TW201927661A - 緊固件供給頭 - Google Patents

Abstract

一種緊固件供給頭包括一導槽，該導槽具有一進料通道沿著一進料軸線，以支撐緊固件且將其從一導槽入口導引至一導槽出口，該導槽出口連接至一緊固件安裝頭。一滑動架沿著該進料軸線可拆除地安裝至該導槽。相對棘爪可樞轉地安裝至該滑動架。該滑動架沿著該進料軸線在一縮回位置與一進料位置之間往復運動。該滑動架藉由下列方式循環往復地將預定數量的緊固件從一上游區域中之一緊固件長列推進至一下游區域中之一緊固件長列中：從該進料位置縮回至該縮回位置；用該等棘爪緊靠該上游長列中之前導緊固件；以及用該等棘爪驅動該前導緊固件，直到該滑動架到達該進料位置為止。

Description

緊固件供給頭 [相關申請案]

本申請案主張2017年12月20日所提出之發明名稱為「緊固件供給頭」的美國專利申請案第15/849,638號之優先權。

本發明係有關於一種用於將緊固件從進料漏斗供給至緊固件安裝裝置的頭部之設備。

自附式緊固件(self-attaching fasteners)可在沒有焊接的情況下附著至面板。自附式緊固件的實例包括衝壓及嵌入式螺柱(pierce and clinch studs)、螺栓、球螺柱、衝壓及嵌入式螺帽(pierce and clinch nuts)及此類型的其它母緊固件。自附式緊固件包括一個緊固件部分，例如，在公緊固件的情況下，有螺紋或無螺紋的桿部，或者在母緊固件的情況下，有螺紋或無螺紋的孔。自衝壓式緊固件具有一個可在面板中衝壓出開口之圓筒部分。自嵌入式緊固件變形且固定至直接圍繞面板中之預先形成的開口之金屬。

自附式緊固件可以使用在許多產品的大量生產中。在許多的情況下，可以從自動安裝頭以快速連續方式來安裝自附式緊固件。自動系統可用以將緊固件供給至自動安裝頭中。例如，在一些現有的自動進料系統(可以稱為「震動盤式進料機」)中，加壓空氣將緊固件從漏斗形料斗經由導槽推入安裝頭。

在一些生產應用中，已知有利的是，使用像金屬線、膠帶或黏著劑之連接手段，將緊固件「串接」(或連結)在一起，並且將緊固件供給至安裝設備中。緊固件條料通常藉由捲軸供應至進料機構。個別的緊固件在共同的方向上連結在一起。安裝設備剪斷連接手段，以從緊固件條料釋放一個緊固件，並將其結合至面板。

在另一個已知緊固件供給系統中，將緊固件供給至一個能產生數噸力的模壓機(die press)。在向下衝程中，衝頭使該緊固件與該緊固件條料分開且強迫該緊固件穿過面板。一個模具(die)支撐面板且使該緊固件變形，這使得該緊固件確實接合且保持面板。在向上衝程中，進料機構將下一個緊固件裝載在衝頭下面，以供安裝在下一個位置。

在另一個現有的安裝設備中，未連接的個別緊固件從料斗經由具有與緊固件的形狀一致之剖面的導槽傳送至安裝頭，以防止緊固件翻滾。藉由加壓空氣來推動這樣的緊固件通過導槽。在這樣的系統中之緊固件以預定的方向呈現在供給頭上，以供安裝。安裝頭的每個循環可推動一個緊固件通過導槽。如果導槽太長，則將緊固件從料斗傳送至安裝頭可能是安裝過程中的速率決定步驟。可能無法以每分鐘期望的循環次數來運轉安裝頭，因為安裝設備必須等待緊固件的供給。

本發明係有關於一種用於將緊固件從一進料漏斗推進至一安裝頭之緊固件供給頭。該供給頭通常包括一導槽；一滑動架(carriage)，其可在該導槽上之一縮回位置與一進料位置之間移動；以及第一及第二相對棘爪，其可樞轉地安裝至該滑動架。該導 槽具有一靠近一導槽入口之上游區域及一靠近一導槽出口之下游區域。該導槽沿著一進料軸線界定一進料通道，該導槽支撐該等緊固件且將其從該導槽入口導引至該導槽出口，該導槽出口連接至該緊固件安裝頭。

該滑動架可在該導槽上之一縮回位置與一進料位置之間移動。較佳地，該滑動架藉由下列方式循環往復地將單一緊固件從該上游區域中之一緊固件長列推進至該下游區域中之一緊固件長列中：從該進料位置縮回至該縮回位置；用該等棘爪緊靠該上游長列中之前導緊固件；以及用該等棘爪驅動該前導緊固件，直到該滑動架到達該進料位置為止。當將該上游區域中之前導緊固件推進至該下游區域中時，將靠近該導槽出口之該下游區域中的緊固件推出該導槽且進入該安裝頭。

當該滑動架從該進料位置移動至該縮回位置時，該等棘爪張開。當該滑動架到達該縮回位置時，該等棘爪在該前導緊固件與該第二上游緊固件之間閉合。

第一及第二相對反作用力擋桿可拆除地安裝至該滑動架。一棘爪彈簧個別配置在該第一及第二棘爪的每一者與該第一及第二反作用力擋桿的每一者之間，以使每個棘爪朝該導槽偏置。該等棘爪對稱地配置在該導槽的相對側上且在該進料軸線的相對側上接觸該緊固件。

該滑動架藉由一滑動機構可拆除地安裝至該導槽。該導槽包括第一及第二相對側壁，每個側壁具有一細長本體狹長孔。每個側壁亦包括一細長頭部狹長孔平行於該本體狹長孔。

每個棘爪在一端包括一鉸鏈，而在另一端包括一本體 指向叉齒及一頭部指向叉齒，該本體指向叉齒及該頭部指向叉齒分別延伸穿過在該等導槽側壁中之一中的該本體狹長孔及該頭部狹長且進入該進料通道。每個叉齒具有一角縮回斜面及一角接觸面。該等叉齒在沿著該緊固件之中心軸線的隔開位置處接觸該緊固件。該等叉齒等距隔開，使得當將該前導緊固件從該上游區域驅動至該下游區域時，該等棘爪大致上不使該前導緊固件旋轉。

該供給頭包括一往復凸輪；一合作凸輪從動件，其位於該滑動架上；以及一推進彈簧，其通常使該滑動架朝該進料位置偏置。該凸輪在一縮回衝程期間朝該縮回位置驅動該滑動架，並且在一進料衝程期間允許該滑動架朝該進料位置移動。在一個較佳具體例中，該推進彈簧包括一螺旋壓縮彈簧，而該凸輪從動件包括一圓柱銷，其可拆除地安裝至該滑動架且垂直於該進料軸線。

在一個較佳具體例中，該緊固件供給頭包括一手動縮回機構，其安裝至該滑動架。該手動縮回機構包括一縮回軸及一錨塊，該錨塊固定至該導槽。較佳地，該推進彈簧包圍該軸且安裝成靠著該錨塊。

該緊固件供給頭可以藉由下列方式將緊固件朝該進料方向推進：先對抗該推進彈簧的偏置力來縮回該縮回軸，直到該滑動架到達該縮回位置為止，以及接著釋放該縮回軸，以不對抗該推進彈簧的偏置力。

在一個較佳具體例中，該滑動架包括一凸輪高差部分，以在該凸輪接觸該凸輪從動件時防止該凸輪與該滑動架之間的接觸。較佳地，該凸輪在該滑動架的該凸輪高差部分中接觸該凸輪從動件。

該滑動架較佳地藉由一滑動機構連接至該導槽。在一個較佳具體例中，該滑動機構包括一軸承軌，其同軸地連接至該導槽。該滑動機構可以包括一滑塊，其與該軸承軌接合。

在一個較佳具體例中，該緊固件供給頭在該安裝頭的每個衝程從在導槽中等待的一緊固件長列機械地推進一緊固件。然而，該供給頭可以構造成在該安裝頭的每個衝程推進預定數量的緊固件。

相較於習知技藝的氣動進料機，測試顯示用本發明的供給頭可以獲得更快的循環速率。例如，在可比較條件下操作以供給M8尺寸的緊固件至正在操作的安裝頭之氣動進料機的可靠持續最大進料速率係每分鐘約為25零件(ppm)。本發明之一個測試實例具有大於37ppm的持續最大進料速率。當在此描述本發明時，本發明的其他優點將是顯而易見的。

10‧‧‧緊固件供給頭

12‧‧‧緊固件安裝頭

15‧‧‧棘爪

15'‧‧‧棘爪

16‧‧‧棘爪

16'‧‧‧棘爪

17‧‧‧緊固件

18‧‧‧前導緊固件

19‧‧‧螺旋彈簧

20‧‧‧第一反作用力擋桿

22‧‧‧棘爪彈簧

22'‧‧‧棘爪彈簧

23‧‧‧棘爪彈簧

23'‧‧‧棘爪彈簧

24‧‧‧凸輪從動件

25‧‧‧滑動架

26‧‧‧前導緊固件

27‧‧‧導槽出口

28‧‧‧凸輪

29‧‧‧緊固件長列

30‧‧‧往復部分

31‧‧‧進料方向

32‧‧‧縮回方向

33‧‧‧線性軸承

34‧‧‧導槽入口

35‧‧‧產品推進彈簧

36‧‧‧導槽

37‧‧‧手動縮回軸

38‧‧‧螺旋軸線

39‧‧‧進料通道

40‧‧‧本體狹長孔

41‧‧‧本體狹長孔

42‧‧‧側壁

43‧‧‧側壁

46‧‧‧鉸接端

47‧‧‧鉸接端

48‧‧‧鉸鏈銷

49‧‧‧鉸鏈銷

50‧‧‧進料軸線

51‧‧‧導孔

52‧‧‧鉸鏈銷軸線

53‧‧‧鉸鏈銷軸線

54‧‧‧指示端

55‧‧‧指示端

56‧‧‧本體指向叉齒

57‧‧‧本體指向叉齒

58‧‧‧頭部狹長孔

59‧‧‧頭部狹長孔

60‧‧‧錨塊

61‧‧‧錨塊的下游側

62‧‧‧頭部指向叉齒

63‧‧‧頭部指向叉齒

64‧‧‧棘爪臂

65‧‧‧棘爪臂

66‧‧‧棘爪彈簧容器

66'‧‧‧棘爪彈簧容器

67‧‧‧棘爪彈簧容器

67'‧‧‧棘爪彈簧容器

68‧‧‧鉸鏈孔

69‧‧‧鉸鏈孔

70‧‧‧球形把手

71‧‧‧手動縮回軸的自由端

72‧‧‧縮回斜面

73‧‧‧縮回斜面

74‧‧‧斜角

75‧‧‧斜角

76‧‧‧進料接觸面

77‧‧‧進料接觸面

78‧‧‧縮回斜面

79‧‧‧縮回斜面

80‧‧‧圓柱銷

81‧‧‧孔

82‧‧‧錨塊的上游側

83‧‧‧衝程方向

84‧‧‧凸輪高差

85‧‧‧圓柱軸線

86‧‧‧凸輪高差空間

87‧‧‧凸輪表面

88‧‧‧圓柱銷的相對端

89‧‧‧線性軸承軌

90‧‧‧線性軸承滾珠滑塊

91‧‧‧自附式球螺柱

92‧‧‧滑動架外殼

93‧‧‧線性滑動軸承

94‧‧‧下游邊緣

95‧‧‧上游邊緣

96‧‧‧進料位置

97‧‧‧縮回位置

99‧‧‧螺栓

100‧‧‧圓筒部分

101‧‧‧進料接觸角

102‧‧‧進料接觸角

103‧‧‧合成接觸力

104‧‧‧合成接觸力

105‧‧‧斜角

106‧‧‧斜角

107‧‧‧進料接觸面

108‧‧‧進料接觸面

109‧‧‧進料接觸角

110‧‧‧進料接觸角

111‧‧‧合成接觸力

112‧‧‧合成接觸力

113‧‧‧緊固件之縱向軸線

114‧‧‧球頭部分

115‧‧‧彈簧卡爪腳

116‧‧‧彈簧卡爪腳

117‧‧‧接合腳

118‧‧‧接合腳

圖1係緊固件安裝設備之立體圖，其包括耦接至本發明之一個較佳具體例的緊固件供給頭之安裝頭；圖2係沿著圖3的線2-2所截取之剖面圖；圖3係圖1所示之緊固件安裝設備的正視圖；圖4係圖1所示之緊固件安裝設備的俯視圖；圖5A係拆除滑動架外殼的圖1所示之緊固件供給頭的局部立體圖；圖5B係拆除滑動架外殼的依據另一個具體例之緊固件供給頭的局部立體圖；圖6係圖1所示之緊固件供給頭的滑動架及導槽之分 解立體圖；圖7A至圖7E係圖1所示之緊固件供給頭的往復運動及進料循環之示意圖；圖8A係依據圖5A所示之具體例的一連串緊固件與棘爪接合之俯視圖；圖8B係依據圖5B所示之具體例的一連串緊固件與棘爪接合之俯視圖；圖9係依據圖5A所示之具體例的一連串緊固件與棘爪接合之底視圖；圖10係可以使用圖1所示之設備安裝的自附式球螺柱緊固件之側視圖；圖11A係依據圖5A所示之具體例的第一棘爪及螺旋壓縮彈簧之立體圖；以及圖11B係依據圖5B所示之具體例的第一棘爪及螺旋壓縮彈簧之立體圖。

依據本發明之較佳具體例的緊固件供給頭在圖式中進行說明且通常以元件符號10來表示。在這裡及下面所述之具體例中，緊固件供給頭10將緊固件17供給至緊固件安裝設備的緊固件安裝頭12。參考圖1、2及6，緊固件供給頭10包括導槽36，導槽36具有進料通道39，進料通道39具有靠近導槽入口34之上游區域、靠近導槽出口27之下游區域及進料軸線50。導槽36支撐緊固件17且將其從導槽入口34導引至導槽出口27，導槽出口27連接至緊固件安裝頭12。緊固件供給頭10可以用以供給任何自附式 緊固件，其包括衝壓及嵌入式螺柱、螺栓、球螺柱等、衝壓及嵌入式螺帽及此類型的其它母緊固件。在此實施例中，如圖2、8A、9及10中以假想線所示，緊固件17係自附式球螺柱91。

在圖1所示之較佳具體例中，同時一起觀看圖5A及6，滑動架25沿著進料軸線50可移動地安裝至導槽36。在圖5A所示之較佳具體例中，滑動架25經由線性軸承33可移動地安裝至導槽36。如圖5A及5B所示，第一及第二棘爪15、16可樞轉地安裝至滑動架25，其中滑動架外殼92被拆除，以揭示隱藏的棘爪。在圖5A及5B中，在適當位置描繪用以將滑動架外殼92安裝至線性軸承滾珠滑塊90的4個螺栓99。

棘爪15、16具有為另一者的鏡像之構造且以這樣的理解在下面進行描述。滑動架25沿著進料軸線50在縮回位置97與進料位置96之間往復運動。根據在此所使用，當滑動架沿著進料軸線50往復運動時，在滑動架位於離導槽出口27的最大距離處時，它處於「縮回位置」97，而在滑動架位於離導槽出口27的最小距離處時，它處於「進料位置」。將滑動架25從縮回位置97朝向進料位置96的移動定義為進料方向31。相反地，將滑動架25從進料位置96朝向縮回位置97的移動定義為縮回方向32。縮回位置97與進料位置96之間的距離至少為導槽36中之相鄰接觸緊固件17的中心間距離。

一旦裝填，緊固件長列29沿著包括上游區域及下游區域之導槽的長度排列。當滑動架25從縮回位置97移動至進料位置96時，滑動架25鄰接在上游區域中之前導緊固件且朝進料方向31將其驅動至下游區域中。根據在此所使用，在導槽36中之「前 導緊固件」係在上游區域中最靠近導槽出口27之緊固件。一旦將前導緊固件從上游區域驅動至下游區域，在上游區域中之下一個後續緊固件變成前導緊固件。當滑動架循環運轉時，在上游區域中之每個緊固件17將輪流作為緊固件供給頭10之每個循環的前導緊固件26。根據在此所使用，「上游區域」表示在滑動架25位於進料位置時棘爪15、16與導槽入口34之間的導槽之部分。「下游區域」表示在滑動架位於進料位置時棘爪15、16與導槽出口27之間的導槽之部分。使用這種參考架構，導槽36中之每個緊固件17具有面向導槽出口27之下游邊緣94及面向導槽入口34之上游邊緣95。

為了推動緊固件17，如圖7A至7E所示，棘爪15、16與滑動架25的軸向運動同步來週期性地打開及閉合。關於滑動架25處於圖7A及7B所示之進料位置，當滑動架25從進料位置朝縮回位置軸向移動時，棘爪15、16最初藉由相對於進料軸線50向外橫向地滑動來張開。如下所述，棘爪15、16的形狀允許它們沿著每個緊固件17的下游邊緣94向外滑動。棘爪15、16張開，以回應由與棘爪上的縮回斜面72、73接觸之前導緊固件18所施加的打開力。所述打開力對抗每個棘爪上之棘爪彈簧22、23的偏置。棘爪15、16沿著前導緊固件18滑動且與其保持接觸，棘爪15、16只因前導緊固件18而充分打開，以在其間滑動。為了允許製造的變化，棘爪15、16構造成打開得比預期緊固件的直徑還寬且比使緊固件17在棘爪15、16之間通過所需還寬。

當滑動架接近及接著到達縮回位置時，棘爪15、16藉由沿著緊固件的上游邊緣95向內橫向地滑動而開始閉合，直到如圖7C所示，棘爪位於前導緊固件18與上游相鄰緊固件的中間為 止。圖7C中之滑動架25的位置說明縮回位置。

圖7A至7E示意性地說明緊固件供給頭10之往復運動。緊固件17之取樣連續標記為「A」、「B」、「C」......「H」。圖7A說明棘爪15、16處於閉合之進料位置96。在圖7A中，緊固件的下游長列包括緊固件「A」、「B」及「C」，緊固件的上游長列包括緊固件「D」-「G」，以及緊固件「D」係前導緊固件，亦以元件符號18來辨別。

圖7B說明滑動架25的縮回運動。在初始縮回期間，棘爪15、16在前導緊固件「D」上橫向地張開及滑動。此縮回運動持續，直到棘爪的第一及第二指示端(index ends)54、55到達棘爪可以在前導緊固件「D」與上游相鄰緊固件「E」之間閉合的位置為止。

圖7C示意性地說明縮回位置。注意到，當滑動架從圖7A、7B及7C所示的位置平移時，緊固件17沒有在導槽36中移動。

圖7D說明滑動架25的初始進料運動。當滑動架25朝進料方向31移動時，棘爪15、16保持閉合，從而向下游驅動前導緊固件「D」至下游區域中且朝進料方向31推動下游緊固件長列。

圖7E說明進料運動的完成及圖7A中開始之往復循環的完成。滑動架25已返回至進料位置，並且緊固件「A」已通過導槽出口27供給至緊固件安裝頭12。下游緊固件長列現在包括緊固件「B」、「C」及「D」，上游長列包括緊固件「E」-「H」，以及緊固件「E」係前導緊固件18。

參考圖1至6，可以將第一反作用力擋桿20用兩個 螺絲可拆卸地安裝至滑動架25。然而，第一反作用力擋桿20可以藉由任何合適機構來可拆卸地安裝，其包括例如：使第一反作用力擋桿20滑入在滑動架外殼92中所界定的凹槽；將第一反作用力擋桿20夾在滑動架外殼92上；或者用快速釋放銷將反作用力擋桿20保持在滑動架外殼上。將第二反作用力擋桿21與第一反作用力擋桿20相對地安裝至滑動架25。緊固件供給頭10相對於包含進料軸線50的垂直平面(在圖1所示之立式方向上)係對稱的。為了簡潔的描述，沒有顯示緊固件供給頭10的相對側。第二反作用力擋桿21(在圖1中係看不到的)係第一反作用力擋桿20的鏡像。

將棘爪彈簧配置每個棘爪15、16與其相鄰反作用力擋桿20、21之間，以通常使棘爪偏置成閉合且與緊固件17接觸。在圖5A及8A所示之具體例中，棘爪彈簧22、23包括螺旋壓縮彈簧。在圖5B及8B所示之具體例中，棘爪彈簧22'、23'包括扭轉彈簧。除非另外說明，圖1至5A、6及8A至11A所示之具體例的描述(「壓縮彈簧」具體例)亦適用於圖5B、8B及11B所示之具體例(「扭轉彈簧」實例)。

注意到，在圖8B中，棘爪彈簧22'、23'的接合腳117、118以實線顯示在自由位置上，而以隱藏線顯示有扭力的施加。反作用力擋桿20、21在圖8B中以假想線來表示。在安裝期間，接合腳117、118被纏繞至隱藏線所示之位置且藉由反作用力擋桿20、21保持在纏繞狀態中。

導槽36包括界定進料通道39之相對側壁42、43。參考圖6，相對本體狹長孔40、41分別延伸穿過側壁42、43。導槽36亦包括分別延伸穿過側壁42、43之相對頭部狹長孔58、59。 在此具體例中，頭部狹長孔58、59分別平行於本體狹長孔40、41。

每個棘爪15、16具有鉸接端46、47(其分別容納鉸鏈銷48、49)及分別與鉸接端46、47相對之指示端54、55。每個鉸鏈銷48、49具有分別垂直於進料方向31之鉸鏈銷軸線52、53。

每個棘爪15、16包括在指示端54、55處所個別界定之本體指向叉齒(body indexing tine)56、57及頭部指向叉齒(head indexing tine)62、63。本體指向叉齒56、57分別延伸穿過導槽的本體狹長孔40、41，而頭部指向叉齒62、63分別延伸穿過導槽的頭部狹長孔58、59。頭部指向叉齒62、63與本體指向叉齒56、57平行且間隔開。緊固件供給頭10相關於包含進料軸線50的垂直平面(在圖1所示之立式方向上)係對稱的。因此，棘爪及其相對於導槽36的關係彼此成鏡像。第一棘爪15及第二棘爪16相關於進料軸線50係對稱的。

本體指向叉齒56、57及頭部指向叉齒62、63較佳地具有與緊固件17相配之長度，使得緊固件17大致上在導槽36內不旋轉。大致上不旋轉表示緊固件17不在任何方向上旋轉超過約5度。在不受任何理論約束之情況下，認為可以藉由在沿著緊固件17之縱向軸線113之兩個間隔開的位置處緊靠緊固件17且緊固件17處於圖2中以隱藏線所示之不旋轉方向上，以防止緊固件17的俯仰旋轉(pitch rotation)。在圖式所示的具體例中，緊固件17係自附式球螺柱91，並且這兩個間隔開的位置係分別在圓筒部分100及球頭部分114上。根據在此所使用，俯仰旋轉表示緊固件17繞著垂直於進料軸線50且垂直於緊固件17的縱向軸線113之俯仰軸線的旋轉。藉由緊固件供給頭10相關於通過進料軸線50之垂直平面(如 圖1所示)的兩側對稱，以防止緊固件17的偏航旋轉(yaw rotation)及翻滾旋轉(roll rotation)。根據在此所使用，翻滾旋轉表示緊固件17繞著進料軸線50的旋轉，而偏航旋轉表示緊固件17繞著緊固件的縱向軸線113之旋轉。

參考圖8A及8B所示之具體例，每個棘爪具有分別在鉸接端46、47與指示端54、55之間延伸的棘爪臂64、65。每個棘爪臂64、65在鉸接端處具有鉸鏈孔68、69，以便個別容納鉸鏈銷48、49。每個棘爪亦具有用於容納棘爪彈簧22、23之一部分的棘爪彈簧容器66、67。

在圖8A所示之具體例中，棘爪彈簧容器66、67包括在棘爪臂64中之孔(以隱藏線來表示)。棘爪彈簧容器66、67在棘爪15、16分別繞著鉸鏈銷48、49的整個運動範圍內至少保持彈簧22、23之一部分。

在圖8B所示之具體例中，棘爪彈簧容器66'、67'僅僅包括棘爪臂64、66的壁部。棘爪彈簧容器66'、67'緊靠彈簧棘爪腳115、116，其施加來自彈簧22'、23'之力，以分別使棘爪15'、16'朝閉合位置偏置。鉸鏈銷48、49分別突出通過彈簧22'、23'之盤繞部分。

參考圖9，每個本體指向叉齒56、57及每個頭部指向叉齒62、63分別具有縮回斜面72、73及78、79，縮回斜面72、73及78、79分別以斜角74、75及105、106來定向，斜角74、75及105、106在棘爪臂64、65平行於縮回方向32時被限定在縮回斜面與縮回方向32之間。每個本體指向叉齒56、57及每個頭部指向叉齒62、63亦分別包括進料接觸面76、77及107、108，進料接 觸面76、77及107、108分別以進料接觸角101、102及109、110來定向，進料接觸角101、102及109、110係由進料接觸面所施加之合成接觸力103及104來限定，合成接觸力103及104係藉由本體指向叉齒經由進料接觸面施加在緊固件上。進料接觸角101從進料方向31開始測量。因為具有兩個由兩條線的交叉所限定之角度，所以根據在此所使用，進料接觸角101、102、109、110表示合成接觸力103、104、111、112與進料方向31之間的最小角度。

在圖9所述之具體例中，合成接觸力103、104促使棘爪15、16對抗棘爪彈簧22、23的偏置來旋轉。因此，如果移除彈簧22、23，則當滑動架25在進料位置與縮回位置之間循環時，棘爪15、16會打開且不會返回至閉合位置。

進料接觸面76、77、107、108可以具有任何合適的輪廓，例如，平坦的或與緊固件的接觸表面相配的。在一個較佳具體例中，進料接觸面76、77、107、108具有與緊固件的對應半徑相配之半徑。注意到，緊固件在進料軸線50上置中；因此，進料接觸面的半徑在進料軸線上置中。

縮回斜角74、75、105及106足夠小，使得當藉由凸輪28及凸輪從動件24朝縮回方向32驅動滑動架25時，與前導緊固件的接觸產生打開棘爪15、16之力而不在縮回方向32上驅動前導緊固件及其它上游緊固件。在一個較佳具體例中，縮回斜角74、75、105及106各自約為20度。

在圖8A及8B所示之具體例中，進料接觸角101、102、109及110配置成使得對合成接觸力103、104、111、112的反作用力分別無法克服彈簧22、22'、23、23'的力。因此，當朝進 料方向31驅動滑動架25時，合成接觸力103、104、111、112朝進料方向31驅動前導緊固件及下游緊固件長列而沒有打開棘爪15、16。

根據在此所使用，在提及棘爪15、16時，術語「閉合」表示相對指示端54、55儘可能朝彼此移動而沒有使緊固件供給頭10的任何組件永久變形。當閉合時，棘爪15、16可以接觸一個硬止動件，以防止朝閉合進一步旋轉。例如，棘爪可能接觸導槽36的側壁42、43。在那個情況下，側壁可以是硬止動件，以防止朝閉合進一步旋轉。棘爪15、16的整個運動範圍被限定在閉合位置與完全打開位置之間。根據在此所使用，「打開」表示「閉合」的相反。由在使棘爪旋轉遠離閉合位置且緊靠一個硬止動件時之棘爪15、16的位置來定義棘爪15、16的完全打開位置。例如，硬止動件可以是壓縮至堅固的高度之彈簧22、23。在另一個實例中，硬止動件可以是接觸反作用力擋桿20、21之棘爪15'、16'。

在一個較佳具體例中，滑動架25包括以凸輪28來接合之凸輪從動件24，凸輪28安裝至緊固件安裝頭12的往復部分30。凸輪28在縮回衝程期間接觸凸輪從動件24且使滑動架25朝縮回方向32移動。滑動架25的縮回運動壓縮產品推進彈簧35，產品推進彈簧35通常使滑動架25朝進料方向31偏置，以保持凸輪從動件24與凸輪28接觸。凸輪從動件24以平行於進料軸線50來移動。如果使凸輪垂直地縮回而沒有觸及凸輪從動件24，則會暫時中斷凸輪從動件24與凸輪28之間的接觸。

如圖2所示，產品推進彈簧35可以是螺旋彈簧19或任何合適的彈性構件。手動縮回軸37可以安裝至滑動架25且以 與螺旋彈簧19的螺旋軸線38成同軸方式來配置。手動縮回軸37配置成通過導孔51，導孔51延伸穿過固定地安裝至導槽36之錨塊60。螺旋彈簧19接觸錨塊60的下游側61。球形把手70可以在錨塊60的上游側82上固定地安裝至手動縮回軸37的自由端71。

在一個較佳具體例中，緊固件供給頭10可以藉由先縮回球形把手70來朝進料方向31推進緊固件17，直到滑動架25到達縮回位置97且棘爪15、16閉合為止，以及接著釋放球形把手70，從而不對抗產品推進彈簧35的偏置力，進而朝進料方向31移動滑動架25。當滑動架25朝進料方向31移動時，棘爪15、16保持閉合，從而朝進料方向31推進前導緊固件及下游緊固件17長列。

在一個較佳具體例中，凸輪從動件24係穿過滑動架25中之孔81可拆除地安裝至滑動架25的圓柱銷80。銷80以垂直於進料方向31且垂直於緊固件安裝頭12之往復部分30的衝程方向83來定向。

參考圖6，滑動架25可以進一步包括凸輪高差(cam relief)84，以防止凸輪28與除了銷80以外之滑動架25的表面之間的接觸。銷80沿著圓柱軸線85向外地突出至部分由凸輪高差84所界定之凸輪高差空間(cam relief space)86中。如圖1所最佳表示，凸輪28可以具有兩個凸輪表面87，以同時與銷80的相對端88接合。

在圖1及5A所示之具體例中，線性軸承軌89可拆除地安裝至導槽36。線性軸承滾珠滑塊90可拆除地安裝至滑動架25。線性滑動軸承93可以可拆除地安裝至滑動架25。線性滑動軸承93可以具有與線性軸承滾珠滑塊90相似之外觀；然而，不同於滾球軸承，可以使用減少摩擦的材料或潤滑油，以允許線性滑動軸 承以輕易地沿著進料軸線50滑動。

圖11A係圖1所示之緊固件供給頭10的棘爪15及壓縮彈簧22的下立體圖。頭部指向叉齒62平行於本體指向叉齒56。進料接觸面76的真實形狀從此視圖係看不到的。指示端54顯示在棘爪15之與鉸鏈孔68相對的端上。

圖11B係圖5B所示之第二棘爪16'及扭轉彈簧23'的上立體圖。頭部指向叉齒63平行於本體指向叉齒57。扭轉彈簧23'顯示處於自由狀態。如圖11B所示，彈簧23'構造成具有在約150度與約170度之間的自由位置。當安裝時，彈簧23'纏繞至約300度，並且彈簧反作用力擋桿接合腳118藉由反作用力擋桿21保持在適當位置。

緊固件供給頭在上面已參考具體例來描述，其構造成在滑動架的每個衝程供給單一緊固件至緊固件安裝裝置。然而，應該理解到，緊固件供給頭可以構造成藉由延長滑動架的衝程來供給預定數量(「N個」)的緊固件至緊固件安裝裝置。在此情況下，滑動架會進一步縮回，以及棘爪會打開且在上游區域中之從前導緊固件開始算起的第「N個」緊固件附近閉合前在超過一個緊固件上滑動。

可以理解的是，本文任何範圍的揭示係為了方便及簡潔且應當靈活地被解釋為不僅包括明確列舉為範圍限制之數值，而且還包括在那個範圍內所包含之個別數值或子範圍，宛如每個數值子範圍被明確列舉。再者，當「大約」或「近似」用於描述數值時，這意味著包含所述數值的少量變化(高達+/-10%)。

在描述及主張本文所揭露的實例中，除非上下文另有 明確規定，否則單數形式「一」及「該」包括複數個指示對象。

在整個說明書中提及「一個具體例」、「另一個具體例」等等，這表示關於該具體例所述之一個特定元件(例如，特徵、結構及/或特性)包含在本文所述之至少一個具體例中，並且可以或可以不存在於其它實例中。此外，可以理解的是，除非上下文另有明確規定，否則任何實例的元件可以在不同的實施例中以任何合適方式組合。

雖然已詳細描述數個具體例，但是應該理解可以修改所揭露的具體例。因此，前面的描述被認為是非限制性的。

Claims (20)

1. 一種緊固件供給頭，用於將緊固件從一進料漏斗推進至一安裝頭，其包括：一導槽，其具有一上游區域及一下游區域，並且沿著一進料軸線界定一進料通道，該導槽支撐該等緊固件且將其從一導槽入口導引至一導槽出口，該導槽出口連接至該緊固件安裝頭；一滑動架，其可在該導槽上之一縮回位置與一進料位置之間移動；以及第一及第二相對棘爪，其可樞轉地安裝至該滑動架；其中該滑動架藉由下列方式循環往復地將預定數量的緊固件從該上游區域中之一緊固件長列推進至該下游區域中之一緊固件長列中：從該進料位置縮回至該縮回位置；用該等棘爪緊靠該上游長列中之前導緊固件；以及用該等棘爪驅動該前導緊固件，直到該滑動架到達該進料位置為止。
2. 如請求項1之緊固件供給頭，其中，當該滑動架開始從該進料位置移動至該縮回位置時，該等棘爪張開；以及當該滑動架到達該縮回位置時，該等棘爪在該前導緊固件與該第二上游緊固件之間閉合。
3. 如請求項2之緊固件供給頭，其進一步包括：第一及第二相對反作用力擋桿，其安裝至該滑動架；以及一彈簧，其個別配置在該第一及第二棘爪的每一者與該第一及第二反作用力擋桿的每一者之間，以使每個棘爪朝該導槽偏置。
4. 如請求項3之緊固件供給頭，其中，該滑動架藉由一滑動機構可拆除地安裝至該導槽，並且該導槽包括第一及第二相對側壁，每個側壁具有一細長本體狹長孔。
5. 如請求項4之緊固件供給頭，其中，每個棘爪在一端包括一鉸鏈，而在另一端包括一本體指向叉齒，該本體指向叉齒延伸穿過該等本體狹長孔中之一且進入該進料通道。
6. 如請求項5之緊固件供給頭，其中，該導槽之每個側壁包括一細長頭部狹長孔平行於該本體狹長孔；以及每個棘爪包括一頭部指向叉齒，該頭部指向叉齒延伸穿過該等頭部狹長孔中之一且進入該進料通道。
7. 如請求項6之緊固件供給頭，其中，每個棘爪具有一棘爪臂及一容器，該棘爪臂具有一鉸鏈孔，該容器與該等彈簧中之一的一部分接合。
8. 如請求項7之緊固件供給頭，其中，每個本體指向叉齒具有一角縮回斜面及一角接觸面。
9. 如請求項2之緊固件供給頭，其包括一往復凸輪；一合作凸輪從動件，其位於該滑動架上；以及一推進彈簧，其通常使該滑動架朝該進料位置偏置，其中該凸輪在一縮回衝程期間朝該縮回位置驅動該滑動架，並且在一進料衝程期間允許該滑動架朝該進料位置移動。
10. 如請求項9之緊固件供給頭，其中，該手動縮回機構包括一縮回軸及一錨塊，該錨塊固定至該導槽，以及其中該推進彈簧包圍該軸且靠著該錨塊來安裝。
11. 如請求項10之緊固件供給頭，其中，該緊固件供給頭藉由先對抗該推進彈簧的偏置力來縮回該縮回軸，以朝進料方向推進緊固件，直到該滑動架到達該縮回位置為止，以及接著釋放該縮回軸，從而不對抗該推進彈簧的偏置力。
12. 如請求項9之緊固件供給頭，其中，該凸輪從動件包括一圓柱銷，該圓柱銷可拆除地安裝至該滑動架且垂直於該進料軸線。
13. 如請求項12之緊固件供給頭，其中，該滑動架包括一凸輪高差部分，以在該凸輪接觸該凸輪從動件時防止該凸輪與該滑動架之間的接觸。
14. 如請求項13之緊固件供給頭，其中，該凸輪在該滑動架的該凸輪高差部分中接觸該凸輪從動件。
15. 如請求項4之緊固件供給頭，其中，該滑動機構包括一軸承軌，其同軸地連接至該導槽。
16. 如請求項15之緊固件供給頭，其中，該滑動機構包括一滑塊，其與該軸承軌接合。
17. 如請求項2之緊固件供給頭，其中，該等棘爪對稱地配置在該導槽的相對側上且在該進料軸線的相對側上接觸該緊固件。
18. 如請求項17之緊固件供給頭，其中，該等棘爪之每一者包括複數個叉齒，該等叉齒在沿著該緊固件之中心軸線的隔開位置處接觸該緊固件。
19. 如請求項18之緊固件供給頭，其中，該等叉齒等距隔開，使得當將該前導緊固件從該上游區域驅動至該下游區域時，該等棘爪大致上不使該前導緊固件旋轉。
20. 一種緊固件安裝設備，其包括： a)一緊固件安裝頭；b)一供給頭，其用於將緊固件從一進料漏斗推進至該安裝頭，該供給頭包括：i)一導槽，其具有一上游區域、一下游區域及一沿著一進料軸線之進料通道，該導槽支撐該等緊固件且將其從一導槽入口導引至一導槽出口，該導槽出口連接至該緊固件安裝頭；ii)一滑動架，其可在該導槽上之一縮回位置與一進料位置之間移動；以及iii)第一及第二相對棘爪，其可樞轉地安裝至該滑動架；其中該滑動架循環往復地從一長列推進預定數量的緊固件-從該進料位置縮回至該縮回位置；用該等棘爪緊靠該上游長列中之前導緊固件；以及用該等棘爪驅動該前導緊固件，直到該滑動架到達該進料位置為止。