(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リベットを所定の穴に挿入するリベット挿入装置であって、
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
リベットが所定の穴に挿入されたかを確認するセンサと、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備え、
前記センサがリベット挿入異常を検知すると、前記リング状磁石がチャック爪を開放し、前記吸引手段によりリベットを回収する機能を有するリベット挿入装置。
【請求項２】
リベットを所定の穴に挿入するリベット挿入装置であって、
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備えたリベット挿入装置において、
前記チャック機構とリベット挿入装置のリベット入り口部との間に、リベット戻り防止機構を備え、該リベット戻り防止機構がリベット挿入装置内でスライドすることにより、リベット搬送装置より送られてきたリベットをチャック機構に位置決めし、リベットを所定の穴に挿入する前記シリンダ機構を構成しているリベット挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
航空機などの構造物を組み立てる際に用いられるリベットを所定の穴へ挿入するリベット挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機などの構造物は、リブ形状のフレームと各部材を連結するために多数のリベットが用いられている。リベットは予め穴開け加工された穴に挿入した後、打鋲装置などのかしめ機を用いて部材同士を連結している。
【０００３】
穴へのリベットの挿入は自動化が行われており、リベット供給側からチューブ配管を伝わりエアーなどの空気搬送（以下、空送と示す）で送られたリベットをツールの先端に設けられたチャック機構で保持し、ピストンなどの押圧機構で穴に挿入している。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６１１５４号公報
【特許文献２】特開平１０−１０９２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空送で送られたリベットは、ツールのチャック機構で把持されているが、空送中のリベットの姿勢の変化などによりチャック機構にこじれて把持されたり、詰まりを生じさせることが希に発生する。こじれていたり詰まりが発生すると、一旦、自動運転を停止し手作業でツールの分解および不具合リベットの取り除きを実施している。特に、大型の航空機のフレームの連結作業ではリベット挿入装置自体の大きさが数ｍの高さとなっており、ひとたびリベットのこじれや詰まりが発生すると、高所でのツールの分解を行わなければならず生産効率の低下を招いている。
【０００６】
特許文献２には、こじれの生じたリベットを機械的にチャック爪を開放し取り出す機構が開示されている。しかし、機構が複雑でありリベット挿入部の小型化が困難となっている。特に、航空機のように構成部品が複雑な形状の隙間に用いるリベット挿入機には不適なものとなっている。
【０００７】
そこで、リベットの挿入作業においてこじれや詰まりが発生しても、自動的に不良リベットを除去でき、小型化が容易で安定した稼働が可能なリベット挿入装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
リベットを所定の穴に挿入するリベット挿入装置であって、
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
リベットが所定の穴に挿入されたかを確認するセンサと、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備え、
前記センサがリベット挿入異常を検知すると、前記リング状磁石がチャック爪を開放し、前記吸引手段によりリベットを回収する機能を有するリベット挿入装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、リベットを所定の穴に挿入するリベット挿入装置であって、
リベット搬送装置により送られてきたリベットを把持するチャック機構と、
チャック機構に把持されたリベットを所定の穴に挿入するシリンダ機構と、
チャック機構を構成するチャック爪を開放し、チャック機構が貫通するリング状磁石と、
リング状磁石の側方に位置し、チャック爪の開放によりチャック機構から開放されたリベットを回収する吸引手段とを備えたリベット挿入装置において、
前記チャック機構とリベット挿入装置のリベット入り口部との間に、リベット戻り防止機構を備え、該リベット戻り防止機構がリベット挿入装置内でスライドすることにより、リベット搬送装置より送られてきたリベットをチャック機構に位置決めし、リベットを所定の穴に挿入する前記シリンダ機構を構成しているリベット挿入装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、リベットのこじれや詰まりがチャック機構の内部で発生しても、チャック機構がリング状磁石を貫通することによりチャック爪が開放される。開放されたチャック機構の内部で、こじれや詰まりの発生したリベットがフリーの状態となり、側方に位置した吸引機構が、こじれや詰まりを生じていた不良リベットを吸引回収しているので、自動的に不良リベットをチャック機構から除去できる。チャック機構を開閉させる際に物理的に物を当てたりすること無く、磁石を用いて非接触で行なっているので、連続使用に耐えられ再現性の安定した機構となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、チャック機構に把持させたリベットを、リベット戻り防止機構がリベット挿入装置内をスライドすることによりチャック機構に位置決めし、所定の穴に挿入している。そのため、チャック機構に把持されたリベットは供給側に戻されること無く、所定の穴に位置決めされて挿入される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るリベット挿入装置の概略側面図である。
【図２】リベット挿入部を説明する概略側面図である。
【図３】リベット挿入部の動作を説明する概略側面図である。
【図４】リベット挿入部の動作を説明する概略側面図である。
【図５】リベット排出部を説明する概略側面図である。
【図６】リベット排出部の動作を説明する概略側面図である。
【図７】リベット挿入装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明のリベット挿入装置１を示す概略側面図である。図１においてリベット挿入装置１に向かって左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸で構成されるＸＹ平面（水平面）に直交する軸をＺ軸（上下方向）、Ｚ軸周りをθ軸とする。
【００１４】
本発明のリベット挿入装置１は、大きく分けて装置基台１０とリベット供給部２０、リベット挿入部３０、リベット排出部５０から構成され、対象ワーク６０である航空機などのフレームの所定の穴にリベット２を挿入するものである。対象ワーク６０は、斜線の四角形で示すこととする。装置基台１は、境界線を斜線で示し本体の一部分のみを示すこととする。
【００１５】
図１に示す装置基台１０の垂直面には、上下方向に移動可能なスライドブラケット１１が備えられている。スライドブラケット１１は、略Ｌ字型の形状で、垂直面側に装置基台１０に設けられたレール１２と嵌合するリニアガイド１３が取り付けられ上下に移動可能になっている。また、スライドブラケット１１の水平面側にレール１４が取り付けられており、レール１４とブラケット１６側のリニアガイド１５とが嵌合し、ブラケット１６が水平移動できるように構成されている。ブラケット１６の下端部にはリベット挿入部３０が取り付けられている。上記の構成により、リベット挿入部３０は、上下方向および水平方向に移動可能となっている。
【００１６】
リベット挿入部３０は、リベット供給管３１を介してリベット供給部２０と接続されており、リベット２は、リベット供給管３１の内部を空送されている。リベット供給部２０は、装置基台１０の側方に配置され所定の量のリベット２を蓄えている。
【００１７】
リベット排出部５０は、装置基台１０に設けられたレール１２の下降端近傍に配置され、水平方向に取り付けられている。
【００１８】
図２に、リベット挿入部３０の概略側面図を示す。リベット挿入部３０は、リベット供給管３１に接続された第１インサートノズル３２と、第１インサートノズル３２に直角に取り付けられた第２インサートノズル３３を備えている。第１インサートノズル３２と第２インサートノズル３３は、内部をリベット２が通過できるように貫通穴が形成されている。空気搬送されてきたリベット２は、第１インサートノズル３２を通り、第２インサートノズル３３まで搬送される。図２に、リベット２の移動方向を矢印で示し、貫通穴は点線で示した。第２インサートノズル３３の貫通穴のリベット出口側には、チャック筒４０が取り付けられている。第２インサートノズル３３の外側には上下にシリンダ３４が取り付けられており、シリンダ３４のピストンロッド３５の他端には支持板３７が取り付けられている。支持板３７は、上下のピストンロッド３５で支持されている。支持板３７にはチャック筒４０方向に伸びる２本の棒３９が支点３８に支持され支持板３７に取り付けられている。シリンダ３４と、ピストンロッド３５、支持板３７、棒３９とでアンチバック機構３６を構成している。アンチバック機構３６は、本発明のリベット戻り防止機構に対応する。アンチバック機構３６は、第２インサートノズル３３まで空送されてきたリベット２を、図３に示すように棒３９を押しのけてチャック筒４０の先端に送り込み、チャック筒４０のセンターにリベット２を位置決めする機構となっている。図３に、棒３６が押しのけられる際の動作方向を矢印で示す。チャック筒４０の先端外周にはチャック爪４１が複数のオーリング４２により固定されている。チャック筒４０と、チャック爪４１とオーリング４２により、本発明のチャック機構を構成している。チャック爪４１は、支点４３を中心に開閉可能となっている。アンチバック機構３６によりセンタ位置決めされたリベット２は、図４に示すように、シリンダ３４がスライド動作することによりピストンロッド３５が伸び、支持板３７とともに棒３９が移動し、チャック爪４１の把持から開放され所定の穴に挿入されるようになっている。これらの機構は、本発明のシリンダ機構に対応する。
【００１９】
図５に、リベット排出部５０の概略側面図を示す。リベット排出部５０は、装置基台１に取り付けられているブラケット５１と、ブラケット５１に設けられた穴５２の外周に配置したネオジム磁石５３と、ネオジム磁石５３を固定する板５４とから構成されている。穴５２の外周にネオジム磁石５３が配置された形態は、本発明のリング状磁石に対応する。ネオジム磁石５３は、穴５２の外周に複数個配置されている。ネオジム磁石５３の代わりに電磁石を用いても良い。穴５２には板５４まで貫通する樹脂筒５５が取り付けられている。樹脂筒５５は、後述するチャック爪４１の傷つきや開きすぎを防止するために設けられている。ブラケット５１の側方には、吸引手段５６が配置され図示していない吸引ポンプに接続されている。リベット２がリベット挿入部３０のチャック筒４０で詰まったり、こじれたりし、リベット挿入異常が検知されると、リベット挿入部３０は、リベット排出部５０に移動し、図６に示すようにチャック筒４０をリベット排出部５０の穴５２に挿入する。チャック筒４０の外周に配置されているチャック爪４１は、ネオジム磁石５３の磁力により支点４３を中心に開放される。リベット筒４０で詰まったり、こじれていたリベット２は開放され吸引手段５６により吸引され回収されるようになる。このように、非接触で簡単な機構で不具合の発生したリベット２を自動的に回収することが出来る。また、チャック爪４１が開放状態となるため、吸引エアー等の弱い外力でもリベット２を排出することが出来る。
【００２０】
次に、本発明のリベット挿入装置１の動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。
【００２１】
まず、リベット供給部２０から、リベット挿入部３０にリベット２が空送される。リベット挿入部３０に供給されたリベット２は、アンチバック機構３６を押しのけ、チャック筒４０に位置決めされる（ステップＳＴ０１）。
【００２２】
次に、リベット挿入部３０が上下方向および水平方向に移動し、ワーク６０の所定の穴の近傍に前進する（ステップＳＴ０２）。
【００２３】
次に、リベット挿入部３０がワーク６０の所定の穴に寄りつき（ステップＳＴ０３）、アンチバック機構３６をワーク６０側に前進させ、リベット２を所定の穴に挿入する（ステップＳＴ０４）。
【００２４】
次に、リベット２が所定の穴に挿入されたか確認が行われる（ステップＳＴ０５）。確認は、リベット挿入部３０に設けられているセンサで行われる。正常にリベット２が挿入されている場合、次のリベット挿入位置に移動すると共にリベット供給部２０から新たなリベット２を供給する（ステップＳＴ０６）。
【００２５】
リベット２の挿入に不具合が発生している場合、リベット挿入部３０をリベット排出部５０に移動させる（ステップＳＴ０７）。そして、リベット排出部５０にリベット挿入部３０のチャック筒４０を挿入し、ネオジム磁石５３の磁力によりチャック爪４１をリリースし、不良リベット２を開放する。不良リベット２は、リベット排出部５０の吸引手段５６により吸引され回収される（ステップＳＴ０８）。
【００２６】
次に、ステップＳＴ０１に戻り、次の挿入穴にリベット２を挿入する動作を続行する。
【符号の説明】
【００２７】
１    リベット挿入装置
２    リベット
１０    装置基台
１１    スライドブラケット
１２    レール
１３    リニアガイド
１４    レール
１５    リニアガイド
１６    ブラケット
２０    リベット供給部
３０    リベット挿入部
３１    リベット供給管
３２    第１インサートノズル
３３    第２インサートノズル
３４    シリンダ
３５    ピストンロッド
３６    アンチバック機構
３７    支持板
３８    支点
３９    棒
４０    チャック筒
４１    チャック爪
４２    オーリング
４３    支点
５０    リベット排出部
５１    ブラケット
５２    穴
５３    ネオジム磁石
５４    板
５５    樹脂筒
５６    吸引手段
６０    ワーク
【図１】
0005629342.tif 000002
【図２】
0005629342.tif 000003
【図３】
0005629342.tif 000004
【図４】
0005629342.tif 000005
【図５】
0005629342.tif 000006
【図６】
0005629342.tif 000007
【図７】
0005629342.tif 000008