JP4047555B2

JP4047555B2 - Work posture conversion device in machining production line

Info

Publication number: JP4047555B2
Application number: JP2001150716A
Authority: JP
Inventors: 淳一林; 博詞宮崎; 成裕三上
Original assignee: 株式会社日平トヤマ
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP2002346887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置に関し、さらに詳しくはトランスファバーの進退運動を利用してワーク把持体を水平方向に旋回動作させ、ワークの姿勢を水平方向に変換させるワーク姿勢変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワークの加工に必要な専用ユニットを加工工程順に配設し、各ユニット間を各種の搬送装置により連結した自動加工システムとしてトランスファマシンが知られている。
【０００３】
上記のようなトランスファマシンでは、ワークの搬送、位置決め、姿勢変換等の種々の作業が連続して行われるようになっている。
ワークの姿勢変換装置としては、ワークをその搬送方向を中心とする垂直面内で往復旋回するものと、ワークを垂直軸線を中心として水平面内で往復旋回するものとがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者のワーク姿勢変換装置は、ワークの搬送方向を中心としてワークを把持するドラムを垂直面内で旋回させる構成を採用している。
【０００５】
一方、後者のワーク姿勢変換装置は、ワークの搬送路にワーク把持体を装着して、ワークの姿勢変換のための旋回運動をする構成としている。そのため、トランスファバーの送り駆動手段とは別にワークの旋回駆動手段を設ける必要がある。すると、ワークの旋回時にワークを固定したり、旋回動作のための専用の駆動シリンダや駆動モータを必要として、装置が大掛りになる。加えて、ワークの搬送動作時に、送り駆動手段と旋回駆動手段とが干渉するのを防止するインターロック機構が必要となり、構造が複雑化し、製造及び組み付け作業が面倒になるという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は上記従来の技術に存する問題点を解消して、トランスファバーの進退運動を利用してワークの姿勢を水平方向に旋回して切り替えることができ、インターロック機構を不要にして構造を簡素化することができる加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、フレームの上部にワークを把持するワーク把持体を垂直軸線の回りで水平方向に往復旋回可能に装着し、ワークの搬送路に沿って進退と昇降運動するトランスファバーによりワークを前記ワーク把持体に搬入し、搬入されたワークを前記ワーク把持体を水平方向に旋回させて姿勢変換し、変換されたワークを前記トランスファバーによりワーク把持体から搬出するように構成し、前記トランスファバーと前記ワーク把持体との間に、該ワーク把持体の水平旋回運動を前記トランスファバーの進退運動を利用して行う連動機構を設け、前記ワーク把持体は、該ワーク把持体に把持されたワークを、前記トランスファバーが昇降動作される行程に連動してクランプするクランプ機構を備え、前記連動機構は、前記トランスファバーの所定位置に設けた連結ピンと前記フレームの所定位置に設けた連結軸との間に伸縮可能に連接された第１駆動レバーと、前記連結軸に連結された第１被動レバーと、該第１被動レバーに下端を連接し、上端をフレームの上部所定位置に回動可能に支持した第２駆動レバーに連接した第１連結リンクと、前記第２駆動レバーにより回動される第２被動レバーと、該第２被動レバーの回動運動を前記ワーク把持体の回転支持軸に伝達する動力伝達機構とにより構成されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記クランプ機構は、前記ワーク把持体の回転支持軸の中心孔に貫通支持した昇降ロッドと、該昇降ロッドの下端部に設けたクランプ部材と、前記トランスファバーを昇降運動するリフトアームの回動運動に連動して前記昇降ロッドを昇降動作する動力伝達機構とを備えていることを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記連動機構は前記トランスファバーの昇降時に前記ワーク把持体の回動を阻止する昇降時回動阻止機構を備えていることを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図３は、トランスファマシンの複数の加工ステーションの間に設けられた姿勢変換用ステーションを示す側面図である。図３において矢印はワークＷの搬送方向を示し、右側が前方、左側が後方となっている。
【００１３】
図３に示すように、前後一対の機台１１には支持台１２が架設され、支持台１２のワーク進行方向前方寄り上面にはブラケット１３が斜め上向き支持され、このブラケット１３の先端部にはリフトアーム１４の中間部が軸１５によって回動自在に支持されている。前記リフトアーム１４の下端はシリンダ等のリフト用駆動手段１６によって進退動されるロッド１７に連結されている。前記リフトアーム１４の上端にはローラ１８が設けられ、このローラ１８上にトランスファバー１９が支持されている。各ステーション毎に前記リフトアーム１４と同様のリフトアーム１４がそれぞれ支持されており、この複数のリフトアーム１４によってトランスファバー１９が全長に亘って水平に支持されている。
【００１４】
従って、前記リフト用駆動手段１６が作動されるとロッド１７が進退動されて、各リフトアーム１４が遥動され、ローラ１８によってトランスファバー１９が水平状態で昇降運動されるようになっている。
【００１５】
一方、前記トランスファバー１９の一端は、昇降動自在にシリンダ等の送り駆動手段２０に連結され、ワーク搬送路に沿って往復進退運動されるようになっている。
【００１６】
この実施形態では前記リフトアーム１４、軸１５、リフト用駆動手段１６及びロッド１７等によりトランスファバー１９の昇降機構Ｋ１が構成されている。
従って、図５に示すように、前記トランスファバー１９の上昇、前進、下降、後退の１サイクルの矩形運動中、その前進過程でワークの搬送動作が行われ、後退過程で後述するようにワークの姿勢変換が行われる。
【００１７】
次に、前記支持台１２の上面に装設された姿勢変換機構２１について、図１〜図４を中心に説明する。図１はワークＷの搬送方向上流側から見た姿勢変換機構２１の正面図、図２は姿勢変換機構２１の右側面図、図４は姿勢変換機構２１の平断面図を示す。
【００１８】
前記支持台１２の上面にはフレーム２２が立設され、このフレーム２２は一対の支柱２３，２４と、両支柱２３，２４の上端部間に架設した水平支持枠２５とにより構成されている。前記支柱２３，２４は、図４に示すように前記トランスファバー１９を左右から挟むように、かつワークＷの搬送路に前後して位置するように配置されている。図１，２に示すように前記水平支持枠２５の中央部上下両面には上部及び下部取付板２６，２７が溶接等により固定され、両取付板２６，２７には軸受２８を介して回転支持軸２９が垂直軸線の周りで、かつ所定高さ位置において回動可能に支持されている。この回転支持軸２９の下端部にはワーク把持体３０が取り付けられている。このワーク把持体３０は天板３１と、その両端下面に下向き固定した支持ロッド３２，３３と、両支持ロッド３２，３３の下端部に溶接等により水平に取り付けた把持アーム３４，３５とを備えている。又、両把持アーム３４，３５の上面には、ワークＷを該把持アーム３４，３５上に係止する係止ピン３６が上向きに取り付けられている。
【００１９】
そして、前記トランスファバー１９上に取り付けられた複数のワーク搬出用の搬送爪３７と、ワーク搬入用の搬送爪３８とによって前記把持アーム３４，３５上にワークＷが搬入されたり、把持アーム３４，３５上から搬出されたりするようになっている。
【００２０】
前記支柱２３，２４にはブラケット４１，４２を介してワーク支持レール４３，４４が支持され、ワーク支持レール４３，４４によってワークＷを搬送方向に案内移動するようになっている。
【００２１】
次に、前記ワーク把持体３０を垂直軸線を中心に水平方向に往復旋回するための連動機構４５について説明する。
図２に示すように支持台１２の中央上面には軸受５１を介して連結軸５２が支持されている。一方、トランスファバー１９の所定位置には連結ピン５３が取り付けられ、前記連結軸５２の一端と連結ピン５３との間には第１駆動レバー５４が連結されている。この第１駆動レバー５４は、前記連結軸５２の一端に固着した円筒状をなす案内管５５と、中間部を該案内管５５内に摺動可能に貫通し、一端を前記連結ピン５３に連接したロッド５６とにより構成されている。前記連結軸５２の他端部には第１被動レバー５７の基端部が連結されている。一方、前記水平支持枠２５の上面には軸受５８を介して連結軸５９が支持され、連結軸５９の一端には第２駆動レバー６０の基端が連結されている。該第２駆動レバー６０の先端部と前記第１被動レバー５７の先端部との間には第１連結リンク６１の上下両端部が連結ピンによりそれぞれ連接されている。前記連結軸５９の他端部には第２被動レバー６２の基端部が連結され、この第２被動レバー６２の先端部には第２連結リンク６３の基端部が連結ピンにより連結されている。第２連結リンク６３の先端部は前記回転支持軸２９の上端部に連結した第３被動レバー６４の先端部に連結ピンにより連接されている。
【００２２】
前記第１連結リンク６１の上端部にはトランスファバー１９の上昇時と下降時において連動機構４５による回転支持軸２９及びワーク把持体３０の回動を阻止するための昇降時回動阻止機構６５が設けられている。この昇降時回動阻止機構６５は図８に示すように第１連結リンク６１の下部ロッド６１ａの上端部に連結したケース６６に対し、上部ロッド６１ｂの下端部を所定のストローク長だけ軸方向に伸縮可能に挿入している。又、ケース６６の内部にはバネ受け６７ａ，６７ｂを介してバネ６８が収容され、常にはロッド６１ａとロッド６１ｂが互いに離隔される方向に付勢されている。
【００２３】
従って、前記トランスファバー１９が図５に示すように原位置から上昇して前進し、前進端から下降し、再び後退して原位置に復帰するまでの間に、前記連動機構４５によりワーク把持体３０が９０度の角度で正逆回転される。すなわち、連結ピン５３が図２において原位置から上昇されると、第１駆動レバー５４は連結軸５２を中心にして若干回動されるが、この回動運動により第１連結リンク６１が下方に移動されると、昇降時回動阻止機構６５によって第２駆動レバー６０には伝達されず、このため回転支持軸２９は回動されることはない。又、連結ピン５３がトランスファバー１９の前進運動により上昇端において前進端に向かって移動されると、ロッド５６の回動運動が連結軸５２、第１被動レバー５７、第１連結リンク６１、第２駆動レバー６０、連結軸５９、第２被動レバー６２、第２連結リンク６３及び第３被動レバー６４を介して回転支持軸２９に伝達され、ワーク把持体３０が回転支持軸２９を中心に水平方向に９０度旋回される。この状態において連結ピン５３が上昇端から下降端に下降動作されると、前記昇降時回動阻止機構６５の作用によりロッド５６の若干の回動運動のみが第２駆動レバー６０の回動阻止状態で行われ、ワーク把持体３０が逆回転されることはない。
【００２４】
前記ワーク把持体３０は図示しないが水平支持枠２５側に設けた位置規制具により９０度の範囲で反転する二つの位置が規制されるようになっている。又、二つの反転位置に移動されたことを検出するリミットスイッチ（図示略）が水平支持枠２５側に設けられている。
【００２５】
次に、トランスファバー１９の後退運動により下降端において、前進端から後退端に向かって移動されると、連結ピン５３を介してロッド５６、第１被動レバー５７、第１連結リンク６１、第２駆動レバー６０、第２被動レバー６２、第２連結リンク６３及び第３被動レバー６４の回動により、ワーク把持体３０が９０度逆方向に旋回される。
【００２６】
次に、前記ワーク把持体３０に把持されたワークＷを上方からクランプしてワーク把持体３０の旋回動作時にワークＷを安定して保持することができるクランプ機構７１について説明する。
【００２７】
前記回転支持軸２９の中心孔２９ａ内には昇降ロッド７２が回転支持軸２９の軸線方向への相対移動可能に、かつ同期回動可能に貫通され、その昇降ロッド７２の下端部にはクランプ部材７３が支持されている。前記昇降ロッド７２は前記リフトアーム１４の回動運動を利用して昇降動作するように構成されている。この昇降を行うためのリンク機構７４について図１を中心に説明すると、前記支柱２４の側面には軸受７５が支持され、この軸受７５には前記ブラケット１３に支持された軸１５が水平方向に延長されて、その先端部が支持されている。駆動レバー７６の先端部には連結ピン７７を介して連結リンク７８の下端部が連接されている。連結リンク７８の上端部は前記水平支持枠２５の上面に立設したブラケット７９の上端部に軸８０を介して回動可能に支持した被動レバー８１の一端に連結ピン８２を介して連接されている。前記被動レバー８１の先端部には、ジョイント部８１ａが設けられ、前記昇降ロッド７２の上端部とジョイント部８１ａは相対回動可能に、かつ被動レバー８１の傾動を許容するように連接されている。
【００２８】
従って、ロッド１７が進退運動されるとリフトアーム１４を介して軸１５に連結した駆動レバー７６が図２において軸１５を中心に回動され、連結リンク７８、被動レバー８１を介して昇降ロッド７２が昇降動作される。そして、トランスファバー１９の上昇運動においては、クランプ機構７１の昇降ロッド７２及びクランプ部材７３が上昇位置に移動される。トランスファバー１９が下降する際には昇降ロッド７２及びクランプ部材７３が下降動作されて、ワークＷの上面を押圧してクランプする。
【００２９】
図４に示すように姿勢変換機構２１のワークの搬送方向上流側と下流側には、案内機構９１，９２が設けられている。一方の案内機構９１により上流側の加工ステーションにより加工されたワークＷを姿勢変換機構２１に図４に鎖線で示す姿勢で搬入する動作を案内するようになっている。又、案内機構９２によって姿勢変換機構２１で姿勢変換されたワークＷを図４に鎖線で示す姿勢で次の加工ステーションに搬出する動作を案内するようになっている。
【００３０】
次に、前記のように構成した加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置について、その動作を図９を中心に説明する。
図９（ａ）は加工ステーションＳ１にワークＷ１がその長手方向が搬送方向と平行になるように保持され、案内機構９１と対応する搬送路にもワークＷ２が同じ姿勢で保持されている。又、姿勢変換機構２１のワーク把持体３０にワークＷ３がその長手方向が搬送路と直交する方向になるように把持されている。さらに、案内機構９２と対応する搬送路にワークＷ４がその長手方向が搬送路と直交するように保持されている。なお、符号Ｓ３はステーションＳ２の下流側の加工ステーションである。
【００３１】
この状態において、まずリフト用駆動手段１６によってロッド１７が前進され、リフトアーム１４が軸１５を中心に回動されると、ローラ１８を介してトランスファバー１９が上昇され連結ピン５３が上昇される。これによって軸１５が回動されて、駆動レバー７６、連結リンク７８及び被動レバー８１を介してリンク機構７４によりクランプ機構７１の昇降ロッド７２、クランプ部材７３がワークＷ３のクランプを解除するとともに、トランスファバー１９の上昇によりワークＷ３が把持アーム３４，３５から係止ピン３６の不作用位置まで持ち上げられ、搬送爪３７により把持される。
【００３２】
次に、トランスファバー１９が送り駆動手段２０により前進動作されると、ワークＷ３はトランスファバー１９によって搬送方向下流側に搬出されるとともに、ワーク把持体３０は連動機構４５の作動によってワークが空の状態で９０度反転される。このワーク把持体３０の反転動作は図９（ｂ）に示すように回転支持軸２９を中心に反時計回り方向に行われる。そして、トランスファバー１９が前進端に移動されると、図９（ｃ）に示すようにワーク把持体３０はワークの搬送方向と並行する姿勢に回動される。従って、トランスファバー１９により把持されていた上流側のワークＷ２がワーク把持体３０の把持アーム３４，３５によって把持される。又、ワークＷ１は、案内機構９１と対応する位置に、ワークＷ３は案内機構９２と対応する位置に、ワークＷ４は加工ステーションＳ３にそれぞれ移動される。
【００３３】
次に、ロッド１７が後退動作されてトランスファバー１９が下降動作されると、リンク機構７４の作動によりクランプ機構７１の昇降ロッド７２、クランプ部材７３が下降されてワークＷの上面に押圧されるので、図９（ｃ）に示すワークＷ２がワーク把持体３０の所定位置にクランプ保持される。
【００３４】
この状態でトランスファバー１９が前進端から後退端（原位置）に向かって後退動作されると、連動機構４５の作動によりワーク把持体３０が図９（ｄ）に示すように時計回り方向に回動されて、図９（ｅ）に示すようにワークＷ２がその搬送方向と直交する姿勢に変換される。なお、図９（ｃ）〜（ｅ）はトランスファバー１９が後退運動するので、ワークＷ１，Ｗ３は所定位置に保持されたままとなる。
【００３５】
次に、前記のように構成した加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置について、その効果を構成とともに記載する。
（１）前記実施形態では、フレーム２２の上部にワーク把持体３０を垂直軸線の周りで水平方向に旋回可能に支持し、トランスファバー１９の進退運動を連動機構４５によりワーク把持体３０の回転支持軸２９に回転運動として伝達するようにした。このため、ワークＷ２を水平旋回させる構造であっても、別途独立した駆動源を用いることなく、姿勢変換することができる。従って、トランスファバー１９の送り駆動手段２０と、ワーク把持体３０の駆動機構のインターロック機構を設ける必要がなく、構造を簡素化して、製造及び組み付けを容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００３６】
（２）前記実施形態では、第１連結リンク６１の途中に昇降時回動阻止機構６５を設けたので、トランスファバー１９を上昇させる行程と下降させる行程において、ワーク把持体３０の旋回を阻止することができる。このためトランスファバー１９とワーク把持体３０との間のワークＷ２，Ｗ３の搬入、搬出を安定して行うことができる。
【００３７】
（３）前記実施形態では、リフトアーム１４の回動運動を利用してリンク機構７４によってクランプ機構７１を作動するようにした。このため、ワーク把持体３０に把持されたワークＷ２を所定位置にクランプすることができ、トランスファバー１９の後退運動時においてワーク把持体３０の旋回動作中にワークＷ２を安定して旋回動作させ、姿勢変換を迅速かつ確実に行うことができる。
【００３８】
なお、前記実施形態は以下のように変更してもよい。
○前記実施形態では、軸受５１、連結軸５２、第１被動レバー５７を支持台１２の上部に設けたが、これをフレーム２２の水平支持枠２５側に設けてもよい。
【００３９】
○前記実施形態では、第１連結リンク６１の昇降運動を第２駆動レバー６０、連結軸５９、第２被動レバー６２、第２連結リンク６３及び第３被動レバー６４によって回転支持軸２９に回動運動として伝達するようにした。これに代えて、歯車機構、ピニオンとラック等の機構を含む動力伝達機構を用いてもよい。
【００４０】
○前記リンク機構７４を、歯車機構、ピニオンとラック等の機構を含む動力伝達機構に代えてもよい。
○昇降時回動阻止機構６５を省略してもよい。
【００４１】
○前記ワーク支持レール４３，４４を省略してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明はトランスファバーの進退運動を利用してワークの姿勢を水平方向に旋回して切り替えることができ、インターロック機構を不要にして構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を具体化した加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置の一実施形態を示すワーク搬送方向上流側から見た正面図。
【図２】ワーク姿勢変換装置の右側面図。
【図３】ワーク変換装置全体を示す右側面図。
【図４】姿勢変換機構の平断面図。
【図５】トランスファバーの運動を示す説明図。
【図６】姿勢変換機構及び連動機構の一部を示す平面図。
【図７】姿勢変換機構の平断面図。
【図８】昇降時回動阻止機構の断面図。
【図９】（ａ）〜（ｅ）はワークの複数の姿勢変換動作を示す略体平面図。
【符号の説明】
Ｗ…ワーク、１４…リフトアーム、１９…トランスファバー、２２…フレーム、２９…回転支持軸、２９ａ…中心孔、３０…ワーク把持体、４５…連動機構、５２…連結軸、５３…連結ピン、５４…第１駆動レバー、５７…第１被動レバー、６０…第２駆動レバー、６１…第１連結リンク、６２…第２被動レバー、６３…第２連結リンク、６４…第３被動レバー、７１…クランプ機構、７２…昇降ロッド、７３…クランプ部材、７４…リンク機構。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
More particularly, the present invention relates to a work posture conversion device for turning a workpiece gripping body in a horizontal direction by using a forward / backward movement of a transfer bar and converting the posture of the work in a horizontal direction. About.
[0002]
[Prior art]
In general, a transfer machine is known as an automatic processing system in which dedicated units necessary for processing a workpiece are arranged in the order of processing steps, and each unit is connected by various conveying devices.
[0003]
In the transfer machine as described above, various operations such as workpiece conveyance, positioning, and posture conversion are continuously performed.
As a workpiece posture changing device, there are a device that reciprocally turns a workpiece in a vertical plane centered in the conveyance direction and a device that reciprocates a workpiece in a horizontal plane around a vertical axis.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The former work posture converting device employs a configuration that turns the drum for gripping a work centered on the conveying direction of the workpiece in a vertical plane.
[0005]
On the other hand, the latter workpiece posture changing device is configured to mount a workpiece gripping body on a workpiece conveyance path and perform a turning motion for changing the workpiece posture. Therefore, it is necessary to provide a workpiece turning drive means separately from the transfer bar feeding drive means. Then, the work is fixed when the work is turned, and a dedicated drive cylinder or drive motor for the turning operation is required, and the apparatus becomes large. In addition, an interlock mechanism that prevents the feed driving means and the turning driving means from interfering with each other during a workpiece transfer operation is required, which complicates the structure and makes manufacturing and assembly work troublesome.
[0006]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to change the posture of the work by turning in the horizontal direction by utilizing the forward and backward movement of the transfer bar, eliminating the need for an interlock mechanism. An object of the present invention is to provide a workpiece posture changing device in a machining production line that can simplify the process.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a work gripping body for gripping a work is mounted on the upper part of the frame so as to be capable of reciprocating in a horizontal direction around a vertical axis, The workpiece is carried into the workpiece gripping body by a transfer bar that moves forward and backward and moves up and down. configured to unloaded from the gripper, between the transfer bars and the workpiece gripper, the horizontal pivoting motion of the workpiece holding member is provided an interlocking mechanism which utilizes forward and backward movement of the transfer bars, the work The gripping body includes a clamping mechanism that clamps the work gripped by the work gripping body in conjunction with a stroke in which the transfer bar is moved up and down. The interlock mechanism includes a first drive lever connected to the connection shaft in a telescopic manner between a connection pin provided at a predetermined position of the transfer bar and a connection shaft provided at a predetermined position of the frame, and a first drive lever connected to the connection shaft. 1 driven lever, a first connecting link connected to the first driven lever, a lower end connected to the first driven lever, and an upper end connected to the upper predetermined position of the frame so as to be rotatable. The gist of the invention is that the second driven lever is configured to be moved and a power transmission mechanism that transmits the rotational movement of the second driven lever to the rotation support shaft of the workpiece gripping body .
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect , the clamp mechanism includes an elevating rod that penetrates and supports the center hole of the rotation support shaft of the workpiece gripping body, and a clamp member that is provided at a lower end portion of the elevating rod. And a power transmission mechanism that moves the lifting rod up and down in conjunction with a pivoting movement of a lift arm that moves the transfer bar up and down.
[0011]
The invention according to claim 3 is the gist of the invention according to claim 1 or 2 , wherein the interlocking mechanism includes a rotation prevention mechanism for raising and lowering the work gripper when the transfer bar is raised and lowered. To do.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a side view showing a posture changing station provided between a plurality of processing stations of the transfer machine. In FIG. 3, the arrows indicate the conveyance direction of the workpiece W, the right side being the front and the left side being the rear.
[0013]
As shown in FIG. 3, a pair of front and rear machine bases 11 is provided with a support base 12, and a bracket 13 is supported obliquely upward on the upper surface of the support base 12 closer to the front of the work moving direction. An intermediate portion of the lift arm 14 is rotatably supported by the shaft 15. The lower end of the lift arm 14 is connected to a rod 17 that is advanced and retracted by a lift driving means 16 such as a cylinder. A roller 18 is provided at the upper end of the lift arm 14, and a transfer bar 19 is supported on the roller 18. A lift arm 14 similar to the lift arm 14 is supported for each station, and the transfer bar 19 is horizontally supported by the plurality of lift arms 14 over the entire length.
[0014]
Accordingly, when the lift driving means 16 is actuated, the rods 17 are moved back and forth, the lift arms 14 are swayed, and the transfer bars 19 are moved up and down by the rollers 18 in a horizontal state.
[0015]
On the other hand, one end of the transfer bar 19 is connected to a feed driving means 20 such as a cylinder so as to be movable up and down, and is reciprocated along the work conveyance path.
[0016]
In this embodiment, the lift arm 14, the shaft 15, the lift drive means 16, the rod 17, etc. constitute a lifting mechanism K 1 for the transfer bar 19.
Therefore, as shown in FIG. 5, during the one-cycle rectangular movement of the transfer bar 19 up, forward, downward, and backward, the workpiece is transported during the forward movement, and the workpiece is moved during the backward movement as described later. Posture conversion is performed.
[0017]
Next, the posture changing mechanism 21 installed on the upper surface of the support 12 will be described with reference to FIGS. 1 is a front view of the posture conversion mechanism 21 as viewed from the upstream side in the conveyance direction of the workpiece W, FIG. 2 is a right side view of the posture conversion mechanism 21, and FIG. 4 is a plan sectional view of the posture conversion mechanism 21.
[0018]
A frame 22 is erected on the upper surface of the support base 12, and the frame 22 includes a pair of support columns 23 and 24, and a horizontal support frame 25 installed between the upper ends of the support columns 23 and 24. As shown in FIG. 4, the support columns 23 and 24 are arranged so as to sandwich the transfer bar 19 from the left and right sides, and to be positioned back and forth in the conveyance path of the workpiece W. As shown in FIGS. 1 and 2, upper and lower mounting plates 26 and 27 are fixed to the upper and lower surfaces of the center portion of the horizontal support frame 25 by welding or the like, and both mounting plates 26 and 27 are rotatably supported via bearings 28. The shaft 29 is supported so as to be rotatable around a vertical axis and at a predetermined height position. A workpiece gripping body 30 is attached to the lower end portion of the rotation support shaft 29. The work gripping body 30 includes a top plate 31, support rods 32 and 33 fixed downward on the lower surfaces of both ends, and grip arms 34 and 35 attached horizontally to the lower ends of the support rods 32 and 33 by welding or the like. ing. A locking pin 36 for locking the workpiece W on the gripping arms 34, 35 is attached upward on the upper surfaces of the gripping arms 34, 35.
[0019]
Then, the workpiece W is carried onto the gripping arms 34, 35 by the plurality of workpiece carry-out conveyance claws 37 and the workpiece carry-in conveyance claws 38 mounted on the transfer bar 19, or the gripping arm 34, 35 is carried out from above.
[0020]
Work support rails 43 and 44 are supported on the columns 23 and 24 via brackets 41 and 42, and the work W is guided and moved in the transport direction by the work support rails 43 and 44.
[0021]
Next, an interlocking mechanism 45 for reciprocating the workpiece gripping body 30 in the horizontal direction around the vertical axis will be described.
As shown in FIG. 2, a connecting shaft 52 is supported on the center upper surface of the support base 12 via a bearing 51. On the other hand, a connection pin 53 is attached to a predetermined position of the transfer bar 19, and a first drive lever 54 is connected between one end of the connection shaft 52 and the connection pin 53. The first drive lever 54 has a cylindrical guide tube 55 fixed to one end of the connecting shaft 52 and an intermediate portion slidably penetrating into the guide tube 55, and one end connected to the connecting pin 53. Rod 56. A base end portion of the first driven lever 57 is connected to the other end portion of the connecting shaft 52. On the other hand, a connecting shaft 59 is supported on the upper surface of the horizontal support frame 25 via a bearing 58, and a base end of the second drive lever 60 is connected to one end of the connecting shaft 59. Between the tip of the second drive lever 60 and the tip of the first driven lever 57, the upper and lower ends of the first connecting link 61 are connected by connecting pins. The base end of the second driven lever 62 is connected to the other end of the connecting shaft 59, and the base end of the second connecting link 63 is connected to the tip of the second driven lever 62 by a connecting pin. Yes. The distal end portion of the second connection link 63 is connected to the distal end portion of the third driven lever 64 connected to the upper end portion of the rotation support shaft 29 by a connection pin.
[0022]
At the upper end portion of the first connecting link 61, there is an upward / downward rotation prevention mechanism 65 for preventing the rotation of the rotation support shaft 29 and the work gripper 30 by the interlock mechanism 45 when the transfer bar 19 is raised and lowered. Is provided. As shown in FIG. 8, the ascending / descending rotation preventing mechanism 65 is configured so that the lower end of the upper rod 61 b is axially moved by a predetermined stroke length with respect to the case 66 connected to the upper end of the lower rod 61 a of the first connecting link 61. It is inserted in a telescopic manner. A spring 68 is accommodated in the case 66 via spring receivers 67a and 67b, and is always biased in a direction in which the rod 61a and the rod 61b are separated from each other.
[0023]
Therefore, as shown in FIG. 5, the interlocking mechanism 45 causes the workpiece gripping body to move between the transfer bar 19 ascending from the original position and moving forward, descending from the forward end, retreating, and returning to the original position. 30 is rotated forward and backward at an angle of 90 degrees. That is, when the connection pin 53 is lifted from the original position in FIG. 2, the first drive lever 54 is slightly rotated around the connection shaft 52, but the first connection link 61 is moved downward by this rotational movement. When it is moved, it is not transmitted to the second drive lever 60 by the raising / lowering rotation prevention mechanism 65, and therefore the rotation support shaft 29 is not rotated. Further, when the connecting pin 53 is moved toward the forward end at the rising end by the forward movement of the transfer bar 19, the rotational movement of the rod 56 causes the connecting shaft 52, the first driven lever 57, the first connecting link 61, 2 is transmitted to the rotation support shaft 29 via the drive lever 60, the connection shaft 59, the second driven lever 62, the second connection link 63, and the third driven lever 64, and the work gripping body 30 is horizontally centered on the rotation support shaft 29. Turn 90 degrees in the direction. In this state, when the connecting pin 53 is lowered from the ascending end to the descending end, only the slight rotation movement of the rod 56 is caused by the action of the rotation preventing mechanism 65 at the time of raising and lowering. The workpiece gripping body 30 is not rotated in reverse.
[0024]
Although the workpiece gripping body 30 is not shown, two positions which are reversed within a range of 90 degrees are regulated by a position regulating tool provided on the horizontal support frame 25 side. In addition, a limit switch (not shown) for detecting that it has been moved to two inversion positions is provided on the horizontal support frame 25 side.
[0025]
Next, when the transfer bar 19 is moved backward from the forward end toward the backward end by the backward movement of the transfer bar 19, the rod 56, the first driven lever 57, the first connection link 61, and the second via the connection pin 53. By rotating the drive lever 60, the second driven lever 62, the second connecting link 63, and the third driven lever 64, the work gripping body 30 is turned in the reverse direction by 90 degrees.
[0026]
Next, a description will be given of a clamp mechanism 71 that can clamp the workpiece W gripped by the workpiece gripping body 30 from above and stably hold the workpiece W when the workpiece gripping body 30 is pivoted.
[0027]
In the center hole 29a of the rotation support shaft 29, an elevating rod 72 is penetrated so as to be capable of relative movement in the axial direction of the rotation support shaft 29 and to be able to rotate synchronously. 73 is supported. The elevating rod 72 is configured to move up and down using the rotational movement of the lift arm 14. The link mechanism 74 for moving up and down will be described mainly with reference to FIG. 1. A bearing 75 is supported on the side surface of the support column 24, and the shaft 15 supported by the bracket 13 extends horizontally in the bearing 75. Thus, the tip portion is supported. The lower end portion of the connection link 78 is connected to the distal end portion of the drive lever 76 via a connection pin 77. An upper end portion of the connection link 78 is connected to an upper end portion of a bracket 79 erected on the upper surface of the horizontal support frame 25 to one end of a driven lever 81 supported rotatably via a shaft 80 via a connection pin 82. Yes. A joint portion 81a is provided at the distal end portion of the driven lever 81, and the upper end portion of the elevating rod 72 and the joint portion 81a are connected so as to be capable of relative rotation and allow the driven lever 81 to tilt. .
[0028]
Accordingly, when the rod 17 is moved forward and backward, the drive lever 76 connected to the shaft 15 via the lift arm 14 is rotated about the shaft 15 in FIG. 2 and the lifting rod 72 is connected via the connecting link 78 and the driven lever 81. Is moved up and down. And in the raising movement of the transfer bar 19, the raising / lowering rod 72 and the clamp member 73 of the clamp mechanism 71 are moved to the raising position. When the transfer bar 19 is lowered, the lifting rod 72 and the clamp member 73 are lowered to press and clamp the upper surface of the workpiece W.
[0029]
As shown in FIG. 4, guide mechanisms 91 and 92 are provided on the upstream side and the downstream side in the workpiece transfer direction of the posture changing mechanism 21. One guide mechanism 91 guides the operation of carrying the workpiece W processed by the upstream processing station to the posture changing mechanism 21 in the posture shown by the chain line in FIG. Further, the operation of carrying out the work W whose posture has been changed by the posture changing mechanism 21 by the guide mechanism 92 to the next processing station in the posture shown by the chain line in FIG. 4 is guided.
[0030]
Next, the operation | movement about the workpiece | work attitude | position conversion apparatus in the processing production line comprised as mentioned above is demonstrated centering on FIG.
9A, the workpiece W1 is held at the processing station S1 so that the longitudinal direction thereof is parallel to the transport direction, and the workpiece W2 is also held in the same posture on the transport path corresponding to the guide mechanism 91. Further, the workpiece W3 is held by the workpiece gripping body 30 of the posture changing mechanism 21 so that the longitudinal direction thereof is perpendicular to the conveyance path. Further, the workpiece W4 is held on the conveyance path corresponding to the guide mechanism 92 so that the longitudinal direction thereof is orthogonal to the conveyance path. Reference sign S3 is a processing station on the downstream side of the station S2.
[0031]
In this state, when the rod 17 is first moved forward by the lift driving means 16 and the lift arm 14 is rotated about the shaft 15, the transfer bar 19 is raised via the roller 18 and the connecting pin 53 is raised. . As a result, the shaft 15 is rotated, and the lifting / lowering rod 72 and the clamp member 73 of the clamp mechanism 71 release the clamp of the workpiece W3 by the link mechanism 74 via the drive lever 76, the connecting link 78 and the driven lever 81, and the transfer. As the bar 19 is raised, the workpiece W3 is lifted from the gripping arms 34, 35 to the inoperative position of the locking pin 36, and is gripped by the conveying claw 37.
[0032]
Next, when the transfer bar 19 is moved forward by the feed driving means 20, the workpiece W 3 is unloaded by the transfer bar 19 to the downstream side in the conveying direction, and the workpiece gripping body 30 is emptied by the operation of the interlock mechanism 45. Inverted 90 degrees in the state. The reversing operation of the workpiece gripping body 30 is performed in the counterclockwise direction around the rotation support shaft 29 as shown in FIG. 9B. When the transfer bar 19 is moved to the forward end, the workpiece gripping body 30 is rotated in a posture parallel to the workpiece conveyance direction as shown in FIG. Accordingly, the upstream work W2 held by the transfer bar 19 is held by the holding arms 34 and 35 of the work holding body 30. The workpiece W1 is moved to a position corresponding to the guide mechanism 91, the workpiece W3 is moved to a position corresponding to the guide mechanism 92, and the workpiece W4 is moved to the machining station S3.
[0033]
Next, when the rod 17 is moved backward and the transfer bar 19 is lowered, the link mechanism 74 is actuated so that the lifting rod 72 and the clamp member 73 of the clamp mechanism 71 are lowered and pressed against the upper surface of the workpiece W. The workpiece W2 shown in FIG. 9C is clamped and held at a predetermined position of the workpiece gripping body 30.
[0034]
In this state, when the transfer bar 19 is moved backward from the forward end toward the backward end (original position), the work holding body 30 is rotated clockwise as shown in FIG. As shown in FIG. 9 (e), the workpiece W2 is converted into a posture orthogonal to the conveying direction. 9C to 9E, since the transfer bar 19 moves backward, the workpieces W1 and W3 remain held at predetermined positions.
[0035]
Next, the effect of the workpiece posture changing device in the machining production line configured as described above will be described together with the configuration.
(1) In the above-described embodiment, the workpiece gripping body 30 is supported on the upper portion of the frame 22 so as to be pivotable in the horizontal direction around the vertical axis, and the forward / backward movement of the transfer bar 19 is supported by the interlock mechanism 45 to rotate the workpiece gripping body 30. The rotation was transmitted to the shaft 29 as a rotational motion. For this reason, even if it is the structure which makes the workpiece | work W2 turn horizontally, attitude | position conversion is possible, without using a separate independent drive source. Therefore, it is not necessary to provide the feed drive means 20 of the transfer bar 19 and the interlock mechanism of the drive mechanism of the workpiece gripping body 30, and the structure can be simplified, and the manufacturing and assembly can be facilitated to reduce the cost. .
[0036]
(2) In the above-described embodiment, since the upward / downward rotation prevention mechanism 65 is provided in the middle of the first connection link 61, the rotation of the workpiece gripping body 30 is prevented in the process of raising and lowering the transfer bar 19. be able to. For this reason, it is possible to stably carry in and carry out the workpieces W2 and W3 between the transfer bar 19 and the workpiece gripping body 30.
[0037]
(3) In the above embodiment, the clamp mechanism 71 is operated by the link mechanism 74 using the rotational movement of the lift arm 14. Therefore, the workpiece W2 gripped by the workpiece gripping body 30 can be clamped at a predetermined position, and the workpiece W2 can be stably swung during the swinging operation of the workpiece gripping body 30 during the backward movement of the transfer bar 19, Posture change can be performed quickly and reliably.
[0038]
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the bearing 51, the connecting shaft 52, and the first driven lever 57 are provided on the upper part of the support base 12, but they may be provided on the horizontal support frame 25 side of the frame 22.
[0039]
In the embodiment, the first connecting link 61 is moved up and down by the second drive lever 60, the connecting shaft 59, the second driven lever 62, the second connecting link 63, and the third driven lever 64. It was transmitted as a movement. Instead of this, a power transmission mechanism including mechanisms such as a gear mechanism and a pinion and a rack may be used.
[0040]
The link mechanism 74 may be replaced with a power transmission mechanism including mechanisms such as a gear mechanism, a pinion and a rack.
O You may abbreviate | omit the rotation prevention mechanism 65 at the time of raising / lowering.
[0041]
The work support rails 43 and 44 may be omitted.
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention can switch the posture of the workpiece by turning in the horizontal direction by using the forward / backward movement of the transfer bar, and can simplify the structure without an interlock mechanism. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a workpiece posture changing device in a machining production line embodying the present invention, as viewed from the upstream side in the workpiece conveyance direction.
FIG. 2 is a right side view of the workpiece posture changing device.
FIG. 3 is a right side view showing the entire workpiece conversion apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional plan view of a posture changing mechanism.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing movement of a transfer bar.
FIG. 6 is a plan view showing a part of the posture changing mechanism and the interlocking mechanism.
FIG. 7 is a cross-sectional plan view of the posture changing mechanism.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a rotation prevention mechanism when moving up and down.
9A to 9E are schematic plan views showing a plurality of posture changing operations of a workpiece.
[Explanation of symbols]
W ... Workpiece, 14 ... Lift arm, 19 ... Transfer bar, 22 ... Frame, 29 ... Rotation support shaft, 29a ... Center hole, 30 ... Work gripper, 45 ... Interlocking mechanism, 52 ... Connection shaft, 53 ... Connection pin, 54 ... 1st drive lever, 57 ... 1st driven lever, 60 ... 2nd drive lever, 61 ... 1st connection link, 62 ... 2nd driven lever, 63 ... 2nd connection link, 64 ... 3rd driven lever, 71 ... Clamp mechanism, 72 ... Elevating rod, 73 ... Clamp member, 74 ... Link mechanism.

Claims

フレームの上部にワークを把持するワーク把持体を垂直軸線の回りで水平方向に往復旋回可能に装着し、ワークの搬送路に沿って進退と昇降運動するトランスファバーによりワークを前記ワーク把持体に搬入し、搬入されたワークを前記ワーク把持体を水平方向に旋回させて姿勢変換し、変換されたワークを前記トランスファバーによりワーク把持体から搬出するように構成し、
前記トランスファバーと前記ワーク把持体との間に、該ワーク把持体の水平旋回運動を前記トランスファバーの進退運動を利用して行う連動機構を設け、前記ワーク把持体は、該ワーク把持体に把持されたワークを、前記トランスファバーが昇降動作される行程に連動してクランプするクランプ機構を備え、
前記連動機構は、前記トランスファバーの所定位置に設けた連結ピンと前記フレームの所定位置に設けた連結軸との間に伸縮可能に連接された第１駆動レバーと、
前記連結軸に連結された第１被動レバーと、
該第１被動レバーに下端を連接し、上端をフレームの上部所定位置に回動可能に支持した第２駆動レバーに連接した第１連結リンクと、
前記第２駆動レバーにより回動される第２被動レバーと、
該第２被動レバーの回動運動を前記ワーク把持体の回転支持軸に伝達する動力伝達機構と
により構成されていることを特徴とする加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置。 A workpiece gripping body that grips the workpiece is mounted on the upper part of the frame so that it can reciprocate horizontally around the vertical axis, and the workpiece is carried into the workpiece gripping body by a transfer bar that moves back and forth along the workpiece transport path. The workpiece holding body is rotated in the horizontal direction to change the posture, and the converted workpiece is unloaded from the workpiece holding body by the transfer bar,
An interlocking mechanism is provided between the transfer bar and the workpiece gripping body to perform a horizontal turning motion of the workpiece gripping body using the forward and backward movement of the transfer bar , and the workpiece gripping body grips the workpiece gripping body. A clamp mechanism that clamps the workpiece that has been moved in conjunction with a stroke in which the transfer bar is moved up and down;
The interlock mechanism includes a first drive lever that is connected in a telescopic manner between a connection pin provided at a predetermined position of the transfer bar and a connection shaft provided at a predetermined position of the frame;
A first driven lever coupled to the coupling shaft;
A first connecting link connected to a second drive lever having a lower end connected to the first driven lever and an upper end rotatably supported at a predetermined upper position of the frame;
A second driven lever rotated by the second drive lever;
A power transmission mechanism for transmitting the rotational movement of the second driven lever to the rotation support shaft of the workpiece gripping body;
It is comprised by these . The workpiece posture conversion apparatus in the processing production line characterized by the above-mentioned .

請求項１において、前記クランプ機構は、前記ワーク把持体の回転支持軸の中心孔に貫通支持した昇降ロッドと、In Claim 1, The said clamp mechanism is a raising / lowering rod penetrated and supported by the central hole of the rotation support axis of the above-mentioned work grasping body,
該昇降ロッドの下端部に設けたクランプ部材と、 A clamp member provided at the lower end of the lifting rod;
前記トランスファバーを昇降運動するリフトアームの回動運動に連動して前記昇降ロッドを昇降動作する動力伝達機構と A power transmission mechanism that moves the lifting rod up and down in conjunction with a pivoting movement of a lift arm that moves the transfer bar up and down;
を備えている加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置。Work posture conversion device in machining production line equipped with.

請求項１又は２において、前記連動機構は前記トランスファバーの昇降時に前記ワーク把持体の回動を阻止する昇降時回動阻止機構を備えている加工生産ラインにおけるワーク姿勢変換装置。3. The workpiece posture converting apparatus according to claim 1, wherein the interlocking mechanism includes a lifting / lowering rotation prevention mechanism that prevents the workpiece gripping body from rotating when the transfer bar moves up and down.