車体パネルとクリンチ・ナット・アタッチメントのためのプログラム可能な装置および方法
クリンチ・ナットのパネルへの取付けのためにパネル上に取付パッドを形成するための方法と装置。パネルは、形成ダイと固定アンビルの間に形成され、予め決められた正味基準位置を占有する。フェイス・プレートが、パネルを同時に「検出」し、新規な力付加器機を使用して定位置に機械的にロックする。フェイス・プレートが、形成ダイの周りの表面金属の位置を維持し、それによって、予め決められた正味基準位置に盛り上がったパッドを形成する。新規な力付加手段は、直列に配置された内蔵型ピストン・モジュールを備える。各モジュールが、空隙および空隙内に装着されたピストンを有するハウジングを備える。ピストンは、従動および駆動面を備え、流体圧力が、ピストンの駆動面が、蓄積作用のために別のピストンと当接するように、進行方向にピストンを動かすために従動面に作用する。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（関連出願の相互引用）
本出願は、２００２年１２月２６日に提出され、本譲受人に譲渡された、Ｍａｒｋ Ａ．Ｓａｖｏｙに対する係属中の米国特許出願第１０／３２９，８９３号の一部係属出願である。
（政府委託研究または開発）
適用されない
（マイクロフィッシュ添付物の参照）
適用されない
【技術分野】
【０００２】
本発明は、第１の部材の第２の部材への正確な取付けに関し、予め決められた正味基準位置に対する第２の部材の実際の位置に応じて変化する大きさによって第２の部材を再形成する方法とそのための装置を提供する。本発明は特に、内部車体パネル構造に不正確に配置された要素へ自動車の外部車体パネル部材を正確に取り付けることに関する。本発明はまた、車体パネル部材への固定具の正確な取付けと新規な力付加器機に特に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車産業では、車両の組立ては、内部車体パネルまたは車体構造への外部車体パネルの取付けを含む。したがって、内部車体パネルの取付位置が事前に決められた３次元座標に対して正確に配置され、その変化が、外部車体パネルの取付けによって顧客の目に見えないようにすることが、重要である。
【０００４】
Ｗ．Ｓ．Ｚａｙｄｅｌ他、米国特許第４，４３８，９７１号は、内部車体パネル構造の比較的不正確に配置された要素に、プラスチック製の自動車車体パネルを正確な位置で取り付けるための方法と装置を記載している。この特許の教示によると、プラスチックで充填された金属性の取付ブロックまたはパッドが、内部車体パネル構造に選択された位置で溶接される。次に、内部車体パネル構造が、位置決めされ、機械加工固定具に配置され、プラスチックで充填された取付ブロックのそれぞれが正確な位置にフライス加工される。パネル構造と、プラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工された面との間の距離は、内部車体パネル構造の位置によって様々である。次に、プラスチック製の外部車体パネル部材が、プラスチック製の外部車体パネル部材の内部に取り付けられたねじ山付き固定具または固定具を受けるためにプラスチックで充填された取付ブロック内に孔を穿孔した後、プラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工された面に取り付けられる。この方法と装置によって、このようなプラスチック製の外部車体パネル部材のそれぞれが、それぞれ隣接するプラスチック・パネルと正確に決定され、かつ正確な表面位置合わせで装着される。
【０００５】
前記の米国特許第４，４３８，９７１号は、比較的不正確に配置された車両内部本体パネル構造に対するプラスチック製の外部車体パネルの位置決めの正確性をもたらすが、このことは、材料と処理コストを追加するプラスチックで充填された取付ブロックの内部本体パネル構造への取付けを必要とする。また、プラスチックで充填された取付ブロックのそれに続くフライス加工は、金属とプラスチック充填材材料の混合物であるスクラップを生成する。このようなスクラップを環境的に受け入れられるようにして廃棄するためには、追加の費用を必要とし、かつプラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工は、プラスチック充填材の組成に主に対応する塵を発生させる。このこともまた、プラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工と穿孔を行うことに厳格な予防措置が伴わない場合、環境や加工場所の健康と安全性に問題がある。
【０００６】
外部車体パネル要素に取り付ける内部車体パネル要素の表面に１つまたは複数の金属シムを取り付けることによって、比較的不正確に配置された自動車の内部車体パネル要素が、より正確に決定された位置で外部車体パネル要素へ取り付けることができるようにすることも、従来技術で知られている。取り付けられるこのようなシムの数は内部車体パネル要素の元の位置に基づいている。しかし、このことは、時間を消費し、費用がかかる手法であり、このようなシムの取付けは、車両の重量を追加し、特に燃料節約から遠ざかるため、特に望ましくない態様である。
【０００７】
Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．、米国特許第４，７６０，６３３号、第４，８８４，４３１号は、内部パネル部材の一部分を正確な位置に再形成する、車体パネル取付けのための方法と装置を開示している。この方法と装置は、内部パネル取付表面の所望の正確な配置を決めている知られている位置に動かされるアンビルを採用している。浮いている支持部材が係合し、それによって内部パネルを位置決めし、次に固定された位置でロックされる。
【０００８】
油圧ラムが作動され、浮遊支持部材の間で内部パネルの一部分を変形させてアンビルと係合させるために内部パネルに対する力の下で、装着されたパッド形成部材を移動させる。その結果、表面が外部車体パネルなどの別の部材へ取り付けるために望まれる正確な位置に配置された内部パネルに、取付パッドが形成される。パッド形成部材はアンビルと係合している間に、パッド内に開口を形成するために穿孔作業が行われる。パンチが、開口を形成するためにパッドを通じて別個の油圧シリンダによって移動させられる。
【０００９】
Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．は、外部車体パネルを不正確に配置された内部車体パネルに正確に組み立てるための代替となる方法を提供しているが、両特許は、ラムとパンチの油圧作動に頼っている。油圧装置は、かなりのコストの増加と維持の必要性、遅い動作と補助冷却の必要性という欠点がある。また、油圧器機は、圧縮された流体、通常オイルを含むが、これは、組立作業の環境での長期間の使用の結果として時々漏出する。油の漏出は、厄介で、発がん性があり、環境的に受け入れ難く、重大な火災の危険性を有する。最後に、油圧流体の加熱とそれに続く膨脹が、可変速度および／または可変ストローク油圧ラム器機の正確な制御のために考慮されなければならない。
【００１０】
Ｊａｃｋｓｏｎ，米国特許第５，１３３，２０６号は、事前に決められた基準位置に対してパネル部材の一部分を形成するための方法と装置を開示している。装置は、パネル部材の実際の位置を位置決定する感知器機を備える。次に、伸長可能かつ引込み可能なロッドが、感知器機によって確立されたパネル部材の実際の位置に第１と第２のアームの対を備える保持手段を位置決めする。次に、駆動手段が、パネル部材の部分の隣接する側面を保持するために、事前に決められた基準位置に再形成される第１と第２の対のアームを移動させてパネル部材と係合させる。
【００１１】
パネル部材を配置し、保持させた後、第４のアームの対を備える形成手段が、パネル部材の一部分を、事前に決められた基準位置へ再形成するために形成部材をパネル部材内へ押しやるように移動させる。開口が、第３のアームの対の端部に装着された穿孔ピンをパネル部材の再形成された部分内へ押しやることによって、パネル部材の再形成された部分内にオプションで穿孔される。
【００１２】
Ｊａｃｋｓｏｎによって開示された発明は、第１と第２のアームの対を第１と第２の位置の間でカム運動させるステップと、第３と第４のアームを、形成部材と穿孔ピンがパネル部材と係合するように、パネル部材から離隔された第１の位置から第２の位置へカム運動させるステップを含む。保持手段を第１の位置から第２の位置へカム運動させるステップは、形成手段がパネル部材と係合する前に保持手段をパネル部材と係合させるように、形成手段をカム運動させるステップが開始される前に開始させる。
【００１３】
Ｊａｃｋｓｏｎの発明は、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．によって対処された同じ問題を特定し、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．によって教示された同じ解決法を提供するように構成された装置を教示している。Ｊａｃｋｓｏｎは、改良された装置を主張しているが、このような主張のために提供される唯一の支援は、装置が、内部車体パネルを固定位置に支持するために単一の作動器機を採用していることである。しかし、Ｊａｃｋｓｏｎの発明は、以下の理由のために問題を残している。
【００１４】
Ｊａｃｋｓｏｎによって教示された装置は、過度に複雑であり、そのため不必要に高価であり、故障しやすい。より具体的には、Ｊａｃｋｓｏｎは、伸長可能かつ引込み可能なロッドと、センサ・デバイスの出力に応答する油圧または空気圧駆動手段と、カム器機をそれぞれ有する４対の調節可能なアームとを有する位置決め手段を備える多数の動き構成要素を組み込んでおり、各動き構成要素がさらなる態様の故障を生じさせる。
【００１５】
また、Ｊａｃｋｓｏｎは、パネル部材を配置し、対応する出力信号を制御される駆動手段へ送信するように構成された複雑なセンサ・デバイスを開示している。このセンサ・デバイスが開示の重要な特徴であり、いずれかの不正確さが内部車体パネルに形成された取付パッドに比例的に伝達され、潜在的に目に見えるずれた外部車体パネルを生じさせる。Ｊａｃｋｓｏｎの装置の効果は、多数のサイクルにわたって高度の正確性を維持するセンサ・デバイスに基づいており、器機はますます高価になる。最後に、Ｊａｃｋｓｏｎは、誤差の検査の目的のためのセンサ・デバイスの正確性を解析するための器機を開示しておらず、それによって、その正確性の損失が、それが認識され、対処される前に、多数の不完全に組み立てられた自動車を結果として生じさせる。
【００１６】
Ｃｏｐｅｍａｎ、米国特許第５，４４０，９１２号は、ワークピース正味をある位置に形成し、ワークピース内に孔を穿孔するように構成された装置を開示している。装置は一般に、内側と外側スライド・アセンブリを備える。外部スライド・アセンブリは、ベースにスライド自在に装着された油圧形成シリンダを備え、形成シリンダは、１対の外側スライドレールを介して装着された形成パンチを有する。内側スライド・アセンブリは、形成バック・アップを備え、シリンダ装着ブロック延長部を介して形成シリンダ・ロッドと結合された油圧穿孔シリンダを備える。
【００１７】
ワークピースが、内側スライド・アセンブリの形成バック・アップと外側スライド・アセンブリの形成パンチの間に位置決めされる。形成シリンダの作動が、形成バック・アップがワークピースと接触するまで、シリンダ装着ブロック延長部を内側スライド・アセンブリ正味に沿ってワークピースのほうへ移動させる。内側スライド・アセンブリと接続されたスラブ・シリンダは、内側スライド・アセンブリの形成バック・アップがワークピースと接触するとき、スラブ・シリンダが形成バック・アップを定位置にロックするように１方向バルブを通って充填可能である。
【００１８】
形成シリンダが、形成シリンダ・ロッドの端部を押圧し続け、それによって形成パンチと外側スライドレールを介して接続されたアンビルをワークピースに向かって移動させる。形成シリンダが、ワークピースを最終位置へ打ち出し加工するために事前に決められた量だけ伸びる。ワークピースが打ち出し加工された後、内側スライド・アセンブリの穿孔シリンダが、ワークピース内に孔を穿孔するためにパンチを作動させる。Ｃｏｐｅｍａｎによる油圧シリンダの使用は、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．に関して説明したようなこの器機に対する同じ欠点を呈する。
【００１９】
Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．、ＪａｃｋｓｏｎとＣｏｐｅｍａｎの発明は、類似の器機を開示している。Ｊａｃｋｓｏｎの特許は、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．よりも少ないステップを必要とし、Ｃｏｐｅｍａｎの特許は、よりコンパクトであるが、器機は、ほぼ同じ方式で同じ目的を達成する。Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．、ＪａｃｋｓｏｎとＣｏｐｅｍａｎの共通の特徴の１つは、一定の速度とストロークを有する作動器機を備える。様々な速度とストロークを含むより複雑なプログラム可能な穿孔と形成運動が、以下で詳細に説明されるいくつかの理由のために有利である。
【００２０】
可変速度穿孔形成機は、ワークピースが到達したときや実際の穿孔または形成中に、より遅い速度と組み合わせた高速なラムの進行と引込みのサイクルにわたって、ラムの速度を変化させることによってサイクル時間を減少させる。可変速度は、単一の作動器機が、多種多様なサイズのダイおよび／またはパンチに対処できるよりも、および多種多様な材料と材料形状を形成および／または穿孔できるよりも、広い作業範囲を可能にする。
【００２１】
可変ストローク形成機は、形成された形状の積極的な深さの制御が可能である。可変ストローク穿孔器機は、単一の切削工具で、多種多様なサイズと形状の孔を作製することが可能である。このことはたとえば、１次切削面と、そこから事前に決められた軸方向距離の第２の切削面を有する切削工具を設けることによって達成され、２次係合表面の有効直径が初期係合表面の有効直径よりも必然的に大きい。このような切削工具を組み込んでいる可変ストローク器機は、第２の切削面が穿孔される材料と接触しないように短いストロークを使用して小さい孔を形成することができる。同じ器機が、１次と２次切削面の両方が穿孔される材料を通過するように、より大きなストロークを使用することによって、より大きな孔を形成することもできる。
【００２２】
最後に、プログラム可能な穿孔動きを有する装置が、直線状トランスデューサとともに、確実に孔を穿孔するためにプロセスの自動的な誤差検査を提供する。当業者に知られているように、パンチが出会う抵抗が、金属パネルとの係合中大いに増加し、電流スパイクが発生するため、直線状トランスデューサによって提供される電流痕跡は、穿孔／金属抵抗を表す。したがって、電流スパイクは、穿孔作業の成功を示し、逆に電流スパイクがないことは、所望の穿孔作業が行われなかった（すなわち、パンチが壊れており、パネルと係合していない）ことを示す。
【００２３】
溶接機、クランプ、金属形成機などのより大きな正味器機内に組み込まれている作業支援器機をロックするために力を及ぼすための様々な装置が、開示されている。このような装置は通常、様々な力の要求に適合するように伸長可能ではなく、さらに極めて複雑であり、不必要に高価であり、多数の故障モードがありがちである。
【００２４】
たとえば、Ｆｏｌｍｅｒに対する米国特許第２，６６１，５９９号は、空気圧で動作される溶接機ヘッドの使用を教示している。Ｆｏｌｍｅｒの溶接機ヘッドは、固定具によって一方の端部が閉鎖され、ブシュで反対側の端部が閉鎖された一様な薄壁シリンダを備える。シリンダは、シリンダ壁面内の段差またはショルダによって形成された、拡大された部分を備える孔を備える。スリーブが、シリンダ孔を２つの区画に分割するために、ショルダとブシュの間の孔の拡大された部分内に取り込まれている。２つのピストンが設けられ、２つの区画のそれぞれに１つ配置され、ピストンを互いに調和させて移動させるためにスリーブの仕切り壁を通って延びるロッドによって互いに接続されている。ロッドは、それを通って延びる軸方向通路とその軸方向通路と交差する半径方向通路を備える。半径方向通路は、両ピストンが完全に引き込まれたときスリーブによって閉じられる。不運なことに、Ｆｏｌｍｅｒのシリンダはコンパクトではなく、より大きいまたは小さい溶接機ヘッドの使用に容易に適応可能ではない。また、シリンダは、段差付きの広い穴を達成するために深い内部孔を必要とする。同様に、スリーブもまた、比較的深い内部孔を必要とする。このような穿孔動作は、孔内での滑らかなピストン運動のために正確にすることを必要とし、制御するのが難しく、したがって、時間を消費し、コストがかかる。同様に、複雑な器機が、以下の米国特許、すなわち、Ｇｒｉｍｅｓに対する第３，４５７，８４０号、Ｏｔｔ他に対する第３，４８５，１４１号、Ｒｅｔｔｅｒｅｒに対する第６，３１４，８６２号に記載されている。
【００２５】
Ｓｅｅｌｏｆｆに対する米国特許第２，９８３，２５６号は、他の器機を駆動するのに使用するための複数ピストン楕円流体シリンダの使用を教示している。Ｓｅｅｌｏｆｆは、複数の壁要素とスペーサ要素から組み立てられたシリンダを開示している。シリンダは、壁とスペーサ要素を通って延びるタイ・ロッドを使用して、シリンダの両側で前方ヘッドと後方ヘッドに固定することによって完成される。壁とスペーサ要素が、それを通してピストン・ロッドを収容するために中央に開口されている。前方ヘッドと後方ヘッドおよび壁とスペーサ要素が、その中に配置され、スナップ・リングを使用してピストン・ロッドに固定されたピストンを備える流体チャンバをその間に設けている。複数のＯリング・シールが、ピストン・ロッドとピストンまたはスペーサ要素の間、およびピストンと壁要素の間に必要とされる。Ｆｏｌｍｅｒの特許と同様に、Ｓｅｅｌｏｆｆの発明は、コンパクトではなく、多種多様な用途に容易に適応可能ではない。同様に、Ｓｅｅｌｏｆｆの発明は、多すぎる部品を必要とし、そのうちの大部分が、正確な機械加工と組立てを必要とし、そのうちの多くが、流体漏出故障モードを呈するシールである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
上記のことから、事前に決められた正味基準位置に対して第２の部材の一部分を形成することによって、不正確に配置された第２の部材に、第１の部材を正確に位置決めし、取り付けるための従来技術の方法と装置は、完全に最適化されていないことが理解できるであろう。また、従技術の力付加器機もまた、複雑性とコストを減少させ、かつ信頼性と性能を増加させるように最適化されていない。したがって、必要であるのは、油圧作動に頼らない、簡単で、信頼性が高く、低価格で、環境に受け入れられる可変速度とストロークで形成し、穿孔することであり、さらに同様のクリンチ・ナット取付装置である。また、必要であるのは、よりコンパクトで、信頼性が高く、コストが少なく、様々な力が必要な広範囲の器機での使用のために容易に適応可能である力付加器機である。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の好ましい実施態様によると、相補的な部材を取り付けるために正確な位置に表面または１つまたは複数の選択された部分を置くために、可変な量だけワークピースをプログラム可能に再形成するための方法と装置が提供される。本方法と装置は、このような内部自動車車体パネルの本来の位置よりも正確に決定された位置で外部車体パネルを受けるために、内部自動車車体パネルの一部分を再形成するように特に構成されている。
【００２８】
単一のこのような装置が、各取付パッドの外側面が、許容可能な公差範囲内でワークピースの最初の位置にかかわらず予め決められた正味基準位置に正確に配置されるように、ワークピース上の特定の位置に１つまたは複数の取付パッドを形成し、その後各取付パッド内に孔またはスロットをオプションで穿孔するように構成される。各特定の位置のために予め決められた正味基準位置は、車両ごとに決められた位置に維持される。しかし、この決められた位置は、様々な輪郭の相補的な部材がワークピースに取り付けられるため、位置ごとに様々であることを当業者なら認識されよう。
【００２９】
本発明の装置は、パンチ、固定アンビルの中空の部分、フェイス・プレート通路が同軸に位置合わせされるように、フェイス・プレート通路によって制限された固定アンビルの中空の部分内に配置されたパンチを備える。パンチは、その端部部分の第１の切削面と、そこから事前に決められた軸方向距離に配置された第２の切削面を有し、第２の切削面の輪郭は、第１の切削面の輪郭を包含する。固定アンビルは、その形成中取付パッドの外側面を配置し、支持するための固定された正味留め具となるバッド接触面を有する。フェイス・プレートは、支持面とそれを通る通路を備える。パンチは、ワークピースの係合部分に向かってまたは遠ざかるように、固定アンビルの中空の部分を通って平行移動可能である。フェイス・プレートは、内部車体パネルに対して配置するために固定アンビルから遠ざかる方向にバイアスされ、固定アンビルが、特定の位置に対して予め決められた正味基準位置へ動かされている間、内部車体パネルとの接触によってスライド可能に引き込まれる。
【００３０】
フェイス・プレートは、支持面が、固定アンビルのパッド接触面の上方に軸方向に突き出すように、完全に伸長された位置にバイアスされる。パッド接触面は、フェイス・プレートの支持面がワークピースと早すぎる係合を確実にしないように十分な量だけワークピースから離れて最初に配置される。その後、本発明の装置が、ワークピースに向かって、それとほぼ垂直な方向に固定アンビルの軸に沿って移動される。パッド接触面が特定の位置に対して予め決められた正味基準位置に到達すると、完全に伸長したフェイス・プレートの支持面がワークピースと接触する。パッド接触面の予め決められた正味基準位置に向かうさらなる進行が、フェイス・プレートの完全に伸長したバイアスに打ち勝って、フェイス・プレートの支持面を固定アンビルのパッド接触面に対して引き込む。
【００３１】
本発明の装置は、支持面とパッド接触面の間の軸方向距離が、内部車体パネル取付位置の最初の不正確な位置と、正確に配置された予め決められたそのための正味基準位置との差を表すように、固定アンビルのパッド接触面のすべての３つの軸を特定の位置に対して予め決められた正味基準位置に配置することによってワークピースを「検出」する。特定のワークピース位置に対する予め決められた正味基準位置に固定アンビルを配置した後、フェイス・プレートの支持面がワークピースと接触したままである位置でフェイス・プレートが空気圧でロックされる。空気圧で作動されるロッキング機構は、従来の油圧で作動される器機に代わるものであって、それによって上記した関連する不利点を回避する。
【００３２】
本発明の装置は、ラムの速度、加速度、ストローク長さがプログラム可能であるように、ボールねじ装置と反転可能な電子サーボ・モータによって好ましく駆動される形成ラムをさらに備える。また、ラムの電気的作動は、上記で説明した同様の油圧作動に関連する不利点を回避する。中空の中央部分を備える形成ダイが、形成ラムに装着され、それによって形成ラムの作動によって、形成ダイと固定アンビルのパッド接触面の間にワークピースを形成する。フェイス・プレートの支持面は、形成ダイの周りの表面金属の位置を維持し、その結果盛り上がったパッドが形成される。
【００３３】
したがって、ワークピースは、最初に許容可能な公差範囲内にある限り、予め決められた正味基準位置に正確に配置された外側面を有する取付パッドを備えることになる。それぞれのこのようなパッドの深さは、特定の位置に対する予め決められた正味基準位置と特定の位置でのワークピースの最初の位置と差に応じて様々である。本発明の方法によって形成された各パッドは、さらなる処理または最終的な手による嵌合がその最終的な取付位置を達成するために必要とされることなく、それへ相補的な部材の取付けの準備がなされる。
【００３４】
本発明の装置は、固定具を受け、それによって相補的な部材の取付けを容易にするために、形成されたパッド内に孔または特殊輪郭のスロットを形成するようにオプションで構成されている。この目的のために、第２のボールねじ装置と上記で開示されたものと同様のサーボ・モータが、パンチを作動するために設けられる。形成ダイが取付パッドの内部表面と係合し、それによって支持している間、パンチが、ワークピースを通って、形成ダイの中空の中央部分内へ進行する。１次切削面のみがワークピースと係合するように、パンチのストローク長さを制限することによって孔が形成されてもよいが、ワークピースを通過する１次と２次切削面が特殊輪郭のスロットを形成するようにストローク長さを延長する。
【００３５】
最後に、当業者に知られているように、本明細書に開示されたプログラム可能な穿孔動きは、実際に孔が穿孔されたことを確実にするために自動的な誤差検査を提供する。プログラム可能なパンチによって発生された電流痕跡は抵抗を表し、パンチが出会う抵抗がワークピースとの係合中大いに増加するとき、電流スパイクが生成される。したがって、電流スパイクは、穿孔動作の成功を示し、逆に、電流スパイクのないことは、所望の穿孔動作が適切に行われていない（すなわち、パンチが故障しているまたはワークピースＷＰと係合していない）ことを示す。
【００３６】
別の実施態様によると、本発明はまた、構成要素を取付パッドに取り付けるための装置を備える。具体的には、形成ダイが、クリンチ・ナットを取り付けるように設けられ、それによって形成ダイが、取付パッドを形成し、同時にまたはほぼ同時にクリンチ・ナットを取付パッドにクリンチするために、その間のワークピースとともに固定アンビルと協働する。
【００３７】
本発明のさらに別の実施態様によると、直列に配置された複数の内蔵型ピストン・モジュールを有する力付加部が提供される。複数の内蔵型ピストン・モジュールは、中に空隙を有するハウジングを備え、ハウジングの空隙の内部に装着されたピストンを備える。ピストンは、従動面と、その従動面とほぼ対向する駆動面を有し、ピストンが、ピストンの駆動面が複数の内蔵型ピストンの他のピストンの他の従動面と係合するように、ピストンを進行方向に動かすために従動面に対する流体圧力を受けるように構成されている。
【００３８】
したがって、装置が可変速度とストロークを有する穿孔器機と形成器機を備え、不正確に配置された第２の部材に第１の部材を正確に配置し取付けるための方法と装置を提供することが、本発明の目的である。
【００３９】
装置が、油圧で作動されず、したがって、上記で開示された関連する不利を受けない、不正確に配置された第２の部材に第１の部材を正確に配置し、取付けるための方法と装置を提供することが、別の目的である。
【００４０】
正確に配置された第２の部材に第１の部材を正確に配置し、取り付けるために、簡単で、信頼性高く低価格な方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４１】
減少したサイクル時間を有する、予め決められた正味基準位置にパネル部材の一部分を形成するための方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４２】
装置が、単一の作動器機が、様々なサイズの形成ダイとパンチに対処することができ、多種多様な材料と材料構成を形成または穿孔することができるという点で広い作動範囲を有する、予め決められた正味基準位置にパネル部材の一部分を形成し、パネル部材の形成された部分内に孔を穿孔するための装置を提供することが、さらなる目的である。
【００４３】
単一の切削工具で多種多様なサイズと形状の孔を作製することが可能な装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４４】
穿孔動作が成功しなかった場合、または成功しなかったとき容易に明らかにされる、穿孔動作を誤差検査するための方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４５】
作業支援器機の内部ロッキング機構を空気圧で作動し、維持するための装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４６】
自動的な作業環境での油圧に関連する費用を除去することが、別の目的である。
【００４７】
自動的な作業環境での油圧オイルに関連する環境と安全性への危険を除去することが、別の目的である。
【００４８】
テイル・ランプ、バンパー、計器板、ヘッド・ランプ、燃料給油口扉などの構成要素の正味取付けのための方法と装置を提供することが、別の目的である。
【００４９】
装置が可変速度とストロークを有する成形器機とクリンチ器機を備える、部材を他の構成要素に正確に配置し、取り付けるための方法と装置を提供することが、本発明のさらなる目的である。
【００５０】
装置が、油圧で作動されず、したがって上記で開示された関連する不利を受けない、部材を他の構成要素に正確に配置し、取り付けるための方法と装置を提供することが、本発明のさらなる目的である。
【００５１】
簡単で、信頼性が高く、低価格な、部材を固定具に正確に配置し、取り付けるための方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００５２】
本発明の目的とその他の特徴、態様、利点が、以下の詳細な説明、頭記の特許請求の範囲、添付の図面を読んだ後より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
ここで図面を詳細に参照すると、本発明に従って構成されたパッド形成機１０の形態の配置器機が図１、２に示されている。好ましい実施形態によると、１つまたは複数のプログラム可能なロボット１１が、パッド形成機１０をワークピースＷＰと作動係合するようにかつ作動係合を解除するように移動させ、パッド形成器機１０をワークピースＷＰの特定の位置に対して正確に位置決めする。パッド形成器機１０は、ワークピースＷＰ上の１つまたは複数の特定の位置で取付パッドＰ（図７に示す）を形成するように構成されており、取付パッドＰの外側面が、各位置に対して独立に決められた所定の正味基準位置に正確に配置され、その後、取付パッドＰ内に孔Ｈ（図７に示す）またはスロット（図示せず）のいずれかを穿孔する。ワークピースＷＰは、受け入れ可能な公差範囲内にある限り、事前に決められた正味基準位置に正確に配置された外側面を有する取付パッドを備え、相補的な部材が、さらなる処理または調節なしでそれに取付可能である。
【００５４】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明の文脈では、ワークピースＷＰは、内部自動車車体パネルを表すが、ワークピースＷＰが、他の環境での他の構造要素も同様に包含するように意図されていることを理解されたい。また、ここに開示された好ましい実施形態は、外側自動車車体パネルの正味取付けに関するが、本発明は、テイル・ランプ、バンパー、計器板、ヘッド・ランプ、燃料給油口扉などの他の構成要素の正味取付けにも同様に適応される。最後に、前部、後部、上部、底部などの相対的な用語は、ダイ・ブロック１３０が前部を定義し、サーボ・モータ１４０、１４０’が後部を定義する、図２に見られるようなパッド形成器機１０に適用される。
【００５５】
図２〜４に示すように、パッド形成器機１０は、開口１２ｂとその下に配置された開口１２ａを備えるほぼ矩形のモータ・プレート１２を備える。サーボ・モータ１４０、１４０’が、それぞれ開口１２ａ、１２ｂと位置合わせされ、以下でより完全に説明されるようにモータ・プレート１２に装着される。また、パッド形成器機１０は、モータ・プレート１２に、サーボ・モータ１４０、１４０’と反対側に取り付けられ、そこから前方方向へ延びている、離隔されたほぼ平行なサイド・プレート１４、１６を備える。サイド・プレート１４、１６はそれぞれ、モータ・プレート１２とほぼ平行であるショルダ１４ｂ（図示せず）、１６ｂを形成するくぼんだ部分１４ａ（図示せず）、１６ａを有する。サイド・プレート１４、１６がほぼ同一であり、くぼんだ部分１４ａとショルダ１４ｂは、図中では同一ではないが、くぼんだ部分１６ａとショルダ１６ｂにそれぞれ同様であることを理解されたい。
【００５６】
前／後方向に延びている通路１７ａを有するリテーナ・ブロック１７が、ショルダ１４ｂ、１６ｂによって前／後方向に支持され、上／下方向にくぼんだ部分１４ａ、１６ａに堅固に取り付けられるように、サイド・プレート１４、１６に装着されている。リテーナ・ブロック１７の上／下調節を可能にするように構成されたスペーサ１９が、リテーナ・ブロック１７とくぼんだ部分１４ａ、１６ａの間に配置され、リテーナ・ブロック１７を越えて前方向に延びている。当業者に知られているように、スペーサ１９は、最初は上／下方向で大きすぎ、それに対応して、リテーナ・ブロック１７は、最初は調節部の上側端部にあり、その後、スペーサ１９が、そのために位置合わせされた上／下位置までリテーナ・ブロック１７を下降させるのに必要なある量だけ削られる。
【００５７】
脚部分２５ａと足部分２５ｂを有するＬ字型のスペーサ２５が、サイド・プレート１４、１６の間に配置されており、脚部分２５ａがくぼんだ部分１４ａ、１６ａの下に配置され、足部分２５ｂが、サイド・プレート１４、１６のくぼんだ部分１４ａ、１６ａの上方に延びるように、それに取り付けられている。図４および図５をここで参照すると、前面２０、後面２２、それを通る通路２４を有するスライド・ブロック１８が、通路１７ａが通路２４と位置合わせされるようにリテーナ・ブロック１７の前方に位置決めされる。スライド・ブロック１８は、前／後方向に平行移動するように構成され、通路２４を通って延びる固定アンビル３６の周りで案内され、スライド・ブロック１８をガイドし、その回転を防止するように構成された足部分２５ｂの最上部面によって係合されている。スライド・ブロック１８の上／下位置は、上記で開示されたリテーナ・ブロック１７の上／下と同様の方式で構成され、スライド・ブロック１８をそのために位置合わせされた上／下位置に下降させるのに必要な量だけＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂを削ることを特に含んでいる。スライド・ブロック１８は、前進の終わりにＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂと、さらに後退の終わりにスペーサ１９と係合することによって運動の範囲を制限するように構成された、下向きの方向に延びる突起１８ａを備える。
【００５８】
支持面３０とそれを通る通路２８を有するフェイス・プレート２６が、フェイス・プレート２６の通路２８とスライド・ブロック１８の通路２４が位置合わせされるように、スライド・ブロック１８の前面２０に装着される。固定アンビル３６が、リテーナ・ブロック１７の通路１７ａ内に配置され、それに堅固に取り付けられている。固定アンビル３６はスライド・ブロック１８の通路２４を通ってフェイス・プレート２６の通路２８内へ延び、その中にパッド接触面４０が止まっている。固定アンビル３６のパッド接触面４０は、その形成中取付パッドＰ（図７に示す）の外部部分を支持し、そのため、衝撃中に発生した合力を受ける。固定アンビル３６のパッド接触面４０に、後方向に作用するこのような力を、モータ・プレート１２、サイド・プレート１４、１６、リテーナ・ブロック１７が吸収するように構成されていることを理解されたい。１次切削面３４ａと２次切削面３４ｂを有するパンチ３４が、固定アンビル３６の中空部分３８、リテーナ・ブロック１７の通路１７ａ、スライド・ブロック１８の通路２４、フェイス・プレート２６の通路２８を通って前／後方向に平行移動するように構成されている。
【００５９】
図６ａ〜６ｅを参照すると、スライド・ブロック１８は、後で詳細に説明されるように完全に伸長した位置にバイアスされている。したがって、フェイス・プレート２６の支持面３０は、特定の用途のための最大に許容可能なパッド深さと等しい量だけ固定アンビル３６のバッド接触面４０を越えて軸方向に突き出しており、Ｌ字型スペーサ２５が突起１８ａと係合している。ロボット１１とそれに付随するプログラム可能な運動制御部が、パッド形成器機１０（図１に示す）をワークピースＷＰに対する位置へ迅速に移動させ、その結果固定アンビル３６が、ワークピースＷＰの近傍に、そこから既知の距離で配置される。次に、プログラム可能な運動制御器機が、固定アンビル３６のパッド接触面４０のＸ、Ｙ、Ｚ軸が、ワークピースＷＰに対してほぼ垂直な方向に、固定アンビル３６の軸に沿って器機を移動させることによって、パッド形成器機１０を最終位置へ移動させる。
【００６０】
図６ａに見られるように、パッド接触面４０が、最初に、予め決められた基準位置で位置合わせされ、フェイス・プレート２６の支持面３０がワークピースＷＰと早すぎた係合をしないことを確実にするのに十分な量だけワークピースＷＰから離れて配置される。その後、ロボット１１が、パッド接触面４０のＸ、Ｙ、Ｚ軸を予め決められた正味基準位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸と位置合わせするために、パッド形成器機１０（図１に示す）を固定アンビル３６の軸に沿ってワークピースＷＰに向かって、それとほぼ垂直な方向へ移動させる。パッド接触面４０がワークピースＷＰに到達するとき、フェイス・プレート２６の完全に伸長した支持面３０がワークピースＷＰと接触する（図６ｂに示す）。パッド接触面４０のワークピースＷＰに向かうさらなる進行が、スライド・ブロック１８の完全に伸長したバイアスに打ち勝ち、固定アンビル３６が予め決められた正味基準位置に到達するまで、フェイス・プレート２６の支持面３０を固定アンビル３６のパッド接触面４０に対して引き込む。
【００６１】
図６ｃに見られるように、パッド形成器機１０が、支持面３０とパッド接触面４０の間の軸方向距離が、内部車体パネル取付位置の最初の不正確な位置と、正確に配置された予め決められたそのための正味基準位置との差を表すように、パッド接触面４０のすべての３つの軸を予め決められた正味基準位置に配置することによって、ワークピースＷＰを「検出する」。ワークピースＷＰを「検出」した後、フェイス・プレート２６の支持面３０がワークピースＷＰと接触したままであるように、以下で詳細に説明するように、スライド・ブロック１８が固定位置にロックされる。パッド形成器機１０はここでパッドＰを形成するための位置になり、孔Ｈを穿孔する。
【００６２】
図６ｄに見られるように、いったんパッド形成器機１０がワークピースＷＰを「検出」し、スライド・ブロック１８が位置にロックされた後、フェイス・プレート２６の支持面３０の半径方向内側のワークピースＷＰの部分が、取付パッドＰを形成するために固定アンビル３６のパッド接触面４０と接触するまで、外向きに変形する。図５で最も良くわかるように、この変形は、それを通る中空の中央部分１２８を有する形成ダイ１２６によって加えられる荷重下で達成される。図６ｅを参照すると、形成ダイ１２６がワークピースＷＰと接触している間、パンチ３４は、孔Ｈを穿孔するために、半径方向内側であり、したがって形成ダイ１２６によって支持されていない取付パッドＰの部分を通り、その中央部分１２８内へ通過する。
【００６３】
図２を再び参照すると、スライド・ブロック１８の往復運動が、従来の方式で第１と第２の側部板１４、１６にそれぞれ取り付けられた、既知のタイプ、すなわち、Ｈｙｔｅｃ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｗｏｒｋ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏ．１００９９８ばね進行タイプ作業支援ポンプ、第１と第２の油圧作業支援器機４２、４２’によって作動させられる。Ｓｏｌｉｅ他の名での米国特許第３，９３８，７９８号は、類似の作業支援器機に関する詳細な開示を提供しており、したがってその全体において本明細書に組み込まれる。
【００６４】
わかりやすくするために、第１の作業支援部４２の構成と動作のみを開示するが、パッド形成器機１０の好ましい実施形態は、第２の同一の作業支援部４２’を備えることを理解されたい。図８ａに示すように、作業支援部４２は、その中に移動可能に装着された、パッド４６を終点とするプランジャまたはピストン・ロッド４４を備える。プランジャ４４は通常、内部ばね（図示せず）によって完全に伸長した位置へバイアスされている。作業支援部４２は、プランジャ４４の周縁部分（図示せず）をその前進した位置でロックするように把持するために、内部スリーブまたはコレット（図示せず）を引き締めることによってプランジャ４４を定位置にロックするように構成されている。図９、１０を参照すると、本発明の好ましい実施形態は、油圧装置がパッド形成器機１０を動作させる必要がないように、作業支援部４２、４２’のロッキング機構を空気圧で作動するように構成された空気圧作業支援アクチュエータ６０、６０’を備える。
【００６５】
図８ａを再び参照すると、内部スリーブ（図示せず）が、作業支援部４２のシリンダ４８内の可動ピストン（図示せず）に力を付加することによってプランジャ４４をロックするために引き締められる。可動ピストンによって付加される力は、従来では油圧によって付加されるが、作業支援部ロッキング機構が、このような目的のために同様に構成された代替となるソースによって付加された力に応答して作動されてもよいことを理解されたい。また、このような作動は、公称初期荷重に打ち勝つのに十分な大きさの力のみを必要とするが、作業支援部をロックされた状態に維持するために必要な大きさは、プランジャに外部から加えられた反力を足した初期荷重に比例することを理解されたい。この理由のため、空気の圧縮性が空気圧器機を使用できなくするため、大きな外力を受ける作業支援部は、油圧作動を通常必要としていた。
【００６６】
再びわかりやすくするために、第１の空気圧作業支援アクチュエータ６０の構成および動作のみが開示されるが、パッド形成器機１０は、第２の作業支援部４２’を作動するように構成された第２の同一の空気圧作業支援アクチュエータ６０’を備えることを理解されたい。図８ａ〜８ｃに示すように、空気圧作業支援アクチュエータ６０は、作業支援部の内部ロッキング機構（図示せず）を作動するように構成されたトグル・ロック具９４を実装しており、それによってプランジャを定位置にロックし、その後外部からプランジャに付加された反力に機械的に抵抗し、それによって空気圧作業支援アクチュエータ６０が、従来の空気圧器機で今まで可能であったよりもかなり大きい力に抵抗することが可能である。
【００６７】
空気圧作業支援アクチュエータ６０は、入り口端部６４と開いている出口端部６６を有するハウジング６２を備える。ハウジングの開いた出口端部６６は、図８ａに示されているキャップねじなどの従来の方式で作業支援シリンダ４８に取り付けられる。ブラケット７６、７８が、その入り口端部６４の近くのハウジング６２の対向する側面６８、７０に同様に取り付けられ、ハウジング６２の入り口端部６４から遠ざかる方向に延びている。既知のタイプの空気圧シリンダ８０、すなわち、Ｂｉｍｂａモデル・ナンバーＦＭ−１７４０−２ＦＭＴが、ハウジング６２の入り口端部６４の近くのブラケット７６、７８の間に枢動自在に配置され、それに取り付けられている。空気圧シリンダ８０は、本体部分８２、空気圧に応答して伸長可能かつ引込み可能なピストン・ロッド８４、そのピストン・ロッド８４の露出された端部に取り付けられた結合部材８６を備える。ほぼ平坦な面９０とチャネル部９２を備える反対側の面を有する固定されたスペーサ・ブロック８８がハウジング６２内に、平坦な面９０が入り口端部６４の内側部分にキャップねじで取り付けられ、チャネル部９２がハウジングの対向する側面６８、７０の間を走るように、配置され、装着されている。
【００６８】
空気圧作業支援アクチュエータ６０のトグル・ロック部分９４が、ハウジング内に配置され、第１のリンク部材９６と第２のリンク部材１０４を好ましくは備える。リンク部材９６、１０４は、相補的な半径方向端部部分を備えるほぼ矩形である。第１のリンク部材９６は、固定されたスペーサ・ブロック８８のチャネル部９２内に枢動自在に係合された凸状の端部９８、第２のリンク部材１０４を収容するように構成された反対側の凹状の端部１００、空気圧シリンダ８０の結合部材８６に枢動自在に取り付けられた一体型レバー・アーム１０２を備える。第２のリンク部材１０４は、第１のリンク部材９６およびピストン係合部材１１０にそれぞれ枢動自在に係合するように構成された対向する凸状の端部１０６、１０８を備える。ピストン係合部材１１０は、第２のリンク部材１０４を収容するように構成されたチャネル部１１２を有する面と作業支援部４２の可動ピストン（図示せず）と係合するように構成された、反対側の平らな表面とを備える。支持ピン１１６が、支持ピン１１６の尖った係合端部１１８が、トグル・ロック具９４の行き過ぎを防止するためにそれを支持するように、ハウジングの底部部分７２の孔７３を通って挿入される。支持ピン１１６の頭部部分１２０とハウジング６２の底部部分７２の間に配置されたスペーサ要素１２２が、リンク部材９６、１０４が、トグル・ロック具９４が支持されるとき、±．３°以内の同一平面上配置にあるように、支持ピン１１６の尖った係合端部１１８の挿入を正確に制限する幅に好ましくは研磨される。ハウジング６２の開いている上部部分７４に取り付けられた上部プレート１２４が、好ましくはキャップねじによって、リンク部材９６、１０４をハウジング６２内に保持し、トグル・ロック具９４の行き過ぎをさらに防止する。
【００６９】
空気圧シリンダ・ピストン・ロッド８４とそれに間接的に取り付けられたレバー・アーム１０２の延長は、固定されたスペーサ・ブロック８８のチャネル部９２内に枢動自在に係合された第１のリンク部材の凸状の端部９８の周りの慣性モーメントを付加し、リンク部材９６、１０４を位置合わせする傾向があり、それによってトグル・ロック具９４と係合する。逆に、ピストン・ロッド８４の引込みは、リンク部材９６、１０４を位置合わせから外そうとする逆の慣性モーメントを付加し、それによってトグル・ロック具９４を分離させる。図１１、１２はそれぞれ、ロックされた、およびロック解除されたトグル・ロック具９４のピストンを示している。
【００７０】
図８ａ〜８ｃを再び参照すると、空気圧シリンダ・ピストン・ロッド８４が伸長されたとき、リンク部材９６、１０４の対応する位置合わせが、可動ピストン（図示せず）に力が付加されるように、作業支援部４２のピストン係合部材１１０をシリンダ４８内へ進める効果を有し、作業支援部４２の内部スリーブ（図示せず）が、収縮され、作業支援プランジャ４４がロックされる。トグル・ロック具９４が係合されたとき、いずれかのこのような力が可動ピストンを通って、その位置合わせ軸に沿ってトグル・ロック具９４に伝達されるという点で、作業支援プランジャ４４に付加される外力がそうであるようにその位置合わせ軸に沿って付加されるかなりの力に機械的に抵抗することができる。このようにして、空気圧作業支援アクチュエータ６０は、排他的に空気圧に頼っている器機で前に可能であったよりもずっと大きな荷重の下でロックされた状態で作業支援部４２を維持することが可能である。
【００７１】
図６ｄを再び参照すると、パッド形成器機１０が上記で説明したようにワークピースＷＰを「検出」した後、フェイス・プレート２６の支持面３０の半径方向内側のワークピースＷＰの部分が、固定アンビル３６のパッド接触面４０と接触するまで外向きに変形させられる。図２〜５で最も良く見られるように、この変形は、ダイ・ブロック１３０に取り付けられた形成ダイ１２６によって加えられる荷重の下で達成される。ダイ・ブロック１３０は、後で詳細に説明するボールねじ装置１３４によって駆動される形成ラム１３２によって、図４に示す破線位置と実線位置の間で往復運動する。
【００７２】
図４で最も良く見られるように、反転可能な電子サーボ・モータ１４０が、そのサーボ・モータ１４０の回転を直進運動に変換するように構成されたボールねじ装置１３４と駆動的に係合させるように、開口１２ａと位置合わせしてモータ・プレート１２の背部に装着される。ボールねじ装置１３４は、ねじ部材１３６、ねじが切られたナット部材１３８、それらの間の複数のボール（図示せず）を備える。ボールねじ装置１３４は、第１と第２のサイド・プレート１４、１６とほぼ平行に、それらの間に配置され、サーボ・モータ１４０と係合するためにモータ・プレート１２の開口１２ａを通って第１の方向に延びており、さらに反対方向にも延びて形成ラム１３２と係合している。ナット部材１３８が、形成ラム１３２の中空の係合部分１３２ａ（図示せず）内に配置され、それに取り付けられ、サーボ・モータ１４０に応答して、ねじ部材１３６の長さに沿って前／後ろ方向に平行移動する。サーボ・モータ１４０の作動は、一般に公知であり、いずれかの適切なプログラム可能なマイクロ・プロセッサの形態をとるプログラム可能な制御器機（図示せず）によって制御される。
【００７３】
形成ラム１３２と動作可能に接続された線形トランスデューサ（図示せず）が、形成ダイ１２６に対する所望の位置と動きを達成するためにプログラム可能な制御器機によって使用される位置フィードバック信号を発生させる。したがって、サーボ・モータ１４０が、ラム位置、速度、加速度が、ストロークの行程にわたって変化するように制御可能であり、同時に監視される、様々なストローク・モードを通じて形成ラム１３２を駆動するためにプログラム制御によって操作される。上記で開示した、より複雑なプログラム可能な形成運動が、単一のパッド形成器機１０が多種多様な用途に対処することができるように柔軟性を追加する。たとえば、単一のパッド形成器機１０が、より遅いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的薄い部分で第１のパッドＰを形成し、その後、より速いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的より薄い部分で第２のパッドＰを形成する。別の例として、実際の形成および／または穿刺中に、遅い速度と組み合わせた高速のラムの進行と引込みによって形成サイクルにわたって形成ラム１３２の速度を変化させることによって、サイクル時間を減少させることができる。
【００７４】
取付パッドＰ（図７に示す）が、上記で説明した方式で形成された後で、形成ラム１３２が、ワークピースＷＰから形成ダイ１２６を引っ込めるために伸長される前に、外部車体パネルのそれに続く取付けを容易にするように構成された孔Ｈ（図７に示す）などの取付開口とするために、開口を突くこと、スラグを穿孔すること、または穿刺することによって、上昇した取付パッドＰ内に開口を形成することがしばしば望ましい。上昇した取付パッドＰの切開、穿孔または穿刺は、パッド形成器機１０がワークピースＷＰから引き出される前に、パッド形成器機１０によって最も好都合に行われる。この目的のために、第２のボールねじ装置１３４’が、形成ダイ１２６がボールねじ装置１３４によって駆動されるのと同様の方式でパンチ３４を駆動するために設けられている。第２の反転可能な電子サーボ・モータ１４０’が、第２のボールねじ装置１３４’と駆動的に係合するために開口１２ｂと位置合わせしてモータ・プレート１２の背部に装着される。第２のボールねじ装置１３４’が、第１と第２のサイド・プレートの間にほぼ平行に配置され、第２のサーボ・モータ１４０’と係合するようにモータ・プレート１２の開口１２ｂを通って第１の方向に延び、さらに反対方向に延びてパンチ・ラム１４２と係合する。第２のボールねじ装置１３４’のナット部材１３８’が、パンチ・ラム１４２の中空の係合部分１４２ａ（図示せず）内に配置され、それに取り付けられ、サーボ・モータ１４０’に応答して、前／後方向にねじ部材１３６’の長さに沿って平行移動する。台車１４６が、パンチ・ラム１４２に装着され、そこから上向きの方向に延びている。バック・アップ１４８が、パンチ３４がそれらの間に取外し可能に固定されるように台車１４６に装着されている。したがって、図６ｅに示すように、第２のサーボ・モータ１４０’の作動が、孔Ｈを穿孔するために、形成ダイ１２６の半径方向内側にあり、したがって形成ダイによって支持されていない上昇した取付パッドＰの部分を通って、その中空の中央部分１２８内へパンチ３４を駆動する（図７に示す）。
【００７５】
パンチ・ラム１４２と動作可能に接続された第２の線形トランスデューサ（図示せず）が、パンチ３４に対する所望の位置と動きを達成するためにプログラム可能な制御器機によって使用される位置フィードバック信号を発生させる。第２のサーボ・モータ１４０’が、パンチ位置、速度、加速度が、ストロークの行程にわたって変化するように制御可能であり、同時に監視される、様々なストローク・モードを通じてパンチ１４２を駆動するためにプログラム制御によって操作される。パンチ３４のストローク長さが可変であるため、単一のパッド形成器機１０が、異なる用途のために、様々な孔サイズおよび／または形状を穿孔するように構成できる。この目的のために、図５に示すように、パンチ３４は、その端部部分に１次切削面３４ａと、そこから予め決められた軸方向距離で配置された第２の切削面３４ｂを備える。一実施例では、１次切削面３４ａが円であり、２次切削面３４ｂが、１次切削面３４ａによって形成された円を包含する楕円である。１次切削面３４ａのみがワークピースＷＰと係合するようにパンチ３４のストローク長さを制限することによって、丸い孔を形成させてもよいが、１次と２次切削面３４ａ、３４ｂの両方がワークピースＷＰを通過するようにストローク長さを延長することは、細長いスロットをもたらす。
【００７６】
また、第２の線形トランスデューサを、当業者に知られているように、穿孔プロセスを誤差検査するために使用することができるパンチ３４のための電流痕跡を供給するように構成させてもよい。ワークピースＷＰと係合している間のパンチの抵抗が、動作の成功を示す電流スパイクを発生させ、逆に、電流スパイクのないことは、所望の穿孔動作が適切に行われていない（すなわち、パンチが故障しているまたはワークピースＷＰと係合していない）ことを示している。このようにして、最初に穿孔動作が成功しなかったとき、パッド形成器機１０を、自動的にシャット・ダウンし、オペレータに警告するようにプログラムさせると、いずれかの関連する問題に直ちに対処することができる。
【００７７】
ここで代替となる実施形態を参照すると、本発明に従って構成された、配置器機、または形成とクリンチ器機２１０の全体が、図１３、１４に示されている。成形とクリンチ器機２１０のサブ・アセンブリとその構成要素は、前に説明した実施形態のサブ・アセンブリと構成要素と同一である。したがって、本実施形態を説明するために使用される符号の多くは、前に説明した実施形態で使用されたものと同じである。
【００７８】
１つまたは複数のプログラム可能なロボット１１が、成形とクリンチ器機２１０をワークピースＷＰと係合させたり、係合分離させたりし、かつ、成形とクリンチ器機２１０をワークピースＷＰ上の特定の位置に対して正確に配置する。成形とクリンチ器機２１０は、各取付パッドＰの外側面Ｓが、各位置のために別個に決められた、予め決められた正味基準位置に適切に配置され、その後ナットＮ（図１９に示す）を取付パッドＰにクリンチするように、ワークピースＷＰ上の１つまたは複数の特定の位置に取付パッドＰ（図１９に示す）を形成するように構成されている。ワークピースＷＰが許容可能な公差の範囲内にある限り、予め決められた正味基準位置に正確に配置された取付パッドＰを備え、相補的な部材または構成要素が、さらなる処理または調節なしでそれに取付可能である。
【００７９】
再び、ワークピースＷＰは、自動車車体パネルを表すとみなされるべきであるが、しかし、ワークピースＷＰは、他の環境での他の構造要素を同様に包含するように意図されていることを理解されたい。また、ここに開示した本実施形態は、自動車車体パネルの固定具の正味取付けに関するが、本発明は、ヒンジ、ラッチなどの他の構成要素の、テイル・ランプ、バンパー、計器板、ヘッド・ランプ燃料給油口扉などの他の構成要素への正味取付けに等しく適応される。最後に、前部、後部、上部、底部などの相対的な用語は、ダイ・ブロック１３０が前部を定義し、サーボ・モータ１４０が後部を定義する、図１４に見られるようなパッド形成器機２１０に適用される。
【００８０】
図１４〜１６をここで全体的に参照すると、成形とクリンチ器機２１０は、開口１２ａを有するほぼ矩形のモータ・プレート１２を備える（図１６参照）。サーボ・モータ１４０が、それぞれ開口１２ａと位置合わせされ、以下でより完全に説明されるようにモータ・プレート１２に装着される。成形とクリンチ器機２１０もまた、モータ・プレート１２のサーボ・モータ１４０と反対側に取り付けられ、そこから前方方向へ延びている、離隔されたほぼ平行なサイド・プレート１４、１６を備える。サイド・プレート１４、１６はそれぞれ、モータ・プレート１２とほぼ平行であるショルダ（１６ｂによって例示される）を形成するくぼんだ部分（１６ａによって例示される）を有する。サイド・プレート１４、１６がほぼ同一であり、サイド・プレート１４のくぼんだ部分とショルダは図中では同一ではないが、くぼんだ部分１６ａとショルダ１６ｂとにそれぞれ同様であることを理解されたい。
【００８１】
リテーナ・ブロック１７が、ショルダ１６ｂによって前／後方向に支持され、上／下方向にくぼんだ部分１６ａに堅固に取り付けられるように、サイド・プレート１４、１６に装着されている。図１６で最も良く示されているように、リテーナ・ブロック１７は、その中に通路１７ａを備える。リテーナ・ブロック１７は、このようにしてサイド・プレート１４、１６に堅固に固定され、図示のように、位置決めねじ構成を介して、固定アンビル３６’をそれに対して保持するように設けられている。
【００８２】
脚部分２５ａと足部分２５ｂを有するＬ字型のスペーサ２５が、サイド・プレート１４、１６の間に配置されており、脚部分２５ａがくぼんだ部分１４ａ、１６ａの下に配置され、足部分２５ｂが、サイド・プレート１４、１６のくぼんだ部分１４ａ、１６ａの上方に延びるように、それに取り付けられている。図１６、図１７を参照すると、スライド・ブロック１８’が、前面２０’、後面２２’、それを通る通路２４’、外部溝２３’を備える。スライド・ブロック１８’は、堅固に固定されたリテーナ・ブロック１７に対して自由に移動可能であり、前／後方向に平行移動するように構成されている。また、スライド・ブロック１８’は、通路２４を通って延びる固定アンビル３６の周りで案内され、スライド・ブロック１８’をガイドし、その回転を防止するように構成された足部分２５ｂの最上部面によって係合されている。スライド・ブロック１８’の上／下位置を調節することができ、このことは、スライド・ブロック１８’をそのための上／下位置に下降させるのに必要な量だけＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂを削ることを特に含んでいる。スライド・ブロック１８’は、前進の終わりにＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂの一方の面と、後退の終わりに足部分２５ｂの別の面と係合することによってスライド・ブロック１８’の運動の範囲を制限するように構成された、環状の溝２３’を備える。
【００８３】
前に開示した実施形態と同様に、支持面３０’とそれを通る通路２８’を有するフェイス・プレート２６’が、フェイス・プレート２６’の通路２８’とスライド・ブロック１８’の通路２４’が位置合わせされるように、スライド・ブロック１８’の前面２０’に装着される。固定アンビル３６’が、リテーナ・ブロック１７の通路１７ａ内に配置され、固定アンビル３６’がスライド・ブロック１８’の通路２４’を通ってフェイス・プレート２６’の通路２８’内へ延び、パッド接触面４０’がその中で終わっているようにそれに堅固に取り付けられる（図１８ａ参照）。固定アンビル３６’のパッド接触面４０’は、パッドの形成中、取付パッドＰ（図１９に示す）の表面Ｓを支持し、そのため、衝撃中に発生した合力を受ける。モータ・プレート１２、サイド・プレート１４、１６、リテーナ・ブロック１７が、固定アンビル３６’のパッド接触面４０’に、後方向に作用するこのような力を吸収するように構成されていることを理解されたい。クリンチ・ナット取付装置が、ナットＮを保持する形成ダイ３２によって形成されている。形成ダイ３２は、それを通って長手方向に延びる通し孔３３を備える。
【００８４】
図１６に最も良く見られるように、反転可能な電子サーボ・モータ１４０が、サーボ・モータ１４０の回転を直進運動に変換するように構成されたボールねじ装置１３４と駆動的に係合するために、開口１２ａと位置合わせしてモータ・プレート１２の背部に装着される。ボールねじ装置１３４は、ねじ部材１３６、ねじが切られたナット部材１３８、それらの間の複数のボール（図示せず）を備える。ボールねじ装置１３４は、第１と第２のサイド・プレート１４、１６とほぼ平行に、それらの間に配置され、サーボ・モータ１４０と係合するためにモータ・プレート１２の開口１２ａを通って第１の方向に延び、さらにその反対方向に延びて形成ラム１３２と係合している。ナット部材１３８が、形成ラム１３２の中空の係合部分（図示せず）内に配置され、それに取り付けられ、サーボ・モータ１４０に応答して、ねじ部材１３６の長さに沿って前／後ろ方向に平行移動する。サーボ・モータ１４０の作動は、一般に公知であり、いずれかの適切なプログラム可能なマイクロ・プロセッサの形態をとるプログラム可能な制御器機（図示せず）によって制御される。
【００８５】
形成ラム１３２と動作可能に接続された線形トランスデューサ（図示せず）が、形成ダイ３２に対する所望の位置と動きを達成するためにプログラム可能な制御器機によって使用される位置フィードバック信号を発生させる。したがって、サーボ・モータ１４０が、ラム位置、速度、加速度が、ストロークの行程にわたって変化するように制御可能であり、同時に監視される、様々なストローク・モードを通じて形成ラム１３２を駆動するためにプログラム制御によって操作される。上記で開示した、より複雑なプログラム可能な形成運動が、単一のパッド形成器機２１０が多種多様な用途に対処することができるように柔軟性を追加する。たとえば、単一の成形とクリンチ器機２１０が、より遅いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的薄い部分で第１のパッドＰを形成し、その後、より速いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的より薄い部分で第２のパッドＰを形成する。別の例のとして、実際の形成および／または穿刺中に、遅い速度と組み合わせた高速のラムの進行と引込みによる形成サイクルにわたって形成ラム１３２の速度を変化させることによって、そのサイクル時間を減少させることができる。
【００８６】
図１８ａ〜１８ｅを参照すると、スライド・ブロック１８’は、後で詳細に説明されるように完全に伸長した位置に、作業支援部４２、４２’（図１４に示す）によってバイアスされている。したがって、フェイス・プレート２６’の支持面３０’は、特定の用途のための最大に許容可能なパッド深さと等しい量だけ固定アンビル３６’のバッド接触面４０’を越えて軸方向に突き出しており、Ｌ字型スペーサ２５が外部溝２３’と係合している。ロボット１１とそれに付随するプログラム可能な運動制御部が、成形とクリンチ器機２１０をワークピースＷＰに対する位置へ迅速に移動させる（図１３に最も良く示されている）。図１８ａに示すように、この運動の結果、固定アンビル３６’が、ワークピースＷＰの近傍に、そこから既知の距離で配置される。次に、ロボットが、固定アンビル３６’のパッド接触面４０’のＸ、Ｙ、Ｚ軸が、作動が行われるワークピースＷＰ上の特定の位置に対して、予め決められた正味基準位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸に対して正確に配置されるように、固定アンビル３６’の軸に沿って器機を移動させ、成形とクリンチ器機２１０を最終位置へ移動させる。
【００８７】
図１８ａに見られるように、パッド接触面４０’が、最初に、予め決められた基準位置で位置合わせされ、フェイス・プレート２６’の支持面３０’がワークピースＷＰと早すぎる係合を確実にしない十分な量だけワークピースＷＰから離れて配置される。その後、ロボット１１が、パッド接触面４０’のＸ、Ｙ、Ｚ軸を予め決められた正味基準位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸と位置合わせするために、成形とクリンチ器機２１０（図１３に示す）を固定アンビル３６’の軸に沿ってワークピースＷＰに向かって、それとほぼ垂直な方向へ移動させる。パッド接触面４０’がワークピースＷＰに到達すると、図１８ｂに示すように、フェイス・プレート２６’の完全に伸長した支持面３０’がワークピースＷＰと最初に接触する。
【００８８】
図１８ｃに見られるように、パッド接触面４０’のワークピースＷＰに向かうさらなる進行が、スライド・ブロック１８’の完全に伸長したバイアスに打ち勝って、固定アンビル３６’が予め決められた正味基準位置に到達するまで、フェイス・プレート２６’の支持面３０’を固定アンビル３６’のパッド接触面４０’に対して引き込む。図１８ｃに見られるように、成形とクリンチ器機２１０が、支持面３０’とパッド接触面４０’の間の軸方向距離が、内部車体パネル取付位置の最初の不正確な位置と、正確に配置された予め決められたそのための正味基準位置との差を表すように、パッド接触面４０’のすべての３つの軸を予め決められた正味基準位置に配置することによって、ワークピースＷＰを「検出する」。ワークピースＷＰを「検出」した後、フェイス・プレート２６’の支持面３０’がワークピースＷＰと接触したままであるように、以下で詳細に説明するように、スライド・ブロック１８’が固定位置にロックされる。成形とクリンチ器機２１０はここでパッドＰを形成するための開始位置になり、ナットＮをクリンチする。ナットは、形成ダイのポケットの内に保持され、ワークピースＷＰが、アンビル３６’のパッド接触面４０’を横切って配置される。
【００８９】
図１８ｄに見られるように、成形とクリンチ器機２１０がワークピースＷＰを「検出」した後、ダイ・ブロックが、ワークピースＷＰに向かってストロークする。したがって、ナットＮがワークピースＷＰと接触し、当業者に知られているように、ナットＮの突起がワークピースＷＰ内に穴を穿孔し、それによってブランク（図示せず）を作成する。このようなクリンチ・ナットは、ＡＲＮＯＬＤ＆ＳＨＩＮＪＯ ＧｍｂＨ ＆Ｃｏ．ＫＧから入手可能である。ブランクが、形成ダイ３２の通し孔３３を通って落下する。別法として、ブランクは、アンビル３６’の中空部分３８’を通って落下してもよく、この場合、逃げ通路（図示せず）を、アンビル３６’の中空部分３８’と同心であるリテーナ・ブロック１７内に設けることができる。ナットＮがワークピースＷＰを穿孔するとき、パッド接触面４０’がワークピースＷＰの環状の部分を変形させて、ナットＮ内の環状の通路とロックされた相互係合になる。公知のナット・クリンチ技術と組み合わせて、本発明は、フェイス・プレート２６’の支持面３０’の半径方向内側のワークピースＷＰの部分が、固定アンビル３６’のパッド接触面４０’と接触するまで外向きに変形することを独自に提供する。図１４〜１７で最も良く見られるように、この変形は、ダイ・ブロック１３０’に取り付けられた形成ダイ１２６’によって加えられる荷重下で達成される。ダイ・ブロック１３０’は、前に詳細に説明されたボールねじ装置１３４によって駆動される形成ラム１３２によって、図１６に示す破線位置と実線位置の間で往復運動する。
【００９０】
図１８ｅおよび１８ｆをここで参照すると、ダイ・ブロック１３０が引き込まれ、次にロボット１１が、プロセスを完了させるためにワークピースＷＰから遠ざかるように成形とクリンチ器機２１０を引っ込める。
【００９１】
図１４を参照すると、スライド・ブロック１８’の往復運動は、それぞれ第１と第２のサイド・プレート１４、１６に取り付けられた、Ｈｙｔｅｃ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｗｏｒｋ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏ．１００９９８ばね進行タイプ作業支援部を一部備える、第１と第２の作業支援器機４２、４２’によって作動される。Ｓｏｌｉｅ他の名での米国特許第３，９３８，７９８号は、類似の作業支援器機に関する詳細な開示を提供しており、したがってその全体が本明細書に組み込まれる。
【００９２】
わかりやすくするために、第１の作業支援部４２’の構成と動作のみを開示するが、成形とクリンチ器機２１０の好ましい実施形態は、第２の同一の作業支援部４２を備えることを理解されたい。図２０に示すように、作業支援部４２’は、パッド４６’を終点とする、移動可能に装着されたプランジャまたはピストン・ロッド４４’を備える。プランジャ４４’は通常、内部ばね（図示せず）または図示のような外部ばねによって完全に伸長した位置へバイアスされている。図１４に示すように、作業支援部４２’のプランジャ・パッド４６’が、側部ブロック１８’を進行した位置へバイアスさせるために、スライド・ブロック１８’の後部表面に対してバイアスされる。
【００９３】
作業支援部４２’は、プランジャ４４’の周縁部分（図示せず）を、その進行した位置でロックするように把持するために、内部スリーブまたはコレット（図示せず）を引き締めることによってプランジャ４４’を定位置にロックするように構成されている。図２１、２２を参照すると、本発明の好ましい実施形態は、油圧装置が成形とクリンチ器機２１０を動作させる必要がないように、作業支援部４２’のロッキング機構を空気圧で作動するように構成された力付加器機４１０を備える。
【００９４】
図２０を再び参照すると、内部スリーブ（図示せず）が、作業支援部４２のシリンダ４８内の可動ピストン（図示せず）に力を付加することによってプランジャ４４’をロックするためにプランジャ４４’の一部分の周りで引き締められる。可動ピストンによって付加される力は、従来では油圧によって付加されるが、作業支援部ロッキング機構が、このような目的のために同様に構成された代替となるソースによって付加された力に応答して作動されてもよいことを理解されたい。また、このような作動は、公称初期荷重に打ち勝つのに十分な大きさの力のみを必要とするが、作業支援部をロックされた状態に維持するために必要な大きさは、プランジャ４４’に外部から加えられた反力を足した初期荷重に比例することを理解されたい。過去に、作業支援部は、油圧ユニットによってほぼ普遍的に作動されていた。このことは高い力出力を提供する。比較的低い力出力のみが空気圧器機で可能であったため。空気圧作動は、実用的でないと以前に考えられていた。
【００９５】
再びわかりやすくするために、第１の力付加器機４１０の構成と動作のみが、作業支援部４２’に関連して開示されるが、成形とクリンチ器機２１０は、他の作業支援部４２を作動するように構成された第２の同一の空気圧作業支援アクチュエータ（図示せず）を備えることを理解されたい。図２０〜２２に示すように、力付加器機４１０は、作業支援部の内部ロッキング機構（図示せず）を作動するように構成された複数の内蔵型ピストン・アセンブリを実装しており、それによって作業支援プランジャ４６’を定位置にロックし、その後外部からプランジャ４６’に付加された反力に機械的に抵抗し、それによって力付加器機４１０が、従来の空気圧器機で今まで可能であったよりもかなり大きい力に抵抗することが可能である。
【００９６】
力付加器機４１０は、以下の副構成要素、作業支援部に固定するためのリテーナまたはアダプタ・モジュール４１４を、作業支援部に付加される駆動力を発生させるための複数のピストン・モジュール４１２、それらの間で複数のピストン・モジュール４１を保持するためのアダプタ・モジュールの反対側に配置されたエンド・キャップ・リテーナ・モジュール４１６、ピストン・モジュール４１２に対して流体を支持するためにモジュール４１２、４１４、４１６を通って中央に配置されたシャフト（図示せず）、ピストン・モジュール４１２から作業支援部４２’へ圧力を連絡するための作業支援部駆動部材（図示せず）、モジュール４１２、４１４、４１６を互いに挟むために４つのリテーナ・ナット４２０にねじ込まれる、モジュール４１２、４１４、４１６を通って延びる４つのタイ・ロッドまたはリテーナ・ボルト４１８を一般に備える。
【００９７】
図２３ａ、２３ｂをここで参照すると、４分の１の力付加器機が示されており、わかりやすくするために斜線が省略されている。アダプタ・モジュール４１４は、４つのキャップねじ４２４によって、その間のスペーサ・ブロック４２２とともに、作業支援部４２’に固定されている。アダプタ・モジュール４１４は、好ましくは矩形の形状であり、リテーナ・ブロック４１８を受けるためにそれを通るボルト通路４２６を備える。アダプタ・モジュール４１４は、スペーサ・ブロック４２２に対して平坦に装着する第１の表面４２８を備え、第１の表面に対向して配置された第２の表面４３０を備える。通し孔４３２が、第１の表面と第２の表面の間の中央に配置され、端ぐり４３４が、キャップねじ４２４のための逃げ角を提供するために第２の表面内に配置されている。通し孔４３２と端ぐり４３４は、図示のように作業支援部４２’への取付けを有するショルダ４３６となっている。環状の舌部または突起４３８が、第２の表面４３０から軸方向に遠ざかる方向に延びており、環状の密封溝４４０が、環状の突起４３８に対して、直径方向のすぐ外側におよび同心状に配置されている。Ｏリング４４２などのシールが、環状の密封溝内に配置されている。
【００９８】
ピストン・モジュール４１２は、３つの同一のモジュール４１２ａと１つの底部ピストン・モジュール４１２ｂを備える。同一のピストン・モジュール４１２ａは、モジュール４１２ａが互いに直接接触し、実際に互いに相互係合するように、同軸の直列配置で積み重ねられる。アダプタ・モジュール４１４のように、同一のモジュール４１２は、好ましくは矩形の形状であり、それを通るボルト通路４２６を備える。
【００９９】
同一のモジュール４１２は、ボルト通路４２６が通っている同一のハウジング４４４を備える。各ハウジング４４４は、隣接モジュールに対して平らに装着し、隣接するモジュールのＯリング４５４に対して密封する第１の表面４４６を備える。各ハウジング４４４は、第１の表面４１６の反対側に配置された第２の表面４４８を備える。環状の舌部または突起４５０が、第２の表面４４８から軸方向に遠ざかる方向に延びており、環状の密封溝４５２が、環状の突起４５０に対して、直径方向のすぐ外側におよび同心状に配置されている。Ｏリング４５４が、環状の密封溝４５２内に配置されている。第１の表面４４６は、隣接するモジュールの環状の突起４５０の受け入れまたはそれとの相互係合のためにその中に形成された環状の溝４５１を備える。空隙または通し孔４５６が、第１と第２の表面４４６、４４８の間の中央に配置されている。半径方向密封溝４５７が、通し孔４５６を有するハウジング４４４内に形成され、スカート・シール４５５がその中に配置されている。
【０１００】
同一のモジュール４１２が、ハウジング４４４内に配置された作動部材またはピストン４６０を備える。各ピストン４６０は、ディスク・ピストン４６２とディスク・ピストン４６２から軸方向に遠ざかるように延びるハブ・ピストン４６４を備える。ピストン４６０は、駆動面４６８と対向して配置された従動面４６６と、それらの間に延びる通し孔４７０を備える。図２４に示すように、従動面４６６は、半径方向外側のリング部分４７２と半径方向内側のディスク部分４７４を備える。これは、流体をピストン４６０の解放された部分４７３へ連絡するためのその中に形成された４つの半径方向に延びる溝４７６を備える。図２３ａを再び参照すると、ディスク部分４６２は、ワイパーまたはスカート・シール４８０をその中に収容している環状の密封溝４７８をその半径方向周縁に備える。底部ピストン・モジュール４１２ｂは、以下を例外として、他のモジュール４１２ａとほぼ同一である。すなわち、作動部材またはピストン４６０’が、ハウジング４４４内に配置され、ピストン４６０’もまた、他のピストン４６０の通し孔４７０と比較して小さい内直径を有する段差付き部分４６３を備えることを除いて他のピストン４６０と同一である。
【０１０１】
いくつかの流体チャンバ４８２が、ピストン４６０、４６０’の従動面４６６と、様々なモジュールの第１の表面４４６、５０４の間に形成されている。さらに、排気チャンバ４８４が、ハウジング４４４とピストン４６０、４６０’の間に形成されている。以下でより詳細に説明するように、流体圧力が、ピストン４６０、４６０’を図示のような位置から、図２３ｂに示すような進行した位置へ進行させるように、これらの流体チャバ４８２内で構成することを許されている。ピストン・モジュール４１２は、様々な排気チャンバ４８４によって大気圧と連絡し、それによってピストン４６０、４６０’を容易に進行または引込みさせる、排気ポート４８５（図２０に示す）を備える。
【０１０２】
エンド・キャップ・リテーナ・モジュール４１６は、好ましくは矩形の形状であり、４つのボルト４１８とナット４２０によってアダプタ・モジュール４１４に固定され、それによってピストン・モジュール４１２を保持する。リテーナ・モジュール４１６は、第１の表面５０４と、対向して配置された第２の表面５０６を備える。第１の表面５０４は、底部ピストン・モジュール４１２ｂのＯリング４５４に対する密封を提供し、底部ピストン・モジュール４１２ｂの環状の突起４５０と相互係合するためのその中の環状の溝５０８を備える。第２の表面５０６は、それとの標準的なパイプ固定具５１２の固定に対処するために内部にねじが切られたハブ部分５１０を軸方向の終点とする。第１の表面内の端ぐり５１４が、底部ピストン４６０’の後ろの流体チャンバ４８２に流体を連絡し、ナット４８７のための隙間とシャフト４８６の小さい直径４８８を提供する、一方、通し穴５１６は、エンド・キャップ・リテーナ・モジュール４１６の入り口端部となっている。
【０１０３】
図２３ａを参照すると、シャフト４８６が、ピストン４６０、４６０’を通って中央にかつ長手方向に配置されている。シャフト４８６は、シャフト４８６で小さい直径の部分４８８にねじが切られたナット４８７によってピストン・モジュール４１２のアセンブリ内に捕捉されている。シャフトは、小さい直径４８８とともに、ショルダ部分４９０を形成する外直径４８９を備える。小さい直径４８８は、底部ピストン・モジュール４１２ｂの段差付き部分４６３を通って延び、ショルダ４９０が段差付き部分４６３と当接する。複数の環状の溝（図示せず）が、シャフト４８６の外直径内に形成されている。同様に、複数の半径方向孔４９４が、シャフト４８６の環状の溝と連絡して、シャフト４８６の長手方向軸に対して横方向に形成され、通し孔４９２と連絡される。環状の溝と半径方向孔４９４は、様々な流体チャンバ４８２と位置合わせするように軸方向に離隔されている。
【０１０４】
作業支援部駆動部材４９６は、シャフト４８６の端部にねじ込まれたキャップねじ４９８、同一のピストン４６０の第１のものの駆動面４６８の間に捕捉されたリテーナ・プレート５００、キャップねじ４９８の周りに螺合するナット５０２を備える。したがって、作業支援部駆動部材４９６の長さを調節するために、ナット５０２が緩められ、キャップねじ４９８が回転され、ナット５０２が締められてもよい。
【０１０５】
最初に、各ピストン・モジュール４１２ａ〜ｂが別々に組み立てられる。Ｏリング４５４とシール４５５、４８０が、ハウジング４４４内と、ピストン４６０、４６０’内のそのそれぞれの溝４５２、４５７、４７８内に配置される。次に、ピストン４６０、４６０’が、そのそれぞれのハウジング４４４に組み付けられる。シャフト４８６が次に、第１のピストン４６０内に挿入され、作業支援部駆動部材４９６に固定され、それによってピストン４６０をそれらの間で捕捉する。第２、第３、第４のピストン・モジュール４１２が、環状の突起４５０が、そのそれぞれの溝４５１内に正方形に嵌合することを確実にして、次々に互いに組み立てられる。シャフト４８６が次に、シャフト４８６の小さい直径４８８が、第４のピストン・モジュール４１２ａの上に軸方向に延びるように第２、第３、第４のピストン・モジュール４１２を通って挿入される。それと同時に、第１のピストン・モジュール４１２ａの環状の突起４５０が、第２のピストン・モジュール４１２ａの環状の溝４５１内へ正方形に挿入される。リテーナ・ナット４８７が次に、ピストン・モジュール、サブアセンブリ・ステップを完了するためにシャフト４８６の小さい直径４８８上にねじ込まれる。次に、Ｏリング４４２が、アダプタ・モジュール４１４に組み付けられ、その後、４つのキャップねじ４２４を使用して、それらの間にスペーサ・ブロック４２２を備える作業支援部４２’と固定される。次に、組み立てられたピストン・モジュール４１２が、アダプタ・モジュール４１４の環状の突起４３８が、第１のピストン・モジュール４１２ａの環状の溝４５１と相互係合するように、および作業支援部駆動部材４９６のキャップねじ４９８が、作業支援部４２１の内部に延びるように、アダプタ・モジュール４１４と対合される。リテーナ・モジュール４１６が次に、第４のピストン・モジュール４１２ｂの環状の突起４５０が、リテーナ・モジュール４１６の環状の溝５０８と相互係合するように、組み立てられたピストン・モジュール４１２と対合される。最後に、４つのボルト４１８が、ボルト孔４２６内に挿入され、ナット４２０が、組立てを完了させるためにボルト４１８を締めつける。
【０１０６】
動作中、パイプ嵌合部５１２を通して流体圧力が供給され、リテーナ・モジュール４１６の端ぐり５１４と、シャフト４８６の通し孔４９２と連絡する。流体圧は、好ましくは、当業者に公知の複数の手段のいずれかによって供給され、制御される、空気圧である。流体は、シャフト４８６の通し孔４９２を通り、半径方向の孔４９４から出て、シャフト４８６の環状の溝に沿って流れ、様々な流体チャンバ４８２と連絡する。同様に、流体は、リテーナ・モジュール４１６の端ぐり５１４内に入り、ピストン４６０の半径方向溝４７６を通り、流体チャンバ４８２内へ流れる。したがって、流体圧力は、流体チャンバ４８２内に入り、ピストン４６０、４６０’を図２３ａに示すそれらの位置から図２３ｂに示すようなそれらの進行した位置へ進行させるためにピストン４６０、４６０’の従動面４６６に作用する。図２３ｂはまた、アダプタ・モジュール４１４のショルダ４３６上の底部とする作業支援部駆動部材４９６のナット５０２を示している。力付加器機４１０の力の出力は、ピストン４６０、４６０’の従動面４６６の表面積の関数であり、本発明は、ピストンが、集約力がシャフトなどの共通のキャリアのみでなく出力部材４９６に加えられるような列で互いに積み重ねられ、複数のピストンの集約力を捕捉するための新規なかつ自明でない構成を提供する。
【０１０７】
ピストン４６０、４６０’が、流体圧力によって作動させられるとき、これらは、ピストン４６０、４６０’の様々な駆動面４６８が、隣接して配置されたピストン４６０の従動面４６６と係合または当接するように進行する。したがって、流体圧力は、各ピストン上に個別に作用し、駆動面または従動面４６６、４６８の当接によって集約的にピストン４６０、４６０’上に作用する。したがって、個々のおよび集約的な力の最終的な結果、リテーナ・プレート５００と作業支援部駆動部材のナット５０２を通じて、力が作業支援部駆動部材４９６のキャップねじ４９８に移動する。個々のおよび集約的な力は、図２３ｂに示すように、ピストン４６０、４６０’と作業支援部駆動部材４９６を変位させることが可能である。作業支援部駆動部材４９６が作業支援部４２’のシリンダ４８’内へ延びるとき、合力が、作業支援部４２’の内部スリーブ（図示せず）が収縮し、作業支援部プランジャ４４’がロックされるように、作業支援部４２’の可動ピストン（図示せず）に付加される。力付加器機４１０が空気圧によって活動化されるとき、力付加器機４１０は、その整列軸に沿って付加されるかなりの力に機械的に抵抗することができる。したがって、外力が、作業支援部プランジャ４４’に付加されるとき、このような力が、作業支援部４２’の可動ピストン（図示せず）を通って、その整列軸に沿って力付加器機４１０へ伝達される。
【０１０８】
本発明の力付加器機４１０は、従来技術の力付加器機よりも優れている。第１に、力付加器機４１０は、同様のサイズの従来技術の空気圧器機でこれまで可能であったよりもずっと大きい荷重下で作業支援部４２’をロック状態に維持することが可能である。第２に、ピストン・モジュールは、収容するために、より大きな別個のハウジングまたはシリンダが必要とされないように内蔵型である。従来技術の器機のように、ピストンを収容するための別個のシリンダは、必然的に、比較的長く、それによってピストンのために必要とされる正確な孔を機械加工するのが困難な構成要素である。したがって、各ピストンは、それ自体の機械加工がより容易なハウジング内に含まれる。第３に、ピストン・モジュールの内蔵型の性質を与えれば、本発明は、柔軟性とモジュール性に適する。言い換えれば、ピストン・モジュールを、より大きな力が所与の用途で必要とされるため、力付加器機４１０全体に容易に追加することができる。たとえば、本発明の４つのピストン・モジュールが、所与の用途のために十分な力を付加することが見出された場合、ユーザは、アセンブリを簡単に外し、同一のピストン・モジュールの間に１つまたは複数の特別なモジュールを挿入し、ボルトとシャフトをより長いバージョンと交換し、再組立てすることができる。実際、シャフトを交換することを回避し、シャフトの長さの短縮を補うために作業支援部駆動部材４９６内でより長いキャップねじ４９８を使用することによって単純化することが可能であろう。このように、モジュールは、ピストンが、すべてのピストンが収容される別個のより長いハウジングまたはシリンダを必要とすることなく、ハウジング内へ進行および引き込みされるように、個別の動作可能である基本的に標準化されたユニットである。
【０１０９】
本発明の好ましい実施形態が開示されたが、特許請求の範囲に記載したような本発明に変更が行われてもよいことを当業者なら理解されよう。ある例では、本発明のある特徴が、他の特長の対応する使用なしで使用されてもよい。したがって、例示的かつ記述的な材料が、本発明のその範囲に限定されない原理を例示するために、本明細書で使用されるように意図されている。本明細書に開示した本発明の実施形態の形態は、好ましい形態を構成するが、他の形態が、それが追従する特許請求の範囲内にあるとして適用されてもよいことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】ロボットに取り付けられて示されている、本発明による装置の好ましい実施形態の側面図である。
【図２】図１の装置の等角図である。
【図３】図２の装置の切断側面図である。
【図４】図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】図２の装置の成形とクリンチ構成要素を示す分解図である。
【図６ａ】図２の装置を使用する本発明の方法のステップを示す部分概略図である。
【図６ｂ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａと同様の図である。
【図６ｃ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａ〜６ｂと同様の図である。
【図６ｄ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａ〜６ｃと同様の図である。
【図６ｅ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａ〜６ｄと同様の図である。
【図７】図６ａ〜６ｅの方法に従って図２の装置によって形成され、穿孔された内部車体パネルを示す部分等角図である。
【図８ａ】図２に示す装置の作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータの分解等角図である。
【図８ｂ】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータのトグル・ロック具の等角図である。
【図８ｃ】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータのハウジングの等角図である。
【図９】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータの側面図である。
【図１０】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータの平面図である。
【図１１】ロック位置での図８ｂのトグル・ロック具を示す図１０の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１２】非ロック位置での図８ｂのトグル・ロック具を示す図１０の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１３】ロボットに取り付けられて示されている、本発明による装置の代替となる実施形態の側面図である。
【図１４】図１３の装置の等角図である。
【図１５】図１４の装置の切断側面図である。
【図１６】図１４の線１６−１６に沿った断面図である。
【図１７】図１４の装置の成形とクリンチ構成要素を示す分解図である。
【図１８ａ】図１４の装置を使用する本発明の代替となる方法のステップを示す部分概略図である。
【図１８ｂ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａと同様の図である。
【図１８ｃ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｂと同様の図である。
【図１８ｄ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｃと同様の図である。
【図１８ｅ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｄと同様の図である。
【図１８ｆ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｅと同様の図である。
【図１９】図１８ａ〜１８ｆの代替となる方法に従って図１４の装置によって形成され、穿孔された内部車体パネルを示す部分等角図である。
【図２０】図１４に示す装置の作業支援部および力付加器機の分解等角図である。
【図２１】図２０ａの作業支援部および力付加器機の側面図である。
【図２２】図２０に示す作業支援部および力付加器機の上面図である。
【図２３ａ】引込位置の図２０の力付加器機を示す、図２０の線２３−２３に沿った断面図または四分断面図である。
【図２３ｂ】進行位置の図２０の力付加器機を示す、図２３ａと同様に断面図である。
【図２４】図２３ａのピストンの１つの平面図である。
【関連出願】
【０００１】
（関連出願の相互引用）
本出願は、２００２年１２月２６日に提出され、本譲受人に譲渡された、Ｍａｒｋ Ａ．Ｓａｖｏｙに対する係属中の米国特許出願第１０／３２９，８９３号の一部係属出願である。
（政府委託研究または開発）
適用されない
（マイクロフィッシュ添付物の参照）
適用されない
【技術分野】
【０００２】
本発明は、第１の部材の第２の部材への正確な取付けに関し、予め決められた正味基準位置に対する第２の部材の実際の位置に応じて変化する大きさによって第２の部材を再形成する方法とそのための装置を提供する。本発明は特に、内部車体パネル構造に不正確に配置された要素へ自動車の外部車体パネル部材を正確に取り付けることに関する。本発明はまた、車体パネル部材への固定具の正確な取付けと新規な力付加器機に特に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車産業では、車両の組立ては、内部車体パネルまたは車体構造への外部車体パネルの取付けを含む。したがって、内部車体パネルの取付位置が事前に決められた３次元座標に対して正確に配置され、その変化が、外部車体パネルの取付けによって顧客の目に見えないようにすることが、重要である。
【０００４】
Ｗ．Ｓ．Ｚａｙｄｅｌ他、米国特許第４，４３８，９７１号は、内部車体パネル構造の比較的不正確に配置された要素に、プラスチック製の自動車車体パネルを正確な位置で取り付けるための方法と装置を記載している。この特許の教示によると、プラスチックで充填された金属性の取付ブロックまたはパッドが、内部車体パネル構造に選択された位置で溶接される。次に、内部車体パネル構造が、位置決めされ、機械加工固定具に配置され、プラスチックで充填された取付ブロックのそれぞれが正確な位置にフライス加工される。パネル構造と、プラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工された面との間の距離は、内部車体パネル構造の位置によって様々である。次に、プラスチック製の外部車体パネル部材が、プラスチック製の外部車体パネル部材の内部に取り付けられたねじ山付き固定具または固定具を受けるためにプラスチックで充填された取付ブロック内に孔を穿孔した後、プラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工された面に取り付けられる。この方法と装置によって、このようなプラスチック製の外部車体パネル部材のそれぞれが、それぞれ隣接するプラスチック・パネルと正確に決定され、かつ正確な表面位置合わせで装着される。
【０００５】
前記の米国特許第４，４３８，９７１号は、比較的不正確に配置された車両内部本体パネル構造に対するプラスチック製の外部車体パネルの位置決めの正確性をもたらすが、このことは、材料と処理コストを追加するプラスチックで充填された取付ブロックの内部本体パネル構造への取付けを必要とする。また、プラスチックで充填された取付ブロックのそれに続くフライス加工は、金属とプラスチック充填材材料の混合物であるスクラップを生成する。このようなスクラップを環境的に受け入れられるようにして廃棄するためには、追加の費用を必要とし、かつプラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工は、プラスチック充填材の組成に主に対応する塵を発生させる。このこともまた、プラスチックで充填された取付ブロックのフライス加工と穿孔を行うことに厳格な予防措置が伴わない場合、環境や加工場所の健康と安全性に問題がある。
【０００６】
外部車体パネル要素に取り付ける内部車体パネル要素の表面に１つまたは複数の金属シムを取り付けることによって、比較的不正確に配置された自動車の内部車体パネル要素が、より正確に決定された位置で外部車体パネル要素へ取り付けることができるようにすることも、従来技術で知られている。取り付けられるこのようなシムの数は内部車体パネル要素の元の位置に基づいている。しかし、このことは、時間を消費し、費用がかかる手法であり、このようなシムの取付けは、車両の重量を追加し、特に燃料節約から遠ざかるため、特に望ましくない態様である。
【０００７】
Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．、米国特許第４，７６０，６３３号、第４，８８４，４３１号は、内部パネル部材の一部分を正確な位置に再形成する、車体パネル取付けのための方法と装置を開示している。この方法と装置は、内部パネル取付表面の所望の正確な配置を決めている知られている位置に動かされるアンビルを採用している。浮いている支持部材が係合し、それによって内部パネルを位置決めし、次に固定された位置でロックされる。
【０００８】
油圧ラムが作動され、浮遊支持部材の間で内部パネルの一部分を変形させてアンビルと係合させるために内部パネルに対する力の下で、装着されたパッド形成部材を移動させる。その結果、表面が外部車体パネルなどの別の部材へ取り付けるために望まれる正確な位置に配置された内部パネルに、取付パッドが形成される。パッド形成部材はアンビルと係合している間に、パッド内に開口を形成するために穿孔作業が行われる。パンチが、開口を形成するためにパッドを通じて別個の油圧シリンダによって移動させられる。
【０００９】
Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．は、外部車体パネルを不正確に配置された内部車体パネルに正確に組み立てるための代替となる方法を提供しているが、両特許は、ラムとパンチの油圧作動に頼っている。油圧装置は、かなりのコストの増加と維持の必要性、遅い動作と補助冷却の必要性という欠点がある。また、油圧器機は、圧縮された流体、通常オイルを含むが、これは、組立作業の環境での長期間の使用の結果として時々漏出する。油の漏出は、厄介で、発がん性があり、環境的に受け入れ難く、重大な火災の危険性を有する。最後に、油圧流体の加熱とそれに続く膨脹が、可変速度および／または可変ストローク油圧ラム器機の正確な制御のために考慮されなければならない。
【００１０】
Ｊａｃｋｓｏｎ，米国特許第５，１３３，２０６号は、事前に決められた基準位置に対してパネル部材の一部分を形成するための方法と装置を開示している。装置は、パネル部材の実際の位置を位置決定する感知器機を備える。次に、伸長可能かつ引込み可能なロッドが、感知器機によって確立されたパネル部材の実際の位置に第１と第２のアームの対を備える保持手段を位置決めする。次に、駆動手段が、パネル部材の部分の隣接する側面を保持するために、事前に決められた基準位置に再形成される第１と第２の対のアームを移動させてパネル部材と係合させる。
【００１１】
パネル部材を配置し、保持させた後、第４のアームの対を備える形成手段が、パネル部材の一部分を、事前に決められた基準位置へ再形成するために形成部材をパネル部材内へ押しやるように移動させる。開口が、第３のアームの対の端部に装着された穿孔ピンをパネル部材の再形成された部分内へ押しやることによって、パネル部材の再形成された部分内にオプションで穿孔される。
【００１２】
Ｊａｃｋｓｏｎによって開示された発明は、第１と第２のアームの対を第１と第２の位置の間でカム運動させるステップと、第３と第４のアームを、形成部材と穿孔ピンがパネル部材と係合するように、パネル部材から離隔された第１の位置から第２の位置へカム運動させるステップを含む。保持手段を第１の位置から第２の位置へカム運動させるステップは、形成手段がパネル部材と係合する前に保持手段をパネル部材と係合させるように、形成手段をカム運動させるステップが開始される前に開始させる。
【００１３】
Ｊａｃｋｓｏｎの発明は、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．によって対処された同じ問題を特定し、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．によって教示された同じ解決法を提供するように構成された装置を教示している。Ｊａｃｋｓｏｎは、改良された装置を主張しているが、このような主張のために提供される唯一の支援は、装置が、内部車体パネルを固定位置に支持するために単一の作動器機を採用していることである。しかし、Ｊａｃｋｓｏｎの発明は、以下の理由のために問題を残している。
【００１４】
Ｊａｃｋｓｏｎによって教示された装置は、過度に複雑であり、そのため不必要に高価であり、故障しやすい。より具体的には、Ｊａｃｋｓｏｎは、伸長可能かつ引込み可能なロッドと、センサ・デバイスの出力に応答する油圧または空気圧駆動手段と、カム器機をそれぞれ有する４対の調節可能なアームとを有する位置決め手段を備える多数の動き構成要素を組み込んでおり、各動き構成要素がさらなる態様の故障を生じさせる。
【００１５】
また、Ｊａｃｋｓｏｎは、パネル部材を配置し、対応する出力信号を制御される駆動手段へ送信するように構成された複雑なセンサ・デバイスを開示している。このセンサ・デバイスが開示の重要な特徴であり、いずれかの不正確さが内部車体パネルに形成された取付パッドに比例的に伝達され、潜在的に目に見えるずれた外部車体パネルを生じさせる。Ｊａｃｋｓｏｎの装置の効果は、多数のサイクルにわたって高度の正確性を維持するセンサ・デバイスに基づいており、器機はますます高価になる。最後に、Ｊａｃｋｓｏｎは、誤差の検査の目的のためのセンサ・デバイスの正確性を解析するための器機を開示しておらず、それによって、その正確性の損失が、それが認識され、対処される前に、多数の不完全に組み立てられた自動車を結果として生じさせる。
【００１６】
Ｃｏｐｅｍａｎ、米国特許第５，４４０，９１２号は、ワークピース正味をある位置に形成し、ワークピース内に孔を穿孔するように構成された装置を開示している。装置は一般に、内側と外側スライド・アセンブリを備える。外部スライド・アセンブリは、ベースにスライド自在に装着された油圧形成シリンダを備え、形成シリンダは、１対の外側スライドレールを介して装着された形成パンチを有する。内側スライド・アセンブリは、形成バック・アップを備え、シリンダ装着ブロック延長部を介して形成シリンダ・ロッドと結合された油圧穿孔シリンダを備える。
【００１７】
ワークピースが、内側スライド・アセンブリの形成バック・アップと外側スライド・アセンブリの形成パンチの間に位置決めされる。形成シリンダの作動が、形成バック・アップがワークピースと接触するまで、シリンダ装着ブロック延長部を内側スライド・アセンブリ正味に沿ってワークピースのほうへ移動させる。内側スライド・アセンブリと接続されたスラブ・シリンダは、内側スライド・アセンブリの形成バック・アップがワークピースと接触するとき、スラブ・シリンダが形成バック・アップを定位置にロックするように１方向バルブを通って充填可能である。
【００１８】
形成シリンダが、形成シリンダ・ロッドの端部を押圧し続け、それによって形成パンチと外側スライドレールを介して接続されたアンビルをワークピースに向かって移動させる。形成シリンダが、ワークピースを最終位置へ打ち出し加工するために事前に決められた量だけ伸びる。ワークピースが打ち出し加工された後、内側スライド・アセンブリの穿孔シリンダが、ワークピース内に孔を穿孔するためにパンチを作動させる。Ｃｏｐｅｍａｎによる油圧シリンダの使用は、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．に関して説明したようなこの器機に対する同じ欠点を呈する。
【００１９】
Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．、ＪａｃｋｓｏｎとＣｏｐｅｍａｎの発明は、類似の器機を開示している。Ｊａｃｋｓｏｎの特許は、Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．よりも少ないステップを必要とし、Ｃｏｐｅｍａｎの特許は、よりコンパクトであるが、器機は、ほぼ同じ方式で同じ目的を達成する。Ｄａｃｅｙ，Ｊｒ．、ＪａｃｋｓｏｎとＣｏｐｅｍａｎの共通の特徴の１つは、一定の速度とストロークを有する作動器機を備える。様々な速度とストロークを含むより複雑なプログラム可能な穿孔と形成運動が、以下で詳細に説明されるいくつかの理由のために有利である。
【００２０】
可変速度穿孔形成機は、ワークピースが到達したときや実際の穿孔または形成中に、より遅い速度と組み合わせた高速なラムの進行と引込みのサイクルにわたって、ラムの速度を変化させることによってサイクル時間を減少させる。可変速度は、単一の作動器機が、多種多様なサイズのダイおよび／またはパンチに対処できるよりも、および多種多様な材料と材料形状を形成および／または穿孔できるよりも、広い作業範囲を可能にする。
【００２１】
可変ストローク形成機は、形成された形状の積極的な深さの制御が可能である。可変ストローク穿孔器機は、単一の切削工具で、多種多様なサイズと形状の孔を作製することが可能である。このことはたとえば、１次切削面と、そこから事前に決められた軸方向距離の第２の切削面を有する切削工具を設けることによって達成され、２次係合表面の有効直径が初期係合表面の有効直径よりも必然的に大きい。このような切削工具を組み込んでいる可変ストローク器機は、第２の切削面が穿孔される材料と接触しないように短いストロークを使用して小さい孔を形成することができる。同じ器機が、１次と２次切削面の両方が穿孔される材料を通過するように、より大きなストロークを使用することによって、より大きな孔を形成することもできる。
【００２２】
最後に、プログラム可能な穿孔動きを有する装置が、直線状トランスデューサとともに、確実に孔を穿孔するためにプロセスの自動的な誤差検査を提供する。当業者に知られているように、パンチが出会う抵抗が、金属パネルとの係合中大いに増加し、電流スパイクが発生するため、直線状トランスデューサによって提供される電流痕跡は、穿孔／金属抵抗を表す。したがって、電流スパイクは、穿孔作業の成功を示し、逆に電流スパイクがないことは、所望の穿孔作業が行われなかった（すなわち、パンチが壊れており、パネルと係合していない）ことを示す。
【００２３】
溶接機、クランプ、金属形成機などのより大きな正味器機内に組み込まれている作業支援器機をロックするために力を及ぼすための様々な装置が、開示されている。このような装置は通常、様々な力の要求に適合するように伸長可能ではなく、さらに極めて複雑であり、不必要に高価であり、多数の故障モードがありがちである。
【００２４】
たとえば、Ｆｏｌｍｅｒに対する米国特許第２，６６１，５９９号は、空気圧で動作される溶接機ヘッドの使用を教示している。Ｆｏｌｍｅｒの溶接機ヘッドは、固定具によって一方の端部が閉鎖され、ブシュで反対側の端部が閉鎖された一様な薄壁シリンダを備える。シリンダは、シリンダ壁面内の段差またはショルダによって形成された、拡大された部分を備える孔を備える。スリーブが、シリンダ孔を２つの区画に分割するために、ショルダとブシュの間の孔の拡大された部分内に取り込まれている。２つのピストンが設けられ、２つの区画のそれぞれに１つ配置され、ピストンを互いに調和させて移動させるためにスリーブの仕切り壁を通って延びるロッドによって互いに接続されている。ロッドは、それを通って延びる軸方向通路とその軸方向通路と交差する半径方向通路を備える。半径方向通路は、両ピストンが完全に引き込まれたときスリーブによって閉じられる。不運なことに、Ｆｏｌｍｅｒのシリンダはコンパクトではなく、より大きいまたは小さい溶接機ヘッドの使用に容易に適応可能ではない。また、シリンダは、段差付きの広い穴を達成するために深い内部孔を必要とする。同様に、スリーブもまた、比較的深い内部孔を必要とする。このような穿孔動作は、孔内での滑らかなピストン運動のために正確にすることを必要とし、制御するのが難しく、したがって、時間を消費し、コストがかかる。同様に、複雑な器機が、以下の米国特許、すなわち、Ｇｒｉｍｅｓに対する第３，４５７，８４０号、Ｏｔｔ他に対する第３，４８５，１４１号、Ｒｅｔｔｅｒｅｒに対する第６，３１４，８６２号に記載されている。
【００２５】
Ｓｅｅｌｏｆｆに対する米国特許第２，９８３，２５６号は、他の器機を駆動するのに使用するための複数ピストン楕円流体シリンダの使用を教示している。Ｓｅｅｌｏｆｆは、複数の壁要素とスペーサ要素から組み立てられたシリンダを開示している。シリンダは、壁とスペーサ要素を通って延びるタイ・ロッドを使用して、シリンダの両側で前方ヘッドと後方ヘッドに固定することによって完成される。壁とスペーサ要素が、それを通してピストン・ロッドを収容するために中央に開口されている。前方ヘッドと後方ヘッドおよび壁とスペーサ要素が、その中に配置され、スナップ・リングを使用してピストン・ロッドに固定されたピストンを備える流体チャンバをその間に設けている。複数のＯリング・シールが、ピストン・ロッドとピストンまたはスペーサ要素の間、およびピストンと壁要素の間に必要とされる。Ｆｏｌｍｅｒの特許と同様に、Ｓｅｅｌｏｆｆの発明は、コンパクトではなく、多種多様な用途に容易に適応可能ではない。同様に、Ｓｅｅｌｏｆｆの発明は、多すぎる部品を必要とし、そのうちの大部分が、正確な機械加工と組立てを必要とし、そのうちの多くが、流体漏出故障モードを呈するシールである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
上記のことから、事前に決められた正味基準位置に対して第２の部材の一部分を形成することによって、不正確に配置された第２の部材に、第１の部材を正確に位置決めし、取り付けるための従来技術の方法と装置は、完全に最適化されていないことが理解できるであろう。また、従技術の力付加器機もまた、複雑性とコストを減少させ、かつ信頼性と性能を増加させるように最適化されていない。したがって、必要であるのは、油圧作動に頼らない、簡単で、信頼性が高く、低価格で、環境に受け入れられる可変速度とストロークで形成し、穿孔することであり、さらに同様のクリンチ・ナット取付装置である。また、必要であるのは、よりコンパクトで、信頼性が高く、コストが少なく、様々な力が必要な広範囲の器機での使用のために容易に適応可能である力付加器機である。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の好ましい実施態様によると、相補的な部材を取り付けるために正確な位置に表面または１つまたは複数の選択された部分を置くために、可変な量だけワークピースをプログラム可能に再形成するための方法と装置が提供される。本方法と装置は、このような内部自動車車体パネルの本来の位置よりも正確に決定された位置で外部車体パネルを受けるために、内部自動車車体パネルの一部分を再形成するように特に構成されている。
【００２８】
単一のこのような装置が、各取付パッドの外側面が、許容可能な公差範囲内でワークピースの最初の位置にかかわらず予め決められた正味基準位置に正確に配置されるように、ワークピース上の特定の位置に１つまたは複数の取付パッドを形成し、その後各取付パッド内に孔またはスロットをオプションで穿孔するように構成される。各特定の位置のために予め決められた正味基準位置は、車両ごとに決められた位置に維持される。しかし、この決められた位置は、様々な輪郭の相補的な部材がワークピースに取り付けられるため、位置ごとに様々であることを当業者なら認識されよう。
【００２９】
本発明の装置は、パンチ、固定アンビルの中空の部分、フェイス・プレート通路が同軸に位置合わせされるように、フェイス・プレート通路によって制限された固定アンビルの中空の部分内に配置されたパンチを備える。パンチは、その端部部分の第１の切削面と、そこから事前に決められた軸方向距離に配置された第２の切削面を有し、第２の切削面の輪郭は、第１の切削面の輪郭を包含する。固定アンビルは、その形成中取付パッドの外側面を配置し、支持するための固定された正味留め具となるバッド接触面を有する。フェイス・プレートは、支持面とそれを通る通路を備える。パンチは、ワークピースの係合部分に向かってまたは遠ざかるように、固定アンビルの中空の部分を通って平行移動可能である。フェイス・プレートは、内部車体パネルに対して配置するために固定アンビルから遠ざかる方向にバイアスされ、固定アンビルが、特定の位置に対して予め決められた正味基準位置へ動かされている間、内部車体パネルとの接触によってスライド可能に引き込まれる。
【００３０】
フェイス・プレートは、支持面が、固定アンビルのパッド接触面の上方に軸方向に突き出すように、完全に伸長された位置にバイアスされる。パッド接触面は、フェイス・プレートの支持面がワークピースと早すぎる係合を確実にしないように十分な量だけワークピースから離れて最初に配置される。その後、本発明の装置が、ワークピースに向かって、それとほぼ垂直な方向に固定アンビルの軸に沿って移動される。パッド接触面が特定の位置に対して予め決められた正味基準位置に到達すると、完全に伸長したフェイス・プレートの支持面がワークピースと接触する。パッド接触面の予め決められた正味基準位置に向かうさらなる進行が、フェイス・プレートの完全に伸長したバイアスに打ち勝って、フェイス・プレートの支持面を固定アンビルのパッド接触面に対して引き込む。
【００３１】
本発明の装置は、支持面とパッド接触面の間の軸方向距離が、内部車体パネル取付位置の最初の不正確な位置と、正確に配置された予め決められたそのための正味基準位置との差を表すように、固定アンビルのパッド接触面のすべての３つの軸を特定の位置に対して予め決められた正味基準位置に配置することによってワークピースを「検出」する。特定のワークピース位置に対する予め決められた正味基準位置に固定アンビルを配置した後、フェイス・プレートの支持面がワークピースと接触したままである位置でフェイス・プレートが空気圧でロックされる。空気圧で作動されるロッキング機構は、従来の油圧で作動される器機に代わるものであって、それによって上記した関連する不利点を回避する。
【００３２】
本発明の装置は、ラムの速度、加速度、ストローク長さがプログラム可能であるように、ボールねじ装置と反転可能な電子サーボ・モータによって好ましく駆動される形成ラムをさらに備える。また、ラムの電気的作動は、上記で説明した同様の油圧作動に関連する不利点を回避する。中空の中央部分を備える形成ダイが、形成ラムに装着され、それによって形成ラムの作動によって、形成ダイと固定アンビルのパッド接触面の間にワークピースを形成する。フェイス・プレートの支持面は、形成ダイの周りの表面金属の位置を維持し、その結果盛り上がったパッドが形成される。
【００３３】
したがって、ワークピースは、最初に許容可能な公差範囲内にある限り、予め決められた正味基準位置に正確に配置された外側面を有する取付パッドを備えることになる。それぞれのこのようなパッドの深さは、特定の位置に対する予め決められた正味基準位置と特定の位置でのワークピースの最初の位置と差に応じて様々である。本発明の方法によって形成された各パッドは、さらなる処理または最終的な手による嵌合がその最終的な取付位置を達成するために必要とされることなく、それへ相補的な部材の取付けの準備がなされる。
【００３４】
本発明の装置は、固定具を受け、それによって相補的な部材の取付けを容易にするために、形成されたパッド内に孔または特殊輪郭のスロットを形成するようにオプションで構成されている。この目的のために、第２のボールねじ装置と上記で開示されたものと同様のサーボ・モータが、パンチを作動するために設けられる。形成ダイが取付パッドの内部表面と係合し、それによって支持している間、パンチが、ワークピースを通って、形成ダイの中空の中央部分内へ進行する。１次切削面のみがワークピースと係合するように、パンチのストローク長さを制限することによって孔が形成されてもよいが、ワークピースを通過する１次と２次切削面が特殊輪郭のスロットを形成するようにストローク長さを延長する。
【００３５】
最後に、当業者に知られているように、本明細書に開示されたプログラム可能な穿孔動きは、実際に孔が穿孔されたことを確実にするために自動的な誤差検査を提供する。プログラム可能なパンチによって発生された電流痕跡は抵抗を表し、パンチが出会う抵抗がワークピースとの係合中大いに増加するとき、電流スパイクが生成される。したがって、電流スパイクは、穿孔動作の成功を示し、逆に、電流スパイクのないことは、所望の穿孔動作が適切に行われていない（すなわち、パンチが故障しているまたはワークピースＷＰと係合していない）ことを示す。
【００３６】
別の実施態様によると、本発明はまた、構成要素を取付パッドに取り付けるための装置を備える。具体的には、形成ダイが、クリンチ・ナットを取り付けるように設けられ、それによって形成ダイが、取付パッドを形成し、同時にまたはほぼ同時にクリンチ・ナットを取付パッドにクリンチするために、その間のワークピースとともに固定アンビルと協働する。
【００３７】
本発明のさらに別の実施態様によると、直列に配置された複数の内蔵型ピストン・モジュールを有する力付加部が提供される。複数の内蔵型ピストン・モジュールは、中に空隙を有するハウジングを備え、ハウジングの空隙の内部に装着されたピストンを備える。ピストンは、従動面と、その従動面とほぼ対向する駆動面を有し、ピストンが、ピストンの駆動面が複数の内蔵型ピストンの他のピストンの他の従動面と係合するように、ピストンを進行方向に動かすために従動面に対する流体圧力を受けるように構成されている。
【００３８】
したがって、装置が可変速度とストロークを有する穿孔器機と形成器機を備え、不正確に配置された第２の部材に第１の部材を正確に配置し取付けるための方法と装置を提供することが、本発明の目的である。
【００３９】
装置が、油圧で作動されず、したがって、上記で開示された関連する不利を受けない、不正確に配置された第２の部材に第１の部材を正確に配置し、取付けるための方法と装置を提供することが、別の目的である。
【００４０】
正確に配置された第２の部材に第１の部材を正確に配置し、取り付けるために、簡単で、信頼性高く低価格な方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４１】
減少したサイクル時間を有する、予め決められた正味基準位置にパネル部材の一部分を形成するための方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４２】
装置が、単一の作動器機が、様々なサイズの形成ダイとパンチに対処することができ、多種多様な材料と材料構成を形成または穿孔することができるという点で広い作動範囲を有する、予め決められた正味基準位置にパネル部材の一部分を形成し、パネル部材の形成された部分内に孔を穿孔するための装置を提供することが、さらなる目的である。
【００４３】
単一の切削工具で多種多様なサイズと形状の孔を作製することが可能な装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４４】
穿孔動作が成功しなかった場合、または成功しなかったとき容易に明らかにされる、穿孔動作を誤差検査するための方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４５】
作業支援器機の内部ロッキング機構を空気圧で作動し、維持するための装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００４６】
自動的な作業環境での油圧に関連する費用を除去することが、別の目的である。
【００４７】
自動的な作業環境での油圧オイルに関連する環境と安全性への危険を除去することが、別の目的である。
【００４８】
テイル・ランプ、バンパー、計器板、ヘッド・ランプ、燃料給油口扉などの構成要素の正味取付けのための方法と装置を提供することが、別の目的である。
【００４９】
装置が可変速度とストロークを有する成形器機とクリンチ器機を備える、部材を他の構成要素に正確に配置し、取り付けるための方法と装置を提供することが、本発明のさらなる目的である。
【００５０】
装置が、油圧で作動されず、したがって上記で開示された関連する不利を受けない、部材を他の構成要素に正確に配置し、取り付けるための方法と装置を提供することが、本発明のさらなる目的である。
【００５１】
簡単で、信頼性が高く、低価格な、部材を固定具に正確に配置し、取り付けるための方法と装置を提供することが、さらに別の目的である。
【００５２】
本発明の目的とその他の特徴、態様、利点が、以下の詳細な説明、頭記の特許請求の範囲、添付の図面を読んだ後より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
ここで図面を詳細に参照すると、本発明に従って構成されたパッド形成機１０の形態の配置器機が図１、２に示されている。好ましい実施形態によると、１つまたは複数のプログラム可能なロボット１１が、パッド形成機１０をワークピースＷＰと作動係合するようにかつ作動係合を解除するように移動させ、パッド形成器機１０をワークピースＷＰの特定の位置に対して正確に位置決めする。パッド形成器機１０は、ワークピースＷＰ上の１つまたは複数の特定の位置で取付パッドＰ（図７に示す）を形成するように構成されており、取付パッドＰの外側面が、各位置に対して独立に決められた所定の正味基準位置に正確に配置され、その後、取付パッドＰ内に孔Ｈ（図７に示す）またはスロット（図示せず）のいずれかを穿孔する。ワークピースＷＰは、受け入れ可能な公差範囲内にある限り、事前に決められた正味基準位置に正確に配置された外側面を有する取付パッドを備え、相補的な部材が、さらなる処理または調節なしでそれに取付可能である。
【００５４】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明の文脈では、ワークピースＷＰは、内部自動車車体パネルを表すが、ワークピースＷＰが、他の環境での他の構造要素も同様に包含するように意図されていることを理解されたい。また、ここに開示された好ましい実施形態は、外側自動車車体パネルの正味取付けに関するが、本発明は、テイル・ランプ、バンパー、計器板、ヘッド・ランプ、燃料給油口扉などの他の構成要素の正味取付けにも同様に適応される。最後に、前部、後部、上部、底部などの相対的な用語は、ダイ・ブロック１３０が前部を定義し、サーボ・モータ１４０、１４０’が後部を定義する、図２に見られるようなパッド形成器機１０に適用される。
【００５５】
図２〜４に示すように、パッド形成器機１０は、開口１２ｂとその下に配置された開口１２ａを備えるほぼ矩形のモータ・プレート１２を備える。サーボ・モータ１４０、１４０’が、それぞれ開口１２ａ、１２ｂと位置合わせされ、以下でより完全に説明されるようにモータ・プレート１２に装着される。また、パッド形成器機１０は、モータ・プレート１２に、サーボ・モータ１４０、１４０’と反対側に取り付けられ、そこから前方方向へ延びている、離隔されたほぼ平行なサイド・プレート１４、１６を備える。サイド・プレート１４、１６はそれぞれ、モータ・プレート１２とほぼ平行であるショルダ１４ｂ（図示せず）、１６ｂを形成するくぼんだ部分１４ａ（図示せず）、１６ａを有する。サイド・プレート１４、１６がほぼ同一であり、くぼんだ部分１４ａとショルダ１４ｂは、図中では同一ではないが、くぼんだ部分１６ａとショルダ１６ｂにそれぞれ同様であることを理解されたい。
【００５６】
前／後方向に延びている通路１７ａを有するリテーナ・ブロック１７が、ショルダ１４ｂ、１６ｂによって前／後方向に支持され、上／下方向にくぼんだ部分１４ａ、１６ａに堅固に取り付けられるように、サイド・プレート１４、１６に装着されている。リテーナ・ブロック１７の上／下調節を可能にするように構成されたスペーサ１９が、リテーナ・ブロック１７とくぼんだ部分１４ａ、１６ａの間に配置され、リテーナ・ブロック１７を越えて前方向に延びている。当業者に知られているように、スペーサ１９は、最初は上／下方向で大きすぎ、それに対応して、リテーナ・ブロック１７は、最初は調節部の上側端部にあり、その後、スペーサ１９が、そのために位置合わせされた上／下位置までリテーナ・ブロック１７を下降させるのに必要なある量だけ削られる。
【００５７】
脚部分２５ａと足部分２５ｂを有するＬ字型のスペーサ２５が、サイド・プレート１４、１６の間に配置されており、脚部分２５ａがくぼんだ部分１４ａ、１６ａの下に配置され、足部分２５ｂが、サイド・プレート１４、１６のくぼんだ部分１４ａ、１６ａの上方に延びるように、それに取り付けられている。図４および図５をここで参照すると、前面２０、後面２２、それを通る通路２４を有するスライド・ブロック１８が、通路１７ａが通路２４と位置合わせされるようにリテーナ・ブロック１７の前方に位置決めされる。スライド・ブロック１８は、前／後方向に平行移動するように構成され、通路２４を通って延びる固定アンビル３６の周りで案内され、スライド・ブロック１８をガイドし、その回転を防止するように構成された足部分２５ｂの最上部面によって係合されている。スライド・ブロック１８の上／下位置は、上記で開示されたリテーナ・ブロック１７の上／下と同様の方式で構成され、スライド・ブロック１８をそのために位置合わせされた上／下位置に下降させるのに必要な量だけＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂを削ることを特に含んでいる。スライド・ブロック１８は、前進の終わりにＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂと、さらに後退の終わりにスペーサ１９と係合することによって運動の範囲を制限するように構成された、下向きの方向に延びる突起１８ａを備える。
【００５８】
支持面３０とそれを通る通路２８を有するフェイス・プレート２６が、フェイス・プレート２６の通路２８とスライド・ブロック１８の通路２４が位置合わせされるように、スライド・ブロック１８の前面２０に装着される。固定アンビル３６が、リテーナ・ブロック１７の通路１７ａ内に配置され、それに堅固に取り付けられている。固定アンビル３６はスライド・ブロック１８の通路２４を通ってフェイス・プレート２６の通路２８内へ延び、その中にパッド接触面４０が止まっている。固定アンビル３６のパッド接触面４０は、その形成中取付パッドＰ（図７に示す）の外部部分を支持し、そのため、衝撃中に発生した合力を受ける。固定アンビル３６のパッド接触面４０に、後方向に作用するこのような力を、モータ・プレート１２、サイド・プレート１４、１６、リテーナ・ブロック１７が吸収するように構成されていることを理解されたい。１次切削面３４ａと２次切削面３４ｂを有するパンチ３４が、固定アンビル３６の中空部分３８、リテーナ・ブロック１７の通路１７ａ、スライド・ブロック１８の通路２４、フェイス・プレート２６の通路２８を通って前／後方向に平行移動するように構成されている。
【００５９】
図６ａ〜６ｅを参照すると、スライド・ブロック１８は、後で詳細に説明されるように完全に伸長した位置にバイアスされている。したがって、フェイス・プレート２６の支持面３０は、特定の用途のための最大に許容可能なパッド深さと等しい量だけ固定アンビル３６のバッド接触面４０を越えて軸方向に突き出しており、Ｌ字型スペーサ２５が突起１８ａと係合している。ロボット１１とそれに付随するプログラム可能な運動制御部が、パッド形成器機１０（図１に示す）をワークピースＷＰに対する位置へ迅速に移動させ、その結果固定アンビル３６が、ワークピースＷＰの近傍に、そこから既知の距離で配置される。次に、プログラム可能な運動制御器機が、固定アンビル３６のパッド接触面４０のＸ、Ｙ、Ｚ軸が、ワークピースＷＰに対してほぼ垂直な方向に、固定アンビル３６の軸に沿って器機を移動させることによって、パッド形成器機１０を最終位置へ移動させる。
【００６０】
図６ａに見られるように、パッド接触面４０が、最初に、予め決められた基準位置で位置合わせされ、フェイス・プレート２６の支持面３０がワークピースＷＰと早すぎた係合をしないことを確実にするのに十分な量だけワークピースＷＰから離れて配置される。その後、ロボット１１が、パッド接触面４０のＸ、Ｙ、Ｚ軸を予め決められた正味基準位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸と位置合わせするために、パッド形成器機１０（図１に示す）を固定アンビル３６の軸に沿ってワークピースＷＰに向かって、それとほぼ垂直な方向へ移動させる。パッド接触面４０がワークピースＷＰに到達するとき、フェイス・プレート２６の完全に伸長した支持面３０がワークピースＷＰと接触する（図６ｂに示す）。パッド接触面４０のワークピースＷＰに向かうさらなる進行が、スライド・ブロック１８の完全に伸長したバイアスに打ち勝ち、固定アンビル３６が予め決められた正味基準位置に到達するまで、フェイス・プレート２６の支持面３０を固定アンビル３６のパッド接触面４０に対して引き込む。
【００６１】
図６ｃに見られるように、パッド形成器機１０が、支持面３０とパッド接触面４０の間の軸方向距離が、内部車体パネル取付位置の最初の不正確な位置と、正確に配置された予め決められたそのための正味基準位置との差を表すように、パッド接触面４０のすべての３つの軸を予め決められた正味基準位置に配置することによって、ワークピースＷＰを「検出する」。ワークピースＷＰを「検出」した後、フェイス・プレート２６の支持面３０がワークピースＷＰと接触したままであるように、以下で詳細に説明するように、スライド・ブロック１８が固定位置にロックされる。パッド形成器機１０はここでパッドＰを形成するための位置になり、孔Ｈを穿孔する。
【００６２】
図６ｄに見られるように、いったんパッド形成器機１０がワークピースＷＰを「検出」し、スライド・ブロック１８が位置にロックされた後、フェイス・プレート２６の支持面３０の半径方向内側のワークピースＷＰの部分が、取付パッドＰを形成するために固定アンビル３６のパッド接触面４０と接触するまで、外向きに変形する。図５で最も良くわかるように、この変形は、それを通る中空の中央部分１２８を有する形成ダイ１２６によって加えられる荷重下で達成される。図６ｅを参照すると、形成ダイ１２６がワークピースＷＰと接触している間、パンチ３４は、孔Ｈを穿孔するために、半径方向内側であり、したがって形成ダイ１２６によって支持されていない取付パッドＰの部分を通り、その中央部分１２８内へ通過する。
【００６３】
図２を再び参照すると、スライド・ブロック１８の往復運動が、従来の方式で第１と第２の側部板１４、１６にそれぞれ取り付けられた、既知のタイプ、すなわち、Ｈｙｔｅｃ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｗｏｒｋ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏ．１００９９８ばね進行タイプ作業支援ポンプ、第１と第２の油圧作業支援器機４２、４２’によって作動させられる。Ｓｏｌｉｅ他の名での米国特許第３，９３８，７９８号は、類似の作業支援器機に関する詳細な開示を提供しており、したがってその全体において本明細書に組み込まれる。
【００６４】
わかりやすくするために、第１の作業支援部４２の構成と動作のみを開示するが、パッド形成器機１０の好ましい実施形態は、第２の同一の作業支援部４２’を備えることを理解されたい。図８ａに示すように、作業支援部４２は、その中に移動可能に装着された、パッド４６を終点とするプランジャまたはピストン・ロッド４４を備える。プランジャ４４は通常、内部ばね（図示せず）によって完全に伸長した位置へバイアスされている。作業支援部４２は、プランジャ４４の周縁部分（図示せず）をその前進した位置でロックするように把持するために、内部スリーブまたはコレット（図示せず）を引き締めることによってプランジャ４４を定位置にロックするように構成されている。図９、１０を参照すると、本発明の好ましい実施形態は、油圧装置がパッド形成器機１０を動作させる必要がないように、作業支援部４２、４２’のロッキング機構を空気圧で作動するように構成された空気圧作業支援アクチュエータ６０、６０’を備える。
【００６５】
図８ａを再び参照すると、内部スリーブ（図示せず）が、作業支援部４２のシリンダ４８内の可動ピストン（図示せず）に力を付加することによってプランジャ４４をロックするために引き締められる。可動ピストンによって付加される力は、従来では油圧によって付加されるが、作業支援部ロッキング機構が、このような目的のために同様に構成された代替となるソースによって付加された力に応答して作動されてもよいことを理解されたい。また、このような作動は、公称初期荷重に打ち勝つのに十分な大きさの力のみを必要とするが、作業支援部をロックされた状態に維持するために必要な大きさは、プランジャに外部から加えられた反力を足した初期荷重に比例することを理解されたい。この理由のため、空気の圧縮性が空気圧器機を使用できなくするため、大きな外力を受ける作業支援部は、油圧作動を通常必要としていた。
【００６６】
再びわかりやすくするために、第１の空気圧作業支援アクチュエータ６０の構成および動作のみが開示されるが、パッド形成器機１０は、第２の作業支援部４２’を作動するように構成された第２の同一の空気圧作業支援アクチュエータ６０’を備えることを理解されたい。図８ａ〜８ｃに示すように、空気圧作業支援アクチュエータ６０は、作業支援部の内部ロッキング機構（図示せず）を作動するように構成されたトグル・ロック具９４を実装しており、それによってプランジャを定位置にロックし、その後外部からプランジャに付加された反力に機械的に抵抗し、それによって空気圧作業支援アクチュエータ６０が、従来の空気圧器機で今まで可能であったよりもかなり大きい力に抵抗することが可能である。
【００６７】
空気圧作業支援アクチュエータ６０は、入り口端部６４と開いている出口端部６６を有するハウジング６２を備える。ハウジングの開いた出口端部６６は、図８ａに示されているキャップねじなどの従来の方式で作業支援シリンダ４８に取り付けられる。ブラケット７６、７８が、その入り口端部６４の近くのハウジング６２の対向する側面６８、７０に同様に取り付けられ、ハウジング６２の入り口端部６４から遠ざかる方向に延びている。既知のタイプの空気圧シリンダ８０、すなわち、Ｂｉｍｂａモデル・ナンバーＦＭ−１７４０−２ＦＭＴが、ハウジング６２の入り口端部６４の近くのブラケット７６、７８の間に枢動自在に配置され、それに取り付けられている。空気圧シリンダ８０は、本体部分８２、空気圧に応答して伸長可能かつ引込み可能なピストン・ロッド８４、そのピストン・ロッド８４の露出された端部に取り付けられた結合部材８６を備える。ほぼ平坦な面９０とチャネル部９２を備える反対側の面を有する固定されたスペーサ・ブロック８８がハウジング６２内に、平坦な面９０が入り口端部６４の内側部分にキャップねじで取り付けられ、チャネル部９２がハウジングの対向する側面６８、７０の間を走るように、配置され、装着されている。
【００６８】
空気圧作業支援アクチュエータ６０のトグル・ロック部分９４が、ハウジング内に配置され、第１のリンク部材９６と第２のリンク部材１０４を好ましくは備える。リンク部材９６、１０４は、相補的な半径方向端部部分を備えるほぼ矩形である。第１のリンク部材９６は、固定されたスペーサ・ブロック８８のチャネル部９２内に枢動自在に係合された凸状の端部９８、第２のリンク部材１０４を収容するように構成された反対側の凹状の端部１００、空気圧シリンダ８０の結合部材８６に枢動自在に取り付けられた一体型レバー・アーム１０２を備える。第２のリンク部材１０４は、第１のリンク部材９６およびピストン係合部材１１０にそれぞれ枢動自在に係合するように構成された対向する凸状の端部１０６、１０８を備える。ピストン係合部材１１０は、第２のリンク部材１０４を収容するように構成されたチャネル部１１２を有する面と作業支援部４２の可動ピストン（図示せず）と係合するように構成された、反対側の平らな表面とを備える。支持ピン１１６が、支持ピン１１６の尖った係合端部１１８が、トグル・ロック具９４の行き過ぎを防止するためにそれを支持するように、ハウジングの底部部分７２の孔７３を通って挿入される。支持ピン１１６の頭部部分１２０とハウジング６２の底部部分７２の間に配置されたスペーサ要素１２２が、リンク部材９６、１０４が、トグル・ロック具９４が支持されるとき、±．３°以内の同一平面上配置にあるように、支持ピン１１６の尖った係合端部１１８の挿入を正確に制限する幅に好ましくは研磨される。ハウジング６２の開いている上部部分７４に取り付けられた上部プレート１２４が、好ましくはキャップねじによって、リンク部材９６、１０４をハウジング６２内に保持し、トグル・ロック具９４の行き過ぎをさらに防止する。
【００６９】
空気圧シリンダ・ピストン・ロッド８４とそれに間接的に取り付けられたレバー・アーム１０２の延長は、固定されたスペーサ・ブロック８８のチャネル部９２内に枢動自在に係合された第１のリンク部材の凸状の端部９８の周りの慣性モーメントを付加し、リンク部材９６、１０４を位置合わせする傾向があり、それによってトグル・ロック具９４と係合する。逆に、ピストン・ロッド８４の引込みは、リンク部材９６、１０４を位置合わせから外そうとする逆の慣性モーメントを付加し、それによってトグル・ロック具９４を分離させる。図１１、１２はそれぞれ、ロックされた、およびロック解除されたトグル・ロック具９４のピストンを示している。
【００７０】
図８ａ〜８ｃを再び参照すると、空気圧シリンダ・ピストン・ロッド８４が伸長されたとき、リンク部材９６、１０４の対応する位置合わせが、可動ピストン（図示せず）に力が付加されるように、作業支援部４２のピストン係合部材１１０をシリンダ４８内へ進める効果を有し、作業支援部４２の内部スリーブ（図示せず）が、収縮され、作業支援プランジャ４４がロックされる。トグル・ロック具９４が係合されたとき、いずれかのこのような力が可動ピストンを通って、その位置合わせ軸に沿ってトグル・ロック具９４に伝達されるという点で、作業支援プランジャ４４に付加される外力がそうであるようにその位置合わせ軸に沿って付加されるかなりの力に機械的に抵抗することができる。このようにして、空気圧作業支援アクチュエータ６０は、排他的に空気圧に頼っている器機で前に可能であったよりもずっと大きな荷重の下でロックされた状態で作業支援部４２を維持することが可能である。
【００７１】
図６ｄを再び参照すると、パッド形成器機１０が上記で説明したようにワークピースＷＰを「検出」した後、フェイス・プレート２６の支持面３０の半径方向内側のワークピースＷＰの部分が、固定アンビル３６のパッド接触面４０と接触するまで外向きに変形させられる。図２〜５で最も良く見られるように、この変形は、ダイ・ブロック１３０に取り付けられた形成ダイ１２６によって加えられる荷重の下で達成される。ダイ・ブロック１３０は、後で詳細に説明するボールねじ装置１３４によって駆動される形成ラム１３２によって、図４に示す破線位置と実線位置の間で往復運動する。
【００７２】
図４で最も良く見られるように、反転可能な電子サーボ・モータ１４０が、そのサーボ・モータ１４０の回転を直進運動に変換するように構成されたボールねじ装置１３４と駆動的に係合させるように、開口１２ａと位置合わせしてモータ・プレート１２の背部に装着される。ボールねじ装置１３４は、ねじ部材１３６、ねじが切られたナット部材１３８、それらの間の複数のボール（図示せず）を備える。ボールねじ装置１３４は、第１と第２のサイド・プレート１４、１６とほぼ平行に、それらの間に配置され、サーボ・モータ１４０と係合するためにモータ・プレート１２の開口１２ａを通って第１の方向に延びており、さらに反対方向にも延びて形成ラム１３２と係合している。ナット部材１３８が、形成ラム１３２の中空の係合部分１３２ａ（図示せず）内に配置され、それに取り付けられ、サーボ・モータ１４０に応答して、ねじ部材１３６の長さに沿って前／後ろ方向に平行移動する。サーボ・モータ１４０の作動は、一般に公知であり、いずれかの適切なプログラム可能なマイクロ・プロセッサの形態をとるプログラム可能な制御器機（図示せず）によって制御される。
【００７３】
形成ラム１３２と動作可能に接続された線形トランスデューサ（図示せず）が、形成ダイ１２６に対する所望の位置と動きを達成するためにプログラム可能な制御器機によって使用される位置フィードバック信号を発生させる。したがって、サーボ・モータ１４０が、ラム位置、速度、加速度が、ストロークの行程にわたって変化するように制御可能であり、同時に監視される、様々なストローク・モードを通じて形成ラム１３２を駆動するためにプログラム制御によって操作される。上記で開示した、より複雑なプログラム可能な形成運動が、単一のパッド形成器機１０が多種多様な用途に対処することができるように柔軟性を追加する。たとえば、単一のパッド形成器機１０が、より遅いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的薄い部分で第１のパッドＰを形成し、その後、より速いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的より薄い部分で第２のパッドＰを形成する。別の例として、実際の形成および／または穿刺中に、遅い速度と組み合わせた高速のラムの進行と引込みによって形成サイクルにわたって形成ラム１３２の速度を変化させることによって、サイクル時間を減少させることができる。
【００７４】
取付パッドＰ（図７に示す）が、上記で説明した方式で形成された後で、形成ラム１３２が、ワークピースＷＰから形成ダイ１２６を引っ込めるために伸長される前に、外部車体パネルのそれに続く取付けを容易にするように構成された孔Ｈ（図７に示す）などの取付開口とするために、開口を突くこと、スラグを穿孔すること、または穿刺することによって、上昇した取付パッドＰ内に開口を形成することがしばしば望ましい。上昇した取付パッドＰの切開、穿孔または穿刺は、パッド形成器機１０がワークピースＷＰから引き出される前に、パッド形成器機１０によって最も好都合に行われる。この目的のために、第２のボールねじ装置１３４’が、形成ダイ１２６がボールねじ装置１３４によって駆動されるのと同様の方式でパンチ３４を駆動するために設けられている。第２の反転可能な電子サーボ・モータ１４０’が、第２のボールねじ装置１３４’と駆動的に係合するために開口１２ｂと位置合わせしてモータ・プレート１２の背部に装着される。第２のボールねじ装置１３４’が、第１と第２のサイド・プレートの間にほぼ平行に配置され、第２のサーボ・モータ１４０’と係合するようにモータ・プレート１２の開口１２ｂを通って第１の方向に延び、さらに反対方向に延びてパンチ・ラム１４２と係合する。第２のボールねじ装置１３４’のナット部材１３８’が、パンチ・ラム１４２の中空の係合部分１４２ａ（図示せず）内に配置され、それに取り付けられ、サーボ・モータ１４０’に応答して、前／後方向にねじ部材１３６’の長さに沿って平行移動する。台車１４６が、パンチ・ラム１４２に装着され、そこから上向きの方向に延びている。バック・アップ１４８が、パンチ３４がそれらの間に取外し可能に固定されるように台車１４６に装着されている。したがって、図６ｅに示すように、第２のサーボ・モータ１４０’の作動が、孔Ｈを穿孔するために、形成ダイ１２６の半径方向内側にあり、したがって形成ダイによって支持されていない上昇した取付パッドＰの部分を通って、その中空の中央部分１２８内へパンチ３４を駆動する（図７に示す）。
【００７５】
パンチ・ラム１４２と動作可能に接続された第２の線形トランスデューサ（図示せず）が、パンチ３４に対する所望の位置と動きを達成するためにプログラム可能な制御器機によって使用される位置フィードバック信号を発生させる。第２のサーボ・モータ１４０’が、パンチ位置、速度、加速度が、ストロークの行程にわたって変化するように制御可能であり、同時に監視される、様々なストローク・モードを通じてパンチ１４２を駆動するためにプログラム制御によって操作される。パンチ３４のストローク長さが可変であるため、単一のパッド形成器機１０が、異なる用途のために、様々な孔サイズおよび／または形状を穿孔するように構成できる。この目的のために、図５に示すように、パンチ３４は、その端部部分に１次切削面３４ａと、そこから予め決められた軸方向距離で配置された第２の切削面３４ｂを備える。一実施例では、１次切削面３４ａが円であり、２次切削面３４ｂが、１次切削面３４ａによって形成された円を包含する楕円である。１次切削面３４ａのみがワークピースＷＰと係合するようにパンチ３４のストローク長さを制限することによって、丸い孔を形成させてもよいが、１次と２次切削面３４ａ、３４ｂの両方がワークピースＷＰを通過するようにストローク長さを延長することは、細長いスロットをもたらす。
【００７６】
また、第２の線形トランスデューサを、当業者に知られているように、穿孔プロセスを誤差検査するために使用することができるパンチ３４のための電流痕跡を供給するように構成させてもよい。ワークピースＷＰと係合している間のパンチの抵抗が、動作の成功を示す電流スパイクを発生させ、逆に、電流スパイクのないことは、所望の穿孔動作が適切に行われていない（すなわち、パンチが故障しているまたはワークピースＷＰと係合していない）ことを示している。このようにして、最初に穿孔動作が成功しなかったとき、パッド形成器機１０を、自動的にシャット・ダウンし、オペレータに警告するようにプログラムさせると、いずれかの関連する問題に直ちに対処することができる。
【００７７】
ここで代替となる実施形態を参照すると、本発明に従って構成された、配置器機、または形成とクリンチ器機２１０の全体が、図１３、１４に示されている。成形とクリンチ器機２１０のサブ・アセンブリとその構成要素は、前に説明した実施形態のサブ・アセンブリと構成要素と同一である。したがって、本実施形態を説明するために使用される符号の多くは、前に説明した実施形態で使用されたものと同じである。
【００７８】
１つまたは複数のプログラム可能なロボット１１が、成形とクリンチ器機２１０をワークピースＷＰと係合させたり、係合分離させたりし、かつ、成形とクリンチ器機２１０をワークピースＷＰ上の特定の位置に対して正確に配置する。成形とクリンチ器機２１０は、各取付パッドＰの外側面Ｓが、各位置のために別個に決められた、予め決められた正味基準位置に適切に配置され、その後ナットＮ（図１９に示す）を取付パッドＰにクリンチするように、ワークピースＷＰ上の１つまたは複数の特定の位置に取付パッドＰ（図１９に示す）を形成するように構成されている。ワークピースＷＰが許容可能な公差の範囲内にある限り、予め決められた正味基準位置に正確に配置された取付パッドＰを備え、相補的な部材または構成要素が、さらなる処理または調節なしでそれに取付可能である。
【００７９】
再び、ワークピースＷＰは、自動車車体パネルを表すとみなされるべきであるが、しかし、ワークピースＷＰは、他の環境での他の構造要素を同様に包含するように意図されていることを理解されたい。また、ここに開示した本実施形態は、自動車車体パネルの固定具の正味取付けに関するが、本発明は、ヒンジ、ラッチなどの他の構成要素の、テイル・ランプ、バンパー、計器板、ヘッド・ランプ燃料給油口扉などの他の構成要素への正味取付けに等しく適応される。最後に、前部、後部、上部、底部などの相対的な用語は、ダイ・ブロック１３０が前部を定義し、サーボ・モータ１４０が後部を定義する、図１４に見られるようなパッド形成器機２１０に適用される。
【００８０】
図１４〜１６をここで全体的に参照すると、成形とクリンチ器機２１０は、開口１２ａを有するほぼ矩形のモータ・プレート１２を備える（図１６参照）。サーボ・モータ１４０が、それぞれ開口１２ａと位置合わせされ、以下でより完全に説明されるようにモータ・プレート１２に装着される。成形とクリンチ器機２１０もまた、モータ・プレート１２のサーボ・モータ１４０と反対側に取り付けられ、そこから前方方向へ延びている、離隔されたほぼ平行なサイド・プレート１４、１６を備える。サイド・プレート１４、１６はそれぞれ、モータ・プレート１２とほぼ平行であるショルダ（１６ｂによって例示される）を形成するくぼんだ部分（１６ａによって例示される）を有する。サイド・プレート１４、１６がほぼ同一であり、サイド・プレート１４のくぼんだ部分とショルダは図中では同一ではないが、くぼんだ部分１６ａとショルダ１６ｂとにそれぞれ同様であることを理解されたい。
【００８１】
リテーナ・ブロック１７が、ショルダ１６ｂによって前／後方向に支持され、上／下方向にくぼんだ部分１６ａに堅固に取り付けられるように、サイド・プレート１４、１６に装着されている。図１６で最も良く示されているように、リテーナ・ブロック１７は、その中に通路１７ａを備える。リテーナ・ブロック１７は、このようにしてサイド・プレート１４、１６に堅固に固定され、図示のように、位置決めねじ構成を介して、固定アンビル３６’をそれに対して保持するように設けられている。
【００８２】
脚部分２５ａと足部分２５ｂを有するＬ字型のスペーサ２５が、サイド・プレート１４、１６の間に配置されており、脚部分２５ａがくぼんだ部分１４ａ、１６ａの下に配置され、足部分２５ｂが、サイド・プレート１４、１６のくぼんだ部分１４ａ、１６ａの上方に延びるように、それに取り付けられている。図１６、図１７を参照すると、スライド・ブロック１８’が、前面２０’、後面２２’、それを通る通路２４’、外部溝２３’を備える。スライド・ブロック１８’は、堅固に固定されたリテーナ・ブロック１７に対して自由に移動可能であり、前／後方向に平行移動するように構成されている。また、スライド・ブロック１８’は、通路２４を通って延びる固定アンビル３６の周りで案内され、スライド・ブロック１８’をガイドし、その回転を防止するように構成された足部分２５ｂの最上部面によって係合されている。スライド・ブロック１８’の上／下位置を調節することができ、このことは、スライド・ブロック１８’をそのための上／下位置に下降させるのに必要な量だけＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂを削ることを特に含んでいる。スライド・ブロック１８’は、前進の終わりにＬ字型スペーサ２５の足部分２５ｂの一方の面と、後退の終わりに足部分２５ｂの別の面と係合することによってスライド・ブロック１８’の運動の範囲を制限するように構成された、環状の溝２３’を備える。
【００８３】
前に開示した実施形態と同様に、支持面３０’とそれを通る通路２８’を有するフェイス・プレート２６’が、フェイス・プレート２６’の通路２８’とスライド・ブロック１８’の通路２４’が位置合わせされるように、スライド・ブロック１８’の前面２０’に装着される。固定アンビル３６’が、リテーナ・ブロック１７の通路１７ａ内に配置され、固定アンビル３６’がスライド・ブロック１８’の通路２４’を通ってフェイス・プレート２６’の通路２８’内へ延び、パッド接触面４０’がその中で終わっているようにそれに堅固に取り付けられる（図１８ａ参照）。固定アンビル３６’のパッド接触面４０’は、パッドの形成中、取付パッドＰ（図１９に示す）の表面Ｓを支持し、そのため、衝撃中に発生した合力を受ける。モータ・プレート１２、サイド・プレート１４、１６、リテーナ・ブロック１７が、固定アンビル３６’のパッド接触面４０’に、後方向に作用するこのような力を吸収するように構成されていることを理解されたい。クリンチ・ナット取付装置が、ナットＮを保持する形成ダイ３２によって形成されている。形成ダイ３２は、それを通って長手方向に延びる通し孔３３を備える。
【００８４】
図１６に最も良く見られるように、反転可能な電子サーボ・モータ１４０が、サーボ・モータ１４０の回転を直進運動に変換するように構成されたボールねじ装置１３４と駆動的に係合するために、開口１２ａと位置合わせしてモータ・プレート１２の背部に装着される。ボールねじ装置１３４は、ねじ部材１３６、ねじが切られたナット部材１３８、それらの間の複数のボール（図示せず）を備える。ボールねじ装置１３４は、第１と第２のサイド・プレート１４、１６とほぼ平行に、それらの間に配置され、サーボ・モータ１４０と係合するためにモータ・プレート１２の開口１２ａを通って第１の方向に延び、さらにその反対方向に延びて形成ラム１３２と係合している。ナット部材１３８が、形成ラム１３２の中空の係合部分（図示せず）内に配置され、それに取り付けられ、サーボ・モータ１４０に応答して、ねじ部材１３６の長さに沿って前／後ろ方向に平行移動する。サーボ・モータ１４０の作動は、一般に公知であり、いずれかの適切なプログラム可能なマイクロ・プロセッサの形態をとるプログラム可能な制御器機（図示せず）によって制御される。
【００８５】
形成ラム１３２と動作可能に接続された線形トランスデューサ（図示せず）が、形成ダイ３２に対する所望の位置と動きを達成するためにプログラム可能な制御器機によって使用される位置フィードバック信号を発生させる。したがって、サーボ・モータ１４０が、ラム位置、速度、加速度が、ストロークの行程にわたって変化するように制御可能であり、同時に監視される、様々なストローク・モードを通じて形成ラム１３２を駆動するためにプログラム制御によって操作される。上記で開示した、より複雑なプログラム可能な形成運動が、単一のパッド形成器機２１０が多種多様な用途に対処することができるように柔軟性を追加する。たとえば、単一の成形とクリンチ器機２１０が、より遅いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的薄い部分で第１のパッドＰを形成し、その後、より速いストローク速度を使用してワークピースＷＰの比較的より薄い部分で第２のパッドＰを形成する。別の例のとして、実際の形成および／または穿刺中に、遅い速度と組み合わせた高速のラムの進行と引込みによる形成サイクルにわたって形成ラム１３２の速度を変化させることによって、そのサイクル時間を減少させることができる。
【００８６】
図１８ａ〜１８ｅを参照すると、スライド・ブロック１８’は、後で詳細に説明されるように完全に伸長した位置に、作業支援部４２、４２’（図１４に示す）によってバイアスされている。したがって、フェイス・プレート２６’の支持面３０’は、特定の用途のための最大に許容可能なパッド深さと等しい量だけ固定アンビル３６’のバッド接触面４０’を越えて軸方向に突き出しており、Ｌ字型スペーサ２５が外部溝２３’と係合している。ロボット１１とそれに付随するプログラム可能な運動制御部が、成形とクリンチ器機２１０をワークピースＷＰに対する位置へ迅速に移動させる（図１３に最も良く示されている）。図１８ａに示すように、この運動の結果、固定アンビル３６’が、ワークピースＷＰの近傍に、そこから既知の距離で配置される。次に、ロボットが、固定アンビル３６’のパッド接触面４０’のＸ、Ｙ、Ｚ軸が、作動が行われるワークピースＷＰ上の特定の位置に対して、予め決められた正味基準位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸に対して正確に配置されるように、固定アンビル３６’の軸に沿って器機を移動させ、成形とクリンチ器機２１０を最終位置へ移動させる。
【００８７】
図１８ａに見られるように、パッド接触面４０’が、最初に、予め決められた基準位置で位置合わせされ、フェイス・プレート２６’の支持面３０’がワークピースＷＰと早すぎる係合を確実にしない十分な量だけワークピースＷＰから離れて配置される。その後、ロボット１１が、パッド接触面４０’のＸ、Ｙ、Ｚ軸を予め決められた正味基準位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸と位置合わせするために、成形とクリンチ器機２１０（図１３に示す）を固定アンビル３６’の軸に沿ってワークピースＷＰに向かって、それとほぼ垂直な方向へ移動させる。パッド接触面４０’がワークピースＷＰに到達すると、図１８ｂに示すように、フェイス・プレート２６’の完全に伸長した支持面３０’がワークピースＷＰと最初に接触する。
【００８８】
図１８ｃに見られるように、パッド接触面４０’のワークピースＷＰに向かうさらなる進行が、スライド・ブロック１８’の完全に伸長したバイアスに打ち勝って、固定アンビル３６’が予め決められた正味基準位置に到達するまで、フェイス・プレート２６’の支持面３０’を固定アンビル３６’のパッド接触面４０’に対して引き込む。図１８ｃに見られるように、成形とクリンチ器機２１０が、支持面３０’とパッド接触面４０’の間の軸方向距離が、内部車体パネル取付位置の最初の不正確な位置と、正確に配置された予め決められたそのための正味基準位置との差を表すように、パッド接触面４０’のすべての３つの軸を予め決められた正味基準位置に配置することによって、ワークピースＷＰを「検出する」。ワークピースＷＰを「検出」した後、フェイス・プレート２６’の支持面３０’がワークピースＷＰと接触したままであるように、以下で詳細に説明するように、スライド・ブロック１８’が固定位置にロックされる。成形とクリンチ器機２１０はここでパッドＰを形成するための開始位置になり、ナットＮをクリンチする。ナットは、形成ダイのポケットの内に保持され、ワークピースＷＰが、アンビル３６’のパッド接触面４０’を横切って配置される。
【００８９】
図１８ｄに見られるように、成形とクリンチ器機２１０がワークピースＷＰを「検出」した後、ダイ・ブロックが、ワークピースＷＰに向かってストロークする。したがって、ナットＮがワークピースＷＰと接触し、当業者に知られているように、ナットＮの突起がワークピースＷＰ内に穴を穿孔し、それによってブランク（図示せず）を作成する。このようなクリンチ・ナットは、ＡＲＮＯＬＤ＆ＳＨＩＮＪＯ ＧｍｂＨ ＆Ｃｏ．ＫＧから入手可能である。ブランクが、形成ダイ３２の通し孔３３を通って落下する。別法として、ブランクは、アンビル３６’の中空部分３８’を通って落下してもよく、この場合、逃げ通路（図示せず）を、アンビル３６’の中空部分３８’と同心であるリテーナ・ブロック１７内に設けることができる。ナットＮがワークピースＷＰを穿孔するとき、パッド接触面４０’がワークピースＷＰの環状の部分を変形させて、ナットＮ内の環状の通路とロックされた相互係合になる。公知のナット・クリンチ技術と組み合わせて、本発明は、フェイス・プレート２６’の支持面３０’の半径方向内側のワークピースＷＰの部分が、固定アンビル３６’のパッド接触面４０’と接触するまで外向きに変形することを独自に提供する。図１４〜１７で最も良く見られるように、この変形は、ダイ・ブロック１３０’に取り付けられた形成ダイ１２６’によって加えられる荷重下で達成される。ダイ・ブロック１３０’は、前に詳細に説明されたボールねじ装置１３４によって駆動される形成ラム１３２によって、図１６に示す破線位置と実線位置の間で往復運動する。
【００９０】
図１８ｅおよび１８ｆをここで参照すると、ダイ・ブロック１３０が引き込まれ、次にロボット１１が、プロセスを完了させるためにワークピースＷＰから遠ざかるように成形とクリンチ器機２１０を引っ込める。
【００９１】
図１４を参照すると、スライド・ブロック１８’の往復運動は、それぞれ第１と第２のサイド・プレート１４、１６に取り付けられた、Ｈｙｔｅｃ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｗｏｒｋ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏ．１００９９８ばね進行タイプ作業支援部を一部備える、第１と第２の作業支援器機４２、４２’によって作動される。Ｓｏｌｉｅ他の名での米国特許第３，９３８，７９８号は、類似の作業支援器機に関する詳細な開示を提供しており、したがってその全体が本明細書に組み込まれる。
【００９２】
わかりやすくするために、第１の作業支援部４２’の構成と動作のみを開示するが、成形とクリンチ器機２１０の好ましい実施形態は、第２の同一の作業支援部４２を備えることを理解されたい。図２０に示すように、作業支援部４２’は、パッド４６’を終点とする、移動可能に装着されたプランジャまたはピストン・ロッド４４’を備える。プランジャ４４’は通常、内部ばね（図示せず）または図示のような外部ばねによって完全に伸長した位置へバイアスされている。図１４に示すように、作業支援部４２’のプランジャ・パッド４６’が、側部ブロック１８’を進行した位置へバイアスさせるために、スライド・ブロック１８’の後部表面に対してバイアスされる。
【００９３】
作業支援部４２’は、プランジャ４４’の周縁部分（図示せず）を、その進行した位置でロックするように把持するために、内部スリーブまたはコレット（図示せず）を引き締めることによってプランジャ４４’を定位置にロックするように構成されている。図２１、２２を参照すると、本発明の好ましい実施形態は、油圧装置が成形とクリンチ器機２１０を動作させる必要がないように、作業支援部４２’のロッキング機構を空気圧で作動するように構成された力付加器機４１０を備える。
【００９４】
図２０を再び参照すると、内部スリーブ（図示せず）が、作業支援部４２のシリンダ４８内の可動ピストン（図示せず）に力を付加することによってプランジャ４４’をロックするためにプランジャ４４’の一部分の周りで引き締められる。可動ピストンによって付加される力は、従来では油圧によって付加されるが、作業支援部ロッキング機構が、このような目的のために同様に構成された代替となるソースによって付加された力に応答して作動されてもよいことを理解されたい。また、このような作動は、公称初期荷重に打ち勝つのに十分な大きさの力のみを必要とするが、作業支援部をロックされた状態に維持するために必要な大きさは、プランジャ４４’に外部から加えられた反力を足した初期荷重に比例することを理解されたい。過去に、作業支援部は、油圧ユニットによってほぼ普遍的に作動されていた。このことは高い力出力を提供する。比較的低い力出力のみが空気圧器機で可能であったため。空気圧作動は、実用的でないと以前に考えられていた。
【００９５】
再びわかりやすくするために、第１の力付加器機４１０の構成と動作のみが、作業支援部４２’に関連して開示されるが、成形とクリンチ器機２１０は、他の作業支援部４２を作動するように構成された第２の同一の空気圧作業支援アクチュエータ（図示せず）を備えることを理解されたい。図２０〜２２に示すように、力付加器機４１０は、作業支援部の内部ロッキング機構（図示せず）を作動するように構成された複数の内蔵型ピストン・アセンブリを実装しており、それによって作業支援プランジャ４６’を定位置にロックし、その後外部からプランジャ４６’に付加された反力に機械的に抵抗し、それによって力付加器機４１０が、従来の空気圧器機で今まで可能であったよりもかなり大きい力に抵抗することが可能である。
【００９６】
力付加器機４１０は、以下の副構成要素、作業支援部に固定するためのリテーナまたはアダプタ・モジュール４１４を、作業支援部に付加される駆動力を発生させるための複数のピストン・モジュール４１２、それらの間で複数のピストン・モジュール４１を保持するためのアダプタ・モジュールの反対側に配置されたエンド・キャップ・リテーナ・モジュール４１６、ピストン・モジュール４１２に対して流体を支持するためにモジュール４１２、４１４、４１６を通って中央に配置されたシャフト（図示せず）、ピストン・モジュール４１２から作業支援部４２’へ圧力を連絡するための作業支援部駆動部材（図示せず）、モジュール４１２、４１４、４１６を互いに挟むために４つのリテーナ・ナット４２０にねじ込まれる、モジュール４１２、４１４、４１６を通って延びる４つのタイ・ロッドまたはリテーナ・ボルト４１８を一般に備える。
【００９７】
図２３ａ、２３ｂをここで参照すると、４分の１の力付加器機が示されており、わかりやすくするために斜線が省略されている。アダプタ・モジュール４１４は、４つのキャップねじ４２４によって、その間のスペーサ・ブロック４２２とともに、作業支援部４２’に固定されている。アダプタ・モジュール４１４は、好ましくは矩形の形状であり、リテーナ・ブロック４１８を受けるためにそれを通るボルト通路４２６を備える。アダプタ・モジュール４１４は、スペーサ・ブロック４２２に対して平坦に装着する第１の表面４２８を備え、第１の表面に対向して配置された第２の表面４３０を備える。通し孔４３２が、第１の表面と第２の表面の間の中央に配置され、端ぐり４３４が、キャップねじ４２４のための逃げ角を提供するために第２の表面内に配置されている。通し孔４３２と端ぐり４３４は、図示のように作業支援部４２’への取付けを有するショルダ４３６となっている。環状の舌部または突起４３８が、第２の表面４３０から軸方向に遠ざかる方向に延びており、環状の密封溝４４０が、環状の突起４３８に対して、直径方向のすぐ外側におよび同心状に配置されている。Ｏリング４４２などのシールが、環状の密封溝内に配置されている。
【００９８】
ピストン・モジュール４１２は、３つの同一のモジュール４１２ａと１つの底部ピストン・モジュール４１２ｂを備える。同一のピストン・モジュール４１２ａは、モジュール４１２ａが互いに直接接触し、実際に互いに相互係合するように、同軸の直列配置で積み重ねられる。アダプタ・モジュール４１４のように、同一のモジュール４１２は、好ましくは矩形の形状であり、それを通るボルト通路４２６を備える。
【００９９】
同一のモジュール４１２は、ボルト通路４２６が通っている同一のハウジング４４４を備える。各ハウジング４４４は、隣接モジュールに対して平らに装着し、隣接するモジュールのＯリング４５４に対して密封する第１の表面４４６を備える。各ハウジング４４４は、第１の表面４１６の反対側に配置された第２の表面４４８を備える。環状の舌部または突起４５０が、第２の表面４４８から軸方向に遠ざかる方向に延びており、環状の密封溝４５２が、環状の突起４５０に対して、直径方向のすぐ外側におよび同心状に配置されている。Ｏリング４５４が、環状の密封溝４５２内に配置されている。第１の表面４４６は、隣接するモジュールの環状の突起４５０の受け入れまたはそれとの相互係合のためにその中に形成された環状の溝４５１を備える。空隙または通し孔４５６が、第１と第２の表面４４６、４４８の間の中央に配置されている。半径方向密封溝４５７が、通し孔４５６を有するハウジング４４４内に形成され、スカート・シール４５５がその中に配置されている。
【０１００】
同一のモジュール４１２が、ハウジング４４４内に配置された作動部材またはピストン４６０を備える。各ピストン４６０は、ディスク・ピストン４６２とディスク・ピストン４６２から軸方向に遠ざかるように延びるハブ・ピストン４６４を備える。ピストン４６０は、駆動面４６８と対向して配置された従動面４６６と、それらの間に延びる通し孔４７０を備える。図２４に示すように、従動面４６６は、半径方向外側のリング部分４７２と半径方向内側のディスク部分４７４を備える。これは、流体をピストン４６０の解放された部分４７３へ連絡するためのその中に形成された４つの半径方向に延びる溝４７６を備える。図２３ａを再び参照すると、ディスク部分４６２は、ワイパーまたはスカート・シール４８０をその中に収容している環状の密封溝４７８をその半径方向周縁に備える。底部ピストン・モジュール４１２ｂは、以下を例外として、他のモジュール４１２ａとほぼ同一である。すなわち、作動部材またはピストン４６０’が、ハウジング４４４内に配置され、ピストン４６０’もまた、他のピストン４６０の通し孔４７０と比較して小さい内直径を有する段差付き部分４６３を備えることを除いて他のピストン４６０と同一である。
【０１０１】
いくつかの流体チャンバ４８２が、ピストン４６０、４６０’の従動面４６６と、様々なモジュールの第１の表面４４６、５０４の間に形成されている。さらに、排気チャンバ４８４が、ハウジング４４４とピストン４６０、４６０’の間に形成されている。以下でより詳細に説明するように、流体圧力が、ピストン４６０、４６０’を図示のような位置から、図２３ｂに示すような進行した位置へ進行させるように、これらの流体チャバ４８２内で構成することを許されている。ピストン・モジュール４１２は、様々な排気チャンバ４８４によって大気圧と連絡し、それによってピストン４６０、４６０’を容易に進行または引込みさせる、排気ポート４８５（図２０に示す）を備える。
【０１０２】
エンド・キャップ・リテーナ・モジュール４１６は、好ましくは矩形の形状であり、４つのボルト４１８とナット４２０によってアダプタ・モジュール４１４に固定され、それによってピストン・モジュール４１２を保持する。リテーナ・モジュール４１６は、第１の表面５０４と、対向して配置された第２の表面５０６を備える。第１の表面５０４は、底部ピストン・モジュール４１２ｂのＯリング４５４に対する密封を提供し、底部ピストン・モジュール４１２ｂの環状の突起４５０と相互係合するためのその中の環状の溝５０８を備える。第２の表面５０６は、それとの標準的なパイプ固定具５１２の固定に対処するために内部にねじが切られたハブ部分５１０を軸方向の終点とする。第１の表面内の端ぐり５１４が、底部ピストン４６０’の後ろの流体チャンバ４８２に流体を連絡し、ナット４８７のための隙間とシャフト４８６の小さい直径４８８を提供する、一方、通し穴５１６は、エンド・キャップ・リテーナ・モジュール４１６の入り口端部となっている。
【０１０３】
図２３ａを参照すると、シャフト４８６が、ピストン４６０、４６０’を通って中央にかつ長手方向に配置されている。シャフト４８６は、シャフト４８６で小さい直径の部分４８８にねじが切られたナット４８７によってピストン・モジュール４１２のアセンブリ内に捕捉されている。シャフトは、小さい直径４８８とともに、ショルダ部分４９０を形成する外直径４８９を備える。小さい直径４８８は、底部ピストン・モジュール４１２ｂの段差付き部分４６３を通って延び、ショルダ４９０が段差付き部分４６３と当接する。複数の環状の溝（図示せず）が、シャフト４８６の外直径内に形成されている。同様に、複数の半径方向孔４９４が、シャフト４８６の環状の溝と連絡して、シャフト４８６の長手方向軸に対して横方向に形成され、通し孔４９２と連絡される。環状の溝と半径方向孔４９４は、様々な流体チャンバ４８２と位置合わせするように軸方向に離隔されている。
【０１０４】
作業支援部駆動部材４９６は、シャフト４８６の端部にねじ込まれたキャップねじ４９８、同一のピストン４６０の第１のものの駆動面４６８の間に捕捉されたリテーナ・プレート５００、キャップねじ４９８の周りに螺合するナット５０２を備える。したがって、作業支援部駆動部材４９６の長さを調節するために、ナット５０２が緩められ、キャップねじ４９８が回転され、ナット５０２が締められてもよい。
【０１０５】
最初に、各ピストン・モジュール４１２ａ〜ｂが別々に組み立てられる。Ｏリング４５４とシール４５５、４８０が、ハウジング４４４内と、ピストン４６０、４６０’内のそのそれぞれの溝４５２、４５７、４７８内に配置される。次に、ピストン４６０、４６０’が、そのそれぞれのハウジング４４４に組み付けられる。シャフト４８６が次に、第１のピストン４６０内に挿入され、作業支援部駆動部材４９６に固定され、それによってピストン４６０をそれらの間で捕捉する。第２、第３、第４のピストン・モジュール４１２が、環状の突起４５０が、そのそれぞれの溝４５１内に正方形に嵌合することを確実にして、次々に互いに組み立てられる。シャフト４８６が次に、シャフト４８６の小さい直径４８８が、第４のピストン・モジュール４１２ａの上に軸方向に延びるように第２、第３、第４のピストン・モジュール４１２を通って挿入される。それと同時に、第１のピストン・モジュール４１２ａの環状の突起４５０が、第２のピストン・モジュール４１２ａの環状の溝４５１内へ正方形に挿入される。リテーナ・ナット４８７が次に、ピストン・モジュール、サブアセンブリ・ステップを完了するためにシャフト４８６の小さい直径４８８上にねじ込まれる。次に、Ｏリング４４２が、アダプタ・モジュール４１４に組み付けられ、その後、４つのキャップねじ４２４を使用して、それらの間にスペーサ・ブロック４２２を備える作業支援部４２’と固定される。次に、組み立てられたピストン・モジュール４１２が、アダプタ・モジュール４１４の環状の突起４３８が、第１のピストン・モジュール４１２ａの環状の溝４５１と相互係合するように、および作業支援部駆動部材４９６のキャップねじ４９８が、作業支援部４２１の内部に延びるように、アダプタ・モジュール４１４と対合される。リテーナ・モジュール４１６が次に、第４のピストン・モジュール４１２ｂの環状の突起４５０が、リテーナ・モジュール４１６の環状の溝５０８と相互係合するように、組み立てられたピストン・モジュール４１２と対合される。最後に、４つのボルト４１８が、ボルト孔４２６内に挿入され、ナット４２０が、組立てを完了させるためにボルト４１８を締めつける。
【０１０６】
動作中、パイプ嵌合部５１２を通して流体圧力が供給され、リテーナ・モジュール４１６の端ぐり５１４と、シャフト４８６の通し孔４９２と連絡する。流体圧は、好ましくは、当業者に公知の複数の手段のいずれかによって供給され、制御される、空気圧である。流体は、シャフト４８６の通し孔４９２を通り、半径方向の孔４９４から出て、シャフト４８６の環状の溝に沿って流れ、様々な流体チャンバ４８２と連絡する。同様に、流体は、リテーナ・モジュール４１６の端ぐり５１４内に入り、ピストン４６０の半径方向溝４７６を通り、流体チャンバ４８２内へ流れる。したがって、流体圧力は、流体チャンバ４８２内に入り、ピストン４６０、４６０’を図２３ａに示すそれらの位置から図２３ｂに示すようなそれらの進行した位置へ進行させるためにピストン４６０、４６０’の従動面４６６に作用する。図２３ｂはまた、アダプタ・モジュール４１４のショルダ４３６上の底部とする作業支援部駆動部材４９６のナット５０２を示している。力付加器機４１０の力の出力は、ピストン４６０、４６０’の従動面４６６の表面積の関数であり、本発明は、ピストンが、集約力がシャフトなどの共通のキャリアのみでなく出力部材４９６に加えられるような列で互いに積み重ねられ、複数のピストンの集約力を捕捉するための新規なかつ自明でない構成を提供する。
【０１０７】
ピストン４６０、４６０’が、流体圧力によって作動させられるとき、これらは、ピストン４６０、４６０’の様々な駆動面４６８が、隣接して配置されたピストン４６０の従動面４６６と係合または当接するように進行する。したがって、流体圧力は、各ピストン上に個別に作用し、駆動面または従動面４６６、４６８の当接によって集約的にピストン４６０、４６０’上に作用する。したがって、個々のおよび集約的な力の最終的な結果、リテーナ・プレート５００と作業支援部駆動部材のナット５０２を通じて、力が作業支援部駆動部材４９６のキャップねじ４９８に移動する。個々のおよび集約的な力は、図２３ｂに示すように、ピストン４６０、４６０’と作業支援部駆動部材４９６を変位させることが可能である。作業支援部駆動部材４９６が作業支援部４２’のシリンダ４８’内へ延びるとき、合力が、作業支援部４２’の内部スリーブ（図示せず）が収縮し、作業支援部プランジャ４４’がロックされるように、作業支援部４２’の可動ピストン（図示せず）に付加される。力付加器機４１０が空気圧によって活動化されるとき、力付加器機４１０は、その整列軸に沿って付加されるかなりの力に機械的に抵抗することができる。したがって、外力が、作業支援部プランジャ４４’に付加されるとき、このような力が、作業支援部４２’の可動ピストン（図示せず）を通って、その整列軸に沿って力付加器機４１０へ伝達される。
【０１０８】
本発明の力付加器機４１０は、従来技術の力付加器機よりも優れている。第１に、力付加器機４１０は、同様のサイズの従来技術の空気圧器機でこれまで可能であったよりもずっと大きい荷重下で作業支援部４２’をロック状態に維持することが可能である。第２に、ピストン・モジュールは、収容するために、より大きな別個のハウジングまたはシリンダが必要とされないように内蔵型である。従来技術の器機のように、ピストンを収容するための別個のシリンダは、必然的に、比較的長く、それによってピストンのために必要とされる正確な孔を機械加工するのが困難な構成要素である。したがって、各ピストンは、それ自体の機械加工がより容易なハウジング内に含まれる。第３に、ピストン・モジュールの内蔵型の性質を与えれば、本発明は、柔軟性とモジュール性に適する。言い換えれば、ピストン・モジュールを、より大きな力が所与の用途で必要とされるため、力付加器機４１０全体に容易に追加することができる。たとえば、本発明の４つのピストン・モジュールが、所与の用途のために十分な力を付加することが見出された場合、ユーザは、アセンブリを簡単に外し、同一のピストン・モジュールの間に１つまたは複数の特別なモジュールを挿入し、ボルトとシャフトをより長いバージョンと交換し、再組立てすることができる。実際、シャフトを交換することを回避し、シャフトの長さの短縮を補うために作業支援部駆動部材４９６内でより長いキャップねじ４９８を使用することによって単純化することが可能であろう。このように、モジュールは、ピストンが、すべてのピストンが収容される別個のより長いハウジングまたはシリンダを必要とすることなく、ハウジング内へ進行および引き込みされるように、個別の動作可能である基本的に標準化されたユニットである。
【０１０９】
本発明の好ましい実施形態が開示されたが、特許請求の範囲に記載したような本発明に変更が行われてもよいことを当業者なら理解されよう。ある例では、本発明のある特徴が、他の特長の対応する使用なしで使用されてもよい。したがって、例示的かつ記述的な材料が、本発明のその範囲に限定されない原理を例示するために、本明細書で使用されるように意図されている。本明細書に開示した本発明の実施形態の形態は、好ましい形態を構成するが、他の形態が、それが追従する特許請求の範囲内にあるとして適用されてもよいことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】ロボットに取り付けられて示されている、本発明による装置の好ましい実施形態の側面図である。
【図２】図１の装置の等角図である。
【図３】図２の装置の切断側面図である。
【図４】図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】図２の装置の成形とクリンチ構成要素を示す分解図である。
【図６ａ】図２の装置を使用する本発明の方法のステップを示す部分概略図である。
【図６ｂ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａと同様の図である。
【図６ｃ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａ〜６ｂと同様の図である。
【図６ｄ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａ〜６ｃと同様の図である。
【図６ｅ】本発明の方法の次のステップを示す図６ａ〜６ｄと同様の図である。
【図７】図６ａ〜６ｅの方法に従って図２の装置によって形成され、穿孔された内部車体パネルを示す部分等角図である。
【図８ａ】図２に示す装置の作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータの分解等角図である。
【図８ｂ】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータのトグル・ロック具の等角図である。
【図８ｃ】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータのハウジングの等角図である。
【図９】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータの側面図である。
【図１０】図８ａに示す作業支援部および空気圧作業支援アクチュエータの平面図である。
【図１１】ロック位置での図８ｂのトグル・ロック具を示す図１０の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１２】非ロック位置での図８ｂのトグル・ロック具を示す図１０の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１３】ロボットに取り付けられて示されている、本発明による装置の代替となる実施形態の側面図である。
【図１４】図１３の装置の等角図である。
【図１５】図１４の装置の切断側面図である。
【図１６】図１４の線１６−１６に沿った断面図である。
【図１７】図１４の装置の成形とクリンチ構成要素を示す分解図である。
【図１８ａ】図１４の装置を使用する本発明の代替となる方法のステップを示す部分概略図である。
【図１８ｂ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａと同様の図である。
【図１８ｃ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｂと同様の図である。
【図１８ｄ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｃと同様の図である。
【図１８ｅ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｄと同様の図である。
【図１８ｆ】本発明の代替となる方法の次のステップを示す図１８ａ〜１８ｅと同様の図である。
【図１９】図１８ａ〜１８ｆの代替となる方法に従って図１４の装置によって形成され、穿孔された内部車体パネルを示す部分等角図である。
【図２０】図１４に示す装置の作業支援部および力付加器機の分解等角図である。
【図２１】図２０ａの作業支援部および力付加器機の側面図である。
【図２２】図２０に示す作業支援部および力付加器機の上面図である。
【図２３ａ】引込位置の図２０の力付加器機を示す、図２０の線２３−２３に沿った断面図または四分断面図である。
【図２３ｂ】進行位置の図２０の力付加器機を示す、図２３ａと同様に断面図である。
【図２４】図２３ａのピストンの１つの平面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた正味基準位置に正確に配置され、前記表面に構成要素を取り付けるように構成された表面を確立するために車体部材を再形成するためのプログラム可能な装置であって、前記プログラム可能な手段が、
アンビルと、
前記車体部材に対する前記予め決められた正味基準位置への前記アンビルの選択的な動きのためのプログラム可能な手段と、
前記車体部材を係合するための手段と、
前記車体部材と係合させるための前記手段をロックし、維持するための手段と、
前記アンビルと位置合わせされ形成ラムであって、前記形成ラムがそれに取り付けられたバッド形成ダイを有し、前記パッド形成ダイが、前記構成要素をそれに装着するように構成されている形成ラムと、
その平行移動を行うために前記形成ラムに接続され、それによって前記形成ラムの前記平行移動が、前記事前に決められた正味基準位置に正確に配置された前記表面を形成し、前記構成要素を前記表面にクリンチするために前記パッド形成ダイと前記アンビルの間で前記車体部材を再形成する、回転運動を直進運動に変換するための駆動手段と
を備える装置。
【請求項２】
前記形成ラムをプログラム可能に作動するための手段をさらに備え、前記プログラム可能な作動手段が、
前記駆動手段と係合された、回転運動を直進運動に変換するためのサーボ・モータと、
回転運動を直進運動に変換するために、前記駆動手段のストローク長さをプログラミングするための手段と、
前記ストロークの行程にわたって変化させるために形成ラム速度、加速度をプログラミングするための手段とを備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項３】
ロックし、維持するための前記手段が、
内部ロッキング機構を有する作業支援部と、
前記作業支援部の前記内部ロッキング機構を空気圧で作動し、維持するための手段とを備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項４】
前記空気圧で作動し、維持するための前記手段が、
縦に配置された複数の内蔵型ピストン・モジュールを備え、
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの少なくとも１つが、
中に空隙を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記空隙内に装着され、従動面と駆動面を有するピストンとを備え、前記ピストンが、前記ピストンの駆動面が、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のピストンと当接するように、進行した方向で前記ピストンを駆動するために前記従動面に対する流体圧力を受けるように構成されている請求項３に記載のプログラム可能な装置。
【請求項５】
作業支援器機に固定されるように構成された第１の表面を有し、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールをそれに装着するように構成された第２の表面をさらに有するアダプタ・モジュールをさらに備える請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項６】
前記アダプタ・モジュールの反対側に配置されたリテーナ・モジュールをさらに備え、それにより前記複数の内臓式ピストン・モジュールが、前記リテーナとアダプタ・モジュールの間に配置され、前記リテーナ・モジュールが、前記複数の内蔵型のピストン・モジュールへ流体を連絡するためにそれを通る通路を有する請求項５に記載のプログラム可能な装置。
【請求項７】
前記ピストンの前記従動面に流体を連絡するために前記ピストンを通って中央に配置されたシャフトをさらに備える請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項８】
前記シャフトが、通し孔と、前記シャフトを通ってそこから出て前記ピストンの前記従動面と連絡するために前記通し孔と連絡している少なくとも１つの半径方向の孔とを備える請求項７に記載のプログラム可能な装置。
【請求項９】
前記シャフトが、小さい直径の部分をさらに備える請求項８に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１０】
前記シャフトの前記小さい直径の部分にねじが切られたナットをさらに備える請求項９に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１１】
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールが、少なくとも１つのハウジングを備え、前記少なくとも１つのハウジングが、
第１の表面と、
前記第１の表面に対向する第２の表面と、
前記第１の表面と第２の表面の間の空隙と、
前記第１の表面から軸方向に延びる環状の突起と、
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のハウジングからの別の環状の突起を受けるための前記第２の表面内の環状の溝と、
中にシールを受けるための前記第１と第２の表面の少なくとも１つの中の第２の環状の溝とを備える請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１２】
前記ピストンが、排気チャンバが前記ピストンと前記ハウジングの間に長手方向に形成されるように長手方向に前記ハウジング内にスライド自在に配置されている請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１３】
前記ハウジングが、第１の表面とそれと反対側に配置された第２の表面を備え、前記ピストンの前記駆動面と隣接して配置されたハウジングの前記第１の表面がそれらの間に流体チャンバを形成する請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１４】
流体圧力が、前記ピストンを前記ハウジング内で定位置から進行位置へスライド自在に変位させるように、前記流体チャンバ内に蓄積する請求項１３に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１５】
前記アンビルが、中空部分とパッド接触面を備え、さらに前記パッド形成ダイが通し孔を備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１６】
前記車体部材と係合するための前記手段が、
通路と支持面とを備え、前記支持面が前記車体部材と係合するように構成されているフェイス・プレートと、
前記第１の車体パネルとの係合が、前記完全に伸長した位置を越え、前記パッド接触面を前記予め決められた正味基準位置と位置合わせするために必要な量だけ前記フェイス・プレートの前記支持面を引き込むように構成されている、前記アンビルに対して完全に伸長した位置で前記フェイス・プレートを引込み可能にバイアスさせるための手段とを備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１７】
予め決められた正味基準位置に正確に配置され、構成要素を表面に取り付けるように構成された前記表面を達成するために車体部材を再形成するための装置であって、
中空の部分とパッド接触面を有する固定アンビルと、
前記固定アンビルをプログラム可能に移動させるための手段であって、前記予め決められた正味基準位置に前記固定アンビルを配置するように構成されている手段と、
前記車体部材と係合するように構成された支持面を有し、前記固定アンビルが配置される通路をさらに有するフェイス・プレートと、
完全に伸長した位置の前記フェイス・プレートを前記固定アンビルに対して引込み可能にバイアスさせ、それによって前記第１の車体パネルとの係合が、前記完全に伸長された位置を越え、前記フェイス・プレートの前記支持面を、前記予め決められた正味基準位置に前記パッド接触面を配置するのに必要な量だけ引き込まれた位置に引き込むように構成される手段と、
前記支持面が前記車体部材の前記表面と接触したままであるように前記フェイス・プレートを前記引き込まれた位置に空気圧でロックし、維持するための手段と、
前記アンビルと位置合わせされた形成ラムであって、前記形成ラムがそれに取り付けられた形成ダイを有し、前記形成ダイが通し孔を有し、前記形成ダイが、前記構成要素をそれに取り付けるように構成されている、形成ラムと、
前記形成ダイを前記固定アンビルに向かって進行させ、それによって、前記第１の部材の再形成された部分の前記外側面が前記予め決められた正味基準位置に正確に配置されるように前記形成ダイと前記固定アンビルの間で前記車体部材を再形成するために、前記形成ラムをプログラム可能に平行移動させるための手段とを備える装置。
【請求項１８】
前記フェイス・プレートを空気圧でロックし、維持するための前記手段が、
内部ロッキング機構を有する作業支援部と、
前記作業支援部の前記内部ロッキング機構を係合および維持するように構成された力付加器機とを備える請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記力付加器機が、
互いに直接当接されている複数の内蔵型ピストン・モジュールを備え、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの少なくとも１つが、
第１の表面と、
前記第１の表面に対向する第２の表面と、
前記第１の表面と第２の表面の間の空隙と、
前記第１の表面から軸方向に延びる環状の突起と、
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のハウジングから別の環状の突起を受けるための前記第２の表面内の環状の溝と、
中にシールを受けるための前記第１と第２の表面内の少なくとも１つの中の第２の環状の溝とを
備えるハウジングと、
従動面と、
前記従動面にほぼ対向する駆動面とを備え、前記駆動面が、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のピストンと直接当接している、前記ハウジングの前記空隙内に配置されたピストンとを備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
作業支援器機に固定されるように構成された第１の表面を有し、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールをそれに装着するように構成された第２の表面をさらに有するアダプタ・モジュールをさらに備える請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記アダプタ・モジュールの反対側に配置されたリテーナ・モジュールをさらに備え、それにより前記複数の内蔵型ピストン・モジュールが、前記リテーナとアダプタ・モジュールの間に配置され、前記リテーナ・モジュールが、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールに流体を連絡するためにそれを通る通路を有する請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ピストンの前記従動面に流体を連絡するために前記ピストンを通って中央に配置されたシャフトをさらに備える請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記シャフトが、通し孔と、前記シャフトを通り、前記シャフトから前記ピストンの前記従動面へ流体を連絡するために前記通し孔と連絡している少なくとも１つの半径方向の孔とを備える請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記シャフトが、小さい直径部分をさらに備える請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記シャフトの前記小さい直径部分が、ねじが切られたナットをさらに備える請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記ピストンが、排気チャンバが、前記ピストンと前記ハウジングの間に長手方向に形成されるように長手方向に前記ハウジング内にスライド自在に配置されている請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記ピストンの前記駆動面および隣接して配置されたハウジングの前記第１の表面が、それらの間に流体チャンバを形成している請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
流体圧力が、定位置から進行位置へ前記ハウジング内の前記ピストンをスライド自在に配置するように前記流体チャンバ内に蓄積する請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
予め決められた正味参照位置に正確に配置された表面を確立し、構成要素を前記表面に取り付けるためにパネル部材を再形成する方法であって、
固定アンビルを有する正味配置装置を用意するステップと、
前記固定アンビルが、前記予め決められた正味参照位置に位置合わせされるように、前記正味配置装置を移動させて前記パネル部材と係合させるステップと、
配置手段を使用して前記パネル部材を前記予め決められた正味参照位置に対して配置するステップと、
前記配置手段を定位置に機械的にロックするステップと、
前記アンビルと位置合わせされた形成ラムを用意するステップであって、前記形成ラムが、それに取り付けられた形成ダイを有し、前記形成ダイが、前記構成要素をそれに装着するように構成されているステップと、
前記形成ダイを前記固定アンビルに向かって進行させ、それによって、前記パネル部材の前記表面が、前記予め決められた正味参照位置に正確に配置されるように、かつ前記構成要素が前記表面にクリンチされるように、前記形成ダイと前記固定アンビルの間で前記パネル部材を再形成するために、前記形成ラムをプログラム可能に平行移動させるステップとを含む方法。
【請求項３０】
前記機械的にロックするステップが、
複数の内蔵型ピストン・モジュールの直列配置を前記配置手段の少なくとも一部分に装着するステップと、
前記配置手段を作動するために前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの前記直列配置に流体圧力を付加するステップとを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項１】
予め決められた正味基準位置に正確に配置され、前記表面に構成要素を取り付けるように構成された表面を確立するために車体部材を再形成するためのプログラム可能な装置であって、前記プログラム可能な手段が、
アンビルと、
前記車体部材に対する前記予め決められた正味基準位置への前記アンビルの選択的な動きのためのプログラム可能な手段と、
前記車体部材を係合するための手段と、
前記車体部材と係合させるための前記手段をロックし、維持するための手段と、
前記アンビルと位置合わせされ形成ラムであって、前記形成ラムがそれに取り付けられたバッド形成ダイを有し、前記パッド形成ダイが、前記構成要素をそれに装着するように構成されている形成ラムと、
その平行移動を行うために前記形成ラムに接続され、それによって前記形成ラムの前記平行移動が、前記事前に決められた正味基準位置に正確に配置された前記表面を形成し、前記構成要素を前記表面にクリンチするために前記パッド形成ダイと前記アンビルの間で前記車体部材を再形成する、回転運動を直進運動に変換するための駆動手段と
を備える装置。
【請求項２】
前記形成ラムをプログラム可能に作動するための手段をさらに備え、前記プログラム可能な作動手段が、
前記駆動手段と係合された、回転運動を直進運動に変換するためのサーボ・モータと、
回転運動を直進運動に変換するために、前記駆動手段のストローク長さをプログラミングするための手段と、
前記ストロークの行程にわたって変化させるために形成ラム速度、加速度をプログラミングするための手段とを備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項３】
ロックし、維持するための前記手段が、
内部ロッキング機構を有する作業支援部と、
前記作業支援部の前記内部ロッキング機構を空気圧で作動し、維持するための手段とを備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項４】
前記空気圧で作動し、維持するための前記手段が、
縦に配置された複数の内蔵型ピストン・モジュールを備え、
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの少なくとも１つが、
中に空隙を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記空隙内に装着され、従動面と駆動面を有するピストンとを備え、前記ピストンが、前記ピストンの駆動面が、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のピストンと当接するように、進行した方向で前記ピストンを駆動するために前記従動面に対する流体圧力を受けるように構成されている請求項３に記載のプログラム可能な装置。
【請求項５】
作業支援器機に固定されるように構成された第１の表面を有し、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールをそれに装着するように構成された第２の表面をさらに有するアダプタ・モジュールをさらに備える請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項６】
前記アダプタ・モジュールの反対側に配置されたリテーナ・モジュールをさらに備え、それにより前記複数の内臓式ピストン・モジュールが、前記リテーナとアダプタ・モジュールの間に配置され、前記リテーナ・モジュールが、前記複数の内蔵型のピストン・モジュールへ流体を連絡するためにそれを通る通路を有する請求項５に記載のプログラム可能な装置。
【請求項７】
前記ピストンの前記従動面に流体を連絡するために前記ピストンを通って中央に配置されたシャフトをさらに備える請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項８】
前記シャフトが、通し孔と、前記シャフトを通ってそこから出て前記ピストンの前記従動面と連絡するために前記通し孔と連絡している少なくとも１つの半径方向の孔とを備える請求項７に記載のプログラム可能な装置。
【請求項９】
前記シャフトが、小さい直径の部分をさらに備える請求項８に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１０】
前記シャフトの前記小さい直径の部分にねじが切られたナットをさらに備える請求項９に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１１】
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールが、少なくとも１つのハウジングを備え、前記少なくとも１つのハウジングが、
第１の表面と、
前記第１の表面に対向する第２の表面と、
前記第１の表面と第２の表面の間の空隙と、
前記第１の表面から軸方向に延びる環状の突起と、
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のハウジングからの別の環状の突起を受けるための前記第２の表面内の環状の溝と、
中にシールを受けるための前記第１と第２の表面の少なくとも１つの中の第２の環状の溝とを備える請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１２】
前記ピストンが、排気チャンバが前記ピストンと前記ハウジングの間に長手方向に形成されるように長手方向に前記ハウジング内にスライド自在に配置されている請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１３】
前記ハウジングが、第１の表面とそれと反対側に配置された第２の表面を備え、前記ピストンの前記駆動面と隣接して配置されたハウジングの前記第１の表面がそれらの間に流体チャンバを形成する請求項４に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１４】
流体圧力が、前記ピストンを前記ハウジング内で定位置から進行位置へスライド自在に変位させるように、前記流体チャンバ内に蓄積する請求項１３に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１５】
前記アンビルが、中空部分とパッド接触面を備え、さらに前記パッド形成ダイが通し孔を備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１６】
前記車体部材と係合するための前記手段が、
通路と支持面とを備え、前記支持面が前記車体部材と係合するように構成されているフェイス・プレートと、
前記第１の車体パネルとの係合が、前記完全に伸長した位置を越え、前記パッド接触面を前記予め決められた正味基準位置と位置合わせするために必要な量だけ前記フェイス・プレートの前記支持面を引き込むように構成されている、前記アンビルに対して完全に伸長した位置で前記フェイス・プレートを引込み可能にバイアスさせるための手段とを備える請求項１に記載のプログラム可能な装置。
【請求項１７】
予め決められた正味基準位置に正確に配置され、構成要素を表面に取り付けるように構成された前記表面を達成するために車体部材を再形成するための装置であって、
中空の部分とパッド接触面を有する固定アンビルと、
前記固定アンビルをプログラム可能に移動させるための手段であって、前記予め決められた正味基準位置に前記固定アンビルを配置するように構成されている手段と、
前記車体部材と係合するように構成された支持面を有し、前記固定アンビルが配置される通路をさらに有するフェイス・プレートと、
完全に伸長した位置の前記フェイス・プレートを前記固定アンビルに対して引込み可能にバイアスさせ、それによって前記第１の車体パネルとの係合が、前記完全に伸長された位置を越え、前記フェイス・プレートの前記支持面を、前記予め決められた正味基準位置に前記パッド接触面を配置するのに必要な量だけ引き込まれた位置に引き込むように構成される手段と、
前記支持面が前記車体部材の前記表面と接触したままであるように前記フェイス・プレートを前記引き込まれた位置に空気圧でロックし、維持するための手段と、
前記アンビルと位置合わせされた形成ラムであって、前記形成ラムがそれに取り付けられた形成ダイを有し、前記形成ダイが通し孔を有し、前記形成ダイが、前記構成要素をそれに取り付けるように構成されている、形成ラムと、
前記形成ダイを前記固定アンビルに向かって進行させ、それによって、前記第１の部材の再形成された部分の前記外側面が前記予め決められた正味基準位置に正確に配置されるように前記形成ダイと前記固定アンビルの間で前記車体部材を再形成するために、前記形成ラムをプログラム可能に平行移動させるための手段とを備える装置。
【請求項１８】
前記フェイス・プレートを空気圧でロックし、維持するための前記手段が、
内部ロッキング機構を有する作業支援部と、
前記作業支援部の前記内部ロッキング機構を係合および維持するように構成された力付加器機とを備える請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記力付加器機が、
互いに直接当接されている複数の内蔵型ピストン・モジュールを備え、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの少なくとも１つが、
第１の表面と、
前記第１の表面に対向する第２の表面と、
前記第１の表面と第２の表面の間の空隙と、
前記第１の表面から軸方向に延びる環状の突起と、
前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のハウジングから別の環状の突起を受けるための前記第２の表面内の環状の溝と、
中にシールを受けるための前記第１と第２の表面内の少なくとも１つの中の第２の環状の溝とを
備えるハウジングと、
従動面と、
前記従動面にほぼ対向する駆動面とを備え、前記駆動面が、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの別のピストンと直接当接している、前記ハウジングの前記空隙内に配置されたピストンとを備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
作業支援器機に固定されるように構成された第１の表面を有し、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールをそれに装着するように構成された第２の表面をさらに有するアダプタ・モジュールをさらに備える請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記アダプタ・モジュールの反対側に配置されたリテーナ・モジュールをさらに備え、それにより前記複数の内蔵型ピストン・モジュールが、前記リテーナとアダプタ・モジュールの間に配置され、前記リテーナ・モジュールが、前記複数の内蔵型ピストン・モジュールに流体を連絡するためにそれを通る通路を有する請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ピストンの前記従動面に流体を連絡するために前記ピストンを通って中央に配置されたシャフトをさらに備える請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記シャフトが、通し孔と、前記シャフトを通り、前記シャフトから前記ピストンの前記従動面へ流体を連絡するために前記通し孔と連絡している少なくとも１つの半径方向の孔とを備える請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記シャフトが、小さい直径部分をさらに備える請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記シャフトの前記小さい直径部分が、ねじが切られたナットをさらに備える請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記ピストンが、排気チャンバが、前記ピストンと前記ハウジングの間に長手方向に形成されるように長手方向に前記ハウジング内にスライド自在に配置されている請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記ピストンの前記駆動面および隣接して配置されたハウジングの前記第１の表面が、それらの間に流体チャンバを形成している請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
流体圧力が、定位置から進行位置へ前記ハウジング内の前記ピストンをスライド自在に配置するように前記流体チャンバ内に蓄積する請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
予め決められた正味参照位置に正確に配置された表面を確立し、構成要素を前記表面に取り付けるためにパネル部材を再形成する方法であって、
固定アンビルを有する正味配置装置を用意するステップと、
前記固定アンビルが、前記予め決められた正味参照位置に位置合わせされるように、前記正味配置装置を移動させて前記パネル部材と係合させるステップと、
配置手段を使用して前記パネル部材を前記予め決められた正味参照位置に対して配置するステップと、
前記配置手段を定位置に機械的にロックするステップと、
前記アンビルと位置合わせされた形成ラムを用意するステップであって、前記形成ラムが、それに取り付けられた形成ダイを有し、前記形成ダイが、前記構成要素をそれに装着するように構成されているステップと、
前記形成ダイを前記固定アンビルに向かって進行させ、それによって、前記パネル部材の前記表面が、前記予め決められた正味参照位置に正確に配置されるように、かつ前記構成要素が前記表面にクリンチされるように、前記形成ダイと前記固定アンビルの間で前記パネル部材を再形成するために、前記形成ラムをプログラム可能に平行移動させるステップとを含む方法。
【請求項３０】
前記機械的にロックするステップが、
複数の内蔵型ピストン・モジュールの直列配置を前記配置手段の少なくとも一部分に装着するステップと、
前記配置手段を作動するために前記複数の内蔵型ピストン・モジュールの前記直列配置に流体圧力を付加するステップとを含む請求項２９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図６ｅ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８ａ】
【図１８ｂ】
【図１８ｃ】
【図１８ｄ】
【図１８ｅ】
【図１８ｆ】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３ａ】
【図２３ｂ】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図６ｅ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８ａ】
【図１８ｂ】
【図１８ｃ】
【図１８ｄ】
【図１８ｅ】
【図１８ｆ】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３ａ】
【図２３ｂ】
【図２４】
【公表番号】特表２００７−５１３７６８（Ｐ２００７−５１３７６８Ａ）
【公表日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２３４２０（Ｐ２００６−５２３４２０）
【出願日】平成１６年８月１３日（２００４．８．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２６４１６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１６６９４
【国際公開日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（５０６０５１７０６）
【出願人】（５０６０５１７１７）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１３日（２００４．８．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２６４１６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１６６９４
【国際公開日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（５０６０５１７０６）
【出願人】（５０６０５１７１７）
【Ｆターム（参考）】
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