提供一种能够进行工作臂的载荷补偿、安全性和耐久性优良的载荷补偿装置。在支承体(102)上由第一枢轴支撑安装部(103)支承工作臂(104)，在第一枢轴支撑安装部(103)的上方由第二枢轴支撑安装部(107)支承工作缸(105)，工作缸(105)的活塞杆(108)连接在工作臂(104)的第三枢轴支撑安装部(109)。补偿缸(110)的活塞杆(112)连接在可动支架(113)上，由将可动支架(113)向上抬起的压缩螺旋弹簧(114)向上对补偿缸(110)的活塞(112A)施力。工作缸(105)与补偿缸(110)在管路(115)内被连接，使工作臂(104)转动时，工作缸(105)的活塞的位移对补偿缸(110)的活塞施力，产生与工作臂(4)的负荷(W)的负荷转矩平衡的转矩，与工作臂(104)的角度无关地维持平衡的状态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种载荷补偿装置，该载荷补偿装置用于与作用在具有工作臂的机器人、机械手、作业设备等的工作臂整体上的重力取得平衡。
技术介绍
以往，作为设置了在垂直面内转动的工作臂的机器人等的载荷补偿装置，例如专利文献1、专利文献2记载的那样，提出了这样的装置，该装置使用钢丝绳和连接到钢丝绳的螺旋弹簧，与工作臂的倾斜角度无关地使作用在工作臂及由其保持的工件等的重力与弹簧力平衡，进行载荷补偿。图16表示这样的现有的载荷补偿装置的概略结构，在该图中，载荷补偿装置Al在设于水平的地板面上的支承体A2上把工作臂A3绕水平轴转动自如地支承在0点上，另外， 在从0点向垂直上方离开了距离h的A点连接钢丝绳A4的一端。上述钢丝绳A4在工作臂A3上的从0点离开了距离ρ的B点经由从上下夹住上述钢丝绳Α4地设置的一对导轮Α5、Α6而折曲，其另一端与拉伸螺旋弹簧Α7的一方的端部连接。上述拉伸螺旋弹簧Α7，在从自然长度(在外力未作用的状态下的长度)拉伸了等于A点与B点之间的钢丝绳Α4长度Ls的量之后的状态下，在工作臂A3上连接其另一端。 (在该图中，为了方便说明，拉伸螺旋弹簧Α7相比上述长度Ls按比实际缩短了的方式进行了描绘。)在这里，工作臂A3保持图中未表示的工件，在作用点G沿垂直方向上作用与该工件的重量和工作臂A3的自重相加了的总重量等价的载荷W。如设O-G间的距离为L，则如图16所示，在工作臂A3从水平方向X倾斜了角度θ 的姿势下，由载荷W产生的绕0点的负荷转矩τ ff如下述那样表示。τ w = WLcos θ (El)另一方面，如将上述拉伸螺旋弹簧Α7的弹簧常数设为k，那么，由比自然长拉伸了长度Ls的拉伸螺旋弹簧A7作用在钢丝绳A4上的张力TST = kLs，因此，从图16可以看出，由上述张力T绕0点产生的弹簧力转矩τ s如下述那样表示。Ts = kLshsin(p ( E2 )另一方面，由于LsSincp = pcos9 ( E3 )所以，从上述(E2)和(E3)式中将φ消去，则τ s = kphcos θ (Ε4)在这里，弹簧力转矩^的方向与负荷转矩^相反，根据上述(El)式和(Ε4)式的关系，使k = WL/ph地选择拉伸螺旋弹簧A7的弹簧常数k，则弹簧力转矩τ s能够与角度θ无关地与负荷转矩τ 平衡，进行载荷补偿。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特许第4144021号公报专利文献2 日本特开2007-119249号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述载荷补偿装置Al中，每次工作臂A3上下转动，支承工作臂A3的钢丝绳Α4通过一对导轮Α5、Α6间，如折曲长期重复发生，则存在疲劳使其破断而导致发生工作臂A3落下的事故的危险。另外，如增大支承工作臂A3的钢丝绳Α4的直径，或增大用于对其进行折曲引导的导轮Α5、Α6的直径，则用于进行载荷补偿的上述那样的装置各部分的几何学关系失调，变得不能进行完全的补偿，为此，难以适用到大的载荷作用的工作臂。因此，本专利技术的目的在于解决上述那样的以往技术的问题点，提供一种能够对大的载荷作用的工作臂进行载荷补偿并且安全性和耐久性优良的载荷补偿装置。用于解决问题的手段本专利技术的载荷补偿装置具有支承体、工作臂、工作缸、活塞杆、补偿缸、以及弹簧构件；该工作臂由第一枢轴支撑安装部在上述支承体上转动自如地支承一方的端部；该工作缸在从第一枢轴支撑安装部往上述支承体的垂直上方离开了的规定位置由第二枢轴支撑安装部转动自如地支承；该活塞杆具有嵌插在上述工作缸内的活塞，在上述工作臂的纵向中间位置(日语途中位置)由第三枢轴支撑安装部转动自如地连接；该补偿缸从上述工作臂离开地设置，用管路与上述工作缸进行连接并嵌插了活塞，该活塞借助于在上述管路中通过的工作流体与上述工作缸的活塞连动；该弹簧构件直接地或通过该活塞的活塞杆对上述补偿缸的缸室内的活塞施力，通过与其连动的上述工作缸的活塞杆，产生与施加在上述工作臂上的负荷转矩平衡的补偿转矩。本专利技术的载荷补偿装置具有支承体、工作臂、工作缸、活塞杆、补偿缸、以及弹簧构件；该工作臂由第一枢轴支撑安装部在上述支承体上转动自如地支承一方的端部；该工作缸被由第三枢轴支撑安装部转动自如地连接在上述工作臂的纵向中间位置；该活塞杆具有嵌插在上述工作缸内的活塞，在从第一枢轴支撑安装部往上述支承体的垂直上方离开了的规定位置由第二枢轴支撑安装部转动自如地支承；该补偿缸从上述工作臂离开地设置，用管路与上述工作缸进行连接并嵌插了活塞，该活塞借助于在上述管路中通过的工作流体与上述工作缸的活塞连动；该弹簧构件直接地或通过该活塞的活塞杆对上述补偿缸的缸室内的活塞施力，通过与其连动的上述工作缸的活塞杆，产生与施加在上述工作臂上的负荷转矩平衡的补偿转矩。本专利技术的载荷补偿装置具有支承体、工作臂、工作缸、活塞杆、补偿缸、以及弹簧构件；该工作臂由第一枢轴支撑安装部在上述支承体上转动自如地支承一方的端部；该工作缸在从第一枢轴支撑安装部往上述支承体的垂直上方离开了的规定位置由第二枢轴支撑安装部转动自如地支承；该活塞杆具有嵌插在上述工作缸内的活塞，在上述工作臂的纵向中间位置由第三枢轴支撑安装部转动自如地连接；该补偿缸从上述工作臂离开地设置，用管路与上述工作缸进行连接并嵌插了活塞，该活塞借助于在上述管路中通过的工作流体与上述工作缸的活塞连动；该弹簧构件直接地或通过该活塞的活塞杆对上述补偿缸的缸室内的活塞施力，通过与其连动的上述工作缸的活塞杆，产生与施加在上述工作臂上的负荷转矩平衡的补偿转矩；上述工作缸和补偿缸的至少一方通过驱动用管路将彼此用管路连接着的那一侧的相反侧的孔口与驱动用流体回路连接，从上述驱动用流体回路对与上述孔口连通的缸室内进行工作流体的给排，从而对工作臂进行驱动。本专利技术的载荷补偿装置具有支承体、工作臂、工作缸、活塞杆、补偿缸、以及弹簧构件；该工作臂由第一枢轴支撑安装部在上述支承体上转动自如地支承一方的端部；该工作缸被由第三枢轴支撑安装部转动自如地连接在上述工作臂的纵向中间位置；该活塞杆具有嵌插在上述工作缸内的活塞，在从第一枢轴支撑安装部往上述支承体的垂直上方离开了的规定位置由第二枢轴支撑安装部转动自如地支承；该补偿缸从上述工作臂离开地设置，用管路与上述工作缸进行连接并嵌插了活塞，该活塞借助于在上述管路中通过的工作流体与上述工作缸的活塞连动；该弹簧构件直接地或通过该活塞的活塞杆对上述补偿缸的缸室内的活塞施力，通过与其连动的上述工作缸的活塞杆，产生与施加在上述工作臂上的负荷转矩平衡的补偿转矩；工作缸和补偿缸的至少一方通过驱动用管路将彼此用管路连接着的那一侧的相反侧的孔口与驱动用流体回路连接，从上述驱动用流体回路对与上述孔口连通的缸室内进行工作流体的给排，从而对工作臂进行驱动。本专利技术的载荷补偿装置具有支承体、工作臂、滑块、导杆、以及压缩螺旋弹簧；该工作臂由第一枢轴支撑安装部在上述支承体上转动自如地支承一方的端部；该滑块在从第一枢轴支撑安装部往上述支承体的垂直上方离开了的规定位置由第二枢轴支撑安装部转动自如地支承；该导杆通过第二枢轴支撑安装部并在轴向上滑动自如地由上述滑块进行引导保持，从该滑块突出的一方的端部由第三枢轴支撑安装部转动自如地连接在上述工作臂的纵向中间位置，并且在从上述滑块突出的另一方的端部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田泰之，森田寿郎，
申请(专利权)人：学校法人庆应义塾，
类型：发明
国别省市：
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