WO2014069411A1 - ファスナー打ち込み装置及びファスナー打ち込み方法 - Google Patents

ファスナー打ち込み装置及びファスナー打ち込み方法 Download PDF

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driving device
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結輔 池田
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for fastening an object to be fastened using fasteners (fastening parts) such as bolts and rivets.
  • fasteners fastening parts
  • fasteners fastening parts
  • bolts and rivets fasteners
  • a striking device for fastening an object to be fastened using a rivet is known.
  • the automatic hammering device disclosed in Patent Document 1 includes a riveter body having a mechanism for driving a rivet on a workpiece.
  • the rivetta body has a C-shape that sandwiches the workpiece from above and below.
  • An upper head portion is provided at the upper end of the rivetta body.
  • a die is provided at the lower end of the rivetta body.
  • FIG. 1 shows the upper head portion 351 described above.
  • the upper head portion 351 can be reciprocated in the arrow direction by a hydraulic cylinder 352.
  • a drill spindle 353 that can be moved up and down, a rivet caulking jig 354 that can be moved up and down, and a shaving cutter 355 that can be moved up and down are arranged in a straight line parallel to the arrow direction at a position facing the lower surface of the upper head portion 351, that is, the upper surface side of the workpiece 304.
  • a drill 356 is attached to the drill spindle 353. After the work 304 is set, the drill spindle 353 is lowered to form a rivet hole 304 a in the work 304.
  • the hydraulic cylinder 352 moves the rivet caulking jig 354 to the position where the drill spindle 353 has been located so far.
  • the shaft portion of the rivet R is inserted into the rivet hole 304a.
  • the rivet R is pressed by the die provided at the lower end of the riveter body and the rivet caulking jig 354. Thereby, the hitting of the rivet R is completed.
  • the shaving cutter 355 is used when removing the head of the rivet R.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose other rivet hammering devices.
  • FIGS. 2 to 7 a method for manually fastening a composite material to be fastened will be described.
  • a workpiece 100 as a fastened object includes a plurality of composite material parts 51 and 52 stacked.
  • a countersunk hole 100a penetrating from the surface 100b on one side of the workpiece 100 to the surface 100c on the other side is formed.
  • the countersink portion of the countersunk hole 100a is disposed on the surface 100b side.
  • the workpiece 100 has a countersink wall surface 100d surrounding the countersink portion of the countersunk hole 100a. After the countersunk hole 100a is formed, the workpiece 100 is cleaned, and burrs generated when the countersunk hole 100a is formed are removed.
  • FIG. 3 shows a fastener 25 as a fastening part for fastening the workpiece 100.
  • the fastener 25 includes a countersunk bolt 20 and a sleeve 40.
  • the countersunk bolt 20 includes a head portion 21, a cylindrical portion 22, and a screw portion 23.
  • the head 21 has a head upper surface 21a and a head side surface 21b.
  • the head side surface 21b is formed in a conical surface.
  • the cylindrical portion 22 is disposed between the head portion 21 and the screw portion 23.
  • a screw is not formed on the cylindrical portion 22.
  • the screw portion 23 has an end surface 23a.
  • the head upper surface 21 a and the end surface 23 a are disposed at both ends of the fastener 25 in the axial direction.
  • the sleeve 40 covers the cylindrical portion 22. A portion close to the head portion 21 of the cylindrical portion 22 is exposed from the sleeve 40.
  • the sleeve 40 includes a plate portion 41 disposed on the head portion 21 side and a cylindrical portion 42 disposed on the screw portion 23 side.
  • the dish part 41 is formed in a conical shape.
  • the fastener 25 is inserted into the countersunk hole 100a until the countersunk part 41 abuts against the countersink wall surface 100d.
  • the head 21 protrudes from the surface 100b, and the screw part 23 protrudes from the surface 100c.
  • the impact force is repeatedly applied until the fastener 25 is seated on the workpiece 100. That is, the impact force is repeatedly applied until the head 21 abuts against the countersink wall surface 100d via the countersunk portion 41.
  • the method shown in FIGS. 2 to 7 is a manual operation, and therefore burdens the operator. Therefore, it is conceivable to insert and drive a fastener using a fastener driving device having an insertion / impact force applying mechanism.
  • a repulsive force from the fastener is generated.
  • an object of the present invention is to provide a fastener driving device and a method for operating the fastener driving device that are small and highly stable.
  • the fastener driving device includes an insertion mechanism for inserting a fastener into a fastener hole provided in an object to be fastened, an impact force applying mechanism for applying an impact force to the inserted fastener, and the insertion mechanism. And a support mechanism for supporting the impact force applying mechanism.
  • the support mechanism supports the insertion mechanism and the impact force application mechanism along different axes.
  • the operation method of the fastener driving apparatus includes an insertion mechanism, an impact force imparting mechanism, and a support mechanism that supports the insertion mechanism and the impact force imparting mechanism, and the support mechanism includes the insertion mechanism.
  • the insertion mechanism includes a step of inserting a fastener into a fastener hole provided in a fastened object, and the impact force application mechanism applies an impact force to the inserted fastener. To do.
  • a fastener driving device and a method for operating the fastener driving device that can improve stability.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an upper head portion.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manually fastening a composite material to be fastened.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method of manually fastening a material to be fastened of a composite material.
  • FIG. 4 is a diagram showing a method of manually fastening a material to be fastened of a composite material.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manually fastening a material to be fastened of a composite material.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manually fastening a material to be fastened of a composite material.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method of manually fastening a composite material to be fastened.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an upper head portion.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manually fastening a composite material to be fastened.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a
  • FIG. 8 is a schematic view showing the fastener driving apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an insertion mechanism and an impact force application mechanism.
  • FIG. 10 is a plan view showing a shelf board.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a gripping portion.
  • FIG. 12 is a side view showing the insertion mechanism.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the alignment unit.
  • FIG. 14 is a side view showing the impact force applying mechanism.
  • FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a control device.
  • FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a fastener loading operation.
  • FIG. 17 is a schematic view showing the fastener insertion operation.
  • FIG. 18 is a schematic view showing a fastener driving operation.
  • FIG. 19 is a schematic view showing the fastener after driving.
  • FIG. 20 is a schematic view showing a fastener driving apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the fastener driving apparatus 1 according to the present embodiment.
  • an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined.
  • the Z axis is vertical or approximately vertical.
  • the direction along the Z axis is defined as the first direction, and the direction perpendicular to the first direction is defined as the second direction.
  • the fastener driving apparatus 1 has a function of inserting the fastener 25 into the workpiece 100 and driving it.
  • the workpiece 100 has surfaces 100b and 100c.
  • the workpiece 100 is provided with a countersunk hole 100a penetrating from the surface 100b toward the surface 100c.
  • the axial direction of the countersunk hole 100a is parallel to the Z axis and is vertical or substantially vertical.
  • the fastener driving apparatus 1 is configured to insert and insert a fastener into the countersunk hole 100a.
  • the fastener driving device 1 includes a control device 19, a support mechanism 11, a cartridge 4, a fastener transport device 6, an insertion mechanism 12, and an impact force applying mechanism 13.
  • the control device 19 is realized by a computer, for example, and has a function of controlling the operation of the fastener driving device 1.
  • the support mechanism 11 is provided to support the cartridge 4, the fastener transport device 6, the insertion mechanism 12, and the impact force application mechanism 13.
  • the support mechanism 11 includes a vacuum rail 2 (movement mechanism), a pedestal 3, and a frame 10.
  • the vacuum rail 2 is disposed on the workpiece 100.
  • the pedestal 3 is disposed on the vacuum rail 2 and is movable on the vacuum rail 2 along the second direction.
  • the frame 10 is provided to support the insertion mechanism 12 and the impact force applying mechanism 13 and is disposed on the pedestal 3. When the pedestal 3 moves on the vacuum rail 2, the insertion mechanism 12 and the impact force applying mechanism 13 are also movable along the second direction.
  • the cartridge 4 has a function of loading a plurality of fasteners 25.
  • the cartridge 4 is disposed on the pedestal 3.
  • the fastener transport device 6 has a function of transporting the fastener 25 from the cartridge 4 to the insertion mechanism 12.
  • the fastener conveying device 6 is provided on the pedestal 3.
  • the insertion mechanism 12 and the impact force imparting mechanism 13 are supported by the frame 10 as described above.
  • the insertion mechanism 12 has a function of inserting the fastener 25 into the countersunk hole 100a.
  • the impact force imparting mechanism 13 has a function of imparting impact force to the inserted fastener 25 and driving it.
  • FIG. 9 is a view showing the insertion mechanism 12 and the impact force application mechanism 13, and is a view when the insertion mechanism 12 and the impact force application mechanism 13 are viewed along the direction A in FIG. 8.
  • the insertion mechanism 12 and the impact force application mechanism 13 are supported by the frame 10 along different axes.
  • the insertion mechanism 12 has a function of moving (raising and lowering) the fastener 25 along the insertion axis L1 along the first direction.
  • the impact force imparting mechanism 13 has a snap 97, and the impact force is imparted to the inserted fastener 25 by moving the snap 97 along the striking shaft L2 along the first direction. It is configured.
  • the insertion axis L1 and the striking axis L2 are different axes.
  • the insertion mechanism 12 and the impact force imparting mechanism 13 are arranged along different axes, the weight of the insertion mechanism is reduced compared to the case where they are provided on the same axis. In addition, vibrations and the like generated when applying an impact force are suppressed, and stability can be improved. As a result, the entire apparatus can be reduced in weight.
  • the cartridge 4 includes a plurality of shelf boards 5.
  • the plurality of shelf boards 5 are arranged at different heights.
  • a plurality of fasteners 25 are erected on each shelf board 5 such that the head 21 side is on the lower side.
  • the plurality of shelf boards 5 are rotatable around a rotation axis S parallel to the Z axis.
  • FIG. 10 is a plan view showing the shelf board 5.
  • the shelf board 5 is formed in a circular shape.
  • the rotation axis S passes through the center of the shelf board 5.
  • the shelf plate 5 is provided with a plurality of notches 5a extending from the peripheral edge toward the center.
  • the plurality of notches 5 a are arranged radially around the center of the shelf board 5.
  • the fastener 25 is disposed on the notch 5a.
  • the shelf board 5 may not be circular.
  • the fastener transport device 6 includes a main body portion 61, an elevating portion 62, and a grip portion 63.
  • the main body 61 is movable on the base 3 along the second direction.
  • the elevating unit 62 is supported by the main body unit 61 and can be moved up and down (movable in parallel to the Z axis).
  • the grip part 63 is supported by the elevating part 62.
  • the grip part 63 is supported by the elevating part 62 so as to be rotatable around a rotation axis perpendicular to the Z axis.
  • FIG. 11 is a diagram showing the gripping portion 63.
  • the gripping portion 63 includes a gripping portion first portion 63a and a gripping portion second portion 63b.
  • the grip portion 63 grips the fastener 25 so that the grip portion first portion 63a contacts the end surface 23a and the grip portion second portion 63b contacts the head upper surface 21a.
  • the distance between the grip portion first portion 63a and the grip portion second portion 63b can be adjusted.
  • FIG. 12 is a side view showing the insertion mechanism 12, and is a view when the insertion mechanism 12 is viewed along the direction B shown in FIG.
  • the insertion mechanism 12 includes a feeding device 7-1, a first elastic member 8, an alignment unit 9, and a chuck 95.
  • the feeding device 7-1 is supported by the frame 10.
  • the feeding device 7-1 has a base 98, and has a function of moving the base 98 along the first direction.
  • a cylinder device is used as the feeding device 7-1.
  • the first elastic member 8 is supported by the base 98 at the upper end, and supports the alignment unit 9 at the lower end.
  • the alignment unit 9 includes a moving body 92 and a plurality of second elastic members 91.
  • the moving body 92 is supported by the first elastic member 8.
  • FIG. 13 is a diagram showing the alignment unit 9.
  • the plurality of second elastic members 91 are provided in parallel between the moving body 92 and the chuck 95.
  • the plurality of second elastic members 91 support the chuck 95 so that the chuck 95 can move in a plane perpendicular to the Z-axis.
  • the plurality of second elastic members 91 support the chuck 95 so that the chuck 95 can swing about a swing axis perpendicular to the Z axis.
  • the plurality of second elastic members 91 are configured so that the chuck 95 can move in a direction parallel to the X axis and a direction parallel to the Y axis, and the chuck 95 has a swing axis and a Y axis parallel to the X axis.
  • the chuck 95 is supported so as to be able to swing around a swing shaft parallel to the shaft.
  • the chuck 95 is a part that supports the fastener 25. As shown in FIGS. 9 and 12, a clamping portion 96 is provided at the lower end portion of the chuck 95.
  • the clamping part 96 can be opened and closed and has a function of clamping the shaft part (for example, the cylindrical part 22) of the fastener 25.
  • the fastener 25 can be removed from the chuck 95 by opening the clamping portion 65.
  • the feeding device 7-1 lowers the base 98.
  • the fastener 25 held by the clamping part 96 is inserted into the countersunk hole 100a.
  • the provision of the first elastic member 8 prevents an unnecessary load from being applied to the fastener 25 after the fastener 25 is inserted.
  • the alignment unit 9 is provided, the position of the fastener 25 (the position of the chuck 25) can be set in the XY plane even when the positions of the fastener 25 and the countersunk hole 100a are slightly shifted. It is possible to adjust with.
  • FIG. 14 is a side view showing the impact force application mechanism 13 and is a view of the impact force application mechanism 13 as viewed along the direction C in FIG.
  • the impact force applying mechanism 13 includes a feeding device 7-2, a head base 93, a snap base 94, a snap 97, and a stroke amount detection mechanism 17.
  • the feeding device 7-2 is supported by the frame 10.
  • the feeding device 7-2 is configured to reciprocate the head base 93 along the first direction.
  • a cylinder device is used as the feeding device 7-2.
  • the snap base 94 is a part that holds the snap 97 and is connected to the head base 93.
  • the snap 97 is a member that is caused to collide with the fastener 25. That is, as the feeding device 7-2 reciprocates the head base 93, the snap 97 repeatedly collides with the fastener 25, and an impact force is applied to the fastener 25.
  • an air hammer that drives the snap 97 using air an electromagnetic hammer that electromagnetically drives the snap 97, or the like can be used.
  • the stroke amount detection mechanism 17 has a function of detecting the stroke amount of the feeding device 7-2. As shown in FIG. 14, the stroke amount detection mechanism 17 includes a scale 16 and a needle 15. The scale 16 is fixed to the frame 10. The needle 15 is attached to the head base 93. The position of the scale 16 indicated by the needle 15 is read by a reading device (not shown) and notified to the control device 19 as a detection result of the stroke amount.
  • the stroke amount detection mechanism 17 can be easily realized by using, for example, a measuring cylinder (measuring cylinder) as the feeding device 7-2.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing the control device 19. As shown in FIG. 15, the control device 19 has a function of controlling the operations of the impact force applying mechanism 13, the support mechanism 11, the cartridge 4, the fastener transport device 6, and the insertion mechanism 12.
  • control device 19 includes a time measuring device 18.
  • the control device 19 measures the operation period of the impact force application mechanism 13 (impact force application time to the fastener 25) by the time measuring device 18. Further, the control device 19 acquires data indicating the stroke amount when an impact force is applied from the stroke amount detection mechanism 17.
  • the control device 19 has a function of determining whether or not to stop applying the impact force by the impact force applying mechanism 13 based on the detected stroke amount and the impact force applying time.
  • the operation method of the fastener driving device described below is realized by control by the control device 19.
  • FIG. 16 is a schematic view showing the loading operation of the fastener 25.
  • the gripping portion 63 of the fastener transporting device 6 grips the fastener 25 erected on the shelf board 5.
  • the fastener 25 is arrange
  • the fastener 25 can be gripped by the gripping portion 63.
  • the clamping portion 63 and the shelf board 5 do not interfere with each other.
  • the clamping part 63 can hold
  • the fastener transporting device 6 transports the fastener 25 from the shelf board 5 to the chuck 95.
  • the main body 61 moves to the insertion mechanism 12 side, and the elevating part 62 (see FIG. 8) is raised or lowered to a height suitable for delivering the fastener 25 to the chuck 95.
  • the grip portion 63 (see FIG. 8) rotates so that the grip portion first portion 63a and the grip portion second portion 63b are upside down. As a result of the rotation of the gripping part 63, the head 21 of the fastener 25 is raised.
  • the conveyed fastener 25 is clamped when the clamping part 96 changes from an open state to a closed state. At this time, the clamping part 96 clamps the shaft part of the fastener 25.
  • the clamping part 96 can clamp the arbitrary positions of the axial part of the fastener 25. FIG. Therefore, the clamping part 96 can clamp the part (part exposed from the sleeve 40) close to the head part 21 of the cylindrical part 22.
  • the sandwiching portion 96 holds the fastener 25 in a state where the head portion 21 is up, that is, in a state where the screw portion 23 faces the workpiece 100. After the clamping part 96 clamps the fastener 25, the gripping part 63 releases the fastener 25.
  • the fastener 25 stands on the shelf plate 5, the gripping portion 63 of the fastener transport device 6 clamps the fastener 25 in the axial direction, and the portion where the clamping portion 96 is close to the head portion 21 of the cylindrical portion 22 (sleeve 40. Is particularly effective when the sealing material is applied to the head side surface 21b (see FIG. 3) and the sleeve 40.
  • Step S2 Insertion of Fastener Subsequently, the insertion mechanism 12 inserts the loaded fastener 25 into the countersunk hole 100a.
  • FIG. 17 is a schematic view showing the insertion operation of the fastener 25.
  • the feeding device 7-1 lowers the base 98.
  • the insertion mechanism 12 moves the base 98 along the first direction.
  • the chuck 95 is lowered and the fastener 25 is inserted into the countersunk hole 100a.
  • the position of the fastener 25 may be shifted with respect to the countersunk hole 100a. Even in such a case, since the alignment unit 9 is provided, the position of the fastener 25 and the angle with respect to the workpiece 100 can be corrected, and the fastener 25 can be inserted in a correct posture.
  • a first elastic member 8 is provided between the feeding device 7-1 and the chuck 95. Accordingly, it is possible to prevent an unnecessary load from being applied to the fastener 25 and the workpiece 100 after the fastener 25 is inserted.
  • Step S3 Movement After inserting the fastener 25, the clamping part 96 releases the fastener 25. Thereafter, the pedestal 3 (see FIG. 8) moves on the vacuum rail 2 so that the impact force applying mechanism 13 is positioned on the fastener 25. That is, the impact force applying mechanism 13 is moved along the second direction.
  • Step S4 Fastener driving Next, the inserted fastener 25 is driven by the impact force applying mechanism 13.
  • FIG. 18 is a schematic view showing a driving operation of the fastener 25. As shown in FIG. 18, the feeding device 7-2 reciprocates the head base 93 along the first direction. As a result, the snap 97 repeatedly collides with the fastener 25, and an impact force is repeatedly applied to the fastener 25. As a result, the fastener 25 is driven.
  • FIG. 19 is a schematic view showing the fastener 25 after driving. As shown in FIG. 19, the impact force applying mechanism 13 applies an impact force until the fastener 25 is seated (until the head 21 of the fastener 25 is fitted into the countersunk hole 100a).
  • the application of impact force be stopped at an appropriate timing. If the number of times of applying the impact force is small, the driving amount of the fastener 25 may be insufficient. In addition, if the number of times the impact force is applied is excessive, an excessive load is applied to the fastener 25 and the workpiece 100.
  • the stroke amount detection mechanism 17 notifies the control device 9 of data indicating the movement amount of the head base 93 (stroke amount of the feeding device 7-2).
  • the control device 9 determines whether or not to stop applying the impact force based on the stroke amount. For example, the control device 9 compares the acquired stroke amount with a predetermined set value, determines that the fastener 25 is seated when the stroke amount reaches the set value, and stops applying the impact force.
  • control device 9 starts applying the impact force by the impact force applying mechanism 13 and starts the time measuring device 18 (see FIG. 15). And the control apparatus 9 acquires the data which show the application time of an impact force from the time measuring apparatus 18, and determines whether the application of an impact force is stopped based on the application time of an impact force. For example, the control device 9 compares the application time of the impact force with a predetermined set value, determines that the fastener 25 is seated when the application time of the impact force reaches the set value, and applies the impact force. Stop.
  • the control device 9 may determine whether or not to stop applying the impact force based on both the stroke amount and the application time of the impact force. Further, the control device 9 may determine whether to stop the application of the impact force by using only one of the stroke amount and the application time of the impact force.
  • Step S5 Loading and Inserting Next Fastener
  • the fastener 25 to be used next is loaded from the cartridge 4 into the insertion mechanism 12 and inserted into the next countersunk hole 100a.
  • the operation in this step is the same as the operation in steps S1 and S2, and detailed description thereof is omitted.
  • the fastener 25 is inserted and driven into the countersunk hole 100a. Thereafter, a fastening operation is performed, a nut or the like is attached to the fastener 25, and the workpiece 100 is fastened.
  • the insertion mechanism 12 and the impact force imparting mechanism 13 are supported by the support mechanism 11 along different axes. Therefore, the insertion mechanism 12 and the impact force application mechanism 13 can be stably supported. In addition, this makes it possible to reduce the size of each of the feeding devices (7-1, 7-2) used in the insertion mechanism 12 and the impact force applying mechanism 13, and the size of the fastener driving device 1 can be reduced as a whole. It becomes possible to reduce the weight.
  • the operation is parallel to the operation of driving the fastener 25 by the impact force application mechanism 13 (step S4). Then, the next loading and inserting operation of the fastener 25 can be executed. Thereby, work time can be shortened.
  • whether to stop applying the impact force is determined based on the stroke amount or the impact force application time.
  • the seating of the fastener can be detected appropriately, and excessive driving and insufficient driving can be prevented.
  • FIG. 20 is a schematic view showing the fastener driving apparatus 1 according to this embodiment.
  • the fastener driving device 1 includes an imaging device 24. Since other points can be the same as those in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
  • the imaging device 24 is attached to the insertion mechanism 12 along the insertion axis L1. Specifically, the imaging device 24 is disposed inside the plurality of second elastic members 91 of the alignment unit 9 and is supported by the moving body 92.
  • control device 19 images the workpiece 100 using the imaging device 24 and identifies the position of the countersunk hole 100a. And the control apparatus 19 moves the base 3 (refer FIG. 8) so that the fastener 25 clamped by the clamping part 96 may be located just above the countersunk hole 100a based on the identification result. Thereby, the fastener 25 can be accurately moved on the countersunk hole 100a.
  • the imaging device 24 is attached to the insertion mechanism 12.
  • the imaging device 24 is disposed so as to be surrounded by the plurality of second elastic members 91. Therefore, there is substantially no increase in size despite the fact that the imaging device 24 is added.
  • the present invention has been described using the first and second embodiments. However, these embodiments are not independent and can be used in combination within a consistent range.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

ファスナー打ち込み装置は、被締結物に設けられたファスナー用穴にファスナーを挿入する、挿入機構と、前記挿入されたファスナーに衝撃力を付与する、衝撃力付与機構と、前記挿入機構及び前記衝撃力付与機構を支持する、支持機構とを備える。前記支持機構は、前記挿入機構と前記衝撃力付与機構とを、異なる軸に沿うように支持している。

Description

ファスナー打ち込み装置及びファスナー打ち込み方法
 本発明は、ボルトやリベットのようなファスナー(締結部品)を用いて被締結物を締結する技術に関する。
 ボルトやリベットのようなファスナー(締結部品)を用いて被締結物を締結する技術は、航空機等の組立てに利用されている。リベットを用いて被締結物を締結する打鋲装置が知られている。
 特許文献1に開示された自動打鋲装置は、ワークにリベットを打鋲する機構を有するリベッタ本体を備える。リベッタ本体は、ワークを上下方向から挟み込むようなC字形状を有している。リベッタ本体の上側先端にはアッパーヘッド部が設けられる。リベッタ本体の下側先端にはダイが設けられる。
 図1は、上述のアッパーヘッド部351を示している。アッパーヘッド部351は、油圧シリンダ352により矢印方向に往復動可能とされている。アッパーヘッド部351の下面、つまりワーク304の上面側に対向する位置に、昇降自在なドリルスピンドル353と、昇降自在なリベットかしめ治具354と、昇降自在なシェービングカッター355が矢印方向に平行な一直線上に設けられる。ドリルスピンドル353にはドリル356が装着される。ワーク304がセットされた後、ドリルスピンドル353を下降させて、ワーク304にリベット孔304aを形成する。次に、油圧シリンダ352は、これまでドリルスピンドル353があった位置にリベットかしめ治具354を移動させる。次に、リベットかしめ治具354がリベットRを保持した状態で下降することにより、リベットRの軸部をリベット孔304aに挿入する。更に、リベッタ本体の下側先端に設けられたダイとリベットかしめ治具354とでリベットRを押圧する。これにより、リベットRの打鋲が完了する。尚、シェービングカッター355は、リベットRの頭を除去する場合に利用される。
 特許文献2及び3は、他のリベット打鋲装置を開示している。
 近年、金属部品にかわって繊維強化プラスチックのような複合材の部品が用いられるケースが増加している。例えば、航空機には多くの複合材部品が用いられるようになってきた。
 図2~7を参照して、複合材の被締結物を手作業で締結する方法を説明する。
 図2に示されるように、被締結物としてのワーク100は、重ねられた複数の複合材部品51及び52を含む。ワーク100の一方側の表面100bから他方側の表面100cへ貫通する皿穴付き孔100aが形成される。皿穴付き孔100aの皿穴部分は表面100b側に配置される。ワーク100は、皿穴付き孔100aの皿穴部分を囲む皿穴壁面100dを有する。皿穴付き孔100aの形成後、ワーク100が清掃され、皿穴付き孔100aの形成時に生じたバリが除去される。
 図3は、ワーク100を締結するための締結部品としてのファスナー25を示す。ファスナー25は、皿ボルト20と、スリーブ40とを備える。皿ボルト20は、頭部21と、円筒部22と、ねじ部23とを備える。頭部21は、頭部上面21aと、頭部側面21bとを有する。頭部側面21bは円錐面に形成されている。円筒部22は、頭部21とねじ部23の間に配置される。円筒部22にはねじが形成されていない。ねじ部23は、端面23aを有する。頭部上面21a及び端面23aは、ファスナー25の軸方向の両端に配置される。スリーブ40は、円筒部22に被せられている。円筒部22の頭部21に近い部分は、スリーブ40から露出している。スリーブ40は、頭部21側に配置された皿部41と、ねじ部23側に配置された円筒部42とを備える。皿部41は円錐形状に形成されている。
 図4に示されるように、ファスナー25は、皿部41が皿穴壁面100dに突き当たるまで、皿穴付き孔100aに挿入される。皿部41が皿穴壁面100dに接触した状態において、頭部21は表面100bから突き出しており、ねじ部23は表面100cから突き出している。
 図5に示されるように、エアーハンマー200を用いて、頭部上面21aに衝撃力が繰り返し付与され、ファスナー25が打ち込まれる。
 図6に示されるように、衝撃力は、ファスナー25がワーク100に着座するまで、繰り返し付与される。すなわち、衝撃力は、頭部21が皿部41を介して皿穴壁面100dに突き当たるまで、繰り返し付与される。
 図7に示されるように、ナット30をねじ部23に装着することにより、複合材部品51及び52が締結される。
特開2000-135541号公報 特開2002-28745号公報 実開平5-242号公報
 図2乃至図7に示した方法では、手作業であるため、作業者に負担がかかる。そこで、挿入・衝撃力付与機構を有するファスナー打ち込み装置を用いて、ファスナーの挿入及び打ち込みを行なうことが考えられる。しかしながら、衝撃力の付与時には、ファスナーからの反発力が生じる。この反発力よりも十分大きな衝撃力を付与するためには、挿入・衝撃力付与機構の重量を十分大きくする必要がある。その場合、重量増大による打ち込み時振動の激化等の理由により安定性が損なわれてしまう。十分な衝撃力と安定性の両立のためには、挿入・衝撃力付与機構を支持あるいは固定している機構を大型化する必要があった。
 従って、本発明の課題は、小型かつ安定性の高い、ファスナー打ち込み装置及びファスナー打ち込み装置の動作方法を提供することにある。
 本発明に係るファスナー打ち込み装置は、被締結物に設けられたファスナー用穴にファスナーを挿入する、挿入機構と、前記挿入されたファスナーに衝撃力を付与する、衝撃力付与機構と、前記挿入機構及び前記衝撃力付与機構を支持する、支持機構とを具備する。前記支持機構は、前記挿入機構と前記衝撃力付与機構とを、異なる軸に沿うように支持している。
 本発明に係るファスナー打ち込み装置の動作方法は、挿入機構と、衝撃力付与機構と、前記挿入機構及び前記衝撃力付与機構を支持する、支持機構と、を具備し、前記支持機構は、前記挿入機構と前記衝撃力付与機構とを、異なる軸に沿うように支持しているファスナー打ち込み装置の動作方法である。この動作方法は、前記挿入機構が、被締結物に設けられたファスナー用穴にファスナーを挿入するステップと、前記衝撃力付与機構が、前記挿入されたファスナーに衝撃力を付与するステップとを具備する。
 本発明によれば、安定性を向上させることができる、ファスナー打ち込み装置及びファスナー打ち込み装置の動作方法が提供される。
図1は、アッパーヘッド部を示す図である。 図2は、複合材の被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図3は、複合材の被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図4は、複合材の被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図5は、複合材の被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図6は、複合材の被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図7は、複合材の被締結物を手作業で締結する方法を示す図である。 図8は、第1の実施形態に係るファスナー打ち込み装置を示す概略図である。 図9は、挿入機構及び衝撃力付与機構を示す図である。 図10は、棚板を示す平面図である。 図11は、把持部を示す図である。 図12は、挿入機構を示す側面図である。 図13は、調芯ユニットを示す図である。 図14は、衝撃力付与機構を示す側面図である。 図15は、制御装置を示す概略図である。 図16は、ファスナーの装填動作を示す概略図である。 図17は、ファスナーの挿入動作を示す概略図である。 図18は、ファスナーの打ち込み動作を示す概略図である。 図19は、打ち込み後のファスナーを示す概略図である。 図20は、第2の実施形態に係るファスナー打ち込み装置を示す概略図である。
 添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
 [第1の実施形態]
 図8は、本実施形態に係るファスナー打ち込み装置1を示す概略図である。図8には、互いに直交するX軸、Y軸、及びZ軸が定義される。Z軸は、鉛直又は概ね鉛直である。尚、Z軸に沿う方向が第1方向として定義され、第1方向に垂直な方向が第2方向として定義される。
 本実施形態に係るファスナー打ち込み装置1は、ワーク100にファスナー25を挿入し、打ち込む機能を有している。ワーク100は、表面100b及び100cを有している。ワーク100には、表面100bから表面100cへ向けて貫通する皿穴付き孔100aが設けられている。皿穴付き孔100aの軸方向は、Z軸に平行であり、鉛直又は概ね鉛直である。ファスナー打ち込み装置1は、皿穴付き孔100aにファスナーを挿入し、打ち込むように構成されている。
 ファスナー打ち込み装置1は、制御装置19、支持機構11、カートリッジ4、ファスナー搬送装置6、挿入機構12、及び衝撃力付与機構13を備えている。
 制御装置19は、例えばコンピュータにより実現され、ファスナー打ち込み装置1の動作を制御する機能を有している。
 支持機構11は、カートリッジ4、ファスナー搬送装置6、挿入機構12及び衝撃力付与機構13を支持するために設けられている。支持機構11は、バキュームレール2(移動機構)、台座3、及びフレーム10を備えている。バキュームレール2は、ワーク100上に配置される。台座3は、バキュームレール2上に配置されており、バキュームレール2上を、第2方向に沿って移動可能である。フレーム10は、挿入機構12及び衝撃力付与機構13を支持するために設けられており、台座3上に配置されている。台座3がバキュームレール2上を移動することにより、挿入機構12及び衝撃力付与機構13も、第2方向に沿って移動可能となっている。
 カートリッジ4は、複数のファスナー25を積載する機能を有する。カートリッジ4は、台座3上に配置されている。
 ファスナー搬送装置6は、カートリッジ4から挿入機構12へファスナー25を搬送する機能を有する。ファスナー搬送装置6は、台座3上に設けられている。
 挿入機構12及び衝撃力付与機構13は、上述のように、フレーム10によって支持されている。挿入機構12は、ファスナー25を皿穴付き孔100aに挿入する機能を有している。衝撃力付与機構13は、挿入されたファスナー25に衝撃力を付与し、打ち込む機能を有している。
 ここで、本実施形態では、挿入機構12及び衝撃力付与機構13の配置が、工夫されている。図9は、挿入機構12及び衝撃力付与機構13を示す図であり、図8における方向Aに沿って挿入機構12及び衝撃力付与機構13を見たときの図である。図9に示されるように、挿入機構12と衝撃力付与機構13とは、異なる軸に沿うように、フレーム10によって支持されている。具体的には、挿入機構12は、第1方向に沿う挿入軸L1に沿ってファスナー25を移動(昇降)させる機能を有している。一方、衝撃力付与機構13は、スナップ97を有しており、スナップ97を第1方向に沿う打鋲軸L2に沿って移動させることにより、挿入されたファスナー25に衝撃力を付与するように構成されている。挿入軸L1と打鋲軸L2とは、異なる軸である。
 挿入機構12及び衝撃力付与機構13が異なる軸に沿うように配置されていることにより、これらが同一軸上に設けられている場合と比較して、挿入機構の分の重量が削減された分、衝撃力付与時に発生する振動等が抑制され、安定性を高めることができる。その結果、装置全体を軽量化することが可能である。
 以下に、ファスナー打ち込み装置1を詳細に説明する。
 まず、カートリッジ4について詳細に説明する。図8に示されるように、カートリッジ4は、複数の棚板5を備えている。複数の棚板5は異なる高さに配置されている。各棚板5には、複数のファスナー25が、それぞれ、頭部21側が下側になるように立てられる。複数の棚板5は、Z軸に平行な回転軸Sまわりに回転可能である。
 図10は、棚板5を示す平面図である。棚板5は円形に形成されている。回転軸Sは棚板5の中心を通っている。棚板5には、周縁部から中心に向かって延びるように複数の切り欠き5aが設けられている。複数の切り欠き5aは、棚板5の中心のまわりに放射状に配置される。ファスナー25は、切り欠き5aの上に配置される。尚、棚板5が回転しない場合は、棚板5は円形でなくてもよい。
 次いで、ファスナー搬送装置6について詳細に説明する。図8に示されるように、ファスナー搬送装置6は、本体部61、昇降部62、及び把持部63を備える。本体部61は、台座3上を、第2方向に沿って移動可能である。昇降部62は、本体部61に支持されており、昇降可能(Z軸に平行に移動可能)である。把持部63は、昇降部62に支持されている。把持部63は、Z軸に垂直な回転軸周りに回転可能となるように、昇降部62に支持されている。
 図11は、把持部63を示す図である。図11に示されるように、把持部63は、把持部第1部分63aと、把持部第2部分63bとを備える。把持部63は、把持部第1部分63aが端面23aに接触し、且つ、把持部第2部分63bが頭部上面21aに接触するように、ファスナー25を把持する。把持部第1部分63aと把持部第2部分63bとの間の距離は、調節可能になっている。
 続いて、図9及び図12を参照し、挿入機構12について詳細に説明する。図12は、挿入機構12を示す側面図であり、図9に示される方向Bに沿って挿入機構12を見たときの図である。図9及び図12に示されるように、挿入機構12は、送り装置7-1、第1弾性部材8、調芯ユニット9、及びチャック95を有している。
 送り装置7-1は、フレーム10によって支持されている。送り装置7-1は、基部98を有しており、基部98を第1方向に沿って移動させる機能を有している。送り装置7-1としては、例えば、シリンダ装置が用いられる。
 第1弾性部材8は、上端で基部98に支持され、下端で調芯ユニット9を支持している。
 調芯ユニット9は、移動体92、及び複数の第2弾性部材91を備えている。移動体92は、第1弾性部材8によって支持されている。図13は、調芯ユニット9を示す図である。図13に示されるように、複数の第2弾性部材91は、移動体92とチャック95との間に並列に設けられている。複数の第2弾性部材91は、チャック95がZ軸に垂直な面内で移動可能になるように、チャック95を支持する。また、複数の第2弾性部材91は、チャック95がZ軸に垂直な揺動軸まわりに揺動可能なように、チャック95を支持する。例えば、複数の第2弾性部材91は、チャック95がX軸に平行な方向及びY軸に平行な方向に移動可能になるように、且つ、チャック95がX軸に平行な揺動軸及びY軸に平行な揺動軸まわりにそれぞれ揺動可能なように、チャック95を支持する。
 チャック95は、ファスナー25を支持する部分である。図9および図12に示されるように、チャック95の下端部には、挟持部96が設けられている。挟持部96は、開閉可能であり、ファスナー25の軸部(例えば円筒部22)を挟持する機能を有している。挟持部65が開くことにより、ファスナー25をチャック95から外すことができる。
 上述の挿入機構12では、送り装置7-1が、基部98を下降させる。これにより、挟持部96に保持されたファスナー25が、皿穴付き孔100aに挿入される。この際、第1弾性部材8が設けられていることにより、ファスナー25の挿入後、ファスナー25に必要以上の荷重が加わることが防止される。また、調芯ユニット9が設けられていることにより、ファスナー25と皿穴付き孔100aとの位置が多少ずれている場合であっても、ファスナー25の位置(チャック25の位置)をXY面内で調整することが可能である。
 続いて、図9および図14を参照して、衝撃力付与機構13について説明する。図14は、衝撃力付与機構13を示す側面図であり、図9における方向Cに沿って衝撃力付与機構13を見たときの図である。
 図9及び図14に示されるように、衝撃力付与機構13は、送り装置7-2、ヘッド基部93、スナップ基部94、スナップ97、及びストローク量検出機構17を備えている。
 送り装置7-2は、フレーム10によって支持されている。送り装置7-2は、ヘッド基部93を第1方向に沿って往復移動させるように構成されている。送り装置7-2としては、例えば、シリンダ装置が用いられる。スナップ基部94は、スナップ97を保持する部分であり、ヘッド基部93に連結されている。スナップ97は、ファスナー25に衝突させられる部材である。すなわち、送り装置7-2がヘッド基部93を往復移動させることにより、スナップ97が繰り返しファスナー25に衝突し、ファスナー25に衝撃力が加えられる。送り装置7-2としては、例えば、空気を用いてスナップ97を駆動するエアーハンマー、及び、電磁的にスナップ97を駆動する電磁式ハンマーなどを用いることができる。
 ストローク量検出機構17は、送り装置7-2のストローク量を検出する機能を有している。図14に示されるように、ストローク量検出機構17は、目盛り16及び針15を備えている。目盛り16は、フレーム10に固定されている。針15は、ヘッド基部93に取り付けられている。針15が示す目盛り16の位置は、図示しない読取装置により読み取られ、ストローク量の検出結果として、制御装置19に通知される。尚、ストローク量検出機構17は、例えば、送り装置7-2としてものさしシリンダ(計測シリンダ)を用いることにより、簡単に実現することができる。
 続いて、制御装置19について説明する。図15は、制御装置19を示す概略図である。図15に示されるように、制御装置19は、衝撃力付与機構13、支持機構11、カートリッジ4、ファスナー搬送装置6、及び挿入機構12の動作を制御する機能を有している。
 また、制御装置19は、計時装置18を備えている。制御装置19は、衝撃力付与機構13の動作期間(ファスナー25への衝撃力付与時間)を計時装置18により計測する。また、制御装置19は、ストローク量検出機構17から、衝撃力が付与された場合のストローク量を示すデータを取得する。そして、制御装置19は、検出されたストローク量、及び衝撃力付与時間に基づいて、衝撃力付与機構13による衝撃力の付与を停止するか否かを決定する機能を有している。
 続いて、ファスナー打ち込み装置の動作方法について説明する。以下に説明するファスナー打ち込み装置の動作方法は、制御装置19による制御により、実現される。
 ステップS1:ファスナーの装填 まず、挿入機構12にファスナー25が装填される。図16は、ファスナー25の装填動作を示す概略図である。図16に示されるように、ファスナー搬送装置6の把持部63が、棚板5に立てられたファスナー25を把持する。図10に示したように、棚板5上において、ファスナー25は、切り欠き5aの上に配置されている。従って、把持部第1部分63aと把持部第2部分63bとの間にファスナー25が位置するように、把持部63を移動させ、把持部第1部分63aと把持部第2部分63bとを近づけることにより、ファスナー25を把持部63により把持することができる。このとき、ファスナー25が切り欠き5aの上に配置されているため、挟持部63と棚板5とは干渉しない。また、棚板5は回転するため、挟持部63は、異なる切り欠き5aの上に配置されたファスナー25を同じ位置で把持することができる。
 次いで、ファスナー搬送装置6は、ファスナー25を棚板5からチャック95まで搬送する。ファスナー25の搬送中、本体部61(図8参照)が挿入機構12側へ移動し、昇降部62(図8参照)がファスナー25をチャック95に引き渡すのに適した高さまで上昇又は下降し、把持部63(図8参照)が把持部第1部分63a及び把持部第2部分63bの上下が逆になるように回転する。把持部63が回転した結果、ファスナー25の頭部21が上になる。
 挿入機構12では、挟持部96が開状態から閉状態へ変化することにより、搬送されたファスナー25を挟持する。この際、挟持部96は、ファスナー25の軸部を挟持する。尚、把持部63がファスナー25を軸方向に挟持しているため、挟持部96は、ファスナー25の軸部の任意の位置を挟持することができる。したがって、挟持部96は、円筒部22の頭部21に近い部分(スリーブ40から露出している部分)を挟持することができる。挟持部96は、頭部21が上になった状態、すなわち、ねじ部23がワーク100の方を向いた状態で、ファスナー25を保持する。挟持部96がファスナー25を挟持した後、把持部63は、ファスナー25を離す。
 尚、ファスナー25を棚板5に立てること、ファスナー搬送装置6の把持部63がファスナー25を軸方向に挟持すること、及び、挟持部96が円筒部22の頭部21に近い部分(スリーブ40から露出している部分)を挟持することは、頭部側面21b(図3参照)及びスリーブ40にシール材が塗布されている場合に特に有効である。
ステップS2:ファスナーの挿入 続いて、挿入機構12が、装填されたファスナー25を、皿穴付き孔100aに挿入する。図17は、ファスナー25の挿入動作を示す概略図である。
 図17に示されるように、挿入機構12において、送り装置7-1が、基部98を下降させる。すなわち、挿入機構12は、基部98を、第1方向に沿って移動させる。これにより、チャック95が下降し、ファスナー25が皿穴付き孔100aに挿入される。
 ここで、挿入前に、ファスナー25の位置が、皿穴付き孔100aに対してずれている場合がある。そのような場合であっても、調芯ユニット9が設けられているため、ファスナー25の位置やワーク100に対する角度を補正することができ、正しい姿勢でファスナー25を挿入することが可能になる。
 また、送り装置7-1とチャック95との間には、第1弾性部材8が設けられている。従って、ファスナー25の挿入後、ファスナー25及びワーク100に、必要以上の荷重が加わることが防止される。
 ステップS3:移動 ファスナー25の挿入後、挟持部96がファスナー25を離す。その後、衝撃力付与機構13がファスナー25の上に位置するように、台座3(図8参照)がバキュームレール2上を移動する。すなわち、衝撃力付与機構13が、第2方向に沿って、移動させられる。
 ステップS4:ファスナーの打ち込み 次いで、衝撃力付与機構13により、挿入されたファスナー25が打ち込まれる。図18は、ファスナー25の打ち込み動作を示す概略図である。図18に示されるように、送り装置7-2が、ヘッド基部93を、第1方向に沿って往復移動させる。これにより、スナップ97が、ファスナー25に繰り返し衝突し、ファスナー25に繰り返し衝撃力が付与される。その結果、ファスナー25が打ち込まれる。
 図19は、打ち込み後のファスナー25を示す概略図である。図19に示されるように、衝撃力付与機構13は、ファスナー25が着座するまで(ファスナー25の頭部21が皿穴付き孔100aに嵌まり込むまで)、衝撃力を付与する。
 ここで、衝撃力の付与は、適切なタイミングで停止されることが望まれる。衝撃力の付与回数が少ないと、ファスナー25の打ち込み量が不足する場合がある。また、衝撃力の付与回数が多いと、ファスナー25及びワーク100に過度の荷重が加わってしまう。
 そこで、衝撃力がファスナー25に加えられるたびに、ストローク量検出機構17により、ヘッド基部93の移動量(送り装置7-2のストローク量)を示すデータが、制御装置9に通知される。制御装置9は、ストローク量に基づいて、衝撃力の付与を停止するか否かを決定する。例えば、制御装置9は、取得したストローク量を予め定められた設定値と比較し、ストローク量が設定値に達した段階で、ファスナー25が着座したと判断し、衝撃力の付与を停止させる。
 また、制御装置9は、衝撃力付与機構13により衝撃力の付与を開始すると共に、計時装置18(図15参照)を起動する。そして、制御装置9は、計時装置18から、衝撃力の付与時間を示すデータを取得し、衝撃力の付与時間に基づいて、衝撃力の付与を停止するか否かを決定する。例えば、制御装置9は、衝撃力の付与時間を予め定められた設定値と比較し、衝撃力の付与時間が設定値に達した段階で、ファスナー25が着座したと判断し、衝撃力の付与を停止させる。
 尚、制御装置9は、ストローク量及び衝撃力の付与時間の双方の情報に基づいて、衝撃力の付与を停止するか否かを決定してもよい。また、制御装置9は、ストローク量及び衝撃力の付与時間の何れか一方にのみを利用して、衝撃力の付与を停止するか否かを決定してもよい。
 ステップS5:次のファスナーの装填及び挿入 ステップS4の動作と平行して、次に用いられるファスナー25が、カートリッジ4から挿入機構12に装填され、次の皿穴付き孔100aに挿入される。本ステップにおける動作は、ステップS1及び2における動作と同じであるので、詳細な説明は省略する。
 以上の動作方法により、ファスナー25が、皿穴付き孔100aに挿入され、打ち込まれる。その後、締結作業が行われ、ナットなどがファスナー25に装着され、ワーク100が締結される。
 本実施形態によれば、挿入機構12と衝撃力付与機構13とが、別々の軸に沿うように、支持機構11によって支持されている。そのため、挿入機構12及び衝撃力付与機構13を安定的に支持することが可能になる。また、これにより、挿入機構12及び衝撃力付与機構13で用いられる各送り装置(7-1、7-2)を小型化することが可能になり、ファスナー打ち込み装置1を全体的に小型化でき、軽量化することが可能になる。
 また、本実施形態によれば、挿入機構12と衝撃力付与機構13とが別々の軸に沿うように配置されているため、衝撃力付与機構13によるファスナー25の打ち込み動作(ステップS4)と平行して、次のファスナー25の装填及び挿入動作を実行することができる。これにより、作業時間を短縮することが可能である。
 また、本実施形態によれば、ストローク量、又は衝撃力付与時間に基づいて、衝撃力の付与を停止するか否かが決定される。ファスナーの着座を適切に検出することができ、過剰な打ち込み及び打ち込みの不足を防止できる。
 [第2の実施形態]
 続いて、第2の実施形態について説明する。図20は、本実施形態に係るファスナー打ち込み装置1を示す概略図である。本実施形態では、ファスナー打ち込み装置1が、撮像装置24を備えている。その他の点については、第1の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
 図20に示されるように、撮像装置24は、挿入軸L1に沿うように、挿入機構12に取り付けられている。具体的には、撮像装置24は、調芯ユニット9の複数の第2弾性部材91の内側に配置されており、移動体92によって支持されている。
 本実施形態では、制御装置19が、撮像装置24を用いて、ワーク100を撮像し、皿穴付き孔100aの位置を識別する。そして、制御装置19は、識別結果に基づいて、挟持部96により挟持されたファスナー25が皿穴付き孔100aの真上に位置するように、台座3(図8参照)を移動させる。これにより、ファスナー25を、皿穴付き孔100aの上に正確に移動させることができる。
 更に、本実施形態によれば、撮像装置24が挿入機構12に取り付けられている。撮像装置24を支持するために、別途に軸部材などを設ける必要がなく、ファスナー打ち込み装置1の重量を軽減でき、小型化を図ることができる。特に、本実施形態では、撮像装置24が、複数の第2弾性部材91により取り囲まれるように配置されている。そのため、実質的に、撮像装置24を追加しているのにもかかわらず、実質的に、サイズの増加はない。
 以上、本発明について、第1及び第2の実施形態を用いて説明した。但し、これらの実施形態は独立するものではなく、矛盾のない範囲内で組み合わせて用いることも可能である。
 本願は、日本特許出願2012-242235号に基づいて条約上の優先権を主張する。その開示は、引用によりここに組み込まれる。

Claims (15)

  1.  被締結物に設けられたファスナー用穴にファスナーを挿入する挿入機構と、
     前記挿入されたファスナーに衝撃力を付与する衝撃力付与機構と、
     前記挿入機構及び前記衝撃力付与機構を支持する、支持機構と
    を具備し、
     前記支持機構は、前記挿入機構と前記衝撃力付与機構とを、異なる軸に沿うように支持する
    ファスナー打ち込み装置。
  2.  請求項1に記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記挿入機構は、第1方向に沿う挿入軸に沿って前記ファスナーを移動させることにより、前記ファスナーを挿入し、
     前記衝撃力付与機構は、前記第1方向に沿う打鋲軸に沿って移動し、前記挿入されたファスナーに衝突することにより衝撃力を付与し、
     前記支持機構は、前記第1方向に垂直な第2方向に沿って前記挿入機構及び前記衝撃力付与機構を移動させる移動機構を備える
     ファスナー打ち込み装置。
  3.  請求項1又は2に記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記衝撃力付与機構による衝撃力の付与を停止するか否かを決定する制御装置を更に具備する
     ファスナー打ち込み装置。
  4.  請求項3に記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記衝撃力付与機構は、前記ファスナーに衝撃力を付与した際のストローク量を検出するストローク量検出機構を更に具備し、
     前記制御装置は、前記検出されたストローク量に基づいて衝撃力の付与を停止するか否かを決定する
     ファスナー打ち込み装置。
  5.  請求項3又は5に記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記衝撃力付与機構による衝撃力の付与時間を計測する計時装置を更に具備し、
     前記制御装置は、前記計時装置による計測結果に基づいて衝撃力の付与を停止するか否かを決定する
     ファスナー打ち込み装置。
  6.  請求項1乃至5のいずれかに記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記ファスナー用穴を撮像する撮像装置を更に備え、
     前記撮像装置は、前記挿入機構と同一の軸上に配置されるように前記支持機構によって支持されている
     ファスナー打ち込み装置。
  7.  請求項6に記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記挿入機構は、
      前記第1方向に沿って移動可能となるように前記支持機構に支持された送り装置と、
      前記ファスナーを支持するファスナー支持部材と
    を備え、
     前記ファスナー支持部材は、前記送り装置に支持されている
     ファスナー打ち込み装置。
  8.  請求項7に記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記挿入機構は、
      前記ファスナー支持部材が前記第1方向に直交する第1平面に沿って移動可能になるように、前記ファスナー支持部材を支持する調芯ユニットを更に備える
     ファスナー打ち込み装置。
  9.  請求項8に記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記調芯ユニットは、
      前記送り装置と前記ファスナー支持部材との間に並列に設けられた複数の第1弾性部材を備え、
     前記撮像装置は、前記複数の第1弾性部材に囲まれるように配置されている
     ファスナー打ち込み装置。
  10.  請求項7乃至8のいずれかに記載されたファスナー打ち込み装置であって、
     前記挿入機構は、
      前記送り装置に支持され、前記ファスナー支持部材を支持する第2弾性部材を更に備え、
     前記第2弾性部材は、前記第1方向に沿って前記ファスナー支持部材が前記送り装置に対して弾性的に移動可能となるように支持されている
     ファスナー打ち込み装置。
  11.  挿入機構と、
     衝撃力付与機構と、
     前記挿入機構及び前記衝撃力付与機構を支持する支持機構と
    を具備し、
     前記支持機構は、前記挿入機構と前記衝撃力付与機構とを、異なる軸に沿うように支持しているファスナー打ち込み装置の動作方法であって、
     前記挿入機構が、被締結物に設けられたファスナー用穴にファスナーを挿入するステップと、
     前記衝撃力付与機構が、前記挿入されたファスナーに衝撃力を付与するステップと
    を具備する
     ファスナー打ち込み方法。
  12.  請求項11に記載されたファスナー打ち込み方法であって、
     前記衝撃力付与機構による衝撃力の付与を停止するか否かを決定するステップを更に具備する
     ファスナー打ち込み方法。
  13.  請求項12に記載されたファスナー打ち込み方法であって、
     前記決定するステップは、
      前記ファスナーに衝撃力が付与された場合の前記衝撃力付与機構のストローク量を検出するステップと、
      前記検出されたストローク量に基づいて、衝撃力の付与を停止するか否かを決定するステップと
    を備える
     ファスナー打ち込み方法。
  14.  請求項12又は13に記載されたファスナー打ち込み方法であって、
     前記衝撃力付与機構による衝撃力の付与時間を計測するステップを更に具備し、
     前記決定するステップは、前記計時装置するステップによる計測結果に基づいて、衝撃力の付与を停止するか否かを決定するステップを備えている
     ファスナー打ち込み方法。
  15.  請求項11乃至14のいずれかに記載されたファスナー打ち込み方法であって、
     前記衝撃力を付与するステップと同時に、前記挿入機構に、次のファスナー用穴に挿入されるファスナーを装填するステップ、を具備するファスナー打ち込み方法。
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