(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材同士の接合に用いられる鋲に対して、その軸方向に沿った力を加えて、前記鋲をかしめる装置であって、
前記鋲の頭部に当接し、この鋲の頭部に当接する端面には開口が形成され、かつ、内部には前記開口につながる軸方向に沿った貫通孔が形成されてなる第１の軸体と、
前記鋲の軸部端面に当接する第２の軸体と、
前記第１の軸体に向けて前記第２の軸体を近接させ、前記第１の軸体と前記第２の軸体との間に挟まれた前記鋲を圧潰して、かしめるための第１の駆動手段と、
前記第１の軸体の貫通孔に接続された吸引手段と、
第１の部材支持体と、
第２の部材支持体と、
前記第１の部材支持体と前記第２の部材支持体とを近接させることにより、前記鋲によって互いに接合される前記部材を所定位置にて挟持するための前記第１の駆動手段とは別の第２の駆動手段
とを具備してなり、
前記第１の軸体は、前記第１の部材支持体内にて、該第１の部材支持体に対して変位可能に構成されると共に、前記第２の軸体は、前記第２の部材支持体内にて、前記第1の軸体に向かって、該第２の部材支持体に対して変位可能に構成され、
前記鋲は、前記吸引手段を作動させることにより、前記第１の軸体の端面に吸着できるよう構成されてなる
ことを特徴とする鋲かしめ装置。
【請求項２】
請求項１の鋲かしめ装置を用いた鋲かしめ方法であって、
前記鋲の頭部を前記吸引手段で吸着することで前記鋲を保持し、この保持状態で前記鋲をかしめ位置まで移送して、前記かしめ位置に装填する装填工程と、
前記第１の駆動手段とは別の第２の駆動手段を作動させて前記第１の部材支持体と前記第２の部材支持体とを近接させることにより、前記鋲によって互いに接合される前記部材を所定位置にて挟持する挟持工程と、
前記挟持工程の後、前記第１の駆動手段を作動させて前記第１の軸体に向けて前記第２の軸体を近接させることにより、前記第１の軸体と前記第２の軸体との間に挟まれた前記鋲を圧潰して、かしめる工程
とを具備することを特徴とする鋲かしめ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、航空機のフレームなどを製造するための自動組立システムに関するものである。更に詳しくは、鋲を使用したフレームなどの組立て（部材同士の鋲接）に用いられる鋲かしめ装置および鋲かしめ方法に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
航空機のフレームは周知のように、さまざまな部材から構成されているが、この部材同士の接合には主として鋲（リベット）が使用されている。つまり部材同士は、それを貫通するよう配された鋲をかしめることにより接合されている。
【０００３】
ここで、この鋲接処理に使用されている従来型の自動鋲かしめ装置（以下、単に鋲かしめ装置と言う）の構造について、その要部を示す図３を用い、簡単に説明する。
【０００４】
従来型の鋲かしめ装置は、同図から判るように、主要構成要素として、上側フート（第１の部材支持体）１１および下側フート（第２の部材支持体）１２を具備する。また、上側アンビル（第１の軸体）１３および下側アンビル（第２の軸体）１４を有する。
【０００５】
このうち上側アンビル１３は上側フート１１に収納されており、一方、下側アンビル１４は下側フート１２に収納されている。そして、上側フート１１と下側フート１２とは、互いに近接することで、接合される部材１５，１６を挟持できるようになっており、また、上側アンビル１３と下側アンビル１４とは、それぞれ上側フート１１および下側フート１２に対して変位可能である。
【０００６】
したがって、部材１５，１６を貫通するようセットされた鋲１７は、上側アンビル１３と下側アンビル１４とを近接させることでかしめられる。この結果、部材１５と部材１６とは強固に接合されることになる。ちなみに図示の装置は、上側アンビル１３が最終位置にてロックされた状態で下側アンビル１４が上昇し、鋲１７（特にその軸部）を圧潰する構造のものである。
【０００７】
ところで、従来装置において鋲１７をかしめ位置に装填するのには、フィンガーと呼ばれる把持機構（以下、フィンガーと言う）１８が使用されていた。すなわち、鋲１７はこのフィンガー１８を用いて、つまりフィンガー１８に把持された状態で、上側アンビル１３と共に上側フート１１に挿入され、かしめ位置まで移送されるようになっていた。
【０００８】
しかし、フィンガー１８は必要時に開閉動作するため、その周囲には、かなり大きなスペース（開閉動作許容空間）が必要となる。よって、上側フート１１は、これに対応するべく、外形寸法がかなり大きなものとなっている（上側フート１１に見合ったものとするため下側フートの外形寸法もかなり大きくなっている）。つまり上側フート１１は、内部にフィンガー１８が存在することに加え、それが開閉動作するため、非常に大きな断面形状を有している。
【０００９】
ゆえに、部材の角（鉛直壁近傍）部分や部材同士の交差部分など狭隘部分に存在する打鋲ポイントには、上側フート１１をうまく位置させることができず、鋲接処理（打鋲処理）を自動で行うのが極めて困難であった。そこで、これまでは、こうした狭隘部分の打鋲処理を、作業エリアを別に設けて人手で実施する必要があり、これが生産性を低下させる原因となっていた。
【００１０】
更に言えば、鋲１７の移送や装填に上記フィンガー１８を使用した場合、この鋲１７が短いもの（鋲の全長Ｌと鋲頭部の径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１に近いようなもの）であると、それをフィンガー１８にて把持するのが著しく困難になる。また、仮に把持できたとしても、鋲１７が短いと、それを所定の孔にセットする際、鋲１７の軸部が同孔に没入する前に把持状態が解かれることになる。このため、鋲１７が孔にうまく収まらず、接合する部材の上に倒れてしまうといった不具合が生じる。
【００１１】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来装置では対応できなかった部材の狭隘部分についても打鋲処理が可能な鋲かしめ装置および鋲かしめ方法を提供することである。また短い鋲を用いる場合でも、何ら支障なく、これに対応可能な鋲かしめ装置および鋲かしめ方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題は、
部材同士の接合に用いられる鋲に対して、その軸方向に沿った力を加えて、前記鋲をかしめる装置であって、
前記鋲の頭部に当接し、この鋲の頭部に当接する端面には開口が形成され、かつ、内部には前記開口につながる軸方向に沿った貫通孔が形成されてなる第１の軸体と、
前記鋲の軸部端面に当接する第２の軸体と、
前記第１の軸体に向けて前記第２の軸体を近接させ、前記第１の軸体と前記第２の軸体との間に挟まれた前記鋲を圧潰して、かしめるための第１の駆動手段と、
前記第１の軸体の貫通孔に接続された吸引手段と、
第１の部材支持体と、
第２の部材支持体と、
前記第１の部材支持体と前記第２の部材支持体とを近接させることにより、前記鋲によって互いに接合される前記部材を所定位置にて挟持するための前記第１の駆動手段とは別の第２の駆動手段
とを具備してなり、
前記第１の軸体は、前記第１の部材支持体内にて、該第１の部材支持体に対して変位可能に構成されると共に、前記第２の軸体は、前記第２の部材支持体内にて、前記第1の軸体に向かって、該第２の部材支持体に対して変位可能に構成され、
前記鋲は、前記吸引手段を作動させることにより、前記第１の軸体の端面に吸着できるよう構成されてなる
ことを特徴とする鋲かしめ装置によって解決される。
【００１４】
また、上記の課題は、
上記の鋲かしめ装置を用いた鋲かしめ方法であって、
前記鋲の頭部を前記吸引手段で吸着することで前記鋲を保持し、この保持状態で前記鋲をかしめ位置まで移送して、前記かしめ位置に装填する装填工程と、
前記第１の駆動手段とは別の第２の駆動手段を作動させて前記第１の部材支持体と前記第２の部材支持体とを近接させることにより、前記鋲によって互いに接合される前記部材を所定位置にて挟持する挟持工程と、
前記挟持工程の後、前記第１の駆動手段を作動させて前記第１の軸体に向けて前記第２の軸体を近接させることにより、前記第１の軸体と前記第２の軸体との間に挟まれた前記鋲を圧潰して、かしめる工程
とを具備することを特徴とする鋲かしめ方法によって解決される。
【００１５】
すなわち本発明では、部材同士の接合に用いられる鋲を吸着により取り扱うようにした。特に、鋲をかしめる第１の軸体の端面に、この鋲の頭部を吸着できるよう構成した。よって、かしめ位置への鋲の移送や装填が、従来装置では必要不可欠であった鋲を把持するフィンガーを使用せずに行えるようになり、この結果、上記第１の軸体の周囲に無駄な空間を確保する必要がなくなる。言い換えれば、打鋲処理を行う部分は極めてコンパクトなものとなるから、部材の角（鉛直壁近傍）部分や部材同士の交差部分など狭隘部分に存在する打鋲ポイントにも、無理なく位置させることが可能である。つまり本発明の技術によって、従来装置では対応できなかった、部材の狭隘部分についても何ら問題なく打鋲処理を行うことが可能となる。そして、これにより打鋲処理の自動化が更に促進され、生産性の向上が図れる。
【００１６】
また、上記のごとく鋲を吸着により取り扱うようにすれば、この鋲が短いものであっても、上記フィンガーを用いることにより生じていた不具合は起きなくなる。つまり、本発明の技術によって、全長が短い鋲を用いる場合でも、何ら支障なく、これに対応可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１および図２を用いて、本発明の一実施形態を具体的に説明する。なお、図１は本実施形態に係る鋲かしめ装置の要部断面図、図２は鋲をかしめ位置に装填する途中の状態を示す要部断面図である。
【００１８】
本実施形態に係る鋲かしめ装置（以下、単に本鋲かしめ装置と言う）は、概して言うと、まず、鋲輸送用チューブ（図示せず）の端部開口に隣接して設けられた鋲受渡し装置（図示せず）から鋲を受け取る。そして、この受け取った鋲をかしめ位置に装填し、圧潰して、かしめるようになっている。つまり、本鋲かしめ装置（自動鋲かしめ装置）は、例えば航空機のフレーム、その他の機体構造などを構成する部材同士の接合に用いられる鋲に対して、その軸方向に沿った力を加え、それをかしめる役割を果たす。
【００１９】
さて本鋲かしめ装置は、図１から判るように、主要構成要素として、第１の軸体（上側アンビル）１、第２の軸体（下側アンビル）２、この第１の軸体１と第２の軸体２とを近接させる駆動手段３、そして後述する第１の軸体１の貫通孔に接続された吸引手段４を具備する。更に本鋲かしめ装置は、図示していない別の駆動手段によって互いに近接可能に設けられた、第１の部材支持体（上側フート）５および第２の部材支持体（下側フート）６を有する。
【００２０】
このうち第１の軸体１は、鋲Ｆの頭部に直接当接する。特に、この鋲Ｆの頭部に当接する第１の軸体１の端面には、開口１ａが形成されており、かつ、その内部には、同開口１ａにつながる軸方向に沿った貫通孔１ｂが形成されている。上記吸引手段４は、この貫通孔１ｂに、図示していないチューブなどを介して接続されている。したがって本鋲かしめ装置では、この吸引手段４を作動させることで、鋲Ｆを第１の軸体１の端面に吸着することが可能である。
【００２１】
なお、ここでは第１の軸体１の端面を、鋲Ｆの頭部形状に対応させて凹状の曲面から構成したが、同端面の形状は、使用する鋲の種類に応じて適宜変更される。
【００２２】
一方、上記第１の軸体１と対になる第２の軸体２は、鋲Ｆの軸部端面に当接するよう設けられている。そして、上述したように駆動手段（具体的には例えば油圧機構）３が、それに対して機械的に接続された第１の軸体１と第２の軸体２とを近接（実際には第１の軸体１を固定した状態で第２の軸体２を上昇）させ、この第１の軸体１と第２の軸体２との間に挟まれた鋲Ｆを圧潰して、それをかしめるようになっている。
【００２３】
更に、第１の部材支持体５と第２の部材支持体６とは共同で、鋲Ｆによって互いに接合される部材Ａ（別体の縦リブ有り），Ｂを所定位置にて挟持（クランプ）するよう構成されている。
【００２４】
上記第１の軸体１は、第１の部材支持体５内にて、同第１の部材支持体５に対し変位可能である。一方、上記第２の軸体２も、第２の部材支持体６内にて、同第２の部材支持体６に対し変位可能となっている。特に、第１の軸体１については、必要に応じて第１の部材支持体５から離脱し、単独で移動することができ、これによって上述したごとく、鋲受渡し装置から鋲Ｆを受け取ることが可能となっている。
【００２５】
次に、本実施形態に係る鋲装填方法（以下、本鋲装填方法と言う）についてであるが、本鋲装填方法は、鋲Ｆをかしめ位置に装填するのに用いられるものである。
【００２６】
すなわち本鋲装填方法では、まず吸引手段４を作動させ、頭部を吸着することで、上記第１の軸体１により鋲Ｆを保持する。次に、この状態で鋲Ｆをかしめ位置まで移送し、同かしめ位置に装填（装填途中の状態は図２に示すとおり）する。この結果、図１に示す、かしめ処理（打鋲処理）直前の状態が得られる。この後は第２の軸体２を上昇させればよく、これによって鋲Ｆはかしめられ、部材Ａと部材Ｂとは強固に接合される。
【００２７】
さて上述したように本実施形態では、部材Ａ，Ｂの接合に用いられる鋲Ｆを吸着により取り扱うようにした。すなわち、鋲Ｆをかしめる第１の軸体１の端面に、鋲Ｆの頭部を吸着できるよう構成した。よって、かしめ位置への鋲Ｆの移送や装填が、従来装置では必要不可欠であった鋲を把持するフィンガーを使用せずに行える。この結果、第１の軸体１の周囲に無駄な空間を確保する必要はなくなる。言い換えれば、第１の軸体１を収納する第１の部材支持体５を、断面形状の小さな、極めてコンパクトなものとすることができる。よって、第１の部材支持体５を、部材Ａの角部分（縦リブ近傍）や部材Ａ，Ｂの交差部分など狭隘部分に存在する打鋲ポイントにも、無理なく位置させることが可能である。つまり、本実施形態に係る技術によって、従来装置では対応ができなかった部材の狭隘部分についても、何ら問題なく打鋲処理を行うことが可能となる。そして、これにより打鋲処理の自動化が更に促進され、生産性の向上が図れる。
【００２８】
また、本実施形態に係る技術を用いることで、たとえ、この鋲が短いもの（鋲の全長Ｌと鋲頭部の径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１に近いようなもの）であっても、フィンガーを用いることにより生じていた不具合は起きなくなる。つまり、全長が非常に短い鋲を用いる場合でも、何ら支障なく、これに対応可能（鋲の移送や装填が可能）である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来装置では対応できなかった部材の狭隘部分についても打鋲処理が可能となる。また、短い鋲を用いる場合でも、何ら支障なく、これに対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る鋲かしめ装置の要部断面図
【図２】鋲をかしめ位置に装填する途中の状態を示す要部断面図（本発明の実施形態）
【図３】従来型の自動鋲かしめ装置の要部構造を示す断面図
【符号の説明】
１            第１の軸体（上側アンビル）
１ａ          第１の軸体の開口
１ｂ          第１の軸体の貫通孔
２            第２の軸体（下側アンビル）
３            駆動手段
４            吸引手段
５            第１の部材支持体（上側フート）
６            第２の部材支持体（下側フート）
Ｆ            鋲
Ａ，Ｂ        接合される部材
【図１】
0004379656.tif 000002
【図２】
0004379656.tif 000003
【図３】
0004379656.tif 000004