되지 않았는지를 확인하기 위해 각각의 카세트 위치에 통합될 수 있다.

레일(74)은 카세트(68) 상의 RFID 또는 다른 기계 판독 가능 요소로부터 카세트 정보를 판독하고, 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터(84)에 카세트 정보를 보고하도록 구성된 판독기 기구(92)를 포함할 수 있고, 이 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터는 카세트 정보를 저장, 추적 및 보고할 수 있다. 레일(74)은 카세트(68)를 잠금 및 잠금 해제할 때 잠금 기구(72)와 협력하도록 더 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 공압 실린더가 레일(74)에 통합될 수 있으며, 여기서 공압 실린더는 잠금 기구(72)를 개방하도록 연장되거나 작동된다. 잠금 기구(72)가 해제될 때, 토출기(ejector) 기구(예를 들어, 하나 이상의 추가 공압 실린더)가 공압 카세트 유니온(70)으로부터 카세트(68)를 방출하도록 연장되거나 작동될 수 있다. 이 기능을 통해 작업자는 방출된 카세트가 어느 것인지를 시각적으로 식별할 수 있고, 또한 랙(66)으로부터 방출된 패스너 카세트를 쉽게 제거할 수 있다.

통합기(76)는 각 카세트(68)의 출력으로부터 패스너를 수용하고 모든 카세트(68)의 출력을 공통 스트림으로 통합하고 이를 전환기(78)로 전달하도록 구성될 수 있다. 전환기(78)는 통합기(76)로부터 패스너의 스트림을 수신하고 개별 패스너를 하나 이상의 출력으로 안내하도록 구성될 수 있으며, 각각의 출력은 패스너 삽입 건(40) 중 하나로 이어진다. 전환기(78)는 서보 모터에 의해 직접 구동될 수 있다. 링 센서를 사용하여 패스너가 출력을 통과했는지 확인할 수 있다. 링 센서로부터의 신호는 패스너를 최소 속도(예를 들어, 초당 약 40피트 내지 80피트, 또는 초당 약 58피트)로 공압으로 가속시키도록 구성될 수 있는 부스터(80)를 활성화할 수 있다. 링 센서로부터의 신호는 또한 스트림에서 그 다음 패스너를 처리하도록 전환기(78)에 지시할 수 있다. 패스너 삽입 건(40)에서 패스너가 검출되면 부스터(80)는 턴오프될 수 있다.

전환기(78)의 출력은 패스너 공급 튜브(94)를 통해 패스너 삽입 건(40)에 직접 부착될 수 있다. 튜브 길이는 실질적으로 임의의 원하거나 필요한 길이(예를 들어, 일부 경우에는 100피트 이상)일 수 있으므로 패스너의 속도는 원하는 패스너 설치 시간(예를 들어, 대략 3초 내지 9초, 또는 6초)을 달성하는 인자일 수 있다.

비교적 높은 정도의 마모를 경험하는 전환기(78)의 임의의 표면은 빠르고 쉽게 교체될 수 있도록 설계될 수 있다.

디스플레이 디바이스(82)는 시스템(30)의 작업자가 고려하기 위한 카세트 및 패스너 정보를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터(84)는 패스너 전달 서브시스템(38)을 통해 패스너의 이용 가능성 및 패스너의 움직임을 모니터링하고, 필요한 패스너를 이용할 수 없는 경우 또는 패스너의 움직임에 문제가 있는 경우 패스너의 전달을 자동으로 중단하거나 차단하도록 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 이 기능은 시스템 컴퓨터(42)에 의해 수행될 수 있다. 중단 또는 다른 차단이 발생하는 경우 중단 또는 다른 차단의 이유는 문제 수정을 용이하게 하기 위해 디스플레이 디바이스(82)를 통해 전달될 수 있다.

또한 도 7 내지 도 16을 참조하면, 패스너 삽입 건(40)은 전환기(78)로부터 패스너 공급 튜브(94)를 통해 패스너를 수용하고, 드릴 판(34)의 개구(48) 중 하나를 통해 구조물(32)에 미리 천공된 대응하는 구멍에 각각의 패스너를 설치하도록 구성될 수 있다. 패스너 삽입 건(40)의 일 실시예는 건 몸체(96); 패스너 삽입 건 컴퓨터(98), 디스플레이 디바이스(100), 작업자 인터페이스(102); 패스너 공급 창(104); 하나 이상의 전자 공기 밸브(106); 내부 공기 전달 서브시스템(108); 판독기 기구(110); 동심 콜릿(112); 동심 콜릿 및 사이클 시작 버튼(114); 충격 기구(118); 및 밀봉제 분배 모듈(120)을 포함할 수 있다.

건 몸체(96)는 패스너 삽입 건(40)의 다른 구성요소를 수용하거나 물리적으로 지지하도록 구성될 수 있다. 건 몸체(96)는 그 기능을 수행하는 데 원하거나 필요한 실질적으로 임의의 적절한 형상을 가질 수 있고, 탄소 섬유 강화 수지 또는 알루미늄과 같은 실질적으로 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있고, 3차원 인쇄 또는 컴퓨터 제어 밀링 기술과 같은 실질적으로 임의의 적절한 기술을 사용하여 구성될 수 있다. 적어도 일부 응용의 경우 3차원 인쇄를 통해 비용, 조립, 유지 관리, 크기 및 무게를 줄일 수 있다. 건 몸체(96)는 내부 공기 전달 서브시스템(108)의 공압 라인을 위한 내부 포팅(porting)을 포함할 수 있다.

판독기 기구(110)는 드릴 판(34)의 RFID 또는 다른 기계 판독 가능 요소(50)로부터 정보를 판독하거나 수신하거나 RFID 또는 다른 기계 판독 가능 요소와 정보를 교환하도록 구성될 수 있다. 기계 판독 가능 요소(50)가 RFID 요소인 일 구현예에서, 판독기 기구(110)는 RFID 판독기 기구일 수 있다. 정보는 패스너 삽입 건 컴퓨터(98)에 제공될 수 있다.

패스너 삽입 건 컴퓨터(98)는, 예를 들어, 드릴 판(34) 상의 기계 판독 가능 요소(50)로부터 정보를 감지하고 판독하고, 내부 공기 밸브를 작동시키고, 패스너를 공급하고, 해머질을 수행하고, 밀봉제를 도포하고, 기타 동작을 수행하는 것과 같은, 패스너 삽입 건(40)의 동작의 일부 또는 모든 양태를 제어하도록 구성될 수 있다. 패스너 삽입 건 컴퓨터(98)는 관련 정보를 수신하거나 송신하기 위해 다른 시스템, 기계류 또는 데이터베이스와 무선 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 디바이스(100)는 관련 동작 정보를 패스너 삽입 건(40)의 작업자에게 시각적으로 전달하도록 구성될 수 있다.

일 구현예에서, 패스너 삽입 건 컴퓨터(98)는 패스너 정보를 패스너 삽입 건(40)의 설정과 비교하고, 패스너 정보가 패스너 삽입 건(40)의 설정에 올바르게 반영되지 않은 경우 패스너 삽입 건(40)을 자동으로 중단하거나 차단하여 패스너를 선택하고 구멍에 삽입할 때의 오류를 피하도록 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 이 기능은 시스템 컴퓨터(42)에 의해 수행될 수 있다.

디스플레이 디바이스(100)는 실질적으로 임의의 적절한 디스플레이 기술을 사용할 수 있고, 예를 들어, 달리 통상적인 2포인트 2인치 디스플레이(two-point two-inch display)일 수 있다. 작업자 인터페이스(102)는 작업자가 패스너 삽입 건 컴퓨터(98)에 입력을 제공할 수 있도록 구성될 수 있다. 작업자 인터페이스(102)는 실질적으로 임의의 적절한 인터페이스 기술(예를 들어, 키패드)을 사용할 수 있다. 일 구현예에서, 디스플레이 디바이스(100)는 작업자 인터페이스(102)의 기능을 수행하는 터치 감지 인터페이스 기술을 포함할 수 있다.

패스너 공급 창(104)은 패스너 삽입 건(40)을 통한 패스너의 움직임을 시각적으로 관찰하는 것을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 패스너 공급 창(104)은 작업자가 각각의 패스너의 움직임을 시각적으로 직접 관찰할 수 있도록 투명한 재료를 포함할 수 있다.

전자 공기 밸브(106)는 동작을 수행하는 데 원하거나 필요한 가압 공기를 패스너 삽입 건(40)에 전달하도록 선택적으로 열리고, 공기를 차단하도록 선택적으로 닫히도록 구성될 수 있다. 내부 공기 전달 서브시스템(108)은 다른 구성요소(예를 들어, 충격 기구(118))에 의해 사용하기 위해 패스너 삽입 건(40) 내의 공기 밸브(106)로부터 가압된 공기를 분배하도록 구성될 수 있다.

동심 콜릿(112)은 패스너의 실제 삽입 동안 제 위치에 패스너 삽입 건(40)을 기계적으로 고정하기 위해 드릴 판(34)의 개구(48) 내로 삽입된 후 개구(48) 내로 동심 콜릿(112)을 확장시키도록 작동될 수 있도록 구성될 수 있다. 패스너가 삽입되면, 동심 콜릿(112)은 수축되고 패스너 삽입 건(40)이 개구(48)로부터 인출될 수 있도록 작동될 수 있다. 일 구현예에서, 동심 콜릿(112)은 일반적으로 설계 및 동작에 있어 통상적인 것일 수 있다. 동심 콜릿 및 사이클 시작 버튼(114)은 각각 동심 콜릿(112)을 작동시키고 패스너를 구멍에 삽입하는 공정을 개시하기 위해 패스너 삽입 건(40)의 작업자에 의해 작동되도록 구성될 수 있다.

특히 도 9 내지 도 13b를 참조하면, 충격 기구(118)는 구조물(32)의 구멍 내로 패스너를 구동하기 위해 패스너의 단부에 충격력을 인가하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 충격 기구(118)는 충격 튜브(124); 충격 막대(126); 충격 막대(126)의 후방 단부와 연관된 질량체(128); 충격 막대(126)의 전방 단부와 연관된 막대 팁(130) 및 부싱(132); 및 작동 후에 충격 막대(126)를 재설정하도록 구성된 막대 및 질량체 후퇴기(134)를 포함한다. 일 구현예에서, 충격 기구(118)는 비교적 긴 그립 길이를 갖는 패스너를 안착할 수 있고, 후속 패스너가 제 위치로 이동되도록 완전히 후퇴할 수 있도록 구성될 수 있다. 충격 막대(126)와 충격 질량체(128)는 충격 튜브(124) 내에서 길이방향 축을 따라 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. 충격 막대(126)의 잔여 충격력을 흡수하기 위해 고무 범퍼(136)가 충격 튜브(124)의 전방 단부에 제공될 수 있다. 충격 막대(126)의 반복적인 움직임으로 인한 마모를 감소시키기 위해 충격 튜브(124)의 전방 단부에 부싱(132)이 제공될 수 있고, 충격 막대(126)는 이 부싱을 통해 이동한다. 충격 막대(126)와 충격 질량체(128)를 전방 및 후방으로 구동하여 충격 막대와 충격 질량체를 작동시키고 재설정할 수 있도록 가압 공기를 도입하는 하나 이상의 포트(138)가 충격 튜브(124)의 벽에 제공될 수 있다.

충격 막대(126)와 충격 질량체(128)는 순차적으로 작동하지만 함께 재설정되는 별개의 구성요소일 수 있다. 일 구현예에서, 패스너가 삽입을 위해 위치되면, 충격 질량체(128)가 후방에 유지되는 동안(도 11 참조) 충격 막대(126)를 전방으로 이동시키기 위해 가압 공기가 충격 튜브(124)의 벽에 있는 포트 내로 도입될 수 있다. 충격 막대(126)에 의해 가해지는 힘만이 패스너를 구멍에 느슨하게 안착시킬 수 있다. 패스너 삽입 건(40)이 작동될 때, 공기는 전방 포트(138A)로부터 배기되고 후방 포트(138B)로 도입되어 충격 질량체(128)를 충격 막대(126)의 후방 단부로 구동할 수 있고(도 12 참조), 이 힘은 충격 막대(126)를 통해 패스너로 전달되어 패스너를 구멍에 단단히 안착시킬 수 있다. 가압 공기는 후퇴기(134)를 후방 위치로 다시 구동하기 위해 전방 포트(138A)를 통해 충격 튜브(124) 내로 도입될 수 있고, 후퇴기(134)는 충격 막대(126)와 충격 질량체(128)를 후방 위치로 또한 복귀시키도록 작용할 수 있다.

일 실시예에서, 충격 기구(118)의 해머질 작용은 완전히 전기적으로 제어될 수 있다. 컴퓨터(98)는 충격 질량체(128)를 충격 튜브(124)의 전방 또는 후방으로 가속시키기 위해 올바른 순서로 공기 밸브(106)를 순환 동작시킬 수 있다. 이러한 사이클은 특정 그립 길이에 걸쳐 패스너를 설정하는 데 원하거나 필요한 특정 횟수만큼 패스너에 충격을 주도록 제어될 수 있다. 충격 기구(118)를 개방 루프로 구현하면 충격 질량체(128)를 전체 이동시키기에 충분한 미리 결정된 시간 기간(예를 들어, 밀리초 단위로 측정됨) 동안 대응하는 공기 밸브(106)를 개방 상태로 유지할 수 있다. 미리 결정된 시간 기간이 만료된 후, 컴퓨터(98)는 충격 질량체(128)의 방향을 반전시키고 미리 결정된 시간 기간 동안 대응하는 공기 밸브(106)를 개방된 상태로 유지하기 위해 공기 밸브(106)를 순환 동작시킬 수 있다. 컴퓨터(98)는 설정된 패스너의 특정 그립 길이에 기초하여 특정 횟수의 히트(hit) 동안 이 절차를 반복할 수 있다.

또한 도 13a를 참조하면, 충격 기구(118)를 폐쇄 루프로 구현하는 구현예는 유도 감지를 사용하여 충격 튜브(124) 내의 충격 질량체(128)의 위치를 검출할 수 있다. 충격 질량체(128)의 전자적 작동은 개방 루프로 구현하는 것과 실질적으로 유사하거나 동일하지만 공기 밸브(106)에 대해 고정된 타이밍 없이 기능할 수 있다. 충격 질량체(128)가 튜브(124)의 전방 또는 후방에 도달했는지 여부를 감지하기 위해 하나 이상의 제1 유도형 센서(140)가 충격 튜브(124) 내 또는 상에 제공될 수 있다. 제1 센서(140)의 데이터에 기초하여, 컴퓨터(98)는 충격 질량체(124)의 감지된 위치에 기초하여 충격 사이클 동안 공기 밸브(106)를 순환 동작시킬 수 있다. 공기 밸브(106)의 개방 시 기계적 지연을 보상하기 위해 충격 튜브(124)의 전방 또는 후방 약간 앞 위치에 제1 센서를 배치함으로써 제1 센서(140)의 동작을 최적화할 수 있다. 폐쇄 루프로 구현하면, 드릴 판(34) 및 구조물(32)에 더 적은 충격력을 전달하고, 초당 증가된 수의 충격 사이클을 제공하고, 충격 기구(118)의 마모를 보상함으로써 증가된 수명을 제공하는 것을 포함하는 여러 장점을 제공할 수 있다.

또한 도 13b를 참조하면, 일 실시예에서, 복수의 제2 유도형 센서(142)가 충격 질량체(128)의 위치를 파악하기 위해 충격 튜브(124)의 전방 구획에 내장될 수 있다. 각각의 제2 센서(142)는, (예를 들어, 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments) LDC1614 집적 회로에 의해) 측정될 수 있고 컴퓨터(98)로 전달될 수 있는 설정된 인덕턴스를 제공하는 전자기장을 수립할 수 있다. 충격 질량체(128)가 각각의 제2 센서(142)의 전자기장에 들어갈 때 인덕턴스가 변한다. 이것은 제2 센서(142)에 대한 충격 질량체(128)의 위치와 밀접하게 관련된 가변 인덕턴스를 제공한다. 복수의 제2 센서(142)는 충격 질량체가 패스너를 해머질하는 동안 충격 질량체(128)의 전체 이동 범위를 커버하기 위해 2개 내지 4개의 센서의 뱅크에 순차적으로 위치될 수 있다. 충격 튜브(124)의 전방에서 충격 질량체(128)가 있는 곳을 검출할 수 있으면 충격 질량체(128)와 충격 막대(126)가 적층된 것으로 인해 패스너가 완전히 안착된 때를 결정할 수 있다. 이것은, 질량체(128)와 막대(126)를 안착된 패스너를 시뮬레이션하는 편평한 표면으로 연장시키고, 충격 질량체(128)의 위치에 고유한 제2 센서(142)로부터 인덕턴스 값을 측정함으로써 교정될 수 있다.

각각의 사이클 동안 충격력은 여러 방법 중 임의의 방법으로 제어될 수 있다. 충격 순간에 충격 질량체(128)에 저장된 운동 에너지는 패스너에 직접 작용하는 충격 막대(126)를 통해 전달된다. 충격 지점에서 속도가 0이라고 가정하면 충격 에너지는 0.5 × 질량 × 속도^2의 운동 에너지 방정식으로 설명되는 운동 에너지와 동일하다. 충격 질량체(128)에 저장된 운동 에너지는 힘 × 거리 = 일의 방정식으로 설명되는 질량체(128)에 수행된 일과 동일하다. 따라서, 충격 질량체(128)에 가해진 힘 또는 충격 질량체(128)가 이동된 거리는 패스너에 가해지는 충격 에너지를 감소시키도록 수정될 수 있다.

제1 구현예에서, 가변 압력 조절을 사용하여 질량체(128)에 작용하는 힘을 감소시킬 수 있다. 이것은 공기 밸브(106)에 공기를 공급하는 전자 조정식 조절기에 의해 또는 수동으로 달성될 수 있다. 제2 구현예에서, 가변 제한기는 충격 튜브(126)의 충전율을 감소시키기 위해 공기 밸브(106) 앞에 위치될 수 있다. 이것은 제1 구현예와 유사하게 기능할 수 있지만 공기량이 제한기와 공기 밸브(106) 사이에서 고갈되기 전에 초기 고압 펄스를 제공한다. 제3 구현예에서, 충격 튜브(126)의 전방 단부에 있는 공기 밸브(106)는 제한될 수 있다. 작동 동안, 충격 튜브(126)의 후방 단부에서 고압은 충격 질량체(128)를 전방으로 구동하고, 전방 단부는 충격 질량체(128)에 작용하는 순 힘을 감소시킬 수 있는 증가하는 압력을 피하기 위해 배출될 수 있다. 이 배출은 충격 에너지를 줄이기 위해 배기 흐름을 제한함으로써 전기적으로 또는 수동으로 의도적으로 변경될 수 있다. 제4 실시예에서, 공기 밸브들 중 하나 이상은 충격 작용 초기에 공급 공기를 중단하여 충격 질량체(128)에 가해지는 전체 힘을 감소시키도록 제어될 수 있다. 충격 튜브(124)의 길이의 일부에만 전체 힘을 가하는 효과는 튜브(124)를 단축시키는 것과 유사하다.

특히 도 14 내지 도 16을 참조하면, 밀봉제 분배 모듈(120)은 구멍 내 패스너를 밀봉하는 데 필요한 밀봉제를 분배하도록 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 밀봉제 분배 모듈(120)은 분배될 밀봉제를 포함하는 제거 가능한 카트리지를 수용할 수 있다. 밀봉제 카트리지는 일회용이거나, 재충전 가능하거나 또는 재활용 가능하다. 플런저(146)는 카트리지로부터 밀봉제를 도포기 출구 기구(148)로 이동시키도록 작동될 수 있고, 도포기 출구 기구는 삽입 전에 밀봉제를 패스너에 도포할 수 있다. 플런저(146)는 전기 스테퍼 모터(152)에 의해 하나 이상의 가이드 막대(150)를 따라 구동될 수 있다.

일 구현예에서, 밀봉제 분배 모듈(120)은 표준(예를 들어, 5cc) 카트리지를 사용할 수 있다. 플런저(146)에 부착된 높은 피치 나사(154)를 갖는 전자적으로 제어되는 스테퍼 모터(152)는 밀봉제를 특정 용량으로 펌핑하기 위해 이용될 수 있다. 이 정량 변위 설계를 통해 밀봉제 재료를 정밀하게 분배할 수 있다. 표준 6mm 튜브는 5cc 카트리지와 도포기 출구 기구(148) 사이에 연장될 수 있다. 출구 기구(148)는 패스너를 "포획"할 수 있는 "상부" 위치로 약 15mm만큼 전기 모터(156)에 의해 작동될 수 있고, 패스너와 충격 막대(126)가 통과하는 "하부" 위치로 작동될 수 있다. 밀봉재는 작동 동안 포획된 패스너에 밀봉제를 도포하도록 출구 기구(148)를 통해 포팅된다. 복수의 (예를 들어, 3개의) 포트가 패스너에 걸쳐 복수의 (예를 들어, 3개의) 위치에서 밀봉제를 도포하기 위해 노출될 수 있다. 위치들 중 하나 이상(예를 들어, 두 개)의 위치는 패스너의 측면을 따라 밀봉제를 도포할 수 있고, 하나 이상(예를 들어, 하나)의 위치는 패스너의 하부에 밀봉제를 도포하여 필요한 밀봉을 생성할 수 있다. 출구 기구(148)는 밀봉제가 소진됨에 따라 교체되는 소모품일 수 있다. 출구 기구(148)의 작동은 전기적으로 또는 공압적으로 수행될 수 있으며, 건 컴퓨터(98)에 의해 제어될 수 있다. 저압 상태의 충격 막대(126)는 출구 기구(148)에 패스너를 완전히 안착시키는 데 필요한 포획을 제공할 수 있다.

시스템 컴퓨터(42)는 시스템의 하나 이상의 구성요소(예를 들어, 드릴 판(34), 드릴 건(36), 패스너 전달 서브시스템(38), 패스너 삽입 건(40))로부터 저옵를 수집하고, 원하거나 필요에 따라, 외부 소스로부터 정보를 수집하고, 오류를 포함하는 품질 관리 정보를 디스플레이하거나 전달하도록 구성된 품질 관리 시스템(QMS)(150)을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, QMS(150)는 천공되지 않은 구멍에 패스너를 배치하는 것을 방지하고, 천공된 구멍에 패스너를 배치하지 못하는 것을 자동으로 방지하고, 잘못된 천공 또는 삽입 순서를 피하고, 소진되거나 잘못된 밀봉재의 사용을 피하고, 특정 용도에 잘못된 드릴 판의 사용을 피하고, 시스템을 통한 패스너의 움직임에 따른 문제를 식별하고 해결하는 데 도움을 주는 것과 같은 다양한 관련 및 유용한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, QMS(150)는 천공된 구멍이 어느 것인지 및 설치된 패스너가 어느 것인지와 같은 각 작업의 진행 상황을 추적하도록 구성될 수 있다. QMS(150)는 천공된 구멍 또는 천공되지 않은 구멍과, 설치된 패스너 또는 설치되지 않은 패스너를 상세히 설명하는 보고서를 생성하도록 추가로 구성될 수 있다.

논의된 바와 같이, 일 구현예에서, 시스템 컴퓨터(42)는 필요한 구멍 및 패스너 정보를 시스템의 다른 구성요소의 설정과 비교하고, 필요한 구멍 또는 패스너 정보가 설정(예를 들어, 설치된 드릴 비트 또는 이용 가능한 패스너)에 반영되지 않은 경우 드릴 건(36) 또는 패스너 삽입 건(40)을 자동으로 중단하거나 차단하여 잘못된 구멍을 천공하거나 잘못된 패스너를 삽입하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.

도 17을 참조하면, 패스너 포획 기구(214)는 각각의 패스너 공급 경로를 따라 있을 수 있고, 포획 디바이스(216), 제1 포획 포트(218), 및 제2 포획 포트(220)를 포함할 수 있다. 포획 디바이스(216)는 패스너 공급 튜브(94)에 접합될 수 있고, 공급 튜브(94) 내에 패스너의 존재를 감지하도록 구성된 하나 이상의 유도성 감지 코일(222), 및 패스너 삽입 건(40)에 들어가기 전에 패스너를 느리게 하기 위해 공기 압력을 방출하도록 구성된 하나 이상의 배출구(224)를 포함할 수 있다. 제1 포획 포트(218)는 패스너 삽입 건(40) 내 패스너를 더 느리게 하고 포획하기 위해 가압 공기를 제공할 수 있고, 제2 포획 포트(220)는 설치를 위해 패스너를 패스너 삽입 건(40) 내 최종 위치(226)로 가져오는 벤추리 효과를 생성하도록 가압 공기를 제공할 수 있다.

또한 도 18을 참조하면, 드릴 판(34)을 사용할 수 있고 실질적으로 다음과 같이 동작할 수 있다. 단계(300)에 도시된 바와 같이 항공기 동체 또는 다른 항공 우주 또는 차량 몸체 또는 구조물(32)의 특정 위치에 개구(48)를 제공하는 하나 이상의 드릴 판(34)을 위치시킬 수 있다.

단계(302)에 도시된 바와 같이, 드릴 비트(60)를 드릴 건(36)에 장착할 수 있고, 드릴 건(36)은 드릴 비트와 관련된 드릴 건 설정 정보(예를 들어, 유형, 직경, 길이, 재료) 및 기타 관련 동작 파라미터를 드릴 건 컴퓨터(60) 또는 시스템 컴퓨터(42)로 송신할 수 있다. 단계(304)에 도시된 바와 같이 드릴 건(36)을 구조물(32)에 구멍을 천공할 수 있게 하는 개구(48)들 중 특정 개구와 물리적으로 근접하게 가져갈 수 있고, 드릴 건(36)의 판독기 기구(56)는 특정 개구(48)와 연관된 RFID 또는 기타 기계 판독 가능 요소(50)로부터 관련 구멍 정보를 판독할 수 있다. 단계(306)에 도시된 바와 같이 드릴 건 컴퓨터(60) 또는 시스템 컴퓨터(42)는 드릴 건 설정 정보를 구멍 정보와 비교하고, 설정이 구멍에 대해 올바른지 또는 올바르지 않은지 여부를 결정할 수 있다. 설정이 구멍에 대해 올바르지 않은 경우, 단계(308)에 도시된 바와 같이 드릴 건 컴퓨터(60) 또는 시스템 컴퓨터(42)는 드릴 건(36) 상의 디스플레이 디바이스(58)를 통해 작업자에게 알릴 수 있고, 설정이 올바르게 될 때까지 드릴 건(36)이 동작하는 것을 방지할 수 있다. 설정이 구멍에 대해 올바른 경우, 단계(310)에 도시된 바와 같이 드릴 건 컴퓨터(60) 또는 시스템 컴퓨터(42)는 작업자가 구멍을 천공하는 것을 허용할 수 있고, 구멍이 천공된 것을 전자 메모리 요소(54)에 기록할 수 있다.

단계(312)에 도시된 바와 같이 패스너 삽입 건(40)을 미리 천공된 구멍에 패스너를 설치할 수 있게 하는 개구(48)들 중 특정 개구와 물리적으로 근접하게 가져갈 수 있고, 패스너 삽입 건(40)의 판독기 기구(110)는 특정 개구(48)와 연관된 RFID 또는 다른 기계 판독 가능 요소(50)로부터 관련 구멍 정보를 판독할 수 있다. 단계(314)에 도시된 바와 같이 패스너 삽입 건 컴퓨터(98) 또는 시스템 컴퓨터(42)는 패스너 삽입 건 설정 정보를 구멍 정보와 비교할 수 있고, 구멍이 실제로 특정 개구를 통해 천공되었는지 여부를 결정하고, 만약 천공된 경우, 패스너 삽입 건 설정이 구멍에 대해 올바른지 또는 올바르지 않은지 여부를 결정할 수 있다. 실제로 천공되지 않은 경우 또는 패스너 삽입 건 설정이 구멍에 대해 올바르지 않은 경우, 패스너 삽입 건 컴퓨터(98) 또는 시스템 컴퓨터(42)는 단계(316)에 도시된 바와 같이 패스너 삽입 건(40)의 디스플레이 디바이스(100)를 통해 작업자에게 알릴 수 있고, 패스너 삽입 건 설정이 올바르게 될 때까지 패스너 삽입 건(40)이 동작하는 것을 방지할 수 있다. 구멍이 실제로 천공되었고 설정이 구멍에 대해 올바른 경우, 단계(318)에 도시된 바와 같이 패스너 삽입 건 컴퓨터(98) 또는 시스템 컴퓨터(42)는 작업자가 패스너를 구멍에 삽입하는 것을 허용할 수 있고, 패스너가 삽입된 것을 전자 메모리 요소(54)에 기록할 수 있다.

또한 도 19를 참조하면, 패스너 전달 서브시스템(38)을 사용할 수 있고 실질적으로 다음과 같이 동작할 수 있다. 단계(400)에 도시된 바와 같이 패스너의 하나 이상의 카세트(68)를 캐비닛(64)의 랙(66)에 장착할 수 있다. 각각의 카세트(68)가 랙(66)에 장착될 때, 단계(402)에 도시된 바와 같이 카세트(68)는 공압 유니온 및 잠금 기구(70, 72)와 맞물릴 수 있다. 카세트 위치에 통합된 근접 센서(90)는 단계(404)에 도시된 바와 같이 카세트(68)가 장착된 것을 확인할 수 있다. 카세트(68)가 근접 센서(90)에 의해 검출될 때, 레일(74)의 판독기 기구(92)는 단계(406)에 도시된 바와 같이 카세트(68)와 연관된 기계 판독 가능 요소로부터 관련 정보를 판독하고 저장할 수 있다. 모든 카세트(68)가 장착되면, 패스너 전달 서브시스템(38)이 단계(408)에 도시된 바와 같이 초기화될 수 있고, 패스너 삽입 건(40)으로부터 패스너 요청을 기다릴 수 있다.

단계(410)에 도시된 바와 같이 패스너 삽입 건(40)으로부터 패스너 요청을 수신하면, 패스너 전달 서브시스템(38)은 랙(66)에 있는 카세트(68) 중 하나의 카세트로부터 적절한 패스너를 선택하고, 이 패스너를 서브시스템(38)을 통해 패스너 삽입 건(40)으로 라우팅할 수 있다. 다수의 카세트에 동일한 유형의 패스너가 장착되면, 패스너 서브시스템 컴퓨터(98)는 다른 카세트(68)로 전환하기 전에 하나의 카세트를 완전히 고갈시키기 위해 동일한 카세트(68)로부터 패스너를 전략적으로 가져올 수 있다. 동일한 유형과 그립 길이의 2개 이상의 패스너가 동시에 호출된 경우, 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터(98)는 1차 카세트로부터 먼저 패스너를 가져온 다음 2차 카세트로부터 가져올 수 있다. 패스너 전달 서브시스템(38)은 공정을 완료하는 데 필요한 1차 구성요소의 처리량 및 중복성을 증가시키기 위해 다수의 패스너 삽입 건(40)으로 평행한 패스너 전달 경로를 포함할 수 있다.

카세트(68)에서 패스너가 고갈된 경우(또는 오류가 있는 경우), 작업자는 단계(412)에 도시된 바와 같이 패스너 전달 서브시스템 컴퓨터(98)로 작업자 인터페이스(102)를 사용하여 카세트(68)를 선택하고, 랙(66)으로부터 카세트(68)를 방출할 수 있다. 패스너 전달 서브시스템(38)에 위치된 센서(86)는 단계(414)에 도시된 바와 같이 패스너가 카세트(68)로부터 패스너 삽입 건(40)으로 이동할 때 패스너의 위치를 모니터링할 수 있다. 패스너가 이동하는 동안 문제가 발생하면, 단계(416)에 도시된 바와 같이 패스너 삽입 건(40)의 디스플레이 디바이스(100)와 캐비닛(64)의 디스플레이 디바이스(82)를 통해 작업자에게 시각적으로 알릴 수 있다.

이와 같이 본 발명의 하나 이상의 실시예를 설명했지만, 특허로 보호받기를 원하는 신규한 사항은 다음을 포함한다.

Claims

차량 구조물에 구멍을 천공하고 상기 구멍에 패스너를 설치하기 위한 시스템으로서,
제1 드릴 판을 포함하고, 상기 제1 드릴 판은,
상기 차량 구조물의 제1 표면에 일시적으로 부착된 판 몸체,
상기 판 몸체를 통해 상기 차량 구조물의 제1 표면으로 연장되는 개구, 및
상기 구멍을 천공하는 것 및 상기 구멍에 상기 패스너를 설치하는 것에 관한 정보를 제공하는, 상기 개구와 연관된 기계 판독 가능 요소를 포함하고,
동작 시, 상기 개구는 상기 제1 표면에 상기 구멍을 천공하는 드릴 건을 수용하고, 상기 개구는 상기 구멍에 상기 패스너를 설치하는 패스너 삽입 건을 수용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판 몸체는 탄소 섬유 강화 수지로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 기계 판독 가능 요소는 상기 정보를 전자적으로 전달하는 무선 주파수 식별 요소인 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 기계 판독 가능 요소는 상기 정보를 획득하는 데 사용되는 코드를 전자적으로 전달하는 무선 주파수 식별 요소인 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 정보는 상기 구멍을 천공하는 방식에 관한 구멍 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제5항에 있어서,
상기 구멍 정보는 상기 구멍을 천공하는 드릴 비트의 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너에 관한 그리고 상기 구멍에 패스너를 설치하는 방식에 관한 패스너 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제7항에 있어서,
상기 패스너 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너의 유형과 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
복수의 개구 및 상기 복수의 개구와 연관된 단일 기계 판독 가능 요소가 존재하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
복수의 개구와 복수의 기계 판독 가능 요소가 존재하고, 상기 복수의 기계 판독 가능 요소 중 상이한 기계 판독 가능 요소는 상기 복수의 개구의 각각의 개구와 연관되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 구멍이 천공되었는지 여부와, 상기 패스너가 상기 구멍에 설치되었는지 여부를 기록하는 전자 메모리 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차량 구조물의 제2 표면에 일시적으로 부착되고 상기 제1 드릴 판과 물리적으로 정렬되는 제2 드릴 판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
항공기 몸체에 구멍을 천공하고 상기 구멍에 패스너를 설치하기 위한 시스템으로서,
드릴 판으로서,
상기 항공기 몸체의 제1 표면에 일시적으로 부착된 판 몸체,
상기 판 몸체를 통해 상기 항공기 몸체의 제1 표면으로 연장되는 개구, 및
상기 구멍에 설치되는 데 필요한 패스너에 관한 패스너 정보를 제공하는, 상기 개구와 연관된 기계 판독 가능 요소를 포함하는, 상기 드릴 판;
상기 개구에 삽입되고, 상기 제1 표면에 드릴 비트로 구멍을 천공한 다음 상기 개구로부터 제거되는 드릴 건; 및
상기 개구에 삽입되고 상기 구멍에 상기 패스너를 설치하는 패스너 삽입 건으로서, 상기 패스너 정보를 판독하는 패스너 삽입 건 판독기 요소를 포함하는 상기 패스너 삽입 건을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제13항에 있어서,
상기 패스너 정보는 상기 구멍에 설치되는 데 필요한 패스너의 필요한 패스너 유형과 필요한 패스너 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제14항에 있어서,
상기 필요한 패스너 유형과 상기 필요한 패스너 크기를 상기 패스너 삽입 건 내 상기 패스너의 실제 패스너 유형과 실제 패스너 크기와 비교하고, 상기 필요한 패스너 유형과 상기 필요한 패스너 크기가 상기 실제 패스너 유형과 상기 실제 패스너 크기와 일치하지 않는 경우 상기 패스너 삽입 건을 차단하는 컴퓨터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제13항에 있어서,
상기 기계 판독 가능 요소는 상기 구멍을 천공하는 방식에 관한 구멍 정보를 추가로 제공하고, 상기 구멍 정보는 상기 구멍을 천공하는 데 필요한 드릴 비트 크기를 포함하고, 상기 드릴 건은 상기 구멍 정보를 판독하는 드릴 건 판독기 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제16항에 있어서,
상기 필요한 드릴 비트 크기와 상기 드릴 건에 설치된 드릴 비트의 실제 드릴 비트 크기를 비교하고, 상기 필요한 드릴 비트 크기가 상기 실제 드릴 비트 크기와 일치하지 않는 경우 상기 드릴 건을 차단하는 컴퓨터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제13항에 있어서,
상기 구멍이 천공되었는지 여부와, 상기 패스너가 상기 구멍에 설치되었는지 여부를 기록하는 전자 메모리 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
항공기 동체에 복수의 구멍을 천공하고 상기 복수의 구멍 각각에 패스너를 설치하기 위한 시스템으로서,
복수의 제1 드릴 판으로서, 각각의 제1 드릴 판은,
상기 항공기 동체의 제1 표면에 일시적으로 부착된 판 몸체,
상기 판 몸체를 통해 상기 항공기 동체의 제1 표면으로 연장되는 복수의 개구, 및
상기 복수의 구멍 각각에 설치되는 데 필요한 패스너에 관한 패스너 정보를 제공하는, 상기 복수의 개구와 연관된 하나 이상의 기계 판독 가능 요소를 포함하는, 상기 복수의 제1 드릴 판;
각각의 개구에 삽입되고, 상기 제1 표면에 드릴 비트로 구멍을 천공한 다음 상기 개구로부터 제거되는 드릴 건;
각각의 개구에 삽입되고, 각 구멍에 특정 패스너를 설치하는 패스너 삽입 건으로서, 상기 패스너 삽입 건은 상기 패스너 정보를 판독하는 패스너 삽입 건 판독기 요소를 포함하고, 상기 패스너 정보는 상기 구멍에 설치되는 데 필요한 패스너의 필요한 패스너 유형과 필요한 패스너 크기를 포함하는, 상기 패스너 삽입 건;
상기 필요한 패스너 유형과 상기 필요한 패스너 크기를 상기 패스너 삽입 건 내 상기 패스너의 실제 패스너 유형과 실제 패스너 크기와 비교하고, 상기 필요한 패스너 유형과 상기 필요한 패스너 크기가 상기 실제 패스너 유형과 상기 실제 패스너 크기와 일치하지 않는 경우 상기 패스너 삽입 건을 차단하는 컴퓨터; 및
각각의 구멍이 천공되었는지 여부와, 상기 특정 패스너가 각각의 구멍에 설치되었는지 여부를 기록하는 전자 메모리 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제19항에 있어서,
복수의 제2 드릴 판을 더 포함하고, 각각의 제2 드릴 판은 상기 항공기 동체의 제2 표면에 일시적으로 부착되고, 상기 복수의 제1 드릴 판 중 특정 제1 드릴 판과 정렬되는 것을 특징으로 하는 시스템.
차량 구조물의 구멍에 패스너를 설치하기 위한 패스너 삽입 건으로서,
전방 부분과 후방 부분을 포함하는 건 몸체;
상기 건 몸체의 전방 부분에 장착되고 상기 패스너를 설치하는 동안 상기 패스너 삽입 건을 기계적으로 고정하기 위해 상기 차량 구조물의 구멍에 인접한 개구 내에서 선택적으로 확장되는 동심 콜릿(concentric collet);
상기 건 몸체의 전방 부분과 연관되고, 상기 차량 구조물의 구멍과 연관된 기계 판독 가능 요소를 통해 정보를 수신하는 판독기 기구;
상기 건 몸체 내에 위치되고, 상기 패스너를 설치하는 데 사용되는 가압 공기를 선택적으로 제공하는 복수의 내부 공기 밸브; 및
상기 건 몸체 내에 수용되고, 상기 판독기 기구로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 판독기 기구로부터의 정보에 기초하여 상기 패스너를 장착하고, 상기 패스너를 설치하는 데 사용되는 가압 공기를 제공하도록 상기 복수의 내부 공기 밸브 중 하나 이상의 밸브를 작동시키는 건 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 기계 판독 가능 요소는 상기 정보를 전자적으로 전달하는 무선 주파수 식별 요소인 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 기계 판독 가능 요소는 데이터베이스로부터 상기 정보를 얻는 데 사용되는 코드를 전자적으로 전달하는 무선 주파수 식별 요소인 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너에 관한 그리고 상기 구멍에 패스너를 설치하는 방식에 관한 패스너 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제24항에 있어서,
상기 패스너 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너의 유형과 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 건 몸체에 연결되고 패스너 공급 저장소로부터 상기 건 몸체로 상기 패스너를 전달하는 패스너 공급 튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 건 몸체를 통해 장착되고 상기 패스너 삽입 건의 작업자가 상기 건 몸체 내의 패스너를 볼 수 있게 하는 패스너 공급 창을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 패스너의 단부에 충격력을 가하는 충격 기구를 더 포함하고, 상기 충격 기구는,
상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제1 내부 공기 밸브에 연결된 전방 포트, 및 상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제2 내부 공기 밸브에 연결된 후방 포트를 포함하는 충격 튜브;
상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 패스너의 단부에 충격력을 가하고, 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 막대; 및
상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 충격 막대를 타격하고 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 질량체를 포함하고;
상기 건 컴퓨터는 상기 전방 포트와 상기 후방 포트를 통해 상기 충격 튜브 내로 가압 공기를 선택적으로 도입함으로써 상기 충격 막대와 상기 충격 질량체를 전방과 후방으로 이동시키도록 상기 제1 및 제2 내부 공기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제28항에 있어서,
상기 충격 기구는 상기 충격 튜브 내의 상기 충격 질량체의 위치를 검출하는 전방 및 후방 제1 유도형 센서를 더 포함하고, 상기 건 컴퓨터는 상기 전방 및 후방 제1 유도형 센서로부터 상기 충격 질량체의 위치를 수신하고, 상기 충격 튜브 내의 상기 충격 질량체의 위치에 기초하여 상기 제1 및 제2 내부 공기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제28항에 있어서,
상기 충격 기구는 상기 충격 튜브의 전방 단부에서 상기 충격 질량체의 위치를 검출하는 복수의 전방 제2 유도형 센서를 더 포함하고, 상기 건 컴퓨터는 상기 충격 튜브의 전방 단부에서 상기 충격 질량체의 위치에 기초하여 상기 패스너가 상기 구멍에 완전히 안착된 때를 결정하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제28항에 있어서,
상기 충격 기구는 상기 전방 포트와 상기 후방 포트를 통해 상기 충격 튜브에 들어가는 가압 공기의 압력을 제어하는 하나 이상의 가변 압력 조절기를 더 포함하고, 상기 건 컴퓨터는 상기 충격 막대에 의해 상기 패스너의 단부에 가해지는 충격력을 변경하기 위해 상기 하나 이상의 가변 압력 조절기를 제어하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제28항에 있어서,
상기 충격 기구는,
상기 충격 막대와 상기 충격 질량체를 재설정하기 위해 후방으로 이동시키는 막대 및 질량체 후퇴기;
상기 충격 튜브의 전방 단부에 있고 상기 충격 막대의 충격력의 잔여 부분을 흡수하는 범퍼; 및
상기 충격 튜브의 전방 단부에 있는 부싱을 더 포함하고, 상기 충격 막대는 마모를 줄이기 위해 상기 부싱을 통해 이동하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 패스너 삽입 건은 밀봉제를 포함하는 카트리지를 포함하는 밀봉제 분배 모듈을 더 포함하고, 상기 밀봉제 분배 모듈은 설치 전에 상기 패스너에 상기 밀봉제를 선택적으로 도포하고, 상기 건 컴퓨터는 상기 밀봉제의 선택적 도포를 제어하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제21항에 있어서,
상기 건 몸체에 장착되고, 상기 건 컴퓨터로부터 상기 패스너 삽입 건의 작업자에게 동작 정보를 시각적으로 전달하는 디스플레이 기구; 및
상기 건 몸체에 장착되고, 상기 패스너 삽입 건의 작업자로부터 상기 건 컴퓨터로 동작 정보의 입력을 용이하게 하는 작업자 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
차량 구조물의 구멍에 패스너를 설치하기 위한 패스너 삽입 건으로서,
전방 부분과 후방 부분을 포함하는 건 몸체;
상기 건 몸체의 전방 부분에 장착되고, 상기 패스너를 설치하는 동안 상기 패스너 삽입 건을 기계적으로 고정하기 위해 상기 차량 구조물의 구멍에 인접한 개구 내에서 선택적으로 확장되는 동심 콜릿;
상기 건 몸체의 전방 부분과 연관되고, 상기 차량 구조물의 구멍과 연관된 무선 주파수 식별 요소를 통해 정보를 수신하는 판독기 기구로서, 상기 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너에 관한 패스너 정보를 포함하는, 상기 판독기 기구;
상기 건 몸체 내에 위치되고, 상기 패스너를 설치하는 데 사용되는 가압 공기를 선택적으로 제공하는 복수의 내부 공기 밸브;
상기 패스너의 단부에 충격력을 가하는 충격 기구로서,
상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제1 내부 공기 밸브에 연결된 전방 포트, 및 상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제2 내부 공기 밸브에 연결된 후방 포트를 포함하는 충격 튜브,
상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 패스너의 단부에 충격력을 가하고 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 막대, 및
상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 충격 막대를 타격하고 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 질량체를 포함하는, 상기 충격 기구; 및
상기 건 몸체 내에 수용되고, 상기 판독기 기구로부터 정보를 수신하고, 상기 판독기 기구로부터의 패스너 정보에 기초하여 상기 패스너를 장착하고, 상기 전방 포트와 상기 후방 포트를 통해 상기 충격 튜브 내로 가압 공기를 선택적으로 도입함으로써 상기 충격 막대와 상기 충격 질량체를 전방과 후방으로 이동시키기 위해 상기 제1 및 제2 내부 공기 밸브를 제어하는 건 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제35항에 있어서,
상기 패스너 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너의 유형과 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제35항에 있어서,
상기 충격 기구는 상기 충격 튜브 내 충격 질량체의 위치를 검출하는 전방 및 후방 제1 유도형 센서를 더 포함하고, 상기 건 컴퓨터는 상기 전방 및 후방 제1 유도형 센서로부터 상기 충격 질량체의 위치를 수신하고, 상기 충격 튜브 내의 충격 질량체의 위치에 기초하여 상기 제1 및 제2 내부 공기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제35항에 있어서,
상기 충격 기구는 상기 충격 튜브의 전방 단부에서 상기 충격 질량체의 위치를 검출하는 복수의 전방 제2 유도형 센서를 더 포함하고, 상기 건 컴퓨터는 상기 충격 튜브의 전방 단부에서 상기 충격 질량체의 위치에 기초하여 상기 패스너가 상기 구멍에 완전히 안착된 때를 결정하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
제35항에 있어서,
상기 패스너 삽입 건은 밀봉제를 포함하는 카트리지를 포함하는 밀봉제 분배 모듈을 더 포함하고, 상기 밀봉제 분배 모듈은 설치 전에 상기 패스너에 상기 밀봉제를 선택적으로 도포하고, 상기 건 컴퓨터는 상기 밀봉제의 선택적 도포를 제어하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.
차량 구조물의 구멍에 패스너를 설치하기 위한 패스너 삽입 건으로서,
전방 부분과 후방 부분을 포함하는 건 몸체;
상기 건 몸체의 전방 부분에 장착되고, 상기 패스너를 설치하는 동안 상기 패스너 삽입 건을 기계적으로 고정하기 위해 상기 차량 구조물의 구멍에 인접한 개구 내에서 선택적으로 확장되는 동심 콜릿;
상기 건 몸체의 전방 부분과 연관되고, 상기 차량 구조물의 구멍과 연관된 무선 주파수 식별 요소를 통해 정보를 수신하는 판독기 기구로서, 상기 정보는 상기 구멍에 설치되는 패스너의 유형과 크기를 포함하는 패스너 정보를 포함하는, 상기 판독기 기구;
밀봉제를 포함하는 카트리지를 포함하는 밀봉제 분배 모듈로서, 설치 전에 상기 패스너에 상기 밀봉제를 선택적으로 도포하는 상기 밀봉제 분배 모듈;
상기 건 몸체 내에 위치되고, 상기 패스너를 설치하는 데 사용되는 가압 공기를 선택적으로 제공하는 복수의 내부 공기 밸브;
상기 패스너의 단부에 충격력을 가하는 충격 기구로서,
상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제1 내부 공기 밸브에 연결된 전방 포트, 및 상기 복수의 내부 공기 밸브 중 제2 내부 공기 밸브에 연결된 후방 포트를 포함하는 충격 튜브,
상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 패스너의 단부에 충격력을 가하고, 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 막대, 및
상기 충격 튜브 내에서 전방으로 이동하여 상기 충격 막대를 타격하고, 후방으로 이동하여 재설정되는 충격 질량체를 포함하는, 상기 충격 기구; 및
상기 건 몸체 내에 수용되고, 상기 판독기 기구로부터 정보를 수신하고, 상기 판독기 기구로부터의 패스너 정보에 기초하여 상기 패스너를 장착하고, 상기 밀봉제 분배 모듈에 의한 상기 밀봉제의 선택적 도포를 제어하고, 상기 전방 포트와 상기 후방 포트를 통해 상기 충격 튜브 내로 가압 공기를 선택적으로 도입함으로써 상기 충격 막대와 상기 충격 질량체를 전방과 후방으로 이동시키기 위해 상기 제1 및 제2 내부 공기 밸브를 제어하는 건 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 패스너 삽입 건.