JPH08332545A - リベット挿入加締め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 リベットの挿入と加締めとを同一場所で行う
ことができ、かつリベットの自由端位置、加締めの前進
端位置などの変化に対応可能な、小型化されたリベット
挿入加締め装置を得る。 【構成】 リベット供給ライン１０からのリベット１１
を受取る受取位置と挿入位置との間に運動可能であり更
に挿入位置から加締め位置まで前進可能に設けられたリ
ベット挿入ヘッド３０と、挿入ヘッドに支持されたリベ
ットの前端部に係合し挿入ヘッドの前進運動に伴って後
退し挿入中リベットを安定保持し完了後リベットの軸線
から直角方向に充分に後退するリベット挿入案内部５０
と、加締めヘッド４０ｂが挿入ヘッドと同軸に設けられ
る。リベット挿入案内部の後退後に加締めヘッドがリベ
ットに向って前進し加締め位置まで前進したリベット挿
入ヘッドとの間でリベットの加諦めを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リベット挿入加締め装
置に関し、特に少くともリベットの自由端すなわち挿入
端に管状部を有するリベットの挿入加締め装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種のリベット挿入加締め装置が公知で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のリベット挿入加
締め装置として多くのものはリベット挿入装置とリベッ
ト加締め装置とが別個に設けられ、対象物はリベット挿
入位置においてリベットが挿入され、その後に、リベッ
ト加締め位置に搬送されてリベット加締めが行われるた
め時間的、空間的にロスが多く、設備全体が大きくな
り、占める面積が大となり、コスト高の原因となってい
た。

【０００４】また、従来のリベット挿入加締め装置にあ
っては、締結部位によって製品の寸法、表面処理のバラ
ツキなどによってリベット自由端、加締め前進端が異な
り、これに適切に対応することが困難であった。

【０００５】本発明は、上述の従来技術における課題を
解決する新規なリベット挿入加締め装置を得ることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、リベッ
ト供給ラインと、該リベット供給ラインから供給される
リベットを受取るリベット受取位置と該リベットを対象
物に挿入するに必要な量だけ前進したリベット挿入位置
との間に運動可能であり更に該リベット挿入位置からリ
ベット加締め位置まで前進可能に設けられたリベット挿
入ヘッドと、対象物のリベット挿入孔を貫通して前進し
てリベット挿入ヘッドに支持されたリベットの前端部に
係合しリベットを対象物に挿入するためのリベット挿入
ヘッドの前進運動時に該前進運動に伴って後退しリベッ
トを対象物に挿入する時にリベットを安定保持しリベッ
トの対象物への挿入が完了した後に該リベットの軸線か
ら直角方向に充分に後退するリベット挿入案内部と、加
締めヘッドを具えリベット挿入ヘッドと同軸に設けられ
リベット挿入案内部の後退後に該加締めヘッドがリベッ
トに向って前進し所定の軸方向力をリベットを介してリ
ベット加締め位置まで前進したリベット挿入ヘッドとの
間に作用せしめてリベットの加締めを行い、その後リベ
ット挿入ヘッドはリベット受取位置に復帰し、リベット
加締め部の加締めヘッドは後退してリベット加締め部は
待機位置に復帰し、リベット結合された対象物の解放を
可能とするようになされた、リベット挿入加締め装置が
提供される。

【０００７】望ましくは、リベット加締め部の加締めヘ
ッドをねじ装置によってリベット加締め部に対して前進
後退可能とし、該ねじ装置を回転せしめる電気モータが
設けられ、リベット挿入ヘッドとリベット挿入案内部と
リベット加締め部との運動をシーケンス制御する制御装
置が設けられる。

【０００８】望ましくは、リベットを管状リベットおよ
び半管状リベットから選択されたものとし、リベット挿
入案内部の先端がリベットの管状端部に挿入されるよう
になされる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、リベットの挿入と加締めとが
対象物を移動せしめることなしに行われるから、時間的
に節約できるのみでなく、移動によって位置決めなどに
影響を受けることがなく、精度を高めることが容易であ
る。

【００１０】リベットを管状リベットおよび半管状リベ
ットから選択されたものとするときは、リベット挿入案
内部の先端をリベットの管状端部に挿入されるに適した
形状とすることができ、挿入時の精度保持が容易であ
る。また、対象物が塗装されている場合にはリベット挿
入案内部によって塗装剥離を行うことができ、リベット
挿入孔の加工精度を高めることができ、リベット加締め
の精度を高め、ガタを減少させることができる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
れば、図１は本発明の実施例として示すリベット挿入加
締め装置の概略斜視図であり、望ましくは図の左方を上
方として配置する。なお、図において支持装置は省略さ
れている。１０はリベット供給ラインを概念的に示し、
供給されるリベット１１は対象物２０に挿入され対象物
２０の構成要素２１、２２を互いに結合するために加締
められる。なお、図において対象物２０はワイパブレー
ドであって、その構成要素２１、２２はリベット１１に
よって互いにヒンジ運動可能に結合されるヨークとして
部分的にのみ示す。

【００１２】３０はリベット挿入ヘッドであり、リベッ
ト供給ラインから供給されるリベット１１を受取るリベ
ット受取位置（図示位置）とリベット１１を対象物２０
に挿入するに必要な量だけ（図示上方方向に）前進した
リベット挿入位置との間に運動可能であり更に該リベッ
ト挿入位置からリベット加締め位置まで前進可能に設け
られており、リベット加締め時には後述するリベット加
締め部４０と共働してリベットの加締めを行う。

【００１３】５０はリベット挿入案内部であって、対象
物２０のリベット挿入孔を貫通して前進（図１において
下方に）して、リベット挿入ヘッド３０に支持されたリ
ベット１１の前端部（図１において上端部）に係合し、
リベット１１を対象物２０に挿入するためのリベット挿
入ヘッド３０の前進運動時に該前進運動に伴って後退
（図１において上方に）してリベット１１を対象物２０
に挿入する時にリベットを安定保持し、リベット１１の
対象物への挿入が完了した後に充分に後退し、その後、
リベット挿入案内部５０は全体として案内ロッド５０
ｂ、５０ｂに沿って図１において左方に運動して後述す
るリベット加締め部４０の動作を妨げることがないよう
になされている。

【００１４】リベット挿入案内部５０の後退後に、リベ
ット１１の軸線に同軸に配置されたリベット加締め部４
０が案内ロッド４０ａ、４０ａに沿って前進運動し、リ
ベット加締め部４０の加締めヘッド４０ｂが所定の軸方
向力をリベット１１に与え、リベット挿入ヘッド３０と
共働してリベットの加締めを行う。その後、リベット挿
入ヘッド３０はリベット受取位置に復帰し、リベット加
締め部４０は後退して（図１は後退した位置を示してい
る）、リベット結合された対象物２０が解放され、次の
対象物が搬入されて、リベットの挿入、加締めが前述と
同様に繰り返される。

【００１５】図２および図３は、リベット挿入ヘッド３
０のうち、リベット供給ラインから供給されるリベット
１１を１個ずつ受取るリベット受取位置と該受取ったリ
ベットを対象物に挿入されるときのリベットの軸線と一
致する位置との間にリベットを移動せしめるリベット反
転部３１（図２）と、該リベット反転部３１から受取っ
たリベット１１を位置決めして把持するリベットセンタ
リングチャック部３２（図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃ）
とを示している。

【００１６】リベット反転部３１はリベット供給ライン
から供給されるリベット１１を１個ずつ受取り、これを
リベットセンタリングチャック部３２に受渡す回転ギア
３１ａを有し、該回転ギア３１ａは偶数個のリベット受
取受渡孔３１ｂを同一半径位置に有しており、所定の角
度だけ回転せしめられると（図２）の上方位置でリベッ
トの受取りを、（図２）の下方位置でリベットの受渡し
を上下同時に行い得るようになされている。なお、この
ため回転ギア３１ａはピニオンギア３１ｃを介して図示
しない駆動装置によって、所定のタイミングで所定角度
ずつ回転せしめられる。

【００１７】リベットセンタリングチャック部３２は回
転ギア３１ａから受取ったリベットをセンタリングし、
チャックするもので、カム面３２ａ、カム従動子３２ｂ
を含むカムによって運動せしめられる３つの爪３２ｃが
リベットのヘッドに隣接するステム部をチャックするこ
とによってセンタリングを行う。なお、カムは（図３
Ｂ）において解放状態であり、（図３Ｃ）においてセン
タリング状態となる。勿論、リベットセンタリングチャ
ック部３２がリベットをセンタリング保持することはリ
ベットが対象物に挿入される時期までであり、挿入が開
始されるとチャックは解放されて、リベットのヘッド部
がリベットセンタリングチャック部３２を通過して対象
物に当接することをを許すようになされている。リベッ
トセンタリングチャック部３２のチャックの締付け及び
解放作動はモータ３２ｄによって行われる。

【００１８】リベットセンタリングチャック部３２によ
ってセンタリング保持されたリベット１０は、回転ギア
３１ａのリベット受取受渡孔３１ｂおよびリベットセン
タリングチャック部３２の軸の中空孔３２ｅを貫通して
前進後退可能のリベット挿入バー３３ａによって対象物
に挿入され、後述するリベット加締めヘッドによって加
締められるが、このリベットの挿入作用とリベット挿入
バー３３ｂの後退運動を防止しリベット加締めヘッドの
加締め力を受止める作用とをバックアップ段取部３３
（図４Ａ、図４Ｂ）が行う。

【００１９】バックアップ機構は図４に示すように、リ
ベット反転部３１の回転ギア３１ａのリベット受取受渡
孔３１ｂからリベットセンタリングチャック部３２へ、
リベットを推進するリベット挿入バー３３ａを含み、リ
ベット挿入バー３３ａはこの挿入作用を行うと共に、リ
ベット加締め時にリベット加締めヘッドの与える加締め
力を受け止める。なお、加締め力を受け止める作用を別
の部材によって行わせることも可能である。その場合に
はリベット挿入作用が終了した時点でリベット挿入バー
が後退し、別の受け止めバーがリベットの頭部に当接す
るようにすればよい。図示実施例においてリベット挿入
バー３３ａには案内バー３３ｂとリニアモータ３３ｃと
が一体的に連結され、リベット挿入バー３３ａのスムー
スな直線往復運動を可能とすると共に、リベット加締め
時の軸方向力を受止めるようになされている。

【００２０】図５はリベット挿入案内部５０を示し、
（図５Ａ）は正面図、（図５Ｂ）は側面図すなわちリベ
ットの軸線方向に見た図である。リベット挿入案内部５
０は挿入案内ロッド５０ａを有し、その先端部が管状ま
たは半管状リベットの中空端部に係合して、リベットが
対象物に挿入されるときに該リベットを安定保持し且つ
案内する。また、その直径はリベット挿入孔の内径に適
合したものとなされ、対象物のリベット挿入孔周辺が塗
装されている場合には、リベット挿入孔の塗装を剥離す
る作用を行うことができるようになされる。リベットが
中実リベットである場合は挿入案内ロッドを中空とし
て、内部に真空圧を作用せしめて、リベットの軸端部と
係合するときリベットを吸着保持するようにすることが
望ましい。なお、図示実施例に示す管状または半管状リ
ベットの場合は挿入案内ロッド５０ａの先端部がリベッ
トに係合してリベットの先端部の塗装を剥離して加締め
後のリベットの全長の正確な制御を可能とし、さらに、
対象物のリベット挿入孔の塗装を剥離して確実な中心決
めを与え、加工精度を高め且つリベットの半径方向のガ
タの正確な制御を達成することができるので特に望まし
い。

【００２１】図示実施例において、リベット挿入案内部
５０は全体としてリベットの軸線に対して直角方向に運
動可能に支持されており、リベットの挿入案内を行う場
合にのみ挿入案内ロッド５０ａがリベットの軸線Ａ−Ａ
に同軸の位置をとり、その他の時には図１において左方
に（図５Ａにおいて上方に）運動して、後述するリベッ
ト加締めヘッドの動作を妨げないようになされている。
このためリベット挿入案内部５０は案内ロッド５０ｂに
沿って（図５Ａ）において上下方向に運動可能に支持さ
れ、作業時には挿入案内ロッド５０ａの軸線がリベット
の軸線Ａ−Ａに一致する位置をとり、それ以外の時には
Ｙ−Ｙ方向に移動するようになされている。このため
に、挿入案内ロッド５０ａの回転および前進、後退運動
のための動力機構および制御機構が設けられているが、
公知技術により容易に適用可能であり、詳説しない。な
お、リベット１１を対象物２０に挿入するとき、その挿
入深さを決定するため、挿入案内ロッド５０ａの後退運
動量を制御するストッパ５０ｃが調節可能に設けられて
いる。

【００２２】図６はリベット加締め部４０の側面図（図
６Ａ）および要部断面図（図６Ｂ）を示している。リベ
ット加締め部４０は案内ロッド４０ａ、４０ａに沿って
前進後退可能となされている。リベット加締め部４０は
加締めヘッド４０ｂを有し、加締めヘッド４０ｂの軸線
はリベットの軸線Ａ−Ａすなわち、リベット挿入位置に
配置された対象物２０（図１参照）のリベット孔の軸
線、すなわち前述したリベット挿入バー３３ｂの軸線に
同軸となされている。リベット挿入時すなわちリベット
加締め部４０の不作動時にはリベット挿入案内部５０の
作動を妨げないようにリベット加締め部４０は充分に後
方に位置し、作動時には、リベット挿入案内部５０の後
退後に前進する。このために、リベット加締め部４０は
案内ロッド４０ａ、４０ａに沿ってその回転運動によっ
て前進、後退する。さらに、リベット加締め時にはエア
ポート４０ｃから供給される空気圧を受けるピストン４
０ｄの力が加締めヘッド４０ｂに作用するようになさ
れ、これによって定圧加締めが達成される。なお、４０
ｅはモータである。なお、この場合は、定寸加締めと定
圧加締めとのいづれか一方を選択可能となされている。

【００２３】加締め作業が完了すると加締めヘッド４０
ｂは図１に示す初期位置に復帰し、リベット作業が完了
した対象物は次の工程位置に搬送され、リベット挿入ヘ
ッドとリベット挿入案内部とは次の作業のための準備位
置をとる。

【００２４】上述したリベット挿入、加締め作業は図７
に示すフローチャートに従って実施されるようにコンピ
ュータ制御される。ステップ１に「リベット供給オン」
および「リベットチャック開」と記載されているよう
に、リベット挿入ヘッド３０はリベット受取位置にあ
り、リベットセンタリングチャック部３２は開位置をと
っており、リベット１１の供給が開始される。ステップ
２においては「リベット挿入バー前進」と記載されてい
るように、リベット挿入バー３３ｂが前進し、リベット
１１はリベットセンタリングチャック部３２まで前進せ
しめられる。ステップ３において、リベットチャックバ
ルブはオフとなり、ステップ４においてチャック開閉ス
トッパは後退し、リベットセンタリングチャック部３２
のチャック部の閉が可能となる。

【００２５】ステップ５においてリベットセンタリング
チャック部３２のチャック部は閉となり、リベットはセ
ンタリング保持され、挿入準備は完了する。ステップ６
においてリベット挿入案内部５０は図１に示す位置をと
り、その挿入案内ロッド５０ａ（ガイドピンと表示され
ている）は回転しリベット挿入案内部５０は前進して対
象物のリベット挿入孔を貫通前進して、リベット１１の
軸部の端部と当接係合する。このとき挿入案内ロッド
（ガイドピン）５０ａは回転せしめられる。ガイドピン
の回転運動は挿入作業を円滑とする。これと同時にリベ
ット挿入ストッパ（ストッパ５０ｃ）（図５Ａ）も所定
量だけ前進する。これはリベット挿入時においてリベッ
トが過度に対象物に押付けられることを防止する。次に
ステップ７においてリベットセンタリングチャック部３
２のチャック（リベットチャックと表示されている）は
開となり、リベットの挿入が可能な状態となる。ステッ
プ８においてリベット挿入バーが前進してリベットは対
象物内に挿入される。なお、このときガイドピン前進バ
ルブはオフとなり、ガイドピン（挿入案内ロッド５０
ａ）の後退運動が可能となる。

【００２６】ステップ９においてアンビルガイドが前進
してリベットの頭部を支持し、ガイドピン（挿入案内ロ
ッド５０ａ）は後退運動を行う。ステップ１０におい
て、ガイドピンはそれを支持するリベット挿入案内部５
０と共に上昇運動を行い、ガイドピンはリベットの軸線
から充分に離れた位置をとる。ステップ１１において、
リベット加締め部４０はサーボモータの回転によって前
進し、加締めヘッド４０ｂは別のモータによって回転せ
しめられる。ステップ１２において、リベット加締め部
４０のサーボモータの回転による前進運動は停止する。
ステップ１３において、加締めヘッド４０ｂには空気圧
シリンダにより所定の圧力が作用せしめられる。ステッ
プ１４においてリベットの頭部を支持していたアンピル
ガイドが後退し、ステップ１５において加締めヘッド４
０ｂに作用する動力は遮断され、加締めヘッド４０ｂは
後退し、リベット挿入バーは後退する。ステップ１６に
おいてガイドピンはそれを支持するリベット挿入案内部
５０と共に下降運動を行い、リベット挿入ストッパは後
退し、チャック開閉ストッパは前進し、チャックは開と
なり、回転ギア３１ａは回転し次のリベットが供給され
る。なお、これと同時にリベット作業の完了した対象物
は搬出され、新しい対象物が所定位置に搬入されて次の
リベット作業の準備が完了する。

【００２７】上述のリベット挿入加締め作業はコンピュ
ータ管理により自動的に行うことが望ましい。

【００２７】上述した実施例は単なる例示であって、当
業者には各種の変形、改変が容易である。例えばリベッ
ト挿入ヘッド、リベット挿入案内部、リベット加締めヘ
ッドなどの細部構造および配置は図示説明した実施例に
限定されることなく、各種のものが実施可能である。例
えば動力装置として実施例では電気モータを使用した
が、各種動力装置、例えば油圧または空気圧モータなど
を使用してもよい。またこれら動力装置に組合わせて運
動制限装置、動力制限装置、各種測定装置などが使用さ
れるが、上述説明においてこれらは省略されている。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、リベットの挿入と加締
めとが対象物を移動せしめることなく行われるから、時
間的に節約できるばかりでなく、移動によって位置決め
などに影響を受けることがなく、精度を高めることがで
きる。また、定圧加締めも定寸加締めも容易に選択する
ことができ、リベット固定の品質を良好に維持すること
ができる。さらに、すべての作業をコンピュータ管理に
より自動的に行うことができるので作業工数を最小にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例によるリベット挿入加締
装置の概略図。

【図２】図２は図１のリベット挿入加締装置のリベット
挿入ヘッドのリベット反転部の概略断面図。

【図３】図３はリベットセンタリングチャック部の概略
図で、図３Ａはリベットセンタリングチャック部の側面
図、図３Ｂはリベットセンタリングチャック部のチャッ
ク開放状態を示す側面図、図３Ｃはリベットセンタリン
グチャック部のチャック閉鎖状態を示す側面図

【図４】図４はバックアップ機構の部分断面側面図で、
図４Ａ、図４Ｂはそれぞれ別の部分を示す図。

【図５】図５はリベット挿入案内部を示し、図５Ａは部
分断面概略正面図、図５Ｂは側面図である。

【図６】図６はリベット加締め部の概略図で、図６Ａは
部分断面概略上面図、図６Ｂは部分断面概略正面図。

【図７】図７はリベット挿入加締装置の動作を示すフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１１ リベット ２０ 対象物 ３０ リベット挿入ヘッド ３１ リベット反転部 ３２ リベットセンタリングチャック部 ３３ バックアップ段取部 ３３ａ リベット挿入バー ３３ｂ 案内バー ４０ リベット加締め部 ４０ａ 案内ロッド ４０ｂ 加締めヘッド ５０ リベット挿入案内部 ５０ａ リベット挿入案内ロッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リベット供給ラインと、該リベット供給
   ラインから供給されるリベットを受取るリベット受取位
   置と該リベットを対象物に挿入するに必要な量だけ前進
   したリベット挿入位置との間に運動可能であり更に該リ
   ベット挿入位置からリベット加締め位置まで前進可能に
   設けられたリベット挿入ヘッドと、対象物のリベット挿
   入孔を貫通して前進してリベット挿入ヘッドに支持され
   たリベットの前端部に係合しリベットを対象物に挿入す
   るためのリベット挿入ヘッドの前進運動時に該前進運動
   に伴って後退しリベットを対象物に挿入する時にリベッ
   トを安定保持しリベットの対象物への挿入が完了した後
   に該リベットの軸線から直角方向に充分に後退するリベ
   ット挿入案内部と、加締めヘッドを具えリベット挿入ヘ
   ッドと同軸に設けられリベット挿入案内部の後退後に該
   加締めヘッドがリベットに向って前進し所定の軸方向力
   をリベットを介してリベット加締め位置まで前進したリ
   ベット挿入ヘッドとの間に作用せしめてリベットの加締
   めを行い、その後リベット挿入ヘッドはリベット受取位
   置に復帰し、リベット加締め部の加締めヘッドは後退し
   てリベット加締め部は待機位置に復帰し、リベット結合
   された対象物の解放を可能とすることを特徴とするリベ
   ット挿入加締め装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のリベット挿入加締め装
   置において、リベット加締め部の加締めヘッドがねじ装
   置によってリベット加締め部に対して前進後退可能であ
   り、該ねじ装置を回転せしめる電気モータが設けられて
   おり、前記リベット挿入ヘッドとリベット挿入案内部と
   リベット加締め部との各運動をシーケンス制御する制御
   装置が設けられていることを特徴とする、リベット挿入
   加締め装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のリベット挿入加締め装
   置にして、リベットが管状リベットおよび半管状リベッ
   トから選択されたものであり、リベット挿入案内部の先
   端がリベットの管状端部に係合するに適した形状、寸法
   を有していることを特徴とする、リベット挿入加締め装
   置。