特許ウォッチ

公開番号2024173277
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091599
出願日2023-06-02
発明の名称自重補償装置
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B25J 19/00 20060101AFI20241205BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】被支持体の着脱にかかわらず、安定したバランス状態を維持する。
【解決手段】自重補償装置は、支持点で第一アーム及び第二アームを回転可能に支持する架台と、第一アームに接続されて被支持体を支持可能な支持アームと、第一ウェイトの位置を調整可能な第一位置調整部と、第二ウェイトの位置を調整可能な第二位置調整部と、第一アームの回転を規制する第一ブレーキ部と、第二アームの回転を規制する第二ブレーキ部と、支持アームに生じるひずみを検出する第一ひずみ検出部と、第二アームに生じるひずみを検出する第二ひずみ検出部と、各検出部の検出結果に基づいて、第一ブレーキ部及び第二ブレーキ部や第一位置調整部及び第二位置調整部を駆動させる制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第一端部と、第二端部と、前記第一端部及び前記第二端部の間に配置された支持点とを有する第一アームと、
前記第一アームを前記支持点で回転可能に支持する架台と、
前記支持点から前記第一端部に向かように前記第一アームの延在方向に離間した位置で前記第一アームに支持された第一ウェイトと、
前記支持点で前記第一アームと独立して回転可能に支持され、前記支持点から前記第一アームの延在方向と交差する方向に延びる第二アームと、
前記支持点から前記第二アームの延在方向に離間した位置で前記第二アームに支持された第二ウェイトと、
前記第二端部で回転可能に支持され、前記第二アームが延びる方向と平行かつ反対方向に延びる支持アームと、
前記第一アームと接続されている端部と反対側の端部で前記支持アームに接続され、被支持体を着脱可能な把持部と、
前記支持アームと前記第二アームとが常時互いに平行となるように動作を連動させる連動機構と、
前記第二端部と前記支持点と前記第一端部とを結ぶ仮想直線上における前記支持点と前記第一ウェイトの距離を変更するように、前記支持点に対する前記第一ウェイトの位置を調整可能な第一位置調整部と、
前記支持点から前記第二アームの延在方向に延びる仮想直線上における前記支持点と前記第二ウェイトの距離を変更するように、前記支持点に対する前記第二ウェイトの位置を調整可能な第二位置調整部と、
前記支持点での前記架台に対する前記第一アームの回転を規制する第一ブレーキ部と、
前記支持点での前記架台に対する前記第二アームの回転を規制する第二ブレーキ部と、
前記支持アームに配置され、前記支持アームに生じるひずみを検出する第一ひずみ検出部と、
前記第二アームに配置され、前記第二アームに生じるひずみを検出する第二ひずみ検出部と、
前記第一ひずみ検出部及び前記第二ひずみ検出部の検出結果が入力されるとともに、入力された前記検出結果に基づいて、前記第一ブレーキ部及び前記第二ブレーキ部を駆動させるブレーキ信号と、前記第一位置調整部及び前記第二位置調整部を駆動させる位置調整信号を出力する制御部とを備え、
前記第二アームは、前記支持点を通る第一軸線を中心に前記第一アームに対して独立に回転可能とされ、
前記支持アームは、前記第一アーム上の前記第二端部を通り前記第一軸線に対して平行に延びる第二軸線を中心に、前記第一アームに対して回転可能とされ、
前記第二アームと前記支持アームとは、同期して動作するように連結されている自重補償装置。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第一ひずみ検出部及び前記第二ひずみ検出部の前記検出結果の比が予め定めた値を超えた時に、前記第一ブレーキ部及び前記第二ブレーキ部を駆動させるブレーキ信号を出力する請求項１に記載の自重補償装置。
【請求項３】
前記把持部を操作する操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記操作部によって前記第一ブレーキ部及び前記第二ブレーキ部にブレーキ信号を出力する請求項１又は２に記載の自重補償装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記把持部が前記被支持体を把持した状態で、前記第一ひずみ検出部及び前記第二ひずみ検出部の前記検出結果の比が予め定めた基準値に近づくように、前記第一位置調整部及び前記第二位置調整部に位置調整信号を出力する請求項１又は２に記載の自重補償装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、自重補償装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、製造現場において、機械及びロボット等による自動化や作業者の少人数化が推進されているが、人手による作業を完全に無くすことは難しい。人手による作業のうちの１つとして、作業者が重い工具を扱う作業がある。このような作業は、作業の効率化を図るうえで、大きな障壁となっている。このような重い工具の自重を補償する機構として、自重補償装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、異なる被支持体の質量に応じて、重量補償力を調整可能な自重補償装置が記載されている。この自重補償装置は、第一アームと、支持点で第一アームと独立して回転可能に支持された第二アームと、被支持体を支持可能な支持アームと、支持アームと第二アームとを常時平行に維持する連動機構とを備えている。さらに、第一アームに支持された第一ウェイトと支持点との距離は第一位置調整部によって調整可能とされている。また、第二アームに支持された第二ウェイトと支持点との距離は第二位置調整部によって調整可能とされている。このような構成とされた自重補償装置を用いることで、被支持体の質量が変化しても、第一ウェイト及び第二ウェイトの位置を調整するだけで、被支持体の自重を補償するための重量補償力が調整可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１７５６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された自重補償装置の場合、被支持体を着脱可能なハンドで把持する際に、把持する被支持体の質量に合わせてウェイトの位置を正確に調整して、第一アーム周りのバランスを調整する必要がある。さらに、ハンドで把持していた被支持体を離した場合のように、被支持体が急に支持アームから外れた場合には、第一アーム周りのバランスが崩れて、第一アームが急激に跳ね上がる可能性がある。そのため、被支持体の着脱にかかわらず、操作の安全性を維持することが望まれている。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、被支持体の着脱にかかわらず、操作の安全性を維持することが可能な自重補償装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示に係る自重補償装置は、第一端部と、第二端部と、前記第一端部及び前記第二端部の間に配置された支持点とを有する第一アームと、前記第一アームを前記支持点で回転可能に支持する架台と、前記支持点から前記第一端部に向かうように前記第一アームの延在方向に離間した位置で前記第一アームに支持された第一ウェイトと、前記支持点で前記第一アームと独立して回転可能に支持され、前記支持点から前記第一アームの延在方向と交差する方向に延びる第二アームと、前記支持点から前記第二アームの延在方向に離間した位置で前記第二アームに支持された第二ウェイトと、前記第二端部で回転可能に支持され、前記第二アームが延びる方向と平行かつ反対方向に延びる支持アームと、前記第一アームと接続されている端部と反対側の端部で前記支持アームに接続され、被支持体を着脱可能な把持部と、前記支持アームと前記第二アームとが常時互いに平行となるように動作を連動させる連動機構と、前記第二端部と前記支持点と前記第一端部とを結ぶ仮想直線上における前記支持点と前記第一ウェイトの距離を変更するように、前記支持点に対する前記第一ウェイトの位置を調整可能な第一位置調整部と、前記支持点から前記第二アームの延在方向に延びる仮想直線上における前記支持点と前記第二ウェイトの距離を変更するように、前記支持点に対する前記第二ウェイトの位置を調整可能な第二位置調整部と、前記支持点での前記架台に対する前記第一アームの回転を規制する第一ブレーキ部と、前記支持点での前記架台に対する前記第二アームの回転を規制する第二ブレーキ部と、前記支持アームに配置され、前記支持アームに生じるひずみを検出する第一ひずみ検出部と、前記第二アームに配置され、前記第二アームに生じるひずみを検出する第二ひずみ検出部と、前記第一ひずみ検出部、及び前記第二ひずみ検出部の検出結果が入力されるとともに、入力された前記検出結果に基づいて、前記第一ブレーキ部及び前記第二ブレーキ部を駆動させるブレーキ信号と、前記第一位置調整部及び前記第二位置調整部を駆動させる位置調整信号を出力する制御部とを備え、前記第二アームは、前記支持点を通る第一軸線を中心に前記第一アームに対して独立に回転可能とされ、前記支持アームは、前記第一アーム上の前記第二端部を通り前記第一軸線に対して平行に延びる第二軸線を中心に、前記第一アームに対して回転可能とされ、前記第二アームと前記支持アームとは、同期して動作するように連結されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の自重補償装置によれば、被支持体の着脱にかかわらず、操作の安全性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第一実施形態に係る自重補償装置の構成を示す模式図である。
自重補償装置の制御部を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本開示による自重補償装置１を実施するための形態を説明する。しかし、本開示はこの実施形態のみに限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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