JP2739511B2 - 偏荷重対応装置付きアーム型バランサー - Google Patents
偏荷重対応装置付きアーム型バランサーInfo
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- JP2739511B2 JP2739511B2 JP1979690A JP1979690A JP2739511B2 JP 2739511 B2 JP2739511 B2 JP 2739511B2 JP 1979690 A JP1979690 A JP 1979690A JP 1979690 A JP1979690 A JP 1979690A JP 2739511 B2 JP2739511 B2 JP 2739511B2
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- arm
- guide rod
- force sensor
- eccentric load
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、旋回、昇降及び伸縮自在なアームの先端に
懸吊した重量物をバランス状態で支持して該重量物の運
搬や姿勢変更を小さい力で行うことができるようにした
アーム型バランサーに関するもので、偏荷重が作用した
ときにもバランス状態が乱されることのない装置に関す
るものである。
懸吊した重量物をバランス状態で支持して該重量物の運
搬や姿勢変更を小さい力で行うことができるようにした
アーム型バランサーに関するもので、偏荷重が作用した
ときにもバランス状態が乱されることのない装置に関す
るものである。
《従来の技術》 アーム型バランサーは、重量物の組立又は取付作業を
容易にするために用いられるもので、重量物を吊り上げ
て上下、左右、前後方向に搬送する搬送機構と吊り上げ
た重量物の重さを測定して重量物をバランス状態に維持
するバランス機構の２つを備えている。搬送機構は、基
台２の上端に垂直軸回りに回転自在に装着した旋回ヘッ
ド３とこれに昇降自在に枢着された伸縮可能なアーム13
からなり、アーム13は、第４図に示すように、点Ａ、
Ｂ、Ｃが一直線上にあるパンダグラフ機構を備え、支点
Ａが水平方向の支軸で旋回ヘッド３に枢着され、作用点
Ｂがバランス機構の支持ブラケット６に設けた水平方向
の長孔７で図の左右方向に移動可能に支持され、力点Ｃ
には操作体23が垂直軸回りに回動自在に設けられ、該操
作体に重量物27が懸吊される。力点Ｃ従って力点Ｃに懸
吊された重量物27は、三次元空間を自由に移動可能であ
る。一方バランス機構は、操作体23に内蔵された力セン
サと旋回ヘッド３に上下動可能に装着された上記支持ブ
ラケット６と該支持ブラケットを上方に付勢するサーボ
モータ11で構成され、力センサで検出された重量物27の
重さに対応する力で支持ブラケット６を上方に付勢して
アーム13をバランスさせている。このような２つの機能
により、重量物27を任意の位置に搬送してその位置を保
持し、小さな人力を重量物27に加えることにより、重量
物27を上下、左右、前後の任意の位置に搬送させかつ定
位置で回動させて、重量物27の組立または取付作業を容
易にしている。
容易にするために用いられるもので、重量物を吊り上げ
て上下、左右、前後方向に搬送する搬送機構と吊り上げ
た重量物の重さを測定して重量物をバランス状態に維持
するバランス機構の２つを備えている。搬送機構は、基
台２の上端に垂直軸回りに回転自在に装着した旋回ヘッ
ド３とこれに昇降自在に枢着された伸縮可能なアーム13
からなり、アーム13は、第４図に示すように、点Ａ、
Ｂ、Ｃが一直線上にあるパンダグラフ機構を備え、支点
Ａが水平方向の支軸で旋回ヘッド３に枢着され、作用点
Ｂがバランス機構の支持ブラケット６に設けた水平方向
の長孔７で図の左右方向に移動可能に支持され、力点Ｃ
には操作体23が垂直軸回りに回動自在に設けられ、該操
作体に重量物27が懸吊される。力点Ｃ従って力点Ｃに懸
吊された重量物27は、三次元空間を自由に移動可能であ
る。一方バランス機構は、操作体23に内蔵された力セン
サと旋回ヘッド３に上下動可能に装着された上記支持ブ
ラケット６と該支持ブラケットを上方に付勢するサーボ
モータ11で構成され、力センサで検出された重量物27の
重さに対応する力で支持ブラケット６を上方に付勢して
アーム13をバランスさせている。このような２つの機能
により、重量物27を任意の位置に搬送してその位置を保
持し、小さな人力を重量物27に加えることにより、重量
物27を上下、左右、前後の任意の位置に搬送させかつ定
位置で回動させて、重量物27の組立または取付作業を容
易にしている。
《発明が解決しようとする課題》 従来構造では、操作体に力センサが固定され、この力
センサに重量物27を懸吊する吊り上げ具25が固定されて
いた。吊り上げ具がワイヤ等の柔構造のものである場合
には問題がないが、吊り上げ具25がグリッパのような剛
構造のものである場合には、吊り上げ具25に偏心荷重が
かかったときに、その偏心荷重によって生じるモーメン
トが力センサに直接作用して力センサを破損したり、測
定誤差を生じて重量バランスが実現されないという問題
があった。
センサに重量物27を懸吊する吊り上げ具25が固定されて
いた。吊り上げ具がワイヤ等の柔構造のものである場合
には問題がないが、吊り上げ具25がグリッパのような剛
構造のものである場合には、吊り上げ具25に偏心荷重が
かかったときに、その偏心荷重によって生じるモーメン
トが力センサに直接作用して力センサを破損したり、測
定誤差を生じて重量バランスが実現されないという問題
があった。
本発明は、上記問題点を解決することを課題としてお
り、偏心荷重がかかった場合も力センサが破損するおそ
れがなく、正確に重量測定をすることができ、優れたバ
ランス機能を備えた偏荷重対応型のアーム型バランサー
を提供することを目的としている。
り、偏心荷重がかかった場合も力センサが破損するおそ
れがなく、正確に重量測定をすることができ、優れたバ
ランス機能を備えた偏荷重対応型のアーム型バランサー
を提供することを目的としている。
《課題を解決するための手段》 本発明のアーム型バランサーは、力センサと吊り上げ
具との間にボールスプラインなどのモーメントを受ける
偏荷重対応装置を配備し、たとえ吊り上げ具に偏心荷重
がかかっても力センサには単純な引張力だけがかかるよ
うな構成としたものである。即ち、本発明のアーム型バ
ランサーの偏荷重対応装置は、アーム13の先端の吊り上
げ具25に垂直方向のガイドロッド34を固定し、このガイ
ドロッドを操作体23に固定したガイド筒37で軸方向移動
自在かつ回転不能にガイドし、上記ガイドロッド34の垂
直方向の変位を力センサ31によって受けるようにしたも
のである。
具との間にボールスプラインなどのモーメントを受ける
偏荷重対応装置を配備し、たとえ吊り上げ具に偏心荷重
がかかっても力センサには単純な引張力だけがかかるよ
うな構成としたものである。即ち、本発明のアーム型バ
ランサーの偏荷重対応装置は、アーム13の先端の吊り上
げ具25に垂直方向のガイドロッド34を固定し、このガイ
ドロッドを操作体23に固定したガイド筒37で軸方向移動
自在かつ回転不能にガイドし、上記ガイドロッド34の垂
直方向の変位を力センサ31によって受けるようにしたも
のである。
《作用》 第１図のように、重量物の重心Ｗの位置がガイドロッ
ド34の軸心の位置とずれている場合、吊り下げ具25に偏
心荷重がかかり、ガイドロッド34にモーメントが生じ
る。このモーメントは、ガイドロッド34を摺動自在に支
持しているガイド筒37によって受け止められ、力センサ
31には単純な引張力だけしかかからない。従って、偏荷
重による力センサ31の破損を防止することができると共
に、重量物の重さも正確に計測することができ、重量物
を偏心させて吊り上げたときに力センサの検出誤差によ
りアーム13のバランスが崩れることもない。上記構成の
ガイドロッド34とガイド筒37の対としてはボールスプラ
インを用いることができ、簡単な構造でガイドロッド34
の円滑な軸方向移動と大きなモーメント負担能力を持た
せることができる。
ド34の軸心の位置とずれている場合、吊り下げ具25に偏
心荷重がかかり、ガイドロッド34にモーメントが生じ
る。このモーメントは、ガイドロッド34を摺動自在に支
持しているガイド筒37によって受け止められ、力センサ
31には単純な引張力だけしかかからない。従って、偏荷
重による力センサ31の破損を防止することができると共
に、重量物の重さも正確に計測することができ、重量物
を偏心させて吊り上げたときに力センサの検出誤差によ
りアーム13のバランスが崩れることもない。上記構成の
ガイドロッド34とガイド筒37の対としてはボールスプラ
インを用いることができ、簡単な構造でガイドロッド34
の円滑な軸方向移動と大きなモーメント負担能力を持た
せることができる。
《実施例》 第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示したもの
で、第３図は偏荷重対応装置付きアーム型バランサーの
全体側面図である。第３図中、１はグランド、２はグラ
ンド１に設置された基台、３は基台２に旋回自在に搭載
された旋回ヘッド、４は旋回ヘッド３の側壁に上下に間
隔を隔てて植設された２本のピン、５は２本のピン４に
ガイドされて上下動自在かつ揺動不能に設けられたラッ
ク、６はラック５と一体の支持ブラケット、７は支持ブ
ラケット６に設けられた水平方向の長孔、８はラック５
に噛合しているピニオン、９はピニオン８を回転駆動す
る歯車、10は減速機、11はサーボモータである。
で、第３図は偏荷重対応装置付きアーム型バランサーの
全体側面図である。第３図中、１はグランド、２はグラ
ンド１に設置された基台、３は基台２に旋回自在に搭載
された旋回ヘッド、４は旋回ヘッド３の側壁に上下に間
隔を隔てて植設された２本のピン、５は２本のピン４に
ガイドされて上下動自在かつ揺動不能に設けられたラッ
ク、６はラック５と一体の支持ブラケット、７は支持ブ
ラケット６に設けられた水平方向の長孔、８はラック５
に噛合しているピニオン、９はピニオン８を回転駆動す
る歯車、10は減速機、11はサーボモータである。
13は３本の第１リンク14、15、16と２本の第２リンク
17、18とで形成されたアーム、19はリンク14の基端とリ
ンク15の中間とを連結している補助リンク、20はリンク
15、16、18を連結している連結板、21はリンク15と旋回
ヘッド３とに張架された引っ張りバネ、22は第２リンク
17、18の先端に架設されたブラケット、23はブラケット
22に垂直軸回りに回転自在に設けられた操作体、24は操
作体23に装着された操作ハンドル、25は吊り上げ具、想
像線で示した27は懸垂された重量物である。
17、18とで形成されたアーム、19はリンク14の基端とリ
ンク15の中間とを連結している補助リンク、20はリンク
15、16、18を連結している連結板、21はリンク15と旋回
ヘッド３とに張架された引っ張りバネ、22は第２リンク
17、18の先端に架設されたブラケット、23はブラケット
22に垂直軸回りに回転自在に設けられた操作体、24は操
作体23に装着された操作ハンドル、25は吊り上げ具、想
像線で示した27は懸垂された重量物である。
図のアーム13では、リンク14、15、17及び補助リンク
19によりパンタグラフ機構が形成され、リンク15、16、
17、18により平行リンク機構が形成されている。このア
ーム13の作用により、操作体23は、その姿勢を変えずに
図面上、上下、左右方向に移動可能であり、旋回ヘッド
３の旋回動作により、操作体23は、図の紙面直角方向に
移動可能である。
19によりパンタグラフ機構が形成され、リンク15、16、
17、18により平行リンク機構が形成されている。このア
ーム13の作用により、操作体23は、その姿勢を変えずに
図面上、上下、左右方向に移動可能であり、旋回ヘッド
３の旋回動作により、操作体23は、図の紙面直角方向に
移動可能である。
第１図および第２図は偏荷重対応装置を内蔵した操作
体の断面図である。アーム13で支持されたブラケット22
にはベアリング28を介して操作体23の筒状のフレーム29
が回転自在に支持されている。フレーム29は、その内周
面にリング状の段部30を有し、該段部に押さえ金具32と
ボルト33で力センサ31の外周部が固定されている。34は
段付き中心孔35を有するガイドロッドで、該ガイドロッ
ドの先端は、その中心孔35に挿入された締結ボルト36で
力センサ31の中心部に固定されている。フレーム29の内
壁面には、ガイド筒37が固着されており、ガイド筒の内
壁面には120度間隔で軸方向に延びる溝38が形成されて
いる（第２図）。一方、前記ガイドロッドの外周面に
は、ガイド筒の溝38と対応する位置に突条39が形成され
ており、突条39と溝38との間にはボール40が介装されて
いる。吊り上げ具25は、上記構造でガイド筒27に案内さ
れたガイドロッド34の下端にボルト26で固定されてい
る。
体の断面図である。アーム13で支持されたブラケット22
にはベアリング28を介して操作体23の筒状のフレーム29
が回転自在に支持されている。フレーム29は、その内周
面にリング状の段部30を有し、該段部に押さえ金具32と
ボルト33で力センサ31の外周部が固定されている。34は
段付き中心孔35を有するガイドロッドで、該ガイドロッ
ドの先端は、その中心孔35に挿入された締結ボルト36で
力センサ31の中心部に固定されている。フレーム29の内
壁面には、ガイド筒37が固着されており、ガイド筒の内
壁面には120度間隔で軸方向に延びる溝38が形成されて
いる（第２図）。一方、前記ガイドロッドの外周面に
は、ガイド筒の溝38と対応する位置に突条39が形成され
ており、突条39と溝38との間にはボール40が介装されて
いる。吊り上げ具25は、上記構造でガイド筒27に案内さ
れたガイドロッド34の下端にボルト26で固定されてい
る。
上記構造において、吊り上げ具25に第１図のような偏
心荷重Ｗがかかると、吊り上げ具25と実質上一体のガイ
ドロッド34には、図上左回りのモーメントが生じる。モ
ーメントは、ガイド筒37とガイドロッド34とに介装され
たボール40により受け止められ、力センサ31には単純引
張力だけが作用する。しかもガイドロッド34は、このボ
ール40により極めて小さな摩擦抵抗で移動可能であり、
重量物27の重さを正確に力センサ31に伝達する。力セン
サ31により計測された値に基づき、サーボモータ11に重
量物27の重さに比例したトルクを発生させ、アーム13の
作用点Ｂを支持する。これにより、重量物27がバランス
状態で保持されるから、小さな力で所望の位置に重量物
27を移動して組立または取付作業をすることができる。
心荷重Ｗがかかると、吊り上げ具25と実質上一体のガイ
ドロッド34には、図上左回りのモーメントが生じる。モ
ーメントは、ガイド筒37とガイドロッド34とに介装され
たボール40により受け止められ、力センサ31には単純引
張力だけが作用する。しかもガイドロッド34は、このボ
ール40により極めて小さな摩擦抵抗で移動可能であり、
重量物27の重さを正確に力センサ31に伝達する。力セン
サ31により計測された値に基づき、サーボモータ11に重
量物27の重さに比例したトルクを発生させ、アーム13の
作用点Ｂを支持する。これにより、重量物27がバランス
状態で保持されるから、小さな力で所望の位置に重量物
27を移動して組立または取付作業をすることができる。
《発明の効果》 以上のように、本発明の装置では、偏心荷重により生
じるモーメントが操作体のフレームで受け止められて力
センサには単純な引張力しかかからないので、偏心荷重
による力センサの検出誤差を防止でき、重量物を正確に
バランスさせることができる。また予期しない偏心荷重
によって力センサを破損させることも防止できる。ま
た、ガイドロッドをボールによりガイドする構造を採用
すれば、ガイドロッドは極めて少ない摩擦抵抗で移動可
能となり、吊り上げた重量物を正確に計測することが可
能である。
じるモーメントが操作体のフレームで受け止められて力
センサには単純な引張力しかかからないので、偏心荷重
による力センサの検出誤差を防止でき、重量物を正確に
バランスさせることができる。また予期しない偏心荷重
によって力センサを破損させることも防止できる。ま
た、ガイドロッドをボールによりガイドする構造を採用
すれば、ガイドロッドは極めて少ない摩擦抵抗で移動可
能となり、吊り上げた重量物を正確に計測することが可
能である。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示したもの
で、第１図は偏荷重対応装置を内蔵した操作体の縦断面
図、第２図は第１図のＡ部断面図、第３図は偏荷重対応
装置付きアーム型バランサーの全体側面図である。第４
図はアーム型バランサーの機能の説明図である。 図中、 13:アーム、23:操作体 25:吊り下げ具、27:重量物 31:力センサ、34:ガイドロッド 37:ガイド筒、38:溝 40:ボール
で、第１図は偏荷重対応装置を内蔵した操作体の縦断面
図、第２図は第１図のＡ部断面図、第３図は偏荷重対応
装置付きアーム型バランサーの全体側面図である。第４
図はアーム型バランサーの機能の説明図である。 図中、 13:アーム、23:操作体 25:吊り下げ具、27:重量物 31:力センサ、34:ガイドロッド 37:ガイド筒、38:溝 40:ボール
Claims (2)
- 【請求項１】アーム（13）の先端に垂直軸回りに回転自
在な操作体（23）を設け、該操作体に力センサ（31）を
介して吊り上げ具（25）を連結し、該吊り上げ具に懸吊
された重量物（27）の重さを上記力センサで計測してこ
れに相応する力で上記アームを上方に付勢して当該重量
物をバランス状態で支持するアーム型バランサーにおい
て、吊り上げ具（25）に垂直方向のガイドロッド（34）
を固定し、このガイドロッドを操作体（23）に固定した
ガイド筒（37）で軸方向移動自在かつ回転不能にガイド
してなる偏荷重対応装置を設けたことを特徴とする、ア
ーム型バランサー。 - 【請求項２】前記ガイドロッド（34）とガイド筒（37）
との対がボールスプラインで形成されている、請求項１
記載の偏荷重対応装置付きアーム型バランサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979690A JP2739511B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 偏荷重対応装置付きアーム型バランサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979690A JP2739511B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 偏荷重対応装置付きアーム型バランサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227900A JPH03227900A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2739511B2 true JP2739511B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=12009312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1979690A Expired - Fee Related JP2739511B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 偏荷重対応装置付きアーム型バランサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739511B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5776899B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2015-09-09 | ティアック株式会社 | ロードセルユニット |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP1979690A patent/JP2739511B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03227900A (ja) | 1991-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |