JP4244249B2 - バランサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重量物を床面からリフティング（吊り上げ）して無重力バランス状態で移動や移送するための荷役起重装置であるバランサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場生産ラインや製品倉庫では、比較的重量を有するたとえば金型などの機器材の脱着作業に伴う移送、半製品ワークの次工程移送、また出荷製品の運搬といった多様な移送が頻繁に行われる。そうした各種負荷を移送する作業の労力軽減化と安全化を図り、小回りの利く機動性と簡便さを備えたバランサが多用されている。基本構造は、床面または台車から垂直に立ち上げた支柱を有し、この支柱の上端に上下動と旋回が可能となっているアームが取り付けられ、このアームの先端は負荷吊り下げ部となっていて、負荷を吊り下げる荷揚げフックが備わっている。
【０００３】
そのようなバランサにおいて、たとえば、作業者は操作開始に臨んでまずワーク重量物などの負荷に対応した初期設定を行う。続いて、荷揚げフックにワークを取りつないで上昇ボタンをスイッチ操作すると、ワークが浮き上がった状態に吊り上げられる。そのワーク重量を検知して無重力状態にバランスさせ、アームを旋回させてワークを所定の場所に移送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のバランサにあっては、ワークを無重力状態にバランスさせるまでに、作業者に面倒で慌ただしいスイッチ切替操作を強いる不都合がある。すなわち、荷揚げフックをワークに引っかけた状態で上昇ボタンを押し続け、ワークが浮いた状態になるとその上昇ボタンを離し、今度はたとえばセレクトボタンをバランス側に切替操作する。続いて、ワークを所定位置へ移動してからセレクトボタンをクレーン側にオン投入し、下降ボタンを押し続けてワークを取り外すといった具合である。
【０００５】
また、ワーク重量の初期設定が必要であり、仮にそれを実行せずにワークを重いものから軽いものに変えた場合は、荷重バランスを失ってワークが不用意に持ち上がってしまうといった不都合がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、操作開始に臨んで煩わしいスイッチ切替やワーク重量の初期設定を行わずとも、荷揚げフックにワークを引っかけて軽微な持ち上げ力を加えるだけで、容易にそのワークを浮き上がらせて無重力状態にバランスさせることができる操作の利便性を高めたバランサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載のバランサは、一端側を負荷吊り下げ部とするアームの他端側を支柱の上端に上下方向へ回動自在に支持させた梃子機構を有し、この梃子機構は作動流体圧によって前記アームを持ち上げる持ち上げ作動手段を備え、この持ち上げ作動手段に前記負荷吊り下げ部の負荷に応じた作動流体圧を供給して前記アームを無重力状態にバランスさせるものであって、前記持ち上げ作動手段の作動流体圧を受ける部分の受圧面積に対して、前記アームの梃子レバー比と同じ比率の受圧面積を有する負荷検出手段をアーム一端側の前記負荷吊り下げ部に配置し、その負荷検出手段で検出された負荷に対応する持ち上げ力を前記持ち上げ作動手段に発生させるよう構成されている。
【０００８】
以上の構成により、アームの負荷吊り下げ部に重量物ワークなどの負荷をかけ、作業者がその負荷吊り下げ部にアシスト力を加えると、負荷が持ち上げられた位置で無重力状態にバランスする。すなわち、負荷検出手段によって負荷の変化による流体圧を検出し、この検出流体圧を持ち上げ作動手段の作動流体圧にリアルタイムにバランスさせることで、負荷を吊り下げたアームがその位置でバランスする。したがって、アームの負荷吊り下げ部に負荷を吊る初期段階から、その負荷を所望する位置まで持ち上げるのに作業者のアシスト力を加えるだけで済み、従来のようなスイッチ切替操作は不要である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるバランサの実施の形態について、図１〜図５の各図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、流体としてエアを使用した流体回路を含む本実施の形態によるバランサの装置構成図である。要部を構成する梃子機構１は支柱２を有し、この支柱２は図示例のように床面にアンカボルトで固定した台座３に回転可能に支持した構造とすることができる。あるいは、装置全体の移動が可能となるよう、支柱２を台車上に回転可能に支持した構造とすることもできる。支柱２の上端には、梃子支点となる支点ピン４によって負荷吊り下げ用のアーム５がその基端に近い一端において支持され、上下方向への梃子揺動が可能となっている。本実施の形態では、アーム５の基端突端にバランスウエイト６を取り付けている。
【００１１】
また、上記支点ピン４から距離Ｌ１（図２参照）を置いた個所のアーム５に、梃子力点となる力点ピン１４を介して持ち上げ作動手段１０が連結されている。この持ち上げ作動手段１０は、空圧式の第１シリンダ１１と、この内部を上下往復動する第１ピストン１２を備え、シリンダ外上方へ突出したピストンロッド１３の上端が力点ピン１４によってアーム５に連結されている。第１ピストン１２によって仕切られる第１シリンダ１１の下位室はピストン推力室１１ａとなっており、上位室には排気マフラ１６が設けられている。この第１シリンダ１１の一端基部はヒンジピン１５を介して揺動可能に支柱２のベース２ａ上に支持されている。また、第１シリンダ１１はアーム５からなる梃子機構１によっては支柱２のベース２ａに固定させてもよい。
【００１２】
また、アーム５の先端部の負荷吊り下げ部において、本発明の要旨部材である負荷検出手段２０が連結されている。この負荷検出手段２０は、空圧式の第２シリンダ２１と、この内部を上下往復動する第２ピストン２２を備え、第２シリンダ２１の一端上部が吊り棒２３でアーム５に吊り支持されている。すなわち、吊り棒２３の上端は、上記支点ピン４から距離Ｌ２（図２参照）を置いた個所のアーム５に梃子作用点となる作用点ピン２４により連結されている。そうした第２シリンダ２１の下方にピストンロッド２５が突出しており、ロッド下端に重量物ワークＷｋをその吊り紐２９に引っかけて持ち上げるための負荷支持部材であるフック２６が取り付けられている。第２ピストン２２によって仕切られる第２シリンダ２１の下位室は負荷検出室２１ａとなっており、上位室には排気マフラ２７が設けられている。また、この第２シリンダ２１の外周などに、作業者の操作便宜を図るためのハンドル２１ｂが設けられている。
【００１３】
一方、流体回路は、上記第１，第２シリンダ１１，２１を作動圧エア通路（エアホース）１７と負荷検出圧エア通路（エアホース）２８によってコンプレッサ３０や精密なパイロットレギュレータ４０などに連結されている。
【００１４】
パイロットレギュレータ４０は以下の構成となっている。ハウジング４１に供給圧一次側のエア源ポート４２が設けられ、ここからコンプレッサ３０で圧縮されたエアがエア供給室４４内に導入される。また、このエア供給室４４に連通する二次側の作動圧出力ポート４３を有し、この作動圧出力ポート４３は作動圧エア通路１７を通して上記持ち上げ作動手段１０のピストン推力室１１ａに連通している。
【００１５】
上記エア供給室４４には、ばね４５に抗して図の下方向へ作動して開くことにより、一次側エア源ポート４２と二次側作動圧出力ポート４３とを互いに連通させる給気弁４６が配置されている。この給気弁４６の中心軸上に排気孔４６ａが貫通して形成されている。
【００１６】
また、ハウジング４１内には、エア供給室４４と隔壁を介して第１パイロット圧調整室５０が設けられ、ここには上記給気弁４６を図の下方向へ押し下げて開くための第１プランジャ５１が第１ダイヤフラム５２に弾性支持されている。この第１ダイヤフラム５２によって第１パイロット圧調整室５０はＡ室とＢ室の２つに隔成されている。
【００１７】
さらに、ハウジング４１内には、上記第１パイロット圧調整室５０と隔壁を介して第２パイロット圧調整室６０が設けられている。この第２パイロット圧調整室６０は、負荷検出ポート６９から負荷検出圧エア通路２８を通して上記負荷検出手段２０の下位室の負荷検出室２１ａに連通している。この負荷検出室２１ａから第２パイロット圧調整室６０に至るまでの負荷検出圧エア通路２８は密閉通路として、予めアーム５および第２シリンダ２１の自重を考慮して初期設定された所定圧によるパイロット流体圧が封入されている。
【００１８】
第２パイロット圧調整室６０においては、第２ダイヤフラム６２に弾性支持された第２プランジャ６１が配置されている。この第２プランジャ６１は、図の上下方向への動作が可能であり、上方への動作によって第２パイロット圧調整室６０内のＡ室を第１パイロット圧調整室５０のＢ室に連通させるようになっている。すなわち、この第２プランジャ６１は、図の下端に設けた凹部内に球状排気バルブ６３が遊嵌されており、また凹部を形成する側壁を貫通した排気孔６４を備え、これらで第１パイロット圧調整室５０のＢ室に連通する排気通し孔５５を開放または閉塞するようになっている。また、第２プランジャ６１の上下部それぞれに密閉用ダイヤフラム６５、６６が装着され、第２パイロット圧調整室６０内を所要の密閉性を確保したＡ室、Ｂ室およびＣ室の３つに隔成している。また、第２プランジャ６１の上端にばね６７が装着され、この調整ボルト６８のねじ込み量を加減することにより、ばね６７の弾発力を調整して第２プランジャ６１の押し上げ力を変更可能としている。
【００１９】
次に、以上の構成による本実施の形態のバランサの動作と作用について、図１を併用しつつ図２以下の各図で順に説明する。
【００２０】
はじめに、図２を参照して動作の大意を説明する。床面上のワークＷｋにフック２６を引っかけた後、負荷検出手段２０の第２シリンダ２１に設けたハンドル２１ｂを作業者が操作して微少な上向き力を付与する。この段階ではまだ、フック２６と第２ピストン２２はワークＷｋの重量Ｗがかかって不動状態にあるから、第２シリンダ２１だけが上方へ動かされ、負荷検出室２１ａの容積が減少する。それにより、負荷検出室２１ａ内ではエアが圧縮されて圧力上昇する。
【００２１】
このパイロット圧縮圧は負荷検出圧エア通路２８からパイロットレギュレータ４０に働く。すなわち、パイロットポートである負荷検出ポート６９から導入されるそのパイロット圧縮圧に応じて、作動圧出力ポート４３から出力される作動圧を上昇させる。この上昇した出力作動圧を作動圧エア通路１７から持ち上げ作動手段１０の第１シリンダ１１におけるピストン推力室１１ａに付与する。すなわち、出力作動圧はピストン推力室１１ａに働いて第１ピストン１２を上昇させ、アーム５を持ち上げて負荷検出手段２０を吊り上げる力として働く。
【００２２】
したがって、当初作業者によってハンドル２１ｂに加えた力が、吊り上げ力という形でフィードバックされたことになる。このフィードバックは、ワークＷｋが吊り上がるまで連続的に繰り返される。そこで、図５に示すように、ワークＷｋが吊り上がってしまうと、ワークＷｋの全重量Ｗで第２シリンダ２１における負荷検出室２１ａ内のエアを圧縮していることになるため、これ以上の圧力変化は発生せず、ワーク重量Ｗに見合った吊り上げ力が保持される。この保持状態がバランス状態である。
【００２３】
図５において、ワークＷｋが吊り上がったバランス状態から、さらにハンドル２１ｂに上向き力を加えたとする。すると、アーム５を介して持ち上げ作動手段１０側の第１ピストン１２を持ち上げようとする力が働く。それにより、ピストン推力室１１ａの容積が増大して室内圧が低下しようとするが、パイロットレギュレータ４０が機能してピストン推力室１１ａにその容積増大変化に対応した量の圧縮エアを補給することで、圧力が一定に保持される。したがって、バランス状態のままでワークＷｋおよびアーム５は上昇する。
【００２４】
それに対して、バランス状態でハンドル２１ｂに下向き力を加えた場合、アーム５を介して持ち上げ作動手段１０の第１ピストン１２が押し下げられ、ピストン推力室１１ａの容積が縮小して圧縮される。パイロットレギュレータ４０では、その持ち上げ作動手段１０側の容積縮小変化に対応した量の圧縮エアを排出することで、圧力が一定に保持される。したがって、バランス状態のままでワークＷｋおよびアーム５は下降する。
【００２５】
ここで、図５において、ワークＷｋを吊り上げた上記バランス状態での梃子機構１の釣り合い関係を以下のように数式で表すことができる。
【００２６】
第１シリンダ１１のピストン推力室１１ａにおいて、そのピストン１２の負荷による受圧面積をＳ１とし、第２シリンダ２１の負荷検出室２１ａにおけるピストン２２の受圧面積をＳ２とする。これら両受圧面積Ｓ１，Ｓ２の比率を支点ピン４からの距離Ｌ１，Ｌ２の梃子レバー比率と同一になるように設定する。
【００２７】
ワーク重量Ｗによって第２シリンダ２１に発生する圧力と同等な圧力を第１シリンダ１１に供給した場合、ワーク重量Ｗに見合うだけの持ち上げ力が作用点ピン２４に働く。すなわち、下記の各式が成立する。Ｓ１：Ｓ２＝Ｌ１：Ｌ２と設定すると、ワーク重量Ｗによって第２シリンダ２１に発生する圧力Ｐｗは、
Ｐｗ＝Ｗ／Ｓ２ ・・・（１）
である。その圧力Ｐｗによって第１シリンダ１１に発生する推力Ｆは、
Ｆ＝Ｓ１・Ｐｗ ・・・（２）
である。上記（１），（２）式から、
Ｆ＝Ｓ１・Ｗ／Ｓ２＝Ｓ１／Ｓ２・Ｗ ・・・（３）
となる。また、上記梃子レバー比率の関係Ｓ１／Ｓ２＝Ｌ２／Ｌ１を（３）式に代入すると、
Ｆ＝Ｌ２／Ｌ１・Ｗ ・・・（４）
となって、この（４）式からＦ・Ｌ１＝Ｗ・Ｌ２が導かれ、梃子の釣り合いが保たれていることが理解される。
【００２８】
このようにして、負荷検出手段２０における負荷の変化に対応した検出流体圧と、持ち上げ作動手段１０で発生させる持ち上げ用の作動流体圧とをバランスさせる。そのために、梃子機構１においては、アーム５の支点ピン４、力点ピン１４、作用点ピン２４の各点間の距離Ｌ１、Ｌ２の寸法による梃子レバー比率の設定と、第１および第２ピストン１２、２２の受圧（重圧）面積Ｓ１，Ｓ２の設定を相互に関連させて決めることができる。
【００２９】
以上の動作大意ならびに梃子の釣り合い原理に基づいて、動作の詳細について順に説明する。
【００３０】
まず、図２に示す常態から、エア供給源のコンプレッサ３０を作動オンさせると、その圧縮エアはパイロットレギュレータ４０におけるエア供給室４４の供給圧一次側のエア源ポート４２から導入される。導入された供給圧エア（イ）は、ハウジング４１内の連通孔７０から、固定絞り弁７１を通って少量に絞られ、連通孔７２を通って第１パイロット圧調整室５０の上側Ｂ室から排気通し孔５５を通過し、第２パイロット圧調整室６０のＡ室から排気長孔７７を通って外部に排気されている。
【００３１】
このとき、パイロット圧は、負荷検出手段２０側の負荷検出室２１ａから負荷検出圧エア通路２８を通してパイロットレギュレータ４０の負荷検出ポート６９に導入され、第２パイロット圧調整室６０のＣ室に付与されている。
【００３２】
またそのとき、コンプレッサ３０から第１パイロット圧調整室５０のＢ室に導入された供給圧エア（イ）によって、図３に示すように、第１ダイヤフラム５２が押し下げられる。それに伴い第１プランジャ５１が図の下方へ移動し、第１プランジャ５１の後部弁体５４を当接させて給気弁４６をばね４５に抗して押し下げる。給気弁４６の押し下げ動作でエア供給室４４における連絡口７４が開放されると、コンプレッサ３０からの供給圧エア（イ）は二次側の作動圧出力ポート４３に向かい、ここから作動圧エア通路１７を通って持ち上げ作動手段１０のシリンダ推力室１１ａに導入されて圧力上昇させる。
【００３３】
要は、パイロットレギュレータ４０では、負荷検出ポート６９から導入されるパイロット圧と、作動圧出力ポート４３から出力される作動圧とをバランスさせる調整を行うことになる。
【００３４】
そこで、再び図３において、上記のように連絡口７４が開放されると、コンプレッサ３０からの供給圧エア（イ）はその連絡口７４から隔壁の通し孔７５を通り、第１パイロット圧調整室５０のＡ室に導入される。この第１パイロット圧調整室５０では、Ａ室に導入された供給圧エア（イ）と、既にＢ室に導入されている供給圧エア（イ）とがバランスし、第１ダイヤフラム５２が押し下げられた形態に維持される。
【００３５】
また同時に、連絡口７４を通過した供給圧エア（イ）は、二次側の作動圧出力ポート４３の近傍に設けた連通孔７６を通り、第２パイロット圧調整室６０のＢ室にも導入される。供給圧エア（イ）の導入によってＢ室の圧力が上昇し、第２ダイヤフラム６２を図の上方へ押し上げ、第２プランジャ６１もまたばね６７の弾発力に抗して押し上げられる。この第２プランジャ６１の上昇によって、それまで排気バルブ６３で閉塞されていた第１パイロット圧調整室５０側Ｂ室の排気通し孔５５を開放し、排気孔６４を介して第２パイロット圧調整室６０のＡ室に連通させる。それにより、第１パイロット圧調整室５０のＢ室における供給圧エア（イ）が排気通し孔５５から第２プランジャ６１の下端の排気孔６４を抜け、第２パイロット圧調整室６０のＡ室から排気長孔７７を通過して外部に放出される。
【００３６】
これによって、第１パイロット圧調整室５０のＢ室に導入されている供給圧エア（イ）が減圧するため、Ａ室に導入された供給圧エア（イ）とばね４５の弾発力とによって第１プランジャ５１が押し上げられて連絡口７４を閉塞する。こうした図２および図３に示す供給圧エア（イ）の一連の流通によって圧力平衡状態となり、アーム５がバランスする。
【００３７】
次に、作業者は負荷検出手段２０側の第２シリンダ２１の外周に設けたハンドル２１ｂを把持して図４の仮想線で示すようにアーム５を押し下げる。そうしたアーム５の支点ピン４周りでの下降動作によって、持ち上げ作動手段１０ではピストンロッド１３を介して第１ピストン１２が押し下げられ、シリンダ推力室１１ａを圧縮する。
【００３８】
一方、持ち上げ作動手段１０のシリンダ推力室１１ａからの圧縮圧（ロ）は、二次側の作動圧出力ポート４３近傍の連通孔７６を通して第２パイロット圧調整室６０におけるＢ室に導入される。それにより、第２ダイヤフラム６２を介して第２プランジャ６１を押し上げる。すなわち、第２プランジャ６１の下端凹部の排気バルブ６３を開き、第１パイロット圧調整室５０側のＢ室における既圧の供給圧エア（イ）を排気通し孔５５から排気孔６４を介して第２パイロット圧調整室６０のＡ室を経由して排気長孔７７から外部に放出される。
【００３９】
図４に示すように、持ち上げ作動手段１０側のシリンダ推力室１１ａの圧縮によって、この圧縮圧（ロ）は逆流して作動圧エア通路１７を通り、パイロットレギュレータ４０に二次側の作動圧出力ポート４３から逆導入される。圧縮圧（ロ）は通し孔７５と連通孔７６を通り、第２パイロット圧調整室６０のＢ室に導入されて第２プランジャ６１を押し上げ、排気孔６４を開いて第１パイロット圧調整室５０のＢ室の圧を低下させる。通し孔７５からは第１パイロット圧調整室５０のＡ室に導入される。圧縮圧（ロ）の逆導入によってＡ室の圧力が既圧の供給圧エア（イ）に加わって（イ）＋（ロ）に上昇し、第１ダイヤフラム５２を図の上方へ押し上げる。
【００４０】
同時に、第１プランジャ５１が押し上げられると、この後部弁体５４が給気弁４６から離間し、給気弁４６の中心排気孔４６ａが開放されてそこから供給圧エア（イ）が外部放出される。
【００４１】
作業者によるアーム５の押し下げ動作が停止されると、上記第１プランジャ５１と第２プランジャ６１が下降して後部バルブ５４と排気バルブ６３が閉塞され、アーム５は押し下げ位置にてバランスする。
【００４２】
次に、アーム５の先端が押し下げられたことで、床上のワークＷｋの吊り紐２９にフック２６（負荷支持部材）を引っかけることが可能となり、引っかけ後（図１参照）、作業者はアーム５を今度は上方に押し上げることになる。
【００４３】
図５に示すように、吊り棒２３を介してアーム５を押し上げるために第２シリンダ２１を押し上げると、第２シリンダ２１の押し上げ上昇と相対に第２ピストン２２が押し下げられる状態になり、負荷検出室２１ａが圧縮される。つまり、作業者がアシストした第２シリンダ２１の押し上げ力に感応して負荷検出室２１ａが加圧される。その圧縮圧（ハ）は検出流体圧として負荷圧エア通路２８に作用し、パイロットレギュレータ４０の第２パイロット圧調整室６０のＣ室に負荷検出ポート６９から導入される。
【００４４】
このＣ室に導入された第２シリンダ２１の負荷検出室２１ａからの検出流体圧である圧縮圧（ハ）は第２ダイヤフラム６２に作用し、第２プランジャ６１を押し下げる。第２プランジャ６１の押し下げにより、この下端凹部に遊嵌した排気バルブ６３を第１パイロット圧調整室５０側のＢ室における排気通し孔５５を閉塞する。
【００４５】
第１パイロット圧調整室５０のＢ室では、排気通し孔５５の閉塞によってコンプレッサ３０からの供給圧エア（イ）がそのまま作用し、第１ダイヤフラム５２を押し下げる。それに伴って第１プランジャ５１が押し下げられ、下端の後部弁体５４で給気弁４６をばね４５に抗して押し下げる。給気弁４６の押し下げ動作により、エア供給室４４における連絡口７４が開放される。すると、コンプレッサ３０からの供給圧エア（イ）はその開放連絡口７４から抜けて、隔壁の通し孔７５を通り、第１パイロット圧調整室５０におけるＡ室に導入される。
【００４６】
同時に、図３に示されたように、供給圧エア（イ）はまた二次側の作動圧出力ポート４３に向かい、ここから作動圧エア通路１７を通って持ち上げ作動手段１０のシリンダ推力室１１ａに導入され、このシリンダ推力室１１ａの内圧を上昇させる。すなわち、それは持ち上げ用の作動流体圧として働き、ピストンロッド１３を介してアーム５を力点ピン１４周りで持ち上げ、フック２６に引っかけられたワークＷｋを床上から持ち上げようとする。
【００４７】
ワークＷｋが床面から浮き上がるまで作業者による第２シリンダ２１を介してアーム押し上げ力がアシストされ、そうしたアシスト力とワークＷｋの荷重による負荷の加増変動に感応してリアルタイムにバランスさせる。バランス動作のリアルタイムな繰り返しにより、図５に示すように、ワークＷｋが床面から浮いて持ち上げられ、無重力バランス状態でアーム５に吊り支持される。
【００４８】
ワークＷｋを所望位置まで持ち上げた後に作業者によるアシスト力を解除すると、第２パイロット圧調整室６０のＢ室に導入される供給圧エア（イ）と、第２パイロット圧調整室６０のＡ室に導入されているパイロット圧とが同圧となり、第２プランジャ６１が上昇して定位置に復帰する。その結果、排気バルブ６３も定位置に復帰し、固定絞り７１から第１パイロット圧調整室５０のＢ室に入り、排気バルブ６３を通過して排気長孔７７から排出される。エア量を調節して第１パイロット圧調整室５０のＡ室とＢ室を同圧とすることにより、第１プランジャ５１も定位置に復帰し、同時に給気弁４６が連絡口７４を閉塞し、その位置でバランス状態となる。
【００４９】
以上から、パイロットレギュレータ４０にあっては、負荷検出手段２０側の検出流体圧に対応して持ち上げ作動手段１０側の作動流体圧を加減する。すなわち、第２シリンダ２１の負荷検出室２１ａで感応した検出流体圧が第１シリンダ１１のピストン推力室１１ａでバランス状態となっている作動流体圧を上回ったとき、その作動流体圧に流体圧を加増して検出流体圧とバランスさせる。それに対して、負荷検出室２１ａでの検出流体圧が作動流体圧を下回ったときは、その作動流体圧を減じて検出流体圧にバランスさせ、これをリアルタイムに行うのである。
【００５０】
作業者にとって都合の良い位置までワークＷｋを持ち上げてバランスさせると、作業者はアーム５を支柱２と台座３を介して所望位置まで旋回させ、無理なくワークＷｋを元の場所から次の場所まで移動することができる。
【００５１】
また、以上から明らかなように、ワークＷｋを床面から浮き上がらせてバランス状態にするまで、従来のようなスイッチ切替操作は一切ない。また、ワークＷｋの重量Ｗが変更するごとに、それに対応した初期の圧力設定操作も不要である。すなわち、使用重量範囲内であれば任意の重量ＷによるワークＷｋを自在に無重力バランス状態にして移送できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバランサは、ワークなど任意の荷重による重量物に対応でき、従来のような荷重に応じた初期設定なども不要であり、また重量物が床面から浮いて所望の持ち上げ位置で無重力状態にバランスさせるのに、作業者によるアームの持ち上げアシスト力を加え続けるだけで済み、初期の段階からスイッチ切替操作が不要となるほか、複雑なエア回路がなくなってコストダウンが可能となるなど、この種バランサの操作性を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバランサの実施の形態を示す部分断面による構成図である。
【図２】本実施の形態のバランサの初期の動作を示す構成図である。
【図３】本実施の形態のバランサの初期動作においてアームの平衡状態を示す構成図である。
【図４】本実施の形態のバランサにおいて、アーム先端のフックを床上のワークに引っかけるときのエア圧変化を示す構成図である。
【図５】本実施の形態のバランサにおいて、ワークをフックに引っかけた状態で梃子アームの先端を押し上げる方向へ作業者の力でアシスト（図１参照）したときのエア圧変化を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 梃子機構
２ 支柱
３ 台座
４ 支点ピン
５ アーム
６ バランスウエイト
１０ 持ち上げ作動手段
１１ 第１シリンダ
１１ａ ピストン推力室
１２ 第１ピストン
１３ ピストンロッド
１４ 力点ピン
１７ 作動圧エア通路
２０ 負荷検出手段
２１ 第２シリンダ
２１ａ 負荷検出室
２１ｂ 作業者操作用のハンドル
２２ 第２ピストン
２３ 吊り棒
２４ 作用点ピン
２５ ピストンロッド
２６ フック
２８ 負荷検出圧エア通路
３０ コンプレッサ
４０ パイロットレギュレータ
４１ ハウジング
４２ 一次側エア源ポート
４３ 二次側作動圧出力ポート
４４ エア供給室
４５ ばね
４６ 給気弁
４６ａ 排気孔
５０ 第１パイロット圧調整室
５１ 第１プランジャ
５２ 第１ダイヤフラム
５３、５４ 前後部の弁体
５５ 排気連通口
６０ 第２パイロット圧調整室
６１ 第２プランジャ
６２ 第２ダイヤフラム
６３ 球状排気バルブ
６４ 排気孔
６５、６６ 密閉用ダイヤフラム
６７ ばね
６８ 調整ボルト
６９ 負荷検出ポート
７０、７１、４５、７６ エア連通孔
７４ エア連通孔
７７ 排気孔

Claims (1)

1. 一端側を負荷吊り下げ部とするアームの他端側を支柱の上端に上下方向へ回動自在に支持させた梃子機構を有し、この梃子機構は作動流体圧によって前記アームを持ち上げる持ち上げ作動手段を備え、この持ち上げ作動手段に前記負荷吊り下げ部の負荷に応じた作動流体圧を供給して前記アームを無重力状態にバランスさせるバランサであって、
   前記持ち上げ作動手段の作動流体圧を受ける部分の受圧面積に対して、前記アームの梃子レバー比と同じ比率の受圧面積を有する負荷検出手段をアーム一端側の前記負荷吊り下げ部に配置し、その負荷検出手段で検出された負荷に対応する持ち上げ力を前記持ち上げ作動手段に発生させるよう構成したことを特徴とするバランサ。

Images