WO2021070484A1

WO2021070484A1 - アーム型助力装置

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Publication number: WO2021070484A1
Application number: PCT/JP2020/031464
Authority: WO
Inventors: 諭若杉; 成隆松本
Original assignee: Ckd株式会社
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2021-04-15
Also published as: JP7321876B2; EP4043389A4; EP4043389A1; CN114502499A; CN114502499B; US20220388153A1; TW202114935A; JP2021062943A; TWI796592B

Abstract

アーム型助力装置は、支柱と、第１支持部と、第１アームと、第２支持部と、第２アームと、第３アームと、操作部と、荷保持部と、を有する。第１アームは、第１部材と、第１エアシリンダと、第２部材と、を有する。第１支持部、第１部材、第２支持部、及び第２部材は平行リンクを構成する。平行リンクは第１エアシリンダによって助力される。アーム型助力装置は、第１エアシリンダの圧力制御を行うように構成された制御装置をさらに備える。第３アームは、制御装置によって圧力制御される第２エアシリンダを備える。第２アームの軸線方向への寸法は、第１アームの軸線方向への寸法より大きい。

Description

アーム型助力装置

　本開示は、アーム型助力装置に関する。

　比較的重い部品や荷などの荷役物を移動するときには、アーム型助力装置を使用することで、作業者の負荷が軽減されている。アーム型助力装置としては、例えば、特許文献１の荷役機械が挙げられる。荷役機械は、鉛直に立設された支柱を有し、この支柱の上部には制御ボックスが設けられている。制御ボックス内には、空気圧シリンダが設けられている。空気圧シリンダは、エア制御系を介してエア源に接続されている。

　荷役機械は、第１～第３のアームを有する昇降機構を備えている。第１のアームは、上下方向に所定の角度に回動可能であり、空気圧シリンダによって駆動される。また、第１のアームは、支柱の中心軸の周りで水平方向に旋回するように、支柱に支持されている。第１のアームの先端部には、第２のアームが、関節部を介して常に水平状態を保持する状態で連結されている。さらに、第２のアームの先端部には、鉛直方向に延びる第３のアームが水平方向に旋回可能な状態で連結されている。第３のアームの下端部には、例えばエアの吸引により荷役物を保持する操作部である吸着機構が取り付けられている。

　そして、吸着機構で荷役物を吸着し持ち上げると、第１～第３のアームには、全体として荷役物の重量と第１～第３アームの重量との和に相当する力が下方向に働く。この下方向に働く力に抗するように空気圧シリンダの内圧を上げることで、荷役物を吊り上げた状態を維持したバランス状態とすることができる。

特許第５０７３９２３号公報

　特許文献１の荷役機械において、吸着機構が移動できる範囲を水平方向や上下方向で拡大したい場合、第１～第３のアームの軸線方向への寸法を長くすることで対応できる。しかし、第１～第３アームを長くすると、第１～第３アームの重量が増大することに伴って上記した下方向に働く力も大きくなる。よって、この力にバランスするために空気圧シリンダが大型化してしまう。空気圧シリンダの大型化に伴い、シリンダチューブ内でのピストンの摺動抵抗が増大し、操作性が低下する虞がある。

　本開示の目的は、操作性を低下させることなく操作部の移動範囲を広げることができるアーム型助力装置を提供することにある。

　本開示の一態様に係るアーム型助力装置は、鉛直方向に延びる軸線を有する支柱と、前記支柱の上端に水平方向へ旋回可能に支持された第１支持部と、前記第１支持部に上下方向へ揺動可能に支持された基端部を有する第１アームと、前記第１アームの先端部に上下方向へ揺動可能に支持された第２支持部と、前記第２支持部の上端に水平方向へ旋回可能に支持された基端部を有する第２アームと、前記第２アームの先端部から前記鉛直方向に沿って下方へ延設される第３アームと、前記第３アームの下端に水平方向へ旋回可能に支持された操作部と、前記操作部と一体の荷保持部と、を備える。前記第１アームは、前記第１支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第１端部と、前記第２支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第２端部と、を有する第１部材と、前記第１支持部に対して前記第１部材を揺動させるように構成された第１エアシリンダと、前記第１部材に対して平行に延びる第２部材であって、前記第１支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第１端部と、前記第２支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第２端部と、を有する第２部材と、を有する。前記第１支持部、前記第１部材、前記第２支持部、及び前記第２部材は平行リンクを構成するとともに、前記平行リンクは前記第１エアシリンダの駆動によって助力される。アーム型助力装置は、前記第１エアシリンダの圧力制御を行うように構成された制御装置をさらに備える。前記第３アームは、前記制御装置によって圧力制御される第２エアシリンダを備えており、前記第２エアシリンダのピストンロッドの突出端に前記操作部が支持されている。前記第２アームの軸線方向への寸法は、前記第１アームの軸線方向への寸法より大きい。

図１は、実施形態のアーム型助力装置を示す側面図。図２は、図１のアーム型助力装置を示す斜視図。図３は、図１のアーム型助力装置における回転ジョイントを示す断面図。図４は、図１のアーム型助力装置における第１アームを示す分解斜視図。図５Ａは、初期状態のアーム型助力装置の構造を模式的に示す図。図５Ｂは、動作位置にあるアーム型助力装置の構造を模式的に示す図。図６は、図１のアーム型助力装置における第３アームを示す側断面図。図７は、図６の７－７線に沿った断面図。図８は、図１のアーム型助力装置の回路図。図９は、図１のアーム型助力装置を示す斜視図。図１０は、図１のアーム型助力装置を示す斜視図。

　以下、アーム型助力装置を具体化した一実施形態を図１～図１０にしたがって説明する。

　図１に示すように、アーム型助力装置１１は、支柱１２と、支柱１２に支持された第１支持部２１と、第１支持部２１に支持された第１アーム３１と、第１アーム３１に支持された第２支持部４１と、第２支持部４１に支持された第２アーム５１と、第２アーム５１に連結された第３アーム６１と、を備える。また、アーム型助力装置１１は、第３アーム６１に支持された操作部７１及び荷保持部８１を備える。本実施形態では、荷保持部８１はフック型吊下げ具によって構成されている。なお、荷保持部８１は、フック型吊下げ具以外の構成でもよく、荷役物を吸着保持する構成や、荷役物をロボットハンドで保持する構成であってもよい。アーム型助力装置１１は、第１支持部２１に対して第１アーム３１を揺動させることによって第２支持部４１を移動させるアクチュエータ９０を含む。

　図８に示すように、操作部７１には荷重センサ７２が内蔵されている。荷重センサ７２は、荷保持部８１に吊下げ保持された荷役物を含めた荷重を検出する。荷重センサ７２は検出値に関する信号を、アーム型助力装置１１の駆動を制御する制御装置１５に出力する。また、操作部７１には検出スイッチ７３が内蔵されている。検出スイッチ７３は、制御装置１５に信号伝達可能に接続されている。検出スイッチ７３は、操作部７１が操作されることを検出すると、オンされるとともにオン信号を制御装置１５に出力する。

　アーム型助力装置１１の作動には、圧縮したエアが用いられている。アーム型助力装置１１にはエア供給源１４から圧縮されたエアが供給される。以下の説明において、圧縮されたエアを単に「エア」と記載する。アーム型助力装置１１は、後述する空圧機器の制御及びエアの圧力調整などを行う制御装置１５を備える。制御装置１５は、アーム型助力装置１１によって吊り下げられた荷役物の重量をバランスするために、アーム型助力装置１１に供給すべきエアの圧力などを算出する。制御装置１５は収容ケース１５ａに収容されている。

　図５Ａに示すアーム型助力装置１１の状態を初期状態として説明する。アーム型助力装置１１の初期状態では第１アーム３１と第２アーム５１とはどちらもほぼ水平位置にあるとともに、第１アーム３１と第２アーム５１とが上下方向に重なり合うように第２アーム５１が支柱１２に向かって折り返されている。アーム型助力装置１１の初期状態では、第３アーム６１は、支柱１２に隣接し、水平方向に重なり合う。また、アーム型助力装置１１の初期状態では、操作部７１が第３アーム６１に最も接近した位置にある。

　図２に示すように、支柱１２の上端には、第１回転ジョイント１７ａが設置される。第１回転ジョイント１７ａ上には、第１支持部２１の旋回を規制する第１ロック機構１６１が設置されている。図３に示すように、第１回転ジョイント１７ａは、内筒部１７１と、内筒部１７１の外周面に対し間隔を空けて配置された外筒部１７２とを備える。

　図８に示すように、内筒部１７１内には、エア供給源１４と接続された操作エア配管１８１、第１エア配管Ｐ１及び第２エア配管Ｐ２と、制御装置１５に接続された後述の配線とが挿通されている。操作エア配管１８１は、後述する第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第１～第３ロック機構１６１～１６３を操作するための操作エアを供給するための配管である。第１エア配管Ｐ１は、第１アーム３１に対するバランス圧力の供給を行うための配管であり、第２エア配管Ｐ２は、第３アーム６１に対するバランス圧力の供給を行うための配管である。

　操作エア配管１８１には空圧機器の一つである３ポート弁１３が設けられている。３ポート弁１３は、エア供給源１４から供給されたエアをアーム型助力装置１１に供給する位置と、アーム型助力装置１１からエアを排出する位置との２位置を取り得る。３ポート弁１３は、配線Ｗ３によって制御装置１５に信号伝達可能に接続されている。３ポート弁１３は、収容ケース１５ａに収容されている。

　第１ロック機構１６１は、回転ロックディスクをロックパッドで挟持することで制動状態となり、ロックパッドによる回転ロックディスクの挟持が解除されることで非制動状態となる。第１ロック機構１６１内には、上記操作エア配管１８１、第１エア配管Ｐ１、第２エア配管Ｐ２、制御装置１５に接続された後述の配線が挿通されている。また、第１ロック機構１６１には、操作エア配管１８１から分岐した第１ロック用エア配管Ｂ１が接続されている。エア供給源１４から操作エア配管１８１及び第１ロック用エア配管Ｂ１を介して第１ロック機構１６１にエアが供給される。供給されるエアの圧力が所定圧力以上になると、ロックパッドが回転ロックディスクから離間し、第１ロック機構１６１は非制動状態となる。また、第１ロック機構１６１に対し供給されるエアの圧力が所定圧力未満になると、図示しない付勢部材によってロックパッドが回転ロックディスクに向けて付勢される。そして、回転ロックディスクをロックパッドが挟持し、第１ロック機構１６１は制動状態となる。したがって、第１ロック機構１６１は、第１ロック用エア配管Ｂ１を介して操作エア配管１８１から供給されるエアによって操作される。

　次に、第１支持部２１について説明する。

　図１又は図２に示すように、第１支持部２１は、第１ロック機構１６１の上部に固定されている。第１支持部２１は、第１ロック機構１６１を介して第１回転ジョイント１７ａに支持されている。したがって、第１支持部２１は、支柱１２の上端面において、水平方向へ旋回可能に支持されている。第１支持部２１は、支柱１２の軸線Ｌに沿う第１鉛直軸線Ｚを中心に旋回する。第１支持部２１の旋回範囲は３６０度未満であり、本実施形態では３００度である。

　図４に示すように、第１支持部２１は、下端部に円盤状の基板２１ａを有するとともに、基板２１ａから上方に向けて延びる一対の第１軸支部２１ｂを有する。一対の第１軸支部２１ｂは間隔を空けて対向している。

　第１支持部２１と対をなす第２支持部４１は、上端部に円盤状の支持板４１ａを有するとともに、支持板４１ａから鉛直方向に沿って下方へ延びる板状の第２軸支部４１ｂを有する。

　図４又は図５Ａに示すように、第１アーム３１は、中空状のアーム本体３２と、アーム本体３２の軸線方向の第１端に連結された第１軸支部材３３と、アーム本体３２の軸線方向の第２端に連結された第２軸支部材３４と、第２部材４６と、を有する。アーム本体３２はアルミニウムの押出材である。

　第１アーム３１は、軸線方向の第１端側に、第１軸支部材３３によって形成された板状の基端部３５を備えるとともに、軸線方向の第２端側に、第２軸支部材３４によって形成された二股状の先端部３６を備える。

　第１アーム３１の基端部３５は、第１支持部２１の一対の第１軸支部２１ｂの間に配置されている。第１軸支部２１ｂ及び第１軸支部材３３には第１水平軸Ｈ１が挿通されている。そして、第１支持部２１に支持された第１水平軸Ｈ１により、第１アーム３１の基端部３５が第１支持部２１に対し上下方向へ揺動可能に支持されている。

　また、第１アーム３１の二股状の先端部３６の間に、第２支持部４１の第２軸支部４１ｂが配置されている。第２軸支部４１ｂ及び第２軸支部材３４には第２水平軸Ｈ２が挿通されている。そして、第２水平軸Ｈ２により、第１アーム３１の先端部３６に対し、第２支持部４１が上下方向へ揺動可能に支持されている。

　第１アーム３１において、アーム本体３２の主体は第１エアシリンダ９１のシリンダチューブ９１ａによって構成されている。シリンダチューブ９１ａの外面には、シリンダチューブ９１ａの径方向に対向する一対の第１カバー部材９５が固定されるとともに、一対の第１カバー部材９５の上端の間には第２カバー部材９６が固定されている。また、一対の第１カバー部材９５の下端の間には、第２部材４６が配置されている。シリンダチューブ９１ａと、一対の第１カバー部材９５と、一つの第２カバー部材９６とからアーム本体３２が構成されている。

　上記アーム本体３２の軸線方向の第１端部であるシリンダチューブ９１ａの第１端部には第１軸支部材３３が固定され、アーム本体３２の軸線方向の第２端部であるシリンダチューブ９１ａの第２端部には第２軸支部材３４が固定されている。アーム本体３２と、第１軸支部材３３と、第２軸支部材３４と、は第１部材４５を構成する。

　第１軸支部材３３は、第１支持部２１に上下方向へ揺動可能に支持された第１部材４５の第１端部を構成し、第２軸支部材３４は、第２支持部４１に上下方向へ揺動可能に支持された第１部材４５の第２端部を構成する。

　第２部材４６の軸線は、第１部材４５の軸線に対し平行に延びている。第２部材４６は、角棒形状である。第２部材４６の第１端部４７は、第３水平軸Ｈ３を介して第１支持部２１に対し上下方向へ揺動可能に支持され、第２部材４６の第２端部４８は、第４水平軸Ｈ４を介して第２支持部４１に対し上下方向へ揺動可能に支持されている。

　第１アーム３１にはアクチュエータ９０が内蔵されている。アクチュエータ９０は、上記第１エアシリンダ９１と、第１エアシリンダ９１の作動ロッド９２と、リンク部材９３とを有する。第１エアシリンダ９１の作動ロッド９２は、第１アーム３１の軸線方向に移動する。リンク部材９３は、第１支持部２１に揺動可能に支持された基端部を有し、作動ロッド９２に対して傾斜して延びる。さらに、アクチュエータ９０は、作動ロッド９２に連結されるとともにリンク部材９３の先端部が回動自在に接続された連結体９４を有している。

　アーム本体３２のシリンダチューブ９１ａ内には、ピストン９１ｂが移動自在に収容されている。シリンダチューブ９１ａ内には、ピストン９１ｂによってピストン室Ｓが区画されている。ピストン９１ｂの外周面には図示しないシール部材が装着されている。ピストン９１ｂには作動ロッド９２の一端が連結されている。ピストン９１ｂは、作動ロッド９２の移動に伴って第１アーム３１の軸線方向に移動する。

　第１支持部２１、第１部材４５、第２支持部４１、及び第２部材４６によって、平行四辺形を形成する平行リンクが構成されている。図５Ｂに示すように、第１エアシリンダ９１の作動ロッド９２の移動に伴い、第１支持部２１に対して第１部材４５及び第２部材４６が上下方向へ揺動すると、第２支持部４１が上下方向へ平行移動する。第１部材４５及び第２部材４６の各々は、平行四辺形の長辺を構成し、第１支持部２１及び第２支持部４１の各々は、平行四辺形の短辺を構成する。

　図８に示すように、第１エアシリンダ９１のピストン室Ｓには第１開閉弁Ｖ１が接続されている。第１開閉弁Ｖ１は、第１エア配管Ｐ１とピストン室Ｓとを互いに連通させる又は互いから遮断する。つまり、第１開閉弁Ｖ１は、ピストン室Ｓの状態を、ピストン室Ｓの圧力が常時制御される状態と、ピストン室Ｓに対するエアの流入及び流出を阻止してピストン室Ｓの圧力を保持する状態との間で切り替える。

　操作用分岐エア配管Ｐは、第１開閉弁Ｖ１の操作用の配管であり、第１開閉弁Ｖ１の操作ポートに接続されている。第１開閉弁Ｖ１の操作ポートには、操作用分岐エア配管Ｐを介して操作エア配管１８１からパイロットエアが供給されている。したがって、操作エア配管１８１は、第１開閉弁Ｖ１を操作するための操作エアを供給するための配管である。３ポート弁１３の開閉により、操作エア配管１８１の圧力がオンオフされる。第１エア配管Ｐ１には第１電空レギュレータＫ１が接続されている。第１電空レギュレータＫ１は、空圧機器の一つである。第１電空レギュレータＫ１は、収容ケース１５ａに収容されている。

　操作エア配管１８１は、エア供給源１４から支柱１２、第１ロック機構１６１の内側、第１回転ジョイント１７ａの内側、及び第１支持部２１の内側を通過し、第１アーム３１内に引き込まれている。また、操作エア配管１８１から分岐した操作用分岐エア配管Ｐは、第１アーム３１内に引き込まれている。

　制御装置１５は、荷重センサ７２の検出値に基づいてバランス圧力を算出する。バランス圧力は、第１アーム３１が支える重量、すなわち第２支持部４１から荷保持部８１までの部分及び荷役物の合計重量とバランスする圧力である。第１電空レギュレータＫ１は、第１アーム３１の平行リンクに作用させる第１エアシリンダ９１のバランス圧力を常に供給するように常時制御されている。３ポート弁１３によって操作エア配管１８１にエア供給源１４からエアが供給されるとともに、操作用分岐エア配管Ｐから第１開閉弁Ｖ１の操作ポートにエアが供給されると第１開閉弁Ｖ１は開状態となる。そして、制御装置１５は、算出したバランス圧力がピストン室Ｓに供給されるように、第１電空レギュレータＫ１を制御する。これは、バランス圧力の制御状態ともいう。

　一方、３ポート弁１３により、操作エア配管１８１のエアが排出されると、操作用分岐エア配管Ｐからもエアが排出される。よって、第１開閉弁Ｖ１は遮断されるとともに、エアの流入及び流出が阻止される。

　操作部７１の操作状態では、３ポート弁１３によって第１開閉弁Ｖ１が開状態となり、荷重をバランスさせるバランス圧力が第１エアシリンダ９１に供給されている。そして、荷重がバランスされるとともに、荷重がバランスされた状態が維持されている。

　操作部７１を上下に手動で移動させたとき、第１エアシリンダ９１のピストン室Ｓの容積が変化するが、制御装置１５は、荷重センサ７２の検出値に基づいてバランス圧力を算出する。第１電空レギュレータＫ１は、第１アーム３１の平行リンクを介した力がバランスされるようにバランス圧力を第１エアシリンダ９１のピストン室Ｓに供給する。このため、アーム型助力装置１１のバランス圧力が制御され、バランスされている状態が維持されることにより、作業者は小さい力で操作部７１を操作できる。

　操作部７１の非操作状態では、荷重をバランスさせる制御は常に維持されたままであるが、３ポート弁１３により第１開閉弁Ｖ１が閉状態となる。よって、ピストン室Ｓへのエアの流入・排出が阻止されることにより、アーム型助力装置１１の上下方向の動作が抑制される。つまり、第１開閉弁Ｖ１が閉状態とされることにより、ピストン室Ｓは、圧力制御が及ばない状態となる。そのため、ピストン室Ｓの圧力が、操作部７１の動作に抗する力として働き、操作部７１の位置を維持しようとする。

　図２に示すように、第２支持部４１の支持板４１ａには、第１回転ジョイント１７ａと同じ構成の第２回転ジョイント１７ｂが連結されている。この第２回転ジョイント１７ｂには、第１ロック機構１６１と同じ構成の第２ロック機構１６２が一体化されている。操作エア配管１８１は、第１アーム３１から第２支持部４１の内側、第２回転ジョイント１７ｂの内側及び第２ロック機構１６２の内側を通過し、第２アーム５１に引き込まれている。操作エア配管１８１から分岐した第２ロック用エア配管Ｂ２は、第２ロック機構１６２に接続されている。

　エア供給源１４から操作エア配管１８１及び第２ロック用エア配管Ｂ２を介して第２ロック機構１６２にエアが供給されると、ロックパッドが回転ロックディスクから離間し、第２ロック機構１６２は非制動状態となる。また、エア供給源１４からのエアの供給が停止されると、図示しない付勢部材によってロックパッドが回転ロックディスクに向けて付勢される。そして、回転ロックディスクをロックパッドが挟持し、第２ロック機構１６２は制動状態となる。したがって、第２ロック機構１６２は、第２ロック用エア配管Ｂ２を介して操作エア配管１８１から供給されるエアによって操作される。

　第２回転ジョイント１７ｂは、第２支持部４１上において水平方向へ旋回可能である。この第２回転ジョイント１７ｂに一体の第２ロック機構１６２の上部には第２アーム５１が一体化されている。このため、第２アーム５１は、水平方向へ旋回可能に構成されている。第２ロック機構１６２は、制動状態において第２アーム５１の旋回を規制する。第２回転ジョイント１７ｂと一体の第２支持部４１の旋回範囲は３６０度未満であり、本実施形態では３００度である。

　第２アーム５１はＬ字形状であり、断面四角形状の第１中空体５２と、第１中空体５２に連結された第２中空体５３とを含む。第２アーム５１の軸線方向への寸法は、第１アーム３１の軸線方向への寸法より大きい。具体的には、第２アーム５１における第１中空体５２の軸線方向への寸法は、第１アーム３１の軸線方向への寸法より大きい。第１中空体５２は、矩形板状の上壁５２ａと、下壁５２ｂと、上壁５２ａと下壁５２ｂを上下方向に相互接続する一対の側壁５２ｃとを有する。

　第２アーム５１の基端部５１１において、第１中空体５２の下壁５２ｂが第２ロック機構１６２に固定されている。上壁５２ａの先端部は第２中空体５３の上端を形成している。つまり、上壁５２ａの先端部の上面は、第２中空体５３の上面でもある。第２中空体５３の対向する一対の側壁には把持部５４が設けられている。

　図６に示すように、第３アーム６１は、第２アーム５１の先端部５１２の外側面、言い換えれば第２中空体５３の外側面に固定されている。第３アーム６１は、第２アーム５１の上端から下側に向けて延設されている。第３アーム６１は、中空状のアーム本体６２と、アーム本体６２に内蔵された第２エアシリンダ６３と、一対のガイドロッド７５とを備える。第２エアシリンダ６３は、アクチュエータとして使用される。そして、第２アーム５１に引き込まれた操作エア配管１８１と第２エア配管Ｐ２とは、第２アーム５１を通過して第３アーム６１に引き込まれている。

　アーム本体６２の軸線は鉛直方向に延びる。アーム本体６２は、第２中空体５３の外側面に固定される矩形板状の接合壁６２ａと、接合壁６２ａから延びる一対の縦壁６２ｂと、一対の縦壁６２ｂ同士を繋ぐ湾曲壁６２ｃと、アーム本体６２の下端を塞ぐ閉塞壁６１ｄと、を備える。一対の縦壁６２ｂは、接合壁６２ａの上下に延びる一対の側縁に繋がっている。湾曲壁６２ｃは、一対の縦壁６２ｂの上下に延びる側縁同士を繋ぐ。湾曲壁６２ｃは、鉛直方向の上側から見て、接合壁６２ａから離れる方向に円弧状に膨らむ形状である。

　接合壁６２ａの上部には、第２アーム５１の第１中空体５２に連通する連通孔６２ｆが形成されている。第２アーム５１に引き込まれた操作エア配管１８１及び第２エア配管Ｐ２は、連通孔６２ｆから第３アーム６１のアーム本体６２内に引き込まれている。

　アーム本体６２の内面のうち、接合壁６２ａによって形成される内面には第２エアシリンダ６３のシリンダチューブ６３ａが固定されている。第２エアシリンダ６３は、シリンダチューブ６３ａの軸線が上下方向に延びる状態で接合壁６２ａに固定されている。第２エアシリンダ６３のシリンダチューブ６３ａは、第１エアシリンダ９１のシリンダチューブ９１ａより小径である。シリンダチューブ６３ａ内にはピストン６３ｂが収容されている。ピストン６３ｂの外周面には図示しないシール部材が装着されている。シリンダチューブ６３ａ内において、ピストン６３ｂより下側にはピストン室６５が区画されている。ピストン６３ｂの外周面に設けたシール部材により、ピストン室６５からのエア漏れが抑止されている。

　第２エアシリンダ６３において、ピストン６３ｂにはピストンロッド６３ｄの一端が連結されている。ピストンロッド６３ｄは、シリンダチューブ６３ａの下端及び閉塞壁６１ｄを貫通してアーム本体６２の下端から突出している。

　シリンダチューブ６３ａの上端壁には、衝撃緩和部材６７が設置されている。衝撃緩和部材６７は所謂ショックアブソーバである。衝撃緩和部材６７は、移動端に上昇してきたピストン６３ｂに接触して移動端にピストン６３ｂが到達するときに生じる衝撃を吸収する。

　図８に示すように、ピストン室６５には第２開閉弁Ｖ２が接続されている。第２開閉弁Ｖ２は、第２エア配管Ｐ２とピストン室６５とを互いに連通させる又は互いから遮断する。つまり、第２開閉弁Ｖ２は、ピストン室６５の状態を、ピストン室６５の圧力が常時制御される状態と、ピストン室６５に対するエアの流入及び流出を阻止してピストン室６５のエアを保持する状態との間で切り替える。

　操作エア配管１８１は、第２開閉弁Ｖ２の操作用の配管であり、第２開閉弁Ｖ２の操作ポートに接続されている。第２開閉弁Ｖ２の操作ポートには、操作エア配管１８１からパイロットエアが供給されている。したがって、操作エア配管１８１は、第２開閉弁Ｖ２を操作するための操作エアを供給するための配管である。第２エア配管Ｐ２には第２電空レギュレータＫ２が接続されている。第２電空レギュレータＫ２は、収容ケース１５ａに収容されている。第２電空レギュレータＫ２は空圧機器の一つである。上述の３ポート弁１３、第１電空レギュレータＫ１、及び第２電空レギュレータＫ２は、第１エアシリンダ９１及び第２エアシリンダ６３に対する圧力制御を行う空圧機器として使用される。

　制御装置１５は、荷重センサ７２の検出値に基づいてバランス圧力を算出する。第２電空レギュレータＫ２は、第３アーム６１の第２エアシリンダ６３に作用する力として、ピストンロッド６３ｄの突出端に接続されている部材の重量とバランスするバランス圧力を常に供給するように常時制御されている。３ポート弁１３によって操作エア配管１８１にエア供給源１４からエアが供給されるとともに、操作エア配管１８１から第２開閉弁Ｖ２の操作ポートにエアが供給されると第２開閉弁Ｖ２は開状態となる。そして、制御装置１５は、算出したバランス圧力がピストン室６５に供給されるように、第２電空レギュレータＫ２を制御する。これは、バランス圧力の制御状態ともいう。一方、３ポート弁１３により、操作エア配管１８１のエアが排出されると、第２開閉弁Ｖ２は遮断され、エアの流入及び流出が阻止される。

　第２開閉弁Ｖ２が開状態に制御されると、第２エアシリンダ６３のピストン室６５には、第２電空レギュレータＫ２によって制御されたバランス圧力が供給される。これにより、重量バランスが取られ、バランス状態となる。よって、制御装置１５は、荷重センサ７２の検出値に基づいた第２エアシリンダ６３に対するバランス圧力を常に制御している。

　一方、第２開閉弁Ｖ２が閉状態に制御されると、第２エアシリンダ６３のピストン室６５からのエアの流出が停止されることにより、第２エアシリンダ６３の動きが抑制される。

　上記構成のアーム型助力装置１１において、図示しない電源の投入と同時に、荷重センサ７２の検出値が制御装置１５に入力される。制御装置１５は、第３アーム６１の第２エアシリンダ６３がバランスするためのバランス圧力を算出するとともに第２電空レギュレータＫ２を通じて第２エア配管Ｐ２の圧力制御を開始し、常時制御モードとなる。なお、電源投入時は、第２開閉弁Ｖ２は閉状態である。

　そして、操作部７１が操作状態となると、第２開閉弁Ｖ２が開状態となり、第２エアシリンダ６３のピストン室６５にバランス圧力が供給される。このとき、第２エアシリンダ６３は、バランス状態とされるだけであり第２エアシリンダ６３が動作することはない。そして、操作部７１が手動操作されて操作部７１が上下動されると、ピストン室６５の容積が変化するが、第２電空レギュレータＫ２によるバランス圧力の制御によってバランス状態が維持される。

　図６に示すように、ピストンロッド６３ｄの突出端には、第１回転ジョイント１７ａと同じ構成の第３回転ジョイント１７ｃが連結されている。この第３回転ジョイント１７ｃの下端面には第１ロック機構１６１と同じ構成の第３ロック機構１６３が一体化されている。第３ロック機構１６３の下端面には操作部７１が固定されている。第３回転ジョイント１７ｃは、水平方向へ旋回可能である。この第３回転ジョイント１７ｃに一体の第３ロック機構１６３の下部に操作部７１が一体化されている。そのため、操作部７１は、水平方向へ旋回可能に構成されている。操作部７１の旋回範囲は３６０度未満であり、本実施形態では３００度である。

　図６又は図７に示すように、操作部７１には、一対のガイドロッド７５の下端がロッドブロック６４、第３回転ジョイント１７ｃ及び第３ロック機構１６３を介して連結されている。各ガイドロッド７５は円筒状又はパイプ状である。一対のガイドロッド７５は、第２エアシリンダ６３のピストン６３ｂの上下動に伴い操作部７１の上下動をガイドする。一対のガイドロッド７５は、アーム本体６２の閉塞壁６１ｄを貫通している。アーム本体６２の閉塞壁６１ｄの下面には、一対の転がり軸受７７が固定されている。転がり軸受７７にガイドロッド７５が挿通されている。各ガイドロッド７５は、転がり軸受７７によって鉛直方向へ円滑に移動するように支持されている。各ガイドロッド７５は焼き入れされており、硬度が高い。

　一対のガイドロッド７５の上端はアーム本体６２内に位置している。一対のガイドロッド７５は、板状の保持部材７６及び取付ブラケット７６ａによって互いに一定の間隔を維持する状態に保持されている。アーム本体６２の閉塞壁６１ｄの内面には、衝撃緩和部材６６が設置されている。衝撃緩和部材６６は所謂ショックアブソーバである。衝撃緩和部材６６は、移動端に下降してきた保持部材７６に接触して移動端に保持部材７６が到達するときに生じる衝撃を吸収する。

　操作部７１の重心は、一対のガイドロッド７５の中心軸と、第２エアシリンダ６３のピストンロッド６３ｄの中心軸を繋ぐ三角形の重心に位置している。荷保持部８１に保持された荷役物は、一対のガイドロッド７５と第２エアシリンダ６３のピストンロッド６３ｄとの３本のロッドによって支持される。したがって、第２エアシリンダ６３のピストンロッド６３ｄは、操作部７１の上下動を案内するガイドロッドとしても使用される。３本のロッドの重心からそれぞれのロッドの位置する方向での剛性が高まり、モーメントに耐えうる構造となっている。

　また、取付ブラケット７６ａには、ケーブルベア（登録商標）７８の第１端が固定されている。ケーブルベア７８の第２端は、アーム本体６２の湾曲壁６２ｃの内面に固定されている。

　図８に示すように、荷重センサ７２は、配線Ｗ４によって制御装置１５に信号伝達可能に接続されている。また、検出スイッチ７３は、配線Ｗ５によって制御装置１５に信号伝達可能に接続されている。検出スイッチ７３は、操作部７１が操作されることを検出すると、オンされるとともにオン信号を制御装置１５に出力する。操作部７１には操作ハンドル７４が一対設けられている。上記した検出スイッチ７３は、作業者が操作ハンドル７４を把持した操作状態になると、操作部７１が操作されることを検出し、オンされる。一方、作業者が操作ハンドル７４を把持していない非操作状態では、検出スイッチ７３はオフされている。

　制御装置１５に接続された配線Ｗ４，Ｗ５は、支柱１２、第１回転ジョイント１７ａの内側、第１ロック機構１６１の内側、第１支持部２１の内側、第１アーム３１、第２支持部４１の内側、第２回転ジョイント１７ｂの内側、第２ロック機構１６２の内側、第２アーム５１、及び第３アーム６１内に引き込まれている。そして、支柱１２、第１回転ジョイント１７ａ、第１ロック機構１６１、第１支持部２１、第１アーム３１、第２支持部４１、第２回転ジョイント１７ｂ、第２ロック機構１６２、第２アーム５１、及び第３アーム６１は、一繋がりの中空部を構成している。この中空部内に配線Ｗ４，Ｗ５及び操作エア配管１８１が配設されて保護されている。

　第３アーム６１内において、配線Ｗ４，Ｗ５と、操作エア配管１８１から分岐した第３ロック用エア配管Ｂ３とは、ケーブルベア７８の第２端からケーブルベア７８内に収容され、ケーブルベア７８の第１端から引き出されている。さらに、配線Ｗ４，Ｗ５は、一方のガイドロッド７５内に挿入され、第３回転ジョイント１７ｃの内側及び第３ロック機構１６３の内側を通過してそれぞれ荷重センサ７２及び検出スイッチ７３に接続されている。また、第３ロック用エア配管Ｂ３は、他方のガイドロッド７５内に挿入され、第３回転ジョイント１７ｃを通過して第３ロック機構１６３に接続されている。

　エア供給源１４から操作エア配管１８１及び第３ロック用エア配管Ｂ３を介して第３ロック機構１６３にエアが供給されると、ロックパッドが回転ロックディスクから離間し、第３ロック機構１６３は非制動状態となる。また、エア供給源１４からのエアの供給が停止されると、図示しない付勢部材によってロックパッドが回転ロックディスクに向けて付勢される。そして、回転ロックディスクをロックパッドが挟持し、第３ロック機構１６３は制動状態となる。したがって、第３ロック機構１６３は、第３ロック用エア配管Ｂ３を介して操作エア配管１８１から供給されるエアによって操作される。制動状態の第３ロック機構１６３は、操作部７１の旋回を規制する。

　次に、アーム型助力装置１１の操作について説明する。

　図５Ａに示すように、アーム型助力装置１１が初期状態にあり、作業者による操作が行われていない状態、つまり、操作ハンドル７４が把持されず、かつ荷保持部８１に荷役物が保持されていない非操作状態では、検出スイッチ７３はオフされている。制御装置１５は、３ポート弁１３を非通電状態として操作エア配管１８１の圧力を排出状態にしている。また、制御装置１５は、荷重センサ７２の検出値に応じて第１電空レギュレータＫ１及び第２電空レギュレータＫ２の圧力を制御している。荷重センサ７２の検出値は、支柱１２によって支持されている部材の総重量に値する。

　そして、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２の操作エアは操作エア配管１８１から供給されるが、操作エア配管１８１の圧力は前記の排出状態である。そのため、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２は閉状態であり、ピストン室Ｓ，６５に対するエアの出入りが無い状態である。一方、第１エア配管Ｐ１及び第２エア配管Ｐ２にはバランス圧力が第１電空レギュレータＫ１及び第２電空レギュレータＫ２からそれぞれ供給されているが、ピストン室Ｓ，６５には供給されていない状態である。

　図５Ｂ、図９又は図１０に示すように、作業者が操作ハンドル７４を把持し、操作部７１の操作状態となると、検出スイッチ７３がオンされ、制御装置１５は検出スイッチ７３からのオン信号を受信する。検出スイッチ７３からのオン信号を受信すると、制御装置１５は、操作エア配管１８１にエア供給源１４から操作エアが供給されるように３ポート弁１３を制御する。すると、操作用分岐エア配管Ｐ及び操作エア配管１８１からそれぞれ第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２にパイロットエアが供給され、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２が開状態となる。ピストン室Ｓ，６５には、それぞれ第１エア配管Ｐ１及び第２エア配管Ｐ２からバランス圧力が供給され、第１エアシリンダ９１及び第２エアシリンダ６３はバランス状態となる。同時に第１～第３ロック機構１６１～１６３にも操作エア配管１８１から操作エアが供給され、制動状態が解除され、非制動状態とされる。その結果、アーム型助力装置１１の上下動及び旋回が可能になり、荷役物が移動可能な状態になる。

　荷保持部８１に荷役物を保持させ、荷役物をアーム型助力装置１１に吊り下げると、荷役物の重量に応じてピストン６３ｂが移動しようとする。よって、ピストン室６５の容積が減少してエアの圧力が上昇しようとする。しかし、ピストン室６５からエアが排出されて、ピストン室６５の圧力が荷重センサ７２の検出した荷重に見合った圧力に一定に制御され、吊り下げ状態が維持される。

　また、荷役物を下げるべく操作部７１を下げると、ピストン６３ｂが移動してピストン室６５の容積が減少してエアの圧力が上昇する。しかし、ピストン室６５からエアが排出されて、ピストン室６５の圧力が荷重センサ７２の検出した荷重に見合った圧力に一定に制御され、吊り下げ状態が維持される。

　さらに、作業者が操作部７１を操作すると、操作部７１の上下方向の位置変更に伴い平行リンクが変位する。平行リンクの変位に伴い、リンク部材９３及び作動ロッド９２を介して第１エアシリンダ９１のピストン９１ｂが移動する。ピストン９１ｂの移動に伴い、ピストン室Ｓの容積が変更される。ピストン室Ｓの容積変更が生じても、荷重センサ７２の信号に基づいたバランス圧力が第１電空レギュレータＫ１によって常時制御されている。

　具体的には、操作部７１が操作されて第２支持部４１が上方へ移動すると、ピストン９１ｂが移動してピストン室Ｓの容積が増大する。よって、ピストン室Ｓ内のエアの圧力が低下しようとするが、ピストン室Ｓにエアが供給されて、ピストン室Ｓの圧力が荷重センサ７２の検出した荷重に見合った圧力に一定に制御される。このため、第２支持部４１の移動が伴っても重量バランスが維持される。

　一方、アーム型助力装置１１が操作されて第２支持部４１が下方へ移動すると、ピストン９１ｂが移動してピストン室Ｓの容積が減少する。よって、ピストン室Ｓ内のエアの圧力が上昇しようとするが、ピストン室Ｓからエアが排出されて、ピストン室Ｓの圧力が荷重センサ７２の検出した荷重に見合った圧力に一定に制御される。このため、第２支持部４１の移動が伴っても重量バランスが維持される。

　また、図９に示すように、第１支持部２１が支柱１２上で旋回することで、第１アーム３１が旋回する。よって、操作部７１は水平方向において旋回しながら移動する。さらに、図１０に示すように、第１支持部２１及び第２支持部４１がともに旋回し、第１アーム３１及び第２アーム５１がともに旋回することで、操作部７１の旋回半径が変化する。

　上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

　（１）アーム型助力装置１１において、第１アーム３１に第２支持部４１を介して第２アーム５１を支持し、さらに第２アーム５１に第３アーム６１を連結した。そして、第１アーム３１に第１エアシリンダ９１を内蔵することに加えて第３アーム６１に第２エアシリンダ６３を内蔵した。そのため、荷役物を吊り下げたときの重量バランスのための助力を第１エアシリンダ９１に加え第２エアシリンダ６３でも行うことで、荷保持部８１の上下方向の移動範囲を広げることができる。アーム型助力装置１１における荷保持部８１の移動領域を２箇所のアクチュエータに分散させることで、アーム型助力装置１１が支持する重量及びモーメントを低減している。また、第２アーム５１の軸線方向への寸法を第１アーム３１の軸線方向への寸法より大きくし、第１アーム３１の軸線方向の寸法を抑えている。そのため、平行リンクの変換効率の低下を抑制しながら荷保持部８１の水平移動範囲を広げることができる。よって、第１エアシリンダ９１のみで助力する場合と比べて第１エアシリンダ９１を小径化でき、第１エアシリンダ９１におけるピストン９１ｂの摺動低下を低減できる。その結果、アーム型助力装置１１の操作性を低下させることなく、移動範囲を広げることができる。

　（２）第３アーム６１に第２エアシリンダ６３を設けることで、第２エアシリンダ６３のピストンロッド６３ｄの上下動により、荷役物の上下位置の微調節が可能になる。

　（３）第３アーム６１は、第２アーム５１の上端面から下側に向けて延設されている。第２アーム５１に対する第３アーム６１の取付位置を上にするほど、操作部７１及び荷保持部８１を所定の初期位置の高さに位置させるために、第３アーム６１の鉛直方向への長さが長くなり好ましくない。このため、第２アーム５１の上端から第３アーム６１を延設することで、操作部７１及び荷保持部８１を所定の高さに位置させるための第３アーム６１の長さが長くならずに済む。

　（４）第１エアシリンダ９１のシリンダチューブ９１ａが平行リンクの一つの部材を構成するとともに、第１エアシリンダ９１の作動ロッド９２と第２部材４６の第１端部とがリンク部材９３によって連結されている。このため、第１エアシリンダ９１のシリンダチューブ９１ａを平行リンクの構造体として用いることで、平行リンクの剛性を高めるとともに軽量化及び簡素化できる。

　（５）操作部７１には、一対のガイドロッド７５と、第２エアシリンダ６３のピストンロッド６３ｄとが連結されている。このため、操作部７１は、３本のロッドによって三点で支持される。よって、荷役物の重心が荷保持部８１の重心からずれても、偏心によりモーメントを三箇所に分散してガイドロッド７５及びピストンロッド６３ｄに作用する負荷を軽減できる。

　（６）第３アーム６１に対する操作部７１の上下動をガイドする３本のガイドロッドのうちの１本は、第２エアシリンダ６３のピストンロッド６３ｄである。例えば、第２エアシリンダ６３とは別にガイドロッドを設ける場合と比べると、操作部７１及び荷保持部８１を支持する構成を簡素化でき、第３アーム６１の重量を低減できる。

　（７）荷役物を荷保持部８１に保持しておらず、かつ操作ハンドル７４が操作されていない非操作状態では、第１～第３ロック機構１６１～１６３は制動状態である。また、操作部７１の非操作状態では、バランス圧力が常時制御されている状態ではあるが、ピストン室Ｓ，６５へのエアの出入りが第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２により遮断された状態である。つまり、アーム型助力装置１１の不要な動作が抑制された状態である。そして、荷役物が荷保持部８１に保持されると、荷重センサ７２の検出値が変化し、検出値に応じたバランス圧力が算出され、圧力制御値が変更される。そして、操作ハンドル７４が操作されると、制御装置１５が第１～第３ロック機構１６１～１６３を非制動状態に切り換えるとともに、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２が開状態となり、バランス圧力がピストン室Ｓ，６５に導入される。このため、荷役物に応じて速やかにバランス状態にできる。

　（８）アーム型助力装置１１において、支柱１２、第１回転ジョイント１７ａ、第１ロック機構１６１、第１支持部２１、第１アーム３１、第２支持部４１、第２回転ジョイント１７ｂ、第２ロック機構１６２、第２アーム５１及び第３アーム６１は、一繋がりの中空部を構成している。そして、中空部内に、操作エア配管１８１、第１～第３ロック用エア配管Ｂ１～Ｂ３、及び配線Ｗ４，Ｗ５が収容されている。このため、各種の配管と配線とを中空部で保護できるとともに、アーム型助力装置１１の美観の低下を抑制できる。

　（９）第３アーム６１内には、一対のガイドロッド７５が移動端に下降したときに生じる衝撃を緩和する衝撃緩和部材６６が設けられるとともに、第２エアシリンダ６３のピストン６３ｂが移動端に上昇したときに生じる衝撃を緩和する衝撃緩和部材６７が設けられている。第１エアシリンダ９１と第２エアシリンダ６３とでは、第２エアシリンダ６３の方が小径であり、ピストン６３ｂのシール部材も小径であるため、シール部材の摺動抵抗が小さくなる。すると、荷役物を上下方向へ移動させるとき、第２エアシリンダ６３のピストン６３ｂの方が第１エアシリンダ９１のピストン９１ｂより先に動きやすくなり、移動端へ達しやすい。しかし、移動端に衝撃緩和部材６６，６７を設けることで、第２エアシリンダ６３が移動端に移動したときに生じる衝撃を緩和できる。

　（１０）第１支持部２１による第１アーム３１の旋回範囲は３６０度未満であり、第２支持部４１による第２アーム５１の旋回範囲は３６０度未満である。また、操作部７１の旋回範囲は３６０度未満である。このため、第１アーム３１及び第２アーム５１の旋回に伴って第１支持部２１及び第２支持部４１が旋回しても、操作エア配管１８１、配線Ｗ４，Ｗ５の捻れを抑制できる。同様に、操作部７１が旋回しても、操作エア配管１８１、配線Ｗ４，Ｗ５の捻れを抑制できる。

　（１１）第１アーム３１よりも上側に第２アーム５１を支持した。よって、第２アーム５１の軸線方向への寸法を第１アーム３１の軸線方向への寸法より大きくしたにも関わらず、第１アーム３１の先端部より先の方に第２アーム５１が位置していても作業者に干渉しにくい。

　（１２）第２アーム５１の軸線方向への寸法を、第１アーム３１の軸線方向への寸法より大きくし、第２アーム５１の先端部に第３アーム６１を連結した。このため、第１アーム３１より上側に第２支持部４１を介して第２アーム５１を支持し、第２アーム５１に第３アーム６１を連結しても、第３アーム６１を第１アーム３１に干渉させることなく、第１アーム３１と第２アーム５１を上下に重ねることができる。よって、アーム型助力装置１１をコンパクトにできる。

　本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

　○　第１支持部２１による第１アーム３１の旋回範囲は３６０度を超えてもよいし、第２支持部４１による第２アーム５１の旋回範囲は３６０度を超えてもよい。また、操作部７１の旋回範囲は３６０度を超えてもよい。

　○　操作部７１を移動端に下降させたときに生じる衝撃を緩和する衝撃緩和部材を第２エアシリンダ６３に設けてもよい。また、操作部７１を移動端に上昇させたときに生じる衝撃を緩和する衝撃緩和部材をガイドロッド７５に設けてもよい。操作部７１を両移動端に上昇及び下降させたときに生じる衝撃を緩和する衝撃緩和部材を第２エアシリンダ６３に設けてもよいし、ガイドロッド７５に設けてもよい。

　○　衝撃緩和部材６６，６７は無くてもよい。

　○　操作エア配管１８１、操作用分岐エア配管Ｐ、第１エア配管Ｐ１、第２エア配管Ｐ２、及び配線Ｗ４，Ｗ５の全部又は一部は、アーム型助力装置１１の中空部より外側に露出していてもよい。

　○　一対のガイドロッド７５と、第２エアシリンダ６３のピストンロッド６３ｄとは、三角形状に配置されていなくてもよい。例えば、ピストンロッド６３ｄを一対のガイドロッド７５で挟むように、ピストンロッド６３ｄとガイドロッド７５とが一列に並んでいてもよい。

　○　ガイドロッド７５は無くてもよい。

　○　ガイドロッド７５は１本でもよいし、３本以上でもよい。

　○　第３アーム６１の上端は、第２アーム５１における第１中空体５２の上壁５２ａの上面より上側に位置していてもよいし、下側に位置していてもよい。

　○　平行リンクの第１部材を第１エアシリンダ９１で構成しなくてもよい。

　○　制御装置１５は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは３）それらの組み合わせ、を含む処理回路によって構成されることができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

Claims

　鉛直方向に延びる軸線を有する支柱と、
　前記支柱の上端に水平方向へ旋回可能に支持された第１支持部と、
　前記第１支持部に上下方向へ揺動可能に支持された基端部を有する第１アームと、
　前記第１アームの先端部に上下方向へ揺動可能に支持された第２支持部と、
　前記第２支持部の上端に水平方向へ旋回可能に支持された基端部を有する第２アームと、
　前記第２アームの先端部から前記鉛直方向に沿って下方へ延設される第３アームと、
　前記第３アームの下端に水平方向へ旋回可能に支持された操作部と、
　前記操作部と一体の荷保持部と、を備え、
　前記第１アームは、
　　前記第１支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第１端部と、前記第２支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第２端部と、を有する第１部材と、
　　前記第１支持部に対して前記第１部材を揺動させるように構成された第１エアシリンダと、
　　前記第１部材に対して平行に延びる第２部材であって、前記第１支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第１端部と、前記第２支持部に上下方向へ揺動可能に支持された第２端部と、を有する第２部材と、を有し、
　前記第１支持部、前記第１部材、前記第２支持部、及び前記第２部材は平行リンクを構成するとともに、前記平行リンクは前記第１エアシリンダの駆動によって助力され、
　前記第１エアシリンダの圧力制御を行うように構成された制御装置をさらに備え、
　前記第３アームは、前記制御装置によって圧力制御される第２エアシリンダを備えており、前記第２エアシリンダのピストンロッドの突出端に前記操作部が支持され、
　前記第２アームの軸線方向への寸法は、前記第１アームの軸線方向への寸法より大きいアーム型助力装置。
　前記第３アームは、前記第２アームの上端から下側に向けて延設されている請求項１に記載のアーム型助力装置。
　前記第１エアシリンダのシリンダチューブが前記第１部材を構成する請求項１又は請求項２に記載のアーム型助力装置。
　前記操作部には、前記第２エアシリンダの前記ピストンロッドの上下動に伴い前記操作部の上下動をガイドする３本以上のガイドロッドが連結されている請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載のアーム型助力装置。
　前記３本以上の前記ガイドロッドのうちの１本は、前記第２エアシリンダの前記ピストンロッドである請求項４に記載のアーム型助力装置。
　荷役物の荷重を検出するように構成された荷重センサであって、前記制御装置に信号伝達可能に接続された荷重センサと、
　前記第１支持部、前記第２支持部、及び前記操作部の旋回を規制するように構成されたロック機構と、
　前記第１エアシリンダ及び前記第２エアシリンダに対する圧力制御を行うように構成された空圧機器と、を備え、
　前記制御装置は前記ロック機構を制動状態又は非制動状態に切換可能であるように構成され、
　前記操作部の非操作状態では、前記制御装置は、前記ロック機構を制動状態に制御するとともに、前記荷重センサの検出値に基づいて前記第１エアシリンダ及び前記第２エアシリンダへそれぞれ供給すべき圧力を常に制御し、かつ前記第１エアシリンダ及び前記第２エアシリンダへのエアの供給を停止しており、
　前記操作部の操作が検出されると、前記制御装置は、前記ロック機構を非制動状態に切り換えるとともに、前記荷重センサの検出値に基づいて前記第１エアシリンダ及び前記第２エアシリンダに供給すべき圧力を算出して、その圧力を前記第１エアシリンダ及び前記第２エアシリンダに供給する請求項１～請求項５のうちいずれか一項に記載のアーム型助力装置。
　前記荷重センサは前記操作部に設けられるとともに、前記制御装置及びエア供給源は前記支柱に設置され、
　前記支柱、前記第１支持部、前記第１アーム、前記第２支持部、前記第２アーム、及び前記第３アームは一繋がりの中空部を有し、
　前記中空部内に配設されて、前記第１エアシリンダ及び前記第２エアシリンダに対し前記エア供給源からエアを供給する配管と、
　前記中空部内に配設されて、前記エア供給源から前記ロック機構にエアを供給する配管と、
　前記中空部内に配設されて、前記荷重センサを前記制御装置と接続する配線と、をさらに備える請求項６に記載のアーム型助力装置。
　前記第３アームは、前記第２エアシリンダのピストンが移動端に移動したときに生じる衝撃を緩和する衝撃緩和部材を備える請求項１～請求項７のうちいずれか一項に記載のアーム型助力装置。
　前記第１アーム、前記第２アーム、及び前記操作部の各々の旋回範囲は３６０度未満である請求項１～請求項８のうちいずれか一項に記載のアーム型助力装置。