的較大垂直運(yùn)動(dòng)48被轉(zhuǎn)成臂機(jī)構(gòu)14的上拐角31的相對(duì)較小垂直運(yùn)動(dòng)。
[0194]彈簧平衡支撐裝置進(jìn)一步包括制動(dòng)上滑輪92的制動(dòng)構(gòu)件127。制動(dòng)裝置126進(jìn)一步包括用于臂60的制動(dòng)構(gòu)件128。制動(dòng)構(gòu)件128包括制動(dòng)箍，所述制動(dòng)箍對(duì)滑動(dòng)或滾動(dòng)機(jī)構(gòu)67進(jìn)行制動(dòng)以便使段66、68相對(duì)于彼此固定。制動(dòng)構(gòu)件127、128與各自的致動(dòng)器131、133 一起操作，所述致動(dòng)器131、133經(jīng)由連接線134、135聯(lián)接到控制裝置72。
[0195]分段式水平臂60允許進(jìn)行較小程度的水平運(yùn)動(dòng)(見箭頭70)。貨車82允許沿軌道80進(jìn)行較大程度的水平運(yùn)動(dòng)(見箭頭86)。
[0196]制動(dòng)裝置126包括:另外的制動(dòng)構(gòu)件129，其制動(dòng)具有垂直鉸鏈軸線112的鉸鏈
110;以及另外的制動(dòng)構(gòu)件129a，其制動(dòng)具有垂直鉸鏈軸線112a的旋轉(zhuǎn)連接110a。旋轉(zhuǎn)連接IlOa允許平臺(tái)相對(duì)于伸出臂60旋轉(zhuǎn)(如由箭頭Xa所表示的)。旋轉(zhuǎn)連接IlOa可以是鉸鏈。因此，制動(dòng)器126制動(dòng)以下四種不同運(yùn)動(dòng)中的一者或更多者:
O制動(dòng)構(gòu)件127用于制動(dòng)可移動(dòng)支座61的垂直運(yùn)動(dòng)，
2)制動(dòng)構(gòu)件128用于制動(dòng)段68相對(duì)于段66的水平運(yùn)動(dòng)，以及
3)制動(dòng)構(gòu)件129用于制動(dòng)臂60圍繞樞轉(zhuǎn)軸線112的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，
4)制動(dòng)構(gòu)件129a用于制動(dòng)相對(duì)于伸出臂60的圍繞平臺(tái)18(其支撐質(zhì)量體)的軸線112a的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0197]所有四個(gè)制動(dòng)構(gòu)件均可經(jīng)由通信線134連接到控制裝置72。對(duì)于調(diào)節(jié)可移動(dòng)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)76來說，僅需要可移動(dòng)支座61上的制動(dòng)構(gòu)件127。其它三個(gè)制動(dòng)構(gòu)件128、129和129a使彈簧平衡支撐裝置在其操作中變得更實(shí)用。當(dāng)調(diào)節(jié)過程完成時(shí)，能夠釋放制動(dòng)構(gòu)件127。制動(dòng)構(gòu)件128、129和129a能夠比制動(dòng)構(gòu)件127釋放得更早。也能夠在其它實(shí)施例中使用四個(gè)制動(dòng)構(gòu)件。也可手動(dòng)操作制動(dòng)構(gòu)件或通過可連接到控制單元72的開關(guān)136來觸發(fā)所述制動(dòng)構(gòu)件。
[0198]出于安全目的，制動(dòng)器可具備推入(push-through)構(gòu)件。如果操作員的身體的某個(gè)部分(例如，手或手臂)被卡在處于其制動(dòng)狀態(tài)的任何部件之間，則操作員能夠推入制動(dòng)器且釋放他的手或手臂。
[0199]在操作中，物體12被放置在平臺(tái)18上。將制動(dòng)裝置126接通，以便固定質(zhì)量體支撐構(gòu)件18和物體12的垂直位置。滑動(dòng)或滾動(dòng)機(jī)構(gòu)67也被固定。測(cè)量重量并且調(diào)節(jié)可移動(dòng)底座42以便平衡所述重量。對(duì)于大多數(shù)物體來說，這僅耗費(fèi)相對(duì)較短的時(shí)間周期。然后物體能夠在水平方向和垂直方向上移動(dòng)。當(dāng)物體12向上移動(dòng)時(shí)，線纜96使滑輪92旋轉(zhuǎn)。
[0200]滑輪92使線纜101旋轉(zhuǎn)，依次線纜101使滑輪104旋轉(zhuǎn)。滑輪104使線纜102旋轉(zhuǎn)，線纜102向上或向下移動(dòng)臂機(jī)構(gòu)14的上拐角31。
[0201]技術(shù)人員將理解到，水平臂60和垂直臂84無需確切地取向成水平或垂直，而是可取向成處于輕微的角度。
[0202]具有兩個(gè)臂的圖4A的實(shí)施例能夠與圖4B的實(shí)施例的許多特征組合，例如滑輪裝置90、傳動(dòng)裝置100、呈滑輪形式的彈簧底座點(diǎn)52、位于肘部處的滑輪56和/或包括制動(dòng)構(gòu)件127、128、129的制動(dòng)裝置126。
[0203]在另一個(gè)實(shí)施例中，稱重裝置包括加速度計(jì)。加速度計(jì)允許在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生稱重操作(B卩，在不啟動(dòng)制動(dòng)裝置126的情況下)。加速度計(jì)在本技術(shù)領(lǐng)域中是已知的。
[0204]轉(zhuǎn)向圖5A和圖5B，示出了基于圖4A、圖4B的實(shí)施例的實(shí)施例。貨車82包括由未示出的軌道80支撐的輪83?？蚣?4從貨車向下延伸。提供殼體85以覆蓋框架84和彈簧平衡支撐裝置的多個(gè)部分。臂機(jī)構(gòu)14設(shè)在殼體85的內(nèi)部以及靠近其上端并且在殼體上部?jī)?nèi)，該殼體上部寬于殼體下部。
[0205]伸出臂60可圍繞鉸鏈110旋轉(zhuǎn)以提供質(zhì)量體支撐構(gòu)件18的完整的三維運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量體支撐構(gòu)件18是平臺(tái)(特別地，圓盤)。伸出臂60是包括兩個(gè)段66、68的伸縮臂。段68套入段66的內(nèi)部。伸縮段提供相對(duì)于框架的徑向自由度。
[0206]在另一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)段66、68經(jīng)由具有垂直軸線的鉸鏈連接到彼此。這與鉸鏈110 —起提供了類似的徑向自由度。
[0207]平衡支撐裝置10定位在用于手提箱的傳送帶118處。操作員120站在鄰近傳送帶處，并將手提箱從傳送帶拖到質(zhì)量體支撐構(gòu)件18上。啟動(dòng)制動(dòng)裝置126以固定垂直位置。額外地，可通過制動(dòng)器使臂60在鉸鏈110處的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和臂60的伸縮運(yùn)動(dòng)固定。接下來，稱重裝置16對(duì)手提箱稱重，并經(jīng)由控制裝置和致動(dòng)器來調(diào)節(jié)可移動(dòng)底座42。隨后停用制動(dòng)裝置126 ο操作員然后能夠在他想要的任何方向上簡(jiǎn)單地拿起手提箱，例如拿到存放許多手提箱的集裝箱或貨車122上。反方向上的運(yùn)動(dòng)當(dāng)然也是有可能的，S卩，操作員能夠?qū)⑹痔嵯鋸募b箱或貨車122裝載到傳送帶118上。由于操作員需要極小的力，所以工作環(huán)境明顯得到了改善。
[0208]技術(shù)人員將清楚，在包括彈簧的平衡支撐裝置的實(shí)施例中，平衡支撐裝置可不含用于在水平方向或垂直方向上移動(dòng)物體的任何電機(jī)，彈簧平衡支撐裝置允許通過手動(dòng)勞力實(shí)現(xiàn)在水平方向和垂直方向上的運(yùn)動(dòng)并且因此只不過是更直觀的操作。
[0209]架空軌道80和貨車82，所述貨車包括輪83并且沿所述軌道80在水平方向86上是可移動(dòng)的。提供上軌道80和下軌道80以使貨車固定于所述軌道80之間。垂直框架84或垂直臂84從貨車82懸掛下來并固定到所述貨車。來自框架84的力矩能夠經(jīng)由貨車82轉(zhuǎn)移到軌道80。
[0210]實(shí)施例具有兩個(gè)臂21、22 (S卩，下臂21和上臂22)。實(shí)施例具有單個(gè)肘部和單個(gè)彈簧36。應(yīng)注意到，可由兩個(gè)或更多個(gè)彈簧(如果需要，例如平行彈簧)來代替單個(gè)彈簧36。也有可能將單個(gè)彈簧的力分布遍及臂機(jī)構(gòu)的左側(cè)和右側(cè)上。
[0211 ] 提供軌道43，其垂直地延伸并引導(dǎo)可移動(dòng)底座42與位于上臂22的端部19處的質(zhì)量體聯(lián)接點(diǎn)200兩者。上臂22的上端28通過軌道43保持在固定水平位置中。
[0212]水平臂60包括經(jīng)由滑動(dòng)或滾動(dòng)機(jī)構(gòu)67相對(duì)于彼此可滑動(dòng)地布置的第一段66和第二段68。此構(gòu)型允許物體的水平運(yùn)動(dòng)(由箭頭70表示)。水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)一起允許在兩個(gè)維度中以很少的力進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量體支撐構(gòu)件18是上面可擱有物體12的平臺(tái)。
[0213]滑架61進(jìn)一步包括具有垂直軸線112的鉸鏈110。鉸鏈110允許水平臂60圍繞垂直軸線112的旋轉(zhuǎn)，由此允許物體12在三個(gè)維度中的運(yùn)動(dòng)。
[0214]轉(zhuǎn)向圖6A，示出了:本發(fā)明的一個(gè)方面能夠獨(dú)立地被看待，并且能夠應(yīng)用于任何種類的彈簧平衡支撐裝置中。這涉及稱重裝置、控制裝置和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的組合。
[0215]圖6A顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彈簧平衡支撐裝置I (S卩，如圖1中所示出)，但其進(jìn)一步包括以下各者的組合:稱重裝置16、控制單元72和包括致動(dòng)器45的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)44。致動(dòng)器聯(lián)接到底座5用于調(diào)節(jié)彈簧3。就此實(shí)施例而言，將彈簧平衡支撐裝置快速調(diào)節(jié)到可變重量也是有可能的，從而允許進(jìn)行取放操作。圖9的實(shí)施例提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的明顯改善。稱重裝置16能夠設(shè)有加速度計(jì)(如果需要)?？商娲鼗蚺c聯(lián)接到底座5的致動(dòng)器結(jié)合地，可將致動(dòng)器45b設(shè)在聯(lián)接到滑塊8的臂上。也可提供制動(dòng)裝置。
[0216]轉(zhuǎn)向圖6B，示出了具有兩個(gè)臂21、22和彈簧連接點(diǎn)27的實(shí)施例，所述彈簧連接點(diǎn)27通過致動(dòng)器45b在臂21上的凸輪中是可移動(dòng)的。第一臂21的下端29連接到固定底座。彈簧底座點(diǎn)52連接到可移動(dòng)底座125并隨致動(dòng)器45 —起是可移動(dòng)的。在此實(shí)施例中，能夠調(diào)節(jié)彈簧的兩端。在使用中，控制裝置72從稱重裝置16接收重量信號(hào)，并將致動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)街聞?dòng)器45、45b。
[0217]轉(zhuǎn)向圖7、圖8A和圖8B，示出了包括不同垂直平衡系統(tǒng)15的實(shí)施例。與先前實(shí)施例的臂機(jī)構(gòu)14不同，其設(shè)有配重物400。所述配重物400經(jīng)由傳動(dòng)裝置100間接地連接到滑架61，以便提供滑架上的向上的力。
[0218]配重物400提供滑架61上的向上的力。未示出軌道62以使圖7保持簡(jiǎn)單，但軌道62將是存在的以引導(dǎo)滑架61。
[0219]傳動(dòng)裝置100包括樞轉(zhuǎn)臂402。配重物經(jīng)由連接器404連接到樞轉(zhuǎn)臂402。樞轉(zhuǎn)臂402圍繞支座406的樞軸405樞轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)滑輪410經(jīng)由傳動(dòng)構(gòu)件408和另一個(gè)連接器409連接到樞轉(zhuǎn)臂402。傳動(dòng)構(gòu)件408中的力由重量400和圍繞樞轉(zhuǎn)軸線405的力矩的平衡來確定。
[0220]傳動(dòng)構(gòu)件408偏心地安裝到旋轉(zhuǎn)滑輪410 (即，在離滑輪410的軸線412 —定距離411處)。旋轉(zhuǎn)滑輪410經(jīng)由兩端連接的撓性構(gòu)件414和另外的滑輪416連接到滑輪系統(tǒng)，所述滑輪系統(tǒng)包括上滑輪92、下滑輪94和兩端連接的撓性構(gòu)件96。
[0221]圖8A顯示連接器409沿臂102的位置能夠在箭頭420的方向上變化，以便適應(yīng)變化的質(zhì)量體12。為此目的，設(shè)有構(gòu)造來旋轉(zhuǎn)樞轉(zhuǎn)臂402的電驅(qū)動(dòng)器413。通過改變連接器409的位置，得以改變傳動(dòng)構(gòu)件408中使臂402保持處于平衡所需的垂直力。
[0222]轉(zhuǎn)向圖8B，示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中，配重物400沿樞轉(zhuǎn)臂402的位置在箭頭421的方向上是可變的。
[0223]將理解到，其中連接器404的位置與連接器409的位置兩者均可變化的實(shí)施例也是可能的。
[0224]轉(zhuǎn)向圖9，示出了其中由致動(dòng)器430提供滑架上的向上的平衡力的實(shí)施例。在此實(shí)施例中，致動(dòng)器430包括電動(dòng)機(jī)432。電動(dòng)機(jī)432經(jīng)由滑動(dòng)聯(lián)軸器434連接到滑輪裝置90的上滑輪92，倘若滑架61優(yōu)于某種原因而在其垂直運(yùn)動(dòng)中受到阻礙(例如，由于操作員的某個(gè)身體部分被抓緊)，則所述滑動(dòng)聯(lián)軸器434允許滑輪92相對(duì)于電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)。
[0225]電動(dòng)機(jī)可定位于貨車中或定位于貨車上，并且隨貨車82和框架84 —起行進(jìn)。
[0226]電動(dòng)機(jī)432由控制單元72經(jīng)由控制線74來控制?？刂茊卧?2經(jīng)由控制線73進(jìn)一步連接到稱重裝置16。稱重裝置在伸出臂中定位于支撐平臺(tái)18的下面。
[0227]轉(zhuǎn)向圖10，示出了圖9的實(shí)施例的變型，其中，致動(dòng)器430定位成靜止的(S卩，與貨車和框架分尚)。
[0228]傳動(dòng)裝置100包括:第一滑輪裝置90，其安裝到框架84 (未示出)；以及第二滑輪裝置440，其包括第一滑輪442、第二滑輪444和兩端連接的撓性構(gòu)件446。致動(dòng)器430聯(lián)接到一個(gè)其它的滑輪442、444 (在這種情況下是滑輪444)。
[0229]可移動(dòng)聯(lián)軸器450連接到貨車并且經(jīng)構(gòu)造以將致動(dòng)器在兩端連接的撓性構(gòu)件上的力轉(zhuǎn)移到第一滑輪裝置90?？梢苿?dòng)聯(lián)軸器450包括三個(gè)另外的滑輪452、453、454，這些滑輪限定兩端連接的撓性構(gòu)件446中的U形或V形。該U形或V形相對(duì)于貨車靜止并且隨貨車82 —起行進(jìn)。
[0230]第二滑輪裝置440可連接到架空軌道80。技術(shù)人員將理解到，相同概念可適用于位于地平面的軌道80和支撐直立框架84的貨車?？梢苿?dòng)聯(lián)軸器450然后將聯(lián)接到下滑輪94ο
[0231]轉(zhuǎn)向圖11，示出了包括配重物400的實(shí)施例，所述配重物400聯(lián)接到滑輪裝置90的撓性構(gòu)件96?？蓪⑴渲匚?00調(diào)諧到由支撐平臺(tái)在日常操作期間所支撐的平均重量。配重物400可以是固定重量，但配重物也可以是可調(diào)節(jié)的，例如由一堆多塊重金屬(例如，鉛)組成。根據(jù)需求，操作員能夠移除或增加額外的塊。并不對(duì)于每個(gè)提升操作來實(shí)施此類調(diào)節(jié)，而是在該裝置的安裝期間或當(dāng)工作條件改變時(shí)才實(shí)施此類調(diào)節(jié)。
[0232]也可在控制裝置72的控制下自動(dòng)地實(shí)施對(duì)重量的調(diào)節(jié)，所述控制裝置72控制致動(dòng)器，該致動(dòng)器向配重物400增加或移除單獨(dú)的重量塊。
[0233]包括電動(dòng)機(jī)432的致動(dòng)器430連接到上滑輪92以補(bǔ)償由支撐平臺(tái)所支撐的實(shí)際重量與配重物400的差異。如果實(shí)際重量等于配重物400 (將滑架和臂的重量考慮在內(nèi))，則致動(dòng)器無需提供任何力。如果支撐平臺(tái)上的質(zhì)量體輕于配重物，則致動(dòng)器430將需要在用箭頭460表示的順時(shí)針方向上提供一定力矩。如果質(zhì)量體相對(duì)較重，則致動(dòng)器將需要在逆時(shí)針方向上在滑輪92上提供力矩以維持垂直平衡。
[0234]轉(zhuǎn)向圖12，示出了另一個(gè)實(shí)施例。垂直平衡系統(tǒng)15包括呈氣動(dòng)或液壓致動(dòng)器470(呈氣缸形式)形式的致動(dòng)器430，所述氣動(dòng)或液壓致動(dòng)器470經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)可控閥472聯(lián)接到增壓氣體的或液體的源。閥472由控制單元72經(jīng)由控制線74來控制。
[0235]氣動(dòng)致動(dòng)器在一端處連接到貨車82或框架84，并且在另一端處連接到沿軌道62垂直行進(jìn)的滑架61。氣動(dòng)致動(dòng)器470在滑架61上施加向上的力。
[0236]滑架61沿呈兩個(gè)桿62Α、62Β的形式的軌道62行進(jìn)。所述桿延伸穿過滑架61中的兩個(gè)垂直開口 480。所述桿安裝到框架84。
[0237]轉(zhuǎn)向圖13，示出了實(shí)施例，其將圖12的實(shí)施例的氣動(dòng)致動(dòng)器470與圖10的實(shí)施例的水平延伸的滑輪裝置組合。
[0238]對(duì)于具有致動(dòng)器430的實(shí)施例而言，在實(shí)施例中，在平衡模式期間，能夠以主動(dòng)平衡模式和/或按被動(dòng)平衡模式來操作致動(dòng)器。詞語“主動(dòng)平衡模式”表示操作員可經(jīng)由輸入裝置478和控制單元72向致動(dòng)器發(fā)送控制信號(hào)。使用輸入裝置，操作員可向致動(dòng)器470提供命令“向上移動(dòng)”或“向下移動(dòng)”。
[0239]然后通過控制裝置來使致動(dòng)器470致動(dòng)，以向上或向下移動(dòng)滑架。操作員無需手動(dòng)力便能隨質(zhì)量體12來向上或向下移動(dòng)支撐平臺(tái)18，這是因?yàn)橹聞?dòng)器提供這個(gè)力。這被稱為主動(dòng)控制或主動(dòng)平衡模式。
[0240]輸入裝置478可以是無線的和手持式的。輸入裝置也可固定到伸出臂60或平臺(tái)18，或可獨(dú)立安裝于固定位置中。輸入裝置可與控制單元72集成。
[0241]也有可能以“被動(dòng)平衡模式”來控制垂直運(yùn)動(dòng)。詞語“被動(dòng)平衡模式”表示操作員不向致動(dòng)器發(fā)送任何“向上移動(dòng)”或“向下移動(dòng)”的控制信號(hào)，而是致動(dòng)器簡(jiǎn)單地補(bǔ)償質(zhì)量體12的重量。不得不采用手動(dòng)力來實(shí)施向上和向下運(yùn)