(57)【要約】【課題】セルフピアスリベットがレシーバ部の打込室にあるかどうかを検知して確実にパンチの空打ちを防止する。【解決手段】セルフピアスリベット締結機１は、Ｃ型フレーム５の一端側に給送装置１４から給送されるセルフピアスリベットを受取るレシーバ部１７が設けられ、レシーバ部には、打込室２１にセルフピアスリベット８が存在するかどうかを検出するリベット到達検知センサ２３が設けられており、リベット到達検知センサ２３が打込室にセルフピアスリベットが存在しないことを検出した場合にはセンサ２３からの信号に応答してパンチの駆動を阻止するよう構成されている。【選択図】図２
2010036214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ型フレームを有し、該Ｃ型フレームの一端側にはパンチが配置され、他端側には前記パンチに対向するようにダイが配置され、Ｃ型フレームの前記一端側に、セルフピアスリベットの給送装置から給送されるセルフピアスリベットを受取るレシーバ部が設けられ、該レシーバ部に前記給送装置から延びる給送チューブが連結されており、前記パンチは、前記レシーバ部の打込室に送られるセルフピアスリベットを前記ダイに向けて打込むように取付けられ、前記パンチと前記ダイの間に配置された複数の被締結部材に、前記パンチで打込まれたセルフピアスリベットが穿孔しながら打ち込まれて該複数の被締結部材が相互に締結される、セルフピアスリベット締結機であって、
前記レシーバ部には、前記打込室にセルフピアスリベットが存在するかどうかを検出するリベット到達検知センサが設けられており、
前記リベット到達検知センサが前記打込室にセルフピアスリベットが存在しないことを検出した場合には該センサからの信号に応答して前記パンチの駆動を阻止するよう構成されている、
ことを特徴とするセルフピアスリベット締結機。
【請求項２】
請求項１に記載のセルフピアスリベット締結機において、前記レシーバ部は、前記給送チューブから送られるセルフピアスリベットを受入れる入口通路と、該入口通路からセルフピアスリベットを受入れるとともに前記パンチの駆動通路と交差して該パンチによってセルフピアスリベットが打撃される位置に形成された前記打込室とを有し、前記リベット到達検知センサは、前記打込室に隣接し且つ前記入口通路を阻害しない位置に設けられている、ことを特徴とするセルフピアスリベット締結機。
【請求項３】
請求項２に記載のセルフピアスリベット締結機において、前記レシーバ部には、前記入口通路及び前記打込室の一部を開放できる旋回可能なゲートが設けられ、該ゲートは、通常時には前記入口通路及び前記打込室を閉じており、詰まったセルフピアスリベットの除去等の場合には前記入口通路及び前記打込室の一部を開放するように旋回できる構成である、ことを特徴とするセルフピアスリベット締結機。
【請求項４】
請求項３に記載のセルフピアスリベット締結機において、前記リベット到達検知センサは、前記ゲートの開閉を阻害しない位置であって且つ前記入口通路と対向する位置に配置されている、ことを特徴とするセルフピアスリベット締結機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のセルフピアスリベット締結機において、前記セルフピアスリベットの給送装置から送られるセルフピアスリベットを検知するため、前記給送装置の出口部又は前記給送チューブの入口部に、リベット送り検知センサが設けられている、ことを特徴とするセルフピアスリベット締結機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルフピアスリベット締結機に関し、詳細には、セルフピアスリベットの空打ちを防止できるセルフピアスリベット締結機に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルフピアスリベット締結機の１例が、特表２００７−５３０２８７号公報（特許文献１）に記載されている。セルフピアスリベットは、フランジ形状の頭部と頭部から垂下す中空の筒状の脚とからなり、パンチとダイによって例えば２枚のパネル等の複数の被締結部材に打ち込まれると、脚はパネルを穿孔（穴あけ）しつつ脚の先端が拡がるように変形し、この変形拡開脚部と頭部とによって複数の被締結部材が相互に連結される。セルフピアスリベットは溶接に不向きなアルミニウムボデーの連結に適しており、現在軽量化が進められている自動車のボデーでは、アルミニウムボデーが採用されつつあるので、今後の需要は増大すると予想される。
【０００３】
特許文献１に記載のセルフピアスリベット締結機は、Ｃ型フレームを有し、Ｃ型フレームの一端側にはパンチが配置され、他端側にはパンチに対向するようにダイが配置されている。Ｃ型フレームの一端側には、セルフピアスリベットの給送装置から給送されるセルフピアスリベットを受取るレシーバ部が設けられ、レシーバ部には、給送装置から延びる給送チューブが連結されている。パンチは、レシーバ部の打込室に送られるセルフピアスリベットをダイに向けて打込むように取付けられ、パンチとダイの間に配置された複数の被締結部材に、パンチで打込まれたセルフピアスリベットが穿孔しながら打ち込まれて複数の被締結部材が相互に締結される。
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５３０２８７号公報
【特許文献２】特開平６−０３９６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のセルフピアスリベット締結機において、給送装置とレシーバ部との間の給送チューブには、セルフピアスリベットの存在を検知するセンサ（２８１、２８３）が設けられている。かかるセンサによって、レシーバ部にセルフピアスリベットがない場合におけるパンチの空打ちを阻止せんとしている。このセルフピアスリベットの存在の検知はパンチの空打ちを防止するので好ましいが、給送チューブ内のセルフピアスリベットの存在を検知するものであって、レシーバ部の打込室に到達したセルフピアスリベットの存在を検知するものではない。従って、特許文献１のセルフピアスリベット締結機においてパンチの空打ち防止の観点において改良の余地が残っている。
【０００６】
特許文献２は、被締結部材の存在を検知して、被締結部材がパンチとダイの間に無い場合には、セルフピアスリベットの空打ちを防止する、セルフピアスリベット締結機を記載している。特許文献２においては、レシーバ部のセルフピアスリベットの存在を検知することについては記載していない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、セルフピアスリベットがレシーバ部の打込室にあるかどうかを検知して確実にパンチの空打ちを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するため、本発明に係るセルフピアスリベット締結機は、Ｃ型フレームを有し、Ｃ型フレームの一端側にはパンチが配置され、他端側にはパンチに対向するようにダイが配置され、Ｃ型フレームの一端側に、セルフピアスリベットの給送装置から給送されるセルフピアスリベットを受取るレシーバ部が設けられ、レシーバ部に給送装置から延びる給送チューブが連結されており、パンチは、レシーバ部の打込室に送られるセルフピアスリベットをダイに向けて打込むように取付けられ、パンチとダイの間に配置された複数の被締結部材に、パンチで打込まれたセルフピアスリベットが穿孔しながら打ち込まれて複数の被締結部材が相互に締結される、セルフピアスリベット締結機であって、レシーバ部には、打込室にセルフピアスリベットが存在するかどうかを検出するリベット到達検知センサが設けられており、リベット到達検知センサが打込室にセルフピアスリベットが存在しないことを検出した場合には該センサからの信号に応答してパンチの駆動を阻止するよう構成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
上記のように、レシーバ部に、打込室にセルフピアスリベットが存在するかどうかを検出するリベット到達検知センサが設けられて、パンチを駆動するときにリベット到達検知センサが打込室にセルフピアスリベットが存在しないことを検出している場合にはセンサからの信号に応答してパンチの駆動を阻止するよう構成されているので、確実にパンチの空打ちを防止する。
【００１０】
上記セルフピアスリベット締結機において、レシーバ部は、給送チューブから送られるセルフピアスリベットを受入れる入口通路と、入口通路からセルフピアスリベットを受入れるとともにパンチの駆動通路と交差してパンチによってセルフピアスリベットが打撃される位置に形成された打込室とを有し、リベット到達検知センサは、打込室に隣接し且つ入口通路を阻害しない位置に設けられている。この締結機において、レシーバ部に、入口通路及び打込室の一部を開放できる旋回可能なゲートが設けられ、このゲートは、通常時には入口通路及び打込室を閉じており、詰まったセルフピアスリベットの除去等の場合には入口通路及び打込室の一部を開放するように旋回できる構成である。更に、その締結機において、リベット到達検知センサは、ゲートの開閉を阻害しない位置であって且つ入口通路と対向する位置に配置されている。セルフピアスリベットの給送装置から送られるセルフピアスリベットを検知するため、給送装置の出口部又は給送チューブの入口部にリベット送り検知センサが設けられている。給送チューブから打込室の手前までのセルフピアスリベットの給送の適正又は不適を検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の１実施形態について説明する。図１は、本発明の１実施形態に係るセルフピアスリベット締結機１の全体を示している。図１において、セルフピアスリベット締結機１は、多関節型ロボットアーム２への連結部３を有するＣ型フレーム５を有する。Ｃ型フレーム５は、上部水平アーム６と連結部３が設けられた垂直アームと下部水平アーム７とが一体になった剛体で成る。Ｃ型フレーム５の一端すなわち上部水平アーム６の端部は、セルフピアスリベット８（図２）を保持するように形成されたパンチ９を、締結の動作時に下方のダイ１０に向けて押圧するように駆動する、パンチ駆動手段としての筒状のパンチ駆動部１１に固定されている。本実施形態においては、パンチ駆動部１１は、電動モータとこの電動モータによって回転して上下動するスピンドルとスピンドルからパンチ９に延びるロッド等とから構成され、電動モータの回転によって、スピンドルが下動してパンチ９に保持したセルフピアスリベットを強力にダイ１０の側に押し込む。電動モータの逆転によってパンチ９を後退させることもできる。なお、パンチの駆動手段としては、油圧や空圧、その他の駆動手段であってもよい。ダイ１０は、Ｃ型フレーム５の他端すなわち下部水平アーム７の端部にパンチ９に対向するように配置されて、パンチ９によって打込まれたセルフピアスリベットの脚を受けるように配置されている。
【００１２】
セルフピアスリベット締結機１には、コントローラ１３が接続されており、コントローラ１３は、パンチ駆動部１１の動作を制御する。また、セルフピアスリベット締結機１には、セルフピアスリベットの給送装置１４から延びる給送チューブ１５を接続され、セルフピアスリベットを１個ずつパンチ９の下方に給送している。Ｃ型フレーム５の上部水平アーム６のパンチ９が設けられる部分には、セルフピアスリベットを受入れてセルフピアスリベットを打込む位置に保持するレシーバ部１７が設けられている。レシーバ部１７には給送チューブ１５が連結されている。セルフピアスリベットの給送装置１４は、コントローラ１３によって制御されて、パンチ９の駆動とセルフピアスリベットの給送とを適正に制御する。
【００１３】
図２及び図３は、セルフピアスリベット締結機１のレシーバ部１７及びパンチ９のある部分の縦断面図及び一部破断した斜視図を示している。レシーバ部１７は、給送チューブ１５から送られるセルフピアスリベットを受入れる入口通路１８と、入口通路１８からセルフピアスリベットを受入れるとともにパンチ９の駆動通路１９と交差してパンチ９によってセルフピアスリベット８が打撃される位置に形成された打込室２１とを有する。打込室２１の下方には、パンチ９の駆動通路１９を形成するノーズ２３が設けられている。給送チューブ１５を通して送られてくるセルフピアスリベット８は、レシーバ部１７の入口通路１８及び打込室２１において適正な姿勢で、例えば、圧縮空気等によって自動給送される。打込室２１において適正な姿勢に保持されたセルフピアスリベット８は、パンチ９の下降によってダイ１０（図１）に向けて打込まれ、パンチ９とダイ１０の間に配置された複数の被締結部材（図示せず）に、パンチ９で打込まれたセルフピアスリベット８が穿孔しながら打ち込まれ、複数の被締結部材が相互に締結される。セルフピアスリベット８は、最も下の被締結部材においては脚部がその被締結部材を打抜かずに下面の手前で半径方向外側に拡膨して下面貫通せずに下面の手前で打込みを終了する。
【００１４】
レシーバ部１７には、打込室２１にセルフピアスリベット８が存在するかどうかを検出するリベット到達検知センサ２３が設けられている。リベット到達検知センサ２３は、打込室２１に隣接し且つ入口通路１８を阻害しない位置に設けられている。図示の実施形態においては、図３に示すように、レシーバ部１７に、入口通路１８の一部及び打込室２１の一部を開放できる旋回可能なゲート２５が設けられている。ゲート２５は、通常時には入口通路１８及び打込室２１を閉じており、例えば詰まったセルフピアスリベットの除去等のために、入口通路１８の一部及び打込室２１の一部を開放するように旋回できる構成である。かかるゲート２５がある場合、リベット到達検知センサ２３は、ゲート２５の開閉を阻害しない位置に設けられる。これらの条件を満足するため、図示の実施形態においては、リベット到達検知センサ２３は、図２及び図３に図示のように、打込室２１に隣接する位置であって且つ入口通路２１と対向する位置に配置されている。リベット到達検知センサ２３は、代表的には、光学センサであるが、他のセンサ、例えば、近接スイッチを利用したセンサであってもよい。リベット到達検知センサ２３の出力信号は、ライン２７を介してコントローラ１３に入力されている。
【００１５】
更に、図１に図示のように、セルフピアスリベットの給送装置１４の出口部又は給送チューブ１５の入口部又はその付近に、リベット送り検知センサ２６が設けられている。このリベット送り検知センサ２６は、給送装置１４からレシーバ部１７へのセルフピアスリベットの送り出しを検知する。リベット送り検知センサ２６は、代表的には、電磁コイルのインピーダンスの変化を利用したセンサであるが、他の近接スイッチを利用したセンサであってもよい。リベット送り検知センサ２６の出力信号は、ライン２９を介して、他の信号とともにコントローラ１３に入力されている。
【００１６】
コントローラ１３は、リベット到達検知センサ２３がレシーバ部１７の打込室２１にセルフピアスリベットが存在しないことを検出した場合にはリベット到達検知センサ２３からの信号に応答してパンチ９の駆動（打込）を阻止する構成にされている。このように、パンチ９を駆動するときにリベット到達検知センサ２３が打込室２１にセルフピアスリベットが存在しないことを検出している場合には、パンチの９駆動を阻止するよう構成されているので、確実にパンチ９の空打ちを防止する。また、コントローラ１３は、リベット送り検知センサ２６からのセルフピアスリベットの送り信号を受けた後、リベット到達検知センサ２３からのセルフピアスリベットの到達信号を検知してセルフピアスリベットの適正な送りを認識し、その給送時間が一定の時間を超過している場合に送りの不適切さを検知することができる。すなわち、リベット到達検知センサ２３とリベット送り検知センサ２６とを利用することによって、給送チューブ１５から打込室２１の手前までのセルフピアスリベットの給送の適正又は不適を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の１実施形態に係るセルフピアスリベット締結機の構成図である。
【図２】図１のセルフピアスリベット締結機のレシーバ部及びパンチの部分の縦断面である。
【図３】図１のセルフピアスリベット締結機のレシーバ部及びパンチの部分の一部破断した斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  セルフピアスリベット締結機
２  ロボットアーム
３  連結部
５  Ｃ型フレーム
６  上部水平アーム
７  下部水平アーム
８  セルフピアスリベット
９  パンチ
１０  ダイ
１１  パンチ駆動部
１３  コントローラ
１４  セルフピアスリベットの給送装置
１５  給送チューブ
１７  レシーバ部
１８  入口通路
１９  駆動通路
２１  打込室
２２  ノーズ
２３  リベット到達検知センサ
２５  ゲート
２６  リベット送り検知センサ
２７、２９  ライン
【図１】
2010036214.tif 000003
【図２】
2010036214.tif 000004
【図３】
2010036214.tif 000005