JP2004034190A

JP2004034190A - Pallet carrying mechanism

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Publication number: JP2004034190A
Application number: JP2002191740A
Authority: JP
Inventors: Sumio Kawai; 河合　澄雄; Mikio Kondo; 近藤　幹雄
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-01
Also published as: JP3882113B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pallet carrying mechanism capable of carrying a pallet at a large stroke and high speed without requiring a large space in spite of a relatively simple mechanism. <P>SOLUTION: This pallet carrying mechanism is provided with a first revolution lever 35 capable of revolution around a revolution center axis at one end, an eccentric shaft 37 eccentric to the revolution center axis movable around the axis, a second revolution lever 38 rotatably supported by the eccentric shaft 37 at one end, and a third revolution lever 39 rotatably supported by the other ends of the first lever 35 and the second lever 38 at two positions at one end, and engaged with a pallet P1 at the other end. When the pallet P1 is carried from a first range to a second range, the pallet P1 is first carried to a position where the pallet P1 does not interfere with the first and the second levers 35 and 38 by the revolution of the third lever 39 by the second lever 38 by the movement of the eccentric shaft 37, and the first lever 35 is then revolved, so that the pallet P1 is carried to the second range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、２つの領域の間でパレットを移送するパレット移送機構、たとえば、立型マシニングセンタなどの自動パレット交換装置（ＡＰＣ）において加工領域と段取り領域との間でパレットを移送する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
立型マシニングセンタにおける直線移動方式の自動パレット交換装置において、段取り領域であるＡＰＣ本体側に並置した複数のパレットを加工領域である本機側クランプテーブルに対して搬出、搬入するパレット移送機構として、従来、油圧シリンダ、チェーンと回転モータ、ボールねじ、１本の旋回レバー、旋回レバーとラック・ピニオンなどを使用したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの中で、機構が簡単で交換速度を比較的速くできる方式は、１本旋回レバー方式である。
【０００４】
しかし、この１本旋回レバー方式では、旋回レバーの長さはパレット幅によって制限され、搬出入ストロークの長いパレット移送には向かないという欠点がある。
【０００５】
また、１本旋回レバー方式では、パレット移送時に旋回レバーとパレットの干渉を避けるために、Ｃ形の旋回レバーを用いたり、旋回レバーの旋回中心をパレットから遠ざける必要があり、また、搬出入ストロークを充分とるためには、長い旋回レバーを必要とし、パレットの回りに大きなスペースを必要とする。
【０００６】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、比較的簡単な機構で、大ストローク、高速のパレット移送ができ、大きなスペースを必要としないパレット移送機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によるパレット移送機構は、第１の領域と第２の領域との間でパレットを移送する機構であって、一端部の旋回中心軸を中心に旋回可能な第１の旋回レバーと、旋回中心軸に対して偏心しかつ旋回中心軸を中心に移動しうる偏心軸と、一端部が偏心軸に回転可能に支持された第２の旋回レバーと、一端部の２箇所において第１の旋回レバーの他端部および第２の旋回レバーの他端部にそれぞれ回転可能に支持されかつ他端部がパレットに係合される第３の旋回レバーとを備えており、パレットを第１の領域から第２の領域に移送するときに、まず、偏心軸の移動により第２の旋回レバーを介して第３の旋回レバーが旋回することで第１および第２の旋回レバーとパレットが干渉しない位置までパレットを移送し、次に、第１の旋回レバーが旋回することでパレットを第２の領域まで移送するようになっていることを特徴とするものである。
【０００８】
第３の旋回レバーの他端部は、パレットに対して、パレットの移送方向と交差する方向たとえば直交する方向に移動しうるように係合される。たとえば、第３の旋回レバーの他端部にローラ状のカムフォロアが回転自在に設けられ、パレットに形成されたみぞにカムフォロアが移動可能に係合される。
【０００９】
この発明のパレット移送機構によれば、３つの旋回レバーと偏心軸とから構成されるリンク機構によりパレットを移送するので、比較的簡単な機構で、大きなスペースを必要とせず、大ストローク、高速のパレット移送ができる。
【００１０】
たとえば、第１の旋回レバーの長さと第２の旋回レバーの長さがほぼ等しく、第１の旋回レバーの旋回中心軸に対する偏心軸の偏心距離と第３の旋回レバーにおける第１および第２の旋回レバーとの接続中心軸間距離がほぼ等しく、パレットを第１の領域から第２の領域に移送するときに、最初に偏心軸が移動した後に第１の旋回レバーが所定量旋回した後は、第１の旋回レバーの旋回中心軸、偏心軸ならびに第３の旋回レバーにおける第１および第２の旋回レバーとの接続中心軸が略平行四辺形の頂点に位置し、第３の旋回レバーがほぼ平行移動するようになっている。
【００１１】
このようにすれば、３つのリンクと偏心軸により平行リンクが構成されるため、大ストロークのパレット移送ができる。
【００１２】
また、たとえば、第１の旋回レバーの一端部が旋回中心軸を中心に回転する第１の回転軸に固定され、偏心軸が第１の回転軸と同軸で第１の回転軸と独立して回転しうる第２の回転軸に一端部が固定された偏心レバーの他端部に設けられており、第１の回転軸と第２の回転軸が個別の駆動手段により所定の順序で回転されるようになっている。
【００１３】
このようにすれば、駆動部分が回転軸だけであるため、切粉によるトラブルが発生するおそれが少ない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、立型マシニングセンタにおける自動パレット交換装置（ＡＰＣ）のパレット移送機構の部分を示す一部切り欠き斜視図、図２は同機構の一部切り欠き側面図、図３は図２の一部を拡大して示した一部切り欠き側面図、図４はパレット移送機構の平面図である。また、図５および図６は、図４と異なる状態を示すパレット移送機構の平面図である。以下の説明において、図４の左右を左右とし、同図の下側を前、上側を後とする。そうすると、図２の左側が前、右側が後であり、図２の紙面裏側が左、紙面表側が右である。また、回転方向は上から見た状態についていうものとする。
【００１６】
図４において、左側が本機側の加工領域、右側がＡＰＣ本体（１）側の段取り領域となっている。
【００１７】
図４には、２つのパレット（Ｐ１）（Ｐ２）が示されている。パレットは符号（Ｐ）で総称し、区別するときは、（Ｐ１）を第１パレット、（Ｐ２）を第２パレットと呼ぶ。
【００１８】
このＡＰＣで取り扱われるパレット（Ｐ）は、左右方向に長い厚板状をなし、平坦なパレット（Ｐ）の下面には、その左右方向全長にわたって、クランプ用みぞ（２）が形成されている。このみぞ（２）の横断面はＴ形をなし、その前後両縁に、前側および後側に凹んだ凹所（２ａ）が形成されている。パレット（Ｐ）の左端面の上部に、前後方向に長い角柱状の係合部材（３）が固定され、係合部材（３）の下面に、その前後方向全長にわたって、係合用角みぞ（４）が形成されている。
【００１９】
本機側の加工領域には、前後方向にのびる左右１対のレール（１０）が設けられ、その上をクランプテーブル（１１）が前後方向に移動させられるようになっている。
【００２０】
クランプテーブル（１１）の上面には、パレット着座面（１２）およびパレット位置決めピン（図示略）が設けられ、クランプテーブル（１１）の中央部には、パレットクランプ装置（１４）が設けられている。クランプ装置（１４）は、テーブル（１１）の中央部に上向きに設けられたクランプ用油圧シリンダ（１５）と、シリンダ（１５）のピストンロッド（１５ａ）の上端に中央部が固定されて左右方向に水平にのびるクランプ板（１６）とを備えている。クランプ板（１６）の前後両端面には、前後方向の水平軸を中心に自由に回転する複数のローラ（１７）が左右方向に所定間隔をおいて設けられている。これらのローラ（１７）の上部は、クランプ板（１６）の上面より少し上方に位置している。シリンダ（１５）のピストンロッド（１５ａ）が進出・退入することにより、クランプ板（１６）が、上端のアンクランプ位置とそれより下方のクランプ位置との間を昇降させられる。
【００２１】
クランプテーブル（１１）の右側面に、右側に突出した前後１対の垂直板状の中間レール（１８）が設けられている。前側の中間レール（１８）の前面上部および後側の中間レール（１８）の後面上部に、前後方向の水平軸を中心に自由に回転する複数のローラ（１９）が左右方向に所定間隔をおいて設けられている。これらのローラ（１９）の上部は、中間レール（１８）の上端より少し上方に位置しており、ローラ（１９）の前後方向の位置および高さは、アンクランプ位置にあるクランプ板（１６）のローラ（１７）のそれとほぼ同じである。
【００２２】
ＡＰＣ本体（１）の上面には、２つの待機台（Ａ１）（Ａ２）が前後方向に所定間隔をおいて設けられている。待機台は符号（Ａ）で総称し、区別するときは、前側のものを第１待機台（Ａ１）、後側のものを第２待機台（Ａ２）と呼ぶ。
【００２３】
各待機台（Ａ）は、ＡＰＣ本体（１）の上面に固定されて左右方向にのびる前後１対の待機レール（２０）を備えている。前側の待機レール（２０）の前面上部および後側の待機レール（２０）の後面上部に、前後方向の水平軸を中心に自由に回転する複数のローラ（２１）が左右方向に所定間隔をおいて設けられている。これらのローラ（２１）の上部は、待機レール（２０）の上端より少し上方に位置している。各待機台（Ａ）におけるローラ（２１）の前後間隔および高さは、中間レール（１８）のローラ（１９）のそれとほぼ同じである。
【００２４】
クランプテーブル（１１）の後面に設けられたブラケット（２２）に垂直な支持円筒（２３）が固定され、支持円筒（２３）の内側に、第１回転軸（２４）と第２回転軸（２５）が旋回中心軸（Ｃ）上に同軸状にかつ独立して回転しうるように支持されている。第２回転軸（２５）は中空状をなし、支持円筒（２３）の内側に軸受（２６）（２７）を介して支持されている。第１回転軸（２４）は、第２回転軸（２５）の内側に軸受（２８）（２９）を介して支持されている。第２回転軸（２５）は支持円筒（２３）から上下に突出し、第１回転軸（２４）は第２回転軸（２５）から上下に突出している。
【００２５】
クランプテーブル（１１）の後面には、また、後方に長くのびたブラケット（３０）が設けられており、このブラケット（３０）の後部に、駆動手段を構成する上下２つの油圧シリンダ（３１）（３２）の基端部が垂直軸を中心に回動しうるように取り付けられている。下側の第１の油圧シリンダ（３１）は比較的大ストロークで、そのピストンロッド（３１ａ）の先端部が、第１回転軸（２４）の下端部に一体状に設けられたアーム（３３）の先端部に回動自在に取り付けられている。上側の第２の油圧シリンダ（３２）は比較的小ストロークで、そのピストンロッド（３２ａ）の先端部が、第２回転軸（２５）の下端部に一体状に設けられたアーム（３４）の先端部に回動自在に取り付けられている。第１のシリンダ（３１）のピストンロッド（３１ａ）が進退することにより、第１回転軸（２４）が所定角度（この例では約１４５度）回転する。また、第２のシリンダ（３２）のピストンロッド（３２ａ）が進退することにより、第２回転軸（２５）が所定角度（この例では約５６度）回転する。
【００２６】
第１回転軸（２４）の上端部に第１旋回レバー（３５）の基端部が固定されている。第２回転軸（２５）の上端部に一体状に設けられた偏心レバー（３６）の先端部に、中心軸（Ｃ）に対して所定量偏心した偏心軸（３７）が固定され、偏心軸（３７）に、第２旋回レバー（３８）の基端部が回転自在に取り付けられている。第１レバー（３５）の先端部は、第３旋回レバー（３９）の基端寄りの部分に第１ピン（４０）を介して回転自在に取り付けられている。第２レバー（３８）の先端部は、第３旋回レバー（３９）に基端部に第２ピン（４１）を介して回転自在に取り付けられている。第３レバー（３９）の先端部上面に、パレット（Ｐ）の角みぞ（４）に係合するローラ状のカムフォロア（４２）が垂直軸を中心に自由に回転するように取り付けられている。回転軸（２４）（２５）と第１ピン（４０）の軸間距離と、偏心軸（３７）と第２ピン（４１）の軸間距離とは、互いにほぼ等しい。また、回転軸（２４）（２５）と偏心軸（３７）の軸間距離と、２つのピン（４０）（４１）の軸間距離とは、互いにほぼ等しい。
【００２７】
図１、図２および図４は、第１パレット（Ｐ１）がクランプ装置（１４）のクランプ板（１６）に支持され、第２パレット（Ｐ２）がＡＰＣ本体（１）の第２待機台（Ａ２）に支持されている状態を示している。クランプ装置（１４）はアンクランプ状態であり、クランプ板（１６）がパレット（Ｐ１）のクランプ用みぞ（２）にはまって、前後のローラ（１７）がみぞ（２）の前後の凹所（２ａ）にはまり合い、凹所（２ａ）の上面がローラ（１７）の上にのっている。第２待機台（Ａ２）のローラ（２１）が、第２パレット（Ｐ２）のクランプ用みぞ（２）の前後の凹所（２ａ）にはまり合い、凹所（２ａ）の上面がローラ（２１）の上にのっている。
【００２８】
クランプ装置（１４）によってパレット（Ｐ１）をクランプするには、シリンダ（１５）のピストンロッド（１５ａ）を退入させて、クランプ板（１６）を下降させる。クランプ板（１６）が下降すると、パレット（Ｐ１）も下降し、その下面が着座面（１２）の上にのる。そして、クランプ板（１６）がさらに下降することにより、クランプ板（１６）の前後両縁部がみぞ（２）の前後の凹所（２ａ）の下壁を下向きに押して、着座面（１２）との間にクランプする。
【００２９】
次に、主に図４〜図６を参照して、第１パレット（Ｐ１）を本機側のクランプ装置（１４）からＡＰＣ本体（１）の第１待機台（Ａ１）上に搬出し、第２パレット（Ｐ２）をＡＰＣ本体（１）の第２待機台（Ａ２）から本機側のクランプ装置（１４）上に搬入するときの動作について説明する。
【００３０】
第１パレット（Ｐ１）の搬出に先立ち、まず、クランプテーブル（１１）を第１待機台（Ａ１）の左側に停止させ、クランプ装置（１４）をアンクランプ状態にする。図１、図２および図４はその状態を示している。このとき、第１シリンダ（３１）のピストンロッド（３１ａ）は進出状態、第２シリンダ（３２）のピストンロッド（３２ａ）は退入状態にあり、第１レバー（３５）と第２レバー（３７）は互いに交差した状態で左側にのびている。また、第３レバー（３９）は前方にのび、カムフォロア（４２）はパレット（Ｐ１）の角みぞ（４）の前端寄りの部分に係合している。
【００３１】
このような状態で、第２シリンダ（３２）のピストンロッド（３２ａ）を進出させて、第２回転軸（２５）を時計方向に回転させる。これにより、図５に示すように、偏心レバー（３６）が時計方向に旋回して、偏心軸（３７）が後方かつ左方に移動するため、第３レバー（３９）が第１ピン（４０）を中心に反時計方向に旋回し、カムフォロア（４２）が最初の位置より後方かつ右方に移動する。このため、パレット（Ｐ１）がローラ（１７）に支持された状態で右方に移動し、その右側部分が中間レール（１８）に移り、ローラ（１９）がみぞ（２）の凹所（２ａ）にはまって、パレット（Ｐ１）を支持する。そして、パレット（Ｐ１）は、第１および第２レバー（３５）（３８）と干渉しない位置まで移動する。
【００３２】
次に、第２シリンダ（３２）のピストンロッド（３２ａ）を停止させた状態で、第１シリンダ（３１）のピストンロッド（３１ａ）を退入させて、第１回転軸（２４）を反時計方向に回転させる。これにより、第１レバー（３５）が回転軸（２４）を中心に反時計方向に旋回し、それによって第１ピン（４０）が前方かつ右方に移動した後に後方かつ右方に移動するため、これにつれて、第２ピン（４１）も同方向に移動し、第２レバー（３８）が偏心軸（３７）を中心に反時計方向に旋回する。このため、第３レバー（３９）が右方に移動しながら、反時計方向に旋回し、カムフォロア（４２）が後方かつ右方に移動した後に前方かつ右方に移動する。そして、第１レバー（３５）がある程度旋回した時点で、４つのレバー（３５）（３６）（３８）（３９）が略平行四辺形の平行リンク機構を形成し、第１および第２レバー（３５）（３８）がさらに反時計方向に旋回することにより、第３レバー（３９）がさらに右方にほぼ平行移動し、カムフォロア（４２）が右方に大きく移動する。そして、ピストンロッド（３１ａ）が停止したときには、図６に示すように、パレット（Ｐ１）は中間レール（１８）から第１待機台（Ａ１）に移り、ローラ（２１）がみぞ（２）の凹所（２ａ）にはまって、パレット（Ｐ１）を支持する。このとき、第１および第２レバー（３５）（３８）は右側にのび、第３レバー（３９）は第１および第２レバー（３５）（３８）の先端部からさらに右側にのびており、カムフォロア（４２）はパレット（Ｐ１）の角みぞ（４）の後端寄りの部分に係合している。
【００３３】
上記のように第１パレット（Ｐ１）が第１待機台（Ａ１）に搬出されると、第２パレット（Ｐ２）を搬入するために、クランプテーブル（１１）が２つの待機台（Ａ）の前後間隔分後方に移動される。これにより、カムフォロア（４２）が第１パレット（Ｐ１）の角みぞ（３）から後方に外れ、第２パレット（Ｐ２）の角みぞ（３）に前側から係合する。そして、カムフォロア（４２）が第２パレット（Ｐ２）の角みぞ（３）の後端寄りの部分に移動した位置でクランプテーブル（１１）が停止する。
【００３４】
次に、上記の搬入時とは逆に、まず、第１シリンダ（３１）のピストンロッド（３１ａ）を進出させて、第１回転軸（２４）を時計方向に回転させる。これにより、図６と同様の状態から、第１レバー（３５）が第１回転軸（２４）を中心に時計方向に旋回し、それによって第１ピン（４０）が前方かつ左方に移動した後に後方かつ左方に移動するため、これにつれて、第２ピン（４１）も同方向に移動し、第２レバー（３８）が偏心軸（３７）を中心に時計方向に旋回する。このため、第３レバー（３９）が左方にほぼ平行移動した後に左方に移動しながら時計方向に旋回し、カムフォロア（４２）が前方かつ左方に移動する。これにより、パレット（Ｐ２）が左方に移動し、図５と同様に、パレット（Ｐ２）が第２待機台（Ａ２）から中間レール（１８）およびクランプ板（１６）に移り、ローラ（１９）（１７）がパレット（Ｐ２）のみぞ（２）の凹所（２ａ）にはまって、パレット（Ｐ２）を支持する。
【００３５】
次に、第１シリンダ（３１）のピストンロッド（３１ａ）を停止させた状態で、第２シリンダ（３２）のピストンロッド（３２ａ）を退入させて、第２回転軸（２５）を反時計方向に回転させる。これにより、偏心レバー（３６）が第２回転軸（２５）を中心に反時計方向に旋回し、偏心軸（３７）が前方かつ右方に移動するため、第３レバー（３９）が第１ピン（４０）を中心に時計方向に旋回する。その結果、カムフォロア（４２）が前方かつ左方に移動し、図４と同様に、パレット（Ｐ２）が中間レール（１８）からクランプ板（１６）に移り、ローラ（１７）によって支持される。
【００３６】
上記のように第２のパレット（Ｐ２）が本機側に搬入されたならば、クランプ装置（１４）によってこれをクランプし、パレット（Ｐ２）上のワーク（図示略）に対して加工が行なわれる。第２のパレット（Ｐ２）上のワークの加工中に、第１待機台（Ａ１）上の第１のパレット（Ｐ１）に対して、段取り替えが行なわれる。
【００３７】
上記の加工および段取り替えが終了すると、上記と同様に、第２のパレット（Ｐ２）が本機側から第２の待機台（Ａ２）上に搬出された後に、第１のパレット（Ｐ１）が第１の待機台（Ａ１）から本機側に搬入され、クランプ装置（１４）によってクランプされる。そして、第１のパレット（Ｐ１）上のワーク（図示略）に対して加工が行なわれ、その間に、第２の待機台（Ａ２）上の第２のパレット（Ｐ２）に対して段取り替えが行なわれる。
【００３８】
上記の加工および段取り替えが終了した後の動作は、上記と同様である。
【００３９】
ＡＰＣおよびそのパレット移送機構の各部の構成は、たとえば、２つの油圧シリンダ（３１）（３２）に代えて、旋回シリンダを用いたり、あるいはモータによりカムを駆動するなど、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の実施形態を示す立型マシニングセンタにおける自動工具交換装置のパレット移送機構の部分の一部切り欠き斜視図である。
【図２】図２は、図１の一部切り欠き右側面図である。
【図３】図３は、図２の一部を拡大して示す一部切り欠き右側面図である。
【図４】図４は、パレット搬出開始時のパレット移送機構の平面図である。
【図５】図５は、パレット搬出中のパレット移送機構の平面図である。
【図６】図６は、パレット搬出終了時のパレット移送機構の平面図である。
【符号の説明】
（１）　　　　　　　　ＡＰＣ本体
（３１）　　　　　　　第１の油圧シリンダ
（３２）　　　　　　　第２の油圧シリンダ
（３５）　　　　　　　第１旋回レバー
（３６）　　　　　　　偏心レバー
（３７）　　　　　　　偏心軸
（３８）　　　　　　　第２旋回レバー
（３９）　　　　　　　第３旋回レバー
（４０）　　　　　　　第１ピン
（４１）　　　　　　　第２ピン
（Ｐ１）（Ｐ２）　　　　　パレット
（Ｃ）　　　　　　　　旋回中心軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pallet transfer mechanism for transferring a pallet between two areas, for example, a mechanism for transferring a pallet between a processing area and a setup area in an automatic pallet changer (APC) such as a vertical machining center.
[0002]
[Prior art]
In an automatic pallet changer of a linear movement type in a vertical machining center, a conventional pallet transfer mechanism that unloads and loads a plurality of pallets arranged side by side on the APC body side, which is the setup area, to and from the clamp table on the machine side, which is the processing area. , A hydraulic cylinder, a chain and a rotary motor, a ball screw, a single turning lever, a turning lever and a rack and pinion, and the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Among these, a single pivot lever type is a system in which the mechanism is simple and the exchange speed can be relatively high.
[0004]
However, this single-lever lever method has a drawback that the length of the rotation lever is limited by the pallet width and is not suitable for pallet transfer with a long carry-in / out stroke.
[0005]
In addition, in the single swing lever system, it is necessary to use a C-shaped swing lever or to move the swing center of the swing lever away from the pallet in order to avoid interference between the swing lever and the pallet when transferring the pallet. Requires a long pivot lever and a large space around the pallet.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a pallet transfer mechanism which can transfer a pallet at a high speed and a large stroke with a relatively simple mechanism and does not require a large space.
[0007]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
A pallet transfer mechanism according to the present invention is a mechanism for transferring a pallet between a first area and a second area, and includes a first swivel lever capable of swiveling around a swivel center axis at one end, and a swivel mechanism. An eccentric shaft that is eccentric with respect to the central axis and that can move about the pivot center axis, a second pivot lever whose one end is rotatably supported by the eccentric shaft, and a first pivot at two positions of one end A third pivoting lever rotatably supported at the other end of the lever and the other end of the second pivoting lever, and the other end of which is engaged with the pallet. When the pallet is transferred from the pallet to the second area, first, the eccentric shaft is moved to move the third swivel lever via the second swivel lever so that the first and second swivel levers do not interfere with the pallet. Transfer the pallet to the It is characterized in that the chromatography is adapted to transfer the pallet by turning to the second region.
[0008]
The other end of the third turning lever is engaged with the pallet so as to be able to move in a direction intersecting the pallet transfer direction, for example, in a direction orthogonal to the pallet transfer direction. For example, a roller-shaped cam follower is rotatably provided at the other end of the third turning lever, and the cam follower is movably engaged with a groove formed on the pallet.
[0009]
According to the pallet transfer mechanism of the present invention, the pallet is transferred by the link mechanism composed of the three turning levers and the eccentric shaft. Therefore, the pallet transfer mechanism is relatively simple, does not require a large space, has a large stroke, and has a high speed. Pallet transfer is possible.
[0010]
For example, the length of the first turning lever is substantially equal to the length of the second turning lever, and the eccentric distance of the eccentric axis with respect to the turning center axis of the first turning lever, and the first and second turning levers of the third turning lever. When the pallet is connected from the first area to the second area when the distance between the connection center axes with the swing lever is substantially equal, after the first swing lever is swiveled a predetermined amount after the eccentric shaft is first moved, The pivot axis of the first pivot lever, the eccentric axis, and the central axis of connection of the third pivot lever with the first and second pivot levers are located at the vertices of a substantially parallelogram, and the third pivot lever is It moves almost in parallel.
[0011]
In this case, since a parallel link is formed by the three links and the eccentric shaft, a large-stroke pallet can be transferred.
[0012]
Also, for example, one end of the first turning lever is fixed to a first rotating shaft that rotates about a turning central axis, and the eccentric axis is coaxial with the first rotating shaft and is independent of the first rotating shaft. The other end of an eccentric lever having one end fixed to a rotatable second rotation shaft is provided, and the first rotation shaft and the second rotation shaft are rotated in a predetermined order by separate driving means. It has become so.
[0013]
In this case, since the driving portion is only the rotating shaft, there is little possibility that troubles due to chips may occur.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
1 is a partially cutaway perspective view showing a part of a pallet transfer mechanism of an automatic pallet changer (APC) in a vertical machining center, FIG. 2 is a partially cutaway side view of the same mechanism, and FIG. FIG. 4 is a plan view of a pallet transfer mechanism, with a partially cutaway side view showing an enlarged portion. 5 and 6 are plan views of the pallet transfer mechanism showing a state different from that of FIG. In the following description, the left and right of FIG. 4 are referred to as left and right, the lower side of FIG. Then, the left side of FIG. 2 is the front and the right side is the rear, and the back side of the paper of FIG. 2 is the left, and the front side of the paper is the right. The rotation direction refers to a state viewed from above.
[0016]
In FIG. 4, the left side is a machining area on the machine side, and the right side is a setup area on the APC body (1) side.
[0017]
FIG. 4 shows two pallets (P1) and (P2). Pallets are collectively referred to by a symbol (P), and (P1) is referred to as a first pallet and (P2) is referred to as a second pallet when distinguishing.
[0018]
The pallet (P) handled by the APC has a long plate shape in the left-right direction, and a clamping groove (2) is formed on the lower surface of the flat pallet (P) over the entire length in the left-right direction. The groove (2) has a T-shaped cross section, and has recesses (2a) recessed on the front and rear sides at both front and rear edges. A rectangular pillar-shaped engaging member (3) is fixed to the upper part of the left end face of the pallet (P) in the front-rear direction, and the engaging groove (4) is provided on the lower surface of the engaging member (3) over the entire length in the front-rear direction. ) Is formed.
[0019]
A pair of left and right rails (10) extending in the front-rear direction is provided in the processing area on the machine side, and the clamp table (11) can be moved in the front-rear direction on the rails.
[0020]
A pallet seating surface (12) and a pallet positioning pin (not shown) are provided on the upper surface of the clamp table (11), and a pallet clamp device (14) is provided in the center of the clamp table (11). . The clamping device (14) includes a clamping hydraulic cylinder (15) provided upward in the center of the table (11), and a central portion fixed to the upper end of a piston rod (15a) of the cylinder (15). And a clamp plate (16) extending horizontally. A plurality of rollers (17) that freely rotate around a horizontal axis in the front-rear direction are provided on both front and rear end surfaces of the clamp plate (16) at predetermined intervals in the left-right direction. The upper portions of these rollers (17) are located slightly above the upper surface of the clamp plate (16). As the piston rod (15a) of the cylinder (15) advances and retreats, the clamp plate (16) is moved up and down between the unclamped position at the upper end and the clamped position below the upper end.
[0021]
On the right side of the clamp table (11), a pair of front and rear vertical plate-shaped intermediate rails (18) protruding rightward are provided. A plurality of rollers (19), which freely rotate around a horizontal axis in the front-rear direction, are arranged at predetermined intervals in the left and right directions on the upper front surface of the front intermediate rail (18) and the upper rear surface of the rear intermediate rail (18). It is provided. The upper part of these rollers (19) is located slightly above the upper end of the intermediate rail (18), and the position and height of the rollers (19) in the front-rear direction and the height of the clamp plate (16) at the unclamping position are adjusted. Roller (17).
[0022]
On the upper surface of the APC body (1), two standby tables (A1) and (A2) are provided at predetermined intervals in the front-rear direction. The standby tables are collectively referred to by reference numeral (A), and when distinguished, the front one is referred to as a first standby table (A1) and the rear one is referred to as a second standby table (A2).
[0023]
Each standby table (A) includes a pair of front and rear standby rails (20) fixed to the upper surface of the APC body (1) and extending in the left-right direction. A plurality of rollers (21), which freely rotate around a horizontal axis in the front-rear direction, are arranged at predetermined intervals in the left and right directions on the upper front surface of the front standby rail (20) and the upper rear surface of the rear standby rail (20). It is provided. The upper part of these rollers (21) is located slightly above the upper end of the standby rail (20). The front-back distance and height of the roller (21) in each stand (A) are substantially the same as those of the roller (19) of the intermediate rail (18).
[0024]
A vertical support cylinder (23) is fixed to a bracket (22) provided on the rear surface of the clamp table (11), and a first rotation axis (24) and a second rotation axis (25) are provided inside the support cylinder (23). ) Are supported coaxially and independently on the pivot center axis (C). The second rotating shaft (25) has a hollow shape and is supported inside the support cylinder (23) through bearings (26) and (27). The first rotating shaft (24) is supported inside the second rotating shaft (25) via bearings (28) and (29). The second rotating shaft (25) projects vertically from the support cylinder (23), and the first rotating shaft (24) projects vertically from the second rotating shaft (25).
[0025]
A rearwardly extending bracket (30) is provided on the rear surface of the clamp table (11), and the upper and lower two hydraulic cylinders (31) (32) constituting driving means are provided at the rear of the bracket (30). ) Is attached such that the base end can rotate about a vertical axis. The lower first hydraulic cylinder (31) has a relatively large stroke, and the tip of the piston rod (31a) is provided integrally with the lower end of the first rotary shaft (24). Is rotatably attached to the tip of the. The upper second hydraulic cylinder (32) has a relatively small stroke, and the distal end of the piston rod (32a) is provided on the arm (34) integrally provided at the lower end of the second rotary shaft (25). It is rotatably attached to the tip. As the piston rod (31a) of the first cylinder (31) moves forward and backward, the first rotating shaft (24) rotates by a predetermined angle (about 145 degrees in this example). Further, when the piston rod (32a) of the second cylinder (32) moves forward and backward, the second rotating shaft (25) rotates by a predetermined angle (about 56 degrees in this example).
[0026]
The base end of the first turning lever (35) is fixed to the upper end of the first rotating shaft (24). An eccentric shaft (37) which is eccentric by a predetermined amount with respect to the center axis (C) is fixed to a tip end of an eccentric lever (36) provided integrally with the upper end of the second rotary shaft (25). At (37), the base end of the second turning lever (38) is rotatably attached. The distal end of the first lever (35) is rotatably attached to a portion near the base end of the third turning lever (39) via a first pin (40). The distal end of the second lever (38) is rotatably attached to the third pivot lever (39) at the base end via a second pin (41). A roller-shaped cam follower (42) that engages with the corner groove (4) of the pallet (P) is mounted on the upper surface of the distal end of the third lever (39) so as to freely rotate about a vertical axis. The center distance between the rotating shafts (24) and (25) and the first pin (40) and the center distance between the eccentric shaft (37) and the second pin (41) are substantially equal to each other. The center distance between the rotating shafts (24) and (25) and the eccentric shaft (37) and the center distance between the two pins (40) and (41) are substantially equal to each other.
[0027]
FIGS. 1, 2 and 4 show that the first pallet (P1) is supported by the clamp plate (16) of the clamping device (14) and the second pallet (P2) is supported by the second waiting table (A) of the APC body (1). The state supported by A2) is shown. The clamp device (14) is in an unclamped state, the clamp plate (16) fits into the clamp groove (2) of the pallet (P1), and the front and rear rollers (17) are recessed (front and rear) of the groove (2). 2a), the upper surface of the recess (2a) rests on the roller (17). The roller (21) of the second stand (A2) fits into the recess (2a) before and after the clamping groove (2) of the second pallet (P2), and the upper surface of the recess (2a) is ).
[0028]
To clamp the pallet (P1) by the clamping device (14), the piston rod (15a) of the cylinder (15) is retracted, and the clamp plate (16) is lowered. When the clamp plate (16) descends, the pallet (P1) also descends, and its lower surface rests on the seating surface (12). When the clamp plate (16) further descends, the front and rear edges of the clamp plate (16) push the lower wall of the recess (2a) in front of and behind the groove (2) downward, and the seating surface (12) Clamp between
[0029]
Next, referring mainly to FIGS. 4 to 6, the first pallet (P1) is carried out from the clamping device (14) on the main unit side to the first standby table (A1) of the APC main body (1). The operation of loading the second pallet (P2) from the second stand (A2) of the APC body (1) onto the clamping device (14) on the main unit will be described.
[0030]
Prior to unloading of the first pallet (P1), first, the clamp table (11) is stopped on the left side of the first standby table (A1), and the clamp device (14) is brought into an unclamped state. FIGS. 1, 2 and 4 show this state. At this time, the piston rod (31a) of the first cylinder (31) is in the advanced state, the piston rod (32a) of the second cylinder (32) is in the retracted state, and the first lever (35) and the second lever (37) are in the retracted state. ) Extend to the left, crossing each other. The third lever (39) extends forward, and the cam follower (42) is engaged with a portion of the pallet (P1) near the front end of the corner groove (4).
[0031]
In such a state, the piston rod (32a) of the second cylinder (32) is advanced to rotate the second rotating shaft (25) clockwise. As a result, as shown in FIG. 5, the eccentric lever (36) turns clockwise and the eccentric shaft (37) moves backward and left, so that the third lever (39) is moved to the first pin (40). ), The cam follower (42) moves rearward and rightward from the initial position. Therefore, the pallet (P1) moves to the right while being supported by the roller (17), and the right side moves to the intermediate rail (18), and the roller (19) is moved to the recess (2a) of the groove (2). ) To support the pallet (P1). Then, the pallet (P1) moves to a position where it does not interfere with the first and second levers (35) and (38).
[0032]
Next, with the piston rod (32a) of the second cylinder (32) stopped, the piston rod (31a) of the first cylinder (31) is retracted, and the first rotating shaft (24) is rotated counterclockwise. Rotate in the direction. This causes the first lever (35) to pivot counterclockwise about the rotation axis (24), thereby causing the first pin (40) to move forward and to the right, and then to move backward and to the right. Accordingly, the second pin (41) also moves in the same direction, and the second lever (38) pivots counterclockwise about the eccentric shaft (37). Therefore, the third lever (39) turns counterclockwise while moving to the right, and the cam follower (42) moves forward and to the right after moving to the rear and to the right. When the first lever (35) turns to some extent, the four levers (35), (36), (38) and (39) form a substantially parallelogram parallel link mechanism, and the first and second levers (35). When the levers 35 and 38 further rotate counterclockwise, the third lever 39 moves substantially parallel to the right, and the cam follower 42 largely moves to the right. When the piston rod (31a) stops, as shown in FIG. 6, the pallet (P1) moves from the intermediate rail (18) to the first waiting table (A1), and the roller (21) moves into the groove (2). The pallet (P1) is supported by fitting into the recess (2a). At this time, the first and second levers (35) and (38) extend to the right, and the third lever (39) extends further to the right from the distal ends of the first and second levers (35) and (38). (42) is engaged with a portion near the rear end of the corner groove (4) of the pallet (P1).
[0033]
When the first pallet (P1) is carried out to the first waiting table (A1) as described above, the clamp table (11) is moved from the two waiting tables (A) to carry in the second pallet (P2). It is moved backward by the front and rear interval. As a result, the cam follower (42) comes off from the corner groove (3) of the first pallet (P1) and engages with the corner groove (3) of the second pallet (P2) from the front side. Then, the clamp table (11) stops at a position where the cam follower (42) has moved to a portion near the rear end of the corner groove (3) of the second pallet (P2).
[0034]
Next, contrary to the above loading, first, the piston rod (31a) of the first cylinder (31) is advanced to rotate the first rotating shaft (24) clockwise. Thereby, from the state similar to FIG. 6, the first lever (35) pivots clockwise about the first rotation axis (24), whereby the first pin (40) moves forward and left. As it moves backward and leftward later, the second pin (41) also moves in the same direction, and the second lever (38) pivots clockwise about the eccentric shaft (37). Accordingly, the third lever (39) moves clockwise while moving to the left after moving substantially parallel to the left, and the cam follower (42) moves forward and to the left. As a result, the pallet (P2) moves to the left, and the pallet (P2) moves from the second standby table (A2) to the intermediate rail (18) and the clamp plate (16) as in FIG. ) (17) fits into the recess (2a) of the groove (2) of the pallet (P2) to support the pallet (P2).
[0035]
Next, with the piston rod (31a) of the first cylinder (31) stopped, the piston rod (32a) of the second cylinder (32) is retracted, and the second rotating shaft (25) is rotated counterclockwise. Rotate in the direction. Accordingly, the eccentric lever (36) pivots counterclockwise about the second rotation axis (25), and the eccentric axis (37) moves forward and rightward. It turns clockwise around the pin (40). As a result, the cam follower (42) moves forward and to the left, and the pallet (P2) moves from the intermediate rail (18) to the clamp plate (16) and is supported by the rollers (17), as in FIG.
[0036]
When the second pallet (P2) is carried into the machine side as described above, the second pallet (P2) is clamped by the clamping device (14), and the work (not shown) on the pallet (P2) is processed. It is. During the processing of the workpiece on the second pallet (P2), the setup change is performed on the first pallet (P1) on the first waiting table (A1).
[0037]
When the above-mentioned processing and setup change are completed, similarly to the above, after the second pallet (P2) is carried out from the machine side to the second waiting table (A2), the first pallet (P1) is moved. It is carried into the machine from the first stand (A1) and is clamped by the clamp device (14). Then, the work (not shown) on the first pallet (P1) is processed, and during that time, the setup change is performed on the second pallet (P2) on the second stand (A2). Done.
[0038]
The operation after the above-mentioned processing and setup change is completed is the same as above.
[0039]
The configuration of each part of the APC and its pallet transfer mechanism is limited to the one in the above embodiment, for example, using a turning cylinder or driving a cam by a motor instead of the two hydraulic cylinders (31) and (32). Instead, it can be changed as appropriate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a part of a pallet transfer mechanism of an automatic tool changer in a vertical machining center according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway right side view of FIG. 1;
FIG. 3 is a partially cutaway right side view showing a part of FIG. 2 in an enlarged manner.
FIG. 4 is a plan view of the pallet transfer mechanism at the start of pallet unloading.
FIG. 5 is a plan view of a pallet transfer mechanism during unloading of the pallet.
FIG. 6 is a plan view of the pallet transfer mechanism at the end of pallet unloading.
[Explanation of symbols]
(1) APC body (31) First hydraulic cylinder (32) Second hydraulic cylinder (35) First turning lever (36) Eccentric lever (37) Eccentric shaft (38) Second turning lever (39) Third Swivel lever (40) First pin (41) Second pin (P1) (P2) Pallet (C) Swivel center axis

Claims

A mechanism for transferring a pallet between a first area and a second area,
A first pivoting lever that can pivot around a pivoting central axis at one end, an eccentric shaft that is eccentric to the pivoting central axis and that can move around the pivoting central axis, and one end rotatable about the eccentric axis. A second pivoting lever supported, and two ends, one end, rotatably supported by the other end of the first pivoting lever and the other end of the second pivoting lever, and the other end is engaged with the pallet. A third swiveling lever that is combined with the first swiveling lever to move the pallet from the first area to the second area. The pallet is moved to a position where the pallet does not interfere with the first and second pivot levers by pivoting the lever, and then the pallet is moved to the second area by pivoting the first pivot lever. Pallet transfer characterized by becoming Structure.

The length of the first swivel lever is substantially equal to the length of the second swivel lever, the eccentric distance of the eccentric axis of the first swivel lever with respect to the swivel center axis, and the first and second swivel levers of the third swivel lever When the pallet is transported from the first region to the second region, the first pivot lever pivots a predetermined amount after the eccentric shaft first moves, and the pallet is moved to the second position. The pivot center axis, the eccentric axis of the first pivot lever, and the connection central axis of the third pivot lever with the first and second pivot levers are located at the apexes of substantially parallelograms, and the third pivot lever is substantially parallel. The pallet transfer mechanism according to claim 1, wherein the pallet transfer mechanism is configured to move.

One end of the first turning lever is fixed to a first rotating shaft that rotates about a turning central axis, and an eccentric shaft is coaxial with the first rotating shaft and can rotate independently of the first rotating shaft. The other end of the eccentric lever, one end of which is fixed to the second rotation shaft, is provided so that the first rotation shaft and the second rotation shaft are rotated in a predetermined order by individual driving means. The pallet transfer mechanism according to claim 1, wherein