JP2017164887A - 複合パネル用の自動ファスナインサート設置システム - Google Patents

Abstract

【課題】複合パネル用の自動ファスナインサート設置システムを提供する。【解決手段】第１のモジュールは、第１の座標系の原点に対して複合パネル７５を受容及び固定し、複合パネル７５は、対向する主要面を有し、主要面の一方を通って延びるインサート受容開口部を画定し、主要面の一方が外部からアクセス可能となるように固定される。第２のモジュールは、複数のファスナインサートの各々を設置補助具と係合させる。第３のモジュールは、複合パネル７５によって画定された開口部の形状を決定し、設置補助具と係合したファスナインサートの対応する１つを選択し、選択されたファスナインサートを開口部に挿入し、接着剤が開口部内で選択されたファスナインサートを固定するように、設置補助具を介して選択されたファスナインサート周囲の開口部に接着剤を分配する。【選択図】図１

Description

本開示は、複合パネル用の自動ファスナインサート設置システムを対象とする。

ハニカムコアシートなどの複合パネルは、メカニカルファスナを直接装着できないことがよくある。そのような複合パネルがメカニカルファスナの装着を要する幾つかの例では、ファスナ受容インサートがまず設置され、複合パネルに固定され、次いでメカニカルファスナがインサートと係合される。このように、メカニカルファスナは、複合パネルを他の複合パネル又は構造体に固定するために、設置されたインサートと共に使用することができる。

しかしながら、そのようなインサートは、メカニカルファスナに効果的なアンカーを提供するために、複合パネルに設置されるときに許容誤差に対する高度な精度及び整合性を必要とすることが多い。例えば、インサートの形状又はサイズが幾つか存在することがあり、各インサートは、それに応じて形状又はサイズ決定された複合パネルのインサート開口部を要する。止まり穴形状の開口部に通り穴開口部用に構成されたインサートを設置すること又はその逆は、望ましくない。更に、複合パネルによって画定されたインサート受容開口部は、それにより受容されたインサートの直径及び／又は長さに対応する適切な直径及び／又は長さ／深さを有していなければならない。更に、インサートは、メカニカルファスナとの最適な相互作用及び組み立てられた最終製品の構造統合性を提供するために、複合パネルの外面とできるだけ同じ高さ又は同一平面となるように設置される必要があろう。加えて、そのようなインサートは、接着剤（即ち、専用の２点埋込用樹脂）を使用して、複合パネルに設置されることが多い。しかしながら、そのような専用の埋込用樹脂は、通常、慎重な取扱いを要するが、また、いったん混合し作用させると、塗布できる時間に制限がある。また、そのような埋込用樹脂は、いったん塗布されると、硬化し固まり、不正確なインサート設置手順の際に再作業の機会が制限されることがある。幾つかの例では、複合パネルにおける１回の不正確なインサート設置により、少なくとも、多大な労力を要する再作業が必要となり、その複合パネルの廃棄が指示されることもある。

よって、従来のプロセスにおける問題に対処する、複合パネルへのファスナインサート設置のためのシステム及び方法が必要とされる。

１つの態様において、複合パネルファスナインサート設置プロセスで使用するための自動ファスナインサート設置システムを提供する、本開示の態様により、上述及びその他の要求が満たされる。そのようなシステムは、複合パネルの主要面により画定され、かつ複合パネルの主要面を通って延びるインサート受容開口部の形状又はサイズを決定するように構成された分析デバイスを備える。マニピュレーションデバイスは、分析デバイスと通信し、分析デバイスによって決定されたインサート受容開口部の形状又はサイズに応じて、設置補助具と係合した複数のファスナインサートのうちの１つを選択し回収するように構成され、かつ設置補助具が複合パネルの主要面に係合するように、選択されたファスナインサートをインサート受容開口部に挿入するように構成されている。接着剤ディスペンサデバイスは、設置補助具及び選択されたファスナインサートによって画定された接着剤塗布開口部を通って、選択されたファスナインサート周囲のインサート受容開口部内に接着剤を分配し、接着剤が、選択されたファスナインサートをインサート受容開口部内に固定するために、選択されたファスナインサート及びインサート受容開口部を画定する複合パネルと相互作用するように構成される。

本開示の別の態様は、複合パネルファスナインサート設置プロセスで使用するための自動ファスナインサート設置システムを提供する。そのようなシステムは、接着剤キットの中で接着剤を混合し作用させるように構成された混合デバイスと、接着剤キットを混合デバイスに向け、分配用に混合デバイスから混合され作用する接着剤を内部に有する接着剤キットに向けるように構成されたマニピュレーションデバイスとを含む、接着剤準備システムを備える。

本明細書に記述される態様、機能及び利点は、様々な例示的実施態様において個別に実現してもよく、又は、更なる詳細が以下の説明及び図面を参照して理解され得る、また別の例示的実施形態において組み合わせてもよい。

本発明を一般用語で説明したので、ここで添付の図面を参照するが、図面は必ずしも一定の縮尺比で描かれているわけではない。

本開示の１つの態様によるファスナインサート設置システムを概略的に示す。 本開示の１つの態様によるパネル取扱システム及びファスナインサート設置システムを概略的に示す。 本開示の１つの態様によるファスナインサート組立システムを概略的に示す。 本開示の１つの態様による接着剤準備システムを概略的に示す。 本開示の１つの態様による止まり穴ファスナインサートの例示的形状を概略的に示す。 本開示の１つの態様による通り穴ファスナインサートの例示的形状を概略的に示す。 本開示の１つの態様による接着剤キットを概略的に示す。

本開示のすべてとは限らないが幾つかの態様が示される添付の図面を参照して、本発明が以下でより詳しく説明されることになる。実際、本開示は、多くの異なる形態で実施可能であり、本明細書に明記された態様に限定されると解釈すべきではなく；むしろ、本開示が包括的かつ完全なものになるように、かつ当業者に本開示の範囲が十分に伝わるように、そして適用可能な法的必要条件を満たすように、これらの態様が提供されている。類似の番号は、全体を通じて類似の要素を指す。明細書及び特許請求の範囲で使用されるように、単数形「１つの（ａ、ａｎ、ｔｈｅ）」は、文脈が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。

図１に概略的に示されるように、本開示の１つの態様は、例えば、ハニカムコアシートなどの複合パネルに特に適用可能であり得る、自動ファスナインサート設置システム１００を提供する。そのようなシステム１００は、概して、ファスナインサート５０（例えば、図５Ａ及び図５Ｂを参照）を複合パネル７５に自動挿入するために協働するように構成された、パネル取扱モジュール又はシステム３００、接着剤準備モジュール又はシステム５００、ファスナインサート組立モジュール又はシステム７００、及びファスナインサート設置モジュール又はシステム９００を備え得る。

例えば、図２に示されるようなパネル取扱モジュール又はシステム３００は、第１の座標系１２００の原点１１００に対して複合パネル７５を受容し固定するように構成されている。複合パネル７５は、概して、シートの形態であり、対向する主要面７５Ａ、７５Ｂ（図５Ａ及び図５Ｂを参照）を有している。幾つかの例では、ファスナインサート設置システム１００は、予め処理された複合パネル７５を受容する下流プロセスであり得る。要するに、前の上流プロセスにおいて、複合パネル７５は、複合パネル７５の主要面７５Ａ、７５Ｂの１つを通って延びる少なくとも１つの開口部２５を有する、少なくとも１つのインサート受容開口部２５を複合パネル７５に形成するように構成されたミリングマシン／デバイス（図示されず）を通して処理され得る。

パネル取扱モジュールシステム３００は、対向するフレーム部材３２０、３４０を含み、フレーム部材３２０、３４０の少なくとも１つは、他のフレーム部材に対して移動可能（即ち、旋回可能）である。フレーム部材３２０、３４０が互いに対して開放位置まで移動された状態で、パネル取扱モジュール３００は、その間に複合パネル７５を受容するように構成されている。必要又は所望であれば、フレーム部材３２０、３４０のどちらか一方又は両方が、それらと係合した調節可能な支持体３６０を有していてもよく、支持体３６０は、異なる形状を有する複合パネルを支持する際に補助が必要であれば、移動又は再配置されてもよい。フレーム部材３２０、３４０は、次いで、互いに対して閉鎖位置まで移動され、これによってその間に複合パネル７５が固定される。

本開示の態様によれば、複合パネル７５は、複合パネル７５の主要面７５Ａ、７５Ｂの１つが外側からアクセスできるように、パネル取扱モジュール３００のフレーム部材３２０、３４０と、実施される場合には、調節可能な支持体３６０とによって、固定されてもよい。更に、フレーム部材３２０、３４０と、実施される場合には、調節可能な支持体３６０とは、複合パネル７５によって画定された少なくとも１つのインサート受容開口部２５が外側からアクセスできるように構成及び配置される。幾つかの例では、複合パネル７５は、複合パネル７５の両主要面７５Ａ、７５Ｂを通して、一又は複数のファスナインサート５０を受容するように構成されてもよい。要するに、両主要面７５Ａ、７５Ｂは、少なくとも１つのインサート受容開口部２５を画定し得る。そのような例では、フレーム部材３２０、３４０は、少なくとも１８０度回転可能になるようにまとめて装着され得、複合パネル７５の両主要面７５Ａ、７５Ｂは、外部からアクセス可能となる。このように、フレーム部材３２０、３４０は、主要面７５Ａ、７５Ｂの一方が内部における適切なファスナインサート５０の設置のために外部からアクセス可能となるように、複合パネル７５を１つの向きに固定するように構成され得、次に、主要面７５Ａ、７５Ｂの他方が外部からアクセス可能となり、適切なファスナインサート５０を次に内部に設置できるように、フレーム部材３２０、３４０を１８０度まとめて回転させることができる。

幾つかの態様では、位置決め装置（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）１３００は、フレーム部材３２０、３４０の一方又は両方と動作可能に係合し得る。概して、位置決め装置１３００は、複合パネル７５が、閉鎖位置でフレーム部材３２０、３４０によって固定されると、第１の座標系１２００に対して位置決めされるように、複合パネル７５と相互作用するように構成され得る。１つの例では、フレーム部材３２０、３４０の一方又は両方は、その間に複合パネル７５を受容すると、複合パネル７５が、挿入されると複合パネル７５の一又は複数の特徴を係合するように構成された位置決め装置１３００の位置合わせ提供（即ち、機械的案内）と相互作用し、これによって複合パネル７５を第１の座標系の原点１１００に対する第１の座標系１２００と自動的に位置合わせするように構成され得る。

他の例では、位置決め装置１３００は、フレーム部材３２０、３４０によって固定された複合パネル７５を検査し、そこから、固定された複合パネル７５の第１の座標系１２００に対する関係を決定するように構成され得る。例えば、位置決め装置１３００は、コンピュータデバイス１５００と通信する画像取得デバイス（即ち、デジタルカメラ）を備え得る。画像取得デバイスによって捕捉された固定複合パネルの画像は、コンピュータデバイス１５００に向けられ、複合パネルの特徴が画像解析／マシンビジョン処理によって決定される。よって、原点１１００及び第１の座標系１２００は、複合パネルを第１の座標系１２００と位置合わせするために、複合パネル７５の解析画像で位置決めされ得る。

第１の座標系１２００に対する複合パネル７５の位置決めは、複合パネル７５によって画定された対応するインサート受容開口部２５へのファスナインサート５０の設置に関して、ファスナインサート設置システム１００によって実施され得る。要するに、ファスナインサート設置システム１００は、自動ファスナインサート設置プロセスを実施するために、第１の座標系１２００により、複合パネル７５にインサート受容開口部２５の位置を決定するように構成され得る。よって、幾つかの態様では、複合パネル７５は、複合パネル７５の主要面７５Ａ、７５Ｂの一方又は両方にインサート受容開口部２５を形成するために、ミリングマシン／デバイス（図示されず）を介して上流で予め処理されていてもよい。インサート受容開口部２５形成の際に、ミリングマシン（即ち、ＣＮＣ−プログラムされたミリングマシン）は、開口部２５と関連するパラメータ詳細のマシンコードを実施し得る。例えば、マシンコードは、複合パネル７５と関連する座標系（即ち、「第２の座標系」）に関する開口部２５の位置／座標についての詳細と、例えば、各開口部の形状（即ち、通り穴形状か止まり穴形状か）及び各開口部のサイズ（即ち、横方向のサイズ又は縦方向のサイズ）についての詳細とを含み得る。

マシンコードに含まれるこの同一情報のうちの少なくとも幾つかが、自動ファスナインサート設置プロセスによって必要とされるので、本開示の態様は、コンピュータデバイス１５００が、ファスナインサート設置システム１００のパネル取扱モジュール３００によって後に受容される複合パネル７５用の前の上流ミリングマシン（即ち、ＣＮＣミリングプログラム）によって実施されるマシンコードを受信又は読み込むように構成されることを提供する。要するに、幾つかの態様では、コンピュータデバイス１５００又はそれに関連する位置決め装置１３００は、第１の座標系１２００が上流ミリングマシンによって使用される第２の座標系と対応するように構成され得る。よって、第１及び第２の座標系がコンピュータデバイス１５００／位置決め装置によって関連付けられると、ミリングマシンプログラムコードからのプログラミング出力は、例えば、コンピュータデバイス１５００が、インサート受容開口部２５を識別し、形状、サイズ、並びに複合パネル７５に対する座標（位置）又はそれに関する識別された原点１１００に従って、開口部２５をカテゴリー化できるようにすることによって、ファスナインサート設置プロセスを駆動するためのファスナインサートデータを形成するために使用され得る。これに基づき、コンピュータ装置１５００は、各開口部２５への設置用のファスナインサート形状（即ち、種類）若しくはサイズ又は他の仕様、複合パネル７５の主要面７５Ａ、７５Ｂのどちらか又は両方にわたるファスナインサート５０の効率的な設置順序を特定するように構成され得、必要であれば、ファスナインサート設置用の開口部２５への外部アクセスを保証するために、フレーム部材３２０、３４０と係合する支持体３６０の何れかを移動させ得る又は調整し得る。

パネル取扱モジュール３００によって受容される複合パネル７５がコンピュータデバイス１５００によって受信されたミリングマシンプログラムコードに対応することを確認するために、パネル取扱モジュール３００は、あるパネル識別測定を実施し、複合パネル７５に生じる不適切なファスナインサート設置プロセスのリスクを最小化又は除去し得る。例えば、複合パネル７５の一般的な識別、各インサート受容開口部２５の形状に関連する情報、各インサート受容開口部２５のサイズ、及び／又は第２の座標系の各インサート受容開口部２５の座標は、複合パネル７５に関連したコード化された証拠（即ち、バーコード又は他のマシン可読コード）１５５０に統合され得る。そのような例では、コンピュータデバイス１５００又は位置決め装置１３００は、フレーム部材３２０と３４０との間で受容及び固定された特定の複合パネル７５と関連したコード化した証拠１５５０を読み込み、一般的識別情報及び少なくとも第２の座標系のインサート受容開口部の座標と関連する情報を、第１の座標系１２００と関連するようにコンピュータデバイス１５００／位置決め装置１３００に伝達するように構成された、コード読み込みデバイス１６００を更に含み得る。画像取得デバイス及び／又はコード読み込みデバイス１６００の実施は、例えば、特定の複合パネル７５についての製品仕様の同一のソフトウェア改訂及び／又は改訂が、ファスナインサート設置システム１００だけではなく、上流のミリングマシンによっても実施された（実施されている）ことを確認するために、フィードバックループ又はシステムが、コンピュータデバイス１５００によって実施されることを更に可能にし得る。したがって、フィードバックループで処理される情報は、例えば、正確なファスナインサート５０が特定の開口部２５に設置されていること、ファスナインサート５０の正確なサイズが開口部２５の直径又は複合パネル７５の深さに選択されていること、又はフレーム部材３２０、３４０と関連する任意の支持体３６０が、ファスナインサート５０を受容する開口部２５の何れかへのアクセスを妨げていないことを促進及び保証し得る。

例えば、図３に示されるような、ファスナインサートアセンブリモジュール又はシステム７００は、複数のファスナインサート５０を設置補助具４５と係合させるように構成される。図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、本明細書で開示される複合パネル７５に対するファスナインサート５０は、概して、本体部分６２と、本体部分６２の一端に係合した係合端６４と、本体部分６２のもう一端に係合した保持端６６とを含む。図５Ａ及び図５Ｂは、２つの例示的ファスナインサート５０を概略的に示しており、図５Ａに図示されたファスナインサート５０は、「止まり穴」形状を有し、図５Ｂに図示されたファスナインサート５０は、「通り穴」形状を有している。ファスナインサート５０の係合端６４は、係合端６４の係合面６８から本体部分６２より遠位まで貫通する、複数の接着剤塗布開口部６５を画定する。複合パネル７５のインサート受容開口部２５に設置されると、ファスナインサート５０は、好ましくは、係合面６８が開口部５０を画定する主要面７５Ａ、７５Ｂの１つとできるだけ同一面上となるように（即ち、約０．００５インチの許容誤差内で）配置される。よって、係合面６８が複合パネル７５の主要面とできるだけ同一面上になるように、開口部２５内でファスナインサート５０を支持する一方で、接着剤が接着剤塗布開口部６５を介して、ファスナインサート５０の本体部分６２周囲のインサート受容開口部２５内に向けられ、接着剤が、硬化すると、ファスナインサート５０を保持及び固定するために、ファスナインサート５０とインサート受容開口部２５を画定する複合パネル７５の一部との間で相互作用することが所望であり得る。ファスナインサート５０を開口部２５内の所望の位置で支持するために、設置補助具４５（即ち、開口部２５の横方向の寸法より大きな横方向の寸法を有する一時的に平坦なタブ）が、ファスナインサート５０の係合面６８に固定され得る。よって、開口部２５にファスナインサート５０が挿入されると、設置補助具４５は、開口部２５周囲の主要面に係合し、主要面と略同一面上にある係合面６８を支持する一方で、接着剤が、接着剤塗布開口部６５を通って、加工部２５内部のファスナインサート５０周囲に向かう。

ファスナインサート５０が、ファスナインサート設置プロセス前に設置補助具４５と共に組み立てられなければならないので、本開示の更なる態様は、その形状（即ち、通り穴インサート形状若しくは止まり穴インサート形状による）又はサイズ（即ち、横方向のサイズ若しくは縦方向のサイズによる）よってファスナインサート５０を分類するよう初めに構成され得るファスナインサートアセンブリモジュール又はシステム７００を提供する。例えば、ファスナアセンブリモジュール７００は、ファスナインサート５０の３つの異なる形状又はサイズを受容するための３つの別個のホッパ７１０、７２０、７３０を含み得る。１つの例では、１つのホッパ７１０が、通り穴インサートの第１の形状／サイズを受容し、第２のホッパ７２０が、通り穴インサートの第２の形状／サイズを受容し、第３のホッパ７３０が、止まり穴インサートの第１の形状／サイズを受容し得る。位置合わせ提供は、そこを通って供給されるそれぞれのファスナインサート５０が互いに対して位置合わせされるように（即ち、ファスナインサート５０の縦方向の軸が互いに平行となるように）、各ホッパ７１０、７２０、７３０と関連付けら得る。

例えば、図３に示されるような、ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０（即ち、ロボットアーム）は、分類され位置合わせされたファスナインサート５０の中から選択され、ファスナインサート５０の係合面６８を設置補助具４５の係合面４７と係合させるために、選択されたファスナインサート５０を操作するように構成される。設置補助具４５は、連続方法で細長シート材料７６０に固定され得（即ち、仮止接着剤によって）、シート材料７６０を次にロール周囲に巻き付けることができる。巻き付けられたシート材料７６０は、係合された設置補助具４５が連続的に提示され、その係合面４７がファスナインサート５０の１つとの相互作用のために露出されるように、相互作用位置に供給され得る。係合面４７は、係合表面と係合した接着剤（即ち、仮止接着剤）を有し得る。各ファスナインサート５０が係合面６８周囲で間隔を空けた複数の接着剤塗布開口部６５を画定し、各設置補助具４５がその係合面４７周囲で間隔を空けた複数の接着剤塗布開口部４０を画定するので、ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０はまた、各ファスナインサート５０の接着剤塗布開口部６５を設置補助具４５の対応する接着剤塗布開口部４０と位置合わせするようにも構成され得る。

接着剤塗布開口部６５、４０のそのような位置合わせは、例えば、ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０と通信するマシンビジョン／フィードバックシステム（図示されず）によって、実現され得る。マシンビジョン／フィードバックシステムは、接着剤塗布開口部６５が、相互作用位置で設置補助具４５の接着剤塗布開口部４０に対応し位置が合うまで、選択されたファスナインサート５０を方向付けるために、ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０を案内するように構成され得る。ファスナインサート５０及び設置補助具４５の接着剤塗布開口部６５、４０がいったん位置合わせされると、ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０は、係合面６８と４７とを係合させる。ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０は、次いで、現時点で設置補助具４５と係合しているファスナインサート５０を、相互作用位置から離れるように移動させ、設置補助具４５は、シート材料への付着から取り外される。ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０は、続いて、設置補助具の１つと係合した各ファスナインサートを、設置補助具に対して挿入向きに方向付け、接着剤塗布開口部６５と４０との間に位置ずれを生じさせる可能性のある外力が、ファスナインサート５０と設置補助具４５との間のインターフェースに及ばないように、ファスナインサートを収容するように構成される。幾つかの場合には、ファスナインサート供給デバイス８００は、ファスナインサート５０が、設置補助具４５に対して挿入向きに方向付けられ、その形状又はサイズに従って分類された状態で、ファスナインサートマニピュレーションデバイス７５０から、各々がそれぞれの設置補助具４５と係合したファスナインサート５０を受容するように構成され得る。例えば、ファスナインサート供給デバイス８００は、異なるファスナインサート／設置補助具形状又はサイズのためのステージングエリアを収容し、ステージングエリアとして機能するように各々が構成された、一連のコンベヤ８２０、８４０、８６０を備え得、ファスナインサート／設置補助具アセンブリの選択された１つは、複合パネル７５のインサート受容開口部２５への挿入のために既に方向付けられており、ナインサート５０と設置補助具４５との間の位置ずれ同様に、ファスナインサート／設置補助具アセンブリの互いの間での位置ずれの機会は、制限又は最小化される。

先ほど開示されたように、本明細書における典型的な種類のファスナインサート５０は、接着剤として専用の２点埋込用樹脂を使用して、複合パネル７５にしばしば設置され得る。しかしながら、そのような専用の埋込用樹脂は、微小球へのダメージを回避するために、通常、注意深い取扱を必要とする、例えば、減量用ガラス微小球を含み得る。よって、バルク混合及び分配提供は、その種の接着剤に必ずしも所望又は適切である必要はない。加えて、埋込用樹脂の２点を混合することによりいったん作用させると、作用接着剤には、塗布できる時間に制限があり（即ち、約１２分の最大塗布寿命）、よってファスナインサート設置プロセスに関して分配することができる作用接着剤の量にも同様に制限がある。そのような例において、１つの実用的解決策は、少量の埋込用樹脂を混合及び分配し、少量ずつの連続的混合に対して時間調整を行い、ファスナインサート設置プロセス中に作用接着剤の分配を最適化することであり得る。

したがって、例えば、図４に示されるように、接着剤準備モジュール又はシステム５００は、例えば、図６に示された種類の一又は複数の接着剤キット５５０を受容し、接着剤を内部で混合し作用させるように構成され得る。例示されたように、各接着剤キット５５０は、膜（図示されず）によって分離された接着剤の２つの構成成分を有する管状本体５６０を備え得る。プランジャ／ミキサ５７０は、管状本体５６０から外に向かって縦方向に延びる。接着剤を作用させるために、プランジャ／ミキサ５７０は、膜を破裂し、埋込用樹脂の２点を管状本体５６０内で互いに導入するために、管状本体５６０に対して縦方向に付勢される。プランジャ／ミキサ５７０は、続いて、縦軸について回転され、同時に縦軸に沿って移動され得、埋込用樹脂の２点が完全に混合され、接着剤が作用する（作用接着剤の塗布寿命の時間調整を開始する）。内部での接着剤の作用に続き、管状本体５６０からのプランジャ／ミキサ５７０の除去により、作用接着剤がそれを通って分配される管状本体５６０に分配開口（図示されず）が残される。

接着材準備モジュール５００は、ファスナインサート設置プロセスでの使用のための連続供給を提供するために適した配置での作用していない接着剤キット５５０を受容するための供給デバイス６００を含むように構成され得、この際、各キット５５０は、コントローラデバイス（即ち、コンピュータデバイス１５００又は他の適切なコンピュータデバイス）によって制御されるマニピュレーションデバイス６２５（即ち、ロボットアーム）による選択のために適した向きにある。供給デバイス６００からキット５５０を選択すると、キットは、混合デバイス６５０に移動され、次いでその内部で接着剤を作用させるために処理される。作用接着剤を有するキット５５０は、次いでファスナインサート設置プロセスでの使用のためにファスナインサート設置モジュール９００に供給される。これに関し、先ほど開示されたように、キット５５０の作用接着剤は、約１１分又は１２分の有効塗布寿命を有し得る。よって、例えば、作用接着剤が硬化に向かう前に適した有効性の余裕を生み出すために、作用接着剤を分配するのにキット５５０を使用できる実際の作業時間は、約７分又は８分であり得る。したがって、接着剤準備モジュール５００はまた、前の接着剤キット５５０で作用接着剤の作業時間満了前に、次の接着剤キット５５０にその中の接着剤の混合及び作用のために準備するように構成され得る。

接着剤キット５５０の使用に関わる敏感な時間調整要求のため、接着剤準備モジュール５００はまた、キット５５０毎に動作時間を監視するように構成され得る。これに関して、接着剤準備モジュール５００はまた、その制御及び／又は監視のためのコントローラデバイスと通信し得る。キット５５０の時間調整に関して、例えば、キット５５０と関連付けられたコード化された証拠（例えば、バーコード）をスキャンし、キット５５０で作用接着剤の有効な塗布寿命未満であり得るが必ずしもそうではない、所定の作業時間に限定されたタイマーを開始させることによって、混合デバイス６５０においてキット５５０内で接着剤が作用すると、タイムスタンプがキット５５０と関連付けられ得る。作業時間が満了すると、キット５５０は、コントローラによって利用できなくなり、回収及び廃棄され、作用接着剤を内部に有し、前のキット５５０と同一のタイムスタンプ制限を受ける次のキット５５０と取り替えられる。

キット５５０からの作用接着剤の分配により、キット５５０の作用接着剤が、作業時間満了前に使い果たされることも起こり得る。よって、幾つかの例では、分配される作用接着剤の量又は残る作用接着剤の量を決定するために、各キット５５０が、直接又は間接的に、コントローラデバイスによって監視され得る。直接の監視は、例えば、コンピュータデバイス１５００と通信する適切なセンサを用いて、実現され得る。間接的監視は、作業時間制限と比較してキット５５０における作用接着剤の使用を決定するために、例えば、ファスナインサートの順序及び形状、並びに特定の複合パネル７５に対するファスナインサート設置プロセスの設置速度の分析を通して、実現され得る。いずれにせよ、接着剤準備モジュール５００は、現在のキット５５０の期限切れを決定し、接着剤準備モジュール５００（即ち、マニピュレーションデバイス６２５及び混合デバイス６５０）に、期限切れのキット５５０が回収及び廃棄された後の適切な時間に次のキット５５０の配置準備を行うよう指示するコントローラによって、現在のキット５５０の期限が切れると、プロセス停止時間を最小化するように構成される。

例えば、図２に示されるような、ファスナインサート設置モジュール又はデバイス９００は、パネル取扱モジュール３００と係合し又はその近くに配置され得、パネル取扱モジュール３００によって受容及び固定された複合パネル７５の主要面によって画定されかつ主要面を通って延びるインサート受容開口部２５の形状又はサイズを決定するように構成された分析デバイス９２５を含み得る。マニピュレーションデバイス９５０は、分析デバイス９２５と通信し、分析デバイス９２５によって決定されたインサート受容開口部２５の形状又はサイズに応じて、設置補助具４５と係合する複数のファスナインサート５０の１つを選択及び回収するように構成される。マニピュレーションデバイス９５０はまた、設置補助具４５が複合パネル７５の主要面７５Ａ、７５Ｂと係合するように、選択されたファスナインサート５０をインサート受容開口部２５に挿入するように構成されたファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５に、選択されたファスナインサート５０を供給するように構成される。ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５は、接着剤キット５５０から、設置補助具４５及び選択されたファスナインサート５０によって画定された接着剤塗布開口部６５、４０を通って、選択されたファスナインサート５０周囲のインサート受容開口部２５内に、作用接着剤を分配するよう更に構成され、作用接着剤が硬化すると、選択されたファスナインサート５０をインサート受容開口部２５内に固定するために、作用接着剤は、選択されたファスナインサート５０及びインサート受容開口部２５を画定する複合パネル７５と相互作用する。マニピュレーションデバイス９５０はまた、接着剤準備モジュール５００から接着剤キット５５０を回収し、キット５５０をファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５に供給し、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５からキット５５０を回収し、期限が切れるとキット５５０を廃棄するように構成され得る。

初めに、分析デバイス９２５は、複合パネル７５によって画定されたインサート受容開口部２５が、通り穴形状で形成されたのか止まり穴形状で構成されたのかを決定若しくは確認し、及び／又はインサート受容開口部２５の位置、横方向のサイズ（即ち、直径）又は縦方向のサイズ（即ち、複合パネル７５の厚さ）を決定若しくは確認するために、パネル取扱モジュール３００によって固定された複合パネル７５を点検するように構成される。そのような決定又は確認を行う際に、分析デバイス９２５は、例えば、マシンビジョン、レーザ測定などを実施し得る。幾つかの例では、分析デバイス９２５は、コンピュータデバイス１５００と通信し得る。そのような例では、パネル取扱モジュール３００によって受容及び固定された複合パネル７５の主要面によって画定され、その主要面を通って延びるインサート受容開口部２５の形状、サイズ及び／又は座標（位置）は、前の上流ミリングプロセスから受信されたマシンコードによって既知であり得る。したがって、分析デバイス９２５によって集められた情報は、上流のミリングプロセスからのマシンコードに含まれる情報を検証及び確認するよう機能し得る。

インサート受容開口部２５のパラメータが分析デバイス９２５によりいったん決定又は確認されてしまうと、マニピュレーションデバイス９５０は、ファスナインサートアセンブリモジュール７００のファスナインサート供給デバイス８００の一連のコンベヤ８２０、８４０、８６０（ステージングエリア）のうちの１つから、適切な形状及びサイズ（及びそれらと係合する設置補助具４５を含む）のファスナインサート５０の１つを回収し、複合パネル７５における設置のために、選択されたファスナインサート５０を適切な向きでファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５に供給するように指示される。選択されたファスナインサート５０と係合する設置補助具４５は、ファスナインサート５０の係合面６８に係合する係合面４７に接着剤（即ち、仮止接着剤）を含み得る。ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５は、例えば、ファスナインサート５０が開口部２５内で中央に配置されるように、選択されたファスナインサート５０をインサート受容開口部２５に挿入するようさらに構成される。ファスナインサート５０が開口部２５に挿入されると、ファスナインサート５０の係合端６４の横寸法を超える係合面４７の一部は、接着剤を介して、インサート受容開口部２５を画定する複合パネル７５の主要面７５Ａ、７５Ｂに係合及び付着する。このように、設置補助具４５は、開口部２５内の所望の位置にファスナインサート５０を固定し、主要面７５Ａ、７５Ｂ又は複合パネル７５と略同一平面であるファスナインサート５０の係合面６８を支持する。

マニピュレーションデバイス９５０はまた、接着剤準備モジュール７００から作用接着剤（即ち、埋込用樹脂）を含む接着剤キット５５０を回収し、キット５５０をファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５に供給するように構成され得る。ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５は、次に、キット５５０の管状本体５６０の分配開口を、ファスナインサート５０の設置補助具４５及び係合端６４を通って延びる各接着剤塗布開口部４０、６５と位置合わせするよう更に構成される。各接着剤塗布開口部４０、６５に対して、作用接着剤は、接着剤キット５５０の管状本体５６０の体積を減らすことによって、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５によりキット５５０から分配される。例えば、管状本体５６０は、分配開口に対向し係合する可動端プレート（図示されず）を含み得、管状本体５６０内の体積を減らし、分配開口を通して作用接着剤を分配するために、端プレートを管状本体５６０に沿って分配開口に向かって移動させるように構成され得る。分配された作用接着剤は、ファスナインサート５０の本体部分６２周囲のインサート受容開口部２５に侵入し、ファスナインサート５０と、開口部２５を画定する複合パネル７５の一部との間の空間を充填する（即ち、ハニカム材料構造）よう流れるほど十分に粘性である。幾つかの例では、ある超過量又は過充填が、特定の接着剤塗布開口部４０、６５の外に向かって逆流し、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５が、キット５５０から作用接着剤の分配を終了するまで、作用接着剤が分配される。幾つかの例では、作用接着剤の分配終了前に、接着剤塗布開口部４０、６５を介して実現される適切な超過量は、例えば、マシンビジョンを使用して分析デバイス９２５によって、決定され得る。例えば、約０．２５インチ長の接着剤過流が分析デバイス９２５によって検出及び決定されるとき、十分な量の作用接着剤がファスナインサート５０周囲の開口部２５内に分配されたことが特定され得る。

作用接着剤の粘着特性により、接着剤キット５５０の分配開口は、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５が分配終了を指示されるとき、分配された作用接着剤と接触した状態を保持し得る。幾つかの例では、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５は、例えば、分配開口から接着剤キット５５０の管状本体５６０内に作用接着剤を戻すために、選択量の作用接着剤が接着剤キット５５０から分配されると、作用接着剤に負圧を与えるよう更に構成され得る。要するに、例えば、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５は、キット５５０からの作用接着剤の分配終了が指示されると、管状本体５６０の有効な体積を拡大し、分配開口周囲の作用接着剤に負圧を与えるために、分配開口からキット５５０の端プレートを所定量、後退させ得る。そのような例では、負圧印加が、分配開口からの作用接着剤の流れを破壊し、分配された作用接着剤のよりクリーンな末端及び／又はそれに関連する超過量／過流を提供し得る。幾つかの場合には、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５が、キット５５０の負圧印加と同時に、キット５５０の分配開口を接着剤塗布開口部４０、６５から離すことによって、作用接着剤の破壊が更に促進され得る。この手順のいくつかの結果として、例えば、キット５５０からの作用接着剤の分配及び／又は過剰な接着剤からの複合パネル７５の汚染物質防止のための、キット５５０のよりクリーンな分配開口があり得る。

接着剤塗布開口部４０、６５の１つに対する分配プロセスがいったん完了すると、ファスナ設置／接着剤ディスペンサデバイス９７５は、そのような接着剤塗布開口部４０、６５のすべてが、作用接着剤の特定の過流量を実証すると決定されるまで、順次、接着剤塗布開口部４０、６５の各々にキット５５０の分配開口を移動させるように構成される。先ほど開示されたように、幾つかの例では、ファスナインサート設置モジュール９００又はその構成要素は、接着剤キット５５０からの作用接着剤の分配を所定の作業時間内に限定するように、又はそうでなければキットからの作用接着剤の分配を監視するように構成され、かつ現在のキット５５０の期限が切れると、現在のキット５５０の次のキット５５０との交換を指示するように構成され得る。いったんファスナインサート設置プロセスが完了し、接着剤が硬化すると、接着塗布開口部４０、６５の外に向かって延びる、任意の超過量／過流量の硬化した接着剤を除去するとともに、設置補助具４５を主要面７５Ａ、７５Ｂに取り付ける接着剤を溶融解させる又は無効にすることによって、設置補助具４５を複合パネル７５から除去することができる。

更に、本開示は、下記の条項による実施形態を含む。
条項１． 複合パネルファスナインサート設置プロセスで使用するための自動ファスナインサート設置システムであって、
複合パネルの主要面により画定され、かつ複合パネルの主要面を通って延びるインサート受容開口部の形状又はサイズを決定するように構成された分析デバイスと、
分析デバイスと通信するマニピュレーションデバイスであって、分析デバイスによって決定されたインサート受容開口部の形状又はサイズに応じて、設置補助具と係合した複数のファスナインサートのうちの１つを選択し回収するように構成され、かつ設置補助具が複合パネルの主要面に係合するように、選択されたファスナインサートをインサート受容開口部に挿入するように構成されたマニピュレーションデバイスと、
設置補助具及び選択されたファスナインサートによって画定された接着剤塗布開口部を通って、選択されたファスナインサート周囲のインサート受容開口部内に接着剤を分配し、接着剤が、選択されたファスナインサートをインサート受容開口部内に固定するために、選択されたファスナインサート及びインサート受容開口部を画定する複合パネルと相互作用するように構成された接着剤ディスペンサデバイスと
を備えるシステム。
条項２． 分析デバイスが、インサート受容開口部が通り穴構成で形成されたか止まり穴形状で形成されたかを決定するように、かつインサート受容開口部の横方向のサイズ又は縦方向のサイズを決定するように構成されている、条項１に記載のシステム。
条項３． 分析デバイスが、レーザ測定システム又はマシンビジョン分析システムを備える、条項２に記載のシステム。
条項４． マニピュレーションデバイスが、インサート受容開口部の決定された形状及びサイズに従って、設置補助具と係合した複数のファスナインサートのうちの対応する１つを選択するように構成されている、条項２に記載のシステム。
条項５． 設置補助具が、ファスナインサートに係合する設置補助具の表面に接着剤を含み、インサート受容開口部内の所望の位置で複数のファスナインサートの選択された対応する１つを支持するために、設置補助具の表面が、複合パネルを通って延びるインサート受容開口部を有する複合パネルの主要面に係合し付着するように、マニピュレーションデバイスが、複数のファスナインサートのうちの選択された対応する１つをインサート受容開口部に挿入するように構成されている、条項４に記載のシステム。
条項６． 接着剤ディスペンサデバイスと係合する接着剤準備デバイスであって、接着剤キットの中で接着剤を混合し作用させるように構成された接着剤準備デバイスを備える、条項１に記載のシステム。
条項７． 接着剤キットが、複数パートの接着化合物を含み、接着化合物の複数パートは、混合すると、作用接着剤を形成する、条項６に記載のシステム。
条項８． 接着剤ディスペンサデバイスが、接着剤準備デバイスから接着剤キットを受容し、接着剤キットから作用接着剤を分配するように構成されている、条項６に記載のシステム。
条項９． 接着剤準備デバイス又は接着剤ディスペンサデバイスが、接着剤キットからの作用接着剤の分配を所定の作業時間内に限定するように構成されている、条項８に記載のシステム。
条項１０． 接着剤準備デバイスが、接着剤ディスペンサデバイスによって受容された前の接着剤キットの作用接着剤の作業時間の満了前に、次の接着剤キットにその中の接着剤の混合及び作用のために準備するように構成されている、条項９に記載のシステム。
条項１１． 接着剤準備デバイス又は接着剤ディスペンサデバイスが、所定の作業時間に関して接着剤キットからの作用接着剤の分配を監視するように構成され、かつ接着剤ディスペンサデバイスによって受容された前の接着剤キット内で、作用接着剤の消耗の早期発生前又は作用接着剤の作業時間の満了前に、次の接着剤キットにその中の接着剤の混合及び作用のために準備するよう接着剤準備デバイスに指示するように構成されている、条項８に記載のシステム。
条項１２． 接着剤準備デバイス又は接着剤ディスペンサデバイスが、接着剤キットからの作用接着剤の分配を作用接着剤の所定の分配量内に限定するように構成されている、条項１１に記載のシステム。
条項１３． 接着剤ディスペンサデバイスが、接着剤キットから設置補助具を通って、選択されたファスナインサート周囲のインサート受容開口部内に作用接着剤を分配するように構成され、かつ過剰な作用接着剤を接着剤キット内に戻すために、接着剤キットから選択された量の作用接着剤を分配すると、作用接着剤に負圧を加えるように構成されている、条項８に記載のシステム。
条項１４． 接着剤キットが、前記作用接着剤を内部に有する容器を備え、接着剤ディスペンサが、容器と関連するノズルを通して作用接着剤を分配するために容器の容積を減少させるように構成され、かつ作用接着剤に負圧を加え、過剰な作用接着剤をノズルを介して容器内に戻すために容器の容積を増加させるように構成されている、条項１３に記載のシステム。
条項１５． 複合パネルファスナインサート設置プロセスで使用するための自動ファスナインサート設置システムであって、
接着剤準備システムであって、
接着剤キットの中で接着剤を混合し作用させるように構成された混合デバイスと、
接着剤を混合デバイスに方向付けるように、かつ混合され作用する接着剤を内部に有する接着剤キットを分配のために混合デバイスから方向付けるように構成されたマニピュレーションデバイスと
を備える接着剤準備システム
を備えるシステム。
条項１６． 所定の作業時間が満了すると、混合され作用する接着剤を内部に有する接着剤キットを回収するようマニピュレーションデバイスに指示するように構成されたコントローラデバイスを備える、条項１５に記載のシステム。
条項１７． コントローラデバイスが、前の接着剤キットの作用接着剤の作業時間の満了前に、次の接着剤キットにその中の接着剤の混合及び作用のために準備するようマニピュレーションデバイス及び混合デバイスに指示するように構成されている、条項１６に記載のシステム。
条項１８． コントローラデバイスが、所定の作業時間に関して接着剤キットからの作用接着剤の分配を監視するように構成され、かつ前の接着剤キット内で、作用接着剤の消耗の早期発生前又は作用接着剤の所定の作業時間の満了前に、次の接着剤キットにその中の接着剤の混合及び作用のために準備するようマニピュレーションデバイス及び混合デバイスに指示するように構成されている、条項１５に記載のシステム。
条項１９． コントローラデバイスが、接着剤が消耗すると、混合され作用する接着剤を内部に有する接着剤キットを回収するようマニピュレーションデバイスに指示するように構成されている、条項１８に記載のシステム。
条項２０． 接着剤キットが、複数パートの接着化合物を含み、接着化合物の複数パートは、混合すると、作用接着剤を形成する、条項１５に記載のシステム。

上記の説明及び関連する図面に提示された教示の利益を有するこれらの開示に関連する、本明細書に記載された開示の多くの修正例及び他の態様が、当業者には想起されよう。したがって、本開示は、開示された特定の態様に限定されるものでなく、均等物、修正例、及び他の態様は、添付の特許請求の範囲に含まれることを意図しているものと理解されたい。本明細書では特定の用語が用いられているが、それらは、一般的かつ説明的意味でのみ使用されており、限定を目的とするものではない。

Claims (14)

1. 複合パネルファスナインサート設置プロセスで使用するための自動ファスナインサート設置システムであって、
   複合パネルの主要面により画定され、かつ前記複合パネルの前記主要面を通って延びるインサート受容開口部の形状又はサイズを決定するように構成された分析デバイスと、
   前記分析デバイスと通信するマニピュレーションデバイスであって、前記分析デバイスによって決定された前記インサート受容開口部の前記形状又は前記サイズに応じて、設置補助具と係合した複数のファスナインサートのうちの１つを選択し回収するように構成され、かつ前記設置補助具が前記複合パネルの前記主要面に係合するように、選択された前記ファスナインサートを前記インサート受容開口部に挿入するように構成されたマニピュレーションデバイスと、
   前記設置補助具及び選択された前記ファスナインサートによって画定された接着剤塗布開口部を通って、選択された前記ファスナインサート周囲の前記インサート受容開口部内に接着剤を分配し、前記接着剤が、選択された前記ファスナインサートを前記インサート受容開口部内に固定するために、選択された前記ファスナインサート及び前記インサート受容開口部を画定する前記複合パネルと相互作用するように構成された接着剤ディスペンサデバイスと
   を備えるシステム。
2. 前記分析デバイスが、前記インサート受容開口部が通り穴形状で形成されたか止まり穴形状で形成されたかを決定するように、かつ前記インサート受容開口部の横方向のサイズ又は縦方向のサイズを決定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記分析デバイスが、レーザ測定システム又はマシンビジョン分析システムを備える、請求項２に記載のシステム。
4. 前記マニピュレーションデバイスが、前記インサート受容開口部の決定された前記形状及びサイズに従って、前記設置補助具と係合した前記複数のファスナインサートのうちの対応する１つを選択するように構成されている、請求項２に記載のシステム。
5. 前記設置補助具が、前記ファスナインサートに係合する前記設置補助具の表面に接着剤を含み、前記インサート受容開口部内の所望の位置で前記複数のファスナインサートの選択された前記対応する１つを支持するために、前記設置補助具の前記表面が、前記複合パネルを通って延びる前記インサート受容開口部を有する前記複合パネルの前記主要面に係合し付着するように、前記マニピュレーションデバイスが、前記複数のファスナインサートのうちの選択された前記対応する１つを前記インサート受容開口部に挿入するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
6. 前記接着剤ディスペンサデバイスと係合する接着剤準備デバイスであって、接着剤キットの中で前記接着剤を混合し作用させるように構成された接着剤準備デバイスを備える、請求項１に記載のシステム。
7. 前記接着剤キットが、複数パートの接着化合物を含み、前記接着化合物の複数パートは、混合すると、作用接着剤を形成する、請求項６に記載のシステム。
8. 前記接着剤ディスペンサデバイスが、前記接着剤準備デバイスから前記接着剤キットを受容し、前記接着剤キットから作用接着剤を分配するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
9. 前記接着剤準備デバイス又は前記接着剤ディスペンサデバイスが、前記接着剤キットからの前記作用接着剤の分配を所定の作業時間内に限定するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
10. 前記接着剤準備デバイスが、前記接着剤ディスペンサデバイスによって受容された前の接着剤キットの前記作用接着剤の前記作業時間の満了前に、次の接着剤キットをその中での前記接着剤の混合及び作用のために準備するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記接着剤準備デバイス又は前記接着剤ディスペンサデバイスが、所定の作業時間に関して前記接着剤キットからの前記作用接着剤の分配を監視するように構成され、かつ前記接着剤ディスペンサデバイスによって受容された前の接着剤キット内で、前記作用接着剤の消耗の早期発生前又は前記作用接着剤の前記作業時間の満了前に、次の接着剤キットをその中での前記接着剤の混合及び作用のために準備するよう前記接着剤準備デバイスに指示するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
12. 前記接着剤準備デバイス又は前記接着剤ディスペンサデバイスが、前記接着剤キットからの前記作用接着剤の分配を前記作用接着剤の所定の分配量内に限定するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記接着剤ディスペンサデバイスが、前記接着剤キットから前記設置補助具を通って、選択されたファスナインサート周囲の前記インサート受容開口部内に前記作用接着剤を分配するように構成され、かつ過剰な作用接着剤を前記接着剤キット内に戻すために、前記接着剤キットから選択された量の前記作用接着剤を分配すると、前記作用接着剤に負圧を加えるように構成されている、請求項８に記載のシステム。
14. 前記接着剤キットが、前記作用接着剤を内部に有する容器を備え、前記接着剤ディスペンサが、前記容器と関連するノズルを通して前記作用接着剤を分配するために前記容器の容積を減少させるように構成され、かつ前記作用接着剤に前記負圧を加え、前記過剰な作用接着剤を前記ノズルを介して前記容器内に戻すために前記容器の前記容積を増加させるように構成されている、請求項１３に記載のシステム。

Images