JPH0683883B2 - 固定要素取り付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえばブラインドリベットや溶接スタッド
のような細長い固定要素を受け取って取り付け位置に移
送するため、該固定要素の受取位置と取り付け位置との
間を軸方向に往復移動するように取り付けられ、一端が
工作物に向く状態で該固定要素を保持する、たとえばノ
ーズピースのような送り手段と、この送り手段が固定要
素受け取り位置に引っ込んだとき固定要素を供給源の送
り出し端から送り手段に移送する送り出し手段とにより
構成される固定要素取り付け装置に関する。

〔従来の技術〕

たとえばブラインドリベットや溶接スタッドのような細
長い固定要素、特に円筒状の軸部と半径方向に突出する
フランジとを有する固定要素の取り付けには、軸部をし
っかりと取り囲むことができる、たとえばノーズピース
のような送り手段により該固定要素を工作物に向けて送
ることが必要である。また、特にブラインドリベットの
取り付けに使用されるノーズピースの場合のように、こ
の手段が固定要素のフランジを押圧する働きをする場合
には、軸部が完全に、もしくはできるだけ完全に、該手
段により取り囲まれることが望ましい。

ここで検討の対象となる固定要素取り付け装置の場合に
は、固定要素は、装置の前部又は内部のいずれかにおい
て該装置に送り込まれる。装置の内部において固定要素
が装置に送り込まれる形式の場合には、装置の操作性を
損なうような外部装置を送り手段の近くに取り付けるこ
とは回避できるであろうが、取り付け操作の前又は後の
時点で送り手段を開いて固定用のフランジが通れるよう
にする必要がある。このような場合には、通常は分割式
のノーズピースが使用される。

しかし、固定要素を前側から送り込むのに使用できる一
体型のノーズピースに比較して、分割式のノーズピース
は、構造が複雑になり，詰まり易く固定要素受け入れ後
に適当な位置まで閉じるのが阻害される。

ブラインドリベット打ち込み装置において、リベットを
装置の前側から送り込むようにした構成は、たとえば英
国特許第1,248,411号、同第2,013,548号、ドイツ公開特
許出願第2,132,268号、同第2,225,058号、ドイツ実用新
案第7,027,447号等に開示されている。米国特許第1,24
8,411号に開示された固定要素取り付け装置において
は、ブラインドリベット打ち込み用ヘッドのノーズピー
スが作業台に対して往復運動可能に設けられ、このノー
ズピースの往復運動の通路にリベットが１つずつ送り込
まれる。米国特許第2,013,548号に開示された固定用取
り付け装置においては、平行リンク機構が設けられて、
リベットをノーズピースの先端部に送り込む。ドイツ公
開特許出願第2,132,268号と同第2,225,058号に開示され
た固定用取り付け装置においては、固定要素供給チュー
ブの送り出し端からリベットを受け取ることができるよ
うに、ノーズピースが横軸上で揺動自在に取り付けられ
る。ドイツ実用新案第7,027,447号に開示された装置で
は、ノーズピースが手動機構により固定要素を受け取る
ように構成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の特許及び実用新案は、それぞれにノーズピースの
前側にブラインドリベット等の固定要素を送り込む構成
を開示するものである。しかし、これら公知の構成は、
いずれも、装置が作動時に占有し、あるいは作動上必要
とする空間や、価格と構造の複雑さ、及び作動効率の点
で、満足度に限界があった。スタッド溶接装置において
スタッドを装置の前側から送り込む場合にも同様な問題
がある。

したがって、本発明の目的は、固定要素をノーズピース
のような送り手段の前側に送り込むことができる改良さ
れた手段を備える固定要素取り付け装置を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明による固定要素取り付
け装置は、固定要素受け取り位置と固定要素取り付け位
置との間を軸方向に往復運動可能であって、細長い固定
要素を受け取って、その一端が工作物に向くように該固
定要素を保持する送り手段と、固定要素供給源の送り出
し端から、該固定要素受け取り位置に引き込まれた状態
にある送り手段に、該固定要素を移送する送り出し手段
と、を有する。送り出し手段は、出口端が該送り手段と
整合して供給源の送り出し端から送り手段に固定要素を
送るための通路を形成する固定要素送り出し位置と、該
固定要素送り出し位置から外れる位置との間で移動可能
な湾曲した導管（６）を備えている。該導管は、円弧状
に形成され、該円弧の中心軸線のまわりに、送り出し位
置と、送り手段の往復移動の通路から外れる引っ込み位
置との間を揺動するように取り付けられる。

本発明の好ましい態様においては、固定要素の供給源
が、該固定要素を長さ方向に運ぶためのチューブにより
構成され、該供給源の送り出し端と協働するように、前
記導管の入口端は、該導管が固定要素送り出し位置にあ
るとき、前記チューブの送り出し端に連通するように構
成される。チューブの送り出し端は該チューブの軸線に
対して傾斜しており、導管の入口端はチューブの送り出
し端の傾斜に対応するように傾斜しており、これにより
導管が送り手段の往復運動の通路から退くために引き込
まれたとき、該チューブにより妨害されることなく導管
の揺動が可能となる。

〔作用〕

本発明の上記構成によれば、送り出し手段を構成する導
管が、送り出し位置と引っ込み位置との間を揺動する。
この揺動は、たとえばノーズピースのような送り手段が
固定要素受け取り位置にあるとき送り出し手段が送り出
し位置なり、送り手段が取り付け位置に向かって移動す
るとき送り出し手段が引っ込み位置になるように、送り
手段の動きに連動して行われる。したがって、送り出し
手段が送り出し位置にあり、送り手段が固定要素受け取
り位置にあるとき、固定要素が供給源から送り出し手段
を経て送り手段に送り込まれ、次に送り手段が前進して
固定要素を工作物に向けて送り出すとき、送り出し手段
は引っ込み位置に引き込まれる。

本発明においては、送り出し手段の導管を揺動させるた
めの駆動には、種々の手段を採用することができる。た
とえば、送り手段の往復運動を直接送り出し手段に伝達
して送り出し手段の揺動に変換する機構を採用すること
ができる。この機構の一つとしては、たとえばラック・
ピニオン機構がある。また、空気モータのような回転駆
動手段を用いてもよい。

〔効果〕

本発明においては、固定要素を供給源から受け取り、ノ
ーズピースのような送り手段に送り出すための送り出し
手段が円弧状の導管により構成され、該導管がその円弧
を構成する円の中心まわりに揺動して、固定要素を送り
手段に送り出す送り出し位置と、送り手段の往復運動の
通路から引っ込む引っ込み位置との間を動くように構成
されるので、動きが単純になり、駆動機構も複雑なもの
が要求されず、占有空間も大きなものを必要としない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。この実施
例は単なる例示のためであって、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

第１図及び第２図を参照すると、本発明を実施したスタ
ッド溶接装置は、火花よけ５を有するハウジング１と、
このハウジング１内に設けられ、後端に複動の空気シリ
ンダ３内で往復運動可能なピストン2aを有するスタッド
溶接コレット２からなるスタッド送り手段とを備える。
コレット２は、前端から軸方向に延びる孔2bを有し、該
孔2bは、コレット２の前端で溶接用スタッドが入り易い
ように円錐形の口2cを有する。この構成は、スタッド溶
接装置としては公知であり、ここではこれ以上は詳細に
説明しない。

第１図及び第２図に示すスタッド溶接装置においては、
ハウジング１は、中空で平らな側面を有し下向きに延び
る部分を有し、この下向きに延びる部分に、本発明の送
り出し手段を構成する導管６が、横方向ピン８により揺
動可能に取り付けられる。導管６は円形の断面であり、
中心がピン８の位置にある円にそった円弧を形成するよ
うに湾曲している。コレット２が第１図に示すスタッド
受け取り位置にあるときには、導管６の出口端6aがコレ
ット２と軸方向に整合する。このとき、導管６の入口端
6bは、スタッドを１本ずつ軸方向に送るためのチューブ
７の送り出し端7aと整合する。チューブ７は、スタッド
供給手段の一部を構成する。この供給手段は公知の構成
であるので、これ以上詳細には説明しない。

チューブ７と導管６の互いに対向する端面7a、6bは、そ
れぞれの長さ方向中心軸に対して傾斜しており、かつ第
１図から分かるようにピン８の位置に中心を有する円弧
にほぼ沿って湾曲している。チューブ７の端面7aと導管
６の端面6bとは、互いに対応する湾曲形状であり、両者
の間隙は僅かであるので、スタッドがチューブ７から導
管６に移動するときの通過の妨げにはならず、かつ導管
６が第２図に示す位置に揺動するときの妨げにもならな
い。第２図に示す位置では、導管６はコレット２の往復
運動の通路から退いており、コレット２は工作物に向け
てスタッドを押し出すために前方に移動し、チューブ７
の出口7aは導管の側面により塞がれている。

ピン８に対して導管６を揺動させるための第１図に示す
手段は、コレット２に緩く取り付けられたつば10により
構成される。コレット２の前端にはフランジ12が設けら
れ、つば10はばね11によりこのフランジ12に向けて付勢
される。つば10は、垂直方向のスロット13が形成された
下向きの突出部を有し、該スロット13に、導管６の支持
板15から突出するピン14が挿入される。この構成によ
り、コレット２が第１図に示すスタッド受け取り位置か
ら第２図に示すスタッド取り付け位置に前進するとき、
コレット２の前進に伴ってつば10がばね11により前方に
押されるため、導管６が揺動してコレット２の移動通路
から引っ込み、コレット２の前進を可能にする。第２図
の位置では、つば10に作用するばね11は完全に伸びきっ
た状態にあり、導管６は側面でチューブ７の送り出し端
7aを塞いだ状態にある。コレット２は完全に前進してス
タッドを工作物に送り出す。その後の溶接動作は、従来
から公知であるので説明を省略する。

次いでコレット２がスタッド受け取り位置に引っ込むと
き、コレット２のフランジ12がつば10に当たると、つば
10がコレット２の後方への移動により後方に押される。
その結果、導管６が第２図の位置から第１図の位置に揺
動して、スタッド受け取り位置になる。

導管６を揺動させるための構成の変形例が第３図に示し
てある。この例では、つば10とばね11の構成に代えて、
空気ベーン式のモータが使用される。モータは、導管６
を揺動可能に取り付けるためのピボットピン25を中心に
して揺動するように取り付けられたベーン22を備える。
このベーン22は扇型の室21内に配置され、ベーン22の両
側において室21には空気パイプ20、24が接続される。第
３図ではコレットを図示していないが、コレットはハウ
ジングに設けたスリーブ部23内を往復運動する。このコ
レットの往復運動に同期してモータの室21への空気の供
給が制御され、導管６の揺動がコレットの動きに同期し
て制御される。

第４図に本発明の別の実施例を示す。この実施例では、
導管６は複動式のシリンダ34により駆動されるラック・
ピニオン機構により揺動させられる。ラック・ピニオン
機構は、シリンダ34内のピストン33に一体に形成された
ピストンロッド32に結合されるラック31と該ラック31に
噛み合うピニオンとからなり、このピニオンに導管６が
結合される。

第４図に示す導管６は、第５図に示す形状であり、入口
端6bにおける断面形状は円形であるが、出口端6aから長
さ方向に全長の少なくとも2/3の部分では断面は８角形
である。この８角形断面は、４つの幅広の側壁37aと幅
狭の側壁37bとが交互になった形状である。導管６の他
の例が第６図に示してある。この例では、断面は扇型に
構成される。すなわち、円の半径方向に延びる平坦な２
つの側壁38a、38bと、円周方向の湾曲壁38cとからなる
扇型に構成される。

第５図に示す導管の例においては、側壁37a、37bにより
形成される稜部（側壁37dに対応する位置）が該導管６
の円弧の外側の周に沿って位置するように側壁を配置す
る。第６図に示す導管の例では、側壁38a、38bにより形
成される稜部38dが、導管６の円弧の外側の周に沿って
位置するように側壁を配置する。この構成により、スタ
ッドが導管６内を通るとき、スタッドが別々の少なくと
も２つの線において導管６と接触するようになり、スタ
ッドが導管６内を送られるとき、送りのための空気流に
よりスタッドが逆転するのを防止することができる。導
管６の断面形状は、別の形でもよい。

導管６内を送られる固定要素の軸まわりの方向をコレッ
ト内で位置決めすることが望ましい場合には、固定要素
の断面形状をたとえは円形以外の形状とし、導管６の断
面形状をこの固定要素の断面形状に対応する形状とすれ
ばよい。

図示した実施例のスタッド溶接装置の作動に際しては、
コレット２が第１図に示す引き込まれたスタッド受け取
り位置にあり、送り出し手段の導管６の出口端6aがコレ
ット２の先端に整合し、導管６の入口端6bが供給源のチ
ューブ７の送り出し端7aに整合している状態で、空気流
によりスタッドをチューブ７から導管６を経てコレット
２の先端に送り込む。通常、スタッドは一端にフランジ
を持った直線状の軸から構成されるが、導管６の円弧状
の湾曲の曲率半径と該導管６の断面の直径、及びスタッ
ドのフランジの直径と軸の長さを適当に選定することに
より、スタッドは円弧状に湾曲した導管内を通って支障
なく空気流により送ることが可能である。空気流による
スタッドの送りのためにはスタッドのフランジの周縁が
導管の断面の内面と緊密に接触している必要はなく、両
者間に相当程度の間隙があっても、スタッドは空気流に
より送り方向の推力を受ける。スタッドは、導管６との
間の間隙により円弧状の湾曲部に沿って向きを変えなが
ら導管６を通り抜ける。

１本のスタッドがコレット２により受け取られると、コ
レット２が前進方向に駆動され、同時に導管６が第２図
に示す引っ込み位置に引き込まれる。この状態では、導
管６の側面がチューブ７の送り出し端7aを側面により塞
ぐ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、送り手段を構成するコレットを固定要素受け
取り位置で、また送り出し手段を構成する導管を固定要
素送り出し位置で示す本発明による固定要素取り付け装
置の実施例の前端部の断面図、 第２図は、各部品を固定要素取り付け位置で示す第１図
と同様な断面図、 第３図は、導管駆動機構の別の実施例を示す断面図、 第４図は、導管駆動機構のさらに別の実施例を示す断面
図、 第５図は第４図の実施例に使用される導管の例を示す斜
視図、 第６図は導管の別の例を示す断面図である。 １……ハウジング ２……コレット ６……導管 ７……チューブ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定要素受け取り位置と、固定要素取り付
   け位置との間を軸方向に往復運動可能であって、細長い
   固定要素を受け取って、その一端が工作物に向くように
   該固定要素を保持する送り手段と、 固定要素供給源の送り出し端から、前記固定要素受け取
   り位置に引き込まれた状態にある前記送り手段に前記固
   定要素を移送する送り出し手段と、 を有する固定要素取り付け装置において、 前記送り出し手段は、出口端（6a）が前記送り手段と整
   合して前記供給源（７）の前記送り出し端（7a）から前
   記送り手段（２）に前記固定要素を送るための通路を形
   成する固定要素送り出し位置と、該固定要素送り出し位
   置から外れる位置との間で移動可能な湾曲した導管
   （６）を備え、 前記導管（６）は、円弧状に形成され、該円弧の中心軸
   線のまわりに、前記送り出し位置と、前記送り手段
   （２）の往復移動の通路から外れる引っ込み位置との間
   を揺動するように取り付けられた、 ことを特徴とする固定要素取り付け装置。
2. 【請求項２】前記供給源（７）が、前記固定要素を長さ
   方向に運ぶためのチューブ（７）により構成され、前記
   供給源（７）の前記送り出し端（7a）と協働するため、
   前記導管（６）の入口端（6b）は、該導管（６）が前記
   固定要素送り出し位置にあるとき、前記チューブ（７）
   の前記送り出し端（7a）に連通するように構成され、前
   記チューブ（７）の前記送り出し端（7a）は該チューブ
   （７）の軸線に対して傾斜しており、前記導管（６）の
   前記入口端（6b）は前記チューブ（７）の前記送り出し
   端（7a）の傾斜に対応するように傾斜しており、これに
   より前記導管（６）が前記送り手段の往復運動の前記通
   路から退くために引き込まれたとき、前記チューブ
   （７）により妨害されることなく前記導管（６）の揺動
   が可能となることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の固定要素取り付け装置。
3. 【請求項３】前記導管（６）の内壁は、該導管（６）の
   湾曲形状に関して外側の周部にあたる位置で、縁部が互
   いに稜部（37d、38d）を形成配置された複数の面（37
   a、37b、38a、38b）により構成され、これにより前記導
   管（６）を通過する前記固定要素と前記内壁との接触ラ
   インが少なくとも別々に２つ形成されるようになったこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
   の固定要素取り付け装置。
4. 【請求項４】前記導管（６）が、前記送り手段の往復運
   動の前記通路に沿って移動可能な駆動部材（10、13;3
   1）により揺動されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の固定要素取
   り付け装置。
5. 【請求項５】前記導管（６）が空気圧の作用により往復
   運動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれか１項に記載の固定要素取り付け装
   置。
6. 【請求項６】前記導管（６）がラック・ピニオン機構
   （30、31）を介して前記送り手段の往復運動により駆動
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれか１項に記載の固定要素取り付け装置。
7. 【請求項７】前記導管（６）が回転ベーン型モータ（2
   2）により駆動されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の固定要素取
   り付け装置。