JPH09144728A - ブラインドリベット取付け装置及びブラインドリベット取付けと該取付けの正確さを確認する方法 - Google Patents

ブラインドリベット取付け装置及びブラインドリベット取付けと該取付けの正確さを確認する方法

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JPH09144728A
JPH09144728A JP8092391A JP9239196A JPH09144728A JP H09144728 A JPH09144728 A JP H09144728A JP 8092391 A JP8092391 A JP 8092391A JP 9239196 A JP9239196 A JP 9239196A JP H09144728 A JPH09144728 A JP H09144728A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラインドリベットを取付けて、この取付け
の正確さを確認するシステムに関する。 【解決手段】 このシステムは、リベットを取付けるた
めのリベット取付け工具と、これの正確さを確認するた
めのコンピュータロジック工具からなる。取付け工具
は、軸線方向に可動な引抜きシャフトに嵌合されるリベ
ットマンドレルのステムを保持するためのジョー組立体
を含んでいる。取付け工具の引抜き力と引抜きシャフト
の変位が計測されて、この計測が積分器によって解釈さ
れて取付け工程の全エネルギーを求める。求められた全
エネルギーが理想的な全エネルギーで比較され、特定の
リベットの取付けが受け入れられたかどうかを判断す
る。他の量的な比較が他の理想値でなされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラインドリベットの
取付けに関する。より詳細には、本発明は、最初にブラ
インドリベットが取り付けられて、このリベットの取り
付けの正確さが確かめられるブラインドリベット取り付
け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リベットは、２つか３つ以上の部品を殆
ど弛むようなことがない状態で共にしっかりと固定し、
低費用でぴったりと結合させるのに広く用いられてい
る。通常のリベットの取付けは、リベットの一端を機械
的に変形して第２のヘッドを作り出してなされる。ブラ
インドリベットは、別の工具によって機械的に変形され
第２のヘッドを形成することを必要とせずに取付けられ
る特殊な種類のリベットである。特殊なブラインドリベ
ット取付け用工具がこれらの種類のリベットを取り付け
るのに用いられる。これらの取付け工具の例が、米国特
許第３、７１３、３２１号、同第３、８２８、６０３号
及び同第４、２６３、８０１号に見られる。これらの工
具は、油圧力及び空気力によって取り付けることを含む
リベットの取付けのための様々なアプローチを提供して
いる。ブラインドリベット取り付け工具の比較的洗練さ
れた態様が米国特許第４、７４４、２３８号に記載され
ている。この取り付け工具は、リベット送り出し機構、
リベットマガジン、及び空気ロジック制御を利用して周
期的に作動を与えるシーケンス制御装置を含む。自己診
断型ブラインドリベット工具が、米国特許第４、７５
４、６４３号に開示されている。この特許は、選択され
た工具の状況を診断し、この状況の情報をオペレータに
伝達する能力を有する自動化された、または半自動化さ
れたリベット取り付け装置に関する。監視される状況に
は、工具内におけるリベットの位置、機械的位置、及び
空気圧の状況が含まれる。
【０００３】ブラインドリベット取り付けのための従来
の装置の通常の欠点は、リベット付けされるべき要素の
向こう側（即ち、ブラインド側）に第２のヘッドが形成
されるので、観察または接触することによって取付けの
正確さを判断することは容易ではなく、リベット取り付
けの正確さをオペレータが判断できないことである。。
この要求に応じて、電気音響的トランスジューサを用い
て、取り付け工程の終わりにマンドレルの機械的破断を
電気信号に変換して取り付けの正確さを判断することが
提示された。リベットの取り付け力を検出するのにひず
みゲージを用いることも提示された。しかしながら、こ
れらの方法は、限られた取り付け状況の情報をオペレー
タに知らせるにすぎない。従って、リベットの取り付け
状況は、限られた方法でのみ評価される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、ブラインドリ
ベットがまず取り付けられて、その取り付けの正確さが
完全にかつ確実に確認される装置が依然として必要とさ
れる。改良されたリベット取付け及び正確さ確認装置を
形成することによって公知のブラインドリベット取付け
工具に関連する欠点を解決することが本発明の一目的で
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、取付け工具の
マンドレル引抜き力と、引抜き用シャフトの軸線方向の
変位の双方を計測して積分器によって解釈し、取付け工
程の全エネルギーを求めるものである。本発明のさらに
他の特徴は、特定の取り付けの識別された実際の全エネ
ルギーを公知の理想的な全エネルギーと比較し、特定の
リベットの取付けが正確か、どうかを決定する装置を提
供することである。本発明のさらに他の特徴は、取付け
工程中、選択された点間でマンドレルの実際の変位と所
定の理想値とを比較することによって取付けをさらに確
認することである。本装置のさらに別の特徴は、２つの
変位位置の間で、消費された力の量を表す値を記憶され
ている理想値と比較することによって取付けの追加的な
確認を行なうことである。このように、本発明によれ
ば、リベットを取付け、次いでこの取付けの正確さを判
断するための、操作に便利で維持しやすい装置を提供す
ることができる。
【０００６】本発明は、ブラインドリベット取付け工具
とプログラム処理装置制御回路からなる改良されたブラ
インドリベット取付け装置におけるこれらの目的及び他
の目的を達成する。工具本体は、軸線方向に可動な引抜
きシャフトに取り付けられたジョー組立体を含む。可動
引抜きシャフトに固定されたピストンに対する圧力源に
よって得られる流体圧がシャフトに作用し、シャフトを
後退させそれによって一連の機械的作動が実行される。
この後方への動きで、取付け操作の開始時に最初にジョ
ー組立体のジョーケースがブラインドリベットのマンド
レルのステムを掴む。続いて、後退させ続けることによ
ってマンドレルのヘッドを管状リベット本体の開いた端
部に引き入れ、初期に変形させる。さらに後部にマンド
レルを動かすことによって、リベット本体の変形が完全
になり、２次ヘッドが形成されるようになる。マンドレ
ルのステムは、ヘッドから最終的に破断して、リベット
の取付けが完全になる。工具に組み合わされて設けられ
たセンサーが引抜きシャフトの状態を連続的に監視す
る。特に、センサーは、引抜きシャフトの引抜き力を計
測し一連の力の値を作り出し、シャフトの軸線方向の変
位を計測し、一連の変位値を作り出す。これらの値は初
期に解釈され、力対変位曲線を形成する。積分器は、選
択された力対変位読み取り値を利用して力対変位曲線に
おいて面積を計算し、その曲線を積分して取付け工程の
実際の工具エネルギー値を求める。次いで、この実際の
全エネルギー値は、実験で求められるような、与えられ
たリベットの取付けに対する理想的な全エネルギーと比
較される。信号が、オペレータに発信されて、基準曲線
の対応性の良否を示し、リベット取付けの容認性を表
す。
【０００７】与えられた間隔における力の差と、与えら
れた間隔におけるシャフトの変位とに基づいた他の値を
理想値と比較して、さらに取り付けを確実にする。本発
明の様々な利点が以下の記載と請求の範囲を読み、添付
の図面を参照することによって明らかになるであろう。
【０００８】
【実施例】第一に図１を参照すると、ブラインドリベッ
トを取り付け、本発明に従ってこの取り付けの正確さを
確認するための装置が１０として全体的に示されてい
る。装置１０は、ブラインドリベット１４を取り付ける
ためのブラインドリベット組立用工具１２、装置制御回
路１６、およびインジケータ１８を含んでいる。回路１
６はマイクロプロセッサとできる。ブラインドリベット
１４は、２つの部品ＡとＢを共に固定するように所定の
位置にあるものとして示されている。工具１２は、２０
で全体的に示されているように、細長い本体を備える。
本体２０は、いくつかの構造のうちいかなるものでもよ
いが、図示したようにピストル型グリップタイプハンド
ル２２が形成されているのが好ましい。工具１２を作動
させるトリガスイッチ２４は、従来の方法でハンドル２
２の前面に嵌合しているのが好ましく、トリガバルブ２
６に作動的に組み合わされている。細長い本体２０は、
細長いハウジング２８を含む。ハウジング２８は、前方
端部に形成されたマンドレル通過アパーチュア３０を含
んでいる。この構造に限られずに、図示したように、ハ
ウジング２８は前方チャンバ３２と油圧シリンダチャン
バ３４に内側で分割される。後部チャンバ３６が含まれ
ており、背部セクション３８を組み入れるように分割さ
れてもよい。細長い本体２０は、長手方向の軸線に沿っ
て設けられた軸線方向に可動な引抜きシャフト４０を含
んでいる。ハウジング２８の構造は様々な方法で変更で
きるが、その唯一の主な特徴は引抜きシャフト４０と、
軸線方向にシャフトを動かす手段を支持することであ
る。
【０００９】ジョー組立体４２が引抜きシャフト４０の
前端部と作動的に組み合わされる。ジョー組立体４２
は、内部ボア４８を形成する内部が傾斜したくさび形面
４６を有するジョーケース４４を含む。ケース４４内で
可動にスプリットジョー５０の配列が設けられている。
スプリットジョー５０の外面が斜面４６に対して作用す
るとき、ジョー５０は、ブラインドリベット１４のマン
ドレル５４の細長いステム５２と係合しこれを掴む。マ
ンドレル５４は、またヘッド５６を有する。マンドレル
５４は、以下に記載するようにリベット１４のヘッド変
形部品からなる。様々な方法が用いられて、マンドレル
５４のステム５２を掴み、保持するようにジョー組立体
４２を扱う。一つのこのような方法を以下に記載する
が、リベット取り付け工具の構造の様々な方法が当専門
分野の当業者に公知であり、以下の構造は例示的なもの
にすぎず、これに制限されるものではない。本発明の図
示した構造において、プッシャー５８がプッシャーロッ
ド６０の前端部に固定されている。プッシャーロッド６
０は、引抜きシャフト４０に形成された中心貫通ボア内
に設けられている。プッシャーロッド６０は、この貫通
ボア内を軸線方向に可動であり、ばね６２によって後部
チャンバ３６の背部セクション３８の後部壁に対して後
部端部において付勢する。弱い方のばね６４が、この壁
と引抜きシャフト４０の後端部との間で作用する。
【００１０】ピストン６６が引抜きシャフト４０に固定
されており、油圧シリンダチャンバ３４内で前後方向に
軸線運動ができる。圧力源６８は加圧流体（図示せず）
を加圧流体ポート７０を介してシリンダチャンバ３４内
に押し入れ、油圧シリンダチャンバ３４の加圧側７２に
入れる。加圧可能側７２内に形成された液密チャンバに
加圧流体を導くことによって、ピストン６６が押されて
後方向に動くようになる。しかしながら、加圧流体を用
いてピストン６６を前方に動かす代わりに、真空ポンプ
（図示せず）を圧力源６８の場所に用いて、真空ポート
７６を介して真空側７４から流体（図示せず）を引き出
すことによって油圧シリンダチャンバ３４の真空側７４
内に真空を生じさせてもよい。ピストン６６を動かすの
に用いられる方法とは関係なく、ピストン作動操作方法
の重要な特徴は、引抜きシャフト４０を後ろ方向に極限
に動かすことにある。力トランスジューサ（ロードセ
ル）７８が、軸線方向に可動な引抜きシャフト４０と作
動的に組み合わされて設けられている。力トランスジュ
ーサ７８はひずみゲージ式のものが好ましく、電気出力
信号（Ｆ）を発信し、その大きさは、引抜きシャフト４
０にかけられ検出された引抜き力に比例する。
【００１１】線形型エンコーダ８０（ディジタル出力型
変位トランスデューサまたは線形可変差圧変圧器のよう
な他の適当な変位計測構造）もまた、引き抜きシャフト
４０と作動的に組み合わされて設けられている。エンコ
ーダ８０は、シャフト４０の線形変位に関する出力信号
（Ｓ）を発信する。図１に示されているようなトランス
デューサ７８とエンコーダ８０が特定の位置にあるとき
のみを示しているが、当業者であればよくわかるよう
に、これらの部品を軸線４０に沿って他の領域に配置し
てもよい。力（Ｆ）及び変位（Ｓ）信号が、工具１２の
リベット付けサイクルを通して検出された信号を監視す
る積分回路８６に送信される。積分回路８６は、取付け
工程において用いられる実際の全エネルギーをもとめる
ように設計されている。これは、監視された力（Ｆ）と
変位（Ｓ）信号から力─変位曲線を展開し、取付け工程
の実際の全エネルギーに比例する曲線において面積を求
めることによって達成するのが好ましい。積分回路８６
は、対応する出力信号を比較回路８８に発信するように
なっており、この比較回路では、積分回路８６によって
求められるような、特定リベットの実際の全エネルギー
値を、プログラム可能な基準値９０に記憶されている、
実験に基づいて得られた理想的な全エネルギー値と比較
し、特定のタイプのリベットを取り付ける。実際に観察
された取付けエネルギーが先に記憶された理想値の所定
の許容可能な公差の範囲内にある場合には、インジケー
タ１８上の緑ランプ９８が点灯する。一方、実際に観察
された取り付けエネルギーが所定の公差範囲外の場合に
は、赤ランプ１００が点灯する。
【００１２】図１は、スプリットジョー５０の間に単に
ゆるく保持されているマンドレル５４を図示しているだ
けだが、図２乃至図４は、引抜きシャフト４０の後ろ方
向の進み具合と、ジョー組立体４２の作用を示してい
る。次いで、図１乃至図４を全て参照すると、引抜きシ
ャフト４０が流体圧（好ましい実施例に従って）によっ
て弱い方のばね６４の抵抗に対して後ろ方向に押され
て、強い方のばね６２によって付勢されたプッシャロッ
ド６０が後退運動に抵抗し、プッシャ５８をスプリット
ジョー５０の後ろ側に作用させるようになる。スプリッ
トジョー５０の外面は、内部斜面くさび型面４６に対し
て作用し、図２乃至図４に示すようにステム５２を掴む
ようになる。ステム５２が掴まれて、スプリットジョー
５０が表面４６とステム５２との間に完全に収納される
と、プッシャロッド６０は引抜きシャフト４０とともに
後退し、強い方のばね６２の付勢力に優ることになる。
図２は、ステム５２が最初に掴まれるときのブライン
ドリベット１４のマンドレル５４とジョー組立体４２の
スプリットジョー５０との間の相対的な位置を表す。図
からわかるように、ブラインドリベット１４は、主ヘッ
ド９４を後端部に有する管状リベット本体９２を含む。
図示した初期のサイクル位置において、ヘッド５６は、
本体９２の前端部に近接したままである。これは、初期
のサイクル位置“Ｉ”を構成する。
【００１３】図３に示すように、ジョー組立体４２が引
抜きシャフト４０の動きによって後ろに運ばれるにつれ
て、管状本体９２に入り、リベット１４のヘッド５６が
変形し始める。これは、第２のサイクル位置“Ｓ”を構
成する。引抜きシャフト４０の動きによってジョー組立
体４２を後ろ方向に動かし続けることによって、ヘッド
５６が管状本体９２内に引っ張られ、その最大変形は図
４に示したようになる。マンドレル５４がヘッド５６か
ら破断し、取られたヘッド５６と管状本体９２を組み合
わせることによって、２次ヘッド９６が形成される。こ
れは、破断位置“Ｂ”を構成する。側部７２内の流体圧
が解放されると（または、側部７４内の真空が充填され
ると）、ばね６２と６４の付勢力によって、引抜きシャ
フト４０とプッシャロッド６０が、先に係合していた位
置に再び戻る。ジョー５０の力が取り除かれた状態で、
ジョー５０は先の係合位置にまで弛緩し、ステム５２が
解放される。次いで工具１２はこのサイクルを繰り返
す。図５は、通常のリベット取り付け工程の間、引抜き
力（Ｆ）がシャフト変位に対していかに変わるかを示す
グラフである。図示した軸は、変位が線Ｘ−Ｘにっ沿っ
て計測され、力が線Ｙ−Ｙに沿って計測される状態で、
平面直交座標装置を参照することによって配向する。ス
テム５２がスプリットジョー５０によって掴まれると、
引抜き力Ｆは、リベット１４のヘッド５６が管状リベッ
ト本体９２の前端部に近接するまで変位に伴って増大す
る。これは、初期の変位位置Ｓ１で生じる初期のピーク
力Ｆ１、グラフ上では点“Ｉ”で示されており、即ち初
期のサイクル位置である。
【００１４】力Ｆは、初期のピーク力Ｆ１から、グラフ
上では“Ｓ”で示されている第２の変位位置Ｓ２で生じ
る降下した力レベルＦ２にまで徐々に降下する。マンド
レル破壊力Ｆ３が、グラフ上で点“Ｂ”で示されている
破壊変位位置Ｓ３に達するまで、この点から力Ｆは変位
とともに徐々に増大する。ステム５２がヘッド５６から
破断されて、リベット取り付け工程が完全になる。図１
に関して上述したように、取付けに必要とされる全エネ
ルギーが理想的な全エネルギー値に対して比較され、取
付けの容認性を確認する。この先の確認工程に加えて、
取付けの容認性を確認する付加的な、または別の手段
が、曲線上の所定の値の点における選択された実際の力
と変位値と、比較回路８８のプログラム可能基準値９０
に記憶された所望の値を比較することによって可能とな
る。特に、付加的な取付け確認手順は、２つのグループ
に分けられる。第１グループは、取付け工程における所
定点での第１及び第２の観察された力の値の差の所望値
に対する比較に基づく取付け確認手順からなる。この手
順は、実際の曲線が所望の曲線に類似するように主に構
成されている。第２のグループは、取付け工程の特定点
の間の観察された変位量の所望値に対する比較に基づく
取付け確認手順からなる。
【００１５】第１グループに関して、他の比較もなされ
ると考えられるが、３つの力値の比較がなされるのが好
ましい。第１の別の手順は、観察された初期のピーク力
Ｆ１とマンドレル破断力Ｆ３との間の差を表す値を所望
値と比較することからなる。第２の比較は、観察された
ピーク力Ｆ１と減少した力レベルＦ２との差を表す値
と、対応する所望の値との間でなされる。最後に、第３
の比較が観察された減少した力レベＦ２と破断力Ｆ３と
の間の差を表す値と、対応する所望の値との間でなされ
る。これらのそれぞれの場合において、実際の観察値が
所定の範囲の所望の対応値内にある場合には、取付けが
受け入れられるように決定され、オペレータはそのよう
に報告される。第１グループについて他の比較も特定さ
れた以外の間隔でなされてもよいが、第２グループの取
付け確認手順に関して再び３つの値の比較がなされる。
所望の値と、第１および第２変位位置Ｓ１とＳ２の間で
観察された変位の間で第１の比較がなされる。第２の比
較が、所望値と、初期及び破断変位位置Ｓ１、Ｓ３との
間の観察された変位の間でなされる。最後に、第３の比
較が所望値と、第２及び破断変位位置Ｓ２、Ｓ３との間
の観察された変位との間でなされる。再び、これらの各
々の場合において、実際値が所定範囲の所望値内にある
ならば、取付けが正確であると決定され、このようにオ
ペレータに知らされる。
【００１６】上述のグループの別の取付け確認手順は強
制的なものではなく、これらのいかなるもの即ち全ての
手順が取付けの容認性をさらに確信するのに用いられて
もよい。オペレータに特定のリベット取付けの容認性ま
たは非容認性を知らせるためにインジケータ１８は、リ
ベット取付け程度信号を発信する。信号は聴覚可能な音
声のような様々な形態でもよいが、作業場所での普通の
騒音よりも大きいものにするためには視覚的なものが好
ましい。従って、好ましい実施例において、緑の“正し
い”取付けライト９８と赤の“誤り”取付けライト１０
０が設けられる。所望であれば、リベット取付けデータ
レーコーダ（図示せず）が組み込まれて、使用者に永久
的な取付け程度の記録を与えるようにしてもよい。装置
制御回路１６は、プログラムされた制御アルゴリズムを
含む。好ましい実施例に用いられた制御アルゴリズムが
図６に示したフローチャートを参照することによって記
載されており、本発明の例示的な全体の操作の流れが述
べられている。工具１２の操作がトリガ２４の作動によ
って開始される。制御アルゴリズムは、事実上、工具が
操作されたかどうかに関して段階２００で初期質問を行
なう。工具が操作されなかったことがわかると、工具が
操作されたことが確認されるまで初期質問にサイクルが
再設定される。
【００１７】工具１２の操作が確認されると、アルゴリ
ズムは力（Ｆ）と変位（Ｓ）データを段階２０１で集
め、取付け工程の間用いられた全エネルギーをもとめ
る。次いで、アルゴリズムは段階２０２に進み、理想全
エネルギー値と実際の全エネルギー値を比較する。段階
２０２において、実際の全エネルギー値が所定範囲の理
想全エネルギー内にないと判定されると、取付けが拒否
されて赤ランプ１００が点灯し取付けが受け入れられな
かったことをオペレータに知らせる。逆に、段階２０２
において試験された取付けが許容可能な全エネルギー範
囲内にあることがわかると、アルゴリズムは、例示的な
段階２０４に動き正確な取付け確認をさらに行うように
なり、初期変位位置Ｓ１と破断位置Ｓ３との間の観察さ
れた変位量が所定の理想値の範囲と比較される。比較が
好ましくない結果のために、取付けが拒否されて赤ラン
プ１００が点灯する。しかしながら、取付けが好ましい
ということがわかると、アルゴリズムは例示的な段階２
０６に進み、初期の力値Ｆ１と減少した力値Ｆ２との差
を所定の理想的な範囲の差と比較する。再び、好ましく
ない比較の結果、“誤り”取付け赤ライト１００が点灯
する。
【００１８】段階２０６の比較が好ましい場合には、ア
ルゴリズムは、さらに例示的段階２０８に進み、初期変
位位置Ｓ１と第２の変位位置Ｓ２との間の観察された変
位が所定の理想的範囲の値と比較される。比較の結果が
好ましいものではない場合には、取付けが拒絶されて、
オペレータは赤ランプ１００の点滅によってこのことが
知らされる。比較の結果が満足のいくものである場合に
は、オペレータには、緑の“正”取付けランプ９８が点
滅することによってその旨知らされ、アルゴリズムはス
タートに戻り次のサイクルを待機する。もちろん、段階
２００乃至２０８の順を選択に従って変更してもよく、
より多くのまたは少ない数の確認段階を用いてもよい。
例えば、単一の確認段階（好ましくは、初期の全力値段
階）のみが用いられるのが好ましい。さらに、段階の順
と数はリベットの種類によっても変わる。例えば、第１
の種類のリベットが単一の確認段階のみを含んでいる
が、第２の種類のリベットでは複数の確認段階を含んで
いてもよい。さらに、当業者であればわかるように、特
定の用途、装置の費用的な制限及び所望の制御性に基づ
いて、装置制御回路１６には、カスタム設計型積分回
路、またはプログラム可能マイクロコンピュータを備え
た、別個になったアナログ回路が取り付けられてもよ
い。
【００１９】上述の記載は、好ましい実施例からなり、
本発明は請求の範囲の意味または適当な範囲から逸脱す
ることなく変形及び変更も可能であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】部分断面図における、取付け工具部品を表す本
発明のブラインドリベット取付け装置の組み合わされた
描写図及びブロック線図である。
【図２】リベットに関する、本発明のジョー組立体の拡
大断面図である。
【図３】図２に類似しているが、ジョーの相対的な平行
後部運動を表す図である。
【図４】図３よりもジョーがはるかに後部に動いた状態
の図２に類似した図である。
【図５】取付けられるべきブラインドリベットの力対変
位曲線を表しており、Ｘ軸に沿って変位が計測されてお
り、Ｙ軸に沿って力が計測されていることを表す座標グ
ラフである。
【図６】本発明に従った例示的な取付け確認段階の制御
フローチャートである。
【符号】
１０ 装置 １２ ブラインドリベット取付け工具 １４ ブラインドリベット １６ 装置制御回路 １８ インジケータ ２０ 本体 ２２ ハンドル ２８ ハウジング ３８ 後部セクション ４０ 引抜きシャフト ４２ ジョー組立体 ４４ ジョーケース ４８ 内部ボア ５０ スプリットケース ５２ ステム ５４ マンドレル ５８ プッシャ ６０ プッシャロッド ６２、６４ ばね ６６ ピストン ７８ トランスジューサ ８６ 積分回路 ９０ 基準値 ９２ 管状本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー ティー ブレイク アメリカ合衆国 コネチカット州 06460 ミルフォード ロンドンデリー レーン 83 (72)発明者 ウィリアム イー オコーナー アメリカ合衆国 コネチカット州 06795 ウォータートン プロスペクト ストリ ート 102 (72)発明者 チャールズ エフ スマート アメリカ合衆国 コネチカット州 06804 ブルックフィールド タワー ロード 62

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変形し易い管状本体と、拡径ヘッド及び
    該ヘッドの後方に延び前記変形し易い管状本体を貫通す
    るステムとを含む細長いマンドレルと、を有する種類の
    ブラインドリベットを取付けて、該取付けの適否を判定
    するための装置において、 長手方向の軸線を有する本体を含んでおり、該本体の前
    記長手方向軸線に沿った軸線方向に往復可能な、マンド
    レルのステムを掴むためのマンドレルグリップ機構を備
    え、さらに該グリップ機構に作用して該機構を前記軸線
    方向に選択的に動かし、前記マンドレルの前記ヘッドに
    よって前記管状本体を変形させ２次ヘッドを形成し、前
    記ヘッドから前記マンドレルの前記ステムを破断してリ
    ベット取付け工程を完了させるための手段を含むブライ
    ンドリベット取付け工具と、 該工具と作動的に組み合わされて設けられており、前記
    グリップ機構によってかけられる力に関して力出力信号
    を発信するようになっている、前記グリップ機構の前記
    力を計測する第１トランスジューサと、 前記工具と作動的に組み合わされて設けられており、前
    記グリップ機構の前記軸線方向の前記変位に関して変位
    出力信号を発信するようになっている、前記グリップ機
    構の前記軸線方向の変位を計測するための第２トランス
    ジューサと、 前記力信号と前記変位信号とを受信し、リベット取付け
    工程の間に用いられた全エネルギーを前記信号から求
    め、該求められた全エネルギーと所定の所望値とを比較
    する制御回路と、 を備えた装置。
  2. 【請求項２】 前記制御回路に作動的に取り付けられて
    おり、前記所定の所望の値と前記全エネルギーとの比較
    に基づいて前記取付けの正確さをオペレータに知らせる
    ようになっているインジケータを含むことを特徴とする
    請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記グリップ機構の前記力を計測するた
    めの前記第１トランスジューサはひずみゲージであるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記グリップ機構の前記軸線方向の変位
    を計測するための前記第２トランスジューサは、線形可
    変差圧変圧器であることを特徴とする請求項１に記載の
    装置。
  5. 【請求項５】 前記制御回路は、積分器、該積分器に接
    続された比較器、及び該比較器に接続されたプログラム
    可能基準値を含むことを特徴とする請求項１に記載の装
    置。
  6. 【請求項６】 変形し易い管状本体と、拡径ヘッド及び
    該ヘッドの後方に延び前記変形し易い環状本体を貫通す
    るステムとを含む細長いマンドレルと、を有する種類の
    ブラインドリベットを取付けて、該取付けの適否を判定
    するための装置において、 長手方向の軸線を有する本体を含んでおり、該本体の前
    記長手方向軸線に沿った軸線方向に往復可能な、マンド
    レルのステムを掴むためのマンドレルグリップ機構を備
    え、さらに該グリップ機構に作用して該機構を前記軸線
    方向に選択的に動かし、前記マンドレルの前記ヘッドに
    よって前記管状本体を変形させ２次ヘッドを形成し、前
    記ヘッドから前記マンドレルの前記ステムを破断してリ
    ベット取付け工程を完了させるための手段を含むブライ
    ンドリベット取付け工具と、 該工具と作動的に組み合わされて設けられており、リベ
    ット取付け工程の第１の間隔で前記グリップ機構によっ
    てかけられる力に関する第１力出力信号を発信し、リベ
    ット取付け工程の第２の間隔で前記グリップ機構によっ
    てかけられる力に関する第２力出力信号を発信するよう
    になっている、前記グリップ機構の前記力を計測するト
    ランスジューサと、 前記第１及び第２力信号を受信し、該信号の差を求め、
    該求められた差を所定の所望値と比較するようになって
    いる制御回路と、 を備えた装置。
  7. 【請求項７】 前記制御回路に作動的に取り付けられて
    おり、前記第１及び第２力信号の差と前記所定の所望値
    との比較に基づいて前記取付けの正確さをオペレータに
    知らせるようになったインジケータを含むことを特徴と
    する請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記グリップ機構の前記力を計測するた
    めの前記トランスジューサは、ひずみゲージであること
    を特徴とする請求項６に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記制御回路は、積分器、該積分器に接
    続された比較器、及び該比較器に接続されたプログラム
    可能基準値を含むことを特徴とする請求項６に記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】 変形し易い管状本体と、拡径ヘッド及
    び該ヘッドの後方に延び前記変形し易い管状本体を貫通
    するステムとを含む細長いマンドレルと、を有する種類
    のブラインドリベットを取付けて、該取付けの適否を判
    定するための装置において、 長手方向の軸線を有する本体を含んでおり、該本体の前
    記長手方向軸線に沿った軸線方向に往復可能な、マンド
    レルのステムを掴むためのマンドレルグリップ機構を備
    え、さらに該グリップ機構に作用して該機構を前記軸線
    方向に選択的に動かし、前記マンドレルの前記ヘッドに
    よって前記管状本体を変形させ第２ヘッドを形成し、さ
    らに前記ヘッドから前記マンドレルの前記ステムを破断
    して前記取付け工程を完了させるための手段を含むブラ
    インドリベット取付け工具と、 該工具と作動的に組み合わされて設けられており、リベ
    ット取付け工程中の第１の間隔における前記グリップ機
    構の位置に関する第１変位出力信号と、リベット取付け
    工程中の第２の間隔における前記グリップ機構に関する
    第２変位出力信号とを発信するようになっている、前記
    グリップ機構の前記軸線方向の変位を計測するトランス
    ジューサと、 前記第１及び第２力信号を受信し、該信号の差を求め、
    該求められた差を所定の所望値と比較するようになって
    いる制御回路と、 を備えた装置。
  11. 【請求項１１】 前記制御回路に作動的に取り付けられ
    ており、前記第１及び第２変位出力信号の差と前記所定
    の所望値との比較に基づいて前記取付けの正確さをオペ
    レータに知らせるようになった前記制御回路に作動的に
    取り付けられているインジケータを含むことを特徴とす
    る請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 軸線方向の変位を計測するようになっ
    た前記トランスジューサは、線形可変差圧変圧器である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記制御回路は、積分器、該積分器に
    接続された比較器、及び該比較器に接続されたプログラ
    ム可能基準値を含むことを特徴とする請求項１０に記載
    の装置。
  14. 【請求項１４】 マンドレルを有するブラインドリベッ
    トを取付け、該取付けの適否を判定するための方法にお
    いて、 マンドレルグリップ機構を有するブラインドリベット取
    付け工具でブラインドリベットを所望位置に取付け、 取付け工程中、前記ブラインドリベットの前記マンドレ
    ルにかけられた、前記マンドレルグリップ機構の力を第
    １トランスジューサで計測し、 取付け工程中、前記マンドレルグリップ機構の前記軸線
    方向の変位を第２トランスジューサで計測し、 前記リベット取付け工程中に用いられた前記全エネルギ
    ーを前記力及び変位測定値から求め、 該求められた全エネルギーを所望の所定値と比較する、 段階からなる方法。
  15. 【請求項１５】 前記リベット取付け工程中に用いられ
    た前記全エネルギーを求める前記段階は、前記力及び変
    位の計測から力対変位曲線を展開する段階を含むことを
    特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 力対変位曲線を展開する前記段階は、
    前記取付け工程の前記全実際のエネルギーに比例する曲
    線において面積をもとめる段階を含むことを特徴とする
    請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 マンドレルを有するブラインドリベッ
    トを取付け、該取付けの適否を決定するための方法にお
    いて、 マンドレルグリップ機構を有するブラインドリベット取
    付け工具でブラインドリベットを所望の位置に取付け、 取付け工程中に第１間隔で、前記ブラインドリベットの
    前記マンドレルにかけられた前記マンドレルグリップ機
    構の力をトランスジューサで計測し、 取付け工程中に第２間隔で、前記ブラインドリベットの
    前記マンドレルにかけられた前記マンドレルグリップ機
    構の力を前記トランスジューサで計測し、 前記第１間隔でかけられた前記力と前記第２間隔でかけ
    られた前記力との間の差を測定し、 該求められた力の差を所定の所望の値と比較する、 段階からなる方法。
  18. 【請求項１８】 前記ブラインドリベットはヘッドと、
    取付け用ステムと、管状リベット本体と、を含んでお
    り、前記第１間隔は、前記ブラインドリベットの前記ヘ
    ッドが前記管状リベット本体の端部に近接する観察され
    た初期ピーク力を表し、前記第２間隔は、前記ブライン
    ドリベットの前記ステムが前記ヘッドから破断する前記
    マンドレル破断力を表すようになっていることを特徴と
    する請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記ブラインドリベットはヘッドと、
    取付け用ステムと、管状リベット本体と、を含んでお
    り、前記第１間隔は、前記ブラインドリベットの前記ヘ
    ッドが前記管状リベット本体の端部に近接する観察され
    た初期ピーク力を表し、前記第２間隔は、前記初期ピー
    ク力と、前記ブラインドリベットの前記ステムが前記ヘ
    ッドから破断するマンドレル破断力との間の最下位点に
    まで前記力レベルが降下する減少した力レベルを表して
    いることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記ブラインドリベットはヘッドと、
    取付け用ステムと、管状リベット本体と、を含んでお
    り、前記第１間隔は、前記ブラインドリベットの前記ヘ
    ッドが前記管状リベット本体の端部に近接する前記初期
    ピーク力と、前記ブラインドリベットの前記ステムが前
    記ヘッドから破断する前記マンドレル破断力との間の最
    下位点にまで前記力レベルが降下する前記減少した力レ
    ベルを表しており、前記第２間隔は、前記マンドレル破
    断力を表していることを特徴とする請求項１７に記載の
    方法。
  21. 【請求項２１】 マンドレルを有するブラインドリベッ
    トを取付け、該取付けの適否を判定する方法において、 軸線方向に可動なマンドレルグリップ機構を有するブラ
    インドリベット取付け工具でブラインドリベットを所望
    の位置に取付け、 前記取付け工程の第１間隔と前記工程の第２間隔との間
    で前記マンドレルの前記軸線方向の変位をトランスジュ
    ーサで計測し、 該計測された変位を所定の所望値で比較する、 段階からなる方法。
  22. 【請求項２２】 前記ブラインドリベットはヘッドと、
    取付け用ステムと、管状リベット本体と、を含んでお
    り、前記第１間隔は、前記ブラインドリベットの前記ヘ
    ッドが前記管状リベット本体の端部に近接する、前記グ
    リップ機構の観察された初期位置を表し、前記第２間隔
    は、前記ブラインドリベットの前記ステムが前記ヘッド
    から破断する前記グリップ機構の前記マンドレル破断位
    置を表していることを特徴とする請求項２１に記載の方
    法。
  23. 【請求項２３】 前記ブラインドリベットはヘッドと、
    取付け用ステムと、管状リベット本体と、を含んでお
    り、前記第１間隔は、前記ブラインドリベットの前記ヘ
    ッドが前記管状リベット本体の端部に近接する、前記グ
    リップ機構の観察された初期ピーク位置を表し、前記第
    ２間隔は、前記ステムに作用する前記グリップ機構の前
    記力が前記初期ピーク位置と、前記ブラインドリベット
    の前記ステムが前記ヘッドから破断する前記マンドレル
    破断位置との間の最下位点である前記グリップ機構の前
    記２次変位位置を表すことを特徴とする請求項２１に記
    載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記ブラインドリベットはヘッドと、
    取付け用ステムと、管状リベット本体と、を含んでお
    り、前記第１間隔は、前記ステムに作用する前記グリッ
    プ機構の力が、前記ブラインドリベットの前記ヘッドが
    前記管状リベット本体の前記端部に近接する前記初期ピ
    ーク位置と、前記ブラインドリベットの前記ステムが前
    記ヘッドから破断する前記マンドレル破断位置との間の
    最下位点である、前記グリップ機構の２次変位位置を表
    しており、前記第２間隔は、前記グリップ機構の前記マ
    ンドレル破断位置を表していることを特徴とする請求項
    ２１に記載の方法。
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