JP5509323B2 - 結合要素を給送する装置のための個別分離用スライド - Google Patents

Description

本発明は、結合要素を給送する装置のための個別分離用スライド、結合要素を給送するための装置及び方法に関する。

結合要素を給送するための個別分離用機器は、例えば、特許文献１により公知である。
接合技術の分野においては、生産及び組立工程の速度を速め、それらをより費用効率の高いものにするための様々な自動接合装置がある。これらの接合装置においては、装置全体が独立して動作できるように、構成要素又は結合要素を自動的に同じように給送する必要がある。この場合の特定の用途は、加工物を結合するための技術の全ての分野で用いられる自動リベッタである。

以下に提示される本発明は、特に、リベット締め技術の分野、並びに、リベットの給送及び加工に関する。しかしながら、これは、本発明の用途の分野を限定するものとして理解されるべきではない。本発明はまた、同じ種類の他の結合要素のために用いることもできる。

リベットをリベット加工ツールに給送するために、特許文献１は、圧縮空気によって複数のリベットが送出される給送路を提案する。次に、複数のリベットは、給送路の端部で互いに押し当たるようになり、「リベットの列」が形成される。複数のリベットで形成されたこのリベット列から、リベットを個々に分離して、リベットが続いて加工され得るようにする。

この目的のために、リベット列の第１のリベットのリベット頭部が載る２つの弾性レールを、給送路の端部に設けることが提案される。この初期位置から、リベットは次に、例えば油圧又は空気圧駆動式スライドによって中間位置に移動される。次に、リベットは、最初は２つのレールによって、次にばね荷重式つめ要素によってこの中間位置に固定されるので、もはや中間位置から出ることができなくなる。リベットがリベット・パンチの下方に配置されるこの中間位置から、リベットは次に、リベット・パンチによって加工位置に押し込まれ、そこで、リベットが固定スリーブによって固定される。

しかしながら、このような分離作業の間、リベットが詰まってしまう可能性がある。この理由は、初期位置において、リベットが２つのレールによってその位置に横方向に保持されるにすぎないという点にある。ここでリベットがスライドによって移動された場合、リベットが僅かに回転又は傾斜することがある。この場合には、リベット列内の次に続くリベットが、少なくとも部分的に滑り落ちてスライドを詰まらせるか又は塞ぐことがある。

さらに、この個別分離用機構は、例えば、レール、つめ及び対応するばねなどの様々な小型部品を有し、そのため、複雑な組立てを必要とし、保守要件が増大する。

従って、このような給送装置を改善するために、特許文献２は、リベットを初期位置から中間位置に搬送する特別な荷重要素を提供する、リベットを個別分離するための装置を提案する。この荷重要素は、該荷重要素の少なくとも２つの部品の間に受け口を有し、そこで、部品はリベット・パンチに対して半径方向に撓むことができる。２つの部品は、初期位置において挟むような方法でリベットを取り囲むので、リベットは四方をしっかりと保持される。次に、これらの２つの部品は、スライドによりガイドに沿って中間位置に動かされ、このガイドは、２つの部品が中間位置で開くことができるように、中間位置の領域において半径方向に弾性があるように設計される。この場合、リベットは、２つの部品の間で円錐ベベルに押し当たり、従って、２つの部品及び弾性ガイドが広がる間、リベットを加工位置に押し込むことができる。

このような個別分離用装置は、初期位置におけるリベットの固定を改善するが、例えば、荷重要素の２つの部品、ガイド要素、ガイド要素の弾性を与えるためのばね、並びにボルト又はねじのような結合要素などの多数の個別の部品を依然として有する。

従って、本発明の目的は、より簡単な構成のものであり、結合要素、特にリベットの確実な個別分離を可能にする機器を提供することである。

国際公開第２００６／０８４８４７Ａ１号パンフレット 独国実用新案第２９９ ０２ ３９８Ｕ１号明細書

本発明によると、この目的のために、結合要素を給送する装置のための個別分離用スライドが提案され、この個別分離用スライドは、結合要素を収容するための軸方向に延びる貫通孔を有し、貫通孔は少なくとも２つの脚部セグメントによって形成される。さらに、個別分離用スライドは、一体的に設計され、ベース・セグメントを有し、ベース・セグメントから脚部セグメントの各々への移行部が、対応する脚部セグメントの弾性が半径方向に与えられるように設計される。

結合要素、特にリベットを収容するための貫通孔を設けることにより、結合要素は、四方全てを個別分離用スライド内にしっかりと保持される。リベットが個別分離用スライドに給送された後、リベットが回転又は傾斜する可能性はない。さらに、半径方向の弾性が与えられている脚部セグメントによって、リベット・パンチが、リベットを、個別分離用スライドを通って加工位置に押し込むことが可能である。この工程において、脚部セグメントは、半径方向に撓むことができる。一般に、リベットは、リベット・シャンクと、脚部セグメント上に載ることになるリベット頭部とを含む。従って、リベット頭部は、一般に、貫通孔の直径よりも大きい直径を備える。この点で、脚部セグメントの半径方向の弾性を与えて、リベットの頭部が貫通孔を通過できるようにする必要がある。

個別分離用スライドが一体的に設計され、かつ、ベース要素への結合により脚部セグメントの半径方向の弾性がもたらされることによって、様々な個別の部品を省くことができる。例えば、リベットが貫通孔を通って押し込まれるとき、脚部セグメントを後退させるために、もはや半径方向に弾性のあるガイドは必要ではない。さらに、脚部セグメント又はガイド・セグメントの可動性を与えるためにボルト又はねじ結合を提供する必要は全くない。

本発明のさらに別の態様によれば、結合要素を加工位置に給送するための装置が提供され、この装置は、本発明による個別分離用スライドを有する。

頭部及びシャンクを有する結合要素を給送するための本発明による方法は、結合要素、特にリベットを、供給路を通って初期位置に、そして一体構成の個別分離用スライドの軸方向に延びる貫通孔に給送し、結合要素の頭部が少なくとも２つの脚部セグメントによって形成された貫通孔の円錐ベベル上に載るようにするステップを含み、ベース・セグメントから脚部セグメントの各々への移行部が、対応する脚部セグメントの弾性が半径方向に与えられるように形成され、さらに、結合要素が初期位置からパンチの下方の中間位置に運ばれるように、個別分離用スライドを移動させるステップと、脚部セグメントが拡張する間、結合要素が個別分離用スライドを通って中間位置から加工位置に運ばれるように、パンチを個別分離用スライドの貫通孔を通って移動させるステップとを含む。
このようにして、上述した目的は、完全に達成される。

さらに、本発明による個別分離用スライドの好ましい実施形態において、ベース・セグメント及び２つの脚部セグメントによって貫通孔を形成することが可能になる。
このようにして、リベットは、個別分離用スライド内で、半径方向に弾性のある脚部セグメントによって横方向に、同様に半径方向に弾性のある脚部セグメントによって給送方向に、そしてベース要素により個別分離用スライドの給送方向とは逆の方向に保持され、リベットが初期位置から中間位置に運ばれるとき、ベース要素上にしっかりと支持される。

さらに、その高さが個別分離用スライドの高さに対して低くなっている薄壁ウェブにより、それぞれの移行部を設けることができることが好ましい。この場合に、「薄壁」という表現は、脚部セグメントが所望の方法及び所望のばね強度で拡張できるように、与えられた弾性及び個別分離用スライドの材料に応じて、ウェブの厚さが選択されるという趣旨であることを理解すべきである。さらに、各々の脚部要素が、拡張後にその初期位置に戻るように、弾性変形がもたらされる。

従って、ウェブの幅及び高さの対応する選択によって、所望の半径方向の弾性を与えることができる。特に、高さを低くすることにより、総高を有するウェブにおいて可能であるよりウェブを幅広にすることができるので、破壊に対する抵抗力が増大する。ウェブの高さは、当然のことながら、個別分離用スライドの高さにも対応することができ、例えばウェブの幅又は個別分離用スライドの材料によって、所望の半径方向の弾性が与えられる。

さらに、脚部セグメントの各々とベース・セグメントとの間の個別分離線の一端に、孔を開けることが実現できることが好ましい。
この手段も、破壊に対する抵抗力を増大させる助けとなる。特に、脚部セグメントをベース・セグメントに対して拡張することができる角度を、このようにして増大させることができる。

さらに、給送機器を個別分離用スライド内に適合させるための受け口が提供される。
これは、例えば、初期位置と中間位置との間で個別分離用スライドを移動させるために油圧又は空気圧により、或いは別の方法で作動させることができる往復ピストンへの確実な結合をもたらすことができる。

さらに、好ましい実施形態において、個別分離用スライドの貫通孔は円錐ベベルを有するので、結合要素の頭部は、この円錐ベベル上に載ることができる。
ベベルの円錐度は、結合要素を、貫通孔を通って押すことをより容易にし、脚部セグメントの拡張も助ける。

さらに、本発明による装置において、中間位置における個別分離用スライドの所定の位置を提供する、半径方向に弾性のあるガイドを設けることができる。
このようにして、中間位置における個別分離用スライドの配置を付加的に支持することができ、リベットが貫通孔を通って押されるとき、脚部セグメントがその初期位置に戻ることを確実にすることができる。

さらに、本発明による方法において、結合要素の加工後、最初にパンチを、次に個別分離用スライドを後退させることが可能になる。
この手順においては、最初にパンチが貫通孔を通って引き戻され、その結果、脚部セグメントを再び拡張する必要なしに、個別分離用スライドを後退させることができる。このようにして、脚部セグメントとベース・セグメントとの間の移行部にかかる負荷はずっと小さくなり、個別分離用スライドの耐用年数が増大する。

代替的には、結合要素が加工される間、脚部セグメントがさらに拡張する状態で個別分離用スライドを後退させる、本発明による方法を提供することもできる。
この手順においては、脚部セグメントは、個別分離用スライドが後退されたとき、リベット・パンチの周りを動くように拡張される。このようにして、脚部セグメントとベース・セグメントとの間の移行部にかかる負荷はより大きいが、加工が行われる間又はリベット・パンチが引き戻される間、初期位置にある個別分離用スライドに、次のリベットが給送されているようにできるので、装置全体の作動サイクルを増加させることができる。

上述の特徴、及び以下にさらに説明される特徴は、それぞれの特定された組み合わせにおいてのみではなく、他の組み合わせにおいても、又はこれら独自で、本発明の範囲から逸脱することなく用いることができることは言うまでもない。

本発明の例示的な実施形態は、図面に示され、以下により詳細に説明される。

従来技術による、結合要素を加工位置に給送するための装置を示す。 リベットの形態の例示的な結合要素を示す。 好ましい実施形態における個別分離用スライドを示す。 本発明による個別分離用スライドが初期位置にある、本発明による結合要素を給送するための装置の概略的な断面図を示す。 中間位置における、図４の装置を示す。 加工位置における、図４の装置を示す。

装置が、全体を図１の１０で示される。装置１０は、本発明の場合はリベットである結合要素１２を給送する働きをする。
リベット１２は、給送路１４を通して装置１０に運ばれる。これは、例えば圧縮空気によって行うことができる。次に、給送されたリベット１２は、給送路１４の装置側の端部に、リベット列の形で積み重なる。
プロセスにおいて、リベット列の重さに起因する力により、第１のリベット１２がレール１８上に適切に設けられたベベル２０上の２つのレール１８の間に載っている、初期位置１６に、第１のリベット１２が押し込まれる。代替的に又は付加的に、適用される気流により、リベット列を初期位置１６に押し込むことも可能である。

リベット１２が、例証として図２に示される。リベット１２は、リベット頭部２２と、リベット・シャンク２４とを有する。この場合、リベット頭部２２は、リベット・シャンク２４よりも大きい直径を有する。従って、初期位置１６において、リベット１２は、リベット頭部２２がレール１８のベベル２０上にある状態で載っている。
初期位置１６から、リベット１２は、中間位置２６に運ばれる。この目的のために、例えば往復ピストンなどの給送機器２８が設けられる。往復ピストンを作動させるために、空気圧又は油圧システム３０を設けることができる。当然のことながら、全ての他のタイプの往復運動機器を設けることもできる。給送機器２８及び装置１０の他の要素は、ハウジング３２で取り囲まれる。

中間位置２６において、次に、リベット１２は、レール１８によって最初に横方向に保持され、ラッチ要素３４によってさらに固定される。ラッチ要素３４には、ばね３６によって予め荷重が加えられているので、リベット１２は、中間位置２６に移動されるとき、ラッチ要素３４を超えて押し込むことが可能であり、その後、ラッチ要素３４は、所定の位置にラッチされてリベット１２を中間位置２６に固定する。次に、給送機器２８を既に元の初期位置に後退させることができる。

中間位置２６において、リベット１２は、通常はリベット・パンチとしても表されるパンチ３８の下方に配置される。パンチ３８は、リベット１２を中間位置２６から加工位置４０に運ぶために設けられる。
プロセスにおいて、パンチ３８は、リベット１２を、レール１８を通って、固定スリーブ４２を超えて、加工位置４０に押し込む。この場合、加工位置４０において、固定スリーブ４２がリベット１２の頭部２２の後ろに係合しこれを固定するように、固定スリーブ４２には予め圧縮応力が加えられる。
この場合、脚部セグメント５８は、半径方向に移動可能であるので、これらが拡張して、リベット１２の頭部２２が、ベベル２０上を滑り落ち、該レール１８を通って固定スリーブ４２に進入することができるようになる。

次に、加工位置４０において、リベット１２が加工される。この目的のために、図１には詳細に示されていない、例えばリベット・ガンのような結合機器４４を設けることができる。
コントローラ４６を、給送及び接合作業を制御するために設けることができ、このコントローラ４６は、装置１０を空間内で動かすことができるアーム５０を有するロボット・システム４８を制御する。
さらに、コントローラ４６は、リベット１２をリザーバから給送路１４を通して送出する、対応する空気圧システム５２を制御する。

図１に示される装置を改善するために、本発明により、図３に示される個別分離用スライド５４が提供される。
個別分離用スライド５４は、ベース・セグメント５６と、ベース・セグメント５６の両側上に配置された２つの脚部セグメント５８とを有する。ベース・セグメント５６及び脚部セグメント５８は、リベット１２を収容する働きをし、かつ、円錐ベベル７３を有する貫通孔６０を形成する。それぞれの脚部セグメント５８のベース・セグメント５６への結合又は移行は、薄壁ウェブ６２によって行われる。それぞれのウェブ６２の高さ６４は、個別分離用スライド５４の高さ６６に比べて低くなっている。

脚部セグメント５８の拡張を助けるために、それぞれの脚部セグメント５８とベース・セグメント５６との間に延びる個別分離用線６８の一端７０に、孔が開けられる。
さらに、給送機器２８が係合して、個別分離用スライド５４を動かすことができる受け口７２が、ベース・セグメント５６内に設けられる。

本発明による個別分離用スライド５４を有する、本発明による装置１０’が、図４に断面図で概略的に示され、個別分離用スライド５４は、初期位置１６に配置されている。
その機能については、図４乃至図６に示される装置１０’は、概ね図１の装置１０に対応する。従って、同じ要素は、同じ記号表示で示される。相違点のみ以下で論じる。他に言及されない限り、結合要素１２の給送及び加工の間の一般的な方法シーケンスも、他の点では同一である。

初期位置１６において、結合要素１２は、給送路１４から個別分離用スライド５４に押し込まれる。このプロセスにおいて、結合要素１２は、頭部２２が僅かに突出するような形で、頭部２２が貫通孔６０の円錐ベベル７３上に載っている。
この初期位置において、リベット１２は、脚部セグメント５８及びベース要素５６によってしっかりと保持され、初期位置１６から中間位置２６に運ばれるときに、回転することも傾斜することもできない。この目的のために、個別分離用スライド５４は、リベット１２がリベット・パンチ３８の下方の中間位置２６に進むまで、給送機器によって移動される。

リベット・パンチ３８は、長手方向軸７４に沿って移動可能である。従って、リベット・パンチ３８は、リベット１２を、中間位置２６から外れて、個別分離用スライド５４を通り、加工位置４０に押し込むことができる。このために、脚部セグメント５８が拡張する間、リベット１２の頭部２２は、個別分離用スライド５４の円錐ベベル７３上を滑り落ちる。従って、リベット１２の頭部２２は、貫通孔６０を通過することができる。リベット・パンチ３８も貫通孔６０を通って移動されるので、図６に示される加工位置において、パンチ３８は、個別分離用スライド５４を完全に通過し、リベット１２は加工位置４０に配置される。

従って、脚部セグメント５８が拡張できるように、中間位置２６において、半径方向における十分な自由空間が与えられる。図面には詳細に示されない付加的なガイドが、中間位置２６に設けられ、このガイドは、同じく半径方向に弾性があるように設計される。
装置１０’全体が初期位置１６に戻る際、最初にリベット・パンチ３８を、次に個別分離用スライド５４を後退させることを代替的に可能にするか、又は、脚部セグメント５８をさらに拡張した状態で、個別分離用スライド５４を、図６に示される加工位置に既に後退させることを可能にして、作業全体の処理時間を減らし、これに応じてサイクル数を増やすことができる。

１０、１０’：装置
１２：結合要素（リベット）
１４：給送路
１６：初期位置
１８：レール
２０：ベベル
２２：リベット頭部
２４：リベット・シャンク
２６：中間位置
２８：給送機器
３０：空気圧又は油圧システム
３２：ハウジング
３４：ラッチ要素
３６：ばね
３８：パンチ
４０：加工位置
４２：固定スリーブ
４４：結合機器（リベット・ガン）
４６：コントローラ
４８：ロボット・システム
５０：アーム
５２：空気圧システム
５４：個別分離用スライド
５６：ベース・セグメント
５８：脚部セグメント
６０：貫通孔
６２：薄壁ウェブ
６４：薄壁ウェブの高さ
６６：個別分離用スライドの高さ
６８：個別分離用線
７０：個別分離用線の一端
７２：受け口
７３：円錐ベベル
７４：パンチの長手方向軸

Claims (11)

1. 結合要素（１２）を給送する装置（１０）のための個別分離用スライド（５４）であって、
   前記個別分離用スライド（５４）は結合要素（１２）を収容するための軸方向（７４）に延びる貫通孔（６０）を有し、前記貫通孔（６０）は少なくとも２つの脚部セグメント（５８）により形成され、前記個別分離用スライド（５４）は、一体的に設計され、ベース・セグメント（５６）を有し、前記ベース・セグメント（５６）から前記脚部セグメント（５８）の各々への移行部（６２）は、前記対応する脚部セグメント（５８）の弾性が半径方向に与えられるように設計されることを特徴とする個別分離用スライド（５４）。
2. 前記貫通孔（６０）は、前記ベース・セグメント（５６）及び前記２つの脚部セグメント（５８）によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の個別分離用スライド（５４）。
3. 前記それぞれの移行部は薄壁ウェブ（６２）によって与えられ、前記薄壁ウェブ（６２）の高さ（６４）は、前記個別分離用スライド（５４）の高さ（６６）に比べて低くなっていることを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれかに記載の個別分離用スライド（５４）。
4. 前記脚部セグメント（５８）の各々と前記ベース・セグメント（５６）との間の個別分離線（６８）の一端（７０）に、孔が開けられることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の個別分離用スライド（５４）。
5. 給送機器（２８）を収容するための受け口（７２）が設けられることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の個別分離用スライド（５４）。
6. 前記貫通孔は円錐ベベル（７３）を有し、前記結合要素（１２）の頭部（２２）が、前記円錐ベベル（７３）上に載ることができることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の個別分離用スライド（５４）。
7. 結合要素（１２）を初期位置（１６）に運ぶための給送路（１４）と、前記結合要素（１２）を前記初期位置（１６）から中間位置（２６）に運ぶための個別分離用スライド（５４）と、前記結合要素（１２）を前記中間位置（２６）から加工位置（４０）に運ぶためのパンチ（３８）とを含む、前記結合要素（１２）を前記加工位置（４０）に給送するための装置（１０）であって、前記個別分離用スライド（５４）は、請求項１〜請求項６のいずれかに従って設計されることを特徴とする装置（１０）。
8. 前記中間位置（２６）における前記個別分離用スライドの所定の位置を提供する、半径方向に弾性のあるガイドが設けられることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１０）。
9. 頭部（２２）及びシャンク（２４）を有する結合要素（１２）を給送する方法であって、
   前記結合要素（１２）を、給送路（１４）を通って初期位置（１６）に、そして一体構成の個別分離用スライド（５４）の軸方向（７４）に延びる前記貫通孔（６０）に給送し、前記結合要素（１２）の前記頭部（２２）が、少なくとも２つの脚部セグメント（５８）によって形成された貫通孔（６０）の円錐ベベル（７３）上に載るようにするステップを含み、ベース・セグメント（５６）から前記脚部セグメント（５８）の各々への移行部（６２）が、前記対応する脚部セグメント（５８）の弾性が半径方向に与えられるように形成され、さらに、
   前記結合要素（１２）が前記初期位置（１６）から前記パンチ（３８）の下方の中間位置（２６）に運ばれるように、前記個別分離用スライド（５４）を移動させるステップと、
   前記脚部セグメント（５８）が拡張する間、前記結合要素（１２）が前記個別分離用スライド（５４）を通って前記中間位置（２６）から加工位置（４０）に運ばれるように、前記パンチ（３８）を前記個別分離用スライド（５４）の前記貫通孔（６０）を通って移動させるステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
10. 前記結合要素（１２）の加工後、最初に前記パンチ（３８）を、次に前記個別分離用スライド（５４）を後退させることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記結合要素（１２）が加工される間、前記脚部セグメント（５８）がさらに拡張した状態で、前記個別分離用スライド（５４）が後退されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。

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