(57)【要約】  リベット固定のためのシステムおよび方法であって、アンビル面を有するアンビルと、制御システムに結合されるセンサを有するプランジャーとを含み、リベット固定処理時にアンビル面とワーク表面との間の距離が測定され、ドリブンリベットヘッドがワーク表面上の所望のヘッド高さを実現した時にリベットドライバを停止させる。好ましい実施形態において、制御システムは、リベット打ち込み処理を促進するために、リベット打ち込みサイクルの段階について操作者に伝達する。
2015535488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、前記ワークは、ワーク表面を有し、前記リベットは、マニファクチャードヘッドと、シャンクと、シャンク端部とを有し、前記シャンクおよびシャンク端部はわずかに前記ワーク表面から突出し、前記システムは、
アンビル面を有するアンビルと、
前記アンビルと摺動可能に係合するプランジャーとを備え、前記プランジャーは遠位端部を有し、前記遠位端部はわずかに前記アンビル面を超えて延在し、前記システムはさらに、
前記プランジャーの遠位端部を前記アンビル面に対して前方に押してワーク表面との接触を維持するように動作する負荷源と、
ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、前記距離に関連する第１の入力信号を生成するように動作する第１のセンサと、
コントローラを含む制御サブシステムとを備え、前記コントローラサブシステムは、
リベットドライバを有効化および無効化し、
前記第１のセンサから前記第１の入力信号を受信して出力信号を前記コントローラへ送信し、
前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化するように動作する、システム。
【請求項２】
前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触する時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサと、
前記距離を感知し、前記距離に関連するとともに前記最初の接触時に前記ワーク表面からわずかに突出するシャンク長さを表わす第３の入力信号を生成するように動作する第３のセンサとをさらに備え、
前記制御サブシステムは、
前記第２の入力信号および前記第３の入力信号を受信し、
前記距離を記憶し、
前記所望のリベットヘッド高さを判定し、
前記所望のリベットヘッド高さを記憶するように動作可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触する時に第３の入力信号を生成するように動作する第３のセンサをさらに備え、
前記制御サブシステムは、
前記第３の入力信号を受信するとともに、
前記アンビル面がシャンク端部と前記最初の接触を行う時を判定し、前記距離を記憶し、前記所望のリベットヘッド高さを判定し、前記所望のリベットヘッド高さを記憶するように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触する時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサをさらに備え、
前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面がシャンク端部と接触していることを示す第２の出力信号を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記リベットドライバがマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部と最初に接触する時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサをさらに備え、
前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信し、前記リベットドライバがマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部と接触していることを示す第２の出力信号を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
リベットドライバがマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部の一方と接触する時、または前記アンビル面がマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部の他方と接触する時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信し、視覚信号を起動するように動作し、前記視覚信号は、ユーザに対する伝達を提供するように動作する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信し、損傷事象条件を判定するとともに、前記損傷事象条件が判定された時にリベットドライバを無効化するように前記コントローラを動作させる、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信し、リベットドライバおよび前記アンビル面の両方がリベットに接触していることをユーザに示すように動作する、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プランジャーの遠位端部に複数のスピンドル足部を有する第４のセンサをさらに備え、前記第４のセンサは、前記複数のスピンドル足部がワーク表面と実質的に接触しているか否かを特徴付ける第４の入力信号を生成するように動作し、
前記制御サブシステムは、前記第４の入力信号を受信し、前記アンビル面がシャンクに対してほぼ直角でない時、またはワーク表面に対して平行でない時を判定し、ツール位置合わせ修正が必要であることを示す、または前記コントローラに前記リベットドライバを無効化させる第４の出力信号を生成するように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御サブシステムは、前記第４の入力信号に基づいて視覚信号を起動するように動作し、前記視覚信号はユーザへの伝達を提供する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記プランジャーの遠位端部まわりに配置された複数の導電接触点と、
前記導電接触点を前記制御サブシステムに接続する回路とをさらに備え、前記制御サブシステムは、前記導電接触点のいずれがワーク表面上に置かれるかを検知するように動作する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プランジャーまわりに配置された複数のインジケータライトをさらに備え、任意の数の前記インジケータライトは、前記制御サブシステムによって命令された場合に転倒するように動作し、
前記インジケータライトは、ワーク表面に対するツールの位置合わせ位置の修正を伝達する態様で点灯する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御サブシステムは、前記第１の入力信号を受信し、所望のリベットヘッド高さを判定するように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
ユーザからの入力を受けるように動作するユーザ入力装置をさらに備え、
前記第１のセンサはアナログセンサであり、
前記制御サブシステムは、前記ユーザ入力装置から前記所望のリベットヘッド高さを受け取るように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
メモリと、
少なくとも２つの制御サブシステム間でのアドレス可能な通信能力と、
中央メモリを有する中央コンピュータとをさらに備え、前記中央コンピュータは、少なくとも１つの制御サブシステムと通信する、または少なくとも１つの制御サブシステムから構成され、
前記制御サブシステムは、リベット打ち情報のデータセットを前記中央メモリへ転送するように動作可能であり、
前記中央メモリは前記データセットを記憶する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記中央コンピュータ上で動作するデータベースをさらに備え、前記中央コンピュータは、前記制御サブシステムから複数の前記データセットを受け取り、それらを前記データベースに記憶するように動作する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記リベットドライバを有効化および無効化するバルブをさらに備え、前記バルブは、
パワー源に結合される入力と、リベットドライバに結合される出力とを含み、
前記制御サブシステムは、前記バルブを駆動することによってリベットドライバを無効化する、または前記制御サブシステムは、前記バルブを駆動することによってリベットドライバを有効化し、パワー源をリベットドライバへ結合する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１のセンサはスイッチング閾値を有し、
前記プランジャーの物理的特徴は、プランジャーが所望のリベットヘッド高さを表わす前記距離分を軸方向に変位した時に、前記第１のセンサのスイッチング閾値を駆動する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記距離が前記所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記スイッチング閾値がトグル切り換えされるように前記第１のセンサを調節するように動作する調整可能機構をさらに備える、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
ユーザから入力を受け取るように動作するユーザ入力装置をさらに備え、
前記制御サブシステムは、前記第１のセンサの較正に使用するために、前記ワーク表面と前記アンビル面との間の既知の距離を表わす前記入力を受け取るように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
リベットドライバがリベットに対して衝撃をもたらした時に感知して第２の入力信号を生成する衝撃センサをさらに備え、
前記制御サブシステムは、前記衝撃センサの第２の入力信号を受け取り、衝撃事象を判定して前記衝撃の計算値を記憶するように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触する時に第３の入力信号を生成するように動作する第３のセンサをさらに備え、前記第３の入力信号は、前記アンビル面と前記ワーク表面との間を延在するシャンク長さに関連し、システムはさらに、
前記シャンク長さに基づいてリベットドライバから伝達された衝撃力のレベルを示すように動作するインジケータを備え、
前記制御サブシステムは、前記第３の入力信号を受信し、リベットサイズを判定し、シャンク長さに応じた所定数のリベットドライバ衝撃を使用して、リベットを所定のリベットヘッド高さに固定するために実質的に必要なリベットガン衝撃力に前記計算値がほぼ対応するかを判定するように動作する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記制御サブシステムは、
リベットドライバによって固定されるリベットの数のカウントを取り、
前記カウントを所定数と比較し、
前記カウントおよび前記所定数が実質的に等しい時を示すように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
ユーザから入力を受け取り、前記ユーザへ出力を提供するように動作するユーザインターフェイス装置をさらに備え、
前記制御サブシステムは、オフセット距離を判定し、前記オフセット距離について前記ユーザに通知するように動作し、前記オフセット距離は、第１の測定値と第２の測定値との間の差であり、前記第１の測定値は、前記リベットドライバの較正の前に前記ワーク表面と前記アンビル面との間で第１の既知の距離が感知された時に前記第１のセンサによって示され、前記第２の測定値は、前記リベットドライバの較正時に前記ワーク表面と前記アンビル面との間で第１の既知の距離が感知された時に前記第１のセンサによって示される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記制御サブシステムは、前記オフセット距離が特定のレベルを超えた時にリベットを固定するためのシステムが刷新または置換を必要としていることを示すように動作する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記制御サブシステムは、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時の判定において前記第１の入力信号を分析してリベットシャンクの塑性変形を評価するように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２８】
リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、前記ワークはワーク表面を有し、前記リベットはシャンクとシャンク端部とを有し、前記システムは、
リベットヘッドを作るためにリベットを固定する手段を備え、前記固定手段はアンビル面を有し、前記システムはさらに、
接触点を有するワーク表面と接触する手段を備え、前記接触点は前記アンビル面を超えて延在し、前記システムはさらに、
前記接触点を押し当ててワーク表面との接触を維持するために押し当てる手段と、
ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、それに関連する第１の入力信号を生成するように動作する第１の感知手段と、
前記リベットドライバを有効化および無効化するように動作する制御手段とを備える、システム。
【請求項２９】
前記入力信号を前記第１の感知手段から受信し、出力信号を前記制御手段へ送信する、計算する手段をさらに備え、前記計算する手段は、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記リベットドライバを無効化するために前記制御手段を駆動するように動作する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記リベットを固定する手段がシャンク端部と最初に接触する時に第２の入力信号を生成するように動作可能な第２の感知手段と、
データを記憶する手段と、
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を受信する計算する手段とをさらに備え、前記計算する手段は、
前記記憶する手段に前記距離をデータとして記憶し、
所望のリベットヘッド高さを判定し、
前記第２の入力信号が受信された時に前記記憶する手段に所望のリベットヘッド高さをデータとして記憶し、
前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記リベットドライバを無効化するために前記制御手段へ出力信号を送信するように動作する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記第２の感知手段は、前記アンビル面が前記シャンク端部に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作し、
前記計算する手段は、前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面が前記シャンク端部に最初に接触している時を示す第２の出力信号を生成する、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
複数のスピンドル足部を含む第４の感知手段をさらに備え、前記第４の感知手段は、前記複数のスピンドル足部がワーク表面上に置かれているかを示す第４の入力信号を生成するように動作し、
前記計算する手段は、前記第４の入力信号を受信し、前記アンビル面が前記シャンクに対して実質的に垂直でない、または実質的に平行でない時を判定し、ツール位置合わせ修正の必要を示すとともにリベットドライバを無効化するためにコントローラを駆動する、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記計算する手段は、前記第２の入力信号を受信し、前記リベットドライバおよび前記アンビル面の両方が前記リベットに最初に接触した時を示す前記第２の出力信号を生成する、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第２の感知手段は、前記アンビル面が前記シャンク端部に接触する度に前記第２の入力信号を生成するように動作し、前記計算する手段は、前記リベットドライバからの衝撃が起こったかどうかを判定し、前記衝撃を計算するように動作する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３５】
リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、前記リベットは、マニファクチャードヘッドと、シャンクと、シャンク端部とを有し、前記ワークは、ワーク表面を有し、前記システムは、
アンビル面を有するアンビルと、
遠位端部を有するプランジャーとを備え、前記遠位端部は前記アンビル面を超えて延在し、前記システムはさらに、
前記遠位端部を押し当てて前記ワーク表面との接触を維持するように動作する負荷源と、
前記ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、前記距離に関連する第１の入力信号を生成するように動作する第１のセンサと、
前記アンビル面が前記シャンク端部に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサと、
メモリと、
前記リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラと、
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を受信するマイクロプロセッサとを備え、前記マイクロプロセッサは、前記距離を前記メモリに記憶し、所望のリベットヘッド高さを判定し、前記第２の入力信号が受信された時に前記所望のリベットヘッド高さを前記メモリに記憶し、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記リベットドライバを無効化するために出力信号を前記コントローラへ送信するように動作する、システム。
【請求項３６】
前記第２のセンサは、前記リベットドライバが前記マニファクチャードヘッドもしくは前記シャンク端部の一方に最初に接触した時、または前記アンビル面が前記マニファクチャードヘッドもしくは前記シャンク端部の他方に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する、請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
シャンクとシャンク端部とを有するリベットを、ワーク表面を有するワークにおいて、リベットドライバと、前記リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラと、コントローラを制御するように動作するマイクロプロセッサと、接触点を有するプランジャーと、前記接触点を押し当てて前記ワーク表面との接触を維持するように動作する負荷源と、アンビル面を有するアンビルと、前記ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知するように動作する第１のセンサとを含むシステムを用いて締結する方法であって、前記方法は、
前記プランジャーを前記ワーク表面に対して配置し、前記アンビル面が前記シャンク端部に接触するまで前記負荷源に負荷をかけるように動作するプランジャーに負荷を加えるステップと、
前記リベットドライバを用いて前記リベットを打ち込むステップと、
前記第１のセンサを用いて、前記ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、このような距離に関連する第１の入力信号を生成するステップと、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記第１の入力信号を前記第１のセンサから受信し、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定し、前記リベットドライバを無効化するために前記コントローラを駆動するステップとを備える、方法。
【請求項３８】
前記システムはさらに第２のセンサを含み、前記方法はさらに、
前記第２のセンサを用いて、前記アンビル面が前記シャンク端部に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するステップと、
前記マイクロプロセッサを用いて、
前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面が前記シャンク端部と最初に接触した時を示す第２の出力信号を生成する、または、
前記第２の入力信号を受信し、前記距離に基づいて所望のリベットヘッド高さを判定するステップとを備える、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記プランジャーを用いて負荷を前記ワークに加えるステップをさらに備え、前記負荷は、複数のワーク間に存在するエアギャップを最小化するように動作する、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
請求項３７に記載の方法によって作られる１つ以上のリベット。
【請求項４１】
複数のハンマー衝撃をもたらすように動作するリベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、前記システムは、
前記リベットに対してハンマー衝撃を伝える、アンビル面を有するアンビルと、
ハンマー衝撃が起こった時を感知、または前記リベットライバの動作の継続時間を感知し、それに関連する入力信号を生成するように動作する衝撃センサと、
マイクロプロセッサと、
メモリと、
前記リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラとを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記入力信号を受信し、所望数のハンマー衝撃が起こった時、または動作の所望の継続時間が起こった時を判定し、前記コントローラを駆動して前記リベットドライバを無効化し、
前記コントローラは、ワーク表面と前記アンビル面との間の距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記リベットドライバを無効化する、システム。
【請求項４２】
前記システムは、
リベット打ち込み情報をさらに備え、前記リベット打ち込み情報は、前記衝撃センサまたはユーザ入力からのものであり、リベットドライバハンマー期間もしくは頻度、リベットサイズ、リベット材料、ハンマー衝撃の所望数、およびリベット打ち込みパワーレギュレータ設定からなるグループから選択され、
前記マイクロプロセッサは、衝撃カウントが衝撃の所望数に実質的に等しい時、またはベットドライバハンマー打ち継続時間が所望のリベットヘッド高さにリベットを固定するのに必要な所望の継続時間に実質的に等しい時に前記リベットドライバを無効化するように動作する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
リベットドライバを用いてワークにリベットを固定する方法であって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し, 前記方法は、
リベットドライバのアンビル面が前記リベットマニファクチャードヘッドもしくは前記シャンク端部上に配置された時を感知し、リベットドライバがリベット打ちを開始する準備が完了したことを示すステップと、
裏当て棒のアンビル面が前記シャンク端部上に配置された時を感知し、前記裏当て棒がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示すステップと、
ドリブンリベットヘッドを形成するために前記リベットドライバのアンビル面を用いて前記シャンクを前記裏当て棒のアンビル面に押し当てることによって前記リベットを打ち込むステップと、
前記ドリブンリベットヘッドの鷹座が所望の所定のリベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知するステップと、
前記ドリブンリベットヘッドの高さが前記所望の所定のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットの打ち込みを停止するステップとを備える、方法。
【請求項４４】
前記リベットドライバの前記動作はバルブによって制御され、前記方法は、
ドリブンリベットヘッド高さが所望の所定のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記バルブを第１に駆動し、リベットドライバをパワー供給源から動作的に分離してリベット打ちを停止するステップと、
リベットドライバの操作者および裏当て棒の操作者の両方が後続のリベット固定を開始する準備が完了した時に前記バルブを第２に駆動し、前記リベットドライバを前記パワー供給源に動作的に結合するステップとをさらに備える、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し, 前記システムは、
リベット固定ツールがリベットマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部上に配置された時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す手段と、
裏当て棒が前記シャンク端部上に配置された時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示す手段と、
ドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてシャンクを裏当て棒に対して押し当てることによって前記リベットを打ち込む手段と、
前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットの打ち込みを停止する手段とを備える、システム。
【請求項４６】
前記打ち込む手段は、バルブによって制御されるリベットガンであり、
前記システムは、
前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記バルブを駆動し、動作的にリベットガンをパワー供給源から分離し、前記リベットガンの無効化を実施する手段と、
続いて前記バルブを駆動し、前記リベットガンの有効化を実施することによって前記リベットガンの操作者または前記裏当て棒の操作者がさらなるリベットを固定する準備が完了した時に前記リベットガンを前記パワー供給源に動作的に結合する手段とをさらに備える、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
リベットシャンク上にリベットヘッドを形成するアンビルであって、前記アンビルは、
キャビティを規定する部分を有するハウジング、前記キャビティの一端のキャップ部分、および前記キャップから前記キャビティ内へ突出するシリンダーステムと、
前記キャビティにおいて摺動可能に取り付けられるプランジャーとを備え、前記プランジャーは、前記シリンダーステムに対して摺動可能なプランジャーステムを含み、前記アンビルはさらに、
前記ハウジングと前記プランジャーとの間で作用し、前記プランジャーを前記ハウジングの前記キャップ部分から離れる方向へ押し当てる弾性荷重装置と、
前記プランジャー内に取り付けられるハンマーとを備え、前記ハンマーは、前記ハウジングの前記キャップ部分に接続されるハンマーステムと、前記ハンマーステムが前記ハウジンに取り付けられる位置の反対側で前記ハンマーステムによって担持されるアンビル面とを有する、アンビル。
【請求項４８】
前記プランジャーの位置を感知する調整可能位置センサをさらに備え、前記位置センサは、微調整可能アセンブリによって前記アンビル面に対して所定位置で保持され、前記アンビルはさらに、
前記微調整可能アセンブリと協働する状態センサを備え、前記状態センサは、前記状態センサに対する前記プランジャーの位置が、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示す時に、その状態を変化させるように動作する、請求項４７に記載のアンビル。
【請求項４９】
ワークにおいてリベット上にリベットヘッドを形成するアンビルを有する裏当て棒をさらに備え、前記裏当て棒は、
前記ハウジングのキャビティ内に配置された、キーもしくは軸方向に位置決めされたタブと、
前記ハウジング内にある第１のスイッチとを含み、
前記プランジャーは、
外部ねじ切り部と、近位肩部と、カラーと、囲い部とを有するプランジャーステムをさらに含み、前記裏当て棒はさらに、
前記プランジャー上の前記外部ねじ切り部と係合するように作用する内部ねじ切り部を有する移動ナットを備え、前記移動ナットは、前記キーもしくは軸方向に位置決めされたタブと係合するように作用する長手方向の溝を有し、前記プランジャーに沿った前記移動ナットの軸方向の摺動可能な移動を実現し、前記裏当て棒はさらに、
前記キャビティ内に取り付けられるスイッチハウジングカラーと、
前記スイッチハウジングカラー、前記ハウジング、および前記キャップのうちの少なくとも１つに取り付けられる第２のスイッチと、 
前記キャビティ内に配置される弾性荷重装置とを備え、さらに、
前記スイッチハウジングカラーまたは前記キャップ上に置かれる第１の端部と、前記近位肩部上に置かれる第２の端部とを含み、
前記第１の埋め込みスイッチは、前記プランジャーの前記カラーが前記ハウジングに対して軸方向上方に移動した時にスイッチ状態をトグル切り換えするように動作し、これにより、裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了した時を動作的に示し、
前記第２のスイッチは、前記スイッチに対する前記移動ナットの位置が所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示す時にスイッチ状態をトグル切り換えするように動作する、請求項４７に記載のアンビル。
【請求項５０】
マイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサから前記アンビル面への電気連通を提供する第１の伝導経路と、
前記マイクロプロセッサからワークへの電気連通を提供する第２の伝導経路と、
前記ハウジングに取り付けられる視覚インジケータと、
前記アンビル面がリベットシャンクと接触した時を検知する、または前記アンビル面がリベットシャンクと接触していない時を検知するループ回路センサと、
前記視覚インジケータをアースおよびパワー源へ接続する第３の導体経路とをさらに備え、
前記マイクロプロセッサは、前記視覚インジケータの動作を制御し、前記リベット固定処理の打ち込み段階について、リベットガンユーザまたは裏当て棒ユーザに対して伝達し、
前記視覚インジケータは、リベットガンユーザがリベット打ちを開始する準備が完了した時に第１の態様で点灯し、リベットガンの操作者および裏当て棒のユーザの両方がリベット打ちを開始する準備が完了した時に第２の態様で点灯するように動作する、請求項４８に記載のアンビル。
【請求項５１】
前記プランジャーは、前記アンビルが使用中である時に前記リベットヘッドを囲む囲い部をさらに含み、前記囲い部は前記アンビル面を取り囲む、請求項４７に記載のアンビル。
【請求項５２】
前記プランジャーは、前記アンビル面の面からわずかに超えて延在してワーク表面に置かれる前記プランジャーの遠位端部に配置されるスピンドル足部をさらに含む、請求項４７に記載のアンビル。
【請求項５３】
リベットガンおよび裏当て棒を用いてワークにリベットを固定するシステムを制御する方法であって、前記方法は、
前記システムを初期化するステップと、
リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示す第１のセンサからの第１の信号の受信を待つステップと、
前記第１の信号が受信された時に、リベットガンの操作者準備完了インジケータを第１の態様で起動するステップと、
裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示す第２のセンサからの第２の信号の受信を待つステップと、
前記第２の信号が受信された時に、裏当て棒の操作者準備完了インジケータを第２の態様で起動するステップと、
任意で、第１のユーザ選択可能時間遅れを開始するステップと、
前記リベットガンをパワー供給源に結合するスイッチを駆動することによって前記リベットガンの動作を有効化するステップと、
リベット固定動作を開始するステップと、
前記リベット固定動作が開始されたことを感知し、任意で前記リベットガンからの衝撃ブローの数を判定し、リベットヘッド高さ閾値検知信号の受信を待つステップと、
前記リベットヘッド高さ閾値検知信号が受信された時、前記リベットガンを前記パワー供給源から切り離すことによって前記リベットガンを停止し、任意でタイマーを停止する、または第２のユーザ選択可能時間遅れを開始するステップとを備える、方法。
【請求項５４】
前記リベットの強度を判定するステップと、
推奨されるリベットガンパワーレベル設定を表示する、および／またはリベットガンパワーレベル設定を調整するステップと、
任意でデータメモリ装置に固定リベットヘッド高さおよび／またはリベット固定強度を記憶するステップとをさらに備える、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
リベットガンの操作者によって操作されるリベットガンおよび裏当て棒の操作者によって操作される裏当て棒を用いてワークにリベットを固定するシステムを制御する方法であって、前記方法は、
システム構成部分を初期化し、前記リベットガンを無効化するステップと、
システム試験を行うステップとを備え、前記リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したかどうかを検知するステップと、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したかどうかを検知するステップと、システムエラーについてシステムを監視するステップとを含み、前記方法はさらに、
複数のシステム視覚インジケータを第１の態様で起動するステップを備え、裏当て棒の操作者視覚インジケータを起動し、前記リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記裏当て棒の操作者に示すステップ、および／またはリベットガンの操作者視覚インジケータを起動し、前記リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了した旨の信号が前記裏当て棒の操作者に送信されたことを前記リベットガンの操作者に通知するステップを含み、前記方法はさらに、
前記裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了したことを検知し、前記リベットガンを有効化し、複数のシステム視覚インジケータを第２の態様で起動し、前記裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が整ったことを両方の操作者に通知するステップと、
前記システムエラーおよびシステム構成部分の較正の要求について前記システムを継続的に監視し、前記所望の固定リベットヘッド高さが実現された時に前記リベットガンを無効化するステップと、
前記システムエラーのうちの１つが検知された場合に、リベット打ちを停止し、前記エラー状況について前記操作者に通知するステップと、
較正要求が受け取られた時に、前記操作者の少なくとも一方に前記システムを較正させるステップと、
前記システムをリセットするステップとを備える、方法。
【請求項５６】
前記システム試験を行うステップはさらに、
リベットヘッド高さ検出センサが稼働しているかどうかを検知するステップ、
前記リベットガンの操作者がリベットをセットアップして取り外したかどうかを検知するステップ、
前記裏当て棒の操作者が前記裏当て棒を前記リベットから取り外したかどうかを検知するステップ、
前記操作者のうちの一方、または代替的に前記システムによって較正モードが要求されたかどうかを検知するステップ、および
リベット打ち込みサイクルの終了に続き、前記操作者のうちの少なくとも一方、または前記システムによってシステムリセットが要求された時を検知するステップのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
所定数のリベットを固定するために前記システムが使用された後に、固定されたリベットの数をカウントし、自動較正を起動するステップをさらに備える、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
リベットを固定するために用いた衝撃の数をカウントするステップ、および／または各リベット固定時間を測定するステップをさらに備える、請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
ワークにリベットを固定する方法であって、前記方法は、
所望のリベットヘッド高さに等しい厚さを有するセンサパッドをワークまたは裏当て棒アンビル面のうちの一方に取り付けるステップと、
リベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有するリベットを、リベットガンを用いて、前記リベットシャンクを前記裏当て棒のアンビル面に対して押し当てることによって打ち込み、所定高さを有するドリブンリベットヘッドを作り出すステップと、
前記高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しいかどうかを判定するステップと、
前記高さが前記所望のリベットヘッド高さに等しい時にリベットの打ち込みを停止するステップとを備え、
前記高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記センサパッドがスイッチを駆動する、方法。
【請求項６０】
前記裏当て棒はバッカーによって保持され、前記リベットガンはリベットガンの操作者によって保持され、前記方法は、
前記打ち込みステップの前に、前記リベットガンが前記リベットマニファクチャードヘッドに接触した時に、リベットガンの操作者準備完了信号を前記バッカーに送信し、前記リベットガンの操作者の準備が完了したことを前記バッカーに示すステップと、 
前記裏当て棒が前記リベットシャンクに接触した時を感知した後にバッカー準備完了信号を前記リベットガンの操作者へ送信し、前記バッカーの準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示すステップとをさらに備える、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
ワークにリベットを固定するシステムであって、前記システムは、
リベット固定ツールがリベットマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部上に配置された時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す手段と、
アンビルが前記シャンク端部上に配置された時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示す手段と、
前記リベットマニファクチャードヘッドを有するリベットおよび前記シャンク端部を有するリベットシャンクを、リベットガンを用いて前記リベットシャンク端部を前記アンビルに押し当てることによって打ち込み、所定高さを有するドリブンリベットヘッドを作り出す手段と、
前記高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しいかどうかを判定する手段と、
前記高さが所望のリベットヘッド高さに等しい時に前記リベットの打ち込みを停止する手段とを備える、システム。
【請求項６２】
ワークにリベットを固定する方法であって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、シャンク端部を有するシャンクとを有し、前記方法は、
リベットドライバのリベット固定ツールがリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部に係合した時を感知し、前記リベット固定ツールの準備が完了したことを示すステップと、
裏当て棒が前記リベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と係合した時を感知し、前記裏当て棒の準備が完了したことを示すステップと、
ドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてシャンクを裏当て棒に対して押し当てることにより、またはドリブンリベットヘッドを形成するために前記リベット固定ツールを用いて前記リベットマニファクチャードヘッドを前記裏当て棒に押し当てることにより、リベットを打ち込むステップと、
ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定するステップと、
リベットの打ち込みを停止するステップとを備える、方法。
【請求項６３】
前記感知するステップおよび／または判定するステップは、電気回路を閉じるステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記示すステップは、視覚インジケータを起動するステップ、視覚インジケータを停止するステップ、および視覚インジケータの起動および停止を継続的かつ連続的に行うステップのうちの１つ以上を含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
前記判定するステップは、前記リベットドライバを無効化するステップをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
前記無効化するステップは、前記リベットヘッドドライバをパワー源から分離するためにバルブを駆動するステップを含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記打ち込むステップは、アンビル面を前記シャンクに対して押し当てると同時にプランジャーおよび基部を前記ワークに対して押し、前記ドリブンリベットヘッドが形成されるにつれて前記アンビル面を基部に向かって移動させるステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６８】
前記示すステップのうちの１つ以上は、無線周波数通信を含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６９】
前記裏当て棒と前記リベットシャンクとの間の接触を監視し、打ち込みステップ時にハンマーブローの数をカウントするステップをさらに備える、請求項６２に記載の方法。
【請求項７０】
前記停止するステップにおいて、リベット打ちサイクル終了信号を送信して前記リベットガンを無効化するステップをさらに備える、請求項６２に記載の方法。
【請求項７１】
前記押し当てるステップは、前記アンビル面が前記シャンクに対して押し当てられる時に前記プランジャー基部を前記ワークに対して押し当てて弾力性部材を圧縮させるステップを含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項７２】
前記判定するステップは、前記アンビル面の少なくとも一部を含む面から選択した距離だけ前記プランジャーが変位した時を感知するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７３】
ワークにリベットを固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、シャンク端部を有するシャンクとを有し、前記システムは、
リベットドライバのリベット固定ツールがリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部に係合した時を感知し、リベット固定ツールの準備が完了したことを示す手段と、
裏当て棒がリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と係合した時を感知し、前記裏当て棒の準備が完了したことを示す手段と、
ドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてシャンクを裏当て棒に対して押し当てることによって前記リベットを打ち込む手段、またはドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてリベットマニファクチャードヘッドを裏当て棒に対して押し当てることによって前記リベットを打ち込む手段と、
ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定する手段と、
リベットの打ち込みを停止する手段とを備える、システム。
【請求項７４】
第１のアンビル面を有するリベットガン固定ツールがリベットに接触した時および第２のアンビル面を有する裏当て棒がリベットシャンクに接触した時を判定するシステムであって、前記システムは、
リベットガン固定ツールまたは裏当て棒ツールに組み込まれた、前記第１のアンビル面がマニファクチャードヘッドに接触した時または前記第２のアンビル面が前記リベットに接触した時を判定する手段と、
前記リベットガン固定ツールが前記リベットに接触した時、または前記第２のアンビル面が前記リベットシャンクに接触した時に操作者に通知する手段とを備える、システム。
【請求項７５】
請求項７４のシステムは、ワークにリベットを固定するためのものでもあって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有し、前記システムは、
バルブを通過しなければならない加圧流体によってエネルギーが与えられるリベット固定ツールを有するリベットガンを備え、前記バルブは、前記加圧流体が前記バルブに入る際に通過する第１のポートと、前記加圧流体が前記リベットガンに到達する際に通過しなければならない第２のポートとを有し、前記システムはさらに、
接触部を有する増大した裏当て棒と、
第１の通常開かれた電気回路内に配置される第１の電流源とを備え、前記第１の通常開かれた電気回路は、直列に接続された第１のワークと、第１の視覚インジケータと、前記リベット固定ツールとを含み、前記第１の直流源は、前記リベット固定ツールが前記リベットマニファクチャードヘッドと接触して配置された時に前記第１の視覚インジケータを作動させるように動作し、前記システムはさらに、
第２の通常開かれた電気回路内に配置される第２の電流源を備え、前記第２の通常開かれた電気回路は、直列に接続された第２のワークと、第２の視覚インジケータと、前記増大した裏当て棒とを含み、前記第２の通常開かれた電気回路は、リレーに接続され、前記第２の電流源は、前記増大した裏当て棒が前記リベットシャンクと接触した時に前記第２の視覚インジケータを作動させるように動作し、前記システムはさらに、
第３の通常開かれた電気回路内に配置される第３の電流源を備え、前記第３の通常開かれた電気回路は、直列に接続された前記第２のワークと、前記リレーと、前記接触部とを含み、前記第３の電流源は、リベット打ちサイクル時に前記接触部が前記第２のワークに接触させられた時に前記リレーを駆動するように動作し、前記システムはさらに、
第４の通常開かれた電気回路内に配置される第４の電流源を備え、第４の通常開かれた電気回路は、前記リレーと前記バルブとを含み、前記第４の電流源は、前記リレーが駆動された時に前記バルブの前記第１のポートを閉じるように動作する、システム。
【請求項７６】
第１のアンビル面とパワー源とを有するリベット固定ツールを有するリベットガンと、第２のアンビル面を有する裏当て棒と、電力源を有し、リベット打ち込み処理に対して監視、表示、通信、シーケンス化、および制御のうちの少なくとも１つを行うことが可能な少なくとも１つの回路サブアセンブリとを用いて、ワークにリベットを固定する方法であって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、前記リベットが固定された時にドリブンリベットヘッドに変形可能なシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記方法は、
前記リベットガン、前記裏当て棒、および前記少なくとも１つの回路センブリを使用して前記リベットを固定するステップと、
前記リベット固定ツールを有する前記リベットガンを用いてリベットガンの操作者がリベット固定を開始した時を感知し、前記リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示すステップと、
前記裏当て棒を用いて前記裏当て棒の操作者がリベット固定を開始した時を感知し、前記裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示すステップとを備え、
リベット固定サイクルの開始が感知されると、前記リベットガンの操作者と前記裏当て棒の操作者との間の対話が確立される。
【請求項７７】
前記シャンク端部を前記第１のアンビル面または前記第２のアンビル面に押し当てて前記シャンク端部を変形させることによって前記リベットを打ち込むステップと、
前記ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知し、前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時に、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことをリベットガンの操作者または裏当て棒の操作者に示す、またはリベットの打ち込みを停止するステップとをさらに備える、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記リベット固定ツール上または前記裏当て棒上に位置決めされたセンサ駆動閾値が所望のリベットヘッド高さに一致するように調整するステップと、
前記センサ駆動閾値が検知された時、前記回路サブアセンブリを用いてバルブを駆動し、前記リベットガンをパワー供給源から動作的に分離し、リベット打ちを停止するステップとをさらに備え、
前記リベットが固定されると、所望のリベットヘッド高さがドリブンリベットヘッド高さとほぼ一致し、前記リベットは公差制御を用いて固定される、請求項７６に記載の方法。
【請求項７９】
リベット固定段階を感知するステップと、
前記リベット固定段階時において前記リベットガンを有効化し、それ以外では前記リベットガンをパワー源から分離することによって前記リベットガンを無効化するステップとをさらに備え、誤ったツールの操作によって引き起こされる前記リベットおよび／または前記ワークへの損傷を防止する、請求項７６に記載の方法。
【請求項８０】
リベットガンハンマーサイクル期間または頻度を感知および判定するステップと、
リベット変形段階時および所望のリベットヘッド高さが実現された時を感知する前に前記リベット表面の表面から前記第１のアンビル面または前記第２のアンビル面が取り外されたことを感知するステップと、
前記リベットガンを前記パワー源から取り外すことによって前記リベットガンを無効化するステップとをさらに備え、誤ったリベット打ち込み操作によって引き起こされる前記リベットおよび前記ワークへの損傷を防止する、請求項７６に記載の方法。
【請求項８１】
リベット変形処理を評価し、前記リベットガンに対するパワーレベルを増減させて対応してリベットガンハンマー打ち力を増減させるべきか判定するステップと、
推奨されるパワーレベルの調整を操作者に伝達する、またはそれ以外に自動的に前記パワーレベルを調整するステップとをさらに備え、リベット固定強度およびリベット固定公差を制御する、請求項７６に記載の方法。
【請求項８２】
リベット打ち込み処理情報を複数の回路サブアセンブリ間で送信および／または受信するステップをさらに備え、
リベット固定サイクルのステップのシーケンス時にリベットツール機器を制御すること、
リベット打ち込み段階を操作者に示すこと、
前記リベットまたは前記ワークに対する損傷を防止すること、
複数のリベット固定公差を制御すること、
パワー供給設定を調整、またはパワー供給設定の調整について操作者に推奨すること、
複数のリベット固定データを記録すること、および
複数の通信信号を繰り返すことによってワーク材料による前記通信信号の遮断を回避することのうちの少なくとも１つを実現する、請求項７６に記載の方法。
【請求項８３】
スピンドル足部を有する荷重プランジャーを後方リベット打ちシステム上または裏当て棒システム上に設けるステップをさらに備え、ほぼリベット変形段階時において前記足部は前記ワークに接触し、方法はさらに、
前記ワークと前記リベットガンの前記後方リベット打ちシステムまたは前記裏当て棒システムのいずれかとのほぼ直角な位置合わせを感知および判定するステップと、
ほぼ直角な位置合わせの判定がほぼ誤っている時に前記リベットガンをそのパワー源から取り外すことによってリベット変形活動を停止させる、またはほぼ直角な位置合わせの状態について前記裏当て棒の操作者および／または前記リベットガンの操作者に通知するステップとを備え、前記ワークに対して善意システムのほぼ直角な位置合わせを維持するようにツールの操作者を補助し、リベット固定ツールまたは裏当て棒が誤って位置合わせされた場合のリベットの変形または前記ワークに対する損傷を防止する能力が確立される、請求項７６に記載の方法。
【請求項８４】
リベットガンの操作者が前記第１のアンビル面を有する前記リベットガンに前記リベットをほぼ係合させて第１のリベット固定サイクルを開始した時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す、または前記裏当て棒の操作者が前記第２のアンビル面を有する前記裏当て棒に前記リベットをほぼ係合させて第２のリベット固定サイクルを開始した時を感知し、前記裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示すステップと、
第１にバルブを駆動してパワー供給部をリベットガンに結合し、リベットガンを有効化するステップと、
前記リベットを打ち込み、前記リベットの前記シャンク端部を変形させるステップと、
ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知し、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを前記裏当て棒の操作者および前記リベットガンの操作者の両方に示す、または前記ドリブンリベットヘッドの高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時に、第２にソレノイドバルブを駆動して前記パワー供給部を前記リベットガンから分離することによってリベットの打ち込みを停止するステップとをさらに備える、請求項７６に記載の方法。
【請求項８５】
ワークにリベットを固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、前記リベットが固定された時にドリブンリベットヘッド高さを有するドリブンリベットヘッドに変形可能なシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記ドリブンリベットヘッド高さは所望のリベットヘッド高さに実質的に一致し、前記システムは、
裏当て棒システムまたは後方リベット打ちシステムを有するリベットガンを備え、前記裏当て棒システムまたは前記後方リベット打ちシステムは、部品の全体または一部が、プランジャー、負荷源、電力供給部、回路サブアセンブリ、コントローラサブシステム、センサ、インジケータ、およびバルブから構成されるグループから選択される、システム。
【請求項８６】
リベットガンの操作者が後方リベット打ちシステムを有する前記リベットガンを用いてリベット固定を開始した時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す手段、または
前記裏当て棒の操作者が前記裏当て棒システムを用いてリベット固定を開始した時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示すステップをさらに備える、請求項８５に記載のシステム。
【請求項８７】
ワークにリベットを固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、ドリブンリベットヘッド高さを有するドリブンリベットヘッドに変形可能なシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記システムは、
（ａ）パワー源と後方リベット打ちシステムとを有するリベットガンであり、前記後方リベット打ちシステムは、パワー源によってパワーが与えられる第１の回路サブアセンブリおよび裏当て棒の操作者準備完了インジケータ、ならびに／または所望のリベット高さセンサを有するグループ、または
（ｂ）裏当て棒システムであり、前記裏当て棒システムは、裏当て棒およびリベットガンの操作者準備完了インジケータ、ならびに／または所望のリベット高さセンサを有するグループのうちの１つを備える、システム。
【請求項８８】
前記システムは、前記裏当て棒の操作者が前記裏当て棒システムを用いてリベット固定を開始した時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示す手段をさらに備える、請求項８７に記載のシステム。
【請求項８９】
前記後方リベット打ちシステムは、
前記ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知することが可能な第１のセンサと、
リベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部に係合または接触させた時を感知することが可能な第２のセンサとから構成されるグループから選択される１つ以上の部品をさらに含む、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９０】
前記裏当て棒システムは、
前記ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に一致した時を検知することが可能な第１のセンサと、
前記裏当て棒の操作者が最初にリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部を係合または接触させた時を検知することが可能な第２のセンサとから構成されるグループから選択される１つ以上のセンサをさらに含む、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９１】
前記裏当て棒システムは、
前記ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に一致した時を検知することが可能な第１のセンサと、
他のパワー源によってパワーが与えられる第２の回路サブアセンブリと、
裏当て棒システムが最初にリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部を係合または接触させた時を検知することが可能な第２のセンサとから構成されるグループから選択される１つ以上の部品をさらに含む、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９２】
前記後方リベット打ちシステムまたは前記裏当て棒は、複数のセンサアレイサブシステムデータを取得するマイクロプロセッサを含み、前記マイクロプロセッサは、パワーサブシステムを有し、前記マイクロプロセッサは、前記複数のセンサアレイサブシステムデータを処理し、
リベットガンが前記リベットの表面に接触した時を判定し、さらにリベット打ち込み段階を判定し、インジケータのうちの少なくとも１つを動作させ、前記リベット打ち込み段階を前記リベットガンの操作者または前記裏当て棒の操作者に示すこと、
前記リベットガンまたは前記裏当て棒が、リベット変形活動時、および前記ドリブンリベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さに一致して前記リベットガンが停止する前に誤って前記リベットの表面から取り外した時を判定すること、および
前記ドリブンリベットヘッドが変形して前記所望のリベットヘッド高さにほぼ一致し、前記リベットガンが停止した時を判定することのうちの少なくとも１つを行うように動作する、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９３】
前記後方リベット打ちシステムのアンビル面または前記裏当て棒システムのアンビル面に対してシャンク端部を押し当て、前記シャンク端部を前記ドリブンリベットヘッドに変形させることによって前記リベットを打ち込む手段と、
前記ドリブンリベットヘッドが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知する手段と、 
前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットの打ち込みを停止する手段とをさらに備える、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９４】
前記後方リベット打ちシステムまたは前記裏当て棒システムに配置されるセンサ駆動閾値を有するセンサを調整し、所望のリベットヘッド高さのおよその測定値に一致させる手段と、
前記センサ閾値が検知された時にバルブを駆動させて動作的に前記リベットガンをパワー供給源から分離させ、リベット打ちを停止させる第２の回路サブアセンブリ手段とをさらに備える、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９５】
リベット変形段階を感知する手段と、
前記リベット変形段階時においては前記リベットガンを有効化し、その他においては前記リベットガンをそのパワー源から分離させることによって無効化する手段とをさらに備える、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９６】
リベットガン衝撃期間または頻度を感知および判定する手段と、
リベット変形段階時、および所望のリベットヘッド高さが実現されたことが感知される前に、リベット表面からのアンビル面の取り外しを感知し、操作者の誤った動作を判定する手段と、
前記リベットガンをそのパワー源から分離することによって前記リベットガンを無効化する手段とをさらに備える、請求項８９に記載のシステム。
【請求項９７】
リベット変形処理を評価し、前記リベットガンのパワーレベルを増減させ、対応して前記リベットガンの前記ハンマー打ち力を増減させるかどうかを判定する手段と、
前記リベットガンの操作者に推奨パワーレベルを伝達する、またはパワーレベルを自動的に調整する手段とをさらに備える、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９８】
複数の回路間でリベット打ち込み処理情報を送信および／または受信する手段をさらに備え、
リベット打ち込み段階を判定すること、
リベット打ち込み段階を表示すること、
前記リベットまたは前記ワークに対する損傷を防止すること、
リベット固定公差を制御すること、
パワーレベル設定を調整すること、またはパワーレベル設定の調整を推奨すること、
リベット固定データを記録すること、および
通信信号を繰り返すことのうちの少なくとも１つを実現する、請求項８７に記載のシステム。
【請求項９９】
シャンクとシャンク端部とを有するリベットを、ワーク表面を有するワークにおいて、リベットドライバと、前記リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラと、前記コントローラを制御するように動作するマイクロプロセッサと、接触点を有するプランジャーと、前記接触点を押し当てて前記ワーク表面との接触を維持する負荷源と、アンビル面を有するアンビルと、前記ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知するように動作する第１のセンサとを含むシステムを用いて締結する方法に従って作られた固定リベットであって、前記方法は、
前記ワーク表面上に前記プランジャーを配置するステップと、
前記アンビル面が前記シャンク端部に接触するまで前記プランジャーを進めて前記負荷源を作動させるステップと、
前記リベットドライバを用いて前記リベットを打ち込むステップと、
前記第１のセンサを用いて、前記ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、入力信号を生成するステップと、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記入力信号を前記第１のセンサから受信し、前記距離が所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時を判定し、前記コントローラを駆動し、前記リベットドライバを無効化するステップとを備える、方法。
【請求項１００】
請求項９９に記載の複数の固定リベットであって、前記固定リベットの各々は、シャンクとシャンク端部とを有するリベットを、ワーク表面を有するワークにおいて、リベットドライバと、前記リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラと、前記コントローラを制御するように動作するマイクロプロセッサと、接触点を有するプランジャーと、前記接触点を押し当てて前記ワーク表面との接触を維持する負荷源と、アンビル面を有するアンビルと、前記ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知するように動作する第１のセンサと、第２のセンサとを含むシステムを用いて締結する方法に従って作られ、前記方法は、
前記ワーク表面上に前記プランジャーを配置し、前記アンビル面が前記シャンク端部に接触するまで負荷源に負荷を加えるよう動作する前記プランジャーに力を加えるステップと、
前記リベットドライバを用いて前記リベットを打ち込むステップと、
前記第１のセンサを用いて、前記ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、入力信号を生成し、前記第２のセンサを用いて、前記版ビルメンが最初に前記シャンク端部に接触した時に第２の信号を生成するステップと、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記第１および第２の入力信号を前記第１のセンサおよび前記第２のセンサから受信し、リベットサイズを判定し、and determining when 前記距離が所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時を判定し、前記コントローラを駆動し、前記リベットドライバを無効化するステップとを備える、方法。
【請求項１０１】
前記システムは第２のセンサをさらに備え、前記方法は、
前記第２のセンサを用いて、前記アンビル面が前記シャンク端部に最初に接触した時に第２の信号を生成するステップと、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面が最初に前記シャンク端部と接触したことを示す第２の出力信号を生成するステップとをさらに備える、請求項９９に記載の固定リベット。
【請求項１０２】
コンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピュータ実行可能命令は、コンピュータ上にロードされると、
前記リベット打ち込み段階時において、前記リベットを監視し、測定リベット固定高さが所望のリベットヘッド高さにほぼ等しくなる時を判定するステップと、
前記測定リベット固定高さが前記所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時、リベット打ちを停止し、前記リベット打ち込み段階を終了するステップとを含む方法を行なう、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１０３】
前記方法は、
前記アンビル面が前記リベットシャンク端部から分離されているかを判定するために前記リベットを監視するステップと、 
前記アンビル面が前記リベットシャンク端部から分離されている場合、リベット打ちを停止し、エラー状況を操作者に示すステップとをさらに備える、請求項１０２に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１０４】
コンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピュータ実行可能命令は、コンピュータ上にロードされると、
第１のアンビル面がリベットマニファクチャードヘッドに最初に接触した時を検知し、前記第１のアンビル面の操作者の準備が完了したことを示すステップと、
第２のアンビル面が前記リベットシャンク端部に最初に接触した時を検知し、前記リベットシャンクの突出長さをメモリに記憶するステップと、
所望のリベットヘッド高さを判定し、前記メモリに記憶し、前記第２のアンビル面の操作者の準備が整ったことを示すステップと、
任意でコントローラを駆動することによってリベットドライバを有効化し、リベット打ち込み段階を開始するステップと、
前記リベット打ち込み段階時において、前記リベットを監視し、測定リベット固定高さが前記所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時を判定するステップと、
前記測定リベット固定高さが前記所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時に、リベット打ちを停止し、前記リベット打ち込み段階を終了するステップとを含む方法を実行する、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１０５】
前記処理は、
前記リベット打ち込み段階時において、前記リベットを監視し、前記第１のアンビル面が前記リベットマニファクチャードヘッドから分離されているかどうかを判定するステップと、
前記リベット打ち込み段階時において、前記リベットを監視し、前記第２のアンビル面がリベットシャンク端部から分離されているかどうかを判定するステップと、
前記第１のアンビル面が前記リベットマニファクチャードヘッドから分離されている場合、または前記第２のアンビル面が前記リベットシャンク端部から切り離されている場合、リベット打ちを停止し、操作者に対してエラー状況を示すステップとをさらに含む、請求項１０４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本件出願は、２００９年４月１日に出願された米国特許出願第１２／３８４，３９２号の一部継続出願であり、その特許出願の開示内容は、本願明細書において全てが記載されているものとして、引用により援用される。
【０００２】
連邦政府によって委託された研究もしくは開発に関する宣誓
適用なし。
【０００３】
共同研究契約の当事者の名前
適用なし。
【０００４】
コンパクトディスクで提出された資料の引用による援用
適用なし。
【背景技術】
【０００５】
発明の背景
この発明は、リベットを締結するためのシステムおよび方法、ならびに／またはリベット固定サイクル時において各リベットの段階について操作者に伝達するために処理インジケータを使用するシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、フィードバック制御システムの一部として使用されるセンサに依存して、リアルタイムもしくはほぼリアルタイムでリベットのドリブンヘッド（アップセットヘッドまたはショップヘッドと呼ばれる場合もある）高さを測定することによってリベット固定公差を実現する一方、制御システムがリベットガンの動作を制御するとともに、リベット固定を行なう操作者に対してリベット打ち込みサイクルの段階を伝達する、システムおよび方法に関する。
【０００６】
リベット打ちにより、飛行機の外板と下部構造とを締結する強固かつ実用的な手段がもたらされる。１つのリベットを設置するコストは小さいが、飛行機製造において使用される多数のリベットを設置することは、飛行機の総コストにおいて大きな割合を占める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
まず、本開示の全体にわたって「公差」の用語が広く使用されることに留意すべきである。従来より、公差という用語は、サンプルの正規曲線配分におけるプラスまたはマイナスの許容範囲を意味し、好ましくは、正規曲線のピークは最適を表わし、サンプルの分布は、規格の上限および下限を有する狭い幅によって制限される。曲線は、標準偏差の尺度とともに使用され、標準偏差の尺度またはシグマ値によって欠陥が定量的に特徴づけられる。この開示において、公差の用語は、正規曲線の最適ピーク（またはピークに非常に近い、すなわち非常に厳しい公差）を表わす特定の値という場合もある。たとえば、「公差を満たすように一貫してリベットを固定することは難しい場合が多いが、最適公差に一貫してリベットを固定することは非常に難しい」。言い換えると、正確かつ高精度な大きなデータセットによって一貫して満たされた非常に厳しい公差もまた高いシグマ値を有する。
【０００８】
この発明は特殊なタイプのリベットに適用され得るが、明瞭化を目的として、この開示では、マニファクチャードヘッド（manufactured head）と、シャンクと、シャンク端部と、ドリブンヘッドとを含む、例示的な従来のソリッドシャンクリベット（solid-shank rivets）を例として使用する。ドリブンヘッドは、裏当て棒を用いてシャンクを裏当てしながらリベットガンもしくはリベットドライバを用いてリベットシャンクをアップセットすることによって形成される。シャンクは打ち込み中に実際に僅かに拡大し、これによってリベットがしっかりとドリル穴に嵌まり、シャンク端部が変形してドリブンヘッドを作り出す。締結された材料は、マニファクチャードヘッドとドリブンヘッドとの間に保持される。
【０００９】
ワークの両側へのアクセスが容易であるとき、リベットガンの操作者は、リベットの打ち込みと裏当て棒を用いたリベットの裏当てとを同時に行うことができる場合がある。しかしながら、ほとんどの場合において、リベットガンの操作者および裏当て棒の操作者もしくはバッカー（bucker）の両者は、ソリッドシャンクヘッドを打ち込むために共に作業しなければならない。リベットを打ち込むための従来の手順は以下のとおりである。（１）リベットガンの操作者は、空気リベットガンの打つ力を増減させるために空気圧および／または気流を制御するエアレギュレータを調整する。次に、（２）リベットガンの操作者はドリル穴にリベットを挿入し、リベット固定ツールのアンビル面をリベットに対して配置し、バッカーを待つ。次に、（３）バッカーは裏当て棒のアンビル面をリベットの反対側の端部において保持する。次に（４）リベットガンの操作者は、リベットを通してバッカーによって加えられる圧力を「感じる」べきである。最後に、（５）リベットガンの操作者は、トリガーを引くことによってリベットガンを始動させてリベットガンのブローの短いバーストを解放し、リベットが製造規格の所望の範囲または公差内で打ち込みまたは固定された時にリベットガンを停止させる。前方固定リベットは、固定ツールがマニファクチャードヘッドをハンマー打ちし、裏当て棒がリベットのシャンク端部を裏当てする場合に形成される。後方固定リベットは、固定ツールがリベットのシャンク端部をハンマー打ちし、裏当て棒がリベットのマニファクチャードヘッドを裏当てする場合に形成される。この開示の教示は、前方固定および後方固定の両方のリベット打ち込み方法に適用され、当業者は１つの方法の教示を適用して他方の方法を実現し得ることが理解される。
【００１０】
リベット固定処理の全体にわたって、リベットが軸方向に打ち込まれるように両方の操作者はツールをワークに対して垂直または直角に保持しなければならない。リベットガンの操作者は、バッカーまたはガンの操作者によって加えられる手の力、打ち込まれるリベットのサイズ、リベットガンの設計および気流もしくは圧力の設定、ならびにリベットガンおよび裏当て棒の質量などの変数に応じて必要となるリベットガンのバースト長またはブローを判定しなければならないことから、リベット固定処理の全体においては技術と経験の両方が必要である。これらの変数は、所望のリベット固定公差を実現するために必要なリベット打ち込み段階の長さを計時するために、リベットガンの操作者によって判断されなければならない。 
【００１１】
さらに、互いに対話するために、リベットガンの操作者およびバッカーは、従来よりタッピングコードを使用し、バッカーがリベットガンの操作者と対話することが可能となる。バッカーがリベットを１回タップすることは、リベットの打ち込みの開始または再開を意味する（再開は、リベットが打ち込まれていながら公差に達していない場合に必要となることが多い）。バッカーがリベットを２回タップすることは、終了または固定したリベットが十分に公差内にあることを意味する。バッカーがリベットを３回タップすることは、リベットが不適切に固定されており取り除かなければならないことを意味する（これは、通常、リベットが過剰に打ち込まれ、公差を実現するように修正できない場合に起こる）。言葉による対話が可能である場合、リベットガンの操作者の操作者は、通常、リベット打ちを開始する準備完了時に「準備完了」と知らせ、バッカーが裏当てを開始する準備が完了した時にバッカーが「準備完了」と知らせてくるのを待ち、これに続き、「良い」、「もっと打ち込んでください」、または「良くない」など、完全に固定されたリベットについての言葉による報告が行われる。
【００１２】
設計強度を実現するために、リベットのドリブンヘッドは許容可能な公差範囲内になければならない。リベットを検査するために、バッカーは、リベットが固定された後にドリブンヘッド高さまたはドリブンヘッド幅を測定器を使用して測定する場合がある。しかしながら、多くの場合に、時間を節約するために、バッカーはドリブンヘッドを目視のみで検査し、必要な公差を満たしているかを判定する。ヘッド高さが高すぎたままリベットが打ち込まれている場合、さらなる打ち込みが必要となる（リベット材料が加工硬化されていても、繰り返された打ち込み段階において打ち込まれるリベットのリベット保持強度は減少する場合が多い）。過剰に打ち込まれたリベットは取り除く必要があるが、これは非常に時間のかかる処理であり、多くの場合にワークを損傷し得て、場合によっては異なる固定公差を有する特大置換リベットを使用する必要がある。過剰に打ち込まれたリベットはワークを傷つける、または曲げてしまう場合が多く、コストのかかる再加工または修理不能な損傷を引き起こす場合がある。
【００１３】
背景技術は、米国特許第１，８０３，９６５号、第２，３５４，９１４号、第３，４７８，５６７号、第３，５５９，２６９号、第３，５７４，９１８号、第３，９３３，０２５号、第４，２１８，９１１号、第４，５６６，１８２号、第５，３９８，５３７号、第５，９５３，９５２号、第６，０１１，４８２号、第６，０８８，８９７号、第６，３５７，１０１号、第６，３６３，７６８号、第６，８２３，７０９号、および第７，３３１，２０５号によって特徴付けられ、これらの特許の開示内容は、本願明細書において全てが記載されているものとして、引用により援用される。 
【００１４】
上記の従来のリベットの打ち込み方法は長年にわたって有効であったが、一部の背景技術は、処理を向上させる試みに失敗している。背景技術の欠点を克服するリベット締結システムが必要であり、このようなリベット締結システムが本願明細書に開示されている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明の簡潔な概要 
本発明の目的は、リベットを締結するための手段および方法、ならびに／またはリベット固定サイクル時において各リベットの打ち込み段階について操作者に伝達するために処理インジケータを使用する手段および方法に関する。
【００１６】
本願明細書において使用される、以下の用語およびその変形は、そのような用語が使用される文脈において異なる意味が明確に意図されない限り、以下に規定される意味を有する。
【００１７】
本願明細書において使用される、「a」、「an」、および「the」および同様の指示語は、文脈において他に示されない限り、単一形および複数形の両方を含むものと解釈される。
【００１８】
「約（about）」および「およそ（approximately）」は、記載のパラメータもしくは測定値のプラスまたはマイナス１０％以内を意味し、好ましくはこのようなパラメータもしくは測定値のプラスまたはマイナス５％以内を意味する。パラメータもしくは測定値が参照されない場合、これらの用語は、当業者が判定し得るパラメータもしくは測定値の妥当な許容差が認められることを意味する。
【００１９】
「備える（comprise）」およびその用語の変形、たとえば、「comprising」および「comprises」、ならびに「有する（having）」および「含む（including）」は、他の付加物、構成部分、整数、またはステップを排除することを意図していない。
【００２０】
「デバウンス（debounce）」は、所定の時間（通常はミリ秒）内において複数のデジタルサインから１つのデジタルサインのみを識別する任意の種類のハードウェア装置またはソフトウェアを意味する。
【００２１】
「例示的な」、「例示の」、および「好ましい」は、「他の」を意味する。
「実質的に」は、所与の機器および条件に対して「同等」または「およそ同等」であることを意味する。
【００２２】
「所望のリベットヘッド高さ」は、「規格内のリベットヘッド高さ」（規格の上限と下限との間）を意味するが、規格よりも厳しい公差を有することもできる。
【００２３】
「スイッチング閾値」は、スイッチ動作が行われる、測定された相対位置、点、または場所を意味する。スイッチングは、ソフトウェアによって判定される高抵抗状態から低抵抗状態への可逆的な遷移またはそれと均等のものであり、相対位置は正確かつ高精度であることが好ましい。
【００２４】
「ループ回路」は、導電経路を意味する。回路における「メイク」または「ブレイク」を検知するためにマイクロプロセッサソフトウェアと結合される場合、センサが作られる。
【００２５】
「リベットドライバ」は、仕事エネルギーを加えてリベットシャンクを変形させるために使用される任意の機器を意味する。たとえば、リベットドライバは、手持ち手動リベットガン、またはロボットによって操作される打ち込みマシンを含む。「リベットガン」の用語は、「リベットドライバ」と置き換えられ得る。
【００２６】
「アンビル面」は、裏当て棒または固定ツールのアンビルのリベット衝撃面を意味する。
【００２７】
「最初に接触」は、アンビル面が最初にリベットのマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と接触する時、好ましくはリベット打ち込み段階の開始およびリベットドライバが使用可能となる直前を意味する。
【００２８】
「制御サブシステム」は、「コントローラ」を任意で含む制御システムの任意のサブセットを意味し、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ、またはデジタル論理装置のうち少なくとも１つから構成され得る。
【００２９】
「コントローラ」は、リレー、電界効果トランジスタ、トランジスタ、またはマイクロプロセッサから構成される任意のドライバ装置であり得る。ドライバ装置は、バルブなどの他の装置もしくは機器を動作または始動させるために使用される任意の中間装置もしくは機器であり得る。一部の場合において、「コントローラ」の用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ、または他のデジタル論理装置も意味し得る。
【００３０】
「視覚インジケータ」は、「視覚的に確認可能な通信信号」を意味し、「インジケータ」、「視覚信号」、「ライト」、または「発光ダイオード」の用語と同義であり得る。
【００３１】
「パワーレギュレータ」は、制御された、または特定の「パワーレベル」、「エネルギーレベル」、または「力レベル」を提供するものを意味する。空気パワー供給部の例の場合、パワーレギュレータは空気レギュレータである。
【００３２】
「弾力性部材」は「負荷源」を意味し、力印加システムまたは構成部品として理解され得て、たとえばばねである。
【００３３】
この開示において、複数のセンサが記載される。様々なセンサは、様々なタスクを行い、一部のセンサは複数のタスクを行い得る。開示をより良好に示すために、これらのセンサは、ここでは要約されており、例示の本発明の実施形態について説明する際により詳細に示される。
【００３４】
・第１のセンサ：第１のセンサは、好ましくは、アンビル面とワーク表面との間の距離が所望のリベット高さと実質的に一致する打ち込みリベットヘッド高さを表わす時を感知するために使用される。第１のセンサは、アナログまたはデジタルのいずれかであり得る。このセンサは、リベット打ちを停止する時を判定するために使用される。
【００３５】
・第２のセンサ：第２のセンサは、好ましくは、アンビル面がリベットマニファクチャードヘッドまたはリベットシャンク端部に接触する時を感知するために使用され、衝撃センサとして機能し得る。好ましくは、ループセンサが第２のセンサにおいて使用されるが、電流ソースセンサまたはタッチ静電容量センサなどの他のセンサのタイプが使用され得る。好ましくは、第２のセンサはデジタルである。このセンサは、起こり得る損傷事象条件、リベットドライバの衝撃、または突出リベットシャンク長さを測定するための信号の提供のうちの少なくとも１つを含む複数の判定目的のために使用される。
【００３６】
・第３のセンサ：第３のセンサは、好ましくは、アンビル面とワーク表面との間の距離が突出シャンク長さを表わす時を感知するために使用される。好ましくは、第３のセンサは、第２のセンサと共に動作し、第２のセンサからの信号は、アンビル面が最初にリベットシャンク端部と接触する時を示すために必要となる。第３のセンサは、好ましくはアナログであり、このため、第１のセンサとしても使用され得る。第３のセンサの目的は、アンビル面が最初にリベットシャンク端部と接触する時にリベット突出シャンク長さを感知することであり、通常はこの接触が起こった時を判定するために第２のセンサが必要となる。しかしながら、第２のセンサを使用せずに第３のセンサが記載の突出シャンク長さを測定することができる（後に記載）。
【００３７】
・第４のセンサ：第４のセンサは、好ましくは、スピンドル足部とワーク表面との接触を判定することによってツール位置合わせを感知するために使用される。好ましくは、ループセンサが第４のセンサにおいて使用されるが、電流源センサまたはタッチ静電容量センサなどの他のセンサのタイプが使用され得る。好ましくは、第４のセンサはデジタルである。通常、複数の第４のセンサがプランジャーの遠位端部に設けられ、スピンドル足部がワーク表面上に置かれる時を感知するように機能する。
【００３８】
本発明の好ましい実施形態の１つの目的は、形成リベットヘッドの高さをリベット打ち込み処理時に測定し、フィードバック制御処理を通じて、リベットヘッドが所望の設定公差を実現した時にリベットガンを無効化または停止することを目的とする。この実施形態において、自動制御処理により、両方の操作者がツールをワーク表面に対して直角に保持することに集中できるとともに、リベットの不十分な打ち込むまたは過度の打ち込みについて懸念する必要が無くなる。本発明の好ましい実施形態の他の目的は、リベットガンの操作者および裏当て操作者の両方がライトによってリベット打ち込み処理の段階について対話するための手段を提供することにあり、ライトはたとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）インジケータであって、少なくとも１つのＬＥＤが裏当て棒またはその付近に配置され、少なくとも１つのＬＥＤがリベットガンまたはその付近に配置される。１つ以上のスイッチのスイッチ状態を検知することにより、制御システムは、ＬＥＤインジケータライトを操作し、連続して操作者たちに対して信号を送り、リベット固定サイクルの連続的な段階の各々にガイドする。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態のさらなる目的は、制御システムを使用し、不要な場合にはリベットガンを無効化し、リベットガンの操作者およびバッカーの両方が、リベット固定サイクルのリベット打ち込み段階の準備完了を知らせる信号を送った場合（スイッチ状態を検知するマイクロプロセッサを介してＬＥＤライトによって）にのみリベットガンを有効化することにより、機体に対する偶発的な損傷を防止することにある。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態のさらなる目的は、リベット打ち込み段階においてリベットのドリブンヘッドの高さが最適なリベット固定公差を実現した時にスイッチ状態をトグル切り換えするように調整され得る微調整可能な裏当て棒を使用することにある。このスイッチング動作により、リベットガンが無効化され、リベット打ち処理が停止する。この実施形態において、好ましくは、リベット固定閾値を検知するために電気機械スイッチおよび／または光学フォトインタプリタスイッチが使用される。しかしながら、形成リベットヘッドの高さをリベット打ち込み段階において測定する他の手段が出願人によって想定されている。たとえば、代替的な実施形態において、リベット打ち込み段階では、ワーク表面の上方のリベットヘッドの高さについての連続的なアナログ測定が、直線型可変差動トランス（ＬＶＤＴ）センサを用いて実現され得る。この実施形態において、ＬＶＤＴセンサは、裏当てアンビル面とワークとの間の隙間または距離を同様に直接的または間接的に測定してドリブンリベットヘッドのリベットヘッド高さを判定することにより、形成リベットヘッドの高さを連続的に測定する。非接触センサを含む実施形態も想定され、少なくとも１つの誘導性、容量性、および／または光学技術が含まれ得る。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態のさらに他の目的は、品質保証および品質管理の検証目的のためにリベットが固定された後に、測定されたリベットヘッド高さのデータロギングをマイクロプロセッサメモリにおいて行なうことにある。本発明の好ましい実施形態のさらに他の目的は、開示されたプランジャー機構を使用し、リベット固定処理時にワーク表面に対して圧縮ばねの力を加えることによって、接合されたワークのピースを押すことにある。加えて、この発明のこの好ましい実施形態におけるプランジャー機構は、リベットヘッドのまわりに囲い部も形成し、リベット打ち込み段階において、形成リベットヘッドから裏当てツールが滑り落ちることを防止するように機能する。これにより、裏当て棒によって裏当てされておらず機体または下部ワークへの損傷を引き起こす、リベットに対するリベットガンの打撃についての損傷事象の条件または機会が減少する。さらに、プランジャー機構は、リベット打ち込みサイクルにおいてワークに対して同一面上となるようにプランジャーのスピンドル足部を保持することにより、ワークに対する裏当てツールの直角位置決めをバッカーが維持できるよう補助も行う。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態のさらに他の目的は、固定リベットの質、操作者のリベット固定能力、特定のリベット打ちプロジェクトの完了にかかる時間、および特定のリベット打ちジョブを完了するための予定時間のうち少なくとも１つのログを取ることにある。
【００４３】
上述したように、本発明の好ましい実施形態により、不十分なリベットの打ち込みが無くなり、その結果として複数の打ち込みセッションが防止される。本発明の好ましい実施形態のさらに他の目的は、固定リベット材料の強度を最大化することにある。リベット打ち込み段階において、リベットシャンクは塑性変形する。シャンク端部は、ドリブンヘッドとなり、マッシュルーム形状に成形され、シャンクは同時に拡大する。ガンの力が低すぎる場合、リベットを固定するために過剰なリベットガンのブローまたは衝撃が必要となる。これにより、リベット材料に疲労または加工硬化が起こり、リベットの材料強度が減少することとなり、リベット保持強度が減少する。理想的には、最高のリベット特性を実現するために、リベットは最小限の数の衝撃で固定されるべきであるが、操作者が同時にワーク表面に対して直角なツールの位置合わせを維持しながら過剰なリベットガンの力を制御することは難しい。このため、この実施形態において、制御システムは、リベットを固定するために、衝撃の数および／または打ち込み段階の時間に基づき、がんに対して供給される最適な空気流および／または空気圧についてのフィードバックを提供する。言い換えると、フィードバックシステムは、操作者がツールを制御する限界についての許容範囲内で衝撃の力を保ちながらリベットガンの衝撃力を増加させるべきか減少させるべきかを判定する。リベット固定時間間隔についての測定は、リベット打ち込み段階が開始された時に始まり、ドリブンヘッドが最適な公差を実現した時（測定閾値に到達した時）に端部する。好ましくは、衝撃の数は、コンピュータまたはマイクロプロセッサによる瞬間的なブレイクまたは回路におけるスイッチングによって検知される、裏当て棒とリベットとの接触からの信号をデバウンスするためにデジタルサインを評価することによってカウントされる。代替的に、リベット打ち込み段階の衝撃をカウントするために、リベットガン、裏当て棒、または給気路に取り付けられる加速度計または他の衝撃センサが使用され得る。このため、加速度計または信号デバウンサのいずれかが衝撃センサとして機能し得る。リベット固定時間は、マイクロプロセッサによる打ち込み段階時間の測定である。そして、制御システムは、流れまたは圧力の変化を介して衝撃力を増加または減少させるよう操作者に対して示す、または代替的にエアレギュレータの設定またはリベットガンの他の設定を制御することによってこの調節を自動的に行う。リベットガンの操作者に対して推奨する空気圧レギュレータの設定変更を通知するために、ＬＥＤ、ＬＥＤライト棒、または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの任意のタイプの伝達が使用され得る。 
【００４４】
本発明の代替的な実施形態において、操作者は、打ち込まれるリベットのサイズおよび接合されたシース材料の合計厚さなどのマイクロプロセッサ入力を、キーパッドなどの任意のタイプの入力装置を介して、マイクロプロセッサのメモリに提供する。これにより、最も高い強度のリベット作るためにジョブに必要となる最適な衝撃の数がマイクロプロセッサによって判定され、形成リベットヘッド高さについての最適公差閾値も判定される（アナログセンサが採用される場合）。リベットサイズの判定は、リベットが穴に挿入された後に突出シャンク長さを測定することによっても実現され得る。当業者は、打ち込みリベットヘッドについてのリアルタイムまたはほぼリアルタイムの測定と結合された、本願明細書において開示される制御手法は、リベットファスナーの強度および耐久性を最大化するために応力ひずみ曲線上の特定の位置においてソリッドシャンクリベットを固定するためにも使用され得る。さらに、リアルタイムフィードバック制御に結合された正確かつ高精度な測定システムを本発明に組み込むことにより、任意の所望のリベット固定目的のための「理想的」または非常に低い標準偏差（「シックスシグマ」にある、これに近い、またはこれより良い）が可能である。さらに、固定リベット製本をより高精度に制御するために、より高いリベット固定公差（高い標準偏差）が望まれる。非常に高い公差レベルを実現するには、フィードバックおよび／またはフィードフォワード制御法が伴い得る。
【００４５】
例示の実施形態において、本発明は、リベットガンの操作者とバッカーとの対話手段を提供し、加えてリベットガン動作のフィードバック制御を提供するために、電子回路、マイクロプロセッサ、ソフトウェアコード、センサ、スイッチ、専用の裏当て棒もしくは固定ツール機器、および光（ＬＥＤなど）を含む。実施形態において、リベット打ちサイクルの段階を識別して操作者に伝達するために、いくつかのスイッチおよびＬＥＤが使用される。他のスイッチは、特定の高さおよび幅にリベットが固定された時を検知し、リベットガンを無効化することによってリベット打ちサイクルを端部する。本願明細書において開示されたソフトウェアによって動作するマイクロプロセッサは、好ましくは、スイッチ状態を読み取り、状態ＬＥＤ光インジケータによってリベット打ち込み処理をシーケンス化し（シーケンス化されたリベット打ち込み段階を操作者に伝達すする）、リベットガンを有効化および無効化することにより、リベット固定処理を制御する。回路は、好ましくは、リベットガンの付近に位置する回路基板から裏当て棒システムへ延在する多重導体ケーブルを含み、通信および制御を提供するように機能する。しかしながら、代替的な実施形態において、このケーブルは、無線周波数（ＲＦ）信号、赤外線、または他の無線手段と置き換えられる。一部の実施形態において、裏当て棒システムは、好ましくは、リベットの所望のドリブンヘッド高さに一致するように操作者が設定する微調整可能ギャップ高さ設定を有する。リベット打ち込み処理時においてこの寸法が実現されると、スイッチが切り換えられ、電気機械的にリベットガンが無効化されることによってサイクルが端部する。リベットガンは、好ましくは、リベットガンへの空気力を制御するソレノイドまたはガン動作の電気機械的制御ののうち少なくとも１つを含む電気機械的手段によって有効化および無効化される。代替的に、微調整可能な ギャップ高さ設定能力を有する代わりに、複数のツールが設けられ、各ツールは、対応する特定のリベットサイズを設定するように設計された、特定の事前に較正されたリベット高さを有する。センサはデジタルまたはアナログであり得る。 
【００４６】
他の例示の実施形態において、本発明は、ワークにおいてリベットを固定するための方法であって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを含み、前記方法は、リベットガンのリベット固定ツールがリベットマニファクチャードヘッドに配置された時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が整っていることを裏当て棒の操作者に示すステップと、裏当て棒がシャンク端部に配置された時を感知し、前記裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が整っていることを前記リベットガンの操作者に示すステップと、ドリブンリベットヘッドを形成するために、前記リベット固定ツールを用いてシャンクを前記裏当て棒に対して押し当てることにより、シャンクを打ち込むステップと、前記ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しくなった時を感知し、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを前記裏当て棒の操作者および前記リベットガンの操作者に示すステップと、前記ドリブンリベット高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しくなった時に打ち込みを停止するステップとを含む。本発明の一形態において、前記リベットガンは空気リベットガンであり、その動作はソレノイドバルブによって制御され、前記方法はさらに、前記リベットガンを空気供給源から動作的に分離してリベット打ちを止めるために、前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しくなった時に第１に前記ソレノイドバルブを始動させるステップと、前記リベットガンの操作者および前記裏当て棒の操作者の両方においてリベット打ちを開始する準備が完了した時に前記リベットガンを前記空気供給源に動作的に結合するために、第２に前記ソレノイドバルブを始動させるステップとを含む。前記リベットガンは、空気リベットガンであり得て、その動作は、（たとえば、通常開いた）ソレノイドバルブによって制御され、前記方法はさらに、前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の固定リベット高さに実質的に等しい時に前記ソレノイドバルブを閉じるステップを含む。当業者は、代わりに通常閉じられたソレノイドバルブが使用され得ることを理解する。 
【００４７】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するためのシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、シャンク端部を有するシャンクとを含み、前記システムは、リベットマニファクチャードヘッド上にリベット固定ツールが配置された時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す手段と、前記シャンク端部上に裏当て棒が配置された時を感知し、前記裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示す手段と、ドリブンリベットヘッドを形成するために、前記リベット固定ツールを用いてシャンクを前記裏当て棒に対して押し当てることによってリベットを打ち込む手段と、前記ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知し、前記裏当て棒の操作者および前記リベットガンの操作者の両方に対し、前記所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示す手段と、前記ドリブンリベット高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットの打ち込みを停止する手段とを含む。好ましくは、前記打ち込む手段は、ソレノイドバルブによって制御される空気リベットガンであり、前記システムはさらに、前記ガンを前記空気供給源から分離するために、前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記ソレノイドバルブを始動する手段を含む。 
【００４８】
さらに他の好ましい実施形態において、本発明は、リベットヘッドを形成するための裏当て棒であり、前記裏当て棒は、キャップと、シリンダーステムが内部へ突出するキャビティとを有するハウジングを含み、前記シリンダーステムは遠位肩部を有し、前記裏当て棒はさらに、前記キャビティ内に摺動可能に取り付けられるプランジャーを含み、前記キャビティにおいて、前記プランジャーは、前記シリンダーステム上に取り付けられるプランジャーステムを含み、前記プランジャーステムは、プランジャー肩部と近位肩部とを有し、前記裏当て棒はさらに、前記プランジャーステム内に配置され、前記遠位肩部上に置かれる第１の端部と、前記近位肩部上に置かれる第２の端部とを有する、圧縮ばねと、前記プランジャー内に摺動可能に取り付けられるハンマーを含み、前記ハンマーは、一方の端部にアンビル面を有し、他方の端部において前記ハウジングに固定して取り付けられる。好ましくは、裏当て棒はさらに、前記キャビティ内および前記プランジャーステムの周囲に配置される移動ナットを含み、前記移動ナットは、微調整可能なジャッキねじアセンブリによって前記アンビル面に対して所定位置で保持され、裏当て棒はさらに、スイッチを備え、スイッチは、前記移動ナットに取り付けられ、前記スイッチに対する前記プランジャー肩部の位置が、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示す時にその状態を変化させる（たとえば、開く、または閉じる）ように動作する。好ましくは、裏当て棒はさらに、電源と前記所望の固定リベットヘッド高さが実現された時を検知する手段との間に前記スイッチを接続するワイヤーを含む。好ましくは、裏当て棒はさらに、前記キャップに取り付けられるとともに前記キャビティ内に配置され、前記移動ナットを通過する伝導ポストを含み、前記伝導ポストは、前記アンビル面と電気連通し、裏当て棒はさらに、前記ハウジングの外部に取り付けられる裏当て棒インジケータライトと、前記アンビル面がリベットシャンクに接触した時を検知する手段に前記伝導ポストを接続する第１のワイヤーと、前記裏当て棒インジケータライトをアースに接続する第２のワイヤーとを含み、前記裏当て棒インジケータライトは、前記リベットガンの操作者および裏当て棒の操作者の両方がリベット打ちを開始する準備が完了した時に点灯するよう動作する。好ましくは、前記プランジャーは、前記裏当て棒の使用時に前記リベットヘッドを囲う囲い部をさらに含む。好ましい実施形態において、アンビル面が形成リベットヘッドから遠く離れて裏当てされることから外される囲い部は、アンビル面を通過してさらに囲い部を延在させ、バッカーが準備が完了したことを示すためにより大きな圧縮力を加えることを要求することによって修正可能である。好ましくは、前記プランジャーは、前記ハンマーを通って前記アンビル面を超えて延在するスピンドル足部をさらに含む。 
【００４９】
さらなる例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンクとを有し、前記リベットは、前記ワークと伝導連通しており、前記システムは、第１の電力源とバッカー準備完了インジケータライトとを有する回路サブアセンブリを含み、前記回路サブアセンブリは前記ワークと伝導連通しており、前記システムはさらに、リベット固定ツールが設けられたリベットガンを含み、前記リベットツールは、前記回路アセンブリと伝導連通し、第２の電力源を有し、前記システムはさらに、裏当て棒システムを含み、前記裏当て棒システムは、前記回路サブアセンブリと伝導連通するリベットガンの操作者準備完了インジケータライトを有し、前記リベット固定ツールは、前記リベットマニュファクチャードヘッドと接触して配置された時に前記リベットマニファクチャードヘッドに第１の電圧を加えるように動作する。好ましくは、システムはさらに、前記リベットガンから前記第２の電力源を隔離することが可能なスイッチを含む。好ましくは、システムはさらに、リベット打ち込みに関連するデータを取得および処理するマイクロプロセッサを含む裏当て棒制御システムと、パワーサブシステム、センサアレイサブシステムと、制御および通信サブシステムとを含む。好ましくは、前記パワーサブシステムは、二次電池および／または外部電源と、パワーレギュレータとを含む。好ましくは、前記センサアレイサブシステムは、複数の裏当て棒センサと、複数のリベットガンセンサとを含む。好ましくは、前記制御および通信サブシステムは、コントローラを有する空気ソレノイドと、複数の通信インジケータと、通信ポートと、グラフィカルユーザインターフェイスと、キーパッドとを含む。
【００５０】
さらに他の例示の実施形態のにおいて、本発明は、リベットガンおよび裏当て棒を用いてリベットをワークに固定するシステムを制御する方法であって、前記方法は、システムを初期化するステップと、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示す第２のセンサからの第２の信号の受け取りを待つステップと、前記第１の信号を受け取った時に、リベットガンの操作者インジケータライトおよび裏当て棒の操作者インジケータライトを点灯させるステップと、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示す他の第２のセンサからの他の第２の信号の受け取りを待つステップと、前記第２の信号を受け取った時に、前記リベットガンの操作者インジケータライトおよび前記裏当て棒の操作者インジケータライトを点滅させるステップと、第１のユーザが選択可能な時間遅れを任意で開始するステップと、前記リベットガンを空気供給源に結合するソレノイドを指導することによって前記リベットガンの動作を可能にするステップと、リベット固定動作を開始するステップと、前記リベット固定動作が開始されたことを感知し、そしてタイマーを開始し、リベットガンからの衝撃ブローの数をカウントし、リベットヘッド高さ閾値検知信号の受け取りを待つステップと、前記リベットヘッド高さ閾値検知信号を受け取った時に、リベットガンを停止し、前記タイマーを停止し、前記インジケータライトをオフし、第２のユーザが選択可能な時間遅れを任意で開始するステップとを含む。好ましくは、方法はさらに、リベットの強度を判定するステップと、推奨されるリベットガンエアレギュレータの設定を表示するステップと、固定リベットヘッド高さのログを取るステップとを含む。
【００５１】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットヘッドを形成する裏当て棒であって、前記裏当て棒は、キャビティを有するとともにハウジング肩部を含むハウジングと、前記キャビティ内に摺動可能に取り付けられ、前記ハウジング肩部によって前記キャビティ内に保持されるプランジャーとを含み、前記プランジャーは、近位肩部を有するプランジャーステムを含み、前記裏当て棒はさらに、前記近位肩部に取り付けられるキャップねじと、前記プランジャー内に摺動可能に取り付けられるハンマーとを含み、前記ハンマーは、一方の端部にアンビル面を有し、他方の端部にキャップを有し、前記裏当て棒はさらに、前記キャビティ内に配置され、前記キャップ上に置かれる第１の端部と前記近位肩部上に置かれる第２の端部とを有する圧縮ばねを含む。好ましくは、裏当て棒はさらに、前記キャビティ内の前記ハウジング上に取り付けられる光電スイッチを含み、前記光電スイッチは、前記キャップねじが前記光電スイッチによって検知された時に状態を始動またはトグルで切り換えるように動作する。
【００５２】
他の例示の実施形態において、本発明は後方リベット打ちシステムであって、前記後方リベット打ちシステムは、近位肩部を含み、キャビティを有するプランジャーと、前記キャビティ内を摺動可能に移動可能な内部カラーと、前記キャビティおよび前記内部カラーを通って延在する固定ツールステムを有するリベット固定ツールとを含み、前記リベット固定ツールは、アンビル面を有する一方の端部と、リベットガンに取り付け可能な他方の端部とを有し、固定ツールステムは前記内部カラーに固定され、前記後方リベット打ちシステムはさらに、前記内部カラー上に置かれる第１の端部と、前記近位肩部上に置かれる第２の端部とを有する圧縮ばねと、前記ステムに取り付け可能な外部カラーと、前記プランジャーに取り付けられ、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを前記スイッチに対する前記外部カラーの位置が示す時、または（代替的には）リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを前記スイッチが示す時に、状態を始動またはトグルで切り換えるように動作するスイッチとを含む。 
【００５３】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、ワークのリベットにリベットヘッドを形成する裏当て棒であり、前記裏当て棒は、キーまたは軸方向に位置決めされたタブが設けられた内表面を有するキャビティを有するハウジングと、前記ハウジングに埋め込まれる第１の埋め込みスイッチと、前記キャビティ内に摺動可能に取り付けられるプランジャーとを備え、前記プランジャーは、外部ねじ切り部と、近位肩部と、カラーと、囲い部とを有するプランジャーステムを含み、前記裏当て棒はさらに、前記プランジャー上の前記外部ねじ切りと係合するように動作する内部ねじ切りを有する移動ナットを含み、前記移動ナットは、前記移動ナットの軸方向に摺動可能な移動を実現するために、前記キーまたは軸方向に位置決めされたタブと係合するように動作する溝を有し、前記裏当て棒はさらに、前記プランジャー内に一部が取り付けられるハンマーを含み、前記ハンマーは、一方の端部にアンビル面を有し、他方の端部にキャップを有し、前記裏当て棒はさらに、前記キャビティ内に取り付けられるスイッチハウジングカラーと、前記スイッチハウジングカラーに取り付けられる第２の埋め込みスイッチと、前記キャビティ内に配置され、前記スイッチングハウジングカラー上に置かれる第１の端部と、前記近位肩部上に置かれる第２の端部とを有する圧縮ばねとを含み、前記第１の埋め込みスイッチは、前記プランジャーの前記カラーが前記ハウジングに対して軸方向で情報に移動した時に、スイッチ状態をトグルで切り換えるように動作し、前記第２の埋め込みスイッチは、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを前記スイッチに対する前記移動ナットの位置が示す時に、状態をトグルで切り換えるように動作する。好ましくは、裏当て棒はさらに、前記囲い部まわりで約１２０度の間隔を置いて配置された３つの導電接触点と、前記３つの導電接触点のいずれが前記ワーク上に置かれているかを検知するように動作するマイクロプロセッサに前記導電接触点の各々を接続するワイヤーとを含む。好ましくは、裏当て棒はさらに、前記囲い部まわりで約１２０度の間隔を置いて配置された３つのインジケータライトを含み、前記３つのインジケータライトのうちの任意の数が、前記マイクロプロセッサの命令に従って点灯するように動作する。好ましくは、裏当て棒はさらに、前記囲い部まわりで約１２０度の間隔を置いて配置された３つの導電接触点と、前記３つの導電接触点のうちのいずれが前記ワーク上に置かれているかを検知するように動作するマイクロプロセッサに前記導電接触点の各々を接続するワイヤーとを含む。好ましくは、裏当て棒はさらに、前記囲い部まわりで約１２０度の間隔を置いて配置された３つのインジケータライトを含み、前記３つのインジケータライトのうちの任意の数が、前記マイクロプロセッサの命令に従って点灯するように動作する。 
【００５４】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有し、前記システムは、ソレノイドバルブを通過しなければならない加圧流体によってエネルギーが与えられるリベット固定ツールを有するリベットガンを含み、前記ソレノイドバルブは、前記加圧流体が前記ソレノイドバルブに入る際に通る第１のポートと、前記リベットガンに到達するために前記加圧流体が通らなければならない第２のポートとを有し、前記システムはさらに、接触部を有する増大した裏当て棒と、直列に接続された第１のワークと、第１のインジケータライトと、前記リベット固定ツールとを含む第１の通常開かれた電気回路内に配置された第１の直流源とを含み、前記第１の直流源は、前記リベット固定ツールが前記リベットマニファクチャードヘッドと接触して配置された時に前記第１のインジケータライトを点灯するように動作し、裏当て棒はさらに、直列に接続された第２のワークと、第２のインジケータライトと、前記増大した裏当て棒とを含む第２の通常開かれた電気回路内に配置された第２の直流源を含み、前記第２の通常開かれた電気回路は、リレーにも接続され、前記第２の直流源は、前記増大した裏当て棒が前記リベットシャンクに接触して配置された時に前記第２のインジケータライトを点灯するちょうに動作し、裏当て棒はさらに、直列に接続された前記第２のワークと、前記リレーと、前記接触部とを含む第３の通常開かれた電気回路内に配置された第３の直流源を含み、前記第３の直流源は、リベット打ちサイクル時において前記接触部が前記第２のワークと接触した時に前記リレーを始動するように動作し（動作的に、この回路は、ドリブンリベット高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時に形成される）、裏当て棒はさらに、前記リレーと前記ソレノイドバルブとを含む第４の通常開かれた電気回路内に配置された第４の直流源を含み、前記第４の直流源は、前記リレーが始動された時に前記ソレノイドバルブの前記第１のポートを閉じるように動作する。好ましくは、前記ソレノイドバルブは、周囲雰囲気に接続された第３のポートを含む３ポート電磁弁を含み、前記第４の直流源は、前記リレーが始動した時に、前記ソレノイドバルブの第１のポートを閉じ、第２のポートおよび前記第３のポートを開くように動作し、前記リベットガンからの背圧をリベットガンから前記周囲雰囲気へ排出させる。
【００５５】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットガンの操作者によって操作されるリベットガンおよび裏当て棒の操作者によって操作される裏当て棒を用いてリベットをワークに固定するシステムを制御する方法であって、前記方法は、システム構成部分を初期化し、リベットガンを無効化するステップと、システム試験を行うステップとを含み、システム試験を行うステップは、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したか否かを検知することと、裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了したか否かを検知することと、システムエラーについて監視することとを含み、方法はさらに、システムＬＥＤをオンするステップを含み、システムＬＥＤをオンするステップは、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示すために裏当て棒の操作者のＬＥＤをオンするステップと、裏当て棒の操作者のＬＥＤがオンになったことを確認するためにリベットガンの操作者のＬＥＤをオンにするステップとを含み、方法はさらに、裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了したことを検知してリベットガンを有効化し、裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了したことを両方の操作者に示すために前記ＬＥＤを点滅させ、前記システムエラーおよび較正要求についてシステムの監視を続け、所望の固定リベットヘッド高さが実現された時にリベットガンを無効化するステップと、前記システムエラーのうちの１つが検知された場合に、リベット打ちを停止し、エラー状況について操作者に通知するステップと、較正要求を受け取った場合に、前記操作者のうち少なくとも一方にシステムを較正させるステップと、システムをリセットするステップとを含む。好ましくは、前記システム試験を行うステップはさらに、リベットヘッド高さ検出センサが作動しているか否かを判定することと、リベットガンの操作者がリベットをセットして取り外したか否かを判定することと、バッカーがリベットから裏当て棒を外したか否かを判定することと、操作者の一方または代替的にシステムによって較正モードが要求されたか否かを判定することと、リベット打ち込みサイクルの終了後、エラー管理サブルーチンの動作の後、または較正管理サブルーチンの動作の後に、少なくとも一方の操作者またはシステムによってシステムリセットが要求されたか否かを検知することとを含む。好ましくは、方法はさらに、所定数のリベットを固定するためにシステムが使用された後に、打ち込まれたリベットの数をカウントし、自動較正チェックを起動するステップを含む。好ましくは、方法はさらに、リベットを固定するために要した衝撃の数をカウントする、および／または各リベットの固定時間を測定するステップを含む。
【００５６】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有し、前記システムは、第１のワークに対して配線された第１の回路サブアセンブリに対して配線されたリベット固定ツールを有するリベットガンを含み、前記リベット固定ツールは、リベットマニファクチャードヘッド上に配置された時に第１の信号を生成するように動作し、前記システムはさらに、前記第１の回路サブアセンブリと無線周波数通信する、または前記第１の回路サブアセンブリと無線周波数通信する第３の回路サブアセンブリと無線周波数通信する第２の回路サブアセンブリに対して配線または一体化される裏当て棒を含み、前記裏当て棒は、リベットシャンク上に配置された時に第２の信号を生成するように動作し、リベットが固定された時に第３の信号を生成するように動作し、前記システムはさらに、前記第１の回路サブアセンブリと無線周波数通信する、または前記第１の回路サブアセンブリと無線周波数通信する第３の回路サブアセンブリと無線周波数通信する第４の回路サブアセンブリに対して配線されたソレノイドバルブを含み、前記ソレノイドバルブは、前記リベットガンを有効化および無効化するように動作し、前記システムはさらに、前記第１の回路サブアセンブリおよび前記第２の回路サブアセンブリと無線周波数通信する、または前記第１の回路サブアセンブリおよび前記第２の回路サブアセンブリと無線周波数通信する第３の回路サブアセンブリと無線周波数通信する第５の回路サブアセンブリに対して配線されるマイクロプロセッサまたはデータロガーを含み、前記マイクロプロセッサまたはデータロガーは、生産性を監視するように動作する。好ましくは、システムはさらに、前記第１の回路サブアセンブリ、前記第２の回路サブアセンブリ、前記第３の回路サブアセンブリ、前記第４の回路サブアセンブリ、および前記第５の回路サブアセンブリのうちの少なくとも１つと無線周波数通信する第６の回路サブアセンブリに対して配線された圧力レギュレータを含み、前記圧力レギュレータは、前記ソレノイドバルブ、および前記リベットガンに加えられる圧力を制御するように動作する。当業者は、この機能を達成するために任意の無線通信の手段が使用され得ることを理解する。 
【００５７】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定する方法であって、前記方法は、前記ワークに対する所望のリベットヘッド高さに等しい厚さを有するセンサパッドを取り付けるステップと、高さを有する前記ドリブンリベットヘッドを作るために、リベットガンを用いて裏当て棒に対して前記リベットシャンクを押し当てることによって、リベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有するリベットを打ち込むステップと、前記高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しいか否かを判定するステップと、前記高さが前記所望のリベットヘッド高さに等しい場合に前記リベットの打ち込みを停止するステップとを含む。好ましくは、前記裏当て棒はバッカーによって保持され、前記リベットガンはリベットガンの操作者によって保持され、前記方法はさらに、前記打ち込みステップの前に、前記リベットガンが前記リベットマニファクチャードヘッドに接触した時にリベットガンの操作者準備完了信号を前記バッカーに送信し、前記リベットガンの操作者の準備が完了したことを前記バッカーに示すステップと、前記裏当て棒が前記リベットシャンクに接触した時を感知した後にバッカー準備完了信号を前記リベットガンの操作者に送信し、前記バッカーの準備が完了したことを前記リベットガンの操作者に示すステップとを含む。好ましくは、前記方法はさらに、前記停止ステップ（上に記載）の前に、前記裏当て棒が前記センサパッドに接触した時にリベット打ちサイクル終了信号を前記リベットガンの操作者に送信するステップを含む。好ましくは、前記方法はさらに、前記リベットガンの操作者準備完了信号が送信された後、および前記バッカー準備完了信号が送信される前に前記ワークに力を加えるステップを含む。好ましくは、前記リベットシャンクへの前記裏当て棒の接触は、前記ワークに力を加えるばね搭載プランジャーをバッカーが圧縮することによって達成される。 
【００５８】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記システムは、高さを有する前記ドリブンリベットヘッドを作るために、リベットガンを用いてリベットシャンクを裏当て棒に対して押し当てることによってリベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有するリベットを打ち込む手段と、前記高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しいか否かを判定する手段と、前記高さが前記所望のリベットヘッド高さに等しい時に前記リベットの打ち込みを停止する手段とを含む。
【００５９】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定する方法であって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記方法は、リベットガンのリベット固定ツールが前記リベットと電気連通して配置された時を感知し、前記リベット固定ツールの準備が完了したことを示すステップと、裏当て棒が前記リベットと電気連通して配置された時を感知し、前記裏当て棒の準備が完了したことを示すステップと、ドリブンリベットヘッドを形成するために、前記リベット固定ツールを用いてシャンクを前記裏当て棒に対して押し当てることによってリベットを打ち込むステップと、前記ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定し、前記所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示すステップと、前記リベットの打ち込みを停止するステップとを含む。好ましくは、前記感知するステップおよび／または判定するステップは、電気回路を完結させるステップを含む。好ましくは、前記示すステップは、ライトをオンまたはオフするステップ、および／またはライトを点滅させるステップを含む。好ましくは、前記判定するステップは、前記リベットガンを無効化するステップをさらに含む。好ましくは、前記無効化するステップは、前記リベットガンを前記圧縮空気から分離するために、圧縮空気線上のソレノイドバルブを圧縮空気源から前記リベットガンへ駆動させるステップを含む。好ましくは、前記打ち込むステップは、アンビル面をシャンクに対して押し当てると同時に肩部および基部を有するプランジャーをワークに対して押し、前記ドリブンリベットヘッドが形成されるにつれて前記アンビル面を前記基部に向けて動かすステップを含む。好ましくは、前記押し当てるステップは、前記アンビル面が前記シャンクに対して押し当てられた時に前記基部を前記ワークに対して押し当てるばねを圧縮するステップを含む。好ましくは、前記判定するステップ（上に記載）は、前記アンビル面の少なくとも一部を含む面から、前記肩部または前記基部が選択された距離だけ移動した時を感知するステップを含む。好ましくは、前記示すステップのうちの１つ以上は、無線周波数通信を含む。好ましくは、方法はさらに、前記裏当て棒と前記リベットシャンクとの間の接触を監視し、打ち込みステップ時のハンマーによるブローの数をカウントするステップを含む。 
【００６０】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定する方法であって、前記リベットはリベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記方法は、リベットガンのリベット固定ツールが前記リベットと電気連通して配置された時を感知し、前記リベット固定ツールの準備が完了したことを示すステップと、裏当て棒が前記リベットと電気連通して配置された時を感知し、前記裏当て棒の準備が完了したことを示すステップと、ドリブンリベットヘッドを固定するために、前記リベット固定ツールを用いて前記シャンクを前記裏当て棒に対して押し当てることによってリベットを打ち込むステップと、前記ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定し、前記所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示すステップと、前記リベットの打ち込みを停止するステップとを含む。 
【００６１】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記システムは、リベットガンのリベット固定ツールが前記リベットと電気連通して配置された時を感知し、前記リベット固定ツールの準備が完了したことを示す手段と、裏当て棒が前記リベットと電気連通して配置された時を感知し、前記裏当て棒の準備が完了したことを示す手段と、ドリブンリベットヘッドを形成するために、前記リベット固定ツールを用いて前記シャンクを前記裏当て棒に対して押し当てることによって前記リベットを打ち込む手段と、前記ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに等しい時を判定し、前記所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示す手段と、リベットの打ち込みを停止する手段とを含む。 
【００６２】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットガン固定ツールがマニファクチャードヘッドに接触した時、および裏当て棒ツールのアンビル面がリベットシャンクに接触した時を判定するシステムであって、前記システムは、前記リベットガン固定ツールが前記マニファクチャードヘッドに接触した時、ならびに前記リベットガン固定ツールおよび／または前記裏当て棒ツールに組み込まれたリベットシャンクに前記裏当て棒ツールの前記アンビル面が接触した時を判定する手段と、操作者前記リベットガン固定ツールが前記マニファクチャードヘッドに接触した時、および裏当て棒ツールのアンビル面がリベットシャンクに接触した時を操作者に通知する手段とを含む。
【００６３】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、前記ワークはワーク表面を有し、前記リベットは、マニファクチャードヘッドと、シャンクと、シャンク端部とを有し、前記シャンクおよびシャンク端部はわずかに前記ワーク表面から突出し、前記システムは、アンビル面を有するアンビルと、前記アンビルと摺動可能に係合するプランジャーとを含み、前記プランジャーは遠位端部を有し、前記遠位端部は、前記アンビル面をわずかに超えて延在し、前記システムはさらに、ワーク表面との接触を維持するために前記プランジャーの遠位端部を前記アンビル面に対してわずかに前進させるように動作する負荷源と、ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、前記距離に関連する第１の入力信号を生成するように動作する第１のセンサと、コントローラを含む制御サブシステムとを含み、前記コントローラサブシステムは、リベットドライバを有効化および無効化するように動作し、前記第１の入力信号を前記第１のセンサから受け取り、出力信号を前記コントローラに送信し、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化する。他の実施形態において、システムはさらに、前記アンビル面が最初にシャンク端部に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサと、前記距離を感知し、前記距離に関連するとともに前記最初の接触時に前記ワーク表面からわずかに突出するシャンクの長さを表わす第３の入力信号を生成するように動作する第３のセンサとを含み、前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号および前記第３の入力信号を受信し、前記距離を記憶し、前記所望のリベットヘッド高さを判定し、前記所望のリベットヘッド高さを記憶するように動作可能である。他の実施形態において、システムはさらに、前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触した時に第３の入力信号を生成するように動作する第３のセンサを含み、前記制御サブシステムは、前記第３の入力信号を受信するとともに、前記アンビル面がシャンク端部との前記最初の接触を行なった時を判定し、前記距離を記憶し、前記所望のリベットヘッド高さを判定し、前記所望のリベットヘッド高さを記憶するように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサを含み、前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面がシャンク端部と接触していることを示す第２の出力信号を生成する。他の実施形態において、システムはさらに、前記リベットドライバがマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部と最初に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサを含み、前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信し、リベットドライバがマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と接触していることを示す第２の出力信号を生成する。他の実施形態において、システムはさらに、リベットドライバがマニファクチャードヘッドもしくはシャンク端部の一方と接触する時、または前記アンビル面がマニファクチャードヘッドもしくはシャンクヘッドの他方と接触する時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサを含む。他の実施形態において、前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信するとともに、視覚信号を作動させるよう動作し、視覚信号はユーザへの伝達を提供するように作用する。
【００６４】
他の実施形態において、前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信するとともに、損傷事象状況を判定し、前記損傷事象状況が判定された時にリベットドライバを無効化するように前記コントローラを操作する。他の実施形態において、前記制御サブシステムは、前記第２の入力信号を受信するとともに、リベットドライバおよび前記アンビル面の両方がリベットと接触していることをユーザに示すように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、前記プランジャーの遠位端部に複数のスピンドル足部を有する第４のセンサを含み、前記第４のセンサは、前記複数のスピンドル足部がワーク表面に実質的に接触しているか否かを特徴付ける第４の入力信号を生成するように動作し、前記制御サブシステムは、前記第４の入力信号を受信するとともに、前記アンビル面がシャンクに対してほぼ垂直またはワーク表面に対してほぼ平行でない時を判定し、ツール位置合わせ修正の必要を示す、または前記コントローラにリベットドライバを無効化させる第４の出力信号を生成するように動作する。他の実施形態において、前記制御サブシステムは、前記第４の入力信号に基づいて視覚信号を作動させるように動作し、前記視覚信号はユーザへの伝達を提供する。他の実施形態において、システムはさらに、前記プランジャーの遠位端部まわりに配置された複数の導電接触点と、前記導電接触点を制御サブシステムに接続する回路とを含み、前記制御サブシステムは、前記導電接触点のうちのいずれがワーク表面上に置かれているかを検知するように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、前記プランジャーまわりに配置された複数のインジケータライトを含み、任意の数の前記インジケータライトは、前記制御サブシステムから命令を受けた場合に点灯するように動作し、前記インジケータライトは、ワーク表面に対するツール位置合わせ位置修正を伝達するような方法で点灯する。他の実施形態において、前記制御サブシステムは、前記第１の入力信号を受信するとともに、所望のリベットヘッド高さを判定するように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、ユーザから入力を受け取るように動作するユーザ入力装置を含み、前記第１のセンサはアナログセンサであり、前記制御サブシステムは、前記所望のリベットヘッド高さを前記ユーザ入力装置から受け取るように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、メモリと、少なくとも２つの制御サブシステムの間のアドレス可能な通信能力と、中央メモリを有する中央コンピュータとを含み、前記中央コンピュータは、少なくとも１つの制御サブシステムと通信する、または少なくとも１つの制御サブシステムから構成され、前記少なくとも１つの制御サブシステムは、リベット打ち情報のデータセットを前記中央メモリに転送するように動作し、前記中央メモリは前記データセットを記憶する。他の実施形態において、システムはさらに、前記中央コンピュータ上で動作するデータベースを含み、前記中央コンピュータは、複数の前記データセットを前記制御サブシステムから受け取り、前記データベース内にこれらを記憶するように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、前記リベットドライバを有効化および無効化するバルブを含み、前記バルブは、パワー源に結合される入力と、前記リベットドライバに結合される出力とを含み、前記制御サブシステムは、前記バルブを駆動することによって前記リベットドライバを無効化する、または前記制御サブシステムは、前記バルブを駆動することによって前記リベットドライバを有効化し、これによってパワー源を前記リベットドライバに結合する。他の実施形態において、前記第１のセンサはスイッチング閾値を有し、これにより、所望のリベットヘッド高さを表わす前記距離だけプランジャーが軸方向に移動した時に、前記プランジャー上の物理的特徴部が前記第１のセンサのスイッチング閾値を始動させる。他の実施形態において、システムはさらに、前記距離が前記所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記スイッチング閾値をトグルで切り換えるように前記第１のセンサを調整するように動作する調整可能機構を含む。他の実施形態において、システムはさらに、ユーザから入力を受け取るように動作するユーザ入力装置を含み、前記制御サブシステムは、前記第１のセンサの較正に使用するためのワーク表面と前記アンビル面との既知の距離を表わす前記入力を受け取るように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、リベットドライバがリベットに対する衝撃を生じさせた時に感知して第２の入力信号を生成するように動作する衝撃センサを含み、前記制御サブシステムは、前記衝撃センサの第２の入力信号を受信するとともに、衝撃事象を判定して前記衝撃の計算値を記憶するように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触した時に第３の入力信号を生成するように動作する第３のセンサを含み、前記第３の入力信号は、前記アンビル面とワーク表面との間を延在するシャンク長さに関連し、システムはさらに、前記シャンク長さに基づき、リベットドライバから伝達される衝撃力のレベルを示すように動作するインジケータを含み、前記制御サブシステムは、前記第３の信号を受信するとともに、リベットサイズを判定し、シャンク長さに応じ、リベットドライバの衝撃の所定数を使用して前記リベットを所望のリベットヘッド高さに固定するために実質的に必要なリベットガンの衝撃力に前記計算値がほぼ対応するかを判定するように動作する。他の実施形態において、前記制御サブシステムは、リベットドライバによって固定されるリベットの数のカウントを保持し、前記カウントを所定数と比較し、前記カウントと前記所定数とが実質的に等しい時を示すように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、ユーザから入力を受け取り、前記ユーザに出力を提供するように動作するユーザインターフェイス装置を含み、前記制御サブシステムは、オフセット距離を判定し、前記ユーザに対して前記オフセット距離を通知するように動作し、前記オフセット距離は、第１の測定値と第２の測定値との差であり、前記第１の測定値は、リベットドライバの再較正の前にワーク表面とアンビル表面との間で第１の既知の距離が感知された時に前記第１のセンサによって示され、 前記第２の測定値は、リベットドライバの再構成時にワーク表面とアンビル面との間で第��の既知の距離が感知された時に前記第１のセンサによって示される。他の実施形態において、前記制御サブシステムは、前記オフセット距離が特定のレベルを超えた時に、リベットを締結するシステムを刷新または置換する必要があることを示すように動作する。他の実施形態において、前記制御サブシステムは、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定するのにシャンクの塑性変形を評価するために前記第１の入力信号を分析するように動作する。 
【００６５】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、ワークはワーク表面を有し、リベットはシャンクとシャンク端部とを有し、前記システムは、リベットヘッドを作るためにリベットを固定する手段を含み、前記固定手段（すなわち、固定する手段）はアンビル面を有し、前記システムはさらに、接触点を有するワーク表面に接触する手段を含み、前記接触点は前記アンビル面を超えて延在し、前記システムはさらに、前記接触点を押し当ててワーク表面との接触を維持する押し当て手段（すなわち、押し当てる手段）と、ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、これに関連する第１の入力信号を生成するように動作可能な第１の感知手段と、リベットドライバを有効化および無効化する制御手段（すなわち、制御する手段）とを含む。他の実施形態において、システムはさらに、前記入力信号を前記第１の感知手段から受信し、出力信号を前記制御手段に送信する算出する手段を含み、前記算出する手段は、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化するために前記制御手段を駆動するように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、前記リベットを固定する手段がシャンク端部に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する第２の感知手段と、データを記憶する手段と、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を受信する計算する手段とを含み、前記計算手段は、前記距離をデータとして前記記憶する手段に記憶し、所望のリベットヘッド高さを判定し、前記第２の入力信号が受信された時に所望のリベットヘッド高さをデータとして前記記憶する手段に記憶し、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化するために出力信号を前記制御手段に送信するように動作する。他の実施形態において、前記第２の感知手段は、前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触する時に第２の入力信号を生成するように動作し、前記計算する手段は、前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面がシャンク端部と最初に接触していることを示す第２の出力信号を生成する。他の実施形態において、システムはさらに、複数のスピンドル足部を含む第４の感知手段を含み、前記第４の感知手段は、前記複数のスピンドル足部がワーク表面上に置かれているか否かを示す第４の入力信号を生成するように動作し、前記計算する手段は、前記第４の入力信号を受信し、前記アンビル面がシャンクに対して実質的に垂直でない、またはワーク表面に対して実質的に平行でない時を判定し、ツール位置合わせ修正の必要を示す、またはリベットドライバを無効化するためにコントローラを駆動する第３の出力信号を生成する。他の実施形態において、前記計算する手段は、前記第２の入力信号を受信し、リベットヘッドドライバおよび前記アンビル面の両方がリベットと最初に接触していることを示す前記第２の出力信号を生成する。他の実施形態において、前記第２の感知手段は、前記アンビル面がシャンク端部に接触する度に前記第２の入力信号を生成するように動作し、前記算出する手段は、リベットドライバからの衝撃が発生したか否かを判定し、前記衝撃をカウントするように動作する。
【００６６】
さらなる例示の実施形態において、本発明は、リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、リベットは、マニファクチャードヘッドと、シャンクと、シャンク端部とを有し、ワークはワーク表面を有し、前記システムは、アンビル面を有するアンビルと、遠位端部を有するプランジャーとを含み、前記遠位端部は、前記アンビル面を超えて延在し、前記システムはさらに、前記遠位端部を押し当ててワーク表面との接触を維持するように動作する負荷源と、ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知し、前記距離に関連する第１の入力信号を生成するように動作する第１のセンサと、前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する第２のセンサと、メモリと、リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラと、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を受信するマイクロプロセッサとを含み、前記システムは、前記メモリに前記距離を記憶し、所望のリベットヘッド高さを判定し、前記第２の入力信号が受信された時に前記所望のリベットヘッド高さを前記メモリに記憶し、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化するために前記コントローラに出力信号を送信するように動作する。他の実施形態において、前記第２のセンサは、リベットドライバがマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部の一方に最初に接触した時、または前記アンビル面がマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部の他方に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するように動作する。
【００６７】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットドライバと、リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラと、コントローラを制御するように動作するマイクロプロセッサと、接触点を有するプランジャーと、前記接触点を押し当ててワーク表面との接触を維持するように動作する負荷源と、アンビル面を有するアンビルと、ワーク表面と前記アンビル面との間の距離を感知するように動作する第１のセンサとを含むシステムを用いて、シャンクとシャンク端部とを有するリベットを、ワーク表面を有するワークに締結する方法であって、前記方法は、プランジャーをワーク表面に対して配置し、アンビル面がシャンク端部に接触するまで、負荷源に負荷を加えるように動作するプランジャーに負荷を加えるステップと、リベットドライバを用いてリベットを打ち込むステップと、第１のセンサを用いて、ワーク表面とアンビル面との間の距離を感知し、このような距離に関連する第１の入力信号を生成するステップと、マイクロプロセッサを用いて、前記第１の入力信号を第１のセンサから受信し、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定し、リベットドライバを無効化するためにコントローラを駆動するステップとを含む。他の実施形態において、システムはさらに、第２のセンサを含み、前記方法はさらに、第２のセンサを用いて、アンビル面がシャンク端部に最初に接触した時に第２の入力信号を生成するステップと、マイクロプロセッサを用いて、前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面が前記シャンク端部に最初に接触していることを示す第２の出力信号を生成するステップ、または、前記第２の入力信号を受信し、前記距離に基づいて所望のリベットヘッド高さを判定するステップとを含む。他の実施形態において、方法はさらに、前記プランジャーを用いて負荷をワークに加えるステップを含み、前記負荷は、複数のワーク間に存在するエアギャップを最小化するように作用する。 
【００６８】
他の例示の実施形態において、本発明は、本願明細書において開示される方法を用いて作られる１つ以上のリベットである。
【００６９】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、複数のハンマー衝撃を作り出すように動作する、リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、前記システムは、リベットに対してハンマー衝撃を伝達する、アンビル面を有するアンビルと、前記ハンマー衝撃が発生した時を感知、またはリベットドライバの動作の継続時間を感知し、衝撃カウントに関連する入力信号を生成するように動作する衝撃センサと、マイクロプロセッサと、メモリと、リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラとを含み、前記マイクロプロセッサは前記入力信号を受信するとともに、所望数のハンマー衝撃が発生した時、または所望の動作の継続時間が発生した時を判定し、リベットドライバを無効化するために前記コントローラを駆動させるように動作し、前記コントローラは、ワーク表面とアンビル面との間の距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化する。他の実施形態において、システムはさらに、リベット打ち込む情報を含み、前記リベット打ち込み情報は、衝撃センサまたはユーザ入力から取得されるとともに、リベットドライバハンマー期間もしくは頻度と、基準リベットサイズと、リベット材料と、ハンマー衝撃の所望数と、基準リベット打ち込み力レギュレータ設定とから構成されるグループから選択され、マイクロプロセッサは、衝撃カウントが衝撃の所望数に実質的に等しい時、またはリベットドライバハンマー継続時間がリベットを所望のリベットヘッド高さに設定するのに必要な所望の係属時間に実質的に等しい時にリベットドライバを無効化するように動作する。 
【００７０】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットドライバを用いてリベットをワークに固定する方法であって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記方法は、リベットドライバ アンビル面がリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部上に配置された時を感知し、リベットドライバがリベット打ちを開始する準備が完了したことを示すステップと、裏当て棒アンビル面がシャンク端部上に配置された時を感知し、裏当て棒がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示すステップと、ドリブンリベットヘッドを形成するために前記リベットドライバのアンビル面を用いてシャンクを前記裏当て棒のアンビル面に押し当てることによってリベットを打ち込むステップと、前記ドリブンリベットヘッドの高さが所望の所定のリベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知するステップと、前記ドリブンリベットヘッドの高さが前記所望の所定のリベットヘッド高さに等しい時にリベットの打ち込みを停止するステップとを含む。他の実施形態において、リベットドライバの前記動作はバルブによって制御され、前記方法はさらに、リベットドライバを電力源から動作的に分離してリベット打ちを停止するために、前記ドリブンリベットヘッド高さが前記所望の所定のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に前記バルブを第１に駆動させるステップと、リベットドライバの操作者および裏当て棒の操作者の両方が後続のリベットの固定を開始する準備が完了した時にリベットドライバを電力源に動作的に結合するためにバルブを第２に駆動させるステップとを含む。さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記システムは、リベット固定ツールがリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部上に配置された時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す手段と、裏当て棒がシャンク端部上に配置されたことを感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことをリベットガンの操作者に示す手段と、ドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてシャンクを裏当て棒に押し当てることによってリベットを打ち込む手段と、ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットの打ち込みを停止する手段とを含む。他の実施形態において、前記打ち込む手段は、バルブによって制御されるリベットガンであって、前記システムはさらに、リベットガンの無効化を実施する電力源からリベットガンを動作的に分離するために、ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに等しい時に前記バルブを駆動させる手段と、リベットガンの操作者または裏当て棒の操作者がさらなるリベットの固定を開始する準備が完了した時に、リベットガンの有効化を実施することによってリベットガンを電力源に動作的に結合するために次にバルブを動作させる手段とを含む。
【００７１】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットシャンク上にリベットヘッドを形成するアンビルであって、前記アンビルは、キャビティを規定する部分と、前記キャビティの一方側の端部にあるキャップ部分と、キャップから前記キャビティ内へ突出するシリンダーステムとを有するハウジングと、前記キャビティ内に摺動可能に取り付けられるプランジャーとを含み、前記プランジャーは前記シリンダーステムに対して摺動可能なプランジャーステムを含み、前記アンビルはさらに、前記ハウジングと前記プランジャーとの間で作用して前記プランジャーを前記ハウジングのキャップ部分から離れる方向へ向かわせる弾性荷重装置と、前記プランジャー内に取り付けられるハンマーとを含み、前記ハンマーは、前記ハウジングのキャップ部分に接続されるハンマーステムと、ハンマーステムが前記ハウジングに取り付けられる位置とは反対の位置で前記ハンマーステムによって担持されるアンビル面とを有する。他の実施形態において、アンビルはさらに、前記プランジャーの位置を感知する調整可能位置センサを含み、前記位置センサは、微調整可能アセンブリによって前記アンビル面に対して所定位置で保持され、アンビルはさらに、前記微調整可能アセンブリと同等の状態センサを含み、前記状態センサは、前記状態センサに対する前記プランジャーの位置が所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを示す時にその状態を変化させるように動作する。他の実施形態において、アンビルはさらに、ワークにおいてリベット上にリベットヘッドを形成するアンビルを有する裏当て棒を含み、前記裏当て棒は、前記ハウジングのキャビティ内に配置されるキーもしくは軸方向に位置決めされたタブと、前記ハウジング内にある第１のスイッチとを含み、前記プランジャーはさらに、外部ねじ切り部と、近位肩部と、カラーと、囲い部とをを有するプランジャーステムと、前記プランジャー上の前記外部ねじ切り部と係合するように作用する内部ねじ切り部を有する移動ナットとを含み、前記移動ナットは、前記プランジャーに沿った前記移動ナットの軸方向の摺動可能移動を実現するために、前記キーもしくは軸方向に位置決めされたタブと係合するように作用する長手溝を有し、前記プランジャーはさらに、前記キャビティ内に取り付けられるスイッチハウジングカラーと、前記スイッチハウジングカラー、前記ハウジング、および前記キャップのうち少なくとも１つに取り付けられる第２のスイッチと、前記キャビティ内に配置される弾性荷重装置とを含み、弾性荷重装置はさらに、前記スイッチハウジングカラー上または前記キャップ上に置かれる第１の端部と、前記近位肩部上に置かれる第２の端部とを含み、前記第１の埋め込みスイッチは、前記プランジャーの前記カラーが前記ハウジングに対して軸方向上方へ移動した時にトグルによって状態を切り換えるように動作し、これによって裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了した時を動作可能に示し、前記第２のスイッチは、前記スイッチに対する前記移動ナットの位置が所望の固定リベット高さが実現されたことを示す時に状態をトグルによって切り換えるように動作する。他の実施形態において、アンビルはさらに、マイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサから前記アンビル面への電気連通を提供する第１の伝導経路と、前記マイクロプロセッサからワークへの電気連通を提供する第２の伝導経路と、前記ハウジングに取り付けられた視覚インジケータと、前記アンビル面がリベットシャンクと接触した時を検知する、または前記アンビル面がリベットシャンクと接触していない時を検知するループセンサと、前記視覚インジケータをアースおよび電力源へ接続する第３の伝導経路とを含み、前記マイクロプロセッサは、リベットガンのユーザまたは裏当て棒のユーザに対してリベット固定処理の打ち込み段階を伝達するために前記視覚インジケータの動作を制御し、前記視覚インジケータは、リベットガンのユーザがリベット打ちを開始する準備が完了した時に第１の態様で点灯し、リベットガンの操作者および裏当て棒のユーザの両方がリベット打ちを開始する準備が完了した時に第２の態様で点灯するように動作する。他の実施形態において、前記プランジャーはさらに、前記アンビルの使用時に前記リベットヘッドを囲む囲い部を含み、前記囲い部は前記アンビル面を囲う。他の実施形態において、前記プランジャーはさらに、ワーク面に置かれるために前記アンビル面の面をわずかに超えて延在する前記プランジャーの遠位端部に配置されるスピンドル足部を含む。 
【００７２】
さらなる例示の実施形態において、本発明は、リベットガンおよび裏当て棒を用いてリベットをワークに固定するシステムを制御する方法であって、前記方法は、システムを初期化するステップと、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示す第１の信号を第１のセンサから受信するのを待つステップと、前記第１の信号が受信された時に、リベットガンの操作者準備完了インジケータを第１の態様で起動するステップと、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示す第２の信号を第２のセンサから受信するのを待つステップと、前記第２の信号が受信された時に、裏当て棒の操作者準備完了インジケータを第２の態様で起動するステップと、選択的に、第１のユーザ選択可能時間遅れを開始するステップと、リベットガンを電力源に結合するステップを動作させることによってリベットガンの動作を有効化するステップと、リベット固定動作を開始するステップと、リベット固定動作が開始されたことを感知し、選択的にリベットガンからの衝撃ブローの数を判定し、リベットヘッド高さ閾値検知信号を受信するのを待つステップとを含み、リベットヘッド高さ閾値が受信された時に、リベットガンを電力減から切り離すことによってリベットガンを停止させ、選択的にタイマーを停止する、もしくは第２のユーザ選択可能時間遅れを開始させるステップとを含む。他の実施形態において、方法はさらに、リベットの強度を判定するステップと、推奨リベットガン電力レベル設定を表示する、および／またはリベットガン電力レベル設定を調整するステップと、選択的にデータメモリ装置内に固定リベットヘッド高さおよび／またはリベット固定強度を記憶するステップとを含む。 
【００７３】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットガンの操作者によって操作されるリベットガンおよび裏当て棒の操作者によって操作される裏当て棒を用いてリベットをワークに固定するシステムを制御する方法であって、前記方法は、システム構成部分を初期化し、リベットガンを無効化するステップと、システム試験を行うステップとを含み、システム試験は、前記リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したか否かを検知するステップと、裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了したか否かを検知するステップと、システムエラーについてシステムを監視するステップとを含み、前記方法はさらに、複数のシステム視覚インジケータを第１の態様で起動するステップを含み、前記第１の態様は、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示すために裏当て棒の操作者の視覚インジケータを起動すること、および／またはリベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを示す信号が裏当て棒の操作者に送信されたことをリベットガンの操作者に通知するために視覚インジケータを起動することを含み、方法はさらに、裏当て棒の操作者が裏当てを行う準備が完了したことを検知し、リベットガンを有効化し、裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了したことを両方の操作者に通知するために第２の態様で複数のシステム視覚インジケータを起動するステップと、前記システムエラーおよびシステム構成部分を構成する要求についてシステムの監視を継続し、所望の固定リベットヘッド高さが実現された時にリベットガンを無効化するステップと、前記システムエラーのうちの１つが検知された時、リベット打ちを停止し、エラー状況について操作者に通知するステップと、較正要求が受け取られた時、前記操作者のうちの少なくとも一方にシステムを較正させるステップと、システムをリセットするステップとを含む。他の実施形態において、前記システム試験を行うステップは、リベットヘッド高さ検知センサが稼働しているか否かを検知するステップ、リベットガンの操作者がリベットを固定して取り外したか否かを判定するステップ、裏当て棒の操作者が裏当て棒をリベットから取り外したか否かを判定するステップ、操作者の一方または代替的にシステムによって較正モードが要求されたか否かを検知するステップ、およびリベット打ち込みサイクルの終了後に操作者のうちの少なくとも一方、またはシステムによってシステムリセットが要求されたかを検知するステップのうちの少なくとも１つを含む。他の実施形態において、方法はさらに、所定数のリベットを固定するためにシステムが使用された後に、固定されたリベットの数をカウントし、自動較正を起動するステップを含む。他の実施形態において、方法はさらに、リベットの固定にかかる衝撃の数をカウントするステップ、および／または各リベット固定時間を測定するステップを含む。 
【００７４】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定する方法であって、前記方法は、所望のリベットヘッド高さに等しい厚さを有するセンサ パッドをワークまたは裏当て棒アンビル面の一方に取り付けるステップと、高さを有するドリブンリベットヘッドを作るために、リベットガンを用いて裏当て棒アンビル面に対してリベットシャンクを押し付けることにより、リベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有するリベットを打ち込むステップと、高さが所望の固定リベットヘッド高さに等しいか否かを判定するステップと、高さが所望のリベットヘッド高さに等しい時にリベットの打ち込みを停止するステップとを含み、前記高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時にセンサパッドがスイッチを駆動する。他の実施形態において、裏当て棒がバッカーによって保持され、リベットガンがリベットガンの操作者によって保持され、前記方法はさらに、前記打ち込みステップの前に、リベットガンがリベットマニファクチャードヘッドに接触した時にリベットガンの操作者準備完了信号をバッカーに送信するステップを含み、これによってリベットガンの操作者の準備が完了したことがバッカーに示され、方法はさらに、裏当て棒がリベットシャンクに接触した時を感知した後に、バッカー準備完了信号をリベットガンの操作者に送信するステップを含み、これによってバッカーの準備が完了したことがリベットガンの操作者に示される。
【００７５】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記システムは、リベット固定ツールがリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部上に配置された時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す手段と、アンビルがシャンク端部上に配置された時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことをリベットガンの操作者に示す手段と、高さを有するドリブンリベットヘッドを作るために、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するリベットシャンクとを有するリベットを、リベットガンを用いてリベットシャンク端部をアンビルに押し当てることによって打ち込む手段と、高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しいか否かを判定する手段と、高さが所望のリベットヘッド高さに等しいておきに前記リベットの打ち込みを停止する手段とを含む。 
【００７６】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定する方法であって、リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記方法は、リベットドライバのリベット固定ツールがリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と係合した時を感知し、リベット固定ツールの準備が完了したことを示すステップと、裏当て棒がリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と係合した時を感知し、裏当て棒の準備が完了したことを示すステップと、ドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてシャンクを裏当て棒に対して押し当てることによって、またはドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてリベットマニファクチャードヘッドを裏当て棒に対して押し当てることによってリベットを打ち込むステップと、ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定するステップと、リベットの打ち込みを停止するステップとを含む。他の実施形態において、前記感知するステップ、および／または前記判定するステップは、電気回路を閉じるステップを含む。他の実施形態において、前記示すステップは、視覚インジケータを起動するステップ、視覚インジケータを停止させるステップ、および視覚インジケータを継続的かつ連続的に起動および停止させるステップのうちの１つ以上を含む。他の実施形態において、前記判定するステップはさらに、リベットドライバを無効化するステップを含む。他の実施形態において、前記無効化するステップは、リベットドライバを電力源から分離するためにバルブを駆動させるステップを含む。他の実施形態において、前記打ち込みステップは、アンビル面をシャンクに押し当てると同時にプランジャーおよび基部をワークに対して押すステップを含み、これによってドリブンリベットヘッドが形成されるにつれてアンビル面を基部へ向けて動かす。他の実施形態において、前記示すステップのうちの１つ以上は、無線周波数通信を含む。他の実施形態において、方法はさらに、裏当て棒とリベットシャンクとの間の接触を監視し、打ち込みステップ時のハンマーブローの数をカウントするステップを含む。他の実施形態において、方法はさらに、前記停止するステップにおいて、リベットガンを無効化するためにリベット打ちサイクル終了信号を送信するステップを含む。他の実施形態において、前記押し込むステップは、アンビル面がシャンクに押し当てられる時に弾力性部材を圧縮するためにプランジャー基部をワークに押し当てるステップを含む。他の実施形態において、前記判定するステップは、前記アンビル面の少なくとも一部を含む面からプランジャーが選択された距離だけ離れる方向に移動する時を感知するステップを含む。 
【００７７】
さらなる例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、リベットは、リベットマニファクチャードヘッドとシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記システムは、リベットドライバのリベット固定ツールがリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部に係合した時を感知し、リベット固定ツールの準備が完了したことを示す手段と、裏当て棒がリベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と係合した時を感知し、裏当て棒の準備が完了したことを示す手段と、ドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてシャンクを裏当て棒に対して押し当てることによってリベットを打ち込む手段、またはドリブンリベットヘッドを形成するためにリベット固定ツールを用いてリベットマニファクチャードヘッドを裏当て棒に対して押し当てることによってリベットを打ち込む手段と、ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を判定する手段と、リベットの打ち込みを停止する手段とを含む。
【００７８】
他の例示の実施形態において、本発明は、第１のアンビル面を有するリベットガン固定ツールがリベットに接触した時、および第２のアンビル面を有する裏当て棒がリベットシャンクに接触した時を判定するシステムであって、前記システムは、第１のアンビル面がマニファクチャードヘッドに接触した時、または第２のアンビル面がリベットに接触した時を判定する手段を含み、前記第１および第２のアンビル面はリベットガン固定ツールまたは裏当て棒ツールに組み込まれ、システムはさらに、リベットガン固定ツールがリベットに接触した時、または第２のアンビル面がリベットシャンクに接触した時を操作者に通知する手段を含む。他の実施形態において、システムは、リベットをワークに固定するものでもあって、リベットはリベットマニファクチャードヘッドとリベットシャンクとを有し、前記システムはさらに、バルブを通過しなければならない加圧流体によってエネルギーが与えられるリベット固定ツールを有するリベットガンを含み、前記バルブは、前記加圧流体が前記バルブに入る際に通過する第１のポートと、前記加圧流体が前記リベットガンに到達するために通過しなければならない第２のポートとを有し、前記システムはさらに、接触部を有する増大した裏当て棒と、直列に接続された第１のワーク、第１の視覚インジケータ、および前記リベット固定ツールを含む第１の通常開かれた電気回路内に配置される第１の電流源とを含み、前記第１の直流源は、前記リベット固定ツールが前記リベットマニファクチャードヘッドと接触して配置された時に前記第１の視覚インジケータを作動させるように動作し、前記システムはさらに、直列に接続された第２のワーク、第２の視覚インジケータ、および前記増大した裏当て棒を含む第２の通常開かれた電気回路内に配置される第２の電流源を含み、前記第２の通常開かれた電気回路は、リレーに接続され、前記第２の電流源は、前記増大した裏当て棒が前記リベットシャンクと接触して配置された時に前記第２の視覚インジケータを作動させ、前記システムはさらに、直列に接続された前記第２のワーク、前記リレー、および前記接触部を含む第３の通常開かれた電気回路内に配置される第３の電流源を含み、前記第３の電流源は、リベット打ちサイクル時に前記接触部が前記第２のワークに接触される時に前記リレーを駆動するように動作し、前記システムはさらに、前記リレーと前記バルブとを含む第４の通常開かれた電気回路内に配置された第４の電流源を含み、前記第４の電流源は、前記リレーが駆動された時に前記バルブの前記第１のポートを閉じるように動作する。
【００７９】
他の例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定する方法であって、第１のアンビル面と電力源とを有するリベット固定ツールを有するリベットガン、第２のアンビル面を有する裏当て棒、および電力源を有する少なくとも１つの回路サブアセンブリを用い、リベット打ち込み処理を監視すること、示すこと、伝達すること、順序付けすること、および制御することのうちの少なくとも１つを行うことができ、リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、リベットが固定された時にドリブンリベットヘッドに変形可能なシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記方法は、リベットを固定するためにステップリベットガン、裏当て棒、および少なくとも１つの回路サブアセンブリを使用するステップと、リベット固定ツールを有するリベットガンを用いたリベット固定をリベットガンの操作者が開始した時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示すステップと、裏当て棒を用いたリベット固定を裏当て棒の操作者が開始した時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことをリベットガンの操作者に示すステップとを含み、これにより、リベット固定サイクルの開始が感知された時にリベットガンの操作者と裏当て棒の操作者との対話が確立される。他の実施形態において、方法はさらに、第１のアンビル面または第２のアンビル面に対してシャンク端部を押し当ててシャンク端部を変形させることによってリベットを打ち込むステップと、ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知し、前記ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに等しい時に、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことをリベットガンの操作者もしくは裏当て棒の操作者に示す、またはリベットの打ち込みを停止するステップと含む。他の実施形態において、方法はさらに、リベット固定ツール上または裏当て棒上に位置決めされたセンサ駆動閾値が所望のリベットヘッド高さに一致するように調整するステップと、センサ駆動閾値が検知された時に動作的にリベットガンを電力源から分離してリベット打ちを停止するために回路サブアセンブリを用いてバルブを駆動するステップとを含み、これにより、リベットが固定された時に、所望のリベットヘッド高さがほぼドリブンリベットヘッド高さに一致し、リベットが公差制御を用いて固定される。他の実施形態において、方法はさらに、リベット固定段階を感知するステップと、リベット固定段階時にリベットガンを有効化し、それ以外の時にはリベットガンを電力源から切り離すことによってリベットガンを無効化するステップとを含み、これによって誤ったツールの操作によって非記憶されるリベットおよび／またはワークへの損傷が防止される。他の実施形態において、方法はさらに、リベットガンハンマーサイクル期間または頻度を感知および判定するステップと、リベット変形段階時において、および所望のリベットヘッド高さが実現されたことを感知する前において、リベット表面の表面からの第１のアンビル面の解除または第２のアンビル面の解除を感知するステップと、リベットガンを電力源から解除することによってリベットガンを無効化するステップとを含み、これにより、誤ったリベット打ち込み動作によって引き起こされるリベットおよびワークへの損傷が防止される。他の実施形態において、方法はさらに、リベット変形処理を評価し、対応してリベットガンのハンマー力を増加または減少させるためにリベットガンの電力レベルを増加または減少させるべきかを判定するステップと、推奨される電力レベル調節を操作者に伝達するステップ、または電力レベルを自動的に調整するステップを含み、これにより、リベット固定強度およびリベット固定公差が制御される。他の実施形態において、方法はさらに、複数の回路サブアセンブリ間でリベット打ち込み処理情報を送信および受信するステップを含み、リベット固定サイクルのステップのシーケンス時においてリベットツール機器を制御すること、リベット打ち込み段階を操作者に示すこと、リベットまたはワークに対する損傷を防止すること、複数のリベット固定公差を制御すること、電力源設定を調整する、もしくは電力源設定の調整を操作者に対して推奨すること、複数のリベット固定データを記録すること、およびワーク材料によって前記伝達信号が遮断されるのを防止するために複数の伝達信号を繰り返すことのうちの少なくとも１つを実現する。他の実施形態において、方法はさらに、後方リベット打ちシステム上または裏当て棒システム上にスピンドル足部を有する荷重プランジャーを設けるステップを含み、前記足部は、ほぼリベット変形段階時にワークに接触し、方法はさらに、ワークとリベットガンの後方リベット打ちシステムもしくは裏当て棒システムとの間のほぼ直角の位置合わせを感知および判定するステップと、ほぼ直角な位置合わせの判定がほぼ誤っている時にリベットガンを取り外すことによってリベット変形活動を停止させるステップ、またはほぼ直角な位置合わせの状態について裏当て棒の操作者および／またはリベットガンの操作者に通知するステップとを含み、これにより、ワークに対するシステムのほぼ直角な位置合わせをツール操作者が維持することを補助し、リベット固定ツールまたは裏当て棒が誤って位置合わせされた時にリベットが誤って成形されること、またはワークが損傷を受けることが防止される。他の実施形態において、方法はさらに、リベット固定サイクルを第１に開始するために第１のアンビル面を有するリベットガンを用いてリベットガンの操作者がリベットをほぼ係合させる時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示すステップ、または第２のリベット固定サイクルを開始するために第２のアンビル面を有する裏当て棒を用いて裏当て棒の操作者がリベットをほぼ係合させる時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことをリベットガンの操作者に示すステップと、電源をリベットガンに結合してリベットガンを有効化するためにバルブを第１に駆動させるステップと、前記リベットのシャンク端部を変形させるためにリベットを打ち込むステップと、ドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時を感知し、所望の固定リベットヘッド高さが実現されたことを裏当て棒の操作者およびリベットガンの操作者の両方に示す、またはドリブンリベットヘッドの高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しい時に、電源をリベットガンから分離するためにソレノイドバルブを第２に駆動することによってリベットの打ち込みを停止するステップとを含む。
【００８０】
他の例示の実施形態において、 本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、リベットが固定され、前記ドリブンリベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さに実質的に一致する時にドリブンヘッド高さを有するドリブンリベットヘッドへ変形可能なシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記システムは、裏当て棒システム、または後方リベット打ちシステムを有するリベットを含み、前記裏当て棒システムまたは前記後方リベット打ちシステムは、その全体または一部が、プランジャー、負荷源、電力源、回路サブアセンブリ、コントローラサブシステム、センサ、インジケータ、およびバルブから構成されるグループから選択される部品で作られる。他の実施形態において、システムはさらに、後方リベット打ちシステムを有する前記リベットガンを用いてリベットガンの操作者がリベット固定を開始した時を感知し、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを裏当て棒の操作者に示す手段と、裏当て棒システムを用いて裏当て棒の操作者がリベット固定を開始した時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことをリベットガンの操作者に示すステップとを含む。
【００８１】
さらなる例示の実施形態において、本発明は、リベットをワークに固定するシステムであって、前記リベットは、リベットマニファクチャードヘッドと、ドリブンリベットヘッド高さを有するドリブンリベットヘッド高さに変形可能なシャンク端部を有するシャンクとを有し、前記システムは、（ａ）動力源と後方リベット打ちシステムとを有するリベットガンから構成され、前記後方リベット打ちシステムは電力源によって電力が与えられる第１の回路アセンブリと、裏当て棒の操作者準備完了インジケータおよび／または所望のリベット高さセンサとを有するグループ、または、（ｂ）裏当て棒システムからなり、前記裏当て棒システムは裏当て棒とリベットガンの操作者準備完了インジケータおよび／または所望のリベット高さセンサとを有するグループの一方を含む。他の実施形態において、システムはさらに、裏当て棒の操作者が前記裏当て棒システムを用いてリベット固定を開始した時を感知し、裏当て棒の操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことをリベットガンの操作者に示す手段を含む。他の実施形態において、前記後方リベット打ちシステムはさらに、前記ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に一致する時を検知することが可能な第１のセンサと、リベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部と最初に係合させた時、またはそれ以外に接触させた時を検知することが可能な第２のセンサとからなるグループから選択される１つ以上の部品を含む。他の実施形態において、前記裏当て棒システムはさらに、前記ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に一致する時を感知することが可能な第１のセンサと、リベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部に最初に係合させた時、またはそれ以外に接触させた時を検知することが可能な第２のセンサとから構成されるグループから選択される１つ以上のセンサを含む。他の実施形態において、前記裏当て棒システムはさらに、ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に一致する時を検知することが可能な第１のセンサと、他の電力源によって電力が与えられる第２の回路サブアセンブリと、リベットのリベットマニファクチャードヘッドまたはシャンク端部に最初に係合した時、またはそれ以外に接触した時を検知することが可能な第２のセンサとから構成されるグループから選択される１つ以上の部品を含む。他の実施形態において、前記後方リベット打ちシステムまたは前記裏当て棒は、複数のセンサアレイサブシステムデータを取得するマイクロプロセッサを含み、前記マイクロプロセッサは、パワーサブシステムを有し、前記マイクロプロセッサは、前記複数のセンサアレイサブシステムデータを処理することにより、リベットガンがリベットの表面に接触する時を判定し、さらにリベット打ち込み段階を判定し、リベットガンの操作者または裏当て棒の操作者に対して前記リベット打ち込み段階を示すためにインジケータの少なくとも１つを動作させること、リベット変形活動時およびドリブンリベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さに一致する前にリベットガンまたは裏当て棒が誤ってリベットの表面から分離される時を判定してリベットガンを停止させること、ならびにドリブンリベットヘッドが変形して所望のリベットヘッド高さにほぼ一致する時を判定してリベットガンを停止させることのうち少なくとも１つを行なうように動作する。他の実施形態において、システムはさらに、前記後方リベット打ちシステムのアンビル面または前記裏当て棒システムのアンビル面に対してシャンク端部を押し当ててシャンク端部をドリブンリベットヘッドに変形させることによってリベットを打ち込む手段と、ドリブンリベットヘッドが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しくなる時を感知する手段と、ドリブンリベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さに実質的に等しくなる時にリベットの打ち込みを停止する手段とを含む。他の実施形態において、システムはさらに、所望のリベットヘッド高さの概算測定値に一致するように、後方リベット打ちシステム上または裏当て棒システム上に配置されたセンサ駆動閾値を有するセンサを調整する手段と、センサ駆動閾値が検知された時に動作的にリベットガンを電力源から分離してリベット打ちを停止させるようにバルブを駆動する第２の回路サブアセンブリ手段とを含む。他の実施形態において、システムはさらに、リベット変形段階を感知する手段と、リベット変形段階時にリベットガンを有効化する一方でその他にリベットガンをその電力源から分離することによって無効化する手段とを含む。他の実施形態において、システムはさらに、リベットガン衝撃期間もしくは頻度を感知および判定する手段と、リベット変形段階時および所望のリベットヘッド高さが実現されたことを感知する前にリベット表面からのアンビル面が外れたことを感知し、操作者の誤った行動を判定する手段と、リベットガンをその動力源から分離させることによって無効化する手段とを含む。他の実施形態において、システムはさらに、リベット変形処理を評価し、リベットガンに対する動力レベルを増加または減少させてリベットガンのハンマー力を対応して増加または減少させるかを判定する手段と、推奨される電力レベルをリベットガンの操作者に伝達する、または自動的に動力レベルを調整する手段とを含む。他の実施形態において、システムはさらに、複数の回路間でリベット打ち込み処理情報を送信または受信する手段を含み、リベット打ち込み段階の判定、リベット打ち込み段階の表示、前記リベットもしくは前記ワークに対する損傷の予防、リベット固定公差の制御、動力レベル設定の調整もしくは調整の推奨、リベット固定データの記録、および通信信号の繰り返しのうちの少なくとも１つを実現する。
【００８２】
さらに他の例示の実施形態において、本発明は、リベットドライバと、前記リベットドライバを有効化および無効化するように動作させるコントローラと、前記コントローラを制御するように動作するマイクロプロセッサと、接触点を有するプランジャーと、ワーク表面との接触を維持するために前記接触点を押し当てるように動作する負荷源と、アンビル面を有するアンビルと、ワーク表面とアンビル面との間の距離を感知するように動作する第１のセンサとを含むシステムを用いて、シャンクとシャンク端部とを有するリベットをワーク表面を有するワークに締結する方法によって作られる固定リベットであって、前記方法は、ワーク表面上にプランジャーを配置するステップと、アンビル面がシャンク端部に接触するまで負荷源を作動させるようにプランジャーを進めるステップと、リベットドライバを用いてリベットを打ち込むステップと、第１のセンサを用いて、ワーク表面とアンビル面との間の距離を感知して入力信号を生成するステップと、マイクロプロセッサを用いて、第１のセンサから前記入力信号を受信し、前記距離が所望のリベットヘッド高さにほぼ等しくなる時を判定し、コントローラを駆動させ、リベットドライバを無効化するステップとを含む。他の例示の実施形態において、本発明は、複数の固定リベットであって、前記固定リベットの各々は、リベットドライバと、リベットドライバを有効化および無効化するように動作するコントローラと、コントローラを制御するように動作するマイクロプロセッサと、接触点を有するプランジャーと、ワーク表面との接触を維持するように接触点を押し当てるように動作する負荷源と、アンビル面を有するアンビルと、ワーク表面とアンビル表面との間の距離を感知するように動作する第１のセンサと、第２のセンサとを含むシステムを用いて、シャンクとシャンク端部とを有するリベットを、ワーク表面を有するワークに締結する方法によって作られ、前記方法は、ワーク表面上にプランジャーを配置し、アンビル面がシャンク端部に接触するまで負荷源に加重するように動作するプランジャーに力を加えるステップと、リベットドライバを用いてリベットを打ち込むステップと、第１のセンサを用いて、ワーク表面とアンビル面との間の距離を感知し、入力信号を生成するステップと、第２のセンサを用いて、アンビル面が最初にシャンク端部に接触する時に第２の信号を生成するステップと、マイクロプロセッサを用いて、第１のセンサおよび第２のセンサから第１および第２の入力信号を受信し、リベットサイズを判定し、前記距離が所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時を判定し、コントローラを制御し、リベットドライバを無効化するステップとを含む。他の実施形態において、システムはさらに、第２のセンサを含み、前記方法はさらに、第２のセンサを用いて、アンビル面がシャンク端部に最初に接触した時に第２の信号を生成するステップと、マイクロプロセッサを用いて、前記第２の入力信号を受信し、前記アンビル面がシャンク端部に最初に接触したことをユーザに示す第２の出力信号を生成するステップとを含む。 
【００８３】
他の例示の実施形態において、本発明は、コンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピュータ実行可能命令は、コンピュータに読み込まれた時に方法を実行し、方法は、前記リベット打ち込み段階において、測定リベット固定高さが所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時を判定するためにリベットを監視するステップと、前記測定リベット固定高さが所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時に、リベット打ちを停止し、リベット打ち込み段階を終了するステップとを含む。他の実施形態において、方法はさらに、アンビル面がリベットシャンク端部から分離されるかを判定するためにリベットを監視するステップと、前記アンビル面がリベットシャンク端部から分離された場合に、リベット打ちを停止し、エラー状況を操作者に示すステップとを含む。
【００８４】
他の例示の実施形態において、本発明は、コンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピュータ実行可能命令は、コンピュータにロードされた時に方法を実行し、方法は、第１のアンビル面がリベットマニファクチャードヘッドに最初に接触した時を検知し、第１のアンビル面の操作者の準備が完了したことを示すステップと、第２のアンビル面が前記リベットシャンク端部に最初に接触した時を検知し、リベットシャンクの突出長さをメモリに記憶するステップと、所望のリベットヘッド高さを判定してメモリに記憶し、第２のアンビル面の操作者の準備が完了したことを示すステップと、コントローラを駆動することによってリベットドライバを選択的に有効化し、リベット打ち込み段階を開始させるステップと、リベット打ち込み段階において、測定リベット固定高さが前記所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時を判定するためにリベットを監視するステップと、測定リベット固定高さが前記所望のリベットヘッド高さにほぼ等しい時に、リベット打ちを停止し、リベット打ち込み段階を終了させるステップとを含む。他の実施形態において、前記方法はさらに、リベット打ち込み段階において、第１のアンビル面がリベットマニファクチャードヘッドから分離されるかを判定するためにリベットを監視するステップと、リベット打ち込み段階において、第２のアンビル面がリベットシャンク端部から分離されるかを判定するためにリベットを監視するステップと、第１のアンビル面がリベットマニファクチャードヘッドから分離された場合、または第２のアンビル面がリベットシャンク端部から分離された場合、リベット打ちを停止し、エラー状況を操作者に示すステップとを含む。
【００８５】
本発明のさらなる局面は、図面およびこれに続く本発明の好ましい実施形態の記載から明らかとなる。当業者は、概念から逸脱することなく、本発明の他の実施形態が考えられること、および本発明の詳細がいくつかの点において変更することができることについて認識する。従って、以下の図面および記載は、本質的に例示であって限定的でないものとして考慮される。 
【００８６】
図面のいくつかの視点についての簡単な説明 
本発明の特徴は、本発明の現時点での好ましい実施形態を例示する添付の図面を参照することによってより良く理解される。 
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１Ａ】先行技術において使用される従来の裏当て棒を示す斜視図である。
【図１Ｂ】先行技術において使用される従来の裏当て棒を示す斜視図である。
【図１Ｃ】先行技術において使用される従来の裏当て棒を示す斜視図である。
【図１Ｄ】先行技術において使用される従来の裏当て棒を示す斜視図である。
【図２Ａ】２つのタイプの先行技術のリベットファスナーを示す立面図である。
【図２Ｂ】２つのタイプの先行技術のリベットファスナーを示す立面図である。
【図３】図２Ａおよび図２Ｂに示されるタイプの適切に固定されたリベットを例示する立面図である。
【図４Ａ】図２Ａに示されるタイプの先行技術のリベットが不適切に固定されている状態を示す立面図である。
【図４Ｂ】図２Ａに示されるタイプの先行技術のリベットが不適切に固定されている状態を示す立面図である。
【図４Ｃ】図２Ａに示されるタイプの先行技術のリベットが不適切に固定されている状態を示す立面図である。
【図４Ｄ】図２Ａに示されるタイプの先行技術のリベットが不適切に固定されている状態を示す立面図である。
【図４Ｅ】図２Ａに示されるタイプの先行技術のリベットが不適切に固定されている状態を示す立面図である。
【図４Ｆ】図２Ａに示されるタイプの先行技術のリベットが不適切に固定されている状態を示す立面図である。
【図５Ａ】本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａに例示される本発明の好ましい実施形態の局面を示す立面図である。
【図６Ａ】本発明のより好ましい実施形態に従う、裏当て棒の主な機械的構成部品を示す分解斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示される裏当て棒を示す組立て斜視図である。
【図７Ａ】図６Ｂに示される裏当て棒を示す部分断面図である（明瞭化を目的として、選択された構成部品のみが示される）。
【図７Ｂ】図６Ｂに示される裏当て棒を示す詳細断面図である（図７Ａに示される部品を含む）。
【図８】本発明のより好ましい実施形態の構成部品の概略およびそれらの関係を示す概略図である。
【図９】本発明の裏当て棒の代替的な実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の好ましい実施形態に従うマイクロプロセッサを示す概略ブロック図である。
【図１１】マイクロプロセッサの周辺機器と相互接続された図１０に例示されるマイクロプロセッサを含む本発明の好ましい実施形態に従う制御システムを示す概略ブロック図である。
【図１２】本発明の好ましい実施形態に従うマイクロプロセッサプログラムもしくはソフトウェアリスティングを示す概略的な処理フロー図である。
【図１３】本発明に従う裏当て棒のさらに他の代替的な実施形態を示す断面図である。
【図１４】上記図７Ａおよび図７Ｂに例示されている電気機械構成部品を適用した本発明のさらに他の代替的な実施形態を示す断面図である。
【図１５】図７Ａおよび図７Ｂに示される裏当て棒のさらに他の代替的な実施形態を示す断面図である。
【図１６】図７Ａおよび図７Ｂに例示される裏当て棒のさらに他の実施形態であって、スピンドル足部の電気接触点を例示するための斜視図である。
【図１７】図５に例示されるリベットシステムのさらに他の簡略化した実施形態を示す概略ブロック図である。
【図１８】リベットシステムのさらに他の簡略化した実施形態を示す簡略化した概略ブロック図である。
【図１９】図１８に例示される本発明の好ましい実施形態に従うソフトウェア命令についての概略フロー図である。
【図２０】本発明の代替的な無線周波数実施形態の構成部品間の概略的な関係を例示する概略ブロック図である。
【図２１Ａ】本発明の好ましい実施形態を例示する概略図である。
【図２１Ｂ】本発明の好ましい実施形態を例示する概略図である。
【図２２】本発明の好ましい実施形態の動作を監視するオシロスコープのスクリーンショットを示す図である。
【図２３】本発明の好ましい実施形態の動作を監視するオシロスコープのスクリーンショットを示す図である。
【図２４】図１４と同様であるが、上記の図７Ａおよび図７Ｂに例示された教示も適用した、他の後方リベット打ち手法を示す本発明のさらに他の代替的な実施形態を示す部分断面図である。
【図２５】本発明のさらに代替的な実施形態を示す部分断面図である。
【図２６】ツール位置合わせおよびツール接触のための手段を示し、上記の図７Ａ、図７Ｂ、図１３、図１４、図１５、図１６、および図２４に例示される教示に適用され得る代替的な感知手法および感知技術の適用を例示する、さらに他の本発明の好ましい実施形態を示す部分断面図である。
【図２７】ツール位置合わせおよびツール接触のための手段を示し、上記の図７Ａ、図７Ｂ、図１３、図１４、図１５、図１６、および図２４に例示される教示に適用され得る代替的な感知手法および感知技術の適用を例示する、さらに他の本発明の好ましい実施形態を示す部分断面図である。
【図２８】上記の図５Ａ、図７Ａ、図７Ｂ、図８、図９、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図２０、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２４、図２５、および図２６に例示された教示に適用され得るリベットシステムのさらに他の簡略化された実施形態を示す簡略化された概略ブロック図である。
【図２９Ａ】本発明の好ましい実施形態に従うソフトウェア命令についての概略フロー図である。
【図２９Ｂ】本発明の好ましい実施形態に従うソフトウェア命令についての概略フロー図であり、図２９Ａの続きである。
【発明を実施するための形態】
【００８８】
以下の参照符号は、図面における本発明の部品および環境を示すために使用される。 
５２  第１の一般的な裏当て棒 
５２′  増大した裏当て棒 
５４  第２の一般的な裏当て棒 
５６  第３の一般的な裏当て棒 
５８  第４の一般的な裏当て棒 
６２  一般的なマニファクチャードリベットヘッド、マニファクチャード平丸リベットヘッド、マニファクチャードリベットヘッド、リベットヘッド 
６３  リベットマニファクチャードヘッドへの半円切り込み、傷、スマイリー損傷 
６３′  ワークへの半円切り込み、傷、窪み、スマイリー損傷 
６４  さら穴リベットヘッド、沈頭リベットヘッド、マニファクチャード リベットヘッド、打ち込みヘッド 
６６  リベットマニファクチャードヘッド、マニファクチャードヘッド 
６８  リベットシャンク 
７０  リベットシャンクの端部、リベットシャンク端部 
７２  第１のワーク 
７３  第２のワーク 
７４  第１の対向面、リベットマニファクチャードヘッドに最も近いワーク被覆表面、第１のワーク表面 
７６  第２の対向面、リベットシャンク端部に最も近いワーク被覆表面、第２のワーク表面 
７８  ワーク厚さ 
８０  距離 
８２  リベットヘッド幅 
８４  所望の固定リベットヘッド高さ 
８４ａ  低い側リベットヘッド高さ 
８４ｂ  高い側リベットヘッド高さ８４ｃ  オーバードリブンリベットヘッド高さ 
８４ｄ  アンダードリブンリベットヘッド高さ 
８６  リベットヘッド 
９６  エアギャップ 
９８  隆起 
１００  リベット締結システム 
１０２  空気リベットガン、リベットガン、リベットドライバ 
１０４  リベット固定ツール、固定ツール 
１０６  正低圧直流電源、電力供給源１０８  第１の導線 
１１０  エアホース 
１１２  電気機械ソレノイドバルブ、ソレノイドバルブ、バルブ 
１１４  第１のＬＥＤインジケータライト 
１１６  第２の導線 
１１８  アース 
１２４  第２のＬＥＤインジケータライト 
１２６  第３の導線 
１２８  センサパッド 
１３０  導電接触表面、接触部１３４  第４の導線 
１３６  第３のＬＥＤインジケータライト 
１３８  第４のＬＥＤインジケータライト 
２１２  リベットガン操作者制御回路基板、第１の回路基板 
２１２′  バッカー制御回路基板、第２の回路基板 
２１２′′  ＲＦリピータ回路基板、第３の回路基板 
２１２′′′  データ取得システム、第４の回路基板 
２１２′′′′  ソレノイド制御回路基板、第５の回路基板 
２１２′′′′′  エアレギュレータ制御回路基板、第６の回路基板 
２１４  取り付けられたＬＥＤインジケータライト、第１のインジケータライト 
２１６  取り付けられたＬＥＤインジケータライト棒 
２１８  ユーザ選択可能位置スイッチ 
２２０  第１の伝導導線 
２２６  第２の伝導導線 
２３２  第１の多重導体ケーブル 
２３６  第２の多重導体ケーブル 
２３７  第３の多重導体ケーブル 
２３８  裏当て棒２４０  裏当て棒インジケータＬＥＤライト、第２のインジケータライト 
２４０′′  第２のインジケータＬＥＤ 
２５０  キャップボルトファスナー 
２５２  微調整可能ジャッキねじ、ジャッキねじ 
２５４  キャップ 
２５６  伝導ポスト 
２５７  長手軸 
２５８  ｅばねクリップ、クリップ 
２６０  ハウジング 
２６２  ハウジングボルトファスナー 
２６４  移動ナット 
２６６  負荷源、圧縮ばね 
２６８  プランジャー 
２７０  ハンマー 
３００  アンビル面 
３０２  内部シリンダーステム、シリンダーステム 
３０４  遠位肩部 
３０６  プランジャーステム 
３０８  プランジャー肩部 
３１０  近位肩部 
３１２  スピンドル足部、リップ 
３１２′  第１の接触点
３１２′′  第２の接触点
３１３′′′  第３の接触点 
３１４  第１の距離、ギャップ高さ、アンビル面とスピンドル足部との間の距離、ワーク表面とアンビル面との間の距離 
３１６  第２の距離、移動した第１の距離３１４
３１８  近位表面 
３２０  ハウジング表面およびプランジャー表面 
３２２  ハンマー表面およびプランジャー表面 
３２３  シリンダーステム表面およびプランジャーステム表面 
３２５  ハンマーステム、ハンマーシャフト 
３２６  ハンマーステムおよびプランジャー表面 
３２７  ハンマー基部 
３５０  マイクロスイッチ、スイッチ 
３５２  スイッチレバーアーム 
３５４  ジャック−プラグアセンブリ３５８  タクト押しボタンスイッチおよびインジケータＬＥＤライトアセンブリ 
３６０  第１の内部ワイヤー 
３６２  第３の内部ワイヤー 
３６４  第２の内部ワイヤー 
３６６  ハウジング表面および移動ナット表面 
３６８  プランジャーステム表面および移動ナット表面 
３７１  第１のスイッチがたつきサイン 
３７１′  第２のスイッチがたつきサイン 
３７３  第１の接触点バウンスサイン 
３７３′  第２の接触点バウンスサイン 
３７５  第１の立ち下がりエッジハンマーサイン 
３７５′  第２のハンマーサイン 
３７７  時間間隔 
５００  デジタル論理装置、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、コンピュータ、コントローラ、制御サブシステム 
５０２  プロセッサ
５０４  ランダムアクセスメモリ、ＲＡＭ、メモリ 
５０６  読取り専用メモリ、ＲＯＭ 
５０８  バス 
５１０  記憶装置 
５１２  入出力装置
５１４  センサインターフェイス 
５２０  裏当て棒制御システム、リベット固定ツール制御システム、制御システム 
５２２  コンピュータ、マイクロコンピュータ 
５２４  パワーサブシステム 
５２６  センサアレイサブシステム 
５２８  制御および通信サブシステム 
５３０  二次電池、バッテリー 
５３２  パワーレギュレータ、レギュレータ 
５３４  外部電源、電源 
５４０  空気ソレノイド、空気ソレノイドバルブ、ソレノイドバルブ、バルブ 
５４２  通信インジケータ 
５４４  通信ポート 
５４６  グラフィックユーザインターフェイス 
５４８  キーパッド、インターフェイス 
５５０  初期化ステップ 
５５２  「ＡＧ準備完了」検知ステップ５５４  ガン準備完了状況ステップ 
５５６  ＬＥＤオンステップ 
５５８  「ＢＢ準備完了」検知ステップ 
５６０  バッカー準備完了状況ステップ 
５６２  リベット打ち開始ステップ 
５６４  リベット開始検知ステップ 
５６６  リベット開始状況ステップ 
５６８  タイマー開始／衝撃カウントステップ 
５７０  高さ閾値状況検知ステップ 
５７２  リベット打ちサイクル終了ステップ 
５７４  第１の割り込みサービス要求ステップ 
５７６  第２の割り込みサービス要求ステップ 
５７８  強制再較正ステップ 
５８０  較正の実施、較正モード 
５８２  ブロック５６８における「打ち込みサイクル時にユーザがワークを取り外したかを検知」からリベットガンＩＲＱを停止
６００  キャップねじ 
６０２  アクセスポート 
６０５  スロット型フォトインタプリタスイッチ 
６０６  ひずみ緩和装置 
６１１  ハウジング肩部 
６４０  固定ツールアセンブリ 
６５０  外部カラー 
６５２  外部止めねじ 
６５４  内部カラー 
６５６  内部止めねじ 
７０２  ねじ切り移動ナット 
７０４  キー、軸方向に位置決めされたタブ、タブ 
７０６  スイッチハウジングカラー 
７０８  第１の埋め込みスイッチ 
７１０  第２の埋め込みスイッチ 
７１２  カラーの肩部 
７１３  ハウジングの肩部 
８０２  第１のバッテリー 
８０４  第２のバッテリー 
８０６  第３のバッテリー 
８０８  リレー 
８１０  第４のバッテリー９０２  ＮＰＮ型トランジスタ 
９０４  リレー、フィールド効果トランジスタ、トランジスタ、ソレノイドドライバ、バルブドライバ、ドライバ、バルブコントローラ、コントローラ 
９０６  ユーザがスイッチを起動 
９０８  較正モードＬＥＤ 
９５０  開始ステップ 
９５２  システム初期化ステップ 
９５４  メインプログラムステップ 
９５６  リベットガンの操作者準備完了ステップ、バッカー準備完了ブロック 
９５８  バッカー準備完了ステップ、バッカー準備完了ブロック 
９６０  エラー検知ステップ、フォルトマネジメントステップ、エラー検知ブロック 
９６２  較正ステップ、較正ブロック 
９６４  システムリセットステップ、システムリセットブロック 
９９０  圧力レギュレータ、フローレギュレータ、エアレギュレータ 
９９２  無線周波数信号 
９９４  管理コンピューター、中央コンピュータ 
１００２  ばね結合凹部、凹部 
１００４  第１の増大したシリンダー直径 
１００６  第２の増大したシリンダー直径 
１００８  ばねクリップ凹部、凹部 
１０１０  内部ばねクリップ、クリップ 
１０１２  穴 
１０１４  螺旋ロールピン、ロールピン、ピン 
１０１６  ピンスロット、スロット 
１０１８  蓋 
１０２０  サブアセンブリ回路基板 
１０２２  多重導体ジャックプラグ、プラグ 
１０２３  ばね搭載電気接触ピン 
１０２４  光源、ＬＥＤ、ランプ、ユーザインジケータ、インジケータ 
１０２６  蓋の穴、穴 
１０２７  ＬＥＤ光源からの光、光 
１０３０  代替的な固定ツールアセンブリ 
１０３２  代替的なハウジング 
１０３４  ＬＥＤインジケータライト、ライト 
１０４０  マスタ回路基板、回路基板 
１０４２  スレーブ回路基板、回路基板サブアセンブリ、回路基板 
１０４４  交流−直流電力変換器および電源、電源１０４６  ２導体パワーポートジャックプラグ、パワージャックプラグ 
１０４８  直流供給電圧レギュレータ、電圧レギュレータ 
１０５０  定電流供給レギュレータ、電流レギュレータ 
１０５４  コントローラブロック 
１０５６  ＬＥＤ制御ブロック 
１０５８  信号制御ブロック 
１０６０  接触センサブロック 
１０６２  ループ回路センサブロック 
１０６３  インジケータブロック、ツール位置合わせ補助のためのユーザ対話 
１０６４  タクトプッシュボタンマイクロプロセッサモード選択入力装置、プッシュボタン、ユーザインターフェイス１０６６  第１の導電取付機構、第１のワニクリップ 
１０６８  第２の導電取付機構、第２のワニクリップ 
１１００  代替的な固定ツール 
１１０４  第１のばね電気接触部、整流レバー、整流器 
１１０６  第１の導電ピン 
１１０８  第２の導電ピン 
１１２０  検知部、センサ 
１１２１  センサによって検知されたターゲット、検知されたターゲット、ターゲット
１１５０  ファームウェア概略図、概略図 
１１５２  電源ブロック、電力調節、電圧および電流レギュレータ、電源 
１１５４  バルブ制御ブロック、制御ブロック 
１１５６  ＬＥＤ点灯および通信制御回路、光制御回路 
１１５８  スピンドル足部制御への電源、第１のループ回路構造、信号出力 
１１６０  スピンドル足部またはアンビル面の接触検知、第２のループ回路構造、接触検知 
発明の詳細な説明 
本発明の好ましい実施形態についての以下の記載は、本質的に例示であって、本発明、その適用、または使用を限定する意図はない。好ましい実施形態において、本願明細書において開示されるリベット締結システムは、リベット固定処理および得られるリベット固定を制御するように構成される。 
【００８９】
図１Ａから図１Ｄを参照すると、一般的な従来の裏当て棒の先行技術例が示される。従来の裏当て棒は、締結処理時にリベットを裏当てするために使用され、リベットに衝撃を加えるために、硬化された材料と研磨されたアンビル面とを通常有する金属の塊を含む。従来の棒は、様々な棒の形状を取り、本願明細書においては、第１の一般的な裏当て棒５２、第２の一般的な裏当て棒５４、第３の一般的な裏当て棒５６、および第４の一般的な裏当て棒５８が例示される。
【００９０】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、２つの典型的な先行技術のソリッドコアリベットの例が示される。両方のリベットは、マニファクチャードヘッド６６と、リベットシャンク６８と、リベットシャンク端部７０とを有する。図２Ａは、ドーム形状、一般的、または平丸頭のリベットヘッド６２を有する前記ソリッドコアヘッドの第１のタイプを示す。図２Ｂは、さら穴もしくは沈頭リベットヘッド６４を有する前記ソリッドコアリベットの第２のタイプを示す。 
【００９１】
図３を参照すると、適切に固定された先行技術のリベットの例が示される。リベットは、結合ワーク厚さ７８を有する複数のワーク７２，７３を共に締結するために使用される。マニファクチャードヘッド６６が第１の対向面７４を有する第１のワーク７２を固定する一方、ドリブンリベットヘッド８６が第２の対向面７６を有する第２のワーク７３を固定する。対向面７４および７６もワーク表面である。典型的に、打ち込まれていない時、リベットシャンク６８は最初はワーク厚さ７８の約１．５倍の距離だけ表面７６を超えて突出する。固定された時、リベットヘッド８６は、典型的にリベットシャンク６８の直径の約１．５倍のリベットヘッド幅８２を有し、リベットシャンク６８の直径の約１／２倍の所望の固定リベットヘッド高さ８４を有する。したがって、リベットをワーク厚さ７８に対して適切にサイズ設定する時、典型的にリベット幅８２はリベットヘッド高さ８４に対して直接的な関数となり、その逆もまた同じである。リベット固定の仕様は、アメリカ合衆国の軍隊仕様ＭＩＬ−Ｒ−４７１９６Ａ（ＭＩ）にさらに概要が記載されている。本発明の好ましい実施形態は、リベットヘッド高さの測定をこの測定に最も適合した教示（後に示される）と組み合わされた好ましい感知技術を用いてリアルタイムまたはほぼリアルタイムで実現する構成を提供する。しかしながら、当業者は、リベットヘッド 幅８２をリアルタイムまたはほぼリアルタイムで測定するために他の感知技術が開発または発見されるであろうことから、これらのセンサは本発明の意図または概念を変更することなく本発明に組み込まれ得ることを理解する。また、リベットヘッド高さをリアルタイムまたはほぼリアルタイムで測定するための他の感知技術が本発明をさらに向上させるために開発または発見され得ることが認識される。このようなセンサを組み込むことは、本発明の意図および概念を変化させないものと考えられる。 
【００９２】
図４Ａを参照すると、不適切に固定された先行技術の平丸頭リベットが例示される。固定された低い側のリベットヘッド高さ８４ａは、最低限の許容高さ公差よりも小さい、および／または固定された高い側のリベットヘッド高さ８４ｂは、最大限の許容高さ公差よりも大きい。この例示は、ツールの誤った位置合わせによって（裏当て棒をワーク表面に対して直角に保持しなかったことによる）誤って成形されたリベットヘッドを示す。 
【００９３】
図４Ｂを参照すると、不適切に固定された先行技術の平丸頭リベットが例示される。固定されたオーバードリブンリベットヘッド高さ８４ｃは、最低限の許容高さ公差よりも小さい、および／または固定されたアンダードリブンリベットヘッド８４ｄは、最大限の許容高さ公差よりも大きい。この例示は、リベット締結処理時にアンビル面がリベットヘッドから滑り落ちたことによって誤って成形されたリベットヘッドを示す。 
【００９４】
図４Ｃを参照すると、他の不適切に固定された先行技術の平丸頭リベットが例示される。この例において、固定されたリベットヘッド８６はリベットシャンク６８の長手軸の中心に置かれていない。この固定されたリベット形状は、リベット打ち込み段階時においてリベットに加えられた側面荷重によるものであり、このような不適切に固定されたリベットは、ワークを適度に固定していない。
【００９５】
図４Ｄを参照すると、他の不適切に固定された先行技術の平丸頭リベットが例示される。この例において、リベット６２は、ワーク７２および７３の間に第１のタイプのエアギャップ９６が形成される態様で固定されている。再び、これにより、固定リベットはワークを適度に固定しないものとなる。 
【００９６】
図４Ｅを参照すると、他の不適切に固定された先行技術の平丸頭リベットが例示される。この例において、リベット６２は、ワーク７２および７３の間に第２のタイプのエアギャップ９６が形成される態様で固定されている。これもまた、固定リベットがワークを適度に固定しないものとなる。さらに、この例において、リベットシャンク６８はリベット固定処理時に膨張して隆起９８を形成し、これにより、ワークが合わさって同一面となることが防止され、再び作業を行うためにリベットを取り除くことが難しくなる。図４Ｄおよび図４Ｅに示される状況は、リベット打ち処理時に適度にワークを押圧しなかったことによって不適切に固定されたリベットを示す。図４Ａから図４Ｅは、公差から外れた固定リベットを例示し、これらのリベットは、ワークを適度に固定せず、取り除き作業および再作業が必要となり、大きな作業時間が失われるとともに、ワーク表面またはサブ表面に損傷を与える可能性がある。 
【００９７】
図４Ｆを参照すると、他の不適切に固定された先行技術の平丸頭リベットが例示される。このタイプのリベットは、通常は前記リベットヘッド６２の形状に一致する凹面もしくはカップ形状のアンビル面を有する固定ツールを使用して打ち込まれる。固定ツールのアンビル面が不適切に位置決めされた、または前記リベットヘッド６２に対して不適切に位置決めされた時にリベットガン衝撃事象が発生した場合、不適切に固定されたリベットの他の例として、半円の切り込み、傷、または「スマイル」もしくは「スマイリー」と通常称される窪みが起こり得る。図４Ｆは、スマイリー６３によって例示される前記リベットヘッド６２への損傷を示すとともに、スマイリー損傷６３′によって例示されるワーク被覆表面７４への損傷を示す。スマイリー損傷は、再作業を必要とする。 
【００９８】
図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、本発明を単純化および教示するために、単純化した本発明の実施形態が例示される。この実施形態において、リベット締結システム１００は、リベット固定ツール１０４が設けられた空気リベットガン１０２を含む。また、リベットガン１０２はリベットドライバを含み得て、リベットドライバは、リベットを据え込むためにエネルギーを放出する任意の装置であり得て、必ずしもすべてのリベットドライバがリベットガンではない。固定ツール１０４は、好ましくは、第１の導線１０８によって正低電圧直流（ＤＣ）電源１０６に接続される。リベットガン１０２は、好ましくは、エアホース１１０を介してエアーリザーバー（図示せず）に接続され、電気機械ソレノイドバルブ１１２がリベットガン１０２とエアリザーバーとの間にエアホース１１０と同一線上に（直列に）位置する。 
【００９９】
この実施形態において、第２の導線１１６は、第１のＬＥＤインジケータライト１１４と直列に接続されたワーク７３に結合されるとともに、アース１１８に結合される。したがって、固定ツール１０４がリベットマニファクチャードヘッド６６および／またはワーク７２もしくは７３に接触する時、第１の ループ回路（第２のセンサを形成）がリベットマニファクチャードヘッド６６および／またはワーク７２もしくは７３ならびに第２の導線１１６を通じて電力供給源１０６から閉じられ、第１のＬＥＤインジケータライト１１４が点灯し、これによってバッカー（バッカー棒の操作者）に対してリベットガンの操作者がリベットサイクルを開始する「準備が完了」したことが示される。
【０１００】
この実施形態において、第３の導線１２６は、第２のＬＥＤインジケータライト１２４に直列に接続される第１の一般的な裏当て棒５２に結合されるとともに、アース１１８に結合される。したがって、一般的な裏当て棒５２がリベットシャンク端部７０に接触した時、第２のループ回路（他の第２のセンサを形成）が、固定ツール１０４およびリベット６２を通じて電力供給源１０６および第１のワイヤー１０８から一般的な裏当て棒５２および第３の導線１２６に対して閉じられ、第２のＬＥＤインジケータライト１２４が点灯し、リベットガンの操作者に対してバッカーがリベットサイクルを開始する「準備が完了した」ことが示される。 
【０１０１】
最後に、図５Ｂを参照すると、この実施形態において、センサパッド１２８がリベットシャンク６８に隣接して第２の対向面７６に接着剤で固定される。センサパッド１２８は、好ましくは、第１の側の接着パッド（図示せず）と、第４の導線１３４に結合される第２の（反対の）側の導電接触面１３０とから構成される。センサパッド１２８は、好ましくは、圧縮力が取り除かれた後に元の高さに戻る記憶性フォーム材などの圧縮可能材料から構成される。センサパッド１２８は、好ましくは、所望の固定リベットヘッド高さ８４と一致する高さ（記載の接着面と導電接触面１３０との間で測定）を有する。 
【０１０２】
再び図５Ａを参照すると、第４の導線１３４は、接触表面１３０とアース１１８との間で、第３のＬＥＤライト１３６および第４のＬＥＤライト１３８ならびにソレノイドバルブ１１２と結合される。したがって、裏当て棒５２がセンサパッド１２８の接触表面１３０と接触した時（これは、ドリブンリベットヘッド８６が所望の固定高さ８４を実現した時に起こる）、第３のループ回路（第１のセンサを形成）は、電力供給源１０６、第１のワイヤー１０８、固定ツール１０４を通って、リベット６２、裏当て棒５２、および接触表面１３０から閉じられ、第３のＬＥＤインジケータライト１３６および第４のＬＥＤインジケータライト１３８が点灯し、ソレノイドバルブ１１２が閉じられ、リベット固定サイクルが終了することが両方の操作者に示される。リベット６２が固定された時にソレノイドバルブ１１２が閉じられてリベットガン１０２が無効化され、これによってリベット打ち処理が自動的に停止される。 
【０１０３】
図６Ａを参照すると、裏当て棒２３８の好ましい実施形態の展開図が示される。この実施形態において、裏当て棒２３８は、キャップボルトファスナー２５０、微調整可能ジャッキねじ２５２、キャップ２５４、伝導ポスト２５６、ｅばねクリップ２５８、ハウジング２６０、ハウジングボルトファスナー２６２、移動ナット２６４、負荷源もしくは圧縮ばね２６６、プランジャー２６８、およびハンマー２７０から構成される。裏当て棒２３８の組み立て時において、ジャッキねじ２５２は、ｅばねクリップ２５８によってキャップ２５４に固定される（ジャッキねじ２５２は、キャップ２５４もしくはクリップ２５８とねじ係合しない）。そして、ハウジングボルトファスナー２６２は、ハウジング２６０をキャップ２５４に固定する。次に、移動ナット２６４は、ジャッキねじ２５２とねじ係合し、微調整可能な移動ナット位置決めジャッキねじアセンブリを形成する。次に、ハンマー２７０のシャフトによってガイドされて圧縮ばね２６６およびプランジャー２６８が取り付けられる。組み立て処理は、キャップボルトファスナー２５０を用いてハンマー２７０のシャフトの端部をキャップ２５４に固定することによって完了する。キャップボルトファスナー２５０は、ハンマー２７０のシャフトの端部とねじ係合する。図６Ｂは、組み立てられた裏当て棒２３８の斜視図を示す。
【０１０４】
図７Ａを参照すると、裏当て棒２３８の好ましい実施形態の断面図が示される。この実施形態において、キャップボルトファスナー２５０は、ハンマー２７０のシャフトの端部とねじ係合し、ハンマー２７０をキャップ２５４に固定するよう機能する。選択的に、この係合は、ハンマー２７０のシャフトのねじ切り端部との間でキャップと対向するキー（図７Ａでは示さず）を用いて拡張されてもよく、ハンマー２７０のシャフトを回転させることなくユーザがファスナー２５０を固定することができる機能を有する。複数のハウジングファスナー２６２により、ハウジング２６０がキャップに取り付けられる。圧縮ばね２６６は、ハウジング２６０の内部シリンダーステム３０２の端部に位置する遠位肩部３０４、およびプランジャー２６８の近位肩部３１０に対して反力を加える。 
【０１０５】
プランジャー２６８の移動は、好ましくは、ハウジング２６０およびプランジャー２６８によって示されるように境界が定められる、ハウジングおよびプランジャー表面３２０における機械摺動公差によってガイドされる。プランジャー２６８の移動は、好ましくは、ハンマー２７０の基部およびプランプランジャー２６８によって示されるように境界が定められる、ハンマーおよびプランジャー表面３２２における機械摺動公差によってさらにガイドされる。プランジャー２６８の移動は、好ましくは、シリンダーステム３０２およびプランジャーステム３０６によって境界が定められる、表面３２３におけるハウジングシリンダーステムおよびプランジャーステムの機械摺動公差によってさらにガイドされる。プランジャー２６８の移動は、好ましくは、ハンマーステム３２５およびプランジャー２６８によって示されるように境界が定められる、ハンマーステム３２５およびプランジャー表面３２６における機械摺動公差によってさらにガイドされる。したがって、この実施形態において、プランジャー２６８は、長手軸２５７に対して平行にのみ移動することができる。 
【０１０６】
ハウジング２６０の近位表面３１８は、好ましくは、示されるように斜角が付けられており、バッカーの指がピンチポイントで負傷する可能性が減少する。この実施形態において、伝導ポスト２５６により、キャップ２５４およびハンマー２７０を通るハウジング２６０のキャビティからアンビル面３００への導電ループ回路経路が提供される（この伝導経路は後に説明される）。 
【０１０７】
この実施形態において、アンビル面３００は、第２の対向面７６とプランジャー２６８の基部に位置するリップもしくはスピンドル足部７０との間の面一接触によってワーク７３およびリベットシャンク端部７０に対して直角に位置合わせされる。圧縮ばね２６６によって加えられる力よりも大きい力がスピンドル足部３１２に対して軸方向に加えられない限り、圧縮ばね２６６はプランジャー２６８をハンマー基部３２７に対して押し当て続ける。裏当て棒２３８に（第２の対向面７６に対してスピンドル足部３１２が置かれた状態で）下方向の力が加えられると、好ましくは、プランジャー２６８のスピンドル足部３１２を通じて第２の対向するワーク表面７６に圧縮ばね２６６によって加えられる力により、ワーク７２および７３の間に生じ得るエアギャップ９６が除去される。 
【０１０８】
この構成において、プランジャー２６８の任意の軸方向の動きによって圧縮ばね２６６が逸らされる。しかしながら、スピンドル足部３１２が第２の対向面７６に接触する一方、第２の対向面７６とアンビル面３００との間の第１の距離３１４がプランジャー肩部３０８の変位によって直接的に第２の距離３１６へ移される。十分な下方向の力が裏当て棒２３８に加えられると、アンビル面３００がリベットシャンク端部７０に接触し、この瞬間から、第１の距離３１４は、形成されるリベットヘッドの高さを表わし、時に、「ギャップ高さ」、アンビル面とスピンドル足部との間の距離、またはワーク表面とアンビル面との間の距離と称される。第１の距離３１４および第２の距離３１６は常に等しく、これは、プランジャー２６８の本体を通じて第１の距離３１４が第２の距離３１６へ変化するためである。 
【０１０９】
図７Ｂを参照すると、好ましい実施形態による図７Ａの裏当て棒２３８の部分断面図が示され、追加の詳細が提供される。この実施形態において、裏当て棒２３８は、微調整可能なジャッキねじアセンブリを含む。微調整可能なジャッキねじアセンブリは、ｅばねクリップ２５８によってキャップ２５４に結合されたジャッキねじ２５２を含む。ジャッキねじ２５２は、好ましくは、クリップ２５８を受けるためにシャフトに小さいスロットを有する。同様に、ハウジング２６０もまた、好ましくは、クリップ２５８のための隙間を提供するために小さいスロットを有する。ジャッキねじ２５２は、キャップ２５４およびハウジング２６０を通って延在し、移動ナット２６４とねじ係合する。第１の距離３１４から第２の距離３１６へ変化するにつれてスイッチレバーアーム３５２が肩部３０８に接触し得るように、第１のセンサスイッチ３５０が移動ナット２６４に固定される。しかしながら、ジャッキねじ２５２は、キャップ２５４、クリップ２５８、またはハウジング２６０とねじ係合しない。これにより、ジャッキねじ２５２の動作が時計回りまたは反時計回りの移動に制限され、この移動は、移動ナット２６４を軸方向に位置決めし、所望の固定リベットヘッド高さ８４が実現された時にプランジャー肩部３０８に対してスイッチ３５０がスイッチレバー３５２を始動させる。 
【０１１０】
この実施形態において、移動ナット２６４の移動は、好ましくは、ハウジング２６０および移動ナット２６４、ならびにプランジャーステム３０６および移動ナット２６４によってそれぞれ示されて制限されるように、ハウジングおよび移動ナット表面３６６、ならびにプランジャーおよび移動ナット表面３６８における機械摺動公差によってガイドされる。代替的な実施形態において、移動ナット２６４は、他の主体、たとえば、ハウジング２６０内の伝導ポスト２５６もしくは溝スロットによってガイドされ得る。 
【０１１１】
微調整可能なジャッキねじアセンブリは、好ましくは、所望の固定リベットヘッド高さ８４に一致する高さを有するディスクもしくは他の主体を第２の対向面７６（または第２の対向面７６と均等の他の表面）上に配置することによって較正される。そして、裏当て棒２３８がディスク上に配置され、アンビル面３００がディスクと面一となり、スピンドル足部３１２が第２の対向面７６と面一となるまで圧縮される。次に、リベットガンの操作者は、固定ツール１０４をリベットマニファクチャードヘッド６６に接触させ、裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０を点灯させる。最後に、裏当て棒の操作者は、裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０が連続的に点滅を開始するまでジャッキねじ２５２を調節する。これは単純な一点較正である。一部のセンサは、ユーザが事前移動（pre-travel）などのスイッチ挙動を知っていることを必要とし、それ以外に回路を閉じる前のアクチュエータの移動としても知られ、「メイクへの移動（Travel to Make）」と言われる場合もある。他のスイッチ挙動はヒステリシスであり、ここでは「ブレイクへの移動（Travel to Break）」と言われる。スイッチメイクおよびスイッチブレイクの位置は、常に同時には起らない。当業者は、第１のスイッチがブレイクした後に第２のスイッチをメイクするためにオフセット距離が十分である限り、第１のリベット固定閾値（高さ８６の公差検知）スイッチから軸方向にずれたスイッチレバーを有する第２のスイッチを裏当て棒２３８に採用することによってこれらの問題が解決され得ることを理解する。本発明の概念から逸脱することなく、他の較正方法が仕様され得る。ユーザによって操作されるスイッチは、選択的に較正処理を起動させ得る（後に示される）。
【０１１２】
裏当て棒２３８は、好ましくは、ジャックプラグアセンブリ３５４を有する第２の多重導体ケーブル２３６をさらに含む。ジャックプラグアセンブリ３５４から、第１の内部ワイヤー３６０が伝導ポスト２５６に結合される。また、ジャックプラグアセンブリ３５４から、第２の内部ワイヤー３６４はスイッチ３５０に接続し、第３の内部ワイヤー３６２は組み合わせた一時的押しボタンスイッチおよびインジケータＬＥＤライトアセンブリ３５８へ接続する。選択的に、伝導ポスト２５６は、回路基板をアンビル面へ結合する任意の導電経路と置き換えられ得る。実施において、記載された微調整可能な機構は、アンビル面とワーク表面との間の距離が前記所望のリベットヘッド高さと実質的に等しくなる時に前記スイッチング閾値がトグルによって切り換えられるように、ユーザが前記第１のセンサを位置決めできるように動作する。 
【０１１３】
この実施形態において、他の実施形態に示される裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０は、一時的押しボタンスイッチとインジケータＬＥＤライトアセンブリ３５８とを含む組み合わせに意図的に置き換えられる。一時的押しボタンスイッチおよびインジケータＬＥＤライトアセンブリ３５８は、バッカーに対し、裏当てを開始する「準備が完了した」時を手動で示す（第２のセンサ）という選択肢を与える。この特徴は代替的な実施形態と考えられる。これは、一部の場合において、リベットは非伝導材料でコーティングされるためである。この代替的な実施形態は、リベットガンの操作者に対し、リベット打ちを開始する「準備が完了した」時を手動で示す選択肢を与える一時的押しボタンスイッチ（図示せず）を回路基板２１２（他の実施形態に示される）上に含む。 
【０１１４】
図８を参照すると、好ましくは裏当て棒２３８を組み込んだ本発明の好ましい実施形態が示される。この実施形態において、リベット締結システム１００は、リベット固定ツール１０４と回路基板２１２とが設けられた空気リベットガン１０２から構成される。回路基板２１２は、好ましくは、マウントＬＥＤインジケータライト２１４と、マウントＬＥＤインジケータライト棒２１６と、ユーザ選択可能一スイッチ２１８のセットと、第１の伝導導線２２０および第２の伝導導線２２６と、第１の多重導体ケーブル２３２および第２の多重導体ケーブル２３６と、回路隔離フォトカプラ、マイクロプロセッサ、バッテリーおよび／または外部電源、パワーレギュレータ、および通信ポートなどの様々な電子構成部品（これらの電子構成部品は明瞭化を目的として図８には示されていない）とを含む。第２の多重導体ケーブル２３６は、好ましくは、回路基板２１２を裏当て棒２３８に結合する。図８に示される機器は、図５Ａおよび図５Ｂに示される機器に対して前に記載された機能性を組み込むだけでなく、後に示される追加の機能も可能にする。 
【０１１５】
固定ツール１０４をリベットマニファクチャードヘッド６６および／または第１のワーク７２と接触させることにより、第１の伝導導線２２０と第２の伝導導線２２６とによって形成される第１のりーぷ回路（第２のセンサ）が閉じられる。この第１の完結回路を検知すると、マイクロプロセッサは、回路基板２１２および裏当て棒２３８にそれぞれ配置されたマウントＬＥＤインジケータライト２１４および裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０を点灯させ、これによってリベットガンの操作者がリベット打ちを開始する「準備が完了した」ことが両方の操作者に示される。代替的な実施形態において、第１の伝導導線２２０と置き換えるために他のセンサ技術が使用される。たとえば、固定ツール１０４とマニファクチャードヘッド６６との間の接触を感知するために第２の伝導導線２２６に結合された回路基板２１２に取り付けられたタッチ静電容量センサである。
【０１１６】
裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０が点灯すると、バッカーは裏当て棒２３８を用いてリベットシャンク端部７０を裏当てする。この動作により、エアギャップ９６を除去するために第２のワーク７３に力を加えるプランジャー２６８が圧縮される。裏当て棒２３８のアンビル面３００がリベットシャンク端部７０に接触して第１の経路（第２の伝導導線２２６、固定ツール１０４、マニファクチャードヘッド６６および／または第１のワーク７２、裏当て棒アンビル、ならびに第２多重導体ケーブル２３６）を通じて、または代替的に第２の経路（第１の伝導導線２２０、第１のワーク７２、一般的なリベット６２、裏当て棒アンビル、およびケーブル２３６）を通じて第２のループ回路を形成するまで、プランジャー２６８がさらに圧縮される。この第２のループ回路（他の第２のセンサ）が検知されると、マイクロプロセッサは、連続的にインジケータＬＥＤライト２１４および２４０を点滅させ、バッカーがリベット打ちを開始する「準備が完了した」ことを両方の操作者に示す。さらに、マイクロプロセッサは、コントローラ９０４を操作し、ソレノイドバルブ１１２を開き、リベットガン１０２の動作を有効化する。 
【０１１７】
一般的なリベット６２が打ち込まれている間、所望のリベットヘッド高さ８４を満たすまでリベットヘッド８６が形成される。また、一般的なリベット６２が打ち込まれている間、第２の対向面７６に作用するプランジャー２６８がさらに圧縮される。所望のヘッド高さ８４が実現されると、プランジャー２６８の軸方向の運動によってスイッチがトグルによって切り換えられ、これによって、第２の多重導体ケーブル２３６における少なくとも２つの導体ワイヤーを使用して第３のループ回路（第１のセンサ）が形成される。この第３の回路が検知されると、マイクロプロセッサは、好ましくは、マウントＬＥＤインジケータライト２１４および裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０をオフし、ソレノイドバルブ１１２を閉じ（コントローラ９０４を使用）、リベットガン１０２を無効化してリベットガン１０２を停止させる。マウントＬＥＤインジケータライト２１４および裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０がオフされる、またはリベットガン１０２が無効化されることにより、リベットが固定されたことを両方の操作者に示すように機能する。タイミング遅れは、新しいリベット打ちサイクルが有効化される前にマイクロプロセッサによって開始される。この方法において、マイクロプロセッサは、リベット固定サイクルの核段階を順に制御する。このシーケンス化により、たとえば、リベットガンの操作者が「準備が完了した」ことを示した後まで、バッカーが「準備が完了した」ことを示すことが防止される。
【０１１８】
代替的な実施実施形態において、固定ツール１０４がリベットヘッド６６と接触した時の閉ループ回路の検知は、第１の伝導導線２２０および第２の伝導導線２２６によって回路基板２１２に形成されたループ回路を検知することによって実現され得る。同様に、ループ回路は、（１）固定ツール１０４がリベットマニファクチャードヘッド６６に接触するとともに（２）アンビル面３００がリベットシャンク端部７０に接触し、第２の伝導導線２２６および第２の多重導体ケーブル２３６を通じて接触回路が形成された時に回路基板２１２において完結する。これらのループ回路の検知は、対象のループ回路が開かれているか閉じられているかを判定するためにループにおける伝導性または電気抵抗を測定すること、および／またはマイクロプロセッサを用いてループ回路の一方側からの印加電圧を検知することを含む任意の手段によって実現され得る。 
【０１１９】
代替的な実施形態において、第２の多重導体ケーブル２３６は、無線周波数（ＲＦ）通信、赤外線通信、または他の無線通信と置き換えられる。この実施形態において、裏当て棒２３８には別個の回路基板が設けられ、回路基板２１２および別個の回路基板の両方には、無線通信を目的としたＲＦトランシーバが備えられる。この代替的な実施形態において、他の伝導導線は、裏当て棒２３８からワーク７２もしくは７３に延在し得て、アンビル面３００がリベットシャンク端部７０に接触した時に閉じられ得る。さらに他の代替的な実施形態において、第１の伝導導線２２０および上記の他の伝導導線は、固定ツール１０４またはアンビル面３００とリベット６２との接触を検知するための静電容量センサなどの他の感知技術からのセンサを回路基板２１２および上記の別個の回路基板において使用することによって除去され得る。本発明の概念から逸脱することなく、任意の他の接触検知方法または感知技術が本発明に組み込まれ得る。 
【０１２０】
代替的な実施形態において、第１の伝導導線２２０は、回路基板２１２上に少なくとも１つの検知ループ回路（図８には示さず）を含むことによって除去され得る。この実施形態において、ワーク７２および７３は、回路基板２１２への電力供給と同じ地電位に結合される。ここで、回路基板２１２上の検知ループ回路は、構成部品が地電位に対して直接的に少量の電流を供給した時を検知する。第１の検知回路（第２のセンサ）は、第２の伝導導線２２６、固定ツール１０４、リベットヘッド６６、およびワーク７２もしくは７３を介したアース（図示せず）への電流の供給を検知することにより、固定ツール１０４がリベットヘッド６６に接触した時を識別する。同様に、第２の検知回路（他の第２のセンサ）は、第２の多重導体ケーブル２３６、第１の内部ワイヤー３６０、伝導ポスト２５６、アンビル面３００、リベットシャンク端部７０、およびワーク７２もしくは７３を介したアース（図示せず）への電流の供給を検知することにより、裏当て棒２３８のアンビル面３００がリベットシャンク端部７０に接触する時を識別する。また、選択的に、第３の検知回路は、プランジャー２６８のスピンドル足部３１２（後に記載）が面７６に接触した時を識別する。 
【０１２１】
図９を参照すると、裏当て棒２３８の代替的な実施形態の斜視図が示される。当業者は、記載の裏当て棒２３８を特定のリベット打ち用途に適合させるために任意の方法で図７Ｂに示される構成が変更され得ることを理解する（これが図１Ａから図１Ｄにされる従来の裏当て棒に複数の構成がある理由である）。しかしながら、一部の場合において、非常に過密な領域におけるリベット打ちでは、好ましい実施形態の裏当て棒２３８の使用が制限され得ることが認められる。これらの場合において、図９に示される裏当て棒２３８の代替的な実施形態の使用が適切となり得る。図９の裏当て棒２３８の代替的な実施形態は、好ましくは裏当てハンマー２７０を通ってアンビル面３００を超えて延在するステム（スピンドル足部３１２）をプランジャー２６８が含む点において図７Ｂの裏当て棒２３８の好ましい実施形態とは異なる。この実施形態において、キャップ２５４は上述のすべての他の構成部品を収容し、当業者は、代替的な実施形態の構成に必要な設計の考察を認識し、この開示の教示が与えられる。図９に示される裏当て棒２３８の代替的な実施形態は、好ましくは、代替的な実施形態におけるスピンドル足部３１２がリベットヘッドを囲まない点以外は図７Ｂに示される裏当て棒２３８の好ましい実施形態と機能的には同じであり、裏当て棒２３８が形成リベットから滑り落ちることを防止する。代替的に、図９は、裏当て棒２３８のアンビル面３００を超えて突出するＬＶＤＴセンサの端部を示す。ＬＶＤＴセンサの使用は、過密な空間により適し得て、複数のリベットサイズについて所望のリベットヘッド高さを検知するように構成され得るアナログ出力信号を提供する代替的なセンサ技術を示す。当業者は、ワーク表面とアンビル面との間の距離もしくは変位の連続的な測定をアナログセンサが提供することを理解するとともに、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にアナログセンサが第１のセンサとして機能し、第３のセンサとしても機能してリベットサイズおよび対応する所望のリベットヘッド高さの判定のために突出シャンク長さを測定する（これは、後に記載される）。
【０１２２】
図１０を参照すると、マイクロプロセッサ５００の好ましい実施形態のブロック図が示される。この実施形態において、マイクロプロセッサ５００は、バス５０８もしくは情報を通信する他の通信装置と、情報を処理するためにバス５０８に結合されるプロセッサ５０２とを含む。図１０に示されるマイクロプロセッサ５００は、単一のプロセッサ有する一方、複数のプロセッサおよび／またはコプロセッサを含み得る。マイクロプロセッサ５００は、好ましくは、情報またはプロセッサ５０２によって実行される命令を記憶するためにバス５０８に結合された、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５０４および／または他の動的記憶装置５１０（本願明細書においてはメモリ５１０ともいう）をさらに含む。ランダムアクセスメモリ５０４は、プロセッサ５０２による命令の実行時に一時的数値変数または他の中間情報を記憶するためにも提供され得る。 
【０１２３】
また、マイクロプロセッサ５００は、静的情報およびプロセッサ５０２のための命令を記憶するためにバス５０８に結合された、読み取り専用メモリ５０６（ＲＯＭ）および／または他の静的記憶装置を含み得る。データ記憶装置５１０は、好ましくは、情報および命令を記憶するためにバス５０８に結合される。入出力装置５１２は、マイクロプロセッサ５００システムへ入力データを提供するために、および／またはマイクロプロセッサ５００システムから出力データを受け取るために、当該技術において既知の任意の装置を含み得る。 
【０１２４】
好ましい実施形態において、１つ以上の電子的アクセス可能媒体などへのアクセスを提供する優先または無線の遠隔接続を介して、磁気ディスク、電気的消去可能プログラムメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）５０６集積回路、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの従来の記憶装置５１０からメモリ５０４へ命令が提供される。代替的な実施形態において、ソフトウェア命令の代わりに、またはこれと組み合わせてハードワイヤード回路が使用され得る。従って、本発明に従う命令のシーケンスを実行する手段は、ハードウェア回路とソフトウェア命令との任意の特定の組合せに限定されない。 
【０１２５】
好ましい実施形態において、センサインターフェイス５１４により、マイクロプロセッサ５００はリベット締結システム１００内において１つ以上のセンサと通信することができる。たとえば、センサインターフェイス５１４は、本願明細書に記載されるように、リベット締結システム１００の構成部品のスイッチ状態を検知する１つ以上のスイッチから出力信号を受信するように構成され得る。センサインターフェイス５１４は、たとえば、ＬＶＤＴセンサによって生成されたアナログ電圧信号を、プロセッサ５０２による使用のためのマルチビットデジタル信号へ変換するアナログ−デジタルコンバータであり得る。
【０１２６】
好ましい実施形態において、プロセッサ５０２は、センサ入力データを分析し、インジケータやＬＣＤなどのグラフィカルユーザインターフェイスへ入出力装置５１２を介して信号を送信し、操作者間での対話を可能とし、裏当て棒２３８の操作者較正を可能とする。加えて、代替的な実施形態において、第２の多重導体ケーブル２３６は、無線周波数もしくは赤外線などの無線信号に置き換えられる。この構成において、少なくとも２つのマイクロプロセッサ５００の各々は、この開示に記載されるようなリベットガンの操作者とバッカーとの間のリベット打ち込処理の状態を特徴付ける信号を通信するために無線周波数トランシーバなどに無線で結合され得る。代替的に、赤外線などの他の無線通信手段が使用され得る。 
【０１２７】
プロセッサ５０２は、センサからの信号に応答してシステム構成部品に他の動作を行わせ得る。たとえば、プロセッサー５０２は、コントローラ９０４を使用し、ソレノイドバルブ１１２を開閉させ、リベットガン１０２を有効化または無効化し得る。また、マイクロプロセッサ５００は、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、コンピュータ、またはトランジスタトランジスタ論理回路（ＴＴＬ）もしくはフィールドゲートプログラマブルアレイ（ＦＧＰＡ）などの論理回路であり得る。 
【０１２８】
図１１を参照すると、制御システム５２０の概略的なブロック図が示される。この実施形態において、制御システム５２０は、リベット打ち込みサイクルもしくは処理に関連するデータを取得および処理するための、マイクロプロセッサ５００またはマイクロプロセッサ５００の他の代表としてのコンピュータ５２２を含む。この代替的な代表として、図１０および図１１に描かれる機器と機能的には同等であると当業者は認識するが、有用な作業システムを実現するために付加的な装置が提供される。好ましくは、制御システム５２０は、パワーサブシステム５２４と、センサアレイサブシステム５２６と、制御および通信サブシステム５２８とを含む。パワーサブシステム５２４は、好ましくは、制御システム５２０に電力を与えるための二次電池５３０と、電力制御および電池５３０の再充電のためのパワーレギュレータ５３２とを含む。外部電源５３４は、充電力を供給するために、または選択的に電池５３０を置き換えるために使用され得る。レギュレータ５３２からの電力は、マイクロプロセッサ５００および（選択的に）ソレノイド５４０に供給されるとともに、（選択的に）制御システム５２０の他の構成部品への電力供給を容易にし得る。コントローラ９０４（図示せず）は、好ましくは、マイクロプロセッサ５００とソレノイド５４０との間に置かれるが、定義上、マイクロプロセッサが直接的にバルブを駆動するために十分な電流を供給できる場合は、コントローラ９０４はマイクロプロセッサの一部として考えられる。
【０１２９】
この実施形態において、センサアレイサブシステム５２６は、裏当て棒センサ５３６とリベットガンセンサ５３８とを含む。制御および通信サブシステム５２８は、好ましくは、ドライバーリレーもしくはコントローラも有する空気ソレノイド５４０と、ＬＥＤおよびＬＥＤライト棒などの通信インジケータ５４２と、処理の品質保証／品質管理目的のためにログを記録したデータをダウンロードするための通信ポート５４４（少なくとも1つ of 無線周波数（ＲＦ）トランスミッター、レシーバー、およびトランシーバーのうちの少なくとも１つも選択的に含み得る）と、制御システム５２０と対話する操作者のためのグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）５４６と、制御システム５２０と対話する操作者のためのキーパッド５４８とを含む。 
【０１３０】
本発明の好ましい実施形態の動作において、センサアレイサブシステム５２６の構成部品の各々によって生成されたデータは、データが処理および記憶されるマイクロプロセッサ５００に送信される。そして、裏当て棒システム制御コマンドは、好ましくは、制御および通信サブシステム５２８に送信される。制御および通信サブシステム５２８では、ソレノイドの動作が判定され、リベットサイクル段階の通信が示され、ユーザインターフェイスが実現され、データのログが取られたリベットヘッド固定データがトランシーバもしくは他の手段を介して他の媒体に送信される。制御システム５２０はマイクロプロセッサ５００を有して描かれるが、当業者は、マイクロプロセッサが、記載のシステム制御を実現するためのマイクロコントローラ、コンピュータ、または他のデジタル論理機器の任意の配置であることを知る。
【０１３１】
図１２を参照すると、裏当て棒ソフトウェア命令の好ましい実施形態の概略的なフロー図が示される。この実施形態においては、マイクロプロセッサ５００が連続的なリベット打ちステップを管理することから、リベット締結システム１００が始動すると、マイクロプロセッサ５００は、変数、入力、および出力を設定し、ソレノイドを設定してリベットガンを無効化することによって、初期化ステップ５５０においてシステム構成部品を直ちに初期化する。
【０１３２】
次に、この実施形態において、マイクロプロセッサ５００は、好ましくはは、センサ信号の受信を待ち、「ＡＧ準備完了」検知ステップ５５２においてリベットガン操作者の「準備が完了した」ことを示し、ガン準備完了状況ステップ５５４においてシーケンス化処理を進める。次に、ガン準備完了状況ステップ５５４からの確認信号をマイクロプロセッサ５００が検知した時にリベット打ち込みサイクルが開始される。そして、マイクロプロセッサ５００は、リベットガンの操作者インジケータライトおよびバッカーインジケータライトを点灯させることによって応答し、ステップ５５６においてＬＥＤをオンにし、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを両方の操作者に示す。 
【０１３３】
次に、この実施形態において、マイクロプロセッサ５００は、「ＢＢ準備完了」検知ステップ５５８においてバッカーの「準備が完了した」ことを示す受信センサ信号を待ち、バッカー準備完了状況ステップ５６０がシーケンス化処理を進める。マイクロプロセッサ５００がバッカー準備完了状況ステップ５６０からの確認信号を検知すると、両方のインジケータライトを継続して点滅させ、好ましくは、選択的な第１の時間遅れを開始し、リベット打ちが開始される前の最後の瞬間を操作者に提供し、リベットガンがリベット打ちステップ５６２を開始することができる。ライトを点滅させることにより、バッカーがリベット打ちを開始する「準備が完了した」ことが両方の操作者に示される。代替的な実施形態において、マイクロプロセッサ５００は、リベットガンを自動的に開始させ、リベットガン操作者がリベットガントリガーを引く必要が無くなる。
【０１３４】
次に、この実施形態において、マイクロプロセッサ５００は、リベット打ち開始検知ステップ５６４において、リベット打ちが開始されたことを示すセンサ信号の受け取りを待ち、リベット打ち開始状況ステップ５６６がシーケンス化処理を進める。リベット打ち開始状況ステップ５６６において確認信号が検知されると、マイクロプロセッサ５００は、タイマーを開始してリベットガン１０２からの衝撃ブローの数をカウントすると同時に、タイマー開始／衝撃カウントステップ５６８においてリベットヘッド高さ閾値の検知の受け取りを待ち、高さ閾値検知状況ステップ５７０がシーケンス化処理を進める。限界閾値センサは、好ましくは、打ち込み処理において所望の固定リベットヘッド高さ８４の高さに到達した時を検知するために使用される。従って、高さ閾値検知状況ステップ５７０において確認検知信号を待っている間、マイクロプロセッサ５００は、リベットシャンク端部に接触する裏当て棒アンビル面のトグル切り換えスイッチ状態の数によってリベットガンの衝撃の数をカウントする（各衝撃において、裏当て棒アンビル面３００はリベットヘッドで跳ね返り、スイッチングサイクルを形成し、好ましい実施形態において、マイクロプロセッサ５００はリベットガン動作頻度に一致する信号を「デバウンス」する）。デバウンスされた信号は、衝撃センサの形態を含む。代替的に、リベットガンのブローもしくは衝撃を検知するために、衝撃センサの他の形態として加速度計が使用され得る。
【０１３５】
また、ステップ５６８には、リベット打ち込み段階時にバッカーもしくはリベットガンの操作者がワークを取り外した場合に作動する割り込みサービス要求（ＩＲＱ）が組み込まれる。ステップ５６８におけるＩＲＱは、ステップ５８２においてリベットガンを停止させ、時間遅れを実行し、ＬＥＤ信号を介してエラーを示し、制御をステップ５５０に戻す。バッカーがリベット打ち込み段階においてリベットから裏当て棒を取り外した場合には損傷事象状況がもたらされ得ることから、これは特に重要であり、この場合において、リベットガンからの追加のハンマーブローによってワークが損傷し得る。記載のバッカー「準備完了」検知センサは、好ましくは、打ち込み段階における裏当て棒の取り外しを検知し、好ましくは、裏当て棒によって裏当てされていないワークへのハンマーブローを防止するために直ちにリベットガンを停止させるために使用される。［この特徴についての詳細は後に示される］。 
【０１３６】
この実施形態において、高さ閾値検知状況ステップ５７０において確認信号を検知した後に、マイクロプロセッサ５００は、ステップ５７２において、リベットガン１０２を無効化してリベットガン１０２を停止させ、タイマー開始／衝撃カウントステップ５６８において開始されたタイマーを停止させ、インジケータライトをオフにし、第２のユーザ選択可能時間遅れを開始する。第２の時間遅れにより、リベットガンの操作者は、次のリベットサイクルが開始される前に、ワークからリベットガン１０２を取り外すことができる。一方、固定リベットの特性を向上させるために、マイクロプロセッサ５００は、好ましくは、タイマー開始／衝撃カウントステップ５６８において測定された以前の固定時間および／またはハンマーブローの数を使用して固定公差レベルおよび材料応力歪み曲線に従ってリベット強度を判定し、推奨されるリベットガンエアレギュレータ設定の修正を、リベットガン１０２に供給される衝撃力（調整された空気圧設定）を調整し得るリベットガンの操作者に対して表示する。代替的な実施形態において、マイクロプロセッサ５００は、リベットガンエアレギュレータの設定変更を電気機械エアレギュレータ（図示せず）のフィードバック制御を介して自動的に行う。 
【０１３７】
最後に、リベット打ち終了ステップ５７２において設定された時間遅れの完了後に、リベット打ち込みサイクルが完了し、マイクロプロセッサ５００は初期化ステップ５５０に戻るが、リベット打ちサイクル終了ステップ５７２において生成された表示結果は、次のリベット固定サイクルのガン準備完了状況ステップ５５４において確認信号が検知されるまでディスプレイから消されない。これにより、リベットガンエアレギュレータの圧力設定を調整するためのリベットサイクル間の追加の時間がリベットガンの操作者に与えられる。所望の固定リベットヘッド高さ閾値が検知された場合にはいつでも、第１の割り込みサービス要求ステップ５７４における割り込みサービス要求が、リセットする動作によってリベット打ちサイクルステップ５７２を終了させる動作を進める。ステップ５７４におけるＩＲＱは、ステップ５６８におけるリベットヘッド高さ検知に対するソフトウェア冗長性として機能する。 
【０１３８】
図１２を再び参照すると、さらに別の割り込みサービス要求（ＩＲＱ）は、好ましくは、手動で較正モードに入るためにユーザがスイッチをトグル切り換えしたことを検知した時に第２の割り込みサービス要求ステップ５７６に設けられる、または選択的に、較正が行われた最後の時からリベットの合計数が所定数を上回った場合に、ステップ５７８において強制較正が開始される（制御システム５００は、好ましくは、ステップ５７２においてリベットサイクルの数をカウントすることによって、打ち込まれたリベットの数をカウントする）。較正モードステップ５８０において、ユーザは、裏当て棒を較正し、リベットヘッド高さ検知閾値を設定し、リベットを所望の最適公差に設定する。ステップ５８０における較正モードの後、動作はステップ５５０に戻る。
【０１３９】
リベット打ち込み段階において、アンビル面３００とリベットシャンク端部７０との間の接触を検知するループ回路は、極度の振動および／またはショックを示すかなりのスイッチがたつき３７１（急速な接触の開閉）を示す。しかしながら、ハードウェアおよびソフトウェアローパスフィルタのうち少なくとも１つを結合してこの回路の信号を「デバウンス」することにより、リベットガンのハンマー打ちサイクルが識別され得る。この情報は、リベット打ち込み段階においてバッカーが裏当て棒２３８のアンビル面３００をリベットシャンク７０から不意に外したかどうかを自動的に判定するために使用され得て、ソフトウェア割り込みサービス要求を生成してリベットガンを直ちに停止させ得る。リベット打ち込み段階において裏当て棒がワークから外されたことは、上で示された多くの変数（裏当て棒の質量、リベットガンの質量、ユーザによって加えられた力、エアレギュレータの設定の変化など）に関係なく自動的に検知され得る。打ち込み段階において棒が外れたことを検知する利点は、裏当て棒によって裏当てされていないワークへのハンマー打ちからワークを保護することにある。この場合において、裏当て棒が外れることまたは取り除かれることは、裏当て棒のアンビル面３００をリベットシャンク７０から取り外してリベットの裏当てを停止することとして定義され、これは通常のリベット打ち込み段階サイクルの結果としてシャンク７０からアンビル面３００が一時的に裏当てを外されたことの結果ではない。
【０１４０】
さらに、裏当て棒をさらに安定させるための方法としてリベットプランジャーシステムに緩衝装置を加えることが出願人によって考えられたが、ユーザはワークを「感じる」ことができる裏当て棒を好む。しかしながら、代替的な実施形態において緩衝装置を加えることは出願人によって想定されている。
【０１４１】
まとめると、信号を「デバウンス」させて形成リベットヘッド上で裏当て棒のアンビル面３００を機械的および／または電気的に跳ね返らせることに適合させるためにローパスフィルタが使用され得る。これらのデータは、リベット打ち込み段階においていずれかの操作者がツールをワークから取り外した場合にリベットガンを無効化することにより、不意のワークへの損傷を防止するために使用され得る。リベット打ち込み段階において早まってツールを取り外すことは、損傷事象条件である。選択的に、ハンマー打ち期間を判定するとともに各立ち下がりエッジ信号を識別することにより、システム１００は、リベットガンが再び「ハンマー打ち」を行う直前（または次の「ハンマー打ち」が開始される前にリベットガンを取り外すためにかかる時間よりも数ミリ秒長い時間の直前）にアンビル面３００がリベットシャンク端部７０と接触していることを判定し得る。 
【０１４２】
図１３を参照すると、裏当て棒２３８のさらなる代替的な実施形態の部分断面図が示され、他の見込まれる構成がさらに例示される。この実施形態は、キャップ部分とアンビル部分とを組み合わせ、直径の減少したアンビル面３００を有するハンマー２７０を形成する。圧縮ばね２６６は、ハウジング肩部６１１においてハウジング２６０によって保持されるプランジャー２６８に力を加える。プランジャー２６８は、ハウジング２６０において溝、キー、または軸方向に位置決めされたタブ７０４によってガイドされ、プランジャーの軸方向の移動を制限する。ハウジング２６０は、複数のハウジングボルトファスナー２６２によってハンマー２７０に固定される。
【０１４３】
この実施形態において、スロットを有する光電スイッチ６０５は第１のセンサであり、好ましくは、キャビティの形状または接着剤によってハウジング２６０内のキャビティ内に保持される。キャップねじ６００は、示されるようにねじ切りされたプランジャー２６８とねじ係合し、キャップねじ６００を調整することにより、構成処理時の光電スイッチ６０５の動作を軸方向に微細に位置決めおよび調整することができる（後に記載する）。光電スイッチ６０５は、キャップねじ６００のヘッドによって遮られた時にスイッチ状態をトグル切り換えする。したがって、キャップねじ６００は、光電スイッチ６０５を遮るための機械的フラグとして機能する。アクセスポート６０２により、ユーザは、時計回りまたは反時計回りにキャップねじ６００を回転させることによって調整し、キャップねじ６００を所望の場所へ軸方向に位置決めすることができる。 
【０１４４】
裏当て棒２３８のこの実施形態が組み立てられると、スロットを有する光電スイッチ６０５はハウジング２６０へ固定され、光電スイッチ６０５は多重導体ケーブル２３７に接続され、ケーブルは、多重導体ケーブル２３７を支持するためにハウジング２６０の本体にねじで取り付けられたひずみ緩和装置６０６によって固定される。次に、圧縮ばね２６６、プランジャー２６８（事前に設置されたキャップねじ６００とともに）、およびハウジング２６０は、順に設置される。これらの構成部品の全てはハウジング２６０によって保持され、ハウジング２６０は、ハウジングボルトファスナー２６２によってハンマー２７０のキャップ端部に固定される。複数のボルトファスナー２６２は、ハウジング２６０の本体とねじ係合される。多重導体ケーブル２３７は、裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０が設けられるバッカー制御回路基板２１２′に結合される。バッカー制御回路基板２１２′は、好ましくは、無線周波数信号９９２を介してリベットガン制御回路基板２１２と通信する。バッカー制御回路基板２１２′は、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）ファスナーによってバッカーの手首に固定され得る、裏当て棒２３８に固定され得る、または裏当て棒２３８と一体化され得る。 
【０１４５】
操作時において、バッカーは、プランジャー２６８のスピンドル足部をアンビル面３００に対して所望の固定リベットヘッド高さ８４に固定し、光電スイッチ６０５がトグル切り換えウされるまでキャップねじ６００を調整することにより、バッカー棒２３８を較正する。成功した較正は、裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０の閾値点灯によって示される。なお、この構成においては、較正時にキャップねじ調節ツール（図１３には示されず）は誤った検知表示をＬＥＤ２４０に与え得る。このため、調節ツールは、キャップねじ６００のヘッドによって光電スイッチ６０５が遮られて所望の固定リベットヘッド高さ８４が検知されるまでキャップねじ６００の軸方向の一への細密調整が行われた後に、スロット６０２から繰り返し取り外されなければならない。
【０１４６】
図１４を参照すると、本発明のさらに他の代替的な実施形態の部分断面図が示される。この代替的な実施形態において、この発明の教示は後方リベット打ちに使用されるリベット固定ツールに適用されている。当業者は、裏当て棒システムおよびリベット固定ツールシステムの両方について提供される教示は、同じ所望の結果をもたらすために機能設計および操作の実施において類似していることを認識する。前方固定されたリベットと後方固定されたリベットとの間には機能的な違いはない。一部の場合において、作業空間の制限に基づいて使用されるリベット固定ツールを選択することは操作者の選択であるとともに、他の場合においては、単にユーザの好みである。結果として、図１４の固定ツールについての操作の手段および方法は、裏当て棒ツールに類似しており、その逆もまた同じである。後方リベット打ちシステム６４０は、好ましくは、従来の裏当て棒が枕頭リベット６４もしくは平丸頭リベット６２のマニファクチャードヘッドの上方に配置される (好ましくは、平丸頭リベット６２形状に適合するように凹カップ形状が裏当て棒のアンビル面に形成される）状況において使用され、リベットガン固定ツールは、ドリブンリベットヘッド８６を形成するために使用される。
【０１４７】
この実施形態において、後方リベット打ちシステム６４０は、アンビル面３００を有するリベット固定ツール１０４を含む。圧縮ばね２６６は、内部カラー６５４および止めねじ６５６によって保持される。圧縮ばね２６６は、プランジャー２６８に対して力を加える。プランジャー２６８を通るアクセスポートにより、止めねじ６５６が固定ツール１０４の凹部内に締められる。止めねじ６５６は、カラー６５４とねじ係合する。外部止めねじ６５２によって固定ツール１０４に固定される外部から―６５０の肩部において差動するスイッチレバーアーム３５１を有する第１のセンサマイクロスイッチ３５２がプランジャー２６８に埋め込まれる。止めねじ６５２は、カラー６５０とねじ係合する。 
【０１４８】
組み立て時において、プランジャー２６８、圧縮ばね２６６、およびカラー６５４および６５０は、固定ツール１０４上に摺動する。外部カラー６５０は、内部カラー６５４を位置決めし、内部止めねじ６５６が締結されるまでばね２６６を圧縮するために使用される。これにより、プランジャー２６８が固定ツール１０４上に固定される。次に、プランジャー２６８は、所望の固定リベットヘッド高さ８４に位置決めされ、外部カラー６５０は、外部止めねじ６５２を用いて外部から―６５０が固定ツール１０４に固定された時にスイッチレバーアーム３５１を単にトグル切り換えするように位置決めされる。マイクロスイッチ３５１の作動は、ギャップ高さ３１４またはスピンドル足部（ワーク表面上に置かれる）とアンビル面３００との間の距離が所望のドリブンリベットヘッド高さ８４を実現した時に、図１４には示されていないＬＥＤの点灯および／またはソレノイドの閉止によって示される。なお、タイミング遅れは小さい方が好ましいが、システム６４０は、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する「準備が完了した」時を検知する（プランジャー２６８の小さな動作を用いてスイッチ３５１をトグル切り換えする）ために固定ツールがマニファクチャードヘッドに接触した時を感知する検知部として無線（Ｆ）用途において代替的に使用され得る。（これは、どのように導線２２０および２２６の必要を無くすことができるかについての他の例であり、より多くの例が後に示される。） 
図１５を参照すると、本発明のさらに他の代替的な実施形態の部分断面図が示される。この実施形態において、裏当て棒２３８は、微調整可能システム（プランジャー２６８の手動回転によって動作する）を含み、さらに、バッカーの準備が完了した時を検知する目的でプランジャー２６８の初期動作を検知する第１のスイッチ７０８を含む。この実施形態は、リベットガン側の回路によって回路の閉止が検知できないＲＦなどの無線システム（多重導体ケーブル２３６と置き換えることができる）において特に有用である。なお、図１５の実施形態は、カラー７０６を取り除き、第２のスイッチ７１０（第１のセンサ）をハウジング２６０の側壁に埋め込む、または第２のスイッチ７１０をハンマーのキャップ端部に埋め込むことにより、同じ機能性を維持しながらさらに単純化することができる。 
【０１４９】
図１３に示される実施形態と同様に、図１５に示される裏当て棒２３８の実施形態は、キャップとアンビルとを組み合わせ、直径の減少したアンビル面３００を有するハンマー２７０を形成する。圧縮ばね２６６は、ハウジング２６０によって保持されるプランジャー２６８に力を加える。ハウジング２６０は、複数のハウジングボルトファスナー２６２によってハンマー２７０に固定される。圧縮ばね２６６は、任意のタイプの負荷源であり得る。
【０１５０】
この実施形態において、プランジャー２６８は、好ましくは、ハウジング７１３の肩部上のプランジャーカラー１２の肩部によってハウジング２６０内に保持され、他方でプランジャー２６８はねじ切りされた移動ナット７０２とねじ係合する。ねじ切りされた移動ナット７０２は、好ましくは、ハウジング２６０内の溝、キー、または軸方向に位置決めされたタブ７０４によってガイドされる。従って、タブ７０４は、ねじ切りされた移動ナット７０２の回転運動を防止し、移動ナット７０２の移動を軸方向に制限する。この構成により、ユーザは、プランジャー２６８の露出した端部（アンビル面３００付近）を握ることによってハウジング２６０に対してプランジャー２６８を時計回りまたは反時計回りに回転させ、ねじ切りされた移動ナット７０２をハウジング２６０のキャビティ内において位置決めすることができる。プランジャー２６８とねじ切された移動ナット７０２との間のねじ係合は、十分な摩擦を提供してプランジャー２６８の不意の回転を防止し、ねじ切りされた移動ナット７０２の位置の参照のために、プランジャー２６８の外側にあるガイドマーク（図示せず）はハウジング２６０の外側の類似のガイドマーク（これもまた図示せず）と位置合わせされ得る。（この開示において記載されるすべてのねじ係合には、好ましくは、不意もしくは意図しない移動もしくは回転を防止するのに十分な摩擦が与えられる。） 
この実施形態において、第１の埋め込みスイッチ７０８は、ハウジング２６０内に埋め込まれる。プランジャー２６８が第１の距離３１４分逸らされなかった時、プランジャーカラー７１２の肩部は、圧縮ばね２６６によって加えられる力により、スイッチ作動レバーを下方に保持する。したがって、プランジャー２６８の僅かな軸方向の移動のみで、プランジャー２６８のカラー７１２がスイッチ作動レバーから移動するにつれ、第１の埋め込みスイッチ７０８においてスイッチ状態の変化が検知される。この検知の特徴は、マイクロプロセッサにおける小さなタイミング遅れと組み合わされ、バッカーが裏当てを開始する「準備が完了した」ことを示す時を検知するために使用され得る。図８の説明ですでに示されたように、回路基板２１２の電源からアンビル面３００介して電気アースへ供給される電流を検知することによってバッカーが裏当てを開始する「準備が完了した」ことを示す時を検知するための代替的な実施形態は、リベットシャンク端部７０、リベット６８、第１もしくは第２のワーク（７２もしくは７３）を裏当て棒の電源と同じ地電位を共有するアース（図１５には示さず）に接触させる。限定されないが、 当業者は、光フォトカップラー集積回路が、アースへ供給される電流を検知する例示的な手段を提供し、ワーク表面と接触するリベットもしくは任意のスピンドル足部と接触する任意のアンビル面を検知するために使用されることを認識する（後に記載される）。図８からの代替的な実施形態の使用を図１５において示す目的は、概念から逸脱することなく、本発明の複数の実施形態をもたらすために、当業者によって本発明の教示がいくつかの点において変更され得ることを示すことにある。 
【０１５１】
この実施形態において、第２の埋め込みスイッチ７１０が、筒形状のスイッチハウジングカラー７０６に埋め込まれる。圧縮ばね２６６は、スイッチハウジングカラー７０６における凹部に嵌合し、ハンマー２７０のキャップに対してスイッチハウジングカラー７０６がしっかりと固定して維持される。また、カラー７０６は、タブ７０４とも係合し、ハンマー２７０のシャフトに対するカラー７０６の回転を防止する。第２のスイッチ７１０も、スイッチハウジングカラー７０６の外周近くに配置される。この構成において、プランジャー２６８の距離３１４分の変位は、ねじ切りされた移動ナット７０２の肩部によって距離３１６へ移されるが、スイッチハウジングカラー７０６との接触によって、ねじ切りされた移動ナット７０２はその移動が限定される。しかしながら、ねじ切りされた移動ナット７０２がスイッチハウジングカラー７０６の肩部に当接する少し前に、肩部ねじ切りされた移動ナット７０２は、第２の埋め込みスイッチ７１０を駆動し、スイッチ状態が変化する。このスイッチ状態の変化は、第２の埋め込みスイッチ７１０において検知され、所望の固定リベットヘッド高さ８４が実現されたことを示す。
【０１５２】
なお、第２の圧縮ばね（図示せず）は、第２の埋め込みスイッチ７１０に固定され得て、プランジャー２６８が距離３１４分移動し、移動ナット７０２の端部が第２のスイッチ７１０を押し、これによってスイッチ７１０の状態がトグル切り換えされる。移動ナット７０２が急速に第２のスイッチ７１０に対して衝突すると、第２の圧縮ばねは圧縮され、第２のスイッチ７１０がスイッチングハウジングカラー７０６の受け入れスロットに嵌まりこみ、第２のスイッチ７１０を保護する。さらに、スイッチハウジングカラー７０６においてねじ切り移動ナット７０２の肩部の移動を制限する前に、アンビル面３００と面一となる（および好ましくは僅かに超える）までプランジャー移動３１４が許容される。この実施形態は、ツールが誤って落下した場合にプランジャー２６８のスピンドル足部の端部を損傷から保護し、プランジャー２６８と移動ナット７０２との間の係合したねじ部分の損傷から保護し、移動ナット７０２による見込まれる粉砕損傷から第２のスイッチ７１０を保護するよう機能し得る。第１およびスイッチ７０８および７１０から第２の多重導体ケーブル２３６へそれぞれ延在するワイヤーは、明瞭化のために図１５には示されていない。さらに、これらの教示から、第２のスイッチ７１０は、移動ナット７０２によって操作されながらもハウジング２６０のキャビティ側壁に埋め込まれ得て、設計が単純化されることを理解すべきである。 
【０１５３】
図１６を参照すると、裏当て棒２３８のさらに他の実施形態の斜視図が示される。この図において、スピンドル足部３１４およびアンビル面３００が示される。この代替的な実施形態において、スピンドル足部の導電接触点（第１の接触点３１２′、第２の接触点′′、および第３の接触点′′′）は、１２０度離して配置される。裏当て棒２３８が第２のワーク７３に対して直角に配向されると、前記接触点は、第２の対向面７６（ワーク表面）と連通する。ワークとの正の通信接触を確実とするために、接触点３１２′、３１２′′、および３１２′′′は、スピンドル足部３１２となり、スピンドル足部３１２の表面（プランジャー２６８の端部によって形成されるシリンダー面）よりもわずかに上昇または突出し得る。各接触点は、第２のマイクロプロセッサに対して配線される（導線および第２のマイクロプロセッサは、明瞭化のために図１６には示されれていない）。マイクロプロセッサソフトウェアと結合され、接触点３１２′、３１２′′、および３１２′′′は、少なくとも１つのループ回路を構成するとともに少なくとも第４のセンサを形成し、スピンドル足部３１２が第２の対向面７６と面接触またはほぼ面接触する時（すなわち、裏当て棒２３８が第２の対向面７６に対して直角またはほぼ直角になる時であって、第２の対向面７６はワーク表面である）を検知する。 
【０１５４】
第１の構成において、図１６の裏当て棒の実施形態の動作は、図８を参照することで理解される。裏当て棒システム１００において使用される時、多重導体ケーブル２３６を使用し、前記接触点のうちの少なくとも１つが回路基板２１２上のマイクロプロセッサの入力チャネルに線接続され、前記接触点のうちの少なくとも１つが回路基板２１２上のマイクロプロセッサの出力チャネルに線接続される。裏当て棒２３８がスピンドル足部３１２と直角またはほぼ直角に位置決めされ、前記接触点が第２の対向面７６に置かれる時、少なくとも１つの付加的なループ回路（第４のセンサ）が形成される。当業者は、スピンドル足部を感知する複数の可能な回路経路がワーク表面と接触することを理解する。１つの回路経路は、ワイヤー２２０または２２６を介して回路基板２１２からワーク表面へ、そしてワーク表面を介してスピンドル足部へ延びる経路である。他の回路経路は、スピンドル足部の１つへの経路であり、ワーク表面をわたって他のスピンドル足部のうちの少なくとも１つへ伝導される。さらに他の回路経路は、アンビル面からリベットおよびワーク表面を介したスピンドル足部への経路である。
【０１５５】
第２の構成において、図１６の裏当て棒の実施形態は、無線用途に使用される。無線用途において、第２の回路基板２１２′（図示せず）は、裏当て棒２３８またはその付近に配置され、好ましくは、第１の回路基板２１２（これもまた図示せず）との通信のためのＲＦトランシーバーを有する。接触点３１２′、３１２′′、および３１２′′′の各々は、それぞれ独立して第２のマイクロプロセッサへの固有の入力チャネルへ線で接続される。この第２の構成において、裏当て棒２３８の正しい直交位置は、第２の対向面７６との接触を使用して接触点３１２′、３１２′′、および３１２′′′の間に形成される連続的なループを試験することによって検知され、ループ回路が閉じられる。第１の例において、接触点３１２′と３１２′′との間の連続性が試験され、そしてほぼリアルタイムで接触点３１２′′と３１２′′′との間で試験が行われる。これにより、三点面試験が形成され、直角位置決めが実現されたかどうかが判定される。第２の例において、第２の回路基板から接触点３１２′へ電力が供給され、電力は、接触点３１２′′および３１２′′′においてワークを通じて検知され、直角位置決めが実現されているかどうかが判定される。（注記：第1および第２の構成例の両方は、バッカーの「準備が完了した」ことを検知する図１５のスイッチ７０８と置き換えるためにも使用され得る。 これは、たとえば、接触点３１２′、３１２′′、または３１２′′′のいずれかにおいて加えられた力が、伝導ポスト２５６に固定されたワイヤーを介してアンビル面３００をリベットシャンク端部７０と接触させることによって回路経路を形成するために使用され得るからである。他の方法は、リベットツール操作のための試験条件として少なくとも２つの前記接触点にわたる連続性を検知するものである。さらに、この条件を満たさない場合は、リベット打ち込みが自動的に停止され、固有のＬＥＤ点滅パターンによって操作者に対してツール位置合わせエラーがもたらされる。） 
この代替的な実施形態は、ハウジング２６０またはキャップ２５４まわりに１２０度間隔で同様に配置された３つの表示ＬＥＤ［第１の表示ＬＥＤ（図示せず）、第２の表示ＬＥＤ２４０′′、および第３の表示ＬＥＤ（図示せず）］も選択的に含み得る。これは、第２の接触点３１２′′として同じ軸方向の面に配置されるＬＥＤ２４０′′によって図１６に例示される。したがって、上記の第１もしくは第２の構成が使用されているかどうかに応じて、第２のマイクロプロセッサは、リベット打ち込み段階においてどの接触点が第２の対向面７６と連通していないかを識別し、バッカーに対して、推奨される適切な裏当て棒２３８の位置決め修正動作を示すために、少なくとも１つのＬＥＤを点灯させる。これにより、ツール位置合わせ補助がユーザに対して提供される。たとえば、接触点３１２′および３１２′′′が検知されるが接触点３１２′′が検知されない場合、マイクロプロセッサは、第２の表示ＬＥｄ２４０′′を点灯または点滅させ、点灯した第２の表示ＬＥＤ２４０′′に向けて裏当て棒２３８の先端を向けるようにバッカーに表示する。そして、バッカーが適切な棒２３８の位置修正を行った後、マイクロプロセッサは第２の表示ＬＥＤ２４０′′の点灯を停止する。表示ＬＥＤは、バッカーに対して棒２３８の位置合わせ修正を示す機能を有する一方でワークを照明するためにも使用され得ることが理解される。このような場合において、表示ＬＥＤライトをオフにすること、またはライトを点滅させることは、直角位置合わせを実現するために裏当て棒２３８の方向をバッカーに対して表示するツール位置合わせ補助として使用され得る。 
【０１５６】
当業者は、例示される実施形態において３つの接触点がツール位置合わせ（３つの点が面を規定する）の検知に使用されるが、スピンドル足部３１２の形状により、２つの点および潜在的に１つの点が同じ結果を実現するために使用され得ることを理解する。また、同じ結果を実現するために、前記３つの接触点よりも多い数の接触点も使用され得る。
【０１５７】
当業者は、電気接触点が例示されているが、任意の接触検知センサ、装置、もしくは複数の装置、たとえばスピンドル足部３１２の周りに適切に位置決めされた複数のスイッチなどもこの代替的な実施形態の概念から逸脱することなく使用され得ることを理解し得る。他の例において、こららの教示を用いて、３つ以上のＬＶＤＴセンサが使用され得て、ワーク表面に対するアンビル面３００の位置合わせが判定され、これによってマイクロプロセッサは、許容可能な直角位置合わせを実現するために棒２３８の位置に対して小さなツール位置合わせ修正を行うようバッカーに対してＬＥＤ表示を提供することができる、またはマイクロプロセッサは、裏当て棒２３８の位置合わせが許容可能な範囲の外である場合（これは損傷事象条件の他の形態）にリベットガンを一時的に無効化する。ＬＶＤＴセンサは、スピンドル足部３１２に組み込まれ得る、または図９に示されるようにアンビル面３００を通って延在し得る。当業者は、この代替的な実施形態の教示が、図１４に示されるプランジャー２６８上のスピンドル足部など、この発明の任意の実施形態のスピンドル足部に適用され得ることを理解する。 
【０１５８】
図１６を要約すると、この実施形態においては、リベットシャンク６８が確実に軸方向に打ち込まれるように、アンビル面３００とワークとの平行な面位置合わせを実現および維持するために手段が提供される。加えて、バッカーの「準備が完了した」時を検知するための代替的な手段もまた提供される。さらに、リベット打ち込み段階におけるワーク表面に対するツールの誤った位置合わせを修正するための手段（ＬＥＤライト表示を介して）が設けられる。または、選択的に、先行技術の誤って成形された固定リベットを防止するために、許容不可能なツールの誤った位置合わせが検知された時に一時的にリベットガンを無効化することによってリベット打ち込み段階が中断され得る。最後に、当業者は、リベット打ち込み段階が開始されるが端部は早すぎる場合、および所望のリベットヘッド高さが実現された結果でない場合、誤り事象が作り出され、ユーザはそのことをＬＥＤインジケータを介して知らされる。誤り事象は、通常は損傷事象条件であるが、リベットが完全に固定される前にリベットガンの操作者がガンのトリガーを解除するのが早すぎることによっても起こり得る（第１のセンサによって検知され、自動的にリベット打ちが停止される）。誤り事象インジケータは、不完全なリベットを戻すようにユーザに通知し、ドリブンリベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さに実質的に一致することを第１のセンサが検知するまでリベット打ち込み段階を再び開始する。 
【０１５９】
図１７を参照すると、他の比較的単純な本発明の実施形態の概略図（上で図５Ａに示したものと類似）が示される。図１７に例示される実施形態が本発明の最も好ましい実施形態ではないが、本発明の単純化および教示のために使用される。この実施形態において、裏当て棒システム１００は、リベットガン１０２のリベット固定ツール１０４に結合された第１のバッテリー８０２を含む。リベットガンの操作者がリベットツール１０４をリベットマニファクチャードヘッド６６に対して接触させた時、第１のＬＥＤ表示ライト１１４（これはワーク照明ＬＥＤでもあり得る）を介して第１のループ回路（第２のセンサを形成）が作られ、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことがバッカーに対して示される。
【０１６０】
第２のバッテリー８０４は、第１の端部において増大した裏当て棒５２′に結合され、第２の端部において第２のワーク７３に結合され、第４のＬＥＤ１３８が同一線上に配置される。バッカーが増大した裏当て棒５２′をリベットシャンク端部７０に対して接触させた時、第２のループ回路（他の第２のセンサを形成）が第２のワーク７３を介して作られ、第４のＬＥＤインジケータライト１３８が点灯し、バッカーがリベット打ちを開始する準備が完了したことがリベットガンの操作者に対して示される。第４のＬＥＤインジケータライト１３８が点灯するのを見て、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する。 
【０１６１】
次に、図５Ａに記載された状況と同様に、所望の固定リベットヘッド高さ８４が得られると、第３のループ回路が、バッテリー８０６から、接触部１３０（第１のセンサを形成）、ワーク、およびリレー８０８を介して形成され、リレー８０８が駆動される。リレー８０８が駆動されると、バッテリー８１０からの電力がソレノイドバルブ１１２に供給され、リベットガンパワー供給源（空気源）が一時的に無効化される。これは、リベット打ちを中止するようリベットガンの操作者に伝え、両方の操作者は次のリベットに移る。 
【０１６２】
図１７に示される実施形態において、ソレノイドバルブ１１２は、空気源とリベットガン１０２との間で同一線上に２ポートバルブを含む。この実施形態において、第１のバルブポートは空気源に結合され、第２のバルブポートはリベットガン１０２に結合される。代替的な実施形態において、ソレノイドバルブ１１２は、同様に空気源とリベットガン１０２との間に結合された３ポートバルブである。第１のバルブポートは空気源に結合され、第２のバルブポートはリベットガン１０２に結合される。第３のバルブポートは、周囲雰囲気に結合される。動作時において、リベットガン１０２にエネルギーが与えられると、３ポートバルブによって空気が空気源からリベットガン１０２へ通過し（第１のポートから第２のポートへ）、第３のバルブポートが閉じられる。リベットガン１０２へのエネルギーが停止されると、３ポートバルブは空気源を分離すると同時に、背圧をリベットガン１０２から外気へ（第２のポートから第３のポートへ）排出する。この実施形態において、３ポートバルブは、背圧を大気へ放出することによって急速にリベットガン１０２のエネルギーを失わせるとともに、ソレノイドバルブ１１２がリベットガン１０２を空気源から切り離した時に残りのリベットガンのハンマーブローを防止するように機能する。 
【０１６３】
図１８を参照すると、本発明の好ましい実施形態に従うソフトウェア命令に一致した配線概略図が示される。これらの命令は、Basic Stamp 2マイクロプロセッサを使用して書き込みおよび試験された。製造の実施形態において、Ｃ言語でプログラミングされたAtmel小型マイクロプロセッサを使用するのが好ましい。 
【０１６４】
この実施形態において、回路基板２１２は、概略図において、リベット締結システム１００の動作のための好ましい配線図を例示する。回路基板２１２は、示されるように、ワークおよび裏当て棒２３８に対してパワーを供給する。これにより、リベット固定ツール１０４が第１のワーク７２またはリベットマニファクチャードヘッド６６に接触した時に入力ピン０（第２のセンサ）における接触検知が可能となる。同様に、裏当て棒２３８のアンビル面３００（図１８に示さず）とリベットとの接触が入力ピン１（他の第２のセンサ）において検知される。この概略的な構成において、スイッチ３５０は常時開である。スイッチ３５０は第１のセンサであり、リベットが固定された時に駆動する。これは入力ピン２で検知される。 
【０１６５】
図１８をさらに参照すると、出力ピン３は、ＮＰＮ型トランジスタ９０２を使用して裏当て棒インジケータライトＬＥＤライト２４０の状態を制御するのが好ましい。出力ピン４は、マウントＬＥＤインジケータライト２１４の状態を制御する。裏当て棒インジケータＬＥＤライト２４０およびマウントＬＥＤインジケータライト２１４は、バッカーおよびリベットガンの操作者に対してそれぞれ各リベット固定サイクル時においてリベット固定の段階を伝えるように機能する。最後に、出力ピン５は、コントローラ９０４を介してソレノイドバルブ１１２の状態のオンまたはオフを制御するために使用される。任意のタイプのソレノイドドライバ、バルブドライバ、ドライバ、またはコントローラ９０４が使用され得る。例としては、リレー、電界効果トランジスタ、５５５集積回路、ＮＰＮもしくはＰＮＰトランジスタ、またはマイクロプロセッサ５００が含まれる。この機器は、多くのタイプのコントローラの例の一覧であり、限定として考慮されるべきではない。コントローラ９０４は、リベットドライバを有効化および無効化するように動作し、前記コントローラ９０４は、好ましくは、マイクロプロセッサによって動作する。このため、マイクロプロセッサからの信号は、コントローラ９０４へ送信され、駆動が起こり、リベットドライバが有効化または無効化される。また、ソレノイドは、マイクロプロセッサ出力ピン５によって直接的に駆動され得る。この実施形態において、ユーザによって作動させられたスイッチ９０６を閉じることは、入力ピン６において検知され、システムが手動で較正モードに移される。加えて、較正モードＬＥＤ９０８は、システム１００が出力ピン７を介して較正モードとなってユーザに通知したときに点灯する。他の出力ピン（図示せず）は、他のＬＥＤとともに使用され得て、較正時にジャッキねじ２５２の位置決めを時計回りまたは反時計回りの方向へ行うようにユーザに指示する。 
【０１６６】
当業者は、この発明の教示を実現するために使用され得る多数の代替的な構造の実施形態および代替的なマイクロプロセッサ命令があることを理解し得る。また、回路２１２上の多数の構成部品が明瞭化を目的として省かれる。さらにまた、プラスチックもしくは炭素繊維などのリベット締結非導電ワークが必要な場合、概略的なシステム１００ならびにそれに関連するマイクロプロセッサの一覧は、図１４に示されるもの（固定ツール１０４がワークに接触した時を検知するためにスイッチシステムがどのように使用され得るかを示す）、ならびに図１５（プランジャー２６８がワークに接触した時を検知するためにスイッチ７０８がどのように使用され得るかを示す）に示されるもののような教示を使用して操作者「準備完了」表示状態を維持するために容易に変更され得ることが理解される。
【０１６７】
図１９を参照すると、マイクロプロセッサ５００のためのソフトウェア命令のより好ましい実施形態の概略フロー図が示される。マイクロプロセッサ５００の動作は連続的なリベット打ちステップを制御することから、システム１００が開始ステップ９５０において開始された時、マイクロプロセッサ５００は、変数を表示し、変数、入力、および出力を設定し、リベットガン１０２を無効化するようにソレノイド１１２を設定するなどによってシステム構成部分をシステム初期化ステップ９５２において直ちに初期化する。 
【０１６８】
次に、主プログラムステップ９５４において、入力ピンの状態をポーリングすることによってシステム試験が行われ、どのサブルーチンを呼び出すかが判定される。多くの試験が行われる。試験の例としては、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備ができたか否かを検知すること、裏当て棒の操作者が裏当てを開始する準備が完了したかを検知すること、シーケンスまたはスイッチ誤りエラーがあるかどうかを検知すること（主にリベットサイクル打ち込み段階の適切なシーケンスを実行する目的で）が含まれる。他のエラー試験は、リベットヘッド高さ検知センサが作動しているか否かを検知することである。さらに他のテストは、リベットガンの操作者がリベットを固定して取り外したか否か（リベットガン固定ツールをワークまたはリベットヘッドから除去した）を判定することである。さらに他のエラー試験は、リベット打ち込み段階においてバッカーが裏当て棒をリベットから取り外したか否かを判定することである。裏当て棒によって裏当てされていないリベットに対するエアガン操作者によるリベット打ちを防止し、ワークに対する損傷（損傷事象条件）を防止することから、この試験は特に重要である。
【０１６９】
さらに主プログラムステップ９５４を参照すると、他の試験が行われる。主プログラムステップ９５４は、たとえば、所定数のリベットが打ち込まれた後に裏当て棒の較正を必要とするなど、較正モードがユーザによって要求されたか否か（システム１００を較正モードへ切り換えることにより）、または代替的にシステムによって要求されたか否かも検知する。最後に、主プログラムステップ９５４において、システムは、リベット打ち込みサイクルの終了後、エラー管理サブルーチンの動作の終了後、または較正管理サブルーチンの動作の終了後に、システムリセットがユーザの内の少なくとも一方（たとえば、回路基板２１２上のリセットボタンを押すことによる）によって、またはシステムによって要求された時を検知する。 
【０１７０】
リベットガンの操作者準備完了ステップ９５６において、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを主プログラムステップ９５４で検知した時にサブルーチンが起動される。この第１のサブルーチンにおいて、ＬＥＤがオンされ、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことがバッカーに対して示される。リベットガンの操作者のＬＥＤは、記載されたバッカーへの伝達を確認するためにもオンされる。
【０１７１】
バッカー準備完了ステップ９５８において、バッカーが裏当てを開始する準備が完了した時を主プログラムステップ９５４で検知した時に他のサブルーチンが起動される。この第２のサブルーチンにおいて、リベットガン１０２が有効化され、ＬＥＤが点滅し、バッカーが裏当てを開始する準備が完了したことが両方の操作者に示される。一方、バッカー準備完了ステップ９５８において、マイクロプロセッサ５００は、システムエラー（後に記載）を連続的に監視するとともに、較正要求（上に記載）も連続的に監視する。バッカー準備完了ステップ９５８では、リベット打ち込みサイクル段階が行われる。エラー故障または較正要求などの中断がバッカー準備完了ステップ９５８において識別されなかった場合、マイクロプロセッサ５００は、所望の固定リベットヘッド高さ８４が実現された時にリベットガン１０２を無効化し、論理制御をシステムリセットステップ９６４（後に記載）へ送る。
【０１７２】
しかしながら、さらにバッカー準備完了ステップ９５８を参照すると、システムエラーが検知された場合、リベットガン１０２は無効化され、論理制御はエラー検知ブロック９６０へ渡される。他の可能性として、較正要求がバッカー準備完了ステップ９５８において検知される。これにより、リベットガン１０２が無効化され、論理制御が較正ステップ９６２へ渡される。 
【０１７３】
次に、エラー検知ステップ９６０において、システムエラーを検知した結果として、主プログラムステップ９５４またはバッカー準備完了ステップ９５８によって第３のサブルーチンが起動される。数多くのエラー可能性がある。たとえば、エラーは、リベットガンの操作者がリベット打ちを開始する準備が完了したことを最初に示す前にバッカーが裏当てを開始する準備が完了したことを示そうとするなど、リベットサイクルのシーケンス化の誤りの結果であり得る。他の例において、リベット打ち段階においてバッカーが裏当て棒をリベットから取り外すと、エラーが検知され、裏当て棒によって裏当てされていないリベット上にリベットガンがハンマー打ちすることによって生じるワークへの損傷を防止するためにリベット打ち処理を停止する。さらに他の例において、所望の固定リベットヘッド高さが検知されても、バッカーが準備が完了したことを示さない場合にはエラーとなる。これらの例は、多くの可能な故障検知スキームの一部を示すものである。ステップ９６０の後、制御はステップ９６４へ渡される。
【０１７４】
次に、較正ステップ９６２において、システム較正の要求を検知した結果として、主プログラムブロック９５４またはバッカー準備完了ステップ９５８によって第４のサブルーチンが起動される。較正ステップ９６２により、ユーザは、最後の較正が行われてからいくつのリベットが打ち込まれたかを識別することができる。経過したリベット打ち時間の合計と結合されたこの情報は、作業者の能力についての判定を補助するために管理によって使用され得る。加えて、システムは打ち込まれたリベットの数をシステム１００が追跡することから、所定数のリベットが固定された後、またはユーザが較正スイッチを設定した場合に較正チェックが自動的に実行され得る。ステップ９６２の後、制御はステップ９６４へ渡される。 
【０１７５】
最後に、システムリセットステップ９６４により、各リベットサイクルの開始の前にテストパラメータが消去またはリセットされる。主プログラムステップ９５４、ならびにステップ９５６、９５８、９６０、および９６２のすべての記載のサブルーチンは、直接的または間接的にシステムリセットブロック９６４が起動される。唯一の例外は、主プログラムブロック９５４へ制御論理を渡すリベットガン準備完了ブロック９５６である。当業者は、表示の他の形態が、リベット打ち込みサイクルを開始するためにソレノイドバルブを開放して起動すること、またはリベット打ち込みサイクルを終了するためにソレノイドバルブを閉止して起動することであることを理解する。 
【０１７６】
好ましい実施形態において、システム１００は、ツールが時間ベースで較正されていないことを理由に較正から外されないことを確実にする。このため、マイクロプロセッサは、「デバウンス」信号を使用し、打ち込まれたリベットの数をカウントするとともに、所定数のリベットが固定された後に自動較正チェックを起動する。リベット打ち時間の合計の測定と結合することで、ユーザ（または管理）は、作業シフトのためのリベット固定製造能力を評価することができる。好ましい実施形態において、リベットを固定するために必要な衝撃の数、および／またはリベット固定時間の測定は、システムによって行われる（これは、リベット材料の加工効果を最小化することによってリベット強度特性を最大化するためにエアレギュレータの設定を推奨および自動調整するのに有用である）。代替的に、ハンマーサイクル頻度および／または「デバウンス」バッカー接触信号を評価することにより、エアレギュレータ設定も同様に調整され得る。また、当業者は、ユーザが加えた力、ツール位置合わせ、エアレギュレータ設定、およびツール機器の質量を含む最大の変数に適合させた後、リベット打ちを停止する前に許容される衝撃の合計を制御する、すなわち各リベット打ち込み段階についての衝撃の合計を制限することのみによってシステムがリベットを代替的に正確に固定し得ることを理解する。衝撃の合計は、衝撃を直接的にカウントする、または衝撃ガン頻度に基づいてリベット打ち込み段階における継続時間を計ることによって得られる。衝撃の合計は、リベットサイズ（ユーザ入力）によって、またはセンサ（後に示される）を使用してリベットサイズを判定することによって調整され得る。この手法は、本発明の好ましい代替的な実施形態より劣るものとして考慮される。
【０１７７】
図２０を参照すると、本発明の「無線」、たとえば無線周波数（ＲＦ）の実施形態のための分配された回路基板上に配置される複数のマイクロプロセッサユニット間の関係を示す概略図である。この図は、リベットガン操作者制御回路基板２１２が、ＲＦ信号９９２を使用して第２のバッカー制御回路基板２１２′と直接的に通信する、または代替的に第３の回路基板２１２′′として示されるＲＦレピータ回路基板を介してＲＦ信号９９２を使用して通信することを示す。図２０は、裏当て棒２３８のハウジングの外側に配置された回路基板２１２′を示す。しかしながら、回路基板２１２′は、裏当て棒２３８に組み込まれ得る。
【０１７８】
好ましい実施形態において、ＲＦ通信スキームは、作業者の進行／生産性または他のリベット固定データのデータログを取るために使用される。複数の作業者がこの実施形態を使用する場合は、各回路基板が好ましくは固有の「ハンドシェイク」アドレスを有する。ツールＲＦアドレスを相関させることにより、データは、好ましくは、ＲＦを介して、回路基板２１２、２１２′、２１２′′、２１２′′′′、および２１２′′′′′から、データのログ取りおよびデータベースを目的として中央コンピュータ９９４に結合される第４の回路基板２１２′′′へ送られる。 
【０１７９】
好ましい実施形態において、空気ソレノイドバルブ１１２は、好ましくは、回路基板２１２、第２の回路基板２１２′、および／もしくは第３の回路基板２１２′′のうちの少なくとも１つと通信するＲＦトランシーバーまたは少なくともＲＦレシーバーを有する第５の回路基板２１２′′′′によって動作する。最後に、エアレギュレータ９９０は、回路基板２１２、第２の回路基板２１２′、および／または第３の回路基板２１２′′のうちの少なくとも１つと９９２信号を介してＲＦ通信を実現するために、好ましくはＲＦトランシーバーまたは少なくともＲＦレシーバーを有する第６の回路基板２１２′′′′′によって動作する。この実施形態において、すべての回路基板間の通信は、ＲＦ信号９９２を使用して実現されるが、出願人は、１つ以上の回路基板間の通信を結合する通信線（図２０には示さず）を用いて代わりのＲＦ通信を代替的に想定している。 
【０１８０】
最後に、図２０に示される好ましい実施形態を再び参照すると、回路基板２１２、２１２′、および２１２′′のうちの少なくとも１つは、データログ取り中央コンピュータ９９４と結合される第４の回路基板２１２′′′と通信し得る。中央コンピュータ９９４に属するメモリは、中央メモリと称される。すべての６つのＲＦ回路基板（２１２、２１２′、２１２′′、２１２′′′、２１２′′′′、２１２′′′′′）は、好ましくは、互いの通信ハンドシェイクを可能とするトランシーバーＲＦ性能を有する。図２０に示されていない他の機器に属する他の回路基板との意図しない相互通信を防止するために各回路基板がＲＦアドレスを有することが理解される。当業者は、回路基板間の通信の多くの組合せが可能であり、記載の通信の組合せは限定ではないことを知る。また、この教示によって与えられるように、複数のユーザからのデータが、任意の回路基板２１２，２１２′２１２′′、２１２′′′′、または２１２′′′′′から、管理中央コンピュータ９９４にデータが記憶される回路基板２１２′′′へ送信され得ることが容易に認識される。データセットは、機器ＩＤ、ユーザＩＤ、時間および日付スタンプ、リベットサイズ、所望のリベットヘッド高さ、固定リベットヘッド高さ、ハンマーブローの数、エアレギュレータ設定、オフセット距離、リベット打ち込みの継続時間、リベットガンハンマー打ち頻度のうちの少なくとも１つを含み得る。さらに、データベース情報は、ツール性能を判定および文書化するために、または製造スケジュールまたは他の目的のために製造者を補助するために問合せされ得ることが当業者によって理解される。１つの例において、この発明における各リベットツールのＲＦアドレスがユーザと相関する場合、またはユーザに割り当てられる場合、ユーザｎ能力および製造がより良好に評価および管理され得る。図２０の劣る好ましい較正において、データセットからのデータは、無線手段以外の手段によって中央コンピュータ９９４へ送られ得る。
【０１８１】
図２１Ａおよび図２１Ｂを参照すると、本発明のより好ましい実施形態が示される。表は、好ましい入出力ピン指定を示す。ピンＰ３は第１のセンサを示し、ピンＰ０およびＰ１は第２のセンサを示す。
【０１８２】
好ましい実施形態において、ソレノイドは、リベット打ち込み段階のためにリベットガンを有効化するのみである。これにより、不意のリベットガンの使用（損傷事象条件の他の形態）からのワークに対する損傷が防止される。代替的な実施形態において、リベットガンは、リベットガンの操作者がリベットガントリガーを使用する必要を無くすために「ホットワイヤード（hotwired）」される（しかし、この実施形態において、リベットガンの開始前のユーザ調整可能なタイミング遅れは、ユーザの要求のために望まれ得る）。 
【０１８３】
図２１Ａは、５５５集積回路よりも早く動作する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を使用する好ましいコントローラ９０４を示す。入力ＰＩＮ０およびＰＩＮ１のためのアースに対する並列抵抗性および容量性結合は、誤検知を消去することを補助するよう機能し、入力ピン０に結合されるツェナーダイオードは、代替的に付加的な保護を加える。この配置によっても、スイッチのがたつき（後に記載）のフィルタリングを補助する。 
【０１８４】
実施例 
図２２を参照すると、オシロスコープを使用したシステム１００のプロトタイプの動作についてのデジタル記録は、裏当て棒ツールからリベットへの接触のサインを、裏当て棒２３８の好ましい実施形態を用いてい示す。図面は、リベットガン「ハンマー」サイクルへに対する棒２３８の動的な応答を示す。また、記録は、アンビル面３００とリベットシャンク端部７０との間の極度の振動および／またはショックを示すスイッチがたつき３７１（急速な接触の開閉）の明瞭なサインを示す。第１の接触点バウンスサイン３７３によって示されるように、回路を閉じたときの可動接触部の接触バウンスまたは振動があった。この場合における「スイッチ」は、それぞれ、裏当て棒が形成リベットヘッドと接触またはリベットヘッドからバウンス（接触せず）した時のメイクまたはブレイクであった。接触した時、電圧が検知され、接触しない場合、電圧は検知されない。リベットガン「ハンマーブロー」は、第１の立ち上がりエッジハンマー信号３７５によって示された。アンビル面３００がリベットシャンクを「裏当てする」時間間隔は、時間間隔３７７によって示される。概して、明瞭な衝撃のサインがあった。 
【０１８５】
図２２を参照すると、リベットガンハンマーサイクル周期は約３７ミリ秒（ｍｓ）であり、これは２７ヘルツと同等である。接触の時間は、約２２ｍｓであり、非接触時間は約１５ｍｓであった。レギュレーター空気圧力は、平方インチあたり約９０ポンドであった。スイッチがたつきおよび接触バウンスのサインは、オシロスコープ、スイッチ（リベット端部に対するアンビル面の機械的なバウンスにより形成される）、またはこれらの要因の組合せからのアーチファクトであり得ることに留意することが重要である。しかしながら、オシロスコープ測定からのサインの違いは、図２２および図２３の両方において代表的に同等であり、比較の目的として、オシロスコープ測定からの変化は一貫している。 
【０１８６】
図２３は、同様の質量の従来の裏当て棒を使用した繰り返し試験を示す。停止する前の機械的バウンス（リベットヘッド上のアンビル面）の大きな増加があり、これは接触バウンスサイン３７３′によって示される。スイッチがたつき３７は、第２の立下りエッジハンマー信号３７５′に伴って存在した。概して、図２３に示されるサインは、より多くの振動を示し、図２２に示されるサインと比較して、明瞭さが劣った状態で規定された。
【０１８７】
両方の場合において、リベットガンが「ハンマー」を開始した時にアンビル面はリベットシャンク端部に対して当接した。注意深く観察すると、ほぼ等しいハンマー頻度が示された。結果は、表１に示される。
【０１８８】
【表１】
2015535488.tif 000003
【０１８９】
この実験での発見は、従来の棒と比較して、裏当て棒２３８がより多くの明瞭に定められた特徴的なトレイン波（train-wave）サインを示したことである。図２２および図２３における波形サインの違いは、主に棒２３８のプランジャー設計によるものである。従来の裏当て棒の試験における高周波のオンおよびオフ信号は、主にリベットガン打撃後のインパルスからのワーク共鳴によるものである。リベットガン打撃の衝撃により、ワークがそれらの固有周波数で振動する。ワークがどのように固定されたかに応じて、衝撃によるそれらの反応が大きくなり得て、変位振動が大きければ、リベットヘッドと裏当て棒との接触が断続的なものとなる（３７３、特に３７３′によって示される）。向上した裏当て棒２３８を使用する間、スプリングバックプランジャーは、好ましくは、ワークと常に接触し、裏当て棒の上部においてリベットヘッドと接触する。プランジャーとワークとの間の付加的な接触により、（１）ワークの均等な緩衝の付加、（２）ワーク境界条件の変化、（３）およびワークの均等な強度の増加の３つの機構の少なくとも１つを通じてリベットガン打撃後のワークの振動が制限され得る。両方の裏当て棒の固有周波数は、捕捉される任意の波形サインよりもかなり高い。しかしながら、スプリングプランジャーシステムの共振を引き起こし得る、リベットガンサイクル周波数に近い固有周波数をこのシステムが有さないことを確実とするために、スプリングプランジャーシステムの設計を注意深く行わなければならない。 
【０１９０】
結果として、圧縮ばねおよびプランジャーアセンブリからの緩衝により、（１）裏当て棒の安定性が増加し、結果として可制御性（より小さいバウンス）が増加し、（２）棒２３８がより素早くアンビル面とリベットシャンクとの接触の安定状態条件に戻るため、リベットガンハンマー率が高まり、より小さいリベット材料の加工硬化が起こると共に、リベット打ち込みがより速くなる。リベットガンに応じて、高められた空気圧の設定により、少なくともハンマー打ち頻度が速くなる、および／またはハンマー打ちの振幅が高くなり得る（増大したハンマー力の大きさ）。リベット打ち込み段階が短いと、より良好なリベット固定の結果が得られる。これは、手作業によるツールの誤った位置合わせ動作のための時間が短くなるためである。 
【０１９１】
リベットガン「ハンマー」の直後に発生する立ち下がりエッジ信号は、様々な波形の中で最も識別が容易で一貫したものとなる。ローパスButterworthもしくはChevyChevまたは他のフィルターを使用することにより、スイッチ がたつきサイン３７１および接触点バウンスサイン３７３が除去または減少され、「クリーンな」（またはデバウンスされた）衝撃サインがもたらされ得る。ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによるフィルタリングが可能である。衝撃センサとして機能する波形検知ソフトウェアは、ハンマー打ちサイクル時のハンマーブロー事象を識別し、リベット打ち込みサイクル時にリベットからバッカーが分離したかどうかを判定し得て、ガンを停止するＩＲＱが得られる（図１２のステップ５６８を参照）。 
【０１９２】
試験された実施形態において、ソレノイドは、リベットガンを無効化するのに約８ミリ秒かかった。このため、３７ミリ秒のハンマー打ちサイクル時において、上記のステップに記載されるような最適化されたアルゴリズムにより、次の第２の「ハンマーブロー」の８ミリ秒前におけるワーク８に対する不意のハンマーブローが防止され得る。これにより、「ハンマー」期間のうち７８パーセントにわたって保護が提供される。したがって、ハンマー期間を判定し、立ち下がりエッジ信号を識別することにより、システム１００は、リベットガンが再び「ハンマー打ちを行う」直前（または次のハンマー打ちの約１０ミリ秒前）に、アンビル面３００がリベットシャンク端部７０と接触したことを判定し得る。代替的に、不意のハンマーブローを防止する他の手法は、ソレノイドが閉じる速度が約８ｍｓである一方で、リベットガンハンマーサイクルが約３７ｍｓであってそのうち接触時間が約２２ｍｓであることを認識することである。この手法において、マイクロプロセッサは、各ハンマーサイクル（各ハンマーブローの前）に十分な接触時間が設けられることを確保する。 
【０１９３】
また、この例は、本願明細書において記載される裏当て棒システムが、従来の裏当て棒を用いた作業に適合され、衝撃の数をカウントし、打ち込み段階を所定数のハンマーブローに制限することによってリベットを粗く固定することを示した。上記のリベット固定変数によってリベットが粗く固定され得るが、この方法は、以前の実施と一貫したものとなり得て、特に到達が難しい位置においてリベットを裏当てするために非常に固有の裏当て棒の形状が使用される場合に一貫したものとなり得る。これらの場所は、観察および再作業が悪評が高い程に難しいものである。これは本発明の好ましい実施形態ではない一方で、当業者は、本願明細書における開示を使用して、リベットを固定するために所定数のハンマーブローにリベット打ち込み段階を制限するようリベットガンを適合させ得る。 
【０１９４】
この例は、図２２に示されるサインがハンマーブローをカウントするために使用され得るとともに、ハンマーサイクルタイマーと結合されることによってハンマー頻度が判定され得ることを示している。この実施形態により、打ち込み段階において裏当て棒がリベットから分離され得る時間の最長時間の限度を設定することができる。この最長時間制限を超えると、打ち込み段階時において裏当て棒のアンビル面がリベットから分離されたことが検知され、裏当て棒によって裏当てされていないワークに対する不意なハンマーブローが防止される。他の好ましい実施形態において、システム１００は、代替的に、衝撃を感知してハンマー打ち頻度を判定するオン回路基板加速度計センサを含む。 
【０１９５】
これらの発見から、マイクロプロセッサ５００は測定された裏当て棒ツールとリベットとの接触データを選択的に使用し、自動的に調整する、または他の場合においてユーザに対してエアレギュレータ設定の調整によってリべットガンに供給されるエアレギュレータ設定レベルをユーザに推奨し得ることが分かった。このフィードバックは、制御されたパルス幅変調（ＰＷＭ）デジタルサインを形成する、すなわちパルストレインサイン（pulse-train signature）における谷部の経過時間および山部の経過時間を制御する、上記のサインを効果的に変調させ得る。なお、記載の方法においては、「ハンマーブロー」前の安全な時間間隔が重要であるが、これはまた、リベット打ちステージにおける裏当て棒の取り外しを検知する際の制限、およびリベットガンに供給される空気圧の最大安全量の制限ともなり得る。 
【０１９６】
さらに、リベット打ちプロジェクトの開始時において、ユーザは通常は試験ワーク標本に対して実施し、航空機表面に対して作業を開始する前にエアレギュレータ設定が適切であることを確実にする。しかしながら、このステップは省くべきであることから、マイクロプロセッサ５００は、測定された裏当て棒ツールとワークとの接触サインにおける偏差を選択的に検知し、大まかに不適切なエアレギュレータ設定を識別し、直ちにリベットガンを停止する、または代替的にリアルタイムでエアレギュレータ設定を調整し、ワークに対する損傷を防止する。 
【０１９７】
最後に要約すると、機械的振動および前に記載したスイッチがたつきは、同様の質量を有する従来の裏当て棒と比して、裏当て棒２３８を用いることによって実質的に減少する。この振動の減少は、ワークに接触するスピンドル足部の少なくとも１つ、および／または緩衝効果を提供する圧縮ばねによるものである。いずれの場合においても、裏当て棒２３８の好ましい実施形態は、同等の質量を有する従来の裏当て棒と比較して、より安定しており、制御可能である。また、同等の質量を有する従来の裏当て棒と比較し、裏当て棒２３８は、リベット７０と連通するアンビル面３００により多くの時間を費やす。これは、裏当て棒２３８の好ましい実施形態が従来の棒よりも向上した性能を有することを示す。この向上した性能は、リベットガンハンマー頻度を高めてリベットをより速く固定することによって活用できる。リベット固定を速く行うことの利益としては、リベット打ち込み段階時において重要なツール位置保持時間を減少させることから、時間の節約、リベット材料の加工効果を減少させることによって向上したリベット特性によって強度の高いリベットが得られること、および向上した整合性が含まれる。代替的には、性能が向上することによってツールの振動が減少することから、本発明は、手根管症候群または手腕系振動障害、および白蝋病などの他のユーザの負傷を減少させる。 
【０１９８】
図２４を参照すると、本発明のさらに他の代替的な実施形態の部分断面図が示される。この実施形態において、固定ツールアセンブリ６４０は、リベットガン１０２もしくは他のタイプのリベットドライバを第１の増大した直径部１００４と第２の増大したシリンダー直径部１００６との間の凹部１００２に結合することによって保持ばね（図示せず）を使用して従来よりリベットガン１０２に取り付けられる固定ツール１０４を含む。固定ツール１０４はさらに、外部ばねクリップ１０１０を受ける減少したシリンダー直径凹部１００８と、螺旋ロールピン１０１４を受ける中心線上に位置した穴１０１２とを有する。固定ツール１０４はその遠位端部にアンビル面３００をさらに有し、その一方で固定ツール１０４のシャフト３２５はプランジャー２６８に対して軸方向のガイドを提供する。 
【０１９９】
次に、ハウジング２６０は、ばねクリップ１０１０または代替的にばね２６６によって第２の増大したシリンダー直径部１００６の肩部の近位に固定され、プランジャー２６８のための軸方向の運動のガイドを提供するように機能する。ばね２６６は、前記クリップ１０１０に対して、および／またはハウジング２６０の内側に対して押し当てられるとともに、プランジャー肩部３０８においてプランジャー２６８に対して押し当てられる。当業者は、ばね以外の手段、たとえば空気袋によってプランジャー２６８に対して負荷源力が加えられることを理解する。プランジャー２６８は、固定ツール１０４の穴１０１２に配置されるピン１０１４によって保持される。ここで、ピン１０１４の端部は、プランジャー２６８のピンスロット１０１６内に突出する。このため、通常の状態において、ばね２６６は、ピン１０１４がスロット１０１６の第１の端部に配置された状態でピン１０１４がプランジャー２６８を止めるまで、プランジャー２６８を軸方向外側にハウジング２６０へ向けて押す。使用時において、スピンドル足部３１２において力を加えることにより、プランジャー２６８は軸方向に移動することができ、スロット１０１６の第２の端部においてピン１０１４がピン１０１４の移動を制限または停止させるまでばね２６６を圧縮する。プランジャー２６８が軸方向に移動するにつれ、スピンドル足部３１２とアンビル面３００との間のギャップ高さ３１４が変化する。スロット１０１６の第１の端部と第２の端部との間でプランジャー２６８の十分な移動が提供され、これによって、通常の状態でギャップ高さ３１４において突出するリベットシャンクが収容され、リベット固定状態でギャップ高さ３１４において所望のリベットヘッド高さが収容される。 
【０２００】
次に、蓋１０１８がスロット溝対を介してハウジング２６０に固定される。蓋１０１８は、好ましくは、４つの側部と１つの上部とを有し、そこにポケットまたは凹部を有し、サブアセンブリ回路基板１０２０を保持する。サブアセンブリ回路基板１０２０は、好ましくは、多重導体コネクタージャック１０２２と、ＬＥＤ１０２４と、スプリング荷重接触ピン１０２３と、スイッチレバーアーム３５２を含むマイクロスイッチ３５０（第１のセンサ）とを含む。ばね荷重接触ピン１０２３は、蓋１０１８を介したサブアセンブリ回路基板１０２０からアンビル面３００への導電連通、または伝導経路を介した蓋１０１８およびハウジング２６０からアンビル面３００への導電連通を可能とする。この例示において、プランジャー２６８は、非導電材料として考慮される。しかしながら、当業者は、図８に示されるワイヤー２２０および２２６を使用して、または光電カップラ―回路（後に記載）を用いた他の経路を導くことにより、本願明細書において上で例示されたものと同様の形成されたループ回路によってアンビル面３００とリベットシャンク端部７０（図示せず）との接触が検知され得るような他の較正が可能であることを認識する。他の可能な構成も後に示される。前記蓋１０１８における穴１０２６により、ＬＥＤ１０２４からの光１０２７が、ワーク（図示せず）を照明することができる、および／または操作者の対話に使用され得る。サブアセンブリ回路基板１０２０は、多重導体ケーブル（図示せず）を介して、または代替的に無線通信リンクを介して、回路基板（図示されないが、図８における回路い版２１２に類似）に結合される。 
【０２０１】
組み立て時において、サブアセンブリ回路基板１０２０は、好ましくは、蓋１０１８における凹部内に挿入され、所定の場所に詰められ、伝導ピン１０２３と蓋１０１８のフレームとの接触が確保される。次に、摺動動作を使用し、蓋１０１８が溝の雄／雌対を介してハウジング２６０に固定される。次に、ハウジング２６０は、固定ツール１０１４のアンビル面３００を超えて摺動させることによって設置され、外部クリップ１０１０を設置することによって所定位置で保持される。次に、圧縮ばね２６６が固定ツール１０４の端部を超えて挿入される。最後に、プランジャー２６８が設置され、ばね２６６が幾分事前に圧縮され、穴１０１２における等間隔に並んだピン１０１４によって固定され、スロット１０１６にあるピン１０１４によってプランジャー２６８が保持される。当業者は、ハウジング２６０を取り付ける方法が多くあることを認識する。第１の例においては、外部クリップ１０１０を使用するのではなく、内部クリップが使用され得る。凹部１００２の近位のハウジング２６０本体上に内部クリップを設置する際にハウジングが第２の増大したシリンダー直径部１００６を超えて延在する。第２の例においては、プランジャー２６０の本体が長く作られ、穴１０１２と一致する受け入れ孔を有する。この場合において、ピン１０１４は、プランジャー２６０を固定するために伸ばされ得る。
【０２０２】
この実施形態において、微調整を行うための手段が省かれ、所望のリベットヘッド高さは、プランジャー２６８のシリンダー長さおよびプランジャー２６８におけるスロット１０１６の位置を適切にサイズ設定するなど、構成部品の寸法を適切に選択することによって判定される。プランジャー２６８の長さを特定し、必要なプランジャーの移動を可能とすることにより、ギャップ高さ３１４（アンビル面３００とスピンドル足部３１２との間）が実質的に所望のリベットヘッド固定高さ８４に等しい時に、スイッチレバーアーム３５２をプランジャー肩部３０８に対して移動させることにより、スイッチ３５０が同時に駆動する。当業者は、アンビル面とワーク表面との間のギャップ高さもしくは距離が所望のリベット高さに実質的に一致する場合にスイッチレバー３５２が肩部３０８上に接触する時にスイッチング閾値がスイッチ状態をトグル切り換えするようにスイッチ３５０（第１のセンサ）を配置する方法が多くあることを認識する。 
【０２０３】
言い換えると、実際上、固定ツールアセンブリ６４０は、好ましくは、特定のリベットヘッドサイズを設定するように設計され、多数の取り付け可能な固定ツールアセンブリ６４０（または、固定ツールアセンブリ６４０のパッケージ化されたキット）の各々は、形成される各特定のリベットヘッド８６（図３を参照）の所望のリベットヘッド高さ８４に一致するように製造される。実際上、この手法は、多数のソケットを有し、各ソケットが特定のボルトサイズと一致する従来のソケットセットと類似している。プランジャー移動検知スイッチ７０８（図１５参照）、スピンドル足部接触点３１２′、３１２′′、３１２′′′（図１６参照）、またはＬＥＤ通信ライト（図８参照）などの他の実施形態の上記の特徴は、明瞭化のためにここでは省かれる。しかしながら、当業者は、この発明の全体を通じて任意の教示もしくはツールの特徴がこのツールに組み込まれ得て、この開示の全体を通じて教示もしくは特徴が限定なくしてすべてのツール間で相互に交換可能であることを理解する。 
【０２０４】
図２４をさらに参照すると、適用時において、固定ツール１０４がリベットガン１０２に取り付けられる。バッカーは、リベットを設置し、裏当て棒を用いてマニファクチャードヘッドを裏当てする。そして、リベットガンの操作者は、固定ツール１０４をリベットシャンク端部７０に対して位置決めし、スピンドル足部３１２をワーク表面に接触させ、力を加えることにより、ばね２６６を圧縮してプランジャー２６８を軸方向に摺動させる。アンビル面３００とリベットシャンク端部７０との接触は、好ましくは、ループ回路センサによって検知され、リベットガン１０２は、パワー供給部に結合することによって有効化される。たとえば、リベットドライバが空気によって力が与えられる場合は空気供給部に結合され、リベットドライバが空気以外でパワーが与えられる場合は他のタイプのパワー供給部に結合される。そして、リベット打ち込み段階が開始される。ドリブンリベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さ８４に実質的に等しい時、たとえば上記のスイッチ３５０などのスイッチが駆動され、リベットガン１０２をその空気供給部から切り離すことによってリベット打ちが停止する。この発明の多くの教示が与えられた時、当業者は、アンビル面３００がリベットシャンク端部７０に接触した時を検知する多くの方法を認識する。図２４に例示されるツールを用いたアンビル面とリベットシャンク端部との接触を検知する好ましい方法の１つは、図８のワイヤー２２０および２２６を用いたループ回路を介したものであり、ループ回路をセンサとして使用する。 
【０２０５】
代替的な実施形態において、マスブロック（mass block）（図２４に示されない）が固定ツール１０４に取り付けられる（固定ツール１０４をリベットガンに取り付けることと同様）。これは、機能的に固定ツールを裏当て棒に変化させ、さらに、固定ツールの教示が裏当て棒に適用できること、および両方のツールが同じまたはほぼ同じであることを示す。当業者は、固定ツールまたは裏当て棒がリベットシャンク変形ツールとして機能し得ることを認識する。このため、リベットシャンク変形ツールは、固定ツールまたは裏当て棒であり得る。 
【０２０６】
図２５を参照すると、本発明のさらに他の好ましい実施形態の部分断面図が示される。この実施形態において、代替的な固定ツールアセンブリ１０３０は、第１の増大したシリンダー直径部１００４と第２の増大したシリンダー直径部１００６との間の凹部１００２にリベットガン１０２を結合することによって、保持ばね（図示せず）を使用してリベットガン１０２に従来より取り付けられる固定ツール１０４を含む。固定ツール１０４は、凹部スロット１００８をさらに有し、外部ばねクリップ１０１０およびアンビル面３００を受ける。この例示において、アンビル面３００は、図２Ａに示される共通のマニファクチャード リベットヘッド６２の形状に実質的に一致する凹状表面を有する。圧縮ばね２６６は、クリップ１０１０およびハウジング１０３２に対して力を加え、第２の拡大したシリンダー直径部１００６に対してハウジング１０３２を固定する。代替的なハウジング１０３２は、回路サブアセンブリ（図示せず）を有し、回路サブアセンブリは、ワークを照明するために任意のＬＥＤ１０２４を有するとともに、ユーザへの伝達を提供するために任意のＬＥＤ１０３４を有する。しかし、任意のＬＥＤ１０２４も伝達を提供し得る（インジケータとして機能する）。回路サブアセンブリは、接触パッド（図示せず）または任意のばね電気接触ピン１０２３をさらに含み、回路サブアセンブリからアンビル面３００への電気連通を提供する。多重導体ケーブル２３６は、好ましくは、代替的なハウジング１０３２に取り付けられ、歪み軽減体６０６を有する。図８の教示および機器と組み合わせ、類似のループ回路は、回路基板２１２、ワイヤー２２０、およびワイヤー２２６を使用する第２のセンサを形成し、アンビル面３００がリベットヘッド６２に接触した時を好ましくは検知するために使用される（ワイヤー２２６は、好ましくは多重導体ケーブル２３６と置き換えられる）。好ましい実施形態において、このループ回路は第２のセンサを形成し、マイクロプロセッサは、リベット打ち込み段階においてこのアンビル面３００がリベットから切り離された時を検知し、損傷事象条件を判定し、そして直ちにリベット打ちを停止して「スマイリー」面損傷を防止する。 
【０２０７】
回路サブアセンブリ（図示せず）は、ユーザの必要に応じ、多重導体ケーブル２３６を介して、または代替的に単一導体ケーブルを介して、または無線通信を介して回路基板（図示せず）に結合される。無線通信が使用される場合、回路サブアセンブリは、マイクロプロセッサと好ましくはバッテリー電源である電力伝達手段とを有する必要な無線機器を提供する。また、無線の適用のために、任意の近接センサ、ループ回路センサ、タッチ静電容量センサ、または他のセンサ技術が採用され、アンビル面３００とリベットヘッド６２との接触が検知され得る。この発明の多くの教示が与えられると、当業者は、アンビル面３００がマニファクチャードヘッド６２もしくは６４またはリベットシャンク端部７０と接触する時を検知するために多くの方法が使用され得ることを認識する。この記載は、プランジャー２６８のスピンドル足部３１２（図２４参照）が第１のワーク表面７４または第２のワーク表面７６（図３）に接触する時を検知することにも適用される。他の好ましい方法は、この開示において後に示される。 
【０２０８】
適用時において、リベットガンの操作者は、リベットを設置し、固定ツール１０４のアンビル面３００をリベットマニファクチャードヘッド６２に配置する。接触は第２のセンサによって検知される。そして、バッカーは、従来の裏当て棒５２（またはその他）を用いてリベットシャンク端部７０を裏当てし、任意で本願明細書において開示される裏当て棒（たとえば、図７Ａおよび図７Ｂに記載されるもの）を用いてリベットシャンク端部７０を裏当てする。バッカーが裏当て棒５２を使用する時、代替的な固定ツールアセンブリ１０３０に結合されたマスタ回路基板（図示せず）は、ツール１０４のアンビル面３００がリベットヘッド６２に接触した時を検知し、リベットガン１０２をその空気供給源に結合することによって動作を可能とする。そして、リベット打ち込み段階が開始される。リベット打ち込み段階において、システム１００（図８を参照）は、固定ツール１０４のアンビル面３００が前記マニファクチャードヘッド６２との接触を実質的に切り離したかどうかを直ちに検知し、スマイリー面損傷６３または６３′（図４Ｆに記載）を防止するためにリベット打ちを直ちに停止する。記載の切り離しが行われなかった場合、操作者は、スキルおよび技術に基づいて前記打ち込み段階の係属時間を判断し、ドリブンリベットヘッド８６の高さが所望のリベットヘッド高さ８４に実質的に等しくなるようにリベットを固定する。リベット打ち込み段階においてアンビル面３００がリベットヘッド６２から誤って切り離されることは、典型的に、リベットガンの操作者がリベットヘッド６２もしくはワーク表面７４に対する正しい力もしくはツール位置合わせを維持しなかった結果として起こる。 
【０２０９】
しかしながら、バッカーがシステム１０３０を有する開示の裏当て棒を使用した時、回路基板は、ツール１０４のアンビル面３００がリベットヘッド６２に接触した時、および開示の裏当て棒のアンビル面３００がリベットに接触した時の両方を検知し、リベットガン１０２をその空気供給部に結合することによって動作を可能とする。そして、リベット打ち込み段階が開始される。上記の切り離しが起こらない場合、回路基板は、ドリブンリベットヘッド高さ８６が所望のリベットヘッド高さ８４に実質的に一致することを開示の裏当て棒センサが示す時にリベット打ちを停止する。固定ツール１０４および開示の裏当て棒上の任意のＬＥＤ通信ライトは、操作者に対し、リベットガンの操作者の「準備が完了した」時、バッカーの「準備が完了した」時、およびリベット打ち込み段階が完了した時を示す。このため、当業者は、本願明細書において示される他の教示からの他の機器とともに使用される図２５に示される機器が図４Ｆに記載のスマイリー損傷を防止する手段を提供することを認識する。固定ツールアセンブリ１０３０は、本願明細書において開示される従来の裏当て棒または発明された裏当て棒とともに任意で使用され得る。 
【０２１０】
図２６を参照すると、本発明のさらに他の好ましい実施形態の部分断面図が示される。この例示は、この開示における多くの教示を採用し、リベット固定ツールアセンブリ１１００の他の好ましい実施形態を伝える。ここでは、発明された裏当て棒または発明された固定ツールのいずれかの作業側を簡潔に表すために、アセンブリ１１００が部分的に示される。なぜなら、ショップヘッドを形成する時に、いずれのツールも機能的に同様の態様で動作し、本願明細書における教示が与えられると、当業者はツールの残りの部分を構築することができるためである。ハンマーステム３２５は、穴１０１２およびアンビル面３００をその遠位端部に有する。プランジャー２６８は、２つの対向するピンスロット１０１６を有し、穴１０１２内に配置されるピン１０１４（この図においては示されない）によってハンマーステム３２５上に軸方向に保持される。圧縮ばね２６６は、プランジャー２６８に対して軸方向の力を加える。この実施形態において、ハウジング２６０は、少なくとも１つの蓋１０１８と、第１の導電ピン１１０６上に乗る転流レバー１１０４を有するサブアセンブリ回路基板１０２０とを含む。第１の導電ピン１１０６は、プランジャー２６８に固定され、プランジャー２６８の遠位端部にスピンドル足部３１２′を形成する。複数の第１の導電ピン１１０６を使用して追加のスピンドル足部３１２′′および３１２′′′が形成され得て、各スピンドル足部は、固有の電気ループ回路の一部であり、複数の第４のセンサを形成し得る。 
【０２１１】
代替的に、他の実施形態において、複数の第２の導電ピン１１０８がプランジャー２６８の外形部に固定され得て（好ましくは埋め込まれるが、僅かに突出する）、各第２の導電ピン１１０８と転流レバー１１０８もしくはハウジング２６０の内径部に配置される導電パッド（図示せず）との摩擦接触から導電転流が提供される。当業者は、複数のばねピン（ばね荷重電気接触ピン１０２３と同様）を使用して複数のスピンドル足部３１２′がワーク表面７４の面に対して直角な平坦もしくはほぼ平坦な表面を電気的に規定する一方で、航空機のワークのほとんどが外郭形状を有することからワーク表面７４におけるわずかな輪郭を収容することを理解する。ばねピンの例は、ＷＷＷドメインのmill-max.comに示される。（この種のピンは、導電ポスト２５６にもなり得る。）好ましくは、複数の第１の導電ピン１１０６または複数の第２の導電ピン１１０８は、複数のスピンドル足部３１２′を形成し、好ましくは、１２０度の間隔で配置されて第１、第２、および第３の接触点を形成し、これによって図１６に示されるようなスピンドル足部３１２′、３１２′′、および３１２′′′が形成される。 
【０２１２】
図２６に示される例示の実施形態において、プランジャー２６８は、好ましくは、非導電材料から製作される。この構成は、好ましくは、１つ以上のスピンドル足部とワーク表面７４との接触によって形成される（または切り換えられる）固有の電気ループ回路を提供する。たとえば、スピンドル足部３１２′に正の回路電位を持たせ、スピンドル足部３１２′′および３１２′′′の両方に負の回路電位を持たせることにより、スピンドル足部が機体表面に接触する時に、スピンドル足部３１２′から３１２′′からループ回路を閉じることによって第１の回路が形成され、スピンドル足部３１２′から３１２′′′からループ回路を閉じることによって第２の回路が形成される。第１および第２の回路は、第４のセンサを形成する。さらに、この例において、第３の回路は、アンビル面３００がリベットと接触する時にスピンドル足部３１２′とアンビル面３００との間に形成される。第３の回路は、第２のセンサを形成する。このため、上記のループ回路とともに、１つ以上のスピンドル足部とワーク表面７４との接触を検知する、ツール位置合わせを検知する、およびアンビル面３００がリベットシャンク端部７０もしくは任意でリベットヘッド６６と接触する時を検知する手段が提供される。そして、マイクロプロセッサ命令は、ループ回路検知センサ（または同様のセンサ）をポーリングし、ツールがワークに接触した時を判定する、ワークに対するツールの直角もしくはほぼ直角のツール位置合わせを判定する、およびアンビル面３００がリベットヘッド６６もしくはリベットシャンク端部７０に接触した時を判定する。前記判定が行われたあと、マイクロプロセッサ命令は、望ましくないツール位置合わせが判定された場合にツールの動作を中断する、および／または図１６のＬＥＤ２４０′′などの通信ＬＥＤを動作させ、ツール位置合わせを修正するためのフィードバックを提供する。この例の教示が与えられると、当業者は、記載の回路を形成するための方法が多くあり、例は限定でないことを認識する。
【０２１３】
上記の構成は、ワイヤー２２０を無くし、ワイヤー２２６を多重導体ワイヤー２３６と置き換えることによってさらに他のループ回路検知経路を提供し、図８においてワイヤー２２０および２２６を使用して形成された記載のループ回路を複製する。構成は、図２６におけるワイヤー２２０および２２６の必要を無くすものである。サブアセンブリ回路基板１０２０は、好ましくは、多重導体ケーブルまたは任意の無線手段（図示せず）によって制御回路基板に結合される。図２４および図２６の特徴も図２５に組み込まれ得て、ツール位置合わせを補助するとともに、さらに他の損傷事象条件である「スマイリー」タイプの損傷を防止する。このため、図１６に示される概念をさらに例示することに加え、図２６は、ユーザの目標を実現するためにこの開示に示される選択的な教示を使用することの潜在的な利益を当業者に対して示す。
【０２１４】
図２７は、本発明のさらに他の好ましい実施形態のアセンブリを部分的に示す部分断面図を示す。図２６のように、この例示もまた、この開示における教示の多くを採用しており、示される部分的なアセンブリの特徴が開示の固定ツールまたは開示の裏当て棒ツールのいずれかの「作業側」において採用され得ることを当業者に伝えるものである。言い換えると、図２７における代替的な固定ツール１１００の部分は、機能的に図２６に示されるものと同等であり、開示の裏当て棒または開示の固定ツールの何れかの作業側を明瞭に表すために示される。前述の教示が与えられると、当業者はツールの残りの部分を構築することができる。代替的な固定ツール１１００において、アンビル面３００に対するプランジャー２６８の線形変位を連続的に検知してギャップ高さ３１４を測定するアナログ検知部またはセンサ１１２０が示される（リベット打ち込み段階において、およびアンビル面がリベットシャンク端部と接触する時に、ギャップ高さはアンビル面とワーク表面との間の距離に実質的に等しくなる）。この例示において、検知部もしくはセンサ１１２０は、プランジャー２６８内に固定されたターゲット材料１１２１の線形移動を測定し、スピンドル足部３１２とアンビル面３００との間のギャップ高さ３１４を判定または測定する。
【０２１５】
センサ１１２０は、ワーク表面とアンビル面との間の距離を感知する。これは、前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時に第１のセンサとして機能する。しかしながら、アナログであることから、センサ１１２０は、前記距離が突出するリベットシャンク長さである場合に第３のセンサとしても機能し、リベットサイズおよび対応する所望のリベットヘッド高さの判定を可能とする。突出するリベットシャンクは、距離８０である（図３を参照）。また、センサ１１２０は、アンビル面に対するプランジャーの軸方向の移動または変位を連続的に測定するように機能し、これによって、この移動が最初に停止してリベット突出シャンク長さの測定となる時の判定を可能とする（後に記載）。好ましくは、マイクロプロセッサは、第２のセンサ（たとえば、上にループ回路センサとして記載）からの入力を使用し、リベット打ち込み段階の直前に、アンビル面３００が最初にリベットシャンク端部と接触した時を判定する。当業者は、アンビル面およびリベットシャンク端部を検出するさらなる方法を認識する。アンビル面３００をワーク表面に押し当てると、プランジャー２６８は、スピンドル足部３１２がワーク表面と接触するまで動かない。さらに押し当てると、プランジャー２６８は、軸方向に変位し、アンビル面が最初にリベットシャンク端部に接触した時に停止する（変位運動が停止する）。そして、この停止した運動を検知するソフトウェアは、センサ１１２０をポーリングし、リベット打ち込み段階を開始する前に、突出するシャンク長さ、リベットサイズ、および所望のドリブンリベットヘッド高さを判定する。このセンサおよびソフトウェア検知方法を使用して、センサ１１２０は、触知可能な第２のセンサからの情報を最初に使用することなく第３のセンサとして機能し、アンビル面がリベットシャンク端部に最初に接触した時をマーカーとして判定する。これは、連続的なセンサ１１２０のポーリングを通じてプランジャーの運動を監視することによって、アンビル面がシャンク端部に接触した時をソフトウェアが検知し、ソフトウェアとセンサ１１２０の組合せが他のタイプの第２のセンサを形成するためである。 
【０２１６】
上記の教示を用いて、当業者は、ソフトウェアを用いて第３のセンサ１１２０の入力信号および対応するプランジャーの運動を監視した時に、プランジャーが最初に停止した時に突出するリベットシャンク長さが判定され得て（これは、アンビル面が最初にリベットシャンク端部に接触した時のアンビル面とワーク表面との間の測定に対応する）、このため、リベットサイズが判定され得ることを理解する。これは、ワーク表面が炭素繊維などの非導電材料である時にリベットサイズを判定する好ましい方法である。代替的に、アンビル面とリベットシャンク端部との接触を検知する第２のセンサからの入力は、マイクロプロセッサに信号を送信して第３のセンサ１１２０をポーリングし、リベットサイズを判定するために使用される。ユーザ入力は、マイクロプロセッサにリベットサイズ情報を与えるさらに他の方法である。次に、衝撃センサからの入力を使用して、マイクロプロセッサは、リベット打ち込み段階からリベットを固定するのに必要な衝撃の合計および計算を判定し得る。次に、マイクロプロセッサは、前記リベットサイズにほぼ対応する前記リベットを駆動するための衝撃の前記計算値を計算または表参照することによって判定し、次のリベットのためのエアレギュレータの調整の推奨をユーザに対して任意で示す。このエアレギュレータ調節フィードバック手法は、好ましくは、疲労強度などのリベット特性を向上させ、リベットを固定するために過剰な衝撃を使用することによって引き起こされるリベット材料の加工硬化を最小化する。前記エアレギュレータ調節推奨は、リベット固定の質を連続的に孔上させるために使用される。 
【０２１７】
この構成は、プランジャー２６８の線形移動を測定してギャップ高さ３１４を判定するための他のタイプのセンサの使用を例示する。第１の例において、センサ １１２０は、磁気ターゲット１１２１と対となる高解像度磁気変位センサ集積回路であり得る。第２の例において、センサ１１２０は、鉄ターゲット１１２１と対となる誘導近接センサであり得る。当業者は、この構成においては他のセンサおよび／またはターゲットが利用可能であることを認識するとともに、これらが限定なく誘導技術、ホール効果技術、および磁気抵抗技術のうちの少なくとも１つを含み得ることを認識する。さらに、構成は、このようなセンサを収容するように変更され得る。また、このような当業者は、必要な場合にセンサ較正を認識するとともに組み込み、センサ／ターゲットのペアを乱して較正を失わせる、または不正確な線形プランジャー運動の測定をもたらす、センサとターゲットとの間の回転位置変化を回避するために、上記の例のセンサのうち少なくとも１つは、ハウジング２６０（および特定的にはセンサ１１２０）の回転を許容しないことが求められることを理解する。制限なくして、他のセンサ構成も可能である。測定の解決法を向上させるために、複数のセンサ１１２０および／またはターゲット１１２１が使用され得る。ターゲットは、逆の磁極を用いて積まれた複数の磁石から構成され得る。代替的に、ＬＶＤＴセンサなどの誘導性センサの本体は、ハウジング２６０に固定され得る一方、センサプランジャーは、プランジャー２６８に接触または固定され得る。同様に、当業者は、ハウジング２６０とプランジャー２６８との間の相対移動、距離、または位置を測定するための容量性センサ、渦電流センサ、磁気誘導性センサ、ドローワイヤー（draw-wire）センサ、焦点共有センサ、または他のセンサを適用して、アンビル面とワーク表面との間の対応するオフセット距離を判定することを認識する。
【０２１８】
このため、上記の教示を使用し、リベット打ち込み段階を開始する直前、および記載の第２のセンサがアンビル面３００とリベットシャンク端部７０との最初の接触を検知した時に、マイクロプロセッサ５００は、直ちにワーク表面７６からのシャンク８０の突出する長さを測定してメモリに記憶する。（突出シャンク長さの測定は、リベットサイズおよび所望のリベットヘッド高さを判定する他の方法である。）そして、マイクロプロセッサ５００は、計算を行ない、または参照表（マイクロプロセッサメモリ５０４に記憶される）を使用し、最適または所望のリベット固定ヘッド高さ８４を判定する。これにより、全てのリベットヘッドが、所望の固定リベットヘッド高さ８４に実質的に一致するように確実に固定される。任意で、上記のＬＥＤライト２１４、２４０が使用され、アンビル面３０がリベットマニファクチャードヘッド６６もしくはリベットシャンク端部７０と最初に接触した時が操作者に対して示され得る。また、突出リベットシャンク長さおよびリベット打ち込み段階の測定では同じ機械的運動において同じツールが使用されることから、システム１００は、所望のリベットヘッド高さの達成を判定することができるとともに、この結果を実現するために複数のロボット動作を必要とする従来の方法よりも早くリベットを固定することができる。このため、図２６および図２７の教示は、リベットをより速い速度で固定するために完全にロボット化されたマシンの作業側に組み込まれ得る。 
【０２１９】
さらに明瞭化するために、好ましくは図２７に例示される実施形態において、アナログセンサが使用される場合、突出リベットシャンク長さの測定は、アンビル面３００が最初にリベットシャンク端部７０に接触した時にギャップ高さ３１４の値を記憶することによって行われる。これは突出シャンク長さの寸法であり、リベットサイズに対応する。そして、リベットサイズ情報を用いて、マイクロプロセッサ５００は、参照表を使用する、または、代替的に所望の固定リベットヘッド高さ８４を測定し、この値を第１のメモリに記憶する。最後に、リベット打ち込み段階において、測定された形成リベットヘッド高さは、継続的に第２のメモリへアップデートされ、前記形成リベットヘッド高さが所望の固定リベットヘッド高さ８４に実質的に等しい時に、第１のメモリに記憶され、リベット打ちが停止される。言い換えると、形成リベットヘッドの測定されたリベット 高さは、継続的に第２のメモリに記憶され、第１のメモリ内の所望の固定リベットヘッド高さ８４と繰り返し比較され、これらの値が実質的に一致した時にリベット打ちが停止される。 
【０２２０】
上で示したように、突出シャンク長さ（リベットサイズの寸法）の測定後、この開示はリベット特性評価を可能とする。評価は、所望のリベットヘッド高さを実現するために必要となる衝撃の数に基づくリベット材料強度を含み得る、または固定リベットを所望のリベットヘッド高さに密接に一致させることによって固定リベットを高精度に制御することを含み得る。これにより、応力ひずみ曲線上のリベット材料強度の位置が制御され、リベット固定強度およびリベット疲労強度（これらはリベット特性である）が最適化される。フィードバックの任意の手段の調整が許容される、またはエアレギュレータ設定の推奨される調整が可能である。 
【０２２１】
また、上記のように、この開示において提供されるツールは、固定されたリベットの数を追跡するとともに、リベットの数が所定数のリベットに実質的に到達した時に再較正試験を行うことにより、自動的に再較正され得る。加えて、再較正手順は、ツールがどのくらい所望の較正距離に近いかについての測定（再較正処理の開始時）が評価されるオフセット判定ステップも含み得る。言い換えると、オフセット距離は、再較正手順の開始時において第１のセンサが較正からどれほど離れているかについての尺度である。オフセット距離がない（または非常に小さい）場合、ツールは、所望の較正に密接して一致していると判定され、再較正を必要としない、または較正から僅かに離れていると判定される。他方、オフセット距離が有る場合（および、特定的にはそれが大きい、すなわち規格限界を超えてリベットが固定されるほど大きい場合）、ツールは構成から外れるだけでなく、一新または置換が必要であると判定され得る。たとえば、制御サブシステムは、オフセット距離を判定し、前記オフセット距離を前記ユーザに通知するように動作し、前記オフセット距離は、第１の測定値と第２の測定値との間の距離であり、前記第１の測定値は、リベットドライバの再較正前に第１の既知の距離がワーク表面とアンビル面との間で感知された時に前記第１のセンサによって示され、前記第２の測定値は、リベットドライバの再較正時に第１の既知の距離がワーク表面とアンビル面との間で感知された時に前記第１のセンサによって示される。 
【０２２２】
このため、オフセット距離が大きいと判定された場合、再較正チェック処理の前にツールが不正確な公差にリベットを固定した可能性が高い。リベットは様々なサイズで製造され、様々な厚さの材料を締結するために使用されることから、測定された突出シャンク長さは変化する。このため、オフセット距離に関連する「大きい」という用語は、当業者によって判定される相対的な尺度であるが、一般的にはオフセット値として理解され、これは固定されたリベットに基づいて規格限界の外にあるリベットをもたらし得ることから許容されない。これが起こることを防止するために、再較正チェック処理を開始した所定数のリベットは、自動的に減少し得る。代替的に、ツールが許容可能な再較正パラメータの外にある場合、構成部品の故障（センサ故障など）または部品の摩耗の可能性が高く、ツールは、サービスから取り除くようフラグ立てがなされ得て、これは一新または置換を含む。オフセット距離を判定する際、アンビル面とワーク表面との間のギャップ高さもしくは距離が知られている場合、第１の測定値は第１のセンサの示数である。アンビル面とワーク表面との間の既知の距離と一致するように較正された後、第２の測定値はセンサの示数である。最後に、第１の測定値と第２の測定値との間の差がオフセット距離である。 
【０２２３】
この開示の全体を通してフィードバック制御が示されたが、当業者は、フィードフォワード予測制御法を使用して、形成リベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さと実質的に一致する時を判定するされ得ることを認識する。たとえば、リベット打ち込み段階時におけるリベットシャンク端部の変形高さをプロットすることにより、形成リベットヘッド高さおよび衝撃の数を示す変形曲線がもたらされる。当業者は、変形曲線が所望のリベットヘッド高さと交差してリベット打ち込み段階を停止する時を判定する複数のリアルタイムもしくはほぼリアルタイムの分析法を認識する。なお、フィードフォワード制御は、リベット打ちを停止する前に変形曲線が所望の最適固定点と交差した時を判定する変形率特徴を使用し得る。この手法は、リベットヘッド高さを最適な位置よりわずかに低く設定する最後のリベットドライバ衝撃を無くすという潜在的な利点を有する（フィードフォワード制御が無くとも、リベットは規格内で固定され得る）。 
【０２２４】
当業者は、リベットシャンクの変形はリベット打ち込み段階の開始時の近くにおいて大きく、材料の加工硬化によってリベット打ち込み段階の最後付近で小さくなることを認識する。この特徴は、ドリブンリベットヘッドが所望のリベットヘッド高さに実質的に一致する時を判定するさらに他の代替的な方法を提供する。第１の例において、第１のアナログセンサを監視するマイクロプロセッサは、リベット変形曲線の傾斜（またはほぼ同時の傾斜）を判定し、ドリブンリベットヘッドが所望のリベットヘッド高さに一致する時をおおよそ判定し得る。この場合において、リベット打ち込み段階の開始時では傾斜はマイナスであり、相対的に高いスカラー値（大きさ）であり、リベット打ち込み段階の終了時近くではマイナスとなり、相対的に低いスカラー値となる。リベット打ち込み段階の開始時から終了時付近の間で比較した傾斜の変化または傾斜の値の相対比率は、ドリブンリベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さに実質的に一致する時を評価および判定するために使用され得る。
【０２２５】
同様に第２の例において、第１のアナログセンサを監視するマイクロプロセッサは、リベットが変形している間にリベットシャンクの変形（または突出リベットシャンク高さの変化）の量を判定し、ドリブンリベットヘッドが所望のリベットヘッド高さに一致する時を大よそ判定する。この場合において、変形の大きさは、リベット打ち込み段階の開始時においては相対的に大きく、リベット打ち込み段階の終了時付近では相対的に小さい。相対的なリベットシャンク変形量（ハンマーブローごと）は、リベット打ち込み段階の開始時から終了時付近までのシャンク変形の大きさを評価し、ドリブンリベットヘッド高さが所望のリベットヘッド高さに実質的に一致する時を判定するためのリベット変形曲線を表わす他の方法である。 
【０２２６】
さらに、出願人は、リベットサイズ変化の割合または大きさなどのほぼリアルタイムのリベット固定パラメータを評価することにより、リベットサイズおよび所望のリベットヘッド高さを判定することが可能となり得ることも認識している。しかしながら、衝撃の数はシャンク変形（シャンク傾斜の変化の割合もしくは大きさ、またはシャンク変形変化の割合または大きさ）に定量的に関連することから、これらの例は、リベットサイズに基づいて、リベット打ち込み段階における衝撃の数を制限すること（上に記載）と同じ手法であると考えられる。これらの例は、リベットが所望のリベットヘッド高さに固定された時を感知するための代替的な手段として、どのようにリベットシャンクの組成変形の測定および評価が使用できるかを例示している。これらの例は限定ではなく、たとえば、塑性変形は、衝撃から得られる高周波アンビルサインによって、または他の感知手段によって評価され得る。 
【０２２７】
図２７を参照すると、代替的な実施形態において、ユーザは入力装置を有し、打ち込まれるリベットサイズに関連するデータをマイクロプロセッサに提供する。このデータは、製造者が指定したリベットサイズまたは突出シャンク長さの形態であり得る。この入力をユーザから受け取ると、マイクロプロセッサは、所望のリベットヘッド高さを判定する。さらに、較正機能を与えるために、ユーザは、ワーク表面とアンビル表面との間の距離を既知の距離に設定し、前記既知の距離を前記マイクロプロセッサに入力する。 
【０２２８】
図２８は、上記の教示において提供されたツールを操作するファームウェアの例示の実施形態の概略図を示す。概略図１１５０は、電源ブロック１１５２を含む。電源ブロック１１５２は、ＡＣ／ＤＣ電力変換部（外部電力供給部は示さず）と、代替的なバッテリ電源とを含む。電圧レギュレータは所望の電圧源（指定のＶＣＣ）を供給し、電流レギュレータは所望の電流源を供給する。設計の目標を実現するために、複数の電圧もしくは電流レギュレータが使用され得る。マイクロプロセッサ５００は、マイクロプロセッサ命令に従って動作するとともに、複数のデジタル入出力チャネルを有する（単純化を目的として、示されるマイクロプロセッサは、示されるすべてのチャネルを扱うために必要なシステム内プログラミングまたは追加の入出力ポートを示さない）。次に、制御ブロック１１５４は、マイクロプロセッサ出力チャネルから電界効果トランジスタによって制御される、直流電力によって電力が与えられるソレノイドバルブを示す（他の電源および回路構成も可能である）。次に、ライト制御ブロック１０５６において、ＬＥＤ１０２４は、ユーザに対するインジケータとして動作し、マイクロプロセッサ５００からの出力チャネルを使用してトランジスタによって動作し、ＬＥＤ１０２４のルーメン出力またはオンもしくはオン状態を制御する。 
【０２２９】
スイッチ３５０は第１のセンサであり、形成リベットヘッドが所望のリベットヘッド高さに実質的に等しくなる時を検知するために使用される。前記スイッチ３５０は、マイクロプロセッサ入力チャネルに結合される。しかしながら、図９の教示を使用して、当業者は、アナログＬＶＤＴセンサ、または図２７のアナログセンサ１１２０とターゲット１１２１のペア、または（任意のアナログセンサ）がスイッチ３５０の代わりに置換され得ることを理解する。この場合において、マイクロプロセッサ入力チャネルに結合する前に、アナログ−デジタル集積回路が採用され得る。
【０２３０】
次に、信号制御ブロック１０５８は、マイクロプロセッサデジタル出力チャネルおよびトランジスタを使用し、正電位の電力をマイクロプロセッサ命令に従ってスピンドル足部３１２′、３１２′′、および／または３１２′′′に供給する。出力信号制御ブロック１０５８は、マイクロプロセッサ命令に従い、マイクロプロセッサデジタル出力チャネルにトランジスタを介して電源をスピンドル足部３１２′、３１２′′、および３１２′′′のいずれか１つに切り換えさせる。これらの構成部品は、トランジスタを含み、必要に応じて抵抗器およびダイオードを含む。これにより、マイクロプロセッサは、好ましくは連続的なステップ処理でスピンドル足部のいずれかに電力を与えることができ、有用である。なぜなら、全てのスピンドル足部が必ずしも同時に期待ワーク表面７４または７６（ワーク表面は凸形状または凹形状を有し得る）と同時に接触する必要がないためである。代替的に、電力は、アンビル面、およびスピンドル足部のうち少なくとも１つを通って形成されるループ回路センサに提供され得るが、これは好ましくない。なぜなら、使用時において、スピンドル足部は、アンビル面が導電材料（リベット）と接触する前に導電材料（気体）と接触するのが好ましいためである。 
【０２３１】
接触センサ１０６０ブロックにおいて、マイクロプロセッサデジタル入力チャネルは、好ましくは、前記スピンドル足部３１２′、３１２′′、３１２′′′、およびアンビル面３００（図１６および図２６に記載）に複数の光カプラを介して結合される。好ましくは、フォトカプラ集積回路は、ループ回路が閉じられた時（メイク）のマイクロプロセッサのためのセンサである。信号制御ブロック１０５８における前記マイクロプロセッサ５００デジタル出力チャネルは、好ましくは、接触センサ１０６０ブロックにおける前記デジタル入力チャネルと協働する。スピンドル足部の少なくとも１つへ任意で急速に繰り返しサイクルで電力を切り換えることにより、他のスピンドル足部の少なくとも１つおよび／またはアンビル面において同時検知が可能となる。前記スピンドル足部は信号制御ブロック１０５８にも結合されることから、マイクロプロセッサ命令は、信号制御ブロック１０５８からの信号出力が供給されるスピンドル足部を追跡するために使用され、マイナスまたは誤った前記スピンドル足部の接触の検知が回避される。スピンドル足部３１２′、３１２′′、および３１２′′′に結合されるフォトカプラは、第４のセンサとして機能し、スピンドル足部とワーク表面との接触を判定する。アンビル面３００に結合されるフォトカプラは、アンビル面がリベットシャンク端部もしくは代替的にリベットマニファクチャードヘッドと接触した時を判定するために使用される第２のセンサである。 
【０２３２】
インターフェイスループ回路センサブロック１０６２は、マイクロプロセッサ５００をワニクリップ１０６６および１０６８に結合し、第２のセンサを形成する。ワニクリップ１０６８はデジタル出力チャネルに対応し、ワニクリップ１０６６はデジタル入力チャネルに対応する。第１の使用例において、前記クリップ１０６８は固定ツールに結合され得る一方、前記クリップ１０６６はワーク表面に結合され得て、固定ツールのアンビル面が前記ワークにおいてリベットに接触した時を検知することができるループ回路センサ経路が形成される。第２の使用例において、前記クリップ１０６８は裏当て棒のアンビルに結合され得る一方、前記クリップ１０６６はワーク表面に結合され得て、前記ワークにおいて裏当て棒のアンビル面が前記リベットに接触した時を感知することができるループ回路センサが形成される。第３の使用例において、前記クリップ１０６８はフォトカプラ入力３００とともに使用され得て、アンビル面とリベットとの接触を検知するループ回路センサ経路が形成される。ワニクリップ１０６６および１０６８は、図８における導線２２０および２２６と同様であり、図１６および図２６に記載されるスピンドル足部の接触を有する代替的なループ回路経路を提供する。次に、インジケータブロック１０６３は、好ましくは、複数のＬＥＤインジケータを提供し、ユーザに対し、ワーク表面と接触するスピンドル足部によるツール位置合わせについての情報を提供する。インジケータ ブロック１０６３は、３つのＬＥＤライトを示し、これらは図１６に示されるものに対応する。 
【０２３３】
最後に、図２８において、ユーザインターフェイスブロック１０６４は、複数のスイッチ状態設定およびＬＥＤインジケータを示し、ユーザ入出力装置が形成される。概略図１１５０に結合される周辺機器を判定するためにジャックプラグ接続（図示せず）における先端スイッチ検出部が私用されるのが好ましいが、代替的に、前記ブロック１０６４の前記スイッチ設定により、ユーザは、前記マイクロプロセッサに対し、概略図１１５０に接続される周辺機器による動作のモード（およびどのソフトウェアサブルーチンが動作するか）をユーザが通知することができる。インターフェイスブロック１０６４におけるＬＥＤは、固有の光信号の形態のモード選択フィードバックを操作者に提供することができる。 
【０２３４】
図２９Ａおよび図２９Ｂは、図２４から図２７に例示される本発明の好ましい実施形態に従うソフトウェア命令についての概略的な処理のフロー図を示す。フロー図は、ソフトウェア機能を記載する広い構造フレームワークを提供し、これは、機器構成および当業者の知見に基づき、ユーザの特定の必要に適合するように変更され得て、この開示の全体を通して示されるツールの動作を収容する。フロー図の詳細は、明瞭性および簡潔性を目的として、また、図１２および図１９におけるフロー図の教示を用いてこれらの教示を使用してツールの機能を一致させるように当業者がソフトウェアを構成し得ることが理解されることから、意図的に省かれている。 
【０２３５】
図２９Ａを参照すると、ステップ１において、プログラムが開始される。ステップ２において、プログラムがプログラム設定を初期化する。ステップ３は、主プログラムであり、以下のタスクを含み得る。 
【０２３６】
・ステップ３ａではサブルーチンが呼び出され、動作のモードが判定される。 
・ステップ３ｂではサブルーチンが呼び出され、ツールが較正される。このサブルーチンは、周期的に呼び出されるように較正され得て、たとえば所定数のリベットを固定した後に、ルーチンベースでツールが再較正されることが確実となる。
【０２３７】
・ステップ３ｃではサブルーチンが呼び出され、ステップ４のサブルーチンにおいて判定されたモードにしたがってリベットが固定される。
【０２３８】
・ステップ３ｄでは、ユーザに対して誤り通知が提供される。たとえば、動作のモードが判定できなかった場合、誤りが生成されて、マイクロプロセッサが使用中の機器を検知することができず所望の動作モードの判定ができなかったことがユーザに通知される。
【０２３９】
・ステップ３ｅでは、たとえば各リベット固定サイクルの後に主プログラムが再び開始される。
【０２４０】
ステップ４は、動作モードを判定するためのサブルーチンである。所望の動作モードを判定する目的は、使用中のツールおよび行なわれる所望の作業に基づいて正しいソフトウェアを実行するためである。たとえば、図８に示される構成を用いた図７Ａおよび図７Ｂに示される前方リベット打ちツール、または図９、図１３、図１５、もしくは図１６に示されるツール、または図２０に示される構成の全ては、適切な前方リベット固定ソフトウェアを実行するために識別する必要がある。図１４および図２４に示される後方リベット打ちツールは、異なるソフトウェアコードを必要とする異なる動作のシーケンスに従う。図２５の前方固定ツールもまた、固有のソフトウェアコードを必要とする。さらに、図２６および図２７に示されるツール機器もまた、固有のソフトウェアコードを必要とする。一部のツールには、通信のためのＬＥＤのみが設けられ得て、図２５に示される固定ツールと図２６もしくは図２７に示される裏当て棒ツールとが協働するなどのツールの組合せが使用され得る。これらの多くのツールおよびツールの組合せにより、当業者に対して十分な教示を提供しながらも簡潔化を目的として、ステップ４ａ（図２４の固定ツールを用いたモードＡ）およびステップ４ｆ（ここでは、図２５の固定ツールおよび図２６および図２７の裏当て棒ツールを使用するものとして規定される）に記載の選択された動作モードのみが、本願明細書において開示されたリベット固定サブルーチンにおいて後に示される。 
【０２４１】
ステップ５は、ツール較正のためのサブルーチンである。初期化ステップ２に際して、このサブルーチンは、ツールが使用された時に初めて呼び出され、そして所定数のリベットが固定された後は較正のために周期的に呼び出されるように構成される。リベットカウント論理は、リベット固定の数を監視するために含まれる。二点ツール較正処理は、当業者によって使用されるのが好ましく、リベット打ち込み処理の段階を示すために通常は使用される通信ＬＥＤは、較正処理において操作者をガイドする、操作者へのフィードバックのために使用され得る。較正も当業者によって理解されるものとして考慮される。 
【０２４２】
ステップ６は、ステップ４においてモードＡが判定された時にリベットを固定するサブルーチンである。再び、これらの多数のツールおよびツールの組合せにより、ならびに当業者に対して十分な教示を提供しながら簡潔化する目的のために、ステップ６は、先行技術図１Ａのような沈頭リベットおよび標準的な裏当て棒とともに図２４に記載の固定ツールを使用する処理フローを記載する。 このため、機器は、図８の回路基板アセンブリ２１２、ワイヤー２２０、前記アセンブリ２１２を図２４の固定ツール（図８のワイヤー２２６と置き換え）に結合する多重導体ケーブル２３６、ワイヤー２３２、およびソレノイド１１２を含む。動作時において、リベットは以下の様に固定される。 
【０２４３】
・ステップ６ａにおいて、フラグが消され、ＬＥＤがオンされてワークを照明する。
・ステップ６ｂにおいて、バッカーはリベットを穴に挿入し、それを従来のもしくは先行技術の裏当て棒を用いてマニファクチャード皿頭に裏当てする。そして、ソフトウェアは、図２４の固定ツールのアンビル面が最初にリベットシャンク端部に接触した時を検知し、リベットガンをソレノイド動作により空気供給部に結合することによってリベットガンを有効化する。
【０２４４】
・ステップ６ｃにおいて、ドリブンリベットヘッドの高さは、継続的に測定され、第２のメモリに記憶され、第１のメモリに記憶された所望のリベットヘッド高さと比較され、ドリブンヘッド高さが所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時が判定される。判定が行われると、リベット打ちが停止されるとともに、好ましくは、短い時間遅れが使用され、リベットガンの操作者は、次のリベット固定サイクルが開始される前にリベットを完全に分離することができる。
【０２４５】
・また、ステップ６ｃにおいて、好ましくは、リベットシャンク端部と接触するリベット固定アンビル面も監視され、リベット打ち込み段階時においてこれらの表面が実質的に分離されているか（ループ回路センサを壊す）が判定される。なぜなら、この状況は、所望のリベット固定が実現される前にリベットガンの操作者が早期にリベットガンをリベットから取り外したことを示すからである。分離が判定されると、リベット打ちが停止され、操作者にエラーを示すためにＬＥＤが使用される。これにより、修正動作が可能である。
【０２４６】
・ステップ６の終了時に、制御は主プログラムに戻される。
図２９Ｂ（図２９Ａの続き）を参照すると、ステップ７は、ステップ４においてモードＤが判定された時にリベットを固定するサブルーチンである。再び、多くの開示のツールおよびツールの組合せにより、当業者に対して十分な教示を提供しながら簡潔化することを目的として、ステップ７は、図２６および図２７に記載の特徴を有する裏当て棒とともに図２５に記載の固定ツールを使用する処理フローを記載する。回路基板２１２と裏当て棒との間の通信はＲＦであり、多重導体ケーブル２３６がワイヤー２２６を置き換える。ワイヤー２２０は、固定ツールのアンビル面がリベットの共通マニファクチャードヘッドと接触した時を検知するループ回路センサを形成するためにも使用される。動作時において、リベットは以下の様に固定される。 
【０２４７】
・ステップ７ａにおいて、フラグが消され、ワークを照明するためにＬＥＤがオンされる。
【０２４８】
・ステップ７ｂにおいて、リベットガンの操作者はリベットを穴に挿入し、リベット固定ツール（図２５）をリベット共通ヘッド上に配置する。そして、この動作は、ケーブル２３６の導体、固定ツール、アンビル面、リベット、ワーク、およびワイヤー２２０によって形成されるループ回路センサのメイクによって検知され、一時的にＬＥＤが点滅し、リベットガンの操作者が「準備が完了した」ことを示す。
【０２４９】
・ステップ７ｃにおいて、バッカーは裏当て棒（図２６および図２７に示される特徴を含む）を適用する。
【０２５０】
リベットシャンク端部と接触する裏当て棒のアンビル面は、スピンドル足部３１２′、ワーク、リベット、アンビル面、およびハンマーステムを介してループ回路によって検知される。そして、突出リベットシャンク長さが直ちに測定され、第１のマイクロプロセッサメモリに記憶される。そして、マイクロプロセッサは、計算を行う、または参照表を使用し、第２のマイクロプロセッサメモリに記憶される所望のリベット固定ヘッド高さ８４を判定する。最後に、ＬＥＤが再び点滅し、両方の操作者が「準備が完了した」ことを示す。 
【０２５１】
ステップ７ｄは、リベット打ち込み段階である。ここで、リベットガンは、ソレノイドバルブを使用して空気供給部をリベットガンに結合することによって有効化される。リベット打ち込み段階の全体にわたり、少なくとも１つのソフトウェアループが継続的に機器を監視し、リベットが固定されたかどうか、またはリベットガンの操作者またはバッカー操作者がリベット打ち込み段階時にリベットから取り外したかどうかを判定する。なお、リベット固定ツールのアンビル面が実質的にリベットマニファクチャードヘッドがから分離された場合、リベット打ちが直ちに停止され、ＬＥＤライトが、障害タイプを示し、操作者に対して何が起こったかを知らせ、同じリベットに対してリベット打ち処理を再び開始する。この障害検知は、固定ツールのアンビル面（図４ｆに示される）によって引き起こされる損傷を防止するよう機能する。さらに、その名前が示すように、裏当て棒のアンビル面は、文字通りに形成リベットヘッド（図２２および図２３に示される）上でバウンスする。しかしながら、バッカーがリベット打ち込み段階時において裏当て棒を取り外した場合、ズテップ７ｄにおける監視は、図２２に示される分離のバウンスタイプから分離のツール分離タイプを早急に検知し、直ちにリベット打ちを停止し、同様にＬＥＤライトは障害タイプを示し、何が起こったかを操作者に通知し、同じリベットに対してリベット打ち処理を再び開始する。システムの動作を広く記載するためにこの明細書ではフローチャートが使用される。しかしながら、それらは限定として考慮されるべきでない。また、フローチャートをさらにぞ捕捉する文章も、適用可能な場合にはフローチャートと共に含まれると考えられるべきである。 
【０２５２】
当業者は、すべてのタイプのリベット打ち動作において本発明の用途があることを理解する。用途は、航空機の製造、レクリエーション用トレーラーの製造、商用セミトレーラーの製造、ボートの製造、および他のリベット打ち動作を含む。システム１００には、他のセンサが組み込まれ得る。たとえば、WWWドメインmicrostrain.comにおいて入手可能な微小歪み接触および非接触センサが含まれる。この発明は、制限なく他の機会にも組み込まれ得る。 
【０２５３】
この開示は、マスタ回路基板および回路基板サブアセンブリを含む多くの形態で回路基板を記載している。なお、回路基板の記載は、教示を目的として本発明を単純化するためのものであり、これらの記載は限定ではない。また、多くの例において、ワイヤーが通信に使用され、無線通信も可能である。さらに、リベット変形エネルギーを加えるために使用されるパワー供給部は、リベットドライバが空気によりパワーが与えられるものである場合は空気供給部であり得て、リベットドライバが空気以外によってパワーが与えられる場合は他のタイプのパワー供給部であり得る。また、この開示は、変形リベットシャンクが所望のリベットヘッド高さに実質的に一致した時を検知してリベット打ちを停止する手段を提供しているが、好ましくは、所望のリベットヘッド高さは製造規格または公差（規格の上限と下限との間）の所望の範囲内にある。しかしながら、この開示の教示を使用して、より好ましくは、所望のリベットヘッド高さは、先行技術で手動で操作される機器を用いて従来より実現可能であった規格よりもかなり厳しい規格を有し得る。当業者は、開示が例示および教示を目的としたものであって、限定ではないことを認識する。 
【０２５４】
当業者は、本発明を多様に変更し得る。一部の変更は、ハードウェアにより実現される変更であり、他は無線に関する変更である。他の変更は、前方リベット打ちであり、他は後方リベット打ちである。さらに他の変更は、固定ツールアンビル面によってリベットマニファクチャードヘッドに対して起こる損傷事象条件を無くすよう機能する。変更はさらに、空気圧および気流の制御と、製造の進展についての中央コンピュータへの報告とを含む。すべてのこのような変更は、本発明の範囲および精神に含まれることが意図される。
【０２５５】
一部の実施形態が特定の特徴を含むよう示されたが、出願人は、本願明細書において開示される特徴が本発明の実施形態の他の特徴とともに、または組み合わせて使用され得ることを、具体的に考えている。また、任意の特徴が本発明の実施形態から特定的に排除され得ることを考える。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月26日(2014.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リベットドライバを用いてリベットをワークに締結するシステムであって、前記ワークは、ワーク表面を有し、前記リベットは、マニファクチャードヘッドと、シャンクと、シャンク端部とを有し、前記シャンクおよびシャンク端部はわずかに前記ワーク表面から突出し、前記システムは、
アンビル面を有するアンビルと、
前記アンビルと摺動可能に係合するプランジャーとを備え、前記プランジャーは遠位端部を有し、前記遠位端部はわずかに前記アンビル面を超えて延在し、前記システムはさらに、
前記プランジャーの遠位端部を前記アンビル面に対して前方に押してワーク表面との接触を維持するように動作する負荷源と、
前記プランジャーの遠位端部と前記アンビル面との間の距離を感知し、前記距離に関連する第１の入力信号を生成するように動作する第１のセンサと、
コントローラを含む制御サブシステムとを備え、前記コントローラサブシステムは、
リベットドライバを有効化および無効化し、
前記第１のセンサから前記第１の入力信号を受信して出力信号を前記コントローラへ送信し、
前記距離が所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化するように動作する、システム。
【請求項２】
前記プランジャーの前記遠位端部に複数のスピンドル足部を有する第２のセンサをさらに備え、前記第２のセンサは、前記スピンドル足部が実質的に前記ワーク表面と接触した時に第２の入力信号を生成するように動作し、
前記制御サブシステムは、
前記アンビル面が前記ワーク表面と実質的に平行であるかどうかを判定し、
前記スピンドル足部が前記ワーク表面と実質的に接触しているかどうかを判定し、
前記アンビル面が前記ワーク表面と実質的に平行でない時、または前記スピンドル足部が前記ワーク表面に実質的に接触していない時にリベットドライバを無効化するように動作する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アンビル面が最初にシャンク端部と接触した時に第３の入力信号を生成するように動作する第３のセンサをさらに備え、
前記第１のセンサは、前記アンビル面が最初に前記シャンク端部と接触した時に前記距離を感知するように動作し、前記距離に関連する特定の入力信号を生成し、前記第１のセンサからの前記特定の入力信号は、前記最初の接触時に前記ワーク表面からわずかに突出したシャンク長さを表わし、
前記制御サブシステムは、
前記第３の入力信号を前記第３のセンサから受信し、
前記特定の入力信号を前記第１のセンサから受信し、
前記距離を記憶し、
前記所望のリベットヘッド高さを判定し、
前記所望のリベットヘッド高さを記憶する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
第１の端部においてリベットドライバに結合され、第２の端部においてマニファクチャードヘッドに衝撃を与えるように動作する固定ツールと、
リベットが打ち込まれ、前記固定ツールの前記第２の端部が前記マニファクチャードヘッドと実質的に連通した時に第４の入力信号を生成するように動作する第４のセンサとをさらに備え、
前記制御サブシステムは、
前記第４からの前記第４の入力信号を評価し、前記固定ツールの前記第２の端部が前記マニファクチャードヘッドと実質的に連通していない時を判定し、
前記固定ツールが前記マニファクチャードヘッドと実質的に連通していない時に前記リベットドライバを無効化する、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記固定ツールの前記第２の端部が前記マニファクチャードヘッドと最初に接触した時を示すように動作する第１のインジケータをさらに備え、
前記制御システムは、前記第４のセンサから前記第４の入力信号を受信し、前記固定ツールの前記第２の端部が前記マニファクチャードヘッドと接触していることを示すとともにリベットガンの操作者が「準備完了」状態にあることを表わす前記第１のインジケータをトグル切り換えするように動作する、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記アンビル面が前記シャンク端部と最初に接触した時を示すように動作する第２のインジケータをさらに備え、
前記制御サブシステムは、前記第３のセンサから前記第３の信号を受信し、前記アンビル面が前記シャンク端部と接触していることを示すとともに裏当て棒の操作者が「準備完了」状態にあることを表わす前記第２のインジケータをトグル切り換えするように動作する、請求項２から５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記スピンドル足部が前記ワーク表面と接触している時を示すように動作する第３のインジケータをさらに備え、
前記制御サブシステムは、前記第２のセンサから前記第２の入力信号を受信し、
リベット打ち込み時に前記スピンドル足部が前記ワーク表面に実質的に接触しているかどうかを判定し、
前記スピンドル足部が前記ワーク表面に実質的に接触していないことを示す前記第３のインジケータをトグル切り換えするように動作する、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御サブシステムは前記第３のセンサから前記区別された入力信号を受信し、前記第４のセンサから第４の入力信号を受信し、
前記制御サブシステムは、
損傷事象条件を判定し、
前記損傷事象条件が判定された時に前記リベットドライバを無効化するように前記コントローラを操作する、請求項４または５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記制御サブシステムは、第３のセンサから前記第３の入力信号を受信し、前記第１のセンサから前記第１の入力信号を受信し、所望のリベットヘッド高さを判定および記憶するように動作する、請求項１から８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記制御サブシステムは、前記所望のリベットヘッド高さを判定し、前記第１のセンサからの前記第１の入力を分析してリベットシャンクの姿勢変形を評価し、前記距離が前記所望のリベットヘッド高さに実質的に等しい時にリベットドライバを無効化する、請求項１、３、または９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
ユーザからの入力を受け取るように動作するユーザ入力装置をさらに備え、
前記第１のセンサはアナログ信号を生成するように動作し、
前記制御サブシステムは、前記プランジャーの遠位端部が前記アンビル面からの既知の距離である時に、前記ユーザから前記入力を受け取り、前記第１のセンサから前記第１の入力信号を受け取り、前記遠位端部と前記アンビル面との間の距離を較正する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のセンサはスイッチング閾値を有し、デジタル信号を生成するように動作し、
プランジャーが所望のリベットヘッド高さを表わす前記距離だけ軸方向に変位した時に前記プランジャーの物理的特徴部が前記第１のセンサの前記スイッチング閾値を駆動する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
リベットドライバからの衝撃の大きさを感知し、リベットドライバがリベットに対して衝撃を与えた時に第５の入力信号を生成するように動作する第５のセンサをさらに備え、
前記制御サブシステムは、前記衝撃センサの第５の入力信号を受信し、
リベットを前記所望のリベットヘッド高さに固定するために必要な前記衝撃の計算値、および
リベットドライバの衝撃頻度のうち少なくとも１つを判定および記憶する、請求項１から１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
中央コンピュータ上で動作するデータベースをさらに備え、前記中央コンピュータは、少なくとも１つの制御サブシステムから複数のデータセットを受け取り、前記データセットを前記データベースに記憶するように動作し、
前記データセットは、
突出リベットシャンク長さ、
所望のリベットヘッド高さ、
リベット固定ヘッド高さ、および
前記リベット固定ヘッド高さを形成するために必要なリベットドライバからの衝撃のカウントのうちの少なくとも１つから構成されるデータからなり得る、請求項１から１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記リベットドライバを有効化および無効化するコントローラをさらに備え、前記コントローラは、パワー源に結合される入力と、リベットドライバに結合される出力とを含み、
前記制御サブシステムは、
前記リベットドライバから前記パワー源を分離するように前記コントローラを駆動することによって前記リベットドライバを無効化する、または、
前記リベットドライバに前記パワー源を結合するように前記コントローラを駆動することによって前記リベットドライバを有効化する、請求項１から１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
メモリと、
少なくとも２つの制御サブシステム間でのアドレス可能な通信能力と、
中央メモリを有する中央コンピュータとをさらに備え、前記中央コンピュータは、少なくとも１つの制御サブシステムと通信する、または少なくとも１つの制御サブシステムから構成され、
前記制御サブシステムは、リベット打ち情報のデータセットを前記中央メモリへ転送するように動作可能であり、
前記中央メモリは前記データセットを記憶する、請求項１から１５に記載のシステム。
【請求項１７】
少なくとも２つの制御サブシステム間を結合し、前記サブシステム間でデータを送信および受信するように動作する第１および第２の無線をさらに備える、請求項１から１６のいずれか１項に記載のシステム。
【国際調査報告】
2015535488.tif 000045
2015535488.tif 000046
2015535488.tif 000047
2015535488.tif 000048