物品移动辅助装置的制作方法

本申请请求享受以日本专利申请2018－173986(申请日：2018年9月18日)为基础的优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

本实用新型的实施方式涉及物品移动辅助装置。

背景技术：

已知有利用设置在平行四边形的连杆机构的一端部的工件(work)握持部来握持物品并用驱动装置的动力驱动连杆机构来移动有重量的物品的机器人装置。

技术实现要素：

对此期望的是，不使用动力并以简易的构成来移动有重量的物品的装置。

本实用新型的目的在于，提供一种不使用动力并以简易的构成来移动有重量的物品的物品移动辅助装置。

本技术方案涉及一种物品移动辅助装置，具备：支承体；连杆机构，该连杆机构具备第1连杆、第2连杆、第3连杆和第4连杆，上述第1连杆及上述第2连杆相互将一端经由第1轴转动自如地连结于上述支承体，上述第3连杆在长度方向端部间经由第2轴转动自如地连结于上述第1连杆的另一端，上述第4连杆在长度方向端部间经由第3轴转动自如地连结于上述第2连杆的另一端，上述第3连杆的一端和上述第4连杆的一端通过第4轴而转动自如地连结，上述第1轴、上述第2轴、上述第3轴以及上述第4轴成为平行四边形的角；工件握持部，与转动自如地设置在上述第3连杆的另一端上的第5轴连结；臂，上述臂的一端与第6轴连结，上述第6轴在上述第4连杆的另一端侧、在将上述第5轴与上述第1轴连接的线的延长线上的位置处转动自如地设置；握持部姿势联动机构，将上述第5轴的转动与上述第6轴联动；以及对重安装部，供与工件的重量取得平衡的工件用对重安装自如地设置在上述臂的另一端侧。

另一技术方案涉及的物品移动辅助装置中，上述握持部姿势联动机构，具备与上述第5轴联动的第1滑轮、转动自如地装配于上述第4轴的第2滑轮以及第3滑轮、以及与上述第6轴联动的第4滑轮，并构成为对上述第1滑轮和上述第2滑轮、上述第3滑轮和上述第4滑轮分别架设索状体。

另一技术方案涉及的物品移动辅助装置中，上述工件握持部具有与上述第5轴正交地连结并且转动自如的第7轴。

另一技术方案涉及的物品移动辅助装置中，上述第1轴具备将上述第1连杆以及上述第2连杆以规定角度的状态保持的连杆保持件。

另一技术方案涉及的物品移动辅助装置中，上述支承体具有多个带滚动轮的脚部，并使相邻的脚部彼此的角度可变。

另一技术方案涉及的物品移动辅助装置中，在上述第4连杆的另一端侧设有对上述连杆机构和上述工件握持部的重量取得平衡的连杆机构用对重。

另一技术方案涉及的物品移动辅助装置中，在上述支承体设有对安装于上述对重安装部的上述工件用对重进行保持的对重保持部。

附图说明

图1是实施方式的物品移动辅助装置的立体图。

图2的(a)是将图1所示的工件握持部以及其周围部抽出表示的立体图，图2的(b)是图2的(a)所示的b－b剖面的概略图，图2的(c)是图2的(a)所示的c－c剖面的概略图。

图3的(a)是从与图2不同的方向对图2所示的工件握持部以及其周围部进行了观察时的立体图，图3的(b)是图3的(a)所示的d－d剖面的概略图。

图4的(a)是从下侧观察支承体的下部时的立体图，图4的(b)是表示将脚折叠的状态的框架图(skeleton)。

图5是将图1所示的a部抽出表示的立体图。

图6是图5所示的e－e剖面图。

图7是实施方式的物品移动辅助装置的第1使用例，是表示握持工件前的状态的框架图。

图8是物品移动辅助装置的第1使用例，是表示握持了工件的状态的框架图。

图9是物品移动辅助装置的第2使用例，是表示握持工件前的状态的框架图。

图10是物品移动辅助装置的第2使用例，是表示握持了工件的状态的框架图。

图11是物品移动辅助装置的第2使用例，是表示握持了工件后承受工件的重量并利用工件用对重取得了平衡的状态的框架图。

图12是物品移动辅助装置的第2使用例，是表示将工件向设置位置移动了的状态的框架图。

图13是物品移动辅助装置的第2使用例，是表示将工件设置后卸除了工件用对重的状态的框架图。

图14是物品移动辅助装置的第2使用例，是表示将工件设置后离开的状态的框架图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的物品移动辅助装置1进行说明。

如图1所示，物品移动辅助装置1具备：支承体3、连杆机构5、工件握持部7、臂9、握持部姿势联动机构11以及对重安装部13。

支承体3具备：支柱15、插入到支柱15的下端部的筒体17、和与筒体17的外周连结着的4根带滚动轮的脚部19。

如图4的(a)所示，支柱15的下端通过螺栓18绕垂直轴转动自如地连结于筒体17的底面17a。

各带滚动轮的脚部19其脚19a折叠自如地设置于在筒体17的外周面固定的引导部件21，在脚19a的长度方向中间部装配着连结板20a的一端。连结板20a的另一端与相邻的连结板20a的另一端重叠并通过螺栓20b而转动自如地连结。各螺栓20b被设为在用于调整脚19a的滑动位置的调整板20c的长孔20d中移动自如，并用螺母20e固定。此外，在调整板20c形成有相对于螺栓18滑动自如的长孔20f。由此，如图4的(a)中用双点划线表示那样，连结板20a移动，从而各带滚动轮的脚部19的脚19a使相对于引导部件21的角度α1、α2或角度β1、β2同步而折叠自如。角度α1、α2或角度β1、β2同步，因此滑动轮的配置被保持稳定。通过将调整板20c沿着长孔20f向一方移动，从而，形成角度α1、α2或角度β1、β2的一对带滚动轮的脚部19如图4的(b)所示能够以大致平行的状态进行折叠。由此，即使是存在牵引器(日语：チルクライマー)等障碍物v的情况，也能够在障碍物v、v间穿过。该情况下，调整板20c向一方向移动，从而另一方的一对带滚动轮的脚部19不进行折叠，因此能够防止支承体3变得不稳定。

如图1以及图7所示，支承体3中在支柱15的上端经由使轴为水平的第1轴23a而连结着连杆机构5。

连杆机构5具有第1连杆25a、第2连杆25b、第3连杆25c和第4连杆25d，第1连杆25a和第2连杆25b的各一端相互转动自如地连结于上述的第1轴23a。

第1连杆25a的另一端在第3连杆25c的长度方向端部间经由使轴为水平的第2轴23b而转动自如地连结于第3连杆25c。

第2连杆25b的另一端在第4连杆25d的长度方向端部间经由使轴为水平的第3轴23c而转动自如地连结于第4连杆25d。

第3连杆25c的一端和第4连杆25d的一端通过使轴为水平的第4轴23d而相互转动自如地连结。

该连杆机构5形成了如下的连杆机构，即：第1轴23a与第3轴23c之间的长度(第2连杆25b的长度)等于第2轴23b与第4轴23d之间的长度，第1轴23a与第2轴23b之间的长度(第1连杆25a的长度)等于第3轴23c与第4轴23d之间的长度，上述第1轴、上述第2轴、上述第3轴和上述第4轴成为平行四边形的角。

这里，对连杆机构5改变了平行四边形的形态时保持其形态的连杆保持件51进行说明。如图5以及图6所示，连杆保持件51将第1连杆25a以及第2连杆25b相对于固定在支柱15的第1轴23a进行固定或解除固定。

如图6所示，连杆保持件51具备卡止于第1轴23a的一端的第1卡止部件53a和卡止于另一端的第2卡止部件53b、制动杯(brakecup)55、锁止杆57、蝶形弹簧59和制动靴61。第1卡止部件53a和第2卡止部件53b通过连结轴53c连结。制动杯55遮盖于第2卡止部件53b，设为在第1轴23a的轴方向上滑动自如。锁止杆57其轴57a与连结轴53c同轴地螺合于第2卡止部件53b的内螺纹孔54，通过锁止杆57的旋转，轴57a一边与内螺纹孔54螺合一边前进或后退。蝶形弹簧59夹在第2卡止部件53b与制动杯55之间，对于第2卡止部件53b向远离制动杯55的方向施力。制动靴61设置在制动杯55的顶端与第2连杆25b之间。

通过该连杆保持件51的构成，在将锁止杆57向一方向旋转时，锁止杆57的轴57a抵抗蝶形弹簧59的施力而将第2卡止部件53b螺进，将制动靴61按压于第2连杆25b，将第2连杆25b相对于第1连杆25a固定。在将锁止杆57向相反方向旋转时，轴57a将第2卡止部件53b后退而解除第1连杆25a以及第2连杆25b的固定。

接着，说明工件握持部7。

如图1以及图2所示，工件握持部7在第3连杆25c的另一端经由使轴为水平的第5轴23e以及第7轴23g而被连结于第3连杆25c的另一端。第5轴23e如标号s所示那样相对于第3连杆25c转动自如地连结，第7轴23g相对于在第5轴23e的一端固定的轴保持筒27，如标号t所示那样转动自如，第7轴23g和第5轴23e正交。

第1连结件29a以第7轴23g作为转动轴而转动自如地连结于第7轴23g的顶端，第2连结件29b经由一对连结板30连结于第1连结件29a。连结板30上形成有弯曲槽30a和直线槽30b，连结板30相对于第1连结件29a如标号u所示那样摆动自如，第2连结件29b相对于连结板30而言，在直线槽30b中在标号y方向上移动自如，并且沿着形成于第2连结件29b的长孔29c(参照图2(c))在标号x方向上移动自如。另外，标号30c是横摆(yawing)用自由轴30c。

如图2以及图3所示，第2连结件29b上固定有箝位件31。

箝位件31，如上所述在图2的(a)所示的状态下，通过第5轴23e如标号s所示那样在上下方向上转动自如，并且如标号t所示那样通过第7轴23g绕水平轴转动自如，进而如标号u所示通过弯曲槽30a将朝向以规定角度自如地变更，并且在标号x、y、z方向上移动自如。

箝位件31具有经由轴32而转动自如地连结的一方的爪体33a和另一方的爪体33b，在一方的爪体33a上设有1个爪34，在另一方的爪体33b上设有2个爪34，在各爪34上形成有以越是轴32侧越相互缩短距离的方式倾斜着的倾斜部35。

一方的爪体33a和另一方的爪体33b通过弹簧轴36和箝位轴37连结，弹簧轴36上设有向使一方的爪体33a与另一方的爪体33b相互接近的方向施力的弹簧36a。

在箝位轴37的一端设有铰接夹的把手38，通过将把手38如图2的(a)中用双点划线表示那样倾倒，从而解除一方的爪体33a和另一方的爪体33b的固定，并且通过如实线所示那样立起而进行固定。另外，在图3的(b)中，标号37a是肘节轴，标号37b是销。

该箝位件31，通过弹簧36a从一方的爪体33a和另一方的爪体33b的各爪34接近着的状态起将爪34向工件按压时，通过倾斜部35，一方的爪体33a和另一方的爪体33b相互打开而能够握持工件，在该状态下将把手38如实线所示那样立起，从而能够将握持着工件的一方的爪体33a和另一方的爪体33b固定。

接着，对臂9以及对重安装部13进行说明。

如图1所示，臂9经由第6轴23f将一端转动自如地连结于上述的第4连杆25d的另一端侧(图1的下端侧)。第6轴23f在第4连杆的另一端侧、在将第5轴23e与第1轴23a连接的线m的延长线上的位置处转动自如地设置。

在臂9的另一端侧设置有对重安装部13，该对重安装部13供任意的工件用对重安装自如地设置。对重安装部13设置有对圆盘状的对重w3的中心孔28插通自如的对重卡止轴41。

对重w3能够对设置于支柱15的对重保留轴(对重保持部)26插通对重w3的中心孔28来进行保留。

接着，对握持部姿势联动机构11进行说明。

如图1以及图7所示，握持部姿势联动机构11是使第5轴23e的转动与固定了臂9的一端的第6轴23f进行联动的机构，上述第5轴23e在第3连杆25c的另一端固定了工件握持部7。换言之，握持部姿势联动机构11是与工件握持部7的姿势联动地转动臂9的机构。

握持部姿势联动机构11具备固定于第5轴23e的第1滑轮43a、分别固定于第4轴23d的第2滑轮43b以及第3滑轮43c、和固定于第6轴23f的第4滑轮43d，第1滑轮43a和第2滑轮43b、第3滑轮43c和第4滑轮43d上分别架设有一方的缆绳(索状体)44a和另一方的缆绳44b。架设在第1滑轮43a和第2滑轮43b上的一方的缆绳44a在第1滑轮43a上卷绕半圈来固定一端，并在第2滑轮43b上卷绕半圈来固定另一端，另一方的缆绳44b也与一方的缆绳44a相同，在第1滑轮43a上卷绕半圈来固定一端，并在第2滑轮43b上卷绕半圈来固定另一端。同样，架设在第3滑轮43c和第4滑轮43d上的一方的缆绳44a和另一方的缆绳44b也在各滑轮上卷绕半圈而固定端部。

如图8所示，根据该握持部姿势联动机构11，在第5轴23e向逆时针方向转动规定角度r1时，将第6轴23f与其联动地向逆时针方向转动相同的角度r1，从而对于工件握持部7相对于水平轴的转动角度r1，将臂9相对于水平轴朝同方向转动相同的角度。

接着，说明与连杆机构5以及工件握持部7的重量相对的平衡锤。

如图1所示，为了取得与工件握持前的连杆机构5以及工件握持部7的重量之间的平衡，在第4连杆25d的另一端(下端)装配了连杆机构用对重w1、工件握持部用对重w2。另外，在本实施方式中，与连杆机构5以及工件握持部7的重量相对的平衡锤被分为固定于第4连杆25d的连杆机构用对重w1、和拆卸自如地设置于臂9的调整用的工件握持部用对重w2。

这里，参照图8来说明工件握持部7握持了工件2时的与工件用对重w3(w3a+w3b)之间的平衡。将工件2到第5轴23e的距离设为l，将w3到第6轴23f的距离设为m。另外，在图7～图14所示的框架图中，在e：f＝2：1的情况下，工件用对重w3(w3a+w3b)仅以臂9的l：m＝2：1的位置处所安装的工件用对重w3进行平衡，但是如图1所示，将规定的重量大小(例如一半的重量)w3a安装在臂9的l：m＝1：1的位置，将剩余的重量大小(例如剩余的一半的重量)w3b设置在第6轴23f的位置。

在本实施方式中，与连杆机构5相对的支点是第1轴23a，第1轴23a承受工件2、连杆机构5以及对重w1、w2、w3(w3a+w3b)的负荷。将从第1轴23a(支点)到工件2的转矩发挥作用的第5轴23e为止的距离设为e，将从第1轴23a(支点)到工件用对重w3a的转矩发挥作用的第6轴23f为止的距离设为f。在本实施方式中设为e：f＝2：1。该情况下，利用工件重量×e(2)＝f(1)×工件用对重w3(w3a+w3b)来进行平衡。

例如，在工件2为30kg的情况下，工件用对重w3(w3a+w3b)为60kg则可以取得平衡。并且，在l：m＝1：1的情况下，对于工件2的转矩的平衡是利用与工件2相同重量的工件用对重0.5×w3的转矩来进行平衡的。

另一方面，如双点划线所示，在工件握持部7向逆时针方向转动了规定角度r1的情况下，通过握持部姿势联动机构11，臂9向逆时针方向转动角度r1。由此，通过对应于工件握持部7的姿势将臂9转动，从而能够始终取得作用于第5轴23e的转矩和作用于第6轴23f的转矩的平衡。

参照图7以及图8，说明本实施方式的物品移动辅助装置1的第1使用例以及作用效果。

在以下说明的使用例中，示出了物品移动辅助装置1配置于电梯的吊舱(gondola)内、将握持着的工件向电梯建筑物的规定位置进行设置的例子。图7所示的g是吊舱的地面，h是吊舱的顶板。另外，在图8以及后述的图9～图14中将吊舱的顶板h省略地表示。

如图7所示，在工件握持部7没有保持工件2的状态(基本姿势)的情况下，对重w3插通到支承体3的对重保留轴26(参照图1)而进行保持。物品移动辅助装置1的连杆机构5以及工件握持部7通过连杆机构用对重w1、工件握持部用对重w2而平衡。此外，物品移动辅助装置1通过设置于支承体3的带滚动轮的脚部19而在地面g上移动自如。另外，优选的是，移动时为了使连杆机构5稳定，将图6所示的锁止杆57拧紧来固定第1连杆25a和第2连杆25b，从而防止连杆机构5的变形。

如图8所示，在工件握持部7握持工件2并承受着工件2的重量的情况下，将工件用对重w3a对于臂9的对重卡止轴41(参照图1)卡止规定数量。在本实施方式中，工件用对重w3(w3a+w3b)安装为，成为工件2的重量的约2倍的重量。另外，在图8中以点划线的方式抽出表示的是工件2以及工件握持部7的俯视图。

由此，物品移动辅助装置1中取得了对于工件2的重量的平衡，因此不特别使用动力而能够将工件稳定地移动。

此外，如图8中用双点划线所示那样，即使是工件握持部7为了工件2的安装或向建筑物的装配而绕水平轴改变角度并进行了转动的情况，也能够通过握持部姿势联动机构11将臂9向相反方向转动相同的角度来取得作用于第6轴23f的转矩的平衡。

在工件握持部7保持着工件2的状态下将物品移动辅助装置1移动的情况下，通过用图5以及图6所示的锁止杆57对连杆机构5的形态进行锁止，从而能够以稳定的状态移动。

物品移动辅助装置1是能够配置于电梯的吊舱内的大小，简单且便利性良好。

工件用对重w3(w3a+w3b)分为装配于臂9的工件用对重w3a和装配于第6轴23f的工件用对重w3b，在用工件握持部7握持工件2前的状态下对第6轴23f装配工件用对重w3b，从而在握持了工件2时能够作用将工件2抬起的方向的力，因此工件2的握持作业容易进行。

参照图9～图14来说明第2使用例。

如图9所示，在该第2使用例中，用台车71将工件2搬入吊舱内，为了用工件握持部7握持载置在台车71上的工件2，将连杆机构5的形态改变并将工件握持部7朝向下方。连杆机构5的变形是由操作员用手推压来变形。同样，操作员在工件握持部7将第1连结件29a(参照图1)相对于第5轴23e(参照图1)转动而朝向下方。另外，通过握持部姿势联动机构11，臂9与工件握持部7的转动联动地也转动。

如图10所示，使连杆机构5进一步变形，将工件握持部7进一步下降，并将工件握持部7的各爪34(参照图2以及图3)按压在工件2上。由此，一方的爪体33a和另一方的爪体33b通过爪34的倾斜部35而扩展，将工件2用3个爪34握持。之后，将肘节接合的把手38倾倒，将工件握持部7固定。

接着，如图11所示，从支柱15的对重保留轴26(参照图1)将工件用对重w3卸下，对臂9安装工件用对重w3a，并取得与工件2的平衡。臂9与工件握持部7的转动联动地转动，因此即使处于工件握持部7相对于第5轴23e转动了的状态，也能够取得作用于第5轴23e的转矩的平衡。

该状态下，物品移动辅助装置1能够取得对于工件2的重量的平衡，因此操作员能够容易地将连杆机构5变形。此外，在挪开台车71而将连杆机构5变形为规定的形状后，用连杆保持件51的锁止杆57(参照图5以及图6)将连杆机构5的形状固定。之后，使吊舱进行升降，移动到工件2的设置位置。

之后，如图12所示，保持由工件握持部7握持着工件2的状态，由操作员用手使连杆机构5变形，并对连杆保持件51的锁止杆57(参照图6)进行操作，在使连杆机构5固定的状态下，移动支承体3并操作工件握持部7来将工件2配置在规定位置上并固定。

另外，在该使用例中，用装配在夹具73上的激光打标器75将激光水平墨(日语：レーザ水平墨)77打到建筑物壁上，来定位工件2的装配位置。

如图13所示在设置了工件2后，将工件用对重w3a从臂9卸下。

之后，如图14所示由操作员使连杆机构5变形而恢复到基本姿势。

该第2使用例也能够发挥与上述的第1使用例相同的作用效果。

上述的实施方式是作为例子而提示的，不意图限定实用新型的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的形态实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内能够进行各种的省略、替换、变更。实施方式及其变形包含在实用新型的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所记载的实用新型及其等价的范围内。

例如，不限于如图8所示那样将连杆机构的e：f的比设定为2：1，也可以是3：1或1：1，比的值是任意的。另外，与比的值相应地，用于取得与工件2的平衡的工件用对重w3(w3a+w3b)的装配重量也会改变。

各对重w1、w2、w3的形状不被限定，也可以是4边形或6边形的板状。

物品移动辅助装置1不限于在电梯的吊舱内使用，也可以在工场的建筑物内或外来使用，工件也不限于电梯用的物品，也可以是托盘等其他的工件。

此外，本实用新型的物品移动不限于工件，也可以对将锚定螺栓装配于建筑物时在混凝土上开孔的钻头等工具进行支承辅助。

对工件2的转矩取得平衡的工件用对重w3a，能够通过调整对臂9的装配位置来改变。例如，可以将对重卡止轴41的位置设于图1的(a)所示的第6轴23f与对重卡止轴41之间的距离的一半的位置而将w3a以及w3b安装于对重卡止轴41。

本说明书中，在轴由筒体和插通到筒体内的芯材构成的情况下，“固定于轴”是指包含固定于筒体或芯材的任一个的情况。