專利名稱：鉚釘自動(dòng)加載模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種將鉚釘裝入鉚釘槍的工具和方法，并特別涉及一種鉚釘自動(dòng)加載裝置和自動(dòng)加載鉚釘?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
高速鉚釘是一種管狀緊固件，由凸緣和桿組成。該緊固件被置于心軸上，所述心軸是一個(gè)在一端帶有球狀物的金屬絲。高速鉚釘穿在心軸上，桿與心軸的球狀物相對(duì)。鉚釘工具是一種控制心軸并牽引心軸穿過鉚釘?shù)难b置，使鉚釘在直徑方向上膨脹。該膨脹過程引起鉚釘在工件的孔內(nèi)膨脹，從而使部件鎖緊在一起。高速鉚釘?shù)囊饬x在于其能夠從組件的一側(cè)使用和安裝。高速鉚釘?shù)奶厥庵庍€在于它不包含將斷裂的心軸的一部分留在鉚釘內(nèi)的斷裂桿。傳統(tǒng)的鉚釘工具在一個(gè)20英寸長(zhǎng)的心軸上保持著最多由60個(gè)鉚釘組成的鉚釘串，并且當(dāng)一個(gè)鉚釘在管口處被“發(fā)射”時(shí)，下一個(gè)鉚釘向上移動(dòng)，準(zhǔn)備投入使用。因此，傳統(tǒng)的鉚釘工具需要通過在心軸上穿上新裝入的鉚釘而被重新加載。
盡管能夠?qū)T釘裝入鉚釘槍是有益的，尤其在鉚釘槍是手動(dòng)工具的情況下，但是傳統(tǒng)的用于將鉚釘插入鉚釘槍的方法對(duì)于操作人員而言非?；〞r(shí)間。傳統(tǒng)的用來將鉚釘裝入鉚釘槍的方法由于一個(gè)或多個(gè)下述原因是不太成功的，根據(jù)上述方法移位部分的成本高；維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)并且定制的部件成本高；工具的停機(jī)檢修時(shí)間長(zhǎng)；重新裝載鉚釘槍所需的時(shí)間長(zhǎng)；工具的質(zhì)量太重，處于人體工學(xué)規(guī)范的上限；并且從重新加載地點(diǎn)到工具所在位置的距離太長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)目的在于提供一種鉚釘加載模塊，該模塊具有全自動(dòng)、高可靠性、質(zhì)量輕和快速的特點(diǎn)。
本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)目的在于提供一種鉚釘加載模塊，該模塊使得在四到六秒的時(shí)間內(nèi)總長(zhǎng)為十二英寸(例如四十到六十個(gè)鉚釘，鉚釘?shù)臄?shù)量取決于每個(gè)鉚釘?shù)拈L(zhǎng)度)的若干鉚釘能被插入鉚釘工具中。
本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)目的在于提供一種鉚釘加載模塊，該模塊與傳統(tǒng)的鉚釘加載機(jī)構(gòu)相比使得操作人員能夠在給定的時(shí)間內(nèi)完成更多的緊固連接。
簡(jiǎn)而言之，依照上述目的中的最少一個(gè)，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種鉚釘自動(dòng)加載模塊，該模塊包括推動(dòng)器機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)、心軸接收裝置、用于在心軸接收裝置中移動(dòng)心軸的機(jī)構(gòu)，以及工具觸發(fā)裝置或模塊。抓取機(jī)構(gòu)用于接收鉚釘，并且心軸在心軸接收裝置中移動(dòng)穿過鉚釘從而使得鉚釘穿在心軸上。當(dāng)推動(dòng)器機(jī)構(gòu)推動(dòng)心軸向下時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)移動(dòng)離開原位。然后推動(dòng)器機(jī)構(gòu)縮回，抓取機(jī)構(gòu)閉合并且為接收下一個(gè)鉚釘做好準(zhǔn)備。該過程一直重復(fù)直到心軸上裝滿鉚釘。心軸接收裝置能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得裝滿的心軸擺動(dòng)到工具觸發(fā)模塊下方的位置，以便再被裝入鉚釘工具。當(dāng)裝滿的心軸擺動(dòng)到工具觸發(fā)模塊下方時(shí)，一個(gè)新的、空的心軸轉(zhuǎn)到抓取機(jī)構(gòu)的下方位置，以便使用抓取和推動(dòng)器機(jī)構(gòu)在空的心軸上裝上鉚釘。


本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成和操作方式及其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)通過參考下面參照附圖作出的說明能夠被更好地理解，其中類似的附圖標(biāo)記代表類似的元件，在圖中圖1是一個(gè)包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鉚釘自動(dòng)加載模塊的系統(tǒng)的框圖；圖2是與圖1類似的框圖，更為詳細(xì)地顯示了鉚釘自動(dòng)加載模塊；圖3是鉚釘正在從軟管的端部被輸送給鉚釘自動(dòng)加載模塊的抓取機(jī)構(gòu)的透視圖；圖4的視圖顯示了抓取機(jī)構(gòu)的剖面圖并且顯示了由抓取機(jī)構(gòu)所保持的鉚釘，該附圖還顯示了推動(dòng)器以及心軸的端部；圖5是與圖4類似的視圖，但顯示的是心軸被推起的狀態(tài)；圖6是與圖5類似的視圖，但顯示的是抓取部件打開的狀態(tài)(即，相互樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離時(shí)的情形)；圖7是與圖6類似的視圖，但顯示的是推動(dòng)器將心軸和鉚釘向下推動(dòng)時(shí)的狀態(tài)；圖8是與圖7類似的視圖，但顯示的是推動(dòng)器縮回時(shí)的狀態(tài)；圖9是與圖8類似的視圖，但顯示的是抓取部件閉合(即，樞轉(zhuǎn)在一起的情形)以接收另一個(gè)鉚釘時(shí)的狀態(tài)；圖10是圖2中所示的鉚釘自動(dòng)加載模塊的心軸接收裝置的正視圖；圖11是心軸接收裝置的右側(cè)透視圖；圖12是剖面圖，顯示了心軸置于心軸接收裝置中的腔室內(nèi)的狀態(tài)，并且還顯示了置于所述腔室上方的抓取部件；圖13是與圖12類似的剖面圖，但顯示的是推動(dòng)器在疊置的鉚釘上向下推動(dòng)的狀態(tài)；圖14是心軸接收裝置的正視圖，顯示位于一個(gè)杯形件內(nèi)的心軸接收裝置，并且還顯示了位于心軸接收裝置中的一個(gè)腔室上方的抓取機(jī)構(gòu)和推動(dòng)器；圖15是與圖14類似的視圖，但顯示的是心軸接收裝置在其轉(zhuǎn)動(dòng)完整的180過程中已轉(zhuǎn)動(dòng)90度之后的狀態(tài)；圖16是鉚釘自動(dòng)加載模塊的子彈形部件的透視圖；圖17是一個(gè)控制系統(tǒng)的框圖，該控制系統(tǒng)能夠用于控制圖1和2中顯示的鉚釘自動(dòng)加載模塊；圖18是圖14和15中所示的杯形件的頂部俯視圖；以及圖19是一個(gè)系列視圖，顯示了鉚釘自動(dòng)加載模塊的總體操作過程。
具體實(shí)施例方式
雖然本發(fā)明會(huì)受到圖中所示以及將在此處詳細(xì)描述的不同形式的實(shí)施例的影響，但是對(duì)于其中的實(shí)施例應(yīng)當(dāng)有這樣的理解，即此處的描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是本發(fā)明原理的范例，而不是用來將本發(fā)明限制于此處所顯示和描述的形式。
顯示在附圖中、并且如圖1和2中所示的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鉚釘自動(dòng)加載模塊20被構(gòu)造成與鉚釘供給模塊22和工具促動(dòng)模塊24聯(lián)合使用。這三個(gè)模塊可以放在一個(gè)公共的腔室內(nèi)，也可以每個(gè)模塊獨(dú)立工作，并且通過電力、壓縮空氣、和/或吹管連接從而相互關(guān)聯(lián)。鉚釘自動(dòng)加載模塊20具有全自動(dòng)、可靠度高、質(zhì)量輕和快速的特點(diǎn)。加載模塊20被優(yōu)選構(gòu)造成能夠在四到六秒內(nèi)將總長(zhǎng)為十二英寸的若干鉚釘(例如四十到六十個(gè)鉚釘，鉚釘?shù)臄?shù)量取決于其長(zhǎng)度)插入鉚接工具(即，在鉚釘促動(dòng)模塊中)。因此，該鉚釘自動(dòng)加載模塊使得與傳統(tǒng)的鉚釘加載機(jī)構(gòu)相比，使用者能夠在一定的時(shí)間內(nèi)完成更多的接縫連接。此外，鉚釘加載模塊被構(gòu)造成當(dāng)鉚釘槍在別處正被使用時(shí)，也可以在心軸上加載鉚釘。
如圖2中所示，鉚釘自動(dòng)加載模塊包括抓取機(jī)構(gòu)26、推動(dòng)機(jī)構(gòu)28、心軸接收裝置30、用于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸接收裝置30的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32、用于在心軸接收裝置30內(nèi)移動(dòng)心軸的心軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34和36、以及工具觸發(fā)裝置或模塊37。
鉚釘自動(dòng)加載模塊20，特別是抓取機(jī)構(gòu)26，用于從鉚釘供給機(jī)構(gòu)或模塊22接收鉚釘，一次接收一個(gè)鉚釘。如圖3中所示，抓取機(jī)構(gòu)26包括兩個(gè)抓取部件38、40，這兩個(gè)部件被構(gòu)造成能夠彼此相對(duì)樞轉(zhuǎn)，例如圍繞圖3中所示的軸42轉(zhuǎn)動(dòng)(其中，該樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在圖3中用箭頭44表示)。抓取觸動(dòng)機(jī)構(gòu)46最好與抓取部件38、40聯(lián)合使用，該機(jī)構(gòu)46用于在整個(gè)鉚釘加載過程(將在此后更為詳細(xì)地描述)中的適當(dāng)時(shí)間推動(dòng)抓取部件38、40相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)。如圖3中所示，每個(gè)抓取部件38、40可以采用矩形塊的形狀，當(dāng)然也可以采用其它形狀和結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的方式是，鉚釘供給模塊22被配置成一次向抓取機(jī)構(gòu)26提供一個(gè)鉚釘。如圖3中所示，鉚釘供給模塊22可以包括一根軟管48，例如一根用相對(duì)較軟的聚氨酯塑料制成的二十英尺長(zhǎng)的軟管。鉚釘52穿過軟管48的端部50出來，所述的端部50的位置距離抓取機(jī)構(gòu)26的側(cè)面54千分之二十英寸。優(yōu)選的方式是，軟管48被擠壓而成，軟管48內(nèi)形成理想形狀的通孔56，其中通孔56基本與采用鉚釘供給模塊22向鉚釘自動(dòng)加載模塊20提供的鉚釘52的形狀相對(duì)應(yīng)。優(yōu)選的方式是，鉚釘供給模塊22被設(shè)定成利用氣流一次向抓取機(jī)構(gòu)26進(jìn)給一個(gè)鉚釘52。雖然圖3中顯示了軟管48的端部，但是其它類型的鉚釘供給模塊也可以用于本發(fā)明。
如圖3-5中所示，每個(gè)抓取部件38、40包括一個(gè)切去部分或者說一個(gè)特定的輪廓，從而使得當(dāng)抓取部件樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)，它們形成一個(gè)接收槽58，該槽58被構(gòu)造成用于接收和保持來自鉚釘供給模塊22的鉚釘52的形狀。更具體而言，如圖所示，當(dāng)抓取部件樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)，每個(gè)抓取部件38、40的頂邊60、62可以提供一個(gè)切去部分，所述切去部分形成U形切去部分64。當(dāng)抓取部件樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)，每個(gè)抓取部件38、40的側(cè)邊66、68可以提供一個(gè)切去部分，所述切去部分形成T形切去部分70(T形切去部分在圖4、5和9中可以清晰地看到)。無論如何，抓取部件38、40最好被構(gòu)造成當(dāng)它們樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)，能接收和保持鉚釘52。
圖4-9顯示了沿圖3中的4-4線的抓取部件38、40的剖面圖。如圖所示，優(yōu)選的方式是，每個(gè)抓取部件38、40包括一個(gè)傾斜的表面72、74，從而使得當(dāng)抓取部件38、40樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)(見圖4、5和9)，傾斜表面72、74形成一個(gè)錐形引導(dǎo)區(qū)76。優(yōu)選的方式是，在抓取部件38、40之間存在間隙(當(dāng)抓取部件38、40樞轉(zhuǎn)到一起時(shí))，并且該間隙形成位于鉚釘接收槽58和錐形引導(dǎo)區(qū)76之間的引導(dǎo)管78。引導(dǎo)管78足夠?qū)捯员阍试S心軸80從中穿過(從圖4到圖5可以看到這一過程)，后面將會(huì)對(duì)此詳細(xì)說明。
如圖4所示(同時(shí)參考圖5-9)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)28優(yōu)選地包括推動(dòng)器82和與推動(dòng)器82在操作上相關(guān)聯(lián)推動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)84，例如氣筒。推動(dòng)器82的端部86具有提供凹槽88的輪廓，并且推動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)84用于使推動(dòng)器82沿其縱向軸線90(參看圖4，其中顯示了軸線90)前后移動(dòng)，即，沿著圖5-9中所示的上下方向移動(dòng)。如將在下文中更充分地描述的那樣，當(dāng)如圖5-7中所示，推動(dòng)器82沿著向下的方向移動(dòng)時(shí)，推動(dòng)器82的端部86的凹槽88用于接收心軸80的端部92。
如圖10中所示，心軸接收裝置30優(yōu)選地形成基本為矩形塊的形狀，當(dāng)時(shí)其它形狀也是可以采用的。為了方便制造，心軸接收裝置30可以采用兩個(gè)固定在一起的類似部件(見圖11)的形式。可選的是，可以采用一體的結(jié)構(gòu)。心軸接收裝置30在其內(nèi)部最好包括兩個(gè)縱向腔室98、100，每一個(gè)腔室用于接收和保持一根心軸，下文中將對(duì)此做更為詳盡的說明。兩個(gè)縱向腔室98、100最好是相同的，并且心軸接收裝置30圍繞其縱向中心軸線102對(duì)稱。每個(gè)腔室從位于心軸接收裝置30頂部108的孔104開始延伸到達(dá)位于心軸接收裝置30底部114的孔110。
每個(gè)腔室中配置有鉚釘保持結(jié)構(gòu)，其中鉚釘保持結(jié)構(gòu)用于防止鉚釘在心軸接收裝置的各腔室中沿著心軸滑過。鉚釘保持結(jié)構(gòu)可以有彈簧片116組成。具體而言，如圖10、11、13和14(為了清晰，圖12中沒有畫出彈簧片116)中所示，在心軸接收裝置30的前側(cè)120和后側(cè)122都設(shè)有兩個(gè)開口118(總共四個(gè)開口)，其中每個(gè)開口118中提供一個(gè)傾斜的表面124，彈簧片116連接在該傾斜表面124上。如圖13中所示，每個(gè)彈簧片116延伸進(jìn)入各腔室，并且用于防止鉚釘52沿著心軸滑過。
如圖11和15中所示，沿著心軸接收裝置30的每一側(cè)帶有一個(gè)狹槽部分126和一個(gè)閉合部分128。每個(gè)狹槽部分126從心軸接收裝置30的底部114開始延伸到位于心軸接收裝置30相應(yīng)側(cè)面上的閉合部分128，并且各閉合部分128從位于心軸接收裝置30相應(yīng)側(cè)面上的狹槽部分126開始延伸到心軸接收裝置30的頂部108。每個(gè)狹槽部分126提供一個(gè)開口130，該開口130從心軸接收裝置30的側(cè)面延伸從各腔室的側(cè)面而進(jìn)入各腔室。
心軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34、36用于在心軸接收裝置30的兩個(gè)腔室98、100的每一個(gè)內(nèi)移動(dòng)心軸，具體而言，如圖14所示，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34包括接縫柱體130，該接縫柱體130進(jìn)入最左邊的腔室98(見圖10和12)并在其中平移而通過心軸接收裝置30底部114上最左邊的孔110。接縫柱體130與例如帶有安全閥的氣筒的接縫柱體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)132相連，接縫柱體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)132能夠以可選擇的方式控制接縫柱體130向上移動(dòng)進(jìn)入心軸接收裝置30中最左邊的腔室98內(nèi)。
第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)36包括子彈形狀的元件134，該元件134進(jìn)入并在心軸接收機(jī)構(gòu)30中的最右邊的腔室內(nèi)移動(dòng)(見圖14；還可見圖16，在圖16中單獨(dú)顯示出子彈形形的元件134)。每一個(gè)接縫柱體130和子彈形元件134在其端部具有用于與心軸80磁性相吸的磁性端部或磁體136、138。薄片140從子彈形元件134處伸出，并且與子彈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142例如氣筒相連，子彈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142能夠以可選擇的方式控制子彈形元件134進(jìn)入并沿著(例如，沿著其中的上下方向)心軸接收裝置30中最右邊的腔室100移動(dòng)。心軸接收裝置30中的每一個(gè)狹槽部分126(沿著心軸接收裝置30的每個(gè)側(cè)面)用于容納薄片140并且允許薄片140在其中滑動(dòng)。當(dāng)子彈形元件134在腔室100中平移時(shí)，薄片140從子彈形元件134一側(cè)開始滑動(dòng)并且滑動(dòng)進(jìn)入狹槽部分126。子彈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142用于以可選擇的方式驅(qū)動(dòng)子彈形元件134在心軸接收裝置30中的腔室100內(nèi)上下移動(dòng)。如上所述，子彈形元件134的一端上帶有磁體或磁性部分138。子彈形元件相對(duì)的另一端最好具有圓錐形表面144或一些其它的結(jié)構(gòu)，當(dāng)子彈形元件134向下移動(dòng)時(shí)，這些結(jié)構(gòu)用于打開彈簧片116，以使得子彈形元件134能夠滑動(dòng)經(jīng)過彈簧片116。
優(yōu)選的方式是，接縫柱體130能夠移動(dòng)通過一個(gè)行程的距離，其中在行程的底部處，接縫柱體130的頂邊146與心軸接收裝置30的底面114齊平(見圖14和15)，并且在行程的頂點(diǎn)處，接縫柱體130延伸進(jìn)入心軸接收裝置30一段理想的距離，從而使得心軸80的頂部92移動(dòng)到一個(gè)理想的位置。
優(yōu)選的方式是，子彈形元件134能夠移動(dòng)通過一個(gè)行程的距離，其中在行程的底部處，子彈形元件134的頂邊148與心軸接收裝置30的底面齊平，并且在行程的頂點(diǎn)處，子彈形元件134的頂邊148與心軸接收裝置30的頂面108齊平，并且薄片140接觸狹槽部分126的端部(即，接觸心軸接收裝置30一側(cè)上的閉合部分128)。這樣，從薄片140頂部到子彈形元件134底部(即，磁體或磁性端部138的端部)的距離150(見圖16)約等于位于心軸接收裝置30一側(cè)上的閉合部分128的長(zhǎng)度。
如圖14和15中所示，心軸接收裝置30最好是可轉(zhuǎn)動(dòng)的，并且置于杯形件152(也可見圖18，圖18中單獨(dú)提供了杯形件的頂部俯視圖)之內(nèi)和之上。杯形件152優(yōu)選地固定在一個(gè)支承結(jié)構(gòu)(圖中未特別示出)上，并且包括可能是環(huán)狀孔155形式的第一開口154，接縫柱體134能夠通過所述的第一開口154；可能是環(huán)狀孔158和從環(huán)狀孔158延伸的槽160形式的第二開口156，子彈形元件134和薄片140能夠分別通過所述的第二開口156；以及可能采用環(huán)狀孔164形式的第三開口162，來自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32的軸166延伸通過所述的第三開口162，其中軸166將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32連接到心軸接收裝置30上，并且旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32能夠以可選擇的方式控制心軸接收裝置30的轉(zhuǎn)動(dòng)，例如以正反一百八十度的方式。
如圖15所示，除了為子彈形元件134的行程提供止點(diǎn)外，在心軸接收裝置30一側(cè)內(nèi)的閉合部分128還可使保持在其中的心軸穩(wěn)定。心軸接收裝置30位于其中的杯形件152包括向上延伸的環(huán)形側(cè)壁168，該壁也有效地提供了一個(gè)閉合部分，該閉合部分的功能在于使保持在心軸接收裝置30中的心軸穩(wěn)定，特別是當(dāng)心軸接收裝置被轉(zhuǎn)動(dòng)一百八十度時(shí)。
如已經(jīng)討論的那樣，鉚釘加載模塊20最好包括一個(gè)工具觸發(fā)裝置或模塊37。優(yōu)選的方式是，工具觸發(fā)模塊37用于接納工具促動(dòng)模塊24，并且特別是鉚釘槍的槍口，并且當(dāng)接納工具促動(dòng)模塊24時(shí)進(jìn)行感應(yīng)。優(yōu)選的方式是，工具觸發(fā)模塊37包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，當(dāng)工具促動(dòng)模塊24被接納時(shí)，這些傳感器進(jìn)行感應(yīng)。
圖17說明了可被用于控制鉚釘自動(dòng)加載模塊20的控制系統(tǒng)。如圖所示，控制器170可以被連接到推動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)84上，從而控制器170能控制推動(dòng)器機(jī)構(gòu)28并且接收從推動(dòng)器機(jī)構(gòu)28返回的反饋(即，推動(dòng)器82是否未能移動(dòng)通過其整個(gè)向下的行程)。而且，控制器170以可操作的方式與抓取觸動(dòng)機(jī)構(gòu)46、接縫柱體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)132、子彈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142和用于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸接收裝置30的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32相連?？刂破?70最好與工具觸發(fā)模塊37的一個(gè)或多個(gè)傳感器相連，從而使得控制器170能夠確定工具促動(dòng)模塊24是在何時(shí)被接納，并相應(yīng)地控制鉚釘加載模塊20的部件。采用這種方式，僅通過單獨(dú)的一個(gè)控制器170就可以實(shí)現(xiàn)鉚釘自動(dòng)加載模塊20的高度自動(dòng)化和可控性能。
在運(yùn)行過程中，如圖3所示，鉚釘52從鉚釘供給模塊22進(jìn)給到抓取機(jī)構(gòu)26。特別地，當(dāng)鉚釘52被輸送給鉚釘接收槽58時(shí)，如圖4所示，抓取部件38、40樞轉(zhuǎn)閉合。當(dāng)鉚釘52初次被輸送到抓取機(jī)構(gòu)26時(shí)，推動(dòng)器82位于上部并且心軸80在心軸接收裝置30中的腔室98內(nèi)的下部。然后，如圖5所示，接縫柱體130推動(dòng)心軸80向上進(jìn)入錐形引導(dǎo)區(qū)76，穿過引導(dǎo)管78，通過鉚釘52，并進(jìn)入推動(dòng)器82端部86內(nèi)的凹槽88?；旧?，接縫柱體130移動(dòng)到其向上行程的端點(diǎn)，其中該向上行程的端點(diǎn)已被預(yù)先選定為使心軸80的端部92移動(dòng)到理想的位置。然后，如圖6中所示，抓取部件38、40被打開(即，相互遠(yuǎn)離樞轉(zhuǎn))，并且推動(dòng)器82使心軸80如圖7中所示向下移動(dòng)，可能還推動(dòng)鉚釘52在心軸80上向下移動(dòng)(如果鉚釘還未在重力的作用下沿著心軸80落下)。一旦推動(dòng)器82到達(dá)其行程的端點(diǎn)，那么它如圖8所示向上縮回，并且抓取部件38、40再次如圖9中所示那樣閉合以便接收另一個(gè)鉚釘52。
由于鉚釘是用抓取機(jī)構(gòu)26和推動(dòng)機(jī)構(gòu)28穿在心軸80上的，所以心軸80最終如圖13中所示穿滿鉚釘，此時(shí)在鉚釘鏈中最下端的鉚釘與心軸接收裝置30中的片狀彈簧116接觸，并且在鉚釘鏈中最頂端的鉚釘足夠高以至于推動(dòng)器82不能完成其向下的行程。當(dāng)推動(dòng)器82不能完成其向下的行程時(shí)，與推動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)84相連的控制器170(見圖17)檢測(cè)到這一狀況，并且確定心軸裝滿。優(yōu)選的方式是，心軸接收裝置30中的其它腔室100有布置于其中的空的心軸，并且心軸接收裝置30被轉(zhuǎn)動(dòng)180度從而使得空的心軸位于抓取機(jī)構(gòu)26下方(見圖4)，并且滿的心軸也位于工具促動(dòng)模塊24下方(見圖14)。然后，如圖14中所示，子彈形元件134被向上移動(dòng)以便驅(qū)動(dòng)裝滿的心軸進(jìn)入工具促動(dòng)模塊24。隨后，鉚釘槍(工具促動(dòng)模塊24的一部分)能夠用于安裝位于心軸上的鉚釘。當(dāng)使用鉚釘槍時(shí)，如上所述采用抓取機(jī)構(gòu)26和推動(dòng)器機(jī)構(gòu)28，鉚釘能夠被安裝在心軸接收裝置30中的相對(duì)的腔室96內(nèi)的空心軸上。當(dāng)所有的鉚釘都被安裝完畢從而使得鉚釘槍中的心軸再次變空后(或者可以采用具有空的心軸的不同工具)，空的心軸被安裝在心軸接收裝置30中。為了完成上述過程，子彈形元件134移動(dòng)進(jìn)入最上端位置，在該位置子彈形元件134的端部(即，其磁體或磁性部分138)與心軸接收裝置30的頂部108齊平。接著子彈形元件134向下移動(dòng)直到磁體或磁性部分138與心軸相吸并且向下拉動(dòng)心軸進(jìn)入心軸接收裝置30。一旦子彈形元件134移動(dòng)進(jìn)入其最下端位置，在該位置子彈形元件134的頂端與心軸接收裝置30的底端114齊平，心軸接收裝置30能夠被轉(zhuǎn)動(dòng)180度以便將空的心軸移動(dòng)到抓取機(jī)構(gòu)26和推動(dòng)器機(jī)構(gòu)28的下方，并且將滿的心軸移動(dòng)到工具促動(dòng)模塊24的下方。
圖19提供了一系列簡(jiǎn)化的視圖，說明鉚釘自動(dòng)加載模塊的操作方法。開始，使用子彈形元件134將空的心軸裝入心軸接收裝置最右側(cè)的腔室中。具體而言，子彈形元件134升到其最頂端位置(圖19中的視圖A)，并接著下降以牽引心軸進(jìn)入心軸接收裝置30(圖19中的視圖B)。接著，心軸接收裝置30轉(zhuǎn)動(dòng)180度(到達(dá)圖19中視圖C所示的位置)并且如上所述，使用抓取機(jī)構(gòu)26推動(dòng)器機(jī)構(gòu)28，將心軸裝上鉚釘(圖19中的視圖D)。然后，子彈形元件134升高(圖19中的視圖D)并下降以牽引另一個(gè)空的心軸進(jìn)入心軸接收裝置30中(圖19中的視圖E)。接著，心軸接收裝置30轉(zhuǎn)動(dòng)180度(到達(dá)圖19中視圖F中所示的位置)，并且子彈形元件134升高以推出裝滿的心軸(圖19中的視圖G)。在裝滿的心軸被推出的過程中，或者當(dāng)裝滿的心軸已經(jīng)被推出之后，如上所述(圖19中的視圖D)，使用抓取機(jī)構(gòu)26和推動(dòng)器機(jī)構(gòu)28能將鉚釘裝在空的心軸上。此后，另一個(gè)空的心軸可以被安裝在心軸接收裝置30中(即，圖19中從視圖D到視圖E的過程)，并且重復(fù)該過程。
上述鉚釘自動(dòng)加載模塊具有全自動(dòng)、高可靠性、質(zhì)量輕和快速的特點(diǎn)。該模塊被優(yōu)選構(gòu)造成能夠在四到六秒內(nèi)將總長(zhǎng)為十二英寸的若干鉚釘(例如四十到六十個(gè)鉚釘，鉚釘?shù)臄?shù)量取決于其長(zhǎng)度)插入鉚接工具(即，在鉚釘促動(dòng)模塊中)。因此，該鉚釘自動(dòng)加載模塊使得與傳統(tǒng)的鉚釘加載機(jī)構(gòu)相比，使用者能夠在一定的時(shí)間內(nèi)完成更多的接縫連接。此外，鉚釘加載模塊被配置成當(dāng)鉚釘槍在別處正被使用時(shí)，也可以在心軸上加載鉚釘。
盡管顯示和描述了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，然而可以預(yù)想到本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出本發(fā)明的各種改進(jìn)方式而不脫離本發(fā)明所披露的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種鉚釘自動(dòng)加載機(jī)構(gòu)，其特征在于具有推動(dòng)器機(jī)構(gòu)；抓取機(jī)構(gòu)；心軸接收裝置；以及用于在該心軸接收裝置中移動(dòng)心軸的機(jī)構(gòu)，所述抓取機(jī)構(gòu)用于接收鉚釘，用于在心軸接收裝置中移動(dòng)心軸的所述機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)的作用在于，在心軸接收裝置中移動(dòng)心軸穿過鉚釘從而使得鉚釘穿在心軸上，所述推動(dòng)器機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在心軸接收裝置中向下推動(dòng)心軸，所述抓取機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成當(dāng)推動(dòng)器機(jī)構(gòu)推動(dòng)心軸向下時(shí)移動(dòng)離開原位，用于在心軸接收裝置中移動(dòng)心軸的所述機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)被構(gòu)造成，將心軸推出心軸接收裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，所述推動(dòng)器機(jī)構(gòu)能夠縮回，當(dāng)所述推動(dòng)器機(jī)構(gòu)縮回時(shí)，所述抓取機(jī)構(gòu)能夠閉合，其中，當(dāng)所述抓取機(jī)構(gòu)閉合時(shí)，所述抓取機(jī)構(gòu)為接收另一個(gè)鉚釘做好準(zhǔn)備。
3.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，所述心軸接收裝置能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，所述抓取機(jī)構(gòu)包括多個(gè)抓取部件。
5.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，所述抓取機(jī)構(gòu)包括一對(duì)能夠樞轉(zhuǎn)的抓取部件。
6.如權(quán)利要求5所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，抓取觸動(dòng)機(jī)構(gòu)以可操作的方式與抓取部件相聯(lián)，并被構(gòu)造成使抓取部件彼此相對(duì)樞轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求5所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，每個(gè)所述抓取部件由一個(gè)矩形塊組成。
8.如權(quán)利要求5所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，每個(gè)抓取部件包括一個(gè)切去部分，從而使得當(dāng)抓取部件樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)，所述切去部分形成接收鉚釘?shù)目臻g。
9.如權(quán)利要求5所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，每個(gè)抓取部件包括一個(gè)切去部分，從而使得當(dāng)抓取部件樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)，所述切去部分形成一個(gè)空間，該空間在抓取部件的一側(cè)呈T形，在抓取部件的另一側(cè)呈U形。
10.如權(quán)利要求5所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，每個(gè)抓取部件包括一個(gè)傾斜的表面，從而使得當(dāng)抓取部件樞轉(zhuǎn)到一起時(shí)，所述傾斜表面形成一個(gè)被構(gòu)造成引導(dǎo)心軸進(jìn)入抓取部件之間所形成的空間的錐形引導(dǎo)區(qū)。
11.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，所述推動(dòng)器機(jī)構(gòu)包括推動(dòng)器和以操作的方式與推動(dòng)器相聯(lián)的推動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中推動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成沿著推動(dòng)器的縱向軸線前后移動(dòng)推動(dòng)器。
12.如權(quán)利要求11所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，推動(dòng)器的一端上帶有一個(gè)用于接收心軸一端的凹槽。
13.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，心軸接收裝置包括多個(gè)縱向腔室，每個(gè)所述腔室用于接收和保持心軸，每個(gè)腔室從位于該心軸接收裝置頂部的一個(gè)孔延伸到位于該心軸接收裝置底部的一個(gè)孔。
14.如權(quán)利要求11所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，每個(gè)腔室內(nèi)具有鉚釘保持結(jié)構(gòu)，該鉚釘保持結(jié)構(gòu)用于防止鉚釘沿著心軸滑過。
15.如權(quán)利要求12所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，該鉚釘保持結(jié)構(gòu)由若干彈簧片組成。
16.如權(quán)利要求11所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，心軸接收裝置包括第一側(cè)和第二側(cè)，沿著所述第一和第二側(cè)的每一個(gè)都設(shè)置有狹槽部分和閉合部分。
17.如權(quán)利要求12所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，每個(gè)狹槽部分從心軸接收裝置底部向閉合部分延伸，并且每個(gè)閉合部分從狹槽部分向心軸接收裝置的頂部延伸，其中，每個(gè)狹槽部分提供一個(gè)從該心軸接收裝置的一側(cè)伸入至少一個(gè)腔室的開口。
18.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，用于在心軸接收裝置中移動(dòng)心軸的至少一個(gè)所述機(jī)構(gòu)包括接縫柱體，該接縫柱體被構(gòu)造成進(jìn)入心軸接收裝置并且在該裝置中平移；所述機(jī)構(gòu)還包括能夠以可選擇的方式控制接縫柱體移動(dòng)的接縫柱體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，用于在心軸接收裝置中移動(dòng)心軸的至少一個(gè)所述機(jī)構(gòu)包括子彈形元件，該元件被構(gòu)造成進(jìn)入心軸接收裝置并在該裝置中平移；所述機(jī)構(gòu)還包括從該子彈形元件處伸出的薄片；以及子彈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述薄片與所述子彈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述子彈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠以可選擇的方式控制子彈形元件移動(dòng)。
20.如權(quán)利要求1所述的鉚釘自動(dòng)加載模塊，其特征在于，心軸接收裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)，并且位于一個(gè)杯形件之上和之內(nèi)。
21.一種使用鉚釘自動(dòng)加載模塊將鉚釘裝在心軸上的方法，所述方法的特征在于閉合所述模塊的抓取機(jī)構(gòu)；向抓取機(jī)構(gòu)提供一個(gè)鉚釘；將所述模塊的心軸接收裝置的第一腔室放置在抓取機(jī)構(gòu)附近，所述第一腔室具有置于其中的心軸，使用所述模塊的推動(dòng)器機(jī)構(gòu)推動(dòng)心軸穿過抓取機(jī)構(gòu)中的鉚釘；打開抓取機(jī)構(gòu)；使用所述模塊的推動(dòng)器機(jī)構(gòu)推動(dòng)心軸向下進(jìn)入第一腔室；移動(dòng)心軸接收裝置從而使得第一腔室被設(shè)置于用來將心軸推出心軸接收裝置的機(jī)構(gòu)的附近；并且使用所述機(jī)構(gòu)將心軸推出心軸接收裝置。
22.一種如權(quán)利要求21所述的鉚釘加載方法，其特征在于，移動(dòng)心軸接收裝置從而使得第一腔室位于所述用來將心軸推出心軸接收裝置的機(jī)構(gòu)附近的步驟，還包括移動(dòng)心軸接收裝置從而使得第二腔室位于所述抓取機(jī)構(gòu)附近，所述第二腔室具有置于其中的心軸。
23.一種如權(quán)利要求21所述的鉚釘加載方法，其特征在于，所述打開抓取機(jī)構(gòu)的步驟包括將一對(duì)抓取部件彼此相對(duì)樞轉(zhuǎn)。
24.一種如權(quán)利要求21所述的鉚釘加載方法，其特征在于，所述移動(dòng)心軸接收裝置的步驟包括轉(zhuǎn)動(dòng)所述心軸接收裝置。
25.一種如權(quán)利要求21所述的鉚釘加載方法，其特征在于，所述移動(dòng)心軸接收裝置的步驟包括在一個(gè)杯形件內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)所述心軸接收裝置。
26.一種如權(quán)利要求21所述的鉚釘加載方法，其特征在于，使用若干彈簧片以防止鉚釘沿著心軸接收裝置中的心軸移動(dòng)太遠(yuǎn)。
27.一種如權(quán)利要求21所述的鉚釘加載方法，其特征在于，使用一個(gè)接縫柱體以移動(dòng)心軸穿過鉚釘。
28.一種如權(quán)利要求21所述的鉚釘加載方法，其特征在于，使用子彈形元件來將心軸推出心軸接收裝置。
全文摘要
一種鉚釘自動(dòng)加載模塊(20)，該模塊包括推動(dòng)器機(jī)構(gòu)(28)、抓取機(jī)構(gòu)(26)、心軸接收裝置(30)、用于在該心軸接收裝置(30)中移動(dòng)心軸的機(jī)構(gòu)(34，36)、以及工具促動(dòng)模塊(24)。抓取機(jī)構(gòu)(26)接收鉚釘(52)，并且心軸(80)移動(dòng)穿過鉚釘(52)從而使得鉚釘(52)穿在心軸(80)上。當(dāng)推動(dòng)器機(jī)構(gòu)(28)推動(dòng)心軸(80)向下時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)(26)移動(dòng)離開原位。然后推動(dòng)器機(jī)構(gòu)(28)縮回，并且抓取機(jī)構(gòu)(26)閉合并做好接收下一個(gè)鉚釘(52)的準(zhǔn)備。該過程一直重復(fù)直到心軸(80)上裝滿鉚釘(52)。心軸接收裝置(30)能夠擺動(dòng)，從而使得裝滿的心軸擺動(dòng)到工具促動(dòng)模塊(24)下方的位置，以便再被裝入鉚釘工具。當(dāng)裝滿的心軸擺動(dòng)到工具觸發(fā)模塊(37)下方時(shí)，新的心軸轉(zhuǎn)到抓取機(jī)構(gòu)(26)的下方用于在新的心軸上裝上鉚釘(52)的位置。
文檔編號(hào)B23P11/00GK1753756SQ200480004909
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者詹姆斯·W·約瑟夫, 維姆·博曼 申請(qǐng)人:德事隆公司