SE1330102A1

SE1330102A1 - Lyftanordning för användning vid en manuell arbetsstation

Info

Publication number: SE1330102A1
Application number: SE1330102A
Authority: SE
Inventors: Klas-Arne Löf
Original assignee: Löfs Specialmaskiner Ab
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-01
Also published as: WO2015030658A1; EP3038969A1; US10118286B2; EP3038969A4; SE538145C2; EP3038969B1; US20160207191A1

Abstract

SAMMANDRAG Lyftanordning innefattande ett ramverk (2) och en nnanipulatorarm (8) ledat forbunden lined ramverket (2). Manipulatorarmen innefattar ett forsta andparti (19) och ett andra andparti (13) anpassat att uppbara ett verktyg (20). Ett balanseringsarrangernang (7; 30, 39) innefattar en forsta del (7a; 30; 39a) farbunden med ramverket och en andra del (7h; 30b; 39b) anpassad att samverka tined det forsta andpartiet. Atminstone en av nnanipulatorarrnen och balanseringsarrangernanget innefattar en forsta balanseringsanordning (11; 31; 34), vilken Jr forlangbar for att sakerstalla att samverkan mellan den andra delen och det forsta andpartiet uppratthalls. Den forsta balanseringsanordningen Jr anpassad att astadkomma en forsta balanseringskraft vilken uppratthaller en nnonnentbalans kring den forsta leden. Manipulatorarmen har atminstone tva rotationsfrihetsgrader i ett forsta sfariskt koordinatsystem (17).

Description

2 manipulatorarmen. Detta arrangemang minskar anstrangningen som kravs for att flytta och anvanda verktyget.

En lyftanordning for anvandning vid en arbetsstation och som är forsedd med en balanseringsanordning visas I CN 201511329 U. Detta dokument beskriver en pneumatisk, balansassisterad manipulator avsedd att lyfta och positionera ett bilsate. Den balansassisterade manipulatorn är forsedd med ett pneumatiskt styrsystem monterat p5 en roterbar, vertikal st5ng. En manipulatorarm innefattande ett flertal ledat forbundna armsegment och som sarnverkar med det pneumatiska styrsystemet är ocks5 monterad p5 st5ngen. Det pneunnatiska styrsystennet balanserar kraften sonn genereras av den komprinnerade luften och gravitationskraften som verkar p5 bilsatet.

Denna lyftanordning är ineffektiv, har en komplex design och upptar en star del av arbetsomr5det.

SYFTET MED UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen ar att tillhandah51Ia en lyftanordning som är kompakt och enkel att hantera och ar anpassad att uppbara ett verktyg for anvandning vid en manuell arbetsstation.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Foljande definitioner anvands i denna beskrivning.

En lyftanordning enligt uppfinningen är en anordning anpassad att uppbara ett verktyg lampligt for anvandning vid en manuell arbetsstation. En manuell arbetsstation är en arbetsstation vid vilken en anvandare utfor manuellt arbete. Den manuella arbetsstationen kan vara en del av en monteringslinje. En anvandare som utfor manuellt arbete vid en arbetsstation kan anvanda ett verktyg fast vid lyftanordningen. Verktyget kan vara vilket verktyg sonn heist som ar lampligt for anvandning vid en manuell arbetsstation, s5som en elektrisk momentnyckel eller en skruvdragare. Verktyget kan ocks5 vara anpassat att underlatta forflyttning av ett objekt fr5n en position till en annan.

Begreppet "forbunden med" s5sonn anvant hari betyder inte nodvandigtvis "direkt forbunden med". Forbundna stycken kan vara forbundna via en eller flera mellanliggande stycken.

En kraft som ar "applicerad p5" ett stycke behover inte vara applicerad direkt p5 detta stycke. Kraften kan appliceras p5 namnda stycke via ett annat stycke. 3 En kraft som "verkar p5" ett stycke behover inte verka direkt p5 detta stycke. Kraften kan verka p5 nannnda stycke via ett annat stycke.

En manipulatorarm definieras som en I5ngstrackt struktur som är ledat forbunden med ett ramverk och är anpassad att uppbara ett eller flera verktyg, vilka verktyg Jr lostagbart eller permanent fasta vid manipulatorarmen. En manipulatorarm kan innefatta ett eller flera element.

Begreppet "momentbalans" avser ett tillst5nd van i ett stycke forbundet med ett annat stycke via en led inte roterar kring namnda led. Begreppet "momentbalans med avseende p5 en forsta kraft" avser ett tillst5nd van i den forsta kraften motverkas av en andra kraft, s5 att den forsta kraften ensam inte fornn5r stycket att rotera kring leden.

Syftet med uppfinningen uppn5s med en lyftanordning enligt uppfinningen.

Lyftanordningen enligt uppfinningen är anpassad far anvandning vid en manuell arbetsstation och innefattar ett ramverk och en I5ngstrackt manipulatorarm ledat forbunden med ramverket nnedelst en forsta led. Den I5ngstrackta manipulatorarmen innefattar ett forsta andparti och ett andra andparti belagna p5 motsatta sidor av den forsta leden sett i manipulatorarmens langdriktning. Det andra andpartiet är anpassat att uppbara 5tminstone ett verktyg. Lyftanordningen innefattar vidare ett balanseringsarrangemang, vilket innefattar en forsta del forbunden med ramverket och en andra del anpassad att samverka med det forsta andpartiet av manipulatorarmen. Atminstone en av manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefattar en forsta balanseringsanordning, vilken forsta balanseringsanordning är forlangbar for att sakerstalla att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet av manipulatorarmen uppratth5lls nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. Den forsta balanseringsanordningen ar anpassad att 5stadkomma en forsta balanseringskraft vilken, via samverkan mellan det forsta andpartiet av manipulatorarmen och den andra delen av balanseringsarrangemanget, uppratth5ller en momentbalans kring den forsta leden med avseende p5 gravitationskraften som verkar p5 manipulatorarmen. Manipulatorarmen har 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgarder vid den forsta leden i ett forsta sfariskt koordinatsystem som har en centrumpunkt som sannmanfaller med rotationscentrum for den forsta leden. 4 Manipulatorarmen är ledat forbunden med ramverket 55 att den kan roteras i vilken riktning som heist kring den forsta leden. Detta gar det enkelt for en anvandare att manovrera verktyget inom arbetsomr5det.

Under anvandning av lyftanordningen, nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden, verkar gravitationskraften p5 manipulatorarmen for att 5terfora manipulatorarmen till ett jamviktstillst5nd med avseende p5 gravitationskraften. Det moment kring den forsta leden som genereras av den gravitationskraft som verkar p5 manipulatorarmen kallas harefter gravitationsmomentet (gravitationskraften som verkar p5 manipulatorarmen definieras som sunnrnan av de gravitationskrafter som verkar direkt p5 manipulatorarmen, verktyget och alla forem5I som uppbars av verktyget).

Gravitationsmomentet motverkas av ett balanseringsmoment som verkar for att rotera manipulatorarmen kring den forsta leden i den motsatta riktningen. Balanseringsmomentet genereras av den forsta balanseringsanordningen genom samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet. Den forsta balanseringsanordningen 5stadkommer en forsta balanseringskraft. Den forsta balanseringskraften kan appliceras p5 det forsta andpartiet av manipulatorarmen, vilket kan vara fallet nar den forsta balanseringsanordningen är del av balanseringsarrangemanget, eller samverka med balanseringsarrangemanget for att 5stadkomma en reaktionskraft som verkar p5 det forsta andpartiet av manipulatorarmen, vilket kan vara fallet nar den forsta balanseringsanordningen är del av manipulatorarmen. Kraften som verkar p5 det forsta andpartiet hos manipulatorarmen for att motverka gravitationsmomentet kallas motkraften.

Storleken p5 gravitationsmomentet beror p5 langden p5 gravitationskraftens havarm och s5ledes 5tnninstone delvis p5 nnanipulatorarrnens vinkellage vid den forsta leden. Storleken p5 balanseringsmomentet beror p5 langden p5 motkraftens Flak/arm och s5ledes 5tminstone delvis p5 manipulatormens vinkellage. Rotation av manipulatorarmen kring den forsta leden kommer att Oka eller minska gravitationsmomentet och balanseringsmomentet med ungefar samma storlek. Sides minskar lyftanordningen enligt uppfinningen den anstrangning som kravs av anvandaren for att rotera manipulatorarmen kring den forsta leden och sakerstaller att manipulatorarmen forblir i sin nuvarande position nar anvandaren slapper taget om verktyget.

Observera att storleken p5 balanseringsmomentet och storleken p5 gravitationsmomentet inte behover vara exakt lika stora. Friktion mellan lyftanordningens komponenter kan kompensera far mindre storleksskillnader.

Den flexibla designen gar det majligt att uppn5 den nodvandiga graden av flexibilitet med relativt f5 komponenter och majliggor en mer kompakt konstruktion. Framforallt sakerstaller den ovan beskrivna konstruktionen att gravitationsmomentet automatiskt motverkas av balanseringsmomentet.

Den forsta balanseringskraften kan vara anpassad att uppratth51Ia momentbalansen kring den forsta leden oavsett manipulatorarmens vinkellage vid den forsta leden. Det är vanligtvis tillrackligt att sakerstalla att momentbalansen kring den forsta leden uppratth5lls s5 lange som manipulatorarmen forblir inom en vinkel p5 22°, eller fordelaktigt inom en vinkel p5 45°, med avseende p5 en vertikal axel som loper genom den forsta leden. Atminstone en av balanseringsarrangemanget och manipulatorarmen in nefattarenforstabalanseringsanordning.Denforsta balanseringsanordningen har en variabel langd far att sakerstalla att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet hos manipulatorarmen uppratth5lls nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. Den forlangbara forsta balanseringsanordningen kan exempelvis vara anpassad att verka p5 den andra delen av balanseringsarrangemanget, vilken andra del av balanseringsarrangemanget ar flyttbar med avseende p5 den forsta delen av balanseringsarrangemanget. Den forstabalanseringskraftentvingardenandradelenav balanseringsarrangemanget i en riktning mot det forsta andpartiet av manipulatorarmen, s5 att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet uppratth5lls nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. I vissa utforingsformer ar den forlangbara forsta balanseringsanordningen del av manipulatorarmen. Den forsta balanseringskraften tvingar det forsta andpartiet i en riktning mot den andra delen av balanseringsarrangemanget, 55 att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet av manipulatorarmen uppratth5lls nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. Det ar sjalvklart majligt att anordna balanseringsanordningar i b5de balanseringsarrangemanget och manipulatorarmen.

I vissa utforingsformer kan den andra delen av balanseringsarrangemanget innefatta en yta anpassad att samverka med det forsta andpartiet av 6 manipulatorarmen, vilken forsta yta har en utstrackning I ett horisontalplan nar lyftanordningen anvands. I dessa utforingsformer är den forlangbara forsta balanseringsanordningen anpassad att sakerstalla att samverkan mellan det forsta andpartiet och den forsta ytan uppratth5lls nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden och det andra partiet forflyttas i forh5llande till ytan. Dessa utforingsformer är fordelaktiga i det att de innefattar relativt f5 komponenter, är enkla att tillverka och tar upp lite utrymme. I n5gra av dessa utforingsformer kan den forlangbara forsta balanseringsanordningen vara en del av manipulatorarmen, s5 att langden p5 manipulatorarmen justeras nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. I dessa utforingsformer applicerar den forsta balanseringsanordningen en forsta balanseringskraft p5 ytan hos den andra delen av balanseringsarrangemanget och genererar s5ledes en reaktionskraft (motkraften) som verkar p5 det forsta andpartiet av manipulatorarmen f6r att motverka gravitationsmomentet. Alternativt kan den forsta balanseringsanordningen vara del av balanseringsarrangemanget, i vilket fall den forsta balanseringsanordningen kan vara anpassad att flytta ytan hos den andra delen av balanseringsarrangemanget i en riktning mot det forsta andpartiet av balanseringsanordningen nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. I denna utforingsform applicerar den forsta balanseringsanordningen den forsta balanseringskraften (motkraften) p5 det andra andpartiet av manipulatorarmen genom samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet av manipulatorarmen. Liksom ovan kan b5de manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefatta en balanseringsanordning.

Ytan p5 den andra delen av balanseringarrangemanget är vand mot det forsta andpartiet hos manipulatorarmen. Ytan har fordelaktigt en s5dan utstrackning att samverkan mellan det forsta andpartiet och ytan uppratth5lls 5tminstone 55 lange manipulatorarmen forblir inom en vinkel p5 22°, eller fordelaktigt inom en vinkel p5 45°, med avseende p5 en vertikal axel som loper genom den forsta leden.

Ytans yttre omkrets kan vara forsedd med en utskjutande kant som forhindrar att det forsta andpartiet hos manipulatorarmen forlorar kontakten med balanseringsarrangemanget.

Den andra delen av det forsta balanseringsarrangemanget kan innefatta en flyttbar skiva med en platt yta som är vand mot det forsta andpartiet av manipulatorarmen. 7 Skivan kan vara forbunden med den forsta balanseringsanordningen nal- den forsta balanseringsanordningen är inkorporerad i den andra delen av balanseringsarrangemanget. Den forsta balanseringsanordningen kan exempelvis vara en pneumatisk eller hydraulisk cylinder, en elektrisk anordning eller en fjader. Skivan kan exempelvis vara forbunden med en kolv i den pneunnatiska eller hydrauliska cylindern.

Balanseringsarrangennanget innefattar den forsta och andra delen. Den forsta och andra delen kan ha I5ngstrackta former. Den forsta och andra delen kan vara forbundna medelst mellanliggande delar.

Den forsta och andra delen kan vara fast forbundna med varandra, det viii saga att den forsta och andra delen bildar ett enda stycke.

Den andra delen kan vara flyttbar relativt den forsta delen i den forsta delens langdriktning.

Den andra delen kan vara ledat fOrbunden med den forsta delen.

I vissa utforingsfornner är den andra delen av balanseringsarrangemanget ledat forbunden med det forsta andpartiet av manipulatorarmen medelst en andra led och ledat forbunden med ramverket medelst en tredje led.

I en sarskilt fordelaktig utforingsform forbinder den tredje leden ramverket och den forsta delen av balanseringsarrangemanget. Den andra delen av balanseringsarrangemanget kan vara antingen fast forbunden med den forsta delen av balanseringsarrangemanget eller flyttbar i langdriktningen far den forsta delen av balanseringsarrangemanget. Det viii saga, b5de den forsta och den andra delen av balanseringsarrangemanget är svangbara med avseende p5 ramverket. Den forsta balanseringsanordningen kan exempelvis vara belagen mellan den andra och tredje leden eller mellan den forsta och andra leden. I denna utforingsform har den andra leden 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett andra sfariskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den andra leden och den tredje leden har 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfariskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den tredje leden. Det viii saga, den andra leden, som är belagen i ett utrymme mellan den forsta och tredje leden, är flyttbar i forh5llande till den f6rsta och tredje leden, s5 att manipulatorarmen tiiits rotera i vilken riktning som heist kring den forsta leden. 8 I en sarskilt fordelaktig utforingsform Jr den andra leden flyttbar inom en krokt yta med formen av ett sfariskt ytsegment med centrum vid den forsta eller den tredje leden. Detta är exempelvis fallet nar endast en av manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefattar en forsta balanseringsanordning.

Den forsta och andra ledens positioner Jr fordelaktigt fixerade relativt varandra. Alternativt kan den forsta och tredje leden vara till5tna att forflyttas n5got i forh5llande till varandra.

Dessa utforingsformer är fordelaktiga i det att de automatiskt kompenserar f6r gravitationskraften, innefattar 15 komponenter och tar upp lite utrymme.

Alternativt Jr den forsta delen av balanseringsarrangemanget fast forbunden med ramverket och den tredje leden forbinder den forsta och andra delen hos balanseringsarrangemanget. I denna utforingsform innefattar den forsta delen av balanseringsarrangemanget den forsta balanseringsanordningen. Anordnandet av den forsta balanseringsanordningen mellan den tredje leden och rannverket sakerstaller att den tredje leden är flyttbar i langdriktningen far den forsta delen hos balanseringsarrangemanget. I denna utforingsform ger den andra leden 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett andra sfariskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den andra leden och den tredje leden ger 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfariskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den tredje leden.

Den forsta leden ger manipulatorarmen 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i det forsta sfariska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum far den forsta leden. Den forsta leden kan exempelvis vara en kulled.

Den andra leden ger manipulatorarmen och den andra delen av balanseringsarrangemanget 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i det andra sfariska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den andra leden. Den andra leden kan exempelvis vara en kulled.

Den tredje leden ger 5tnninstone den andra delen av balanseringsarrangemanget 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i det tredje sfariska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den tredje leden. Den tredje leden kan exempelvis vara en kulled. 9 En annan typ av led som ger tv5 rotationsfrihetsgrader beskrivs nedan. Denna led innefattar en yttre ram som är ledat forbunden med ramverket och till5ts rotera kring en forsta axel som loper genom ledens rotationscentrum. Den forsta axeln kan ha en utstrackning med en vinkel relativt en vertikal axel som loper genom den forsta ledens rotationscentrum. Ett I5ngstrackt stycke, exempelvis manipulatorarmen, är forbundet med den yttre ramen, s5 att det I5ngstrackta stycket roterar med den yttre ramen kring den forsta axeln. Det I5ngstrackta stycket är ledat forbundet med den yttre ramen, s5 att stycket till5ts rotera kring en andra axel som loper i en rat vinkel mot den forsta axeln. Den forsta och andra axeln skar varandra vid ledens rotationscentrum. Den andra axeln roterar med den forsta axeln kring ledens rotationscentrum. Det I5ngstrackta stycket kan exempelvis vara roterbart monterat p5 en tvarg5ende axel som loper fr5n en sida av den yttre ramen till den andra sidan. Fackmannen forst5r att denna design kan modifieras p5 ett flertal olika sat. Exempelvis kan det I5ngstrackta elementet vara fast forbundet med den tvarg5ende axeln, som är roterbart forbunden med den yttre ramen. Denna utforingsform ar sarskilt lamplig f6r anvandning som den f6rsta eller tredje leden.

Den forsta balanseringskraften appliceras fordelaktigt i antingen manipulatorarmens eller balanseringsarrangemangets langdriktning.

Den forsta balanseringsanordningen är fordelaktigt anordnad s5 att den forsta balanseringskraften appliceras langsmed en vertikal axel som loper genom den forsta leden nar lyftanordningen ar monterad och gravitationsmomentet ar noll. I en utforingsform innefattande en forsta, andra och tredje led kan exempelvis detta uppn5s genom att sakerstalla att den forsta och tredje leden är belagna p5 samma vertikala axel (nar lyftanordningen anvands).

Ramverket innefattar fordelaktigt en fastdel anpassad att fastas vid en extern konstruktion, exempelvis en horisontell balk, en st5ng eller ett golv. Ramverket kan vara fast eller lostagbart forbundet med den externa konstruktionen. Fordelaktigt är b5de lyftanordningen och den externa konstruktionen belagna p5 avst5nd fr5n golvet, s5 att de inte upptar vardefullt arbetsutryrnme.

Lyftanordningen innefattar fordelaktigt 5tminstone en positionssensor for manipulatorarmen, vilken positionssensor for manipulatorarmen Jr anpassad att kontinuerligt mata 5tminstone en positionsparameter for manipulatorarmen, vilken positionsparameter f6r manipulatorarmen är indikativ for manipulatorarmens vinkellage vid den forsta leden. Exempel p lampliga positionsparametrar for manipulatorarmen Jr manipulatorarmens vinkellage och vinkelforskjutning vid den forsta leden. Andra lampliga positionsparametrar f6r manipulatorarmen är avst5ndet mellan den yttersta anden av det forsta andpartiet av manipulatorarmen och rotationscentrum far den forsta leden (nar den forsta balanseringsanordningen Jr en del av manipulatorarmen) och avst5ndet nnellan den yttersta anden av det forsta andpartiet av manipulatorarmen och rotationscentrum for den tredje leden (nardenforstabalanseringsanordningenärendelav balanseringsarrangemanget).Lam pligapositionssensorerfar manipulatorarmen är roterande pulsgivare, linjara sensorer, inklinometrar, resistanssensorer och sensorer anpassade att mata avst5nd medelst ljus. En lyftanordning kan exempelvis innefatta tv5 positionssensor for manipulatorarmen anpassade for att mata kolatitud- och azimuthvinkel for manipulatorarmen i det f6rsta sfariska koordinatsystemet. Dessa positionssensorer for manipulatorarmen kan vara belagna vid den forsta leden.

Manipulatorarmen kan innefatta ett forsta element innefattande det forsta andpartiet och ett andra element innefattande det andra andpartiet. B5de det forsta och andra elementet kan ha en I5ngstrackt form. Det andra elementet kan vara forflyttbart relativt det forsta elementet i manipulatorarmens langdriktning. Detta mojliggor for anvandaren att flytta verktyget i vilken riktning som heist och att positionera det var som heist inom ett tredimensionellt arbetsutrymme.

Lyftanordningen kan innefatta 5tminstone en positionssensor for det andra elementet, vilken Jr anpassad att kontinuerligt mata 5tminstone en positionsparanneter for det andra elementet, vilken är indikativ far positionen for det andra elementet i relation till det forsta elementet. Positionssensorn for det andra elementet kan exempelvis vara en roterande pulsgivare, en linjarsensor eller vilken lamplig sensor som heist anpassad att mata avst5nd medelst ljus. En positionssensor for det andra elementet i form av en roterande pulsgivare kan vara anordnad s5som beskrivs nedan. Ett kugghjul är fast anordnat p5 en axel som är roterbart forbunden med det andra elementet. Kugghjulet stracker sig genom en sk5ra i det andra elementet, 55 att det kan sannverka med ett tandat sp5r p5 det forsta elementet. Det tandade sp5ret loper i det forsta elementets langdriktning, s5 att kugghjulet och axeln roteras nar det andra elementet forskjuts i forh5llande till det forsta elementet. AxeIns vinkelforskjutning mats nnedelst nannnda roterande pulsgivare och den av den roterande pulsgivaren insamlade informationen kan anvandas for att 11 bestannma positionen eller forflyttningen av det andra elementet i forh5llande till det forsta elementet.

Den forsta balanseringsanordningen kan vara anpassad for att justera storleken p5 den forsta balanseringskraften i respons p5 parameterdata erh5lIna fr5n 5tminstone en av positionssensorerna for manipulatorarmen och det andra elementet. Kontinuerlig justering av storleken p5 den forsta balanseringskraften i respons p5 parameterdata erh5lIna fr5n 5tminstone en positionssensor for manipulatorarmen sakerstaller att momentbalansen kring den forsta leden uppratth5lls nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. Kontinuerlig justering av den forsta balanseringskraften i respons p5 parameterdata erh5lIna fr5n 5tminstone en positionssensor for det andra elementet sakerstaller att momentbalansen kring den forsta leden uppratth5lls nar det andra elementet flyttas i manipulatorarmens langdriktning.

En andra balanseringsanordning Jr fordelaktigt forbunden med manipulatorarmensforstaochandraelement.Denandra balanseringsanordningen Jr anpassad att utova en andra balanseringskraft p5 det andra elementet i det forsta elementets langdriktning. Den andra balanseringskraften balanserar dragningskraften p5 det andra elementet i manipulatorarmens langdriktning. Den andra balanseringsanordningen kan aven den vara anpassad att justera den andra balanseringskraften i respons p5 parameterdata erh5lIna fr5n 5tminstone en positionssensor for manipulatorarmen, d5 dragningskraften p5 det andra elementet i det forsta elementets langdriktning beror p5 manipulatorarmens vinkellage vid den forsta leden. S5dana balanseringsanordningar är valkanda inom teknikomr5det. Facknnannen forst5r att den andra balanseringsanordningen kan utgors av vilken lamplig typ av balanseringsanordning som heist. Den andra balanseringsanordningen kan exempelvis innefatta en elektrisk anordning, en fjader eller en enkelverkande pneumatisk eller hydraulisk cylinder.

Lyftanordningen kan innefatta ett datalagringsmedel anpassat att lagra parameterdata mottagna fr5n 5tminstone en positionssensor for manipulatorarmen och/eller 5tminstone en positionssensor for det andra elementet. Informationen lagrad i namnda datalagringsmedel kan hamtas i ett senare skede, exempelvis for att utvardera en hopmonteringsprocess. Det kan exempelvis vara av intresse att veta vilket vridnnonnent som applicerades p5 en skruv belagen i en viss position. 12 Namnda datalagringsmedel kan ocks5 innefatta information som kan anvandas for att styra det med manipulatorarmen forbundna verktyget. S5dan information kan relatera till positionerna for ett flertal skruvar och ordningen i vilken de skall fastas. Verktyget kan vara anpassat att forbli inaktivt till dess det forts till den korrekta positionen. Vridmomentet som appliceras p5 varje skruv kan ocks5 bestannnnas i forvag. Nannnda datalagringsmedel skulle kunna kommunicera med externa system och verktyg.

Lyftanordningen enligt uppfinningen kan innefatta en styrenhet anpassad att styra 5tminstone den forsta balanseringsanordningen. Styrenheten är anpassad att kommunicera med 5tnninstone en positionssensor for manipulatorarmen och/eller 5tminstone en positionssensor for det andra elementet. Styrenheten kan vara anpassad att justera storleken p5 den forsta balanseringskraften i respons p5 parameterdata som kontinuerligt erh5lls fr5n 5tminstone en av namnda sensorer. Storleken p5 balanseringskraften justeras fordelaktigt 55 snabbt som mojligt efter en ompositionering av verktyget. Styrenheten kan ocks5 vara anpassad att styra den andra balanseringsanordningen, eller 55 kan en separat styrenhet vara anpassad att styra den andra balanseringsanordningen.

Alternativt kan den forsta balanseringsanordningen vara anpassad att applicera en konstant forsta balanseringskraft 135 manipulatorarmen. Det vill saga storleken p5 den forsta balanseringskraften forblir konstant oberoende av manipulatorarmens vinkellage. Denna losning mojliggor en mer kompakt lyftanordning som är enkel att hantera. Tillverkningskostnaderna kan minskas. En konstant f6rsta balanseringskraft är ofta tillracklig f6r att uppratth51Ia nnonnentbalansen kring den forsta leden eftersonn friktion nnellan komponenter kompenserar for mindre skillnader mellan storleken p5 gravitationsmomentet och storleken p5 balanseringsmomentet.

Storleken p5 den konstanta forsta balanseringskraften bestams p5 forhand i beroende av ett antal variabler, s5som manipulatorarmens vikt, verktygets vikt och den forsta ledens position langsmed manipulatorarmens langdaxel.

Styrenheten och namnda datalagringsmedel är fordelaktigt anpassade for att kommunicera med varandra. Datalagringsmedlet kan exennpelvis lagra information erh5lIen fr5n styrenheten.

Styrenheten kan innefatta en eller flera underenheter. Atminstone en av dessa underenheter kan vara anpassad att styra verktyget baserat p5 information 13 erh5lIen fr5n namnda datalagringsmedel. Alternativt kan verktyget styras medelst en extern styrenhet (som skulle kunna kommunicera med namnda datalagringsmedel).

Styrenheten och datalagringsmedlet kan utgora delar i en enda enhet.

Den forsta balanseringanordningen kan innefatta en cylinderkropp och en kolvst5ng forskjutbart anordnad i cylinderkroppen, van i den forsta balanseringsanordningen vidare innefattar 5tminstone en forsta tryckregulator anpassad att styra trycket i en fluid belagen i cylinderkroppen och verkande p5 kolvst5ngen for att 5stadkomma den forsta balanseringskraften.

Den forsta delen av balanseringsarrangemanget kan innefatta en av eller b5de cylinderkroppenochkolvst5ngen.Denandradelenav balanseringsarrangemanget kan innefatta en av eller b5de cylinderkroppen och kolvst5ngen. I en sarskilt fordelaktig utforingsform innefattar den forsta delen en av cylinderkroppen och kolvst5ngen och den andra delen innefattar den andra av cylinderkroppen och kolvst5ngen.

Den f6rsta tryckregulatorn kan vara anpassad f6r att uppratthalla ett konstant tryck i cylinderkroppen. Alternativt kan styrenheten vara anpassad for att styra den forsta tryckregulatorn far att medge justering av trycket i cylinderkroppen och s5ledes storleken p5 den forsta balanseringskraften.

I alternativa utforingsfornner kan den forsta balanseringsanordningen innefatta en fjader, exempelvis en spiralfjader eller en konstantkraftfjader. I andra utforingsformer kan den forsta balanseringsanordningen vara en elektrisk anordning innefattande exempelvis en elektromagnet, en linjarmotor eller linjardrift.

Ovan namnda styrenhet kan vara anpassad att anvanda information mottagen fr5n 5tminstone en positionssensor for manipulatorarmen och/eller 5tminstone en positionssensor for det andra elementet for att kontinuerligt bestannma ett lampligt fluidtryck som motsvarar en forsta balanseringskraft lamplig for att uppratthalla momentbalansen kring den andra leden. Styrenheten sakerstaller att den forsta tryckregulatorn anpassar trycket i cylinderkroppen i enlighet armed.

Lyftanordningen kan innefatta en ompositioneringsanordning for manipulatorarmen anpassad for att flytta manipulatorarmen till en viloposition nar en anvandare slapper taget om verktyget. Vilopositionen är lampligen vald 14 p5 s5 satt att manipulatorarmen inte star andra aktiviteter nar den intar namnda viloposition.

Ompositioneringsanordningen for manipulatorarmen kan innefatta vilka lampliga medel som heist som ar anpassade far att applicera en ompositioneringskraft p5 manipulatorarmen, s5som en pneumatisk cylinder, en hydraulisk cylinder eller en fjader. Ompositioneringskraften appliceras fordelaktigt p5 det forsta andpartiet av manipulatorarmen.

Ompositioneringskraften är fordelaktigt tillracklig f6r att flytta manipulatorarmen till vilopositionen men inte s5 stor att den kraver en justeringavdenforstabalanseringskaften.Alternativtkan ompositioneringsanordningen for manipulatorarmen vara forbunden med styrenheten, vilken är anpassad att aktivera ompositioneringsanordningen for manipulatorarmen när anvandaren slapper taget om verktyget. Denna losning ar fordelaktig i det att ompositioneringsanordningen for manipulatorarmen ar inaktiv nar anvandaren anvander verktyget.

Alternativtsakerstallerdenforstabalanseringsanordningenatt manipulatorarmen forblir i sin nuvarande position nar anvandaren slapper taget om verktyget. Detta sakerstaller att verktyget Jr inom rackh511 for anvandaren nar anvandaren bestammer sig for att 5teruppta arbetet. Denna losning ger ocks5 anvandaren alternativet att placera verktyget i en position dar den inte kommer att stora andra aktiviteter.

Lyftanordningen kan innefatta en mekanism anordnad att forhindra att manipulatorarmen roterar kring sin langdaxel. Denna losning är fordelaktig i det att det gar det lattare att bestamma kolatitud- och azimutvinkel far manipulatorarmen. Denna losning Jr ocks5 fordelaktig nar lyftanordningen Jr anordnad att absorbera ett vridmoment genererat av verktyget.

Datalagringsenheten kan vara anpassad att lagra information mottagen fr5n styrenheten, vilken information relaterar till positionen for olika delar av lyftanordningen och storleken p5 5tminstone en av den forsta och andra balanseringskraften.

Manipulatorarmen är fordelaktigt I5ngstrackt och har en utstrackning i en langdriktning langsmed en langdaxel.

S5val det forsta som det andra elementet hos manipulatorarmen är fordelaktigt I5ngstrackta och har en utstrackning i manipulatorarmens langdriktning. Det andra elementet hos manipulatorarmen är fordelaktigt flyttbar relativt det forsta elementet hos manipulatorarmen i manipulatorarmens langdriktning.

Verktyget är fordelaktigt ledat fast vid manipulatorarmen, for att Ora det lattare for anvandaren att anvanda det.

Det är mojligt att 15ta lyftanordningen konnmunicera med externa enheter och overfora data mottagen fr5n 5tminstone en av positionssensorerna for manipulatorarmen och det andra elennentet.

Verktyget som uppbars av manipulatorarmen kan anvandas for att flytta ett objekt fr5n en position till en annan. Verktyget p5 manipulatorarmen kan exempelvis foras till ingrepp p5 ett objekt p5 ett transportband, efter vilket lyftanordningen anvands for att lyfta av objektet fr5n transportbandet. Objektet flyttas till en andra position och verktyget slapper objektet.

Gravitationsmomentet 6kar nar objektet bars av lyftanordningen. En losning p5 detta problem är att mojliggora for anvandaren att manuellt justera den forsta balanseringskraften och/eller den andra balanseringskraften for att kompensera far objektets vikt. Alternativt kan styrenheten vara anpassad far att automatiskt justera den forsta balanseringskraften och/eller den andra balanseringskraften far att kompensera for objektets vikt. Den senare losningen är sarskilt fordelaktig nar vikten p5 objektet som skall flyttas är kand i forvag.

RITNINGAR Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hanvisning till de foljande ritningarna, p5 vilka lika sardrag anges med samma hanvisningsbeteckning och p5 vilka: Figur 1 visar en perspektivvy Over en lyftanordning enligt en forsta utforingsform av uppfinningen; Figur 2 visar en perspektivvy Over lyftanordningen i figur 1, van i vissa delar har avlagsnats av tydlighetsskal; Figur 3 visar en perspektivvy Over en lyftanordning enligt en andra utforingsfornn av uppfinningen, van i vissa delar har avlagsnats av tydlighetsskal; Figur 4 visar en perspektivvy Over en lyftanordning enligt en tredje utforingsform av uppfinningen, van i vissa delar har avlagsnats av tydlighetsskal; och 16 Figur 5 visar en perspektivvy over en lyftanordning enligt en fjarde utforingsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN En forsta utforingsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hanvisning till figurerna 1 och 2.

Lyftanordningen 1 innefattar ett ramverk 2. Ramverket 2 innefattar tv5 I5ngstrackta sidoelement 3a, 3c forbundna medelst ett I5ngstrackt forbindelseelement 3b, 55 att de bildar en U-formig b5ge. Ramverket 2 innefattar 5x/en en fastdel 4 for att fasta ramverket 2 vid en extern struktur (ej visad) belagen ovanfor en manuell arbetsstation (ej visad). Fastdelen 4 Jr platt och har ett centralt genomg5ende h51 5 med kvadratisk form. Sidoelementen 3a, 3c är fasta vid fastdelen 4 p5 motsatta sidor av det centrala genomg5ende h5let 5, s5 att de bildar ett utrymme 6 avsett att rymma ett balanseringsarrangemang 7.

En manipulatorarm 8 stracker sig genom det genomg5ende h5let 5 och in i utrymmet 6. Manipulatorarmen 8 innefattar ett I5ngstrackt forsta element 8a och ett I5ngstrackt andra element 8b. Det forsta elementet 8a är ledat forbundet med den U-formiga b5gen 3 medelst en forsta led 9. Det andra elementet 8b Jr forskjutbart mottaget i ett bottenh51 18 i det forsta elementet 8a, vilket bottenh51 18 har en utstrackning i manipulatorarmens 8 langdriktning. Det andra elementet 8b är s5ledes flyttbart i det forsta elementets 8a langdriktning. Langsg5ende forflyttning av det andra elementet 8b kan styras medelst en andra balanseringsanordning (se figur 3). Ett verktyg 20 (schematiskt visat) som Jr lampligt f6r anvandning vid den manuella arbetsstationen Jr fast vid det andra elementet 8b vid ett andra andparti 13 av manipulatorarmen 8.

Balanseringsarrangennanget 7 innefattar en forsta balanseringsanordning 11 i form av en pneumatisk cylinder. En forsta del 7a av balanseringsarrangemanget innefattar en cylinderkropp 11a och en andra del 7b av balanseringsarrangemanget innefattar en kolvst5ng 11b. Kolvst5ngen 11b är forskjutbart nnottagen i cylinderkroppen 11a, s5 att den andra delen 7b ar forflyttningsbar relativt den forsta delen 7a. Kolvstangen 11b Jr ledat forbunden med ett forsta andparti 19 av manipulatorarmen 8 medelst en andra led 10. Cylinderkroppen 11a Jr ledat forbunden med forbindelseelementet 3b 17 medelst en tredje led 12. B5de den andra och den tredje leden 10, 12 är kulleder.

Rotationscentra for den forsta leden 9 och den tredje leden 12 är belagna p5 en vertikal axel z och är fixerade i forhallande till varandra.

Den f6rsta leden 9 innefattar en kvadratisk yttre ram 14. Den yttre ramen 14 är ledat monterad p5 ett par tappar 15 belagna vid motsatta sidor av den yttre ramen 14. Varje tapp 15 forbinder en sida av den yttre ramen 14 med ett av ramverkets 2 sidoelement 3a, 3c. Tapparna 15 mojliggor f6r den yttre ramen 14 att rotera kring en forsta axel x som loper vinkelrat mot den vertikala axeln z. En andra axel y loper langsmed en tvarg5ende axel 16 i en riktning vinkelrat mot den forsta axeln x. Den tvarg5ende axeln 16 forbinder tv5 varandra motsthende sidor av den yttre ramen 14 och är roterbar kring den forsta axeln x. Manipulatorarmen 8 är roterbart monterad p5 den tvarg5ende axeln 16. Manipulatorarmen 8 kan s5ledes roteras i vilken riktning som heist kring den forsta ledens 9 rotationscentrum. Annorlunda uttryckt har manipulatorarmen 8 tv5 rotationsfrihetsgrader i ett forsta sfariskt koordinatsystem 17 med en centrumpunkt som sammanfaller med den forsta ledens 9 rotationscentrum.

Observera att den andra leden 10 har tv5 rotationsfrihetsgrader i ett andra sfariskt koordinatsystem 23 och att den tredje leden 12 har tv5 rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfariskt koordinatsystem 24.

Det ovan beskrivna arrangemanget till5ter en anvandare av lyftanordningen 1 att rotera verktyget 20 kring den forsta leden 9 s5val som att forflytta verktyget 20 i manipulatorarmens 8 langdriktning. Det viii saga verktyget 20 kan positioneras var som heist inom ett lampligt arbetsomr5de.

Den forsta balanseringsanordningens 11 cylinderkropp 11a är ledat forbunden med forbindelseelementet 3b medelst den tredje leden 12. Kolvst5ngen 11b är vid en ande ledat forbunden med manipulatorarmen 8 medelst den andra leden 10 och vid en motsatt ande forskjutbart monterad i en kammare 22 i cylinderkroppen 11a. Den flyttbara kolvst5ngen 11b tillsluter en inre del 22a av kammaren 22, s5 att gas som transporteras fr5n en gasforsorjningskalla 25 (schennatiskt visad) in i den inre delen 22a av kamnnaren 22 utovar ett tryck p5 kolvst5ngen 11b. Detta tryck konverteras till en forsta balanskraft som verkar p5 manipulatorarmens 8 forsta element 8a via kolvst5ngen 11b och den andra leden 10. 18 En forsta tryckregulator 28 (schematiskt visad) är anordnad att reglera gastrycket i den inre delen 22a av kammaren 22. I denna utforingsform är den f6rsta tryckregulatorn 28 anpassad att uppratth51Ia ett konstant gastryck i den inre delen 22a av kammaren 22 oavsett kolvst5ngens 11b position. S5dana tryckregulatorer àr valkanda for fackmannen och kommer inte att beskrivas vidare i denna beskrivning. Det konstanta gastrycket resulterar i en konstant forsta balanseringskraft som appliceras p5 manipulatorarmen 8. Gastrycket valjs s5 att balanseringsmomentet (se nedan) balanserar gravitationsmomentet som genereras av gravitationskraften som verkar p5 manipulatorarmen 8.

Storleken p5 gravitationsmomentet som verkar f6r att rotera manipulatorarmen 8 kring den forsta leden 9 beror p5 manipulatorarmens 8 vinkellage. P5 grund av det faktum att den forsta leden 9 och den andra leden 12 Jr belagna p5 samma vertikala axel z kan manipulatorarmen 8 inta en vertikal position. Gravitationsmomentet är noll nar manipulatorarmen 8 intar denna vertikala position eftersom havarmen for den gravitationskraft som verkar p5 manipulatorarmen 8 Jr noll.

Gravitationsmomentet balanseras medelst ett balanseringsmoment som verkar for att rotera manipulatorarmen 8 i den motsatta riktningen. Balanseringsmomentet 5stadkonnmes medelst en motkraft som verkar p5 det forsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8. I denna utforingsform utgors motkraften av balanseringskraften. Anordnandet av den forsta leden 9 och den andra leden 12 p5 samma vertikala axel z sakerstaller att den forsta balanseringskraften appliceras i en vertikal riktning nar manipulatorarmen intar en vertikal position. S5ledes àr motkraftens havarm noll nar manipulatorarmen 8 intar en vertikal position och s5ledes àr balanseringsmomentet noll nar manipulatorarmen 8 intar en vertikal position.

Rotation av manipulatorarmen 8 kring den forsta leden 9 i en riktning bort fran den vertikala positionen forlanger b5de havarmen for gravitationskraften och havarmen for motkraften, s5 att balanseringsmomentet och gravitationsmomentet akar med ungefar samma storlek. S5ledes bibeh5lles en momentbalans med avseende p5 gravitationsmomentet kring den forsta leden 9.

Observera att balanseringsmomentet inte forhindrar rotation av manipulatorarmen8.Balanseringsmomentetmotverkarendast gravitationsmomentet och minskar s5ledes anstrangningen som kravs av anvandaren for att rotera manipulatorarmen 8 kring den forsta leden 9. 19 Balanseringsmomentet sakerstaller ocks5 att manipulatorarmen 8 forblir i sin nuvarande position nar anvandaren inte langre forsaker rotera den.

Observera att motkraften kan appliceras med en vinkel i forh5llande till den vertikala axeln z nar manipulatorarmen 8 roteras kring den forsta leden 9. Detta innebar att balanseringmomentet kanske inte akar med exakt samma storlek som momentet som genereras av gravitationskraften. Friktion mellan olika delar av lyftanordningen 1 sakerstaller emellertid att skillnaden inte p5verkar momentbalansen kring den forsta leden, 5tminstone s5 lange manipulatorarmen forblir inom en vinkel p5 22°, eller fordelaktigt inom en vinkel p5 45°, med avseende p5 den vertikala axeln z.

Observera att storleken p5 gravitationsmomentet ocks5 beror p5 manipulatorarmens 8 utstrackning och darfor kan det i vissa utforingsformer vara fordelaktigt att kontinuerligt justera storleken p5 balanseringskraften.

Lyftanordningen 1 innefattar ocks5 ett datalagringsmedel 26 (schematiskt visat) och forsta, andra och tredje sensorer 31, 32, 33 anpassade att kontinuerligt registrera en eller flera parametrar som är indikativa for manipulatorarmens 8 vinkellage och positionen for det andra elementet 8b med avseende p5 det forsta elementet 8a. Dessa parametervarden lagras i namnda datalagringsmedel 26, 55 att de kan tas fram under en efterfoljande utvarderingsprocess. Denna information kan exempelvis anyandas for att 5terskapa och evaluera monteringsprocessen.

Den forsta sensorn 31, i denna utforingsform en vinkellagessensor, är belagen vid den tvarg5ende axeln 16 p5 vilken manipulatorarmen 8 är roterbart monterad. Den andra sensorn 32, i denna utforingsform en vinkellagessensor, är belagen vid en av tapparna 15 p5 vilken den yttre ramen 14 är roterbart monterad. Information erh5lIen fr5n den forsta och andra sensorn 31, 32 kan anvandas far att bestamma vinkellaget for manipulatorarmen 8.

Manipulatorarmen 8 innefattar en sensorenhet 27 anpassad att registrera langsg5ende forflyttning av det andra elementet 8b med avseende p5 det forsta elementet 8a. Sensorenheten 27 innefattar ett kugghjul 35 fast forbundet med en axel 36. Kugghjulet 35 stracker sig genonn en sk5ra i det forsta elementet 8a, s5 att kugghjulet 35 kan interagera med ett tandat sp5r 37 som loper langsmed det andra elementet 8b. En roterande pulsgivare 33 mater vinkelforskjutningen for axeln 36 och denna information i kombination med den kanda diametern for kugghjulet 35 anvands for att bestamma positionen for det andra elementet 8b med avseende p5 det forsta elementet 8a.

Figur 3 visar en andra utforingsform av uppfinningen. Den andra utforingsformen liknar den forsta utforingsformen. I den andra utforingsformen al- den forsta leden 9 emellertid en kulled. Tv5 vinkellagessensorer (ej visade) är anordnade vid den forsta kulleden 9 for att bestarnma kolatitud- och azimutvinkel f6r manipulatorarmen 8 i det f6rsta sfariska koordinatsystemet 17. I alternativa utforingsformer kan sensorerna vara annorstades belagna p5 manipulatorarmen 8.

En ompositioneringsanordning 40 (schematisk visad) for manipulatorarmen är anordnad att verka p5 den andra leden 10. Omositioneringsanordningen 40 far manipulatorarmen kan innefatta en pneumatisk cylinder anpassad att applicera en kraft p5 den andra leden 10 i syfte att flytta manipulatorarmen 8 till en forbestamdviloposition.Kraftensomapplicerasav ompositioneringsanordningen 40 for manipulatorarmen är fordelaktigt tillracklig for att flytta manipulatorarmen 8 till vilopositionen men inte 55 stor att det kravs en justering av balanseringskraften.

I en alternativ utforingsform kan ompositioneringsanordningen 40 for manipulatorarmen vara forbunden med styrenheten 38 (se nedan), i vilket fall styrenheten 38 kan vara anpassad att aktivera ompositioneringsanordningen 40 for manipulatorarmen nar anvandaren slapper verktyget 20.

Den forsta tryckregulatorn 28 Jr ansluten till en styrenhet 38 (schematiskt visad), som i sin tur är ansluten till den forsta, andra och tredje sensorn (ej visade i figur 3). Information som relaterar till vinkellaget for manipulatorarmen 8 och forlangningen av manipulatorarmen 8 sands till styrenheten 38 och styrenheten 38 anvander denna information for att bestamma ett lampligt fluidtryck for den forsta balanseringsanordningen 11. Denna information sands till den forsta tryckregulatorn 28, som justerar fluidtrycket i cylinderkroppen 11 i enlighet dal-med. S5ledes sakerstalls att den forsta balanseringkraften är optimerad for att uppratth51Ia en momentbalans kring den forsta leden 9.

En andra balanseringsanordning 21 (schennatisk visad) ar belagen i det forsta elementet 8a. I denna utforingsform är den andra balanseringsanordningen 21 en enkelverkande cylinder anordnad att utova en andra balanseringskraft p5 det andra elementet 8b i det forsta elementets langdriktning i riktning mot den forsta leden 9. Fluidtrycket i den enkelverkande cylindern styrs medelst en 21 andra tryckregulator 29 (schematisk visad), som i sin tur Jr ansluten till styrenheten 38. Styrenheten 38 Jr anpassad att styra den andra tryckregulatorn 29 far att sakerstalla att balanseringskraften som appliceras p5 det andra elennentet 8b balanserar gravitationskraften, oavsett vinkellaget far manipulatorarmen 8.

Figur 4 visar en tredje utforingsform av lyftanordningen 1. Manipulatorarmen 8 liknar manipulatorarmen i figurerna 1 och 2 medan balanseringsarrangemanget 30 har en annan utformning. I denna utforingsfornn innefattar balanseringsarrangemanget 30 en forsta balanseringsanordning 31 i form av en pneunnatisk cylinder. Balanseringsarrangennanget 30 innefattar en forsta del 30a innefattande en cylinderkropp 31a och en andra del 30b innefattande en kolvst5ng 31b f6rskjutbart monterad i namnda cylinderkropp 31a. Cylinderkroppen 31a Jr fast forbunden med ramverket 2 och stracker sig i en vertikal riktning. Kolvst5ngen 31b har ett forsta andsegment belaget inom cylinderkroppen 31 och ett motsatt belaget andra andsegment belaget utanfor cylinderkroppen 31a. Det andra andsegmentet har formen av en skiva 32 och skivan 32 har en yta 33 som är vand mot det forsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8. Ytan 33 samverkar med de forsta andpartiet 19, s5 att den forsta balanseringskraften (i denna utforingsform motkraften) som genereras av den forsta balanseringsanordningen 31 appliceras p5 nnanipulatorarnnens 8 f6rsta andparti 19. Det f6rsta andpartiet 19 och ytan 33 sannverkar via en andra led 10 som är flyttbar over ytan 33. Den forsta balanseringskraften genereras medelst en forsta tryckregulator 28 som sakerstaller att fluidtrycket i cylinderkroppen 31a, vilket fluidtryck verkar p5 kolvst5ngen 31b, forblir konstant under anvandning av lyftanordningen 1. Skivan 32 har en utstrackning i ett horisontalplan nar lyftanordningen 1 anvands, 55 att det forsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8 uppratth5lIer sannverkan med skivans 32 yta 33 ocks5 nar manipulatorarmen 8 roteras kring den forsta leden 9, eller 5tminstone s5 lange manipulatorarmen 8 forblir inom en vinkel p5 22°, eller fordelaktigt inom en vinkel p5 45°, med avseende p5 en vertikal axel som loper genom den forsta leden. I denna utforingsform appliceras den forsta balanseringskraften alltid i en vertikal riktning.

I en alternativ utforingsform kan den forsta balanseringsanordningen 31 vara en del av manipulatorarmen, 55 att den forsta balanseringskraften appliceras medelst det forsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8 p5 skivans 32 yta 33. Detta ger en hojning av reaktionskraften som verkar p5 det andra andpartiet 19 22 av manipulatorarmen 8 och denna reaktionskraft balanserar gravitationskraften. I denna utforingsfornn utgor reaktionskraften motkraften.

Den forsta balanseringsanordningen 31 kan styras p5 samma sat som beskrivs med hanvisning till vilken som av figurerna 1-3.

Figur 5 visar en fjarde utforingsform av uppfinningen. Den fjarde utforingsformen liknar den forsta och andra utforingsformen i det att den innefattar en forsta, en andra och en tredje led 9, 10, 12. I denna utforingsform är emellertid den tredje leden 12 flyttbar i forh5llande till ramverket 2 langsmed den vertikala axeln z, vilken vertikal axel z loper genom den forsta ledens 9 rotationscentrum. Detta uppn5s genom att den forsta balanseringsanordningen 34 i form av en pneumatisk cylinder är arrangerad mellan den tredje leden 12 och ramverket 2. I denna utforingsform innefattar den forsta delen 39a av balanseringsarrangemanget 39 den forsta balanseringsanordningen 34 medan den andra delen 39b av balanseringsarrangemanget 39, vilken andra del 39b har en konstant langd, har en utstrackning mellan den andra leden 10 och den tredje leden 12. Den tredje leden 12 har ocks5 tv5 rotationsfrihetsgrader i det tredje sfariska koordinatsystemet 24.

Den forsta balanseringsanordningen 34 kan styras p5 samma sat som beskrivits med hanvisning till n5gon av figurerna 1-3.

Skyddsomf5nget som ges av de foljande kraven är inte begransat till de ovan beskrivna utforingsformerna och fackmannen forst5r att dessa utforingsformer kan kombineras och andras p5 m5nga olika satt. Exempelvis kan den forsta leden vara vilken typ av lamplig led som heist, manipulatorarmen kan innefatta mellanliggande element belagna mellan det forsta och andra elementet och lyftanordningen i figur 1 kan vara forsedd med en ompositioneringsanordning for manipulatorarmen som den visad i figur 3. Lyftanordningen i figur 1 kan aven innefatta en styrenhet s5som den visad i figur 3, vilken styrenhet är anpassad att kommunicera med den forsta, andra och tredje sensorn och kontinuerligt justera trycket i den pneunnatiska cylindern i respons p5 data sonn kontinuerligt mottas fr5n den forsta, andra och tredje sensorn. 1 LYFTANORDNING FOR ANVANDNING VID EN MANUELL ARBETSSTATION UPPFINNINGENS TEKNIKOMRADE Uppfinningen hanfor sig till en lyftanordning for anvandning vid en manuell arbetsstation. Lyftanordningen innefattar ett ramverk och en I5ngstrackt manipulatorarm ledat forbunden med ramverket rinedelst en forsta led. Den I5ngstrackta manipulatorarmen innefattar ett forsta andparti och ett andra andparti belagna p5 motsatta sidor av den forsta leden sett i manipulatorarmens langdriktning, van i det andra andpartiet Jr anpassat att uppbara 5tminstone ett verktyg. Lyftanordningen innefattar vidare ett balanseringsarrangemang innefattande en forsta del forbunden med ramverket och en andra del anpassad att samverka med det forsta andpartiet av manipulatorarmen. Atminstone en av manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefattar en forsta balanseringsanordning. Den forsta balanseringsanordningen Jr forlangbar for att sakerstalla att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet av manipulatorarmen uppratth5lls när manipulatorarmen roteras kring den forst leden. Den forsta balanseringsanordningen Jr ocks5 anpassad att 5stadkomma en forsta balanseringskraft vilken, via samverkan mellan det forsta andpartiet av manipulatorarmen och den andra delen av balanseringsarrangemanget, uppratth5lIer en momentbalans kring den forsta leden med avseende p5 gravitationskraften som verkar p5 manipulatorarmen.

TEKNIKENS STAN DPUNKT En manuell arbetsstation Jr en station vid vilken en anvandare utfor en manuell arbetsuppgift, s5som att fasta en del vid en annan del eller helt enkelt flytta ett forem5I fr5n en position till en annan. Anvandare som arbetar vid s5dana manuella arbetsstationer anvander ofta verktyg s5som elektriska momentnycklar och elektriska skruvdragare. Vissa av dessa verktyg Jr tunga att hantera och anvandare av s5dana verktyg utsatts ofta for utmattnings- och belastningsskador.

En losning p5 detta problem Jr att anvanda en balanserad lyftanordning innefattande en nnanipulatorarnn. Verktyget fasts vid en yttersta al-1de av manipulatorarmen, som bestar av ett flertal ledat forbundna arrnsegment. De ledat forbundna armsegmenten gOr det mojligt for anvandaren att flytta verktyget inom ett arbetsomr5de. En balanseringsanordning verkar p5 manipulatorarmen for att kompensera for gravitationskraften som verkar p 2 manipulatorarmen. Detta arrangemang minskar anstrangningen som kravs for att flytta och anvanda verktyget.

Syftet med uppfinningen uppn5s med en lyftanordning enligt uppfinningen.

I vissa utforingsformer kan den andra delen av det forsta balanseringsarrangemanget innefatta en yta anpassad att samverka med det 6 forsta andpartiet av manipulatorarmen, vilken forsta yta har en utstrackning I ett horisontalplan nar lyftanordningen anvands. I dessa utforingsformer är den forlangbara forsta balanseringsanordningen anpassad att sakerstalla att samverkan mellan det forsta andpartiet och den forsta ytan uppratth5lls nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden och det andra partiet forflyttas i forhallande till ytan. Dessa utforingsformer är fordelaktiga i det att de innefattar relativt 15 komponenter, är enkla att tillverka och tar upp lite utrymme. I n5gra av dessa utforingsformer kan den forlangbara forsta balanseringsanordningen vara en del av manipulatorarmen, 55 att langden p5 manipulatorarmen justeras nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. I dessa utforingsformer applicerar den forsta balanseringsanordningen en forsta balanseringskraft p5 ytan has den andra delen av balanseringsarrangemanget och genererar s5ledes en reaktionskraft (motkraften) som verkar p5 det forsta andpartiet av manipulatorarmen far att motverkagravitationsmomentet.Alternativtkandenforsta balanseringsanordningen vara del av balanseringsarrangemanget, i vilket fall den forsta balanseringsanordningen kan vara anpassad att flytta ytan has den andra delen av balanseringsarrangemanget i en riktning mot det forsta andpartiet av balanseringsanordningen nar manipulatorarmen roteras kring den forsta leden. I denna utforingsform applicerar den forsta balanseringsanordningen den forsta balanseringskraften (motkraften) p5 det andra andpartiet av manipulatorarmen genom samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det forsta andpartiet av manipulatorarmen. Liksom ovan kan b5de manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefatta en balanseringsanordning.

Ytan p5 den andra delen av balanseringarrangemanget är vand mot det forsta andpartiet has manipulatorarmen. Ytan har fordelaktigt en s5dan utstrackning att samverkan mellan det forsta andpartiet och ytan uppratth5lls 5tminstone s5 lange manipulatorarmen forblir inom en vinkel p5 22°, eller fordelaktigt inom en vinkel p5 45°, med avseende p5 en vertikal axel som loper genom den forsta leden.

Ytans yttre omkrets kan vara forsedd med en utskjutande kant som forhindrar att det forsta andpartiet hos manipulatorarmen forlorar kontakten med balanseringsarrangemanget. 7 Den andra delen av det forsta balanseringsarrangemanget kan innefatta en flyttbar skiva med en platt yta som är vand mot det forsta andpartiet av manipulatorarmen.

Skivan kan vara forbunden med den forsta balanseringsanordningen nar den forsta balanseringsanordningen är inkorporerad i den andra delen av balanseringsarrangemanget. Den forsta balanseringsanordningen kan exempelvis vara en pneumatisk eller hydraulisk cylinder, en elektrisk anordning eller en fjader. Skivan kan exempelvis vara forbunden med en kolv i den pneumatiska eller hydrauliska cylindern.

Den forsta och andra delen kan vara fast forbundna med varandra, det vill saga att den forsta och andra delen bildar ett enda stycke.

Den andra delen kan vara ledat forbunden med den forsta delen.

I en sarskilt fordelaktig utforingsform forbinder den tredje leden ramverket och den forsta delen av balanseringsarrangemanget. Den andra delen av balanseringsarrangemanget kan vara antingen fast forbunden med den forsta delen av balanseringsarrangemanget eller flyttbar i langdriktningen for den forsta delen av balanseringsarrangemanget. Det vill saga, b5de den forsta och den andra delen av balanseringsarrangemanget är svangbara med avseende p5 ramverket. Den forsta balanseringsanordningen kan exempelvis vara belagen mellan den andra och tredje leden eller mellan den forsta och andra leden. I denna utforingsfornn har den andra leden 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett andra sfariskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den andra leden och den tredje leden har 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfariskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den tredje leden. Det vill saga, den andra leden, som ar belagen i ett utrymme mellan den forsta och tredje leden, ar flyttbar i 8 forh5llande till den forsta och tredje leden, s5 att manipulatorarmen till5ts rotera i vilken riktning som heist kring den forsta leden.

I en sarskilt fordelaktig utforingsform är den andra leden flyttbar inom en krokt yta med formen av ett sfariskt ytsegment med centrum vid den forsta eller den tredje leden. Detta Jr exempelvis fallet nar endast en av manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefattar en forsta balanseringsanordning.

Den forsta och andra ledens positioner är fordelaktigt fixerade relativt varandra. Alternativt kan den forsta och tredje leden vara till5tna att forflyttas n5got i forh5llande till varandra.

Dessa utforingsformer Jr fordelaktiga i det att de automatiskt kompenserar for gravitationskraften, innefattar 15 komponenter och tar upp lite utrymme.

Alternativt är den forsta delen av balanseringsarrangemanget fast forbunden med ramverket och den tredje leden forbinder den forsta och andra delen hos balanseringsarrangemanget. I denna utforingsform innefattar den forsta delen av balanseringsarrangemanget den forsta balanseringsanordningen. Anordnandet av den forsta balanseringsanordningen mellan den tredje leden och ramverket sakerstaller att den tredje leden är flyttbar i langdriktningen for den forsta delen hos balanseringsarrangemanget. I denna utforingsform ger den andra leden kminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett andra sfkiskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum far den andra leden och den tredje leden ger 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfariskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den tredje leden.

Den forsta leden ger manipulatorarmen 5tminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i det f6rsta sfariska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum for den forsta leden. Den forsta leden kan exempelvis vara en kulled.

Den tredje leden ger 5tnninstone den andra delen av balanseringsarrangemanget kminstone tv5 rotationsfrihetsgrader i det tredje sfariska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med 9 rotationscentrum for den tredje leden. Den tredje leden kan exempelvis vara en kulled.

En annan typ av led som ger tv5 rotationsfrihetsgrader beskrivs nedan. Denna led innefattar en yttre ram som är ledat forbunden med ramverket och till5ts rotera kring en forsta axel som loper genom ledens rotationscentrum. Den forsta axeln kan ha en utstrackning med en vinkel relativt en vertikal axel som loper genom den forsta ledens rotationscentrum. Ett I5ngstrackt stycke, exempelvis manipulatorarmen, är forbundet med den yttre ramen, s5 att det I5ngstrackta stycket roterar med den yttre ramen kring den forsta axeln. Det I5ngstrackta stycket är ledat forbundet med den yttre ramen, s5 att stycket till5ts rotera kring en andra axel som loper i en rat vinkel mot den forsta axeln. Den forsta och andra axeln skar varandra vid ledens rotationscentrum. Den andra axeln roterar med den forsta axeln kring ledens rotationscentrum. Det I5ngstrackta stycket kan exempelvis vara roterbart monterat p5 en tvarg5ende axel som loper fr5n en sida av den yttre ramen till den andra sidan. Fackmannen forst5r att denna design kan modifieras p5 ett flertal olika sat. Exempelvis kan det I5ngstrackta elementet vara fast forbundet med den tvarg5ende axeln, som är roterbart forbunden med den yttre ramen. Denna utforingsform är sarskilt lamplig for anvandning som den forsta eller tredje leden.

Den forsta balanseringskraften appliceras fordelaktigt i antingen nnanipulatorarnnens eller balanseringsarrangennangets langdriktning.

Den forsta balanseringsanordningen är fordelaktigt anordnad s5 att den forsta balanseringskraften appliceras langsmed en vertikal axel som loper genom den forsta leden nar lyftanordningen är monterad och gravitationsmomentet är noll. I en utforingsfornn innefattande en forsta, andra och tredje led kan exempelvis detta uppn5s genom att sakerstalla att den forsta och tredje leden är belagna p5 samma vertikala axel (nar lyftanordningen anvands).

Ramverket innefattar fordelaktigt en fastdel anpassad att fastas vid en extern konstruktion, exempelvis en horisontell balk, en st5ng eller ett golv. Rannverket kan vara fast eller lostagbart forbundet med den externa konstruktionen. Fordelaktigt är b5de lyftanordningen och den externa konstruktionen belagna p5 avst5nd fr5n golvet, 55 att de inte upptar vardefullt arbetsutrynnme.

Lyftanordningen innefattar fordelaktigt 5tminstone en positionssensor far manipulatorarmen, vilken positionssensor for manipulatorarmen är anpassad att kontinuerligt mata 5tminstone en positionsparameter for manipulatorarmen, vilken positionsparameter for manipulatorarmen är indikativ far manipulatorarmens vinkellage vid den forsta leden. Exempel p5 lampliga positionsparametrar for manipulatorarmen Jr manipulatorarmens vinkell5ge och vinkelforskjutning vid den forsta leden. Andra lampliga positionsparannetrar f6r manipulatorarmen är avst5ndet nnellan den yttersta anden av det forsta andpartiet av manipulatorarmen och rotationscentrum for den forsta leden (nar den forsta balanseringsanordningen Jr en del av manipulatorarmen) och avst5ndet mellan den yttersta anden av det forsta andpartiet av manipulatorarmen och rotationscentrum for den tredje leden (nardenforstabalanseringsanordningenärendelav balanseringsarrangemanget).Lam pligapositionssensorerfor manipulatorarmen är roterande pulsgivare, linjara sensorer, inklinometrar, resistanssensorer och sensorer anpassade att mata avst5nd medelst ljus. En lyftanordning kan exempelvis innefatta tv5 positionssensor far manipulatorarmen anpassade for att mata kolatitud- och azimuthvinkel for manipulatorarmen i det f6rsta sfariska koordinatsystemet. Dessa positionssensorer for manipulatorn kan vara belagna vid den forsta leden.

Manipulatorarmen kan innefatta ett forsta element innefattande det forsta andpartiet och ett andra element innefattande det andra andpartiet. B5de det forsta och andra elementet kan ha en I5ngstrackt form. Det andra elementet kan vara forflyttbart relativt det forsta elementet i manipulatorarmens langdriktning. Detta majliggar for anvandaren att flytta verktyget i vilken riktning som heist och att positionera det var som heist inom ett tredimensionellt arbetsutrymme.

Lyftanordningen kan innefatta 5tminstone en positionssensor for det andra elementet, vilken är anpassad att kontinuerligt m5ta 5tminstone en positionsparameter for det andra elementet, vilken Jr indikativ for positionen for det andra elementet i relation till det forsta elementet. Positionssensorn for det andra elementet kan exempelvis vara en roterande pulsgivare, en linjarsensor eller vilken lamplig sensor som heist anpassad att mata avst5nd medelst ljus. En positionssensor for det andra elementet i form av en roterande pulsgivare kan vara anordnad s5som beskrivs nedan. Ett kugghjul är fast anordnat p5 en axel som är roterbart forbunden med det andra elementet. Kugghjulet stracker sig genom en sk5ra i det andra elementet, s5 att det kan saniverka nned ett tandat sp5r p5 det forsta elementet. Det tandade sp5ret loper i det forsta elementets langdriktning, 55 att kugghjulet och axeln roteras 11 nar det andra elementet forskjuts i forh5llande till det forsta elementet. AxeIns vinkelforskjutning mats medelst namnda roterande pulsgivare och den av den roterande pulsgivaren insamlade informationen kan anvandas far att bestannma positionen eller forflyttningen av det andra elementet i forh5llande till det f6rsta elementet.

En andra balanseringsanordning är fordelaktigt forbunden med manipulatorarmensforstaochandraelement.Denandra balanseringsanordningen är anpassad att utova en andra balanseringskraft p5 det andra elementet i det forsta elementets langdriktning. Den andra balanseringskraften balanserar dragningskraften p5 det andra elementet i manipulatorarmens langdriktning. Den andra balanseringsanordningen kan aven den vara anpassad att justera den andra balanseringskraften i beroende av i respons p5 parameterdata erh5lIna fr5n 5tminstone en positionssensor far manipulatorarmen, d5 dragningskraften p5 det andra elementet i det forsta elementets langdriktning beror p5 manipulatorarmens vinkellage vid den forsta leden. S5dana balanseringsanordningar ar valkanda inom teknikomr5det. Fackmannen forst5r att den andra balanseringsanordningen kan utgors av vilken lamplig typ av balanseringsanordning som heist. Den andra balanseringsanordningen kan exempelvis innefatta en elektrisk anordning, en fjader eller en enkelverkande pneumatisk eller hydraulisk cylinder.

Lyftanordningen kan innefatta ett datalagringsmedel anpassat att lagra parameterdata mottagna fr5n 5tminstone en positionssensor for manipulatorarmen och/eller 5tminstone en positionssensor for det andra elementet. Informationen lagrad i namnda datalagringsmedel kan hamtas i ett senare skede, exempelvis for att utvardera en hopmonteringsprocess. Det kan 12 exempelvis vara av intresse att veta vilket vridmoment som applicerades p5 en skruv belagen i en viss position.

Namnda datalagringsmedel kan ocks5 innefatta information som kan anvandas far att styra det med manipulatorarmen forbundna verktyget. S5dan information kan relatera till positionerna for ett flertal skruvar och ordningen i vilken de skall fastas. Verktyget kan vara anpassat att forbli inaktivt till dess det forts till den korrekta positionen. Vridmomentet som appliceras p5 vane skruv kan ocks5 bestammas i forvag. Namnda datalagringsmedel skulle kunna kommunicera med externa system och verktyg.

Lyftanordningen enligt uppfinningen kan innefatta en styrenhet anpassad att styra 5tminstone den forsta balanseringsanordningen. Styrenheten är anpassad att kommunicera med atminstone en positionssensor for manipulatorarmen och/eller 5tminstone en positionssensor far det andra elementet. Styrenheten kan vara anpassad att justera storleken p5 den forsta balanseringskraften i respons p5 parameterdata som kontinuerligt erh5lls fr5n 5tminstone en av namnda sensorer. Storleken p5 balanseringskraften justeras fordelaktigt 55 snabbt som mojligt efter en ompositionering av verktyget. Styrenheten kan ocks5 vara anpassad att styra den andra balanseringsanordningen, eller s5 kan en separat styrenhet vara anpassad att styra den andra balanseringsanordningen.

Alternativt kan den forsta balanseringsanordningen vara anpassad att applicera en konstant forsta balanseringskraft p5 manipulatorarmen. Det vill saga storleken p5 den forsta balanseringskraften forblir konstant oberoende av manipulatorarmens vinkellage. Denna losning mojliggor en mer kompakt lyftanordning som Jr enkel att hantera. Tillverkningskostnaderna kan minskas. En konstant forsta balanseringskraft ar ofta tillracklig f6r att uppratth51Ia momentbalansen kring den forsta leden eftersom friktion mellan komponenter kompenserar far mindre skillnader mellan storleken p5 gravitationsmomentet och storleken p5 balanseringsmomentet.

Storleken p5 den konstanta forsta balanseringskraften bestanns p5 forhand i beroende av ett antal variabler, s5som manipulatorarmens vikt, verktygets vikt och den forsta ledens position langsmed manipulatorarmens langdaxel.

Styrenheten och namnda datalagringsmedel är fordelaktigt anpassade for att kommunicera med varandra. Datalagringsmedlet kan exennpelvis lagra information erh5lIen fr5n styrenheten. 13 Styrenheten kan innefatta en eller flera underenheter. Atminstone en av dessa underenheter kan vara anpassad att styra verktyget baserat p5 information erh5lIen fr5n namnda datalagringsmedel. Alternativt kan verktyget styras medelst en extern styrenhet (som skulle kunna kommunicera med namnda datalagringsmedel).

Styrenheten och datalagringsmedlet kan utgora delar i en enda enhet.

Den forsta balanseringanordningen kan innefatta en cylinderkropp och en kolvst5ng forskjutbart anordnad i cylinderkroppen, van i den f6rsta balanseringsanordningen vidare innefattar alminstone en forsta tryckregulator anpassad att styra trycket i en fluid belagen i cylinderkroppen och verkande p5 kolvst5ngen far att 5stadkonnnna den forsta balanseringskraften.

Den forsta delen av balanseringsarrangemanget kan innefatta en av eller b5de cylinderkroppenochkolvst5ngen.Denandradelenav balanseringsarrangemanget kan innefatta en av eller b5de cylinderkroppen och kolvst5ngen. I en sarskilt fordelaktig utforingsfornn innefattar den forsta delen en av cylinderkroppen och kolvst5ngen och den andra delen innefattar den andra av cylinderkroppen och kolvst5ngen.

Den f6rsta tryckregulatorn kan vara anpassad f6r att uppratth5lla ett konstant tryck i cylinderkroppen. Alternativt kan styrenheten vara anpassad far att styra den forsta tryckregulatorn for att medge justering av trycket i cylinderkroppen och s5ledes storleken p5 den forsta balanseringskraften.

I alternativa utforingsformer kan den forsta balanseringsanordningen innefatta en fjader, exempelvis en spiralfjader eller en konstantkraftfjader. I andra utforingsformer kan den forsta balanseringsanordningen vara en elektrisk anordning innefattande exempelvis en elektromagnet, en linjarmotor eller linjardrift.

Ovan namnda styrenhet kan vara anpassad att anvanda information mottagen fr5n 5tminstone en positionssensor for manipulatorarmen och/eller 5tminstone en positionssensor f6r det andra elementet for att kontinuerligt bestarnma ett lampligt fluidtryck som motsvarar en forsta balanseringskraft lamplig for att uppratth51Ia momentbalansen kring den andra leden. Styrenheten sakerstaller att den f6rsta tryckregulatorn anpassar trycket i cylinderkroppen i enlighet darmed.

Lyftanordningen kan innefatta en ompositioneringsanordning for manipulatorarmen anpassad for att flytta manipulatorarmen till en viloposition 14 nar en anvandare slapper taget om verktyget. Vilopositionen är lampligen vald p5 s5 satt att manipulatorarmen inte star andra aktiviteter nar den intar namnda viloposition.

Ompositioneringsanordningen far manipulatorarmen kan innefatta vilka lampliga medel som heist som ar anpassade for att applicera en ompositioneringskraft p5 manipulatorarmen, s5som en pneumatisk cylinder, en hydraulisk cylinder eller en fjader. Ompositioneringskraften appliceras fordelaktigt p5 det forsta andpartiet av manipulatorarmen.

Ompositioneringskraften är fordelaktigt tillracklig for att flytta manipulatorarmen till vilopositionen men inte s5 stor att den kraver en justeringavdenforstabalanseringskaften.Alternativtkan ompositioneringsanordningen for manipulatorarmen vara forbunden med styrenheten, vilken är anpassad att aktivera ompositioneringsanordningen far manipulatorarmen nar anvandaren slapper taget om verktyget. Denna losning är fordelaktig i det att ompositioneringsanordningen for manipulatorarmen är inaktiv nar anvandaren anvander verktyget.

Alternativtsakerstallerdenf6rstabalanseringsanordningenatt manipulatorarmen forblir i sin nuvarande position nar anvandaren slapper taget om verktyget. Detta sakerstaller att verktyget Jr inom rackh511 for anvandaren nar anvandaren bestammer sig f6r att 5teruppta arbetet. Denna losning ger ocks5 anvandaren alternativet att placera verktyget i en position dar den inte kommer att stora andra aktiviteter.

Lyftanordningen kan innefatta en mekanism anordnad att forhindra att manipulatorarmen roterar kring sin langdaxel. Denna losning är fordelaktig i det att det gOr det lattare att bestamma kolatitud- och azimutvinkel for manipulatorarmen. Denna losning är ocks5 fordelaktig nar lyftanordningen är anordnad att absorbera ett vridmoment genererat av verktyget.

Verktyget är fordelaktigt ledat fast vid manipulatorarmen, far att Ora det lattare for anvandaren att anvanda det.

Det är mojligt att 15ta lyftanordningen kommunicera med externa enheter och overfora data mottagen fr5n 5tminstone en av positionssensorerna for manipulatorarmen och det andra elementet.

Verktyget som uppbars av manipulatorarmen kan anvandas far att flytta ett objekt fran en position till en annan. Verktyget 135 manipulatorarmen kan exempelvis Rims till ingrepp p5 ett objekt p5 ett transportband, efter vilket lyftanordningen anvands far att lyfta av objektet fr5n transportbandet. Objektet flyttas till en andra position och verktyget slapper objektet.

Gravitationsmomentet akar nar objektet bars av lyftanordningen. En losning p5 detta problem är att majliggora for anvandaren att manuellt justera den forsta balanseringskraften och/eller den andra balanseringskraften far att kompensera for objektets vikt. Alternativt kan styrenheten vara anpassad for att automatiskt justera den forsta balanseringskraften och/eller den andra balanseringskraften for att kompensera for objektets vikt. Den senare losningen är sarskilt fordelaktig nar vikten p5 objektet som skall flyttas är kand i forvag.

RITNINGAR Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hanvisning till de foljande ritningarna, p5 vilka lika sardrag anges med samma hanvisningsbeteckning och p5 vilka: Figur 1 visar en perspektivvy Over en lyftanordning enligt en forsta utforingsform av uppfinningen; Figur 2 visar en perspektivvy Over lyftanordningen i figur 1, van i vissa delar har avlagsnats av tydlighetsskal; Figur 3 visar en perspektivvy Over en lyftanordning enligt en andra utforingsform av uppfinningen, van i vissa delar har avlagsnats av tydlighetsskal; 16 Figur 4 visar en perspektivvy over en lyftanordning enligt en tredje utforingsform av uppfinningen, van i vissa delar har avlagsnats av tydlighetsskal; och Figur 5 visar en perspektivvy aver en lyftanordning enligt en fjarde utforingsform av uppfinningen.

Lyftanordningen 1 innefattar ett ramverk 2. Ramverket 2 innefattar tv5 I5ngstrackta sidoelement 3a, 3c forbundna medelst ett I5ngstrackt forbindelseelement 3b, 55 att de bildar en U-formig b5ge. Ramverket 2 innefattar 5x/en en fastdel 4 for att fasta ramverket 2 vid en extern struktur (ej visad) belagen ovanfor en manuell arbetsstation (ej visad). Fastdelen 4 Jr platt och har ett centralt genomg5ende h51 5 med kvadratisk form. Sidoelementen 3a, 3c Jr fasta vid fastdelen 4 p5 motsatta sidor av det centrala genomg5ende h5let 5, s5 att de bildar ett utrymme 6 avsett att rymma ett balanseringsarrangemang 7.

En manipulatorarm 8 stracker sig genom det genomg5ende h5let 5 och in i utrymmet 6. Manipulatorarmen 8 innefattar ett I5ngstrackt f6rsta element 8a och ett I5ngstrackt andra element 8b. Det forsta elementet 8a Jr ledat forbundet med den U-formiga b5gen 3 medelst en forsta led 9. Det andra elementet 8b Jr forskjutbart mottaget i ett bottenh51 18 i det forsta elementet 8a, vilket bottenh51 18 har en utstrackning i manipulatorarmens 8 langdriktning. Det andra elementet 8b Jr s5ledes flyttbart i det forsta elementets 8a langdriktning. Langsg5ende forflyttning av det andra elementet 8b kan styras medelst en andra balanseringsanordning (se figur 3). Ett verktyg 20 (schematiskt visat) som Jr lampligt for anvandning vid den manuella arbetsstationen Jr fast vid det andra elementet 8b vid ett andra andparti 13 av manipulatorarmen 8.

Balanseringsarrangernanget 7 innefattar en forsta balanseringsanordning 11 i form av en pneumatisk cylinder. En forsta del 7a av balanseringsarrangemanget innefattar en cylinderkropp 11a och en andra del 7b av balanseringsarrangemanget innefattar en kolvst5ng 11b. Kolvst5ngen 11b Jr forskjutbart mottagen i cylinderkroppen 11a, s5 att den andra delen 7b Jr forflyttningsbar relativt den forsta delen 7a. Kolvst5ngen 11b Jr ledat 17 forbunden med ett forsta andparti 19 av manipulatorarmen 8 medelst en andra led 10. Cylinderkroppen 11a är ledat forbunden med forbindelseelementet 3b medelst en tredje led 12. B5de den andra och den tredje leden 10, 12 är kulleder.

Rotationscentra far den forsta leden 9 och den tredje leden 12 Jr belagna 135 en vertikal axel z och är fixerade i forh5llande till varandra.

Den forsta leden 9 innefattar en kvadratisk yttre ram 14. Den yttre ramen 14 är ledat monterad p5 ett par tappar 15 belagna vid motsatta sidor av den yttre ramen 14. Varje tapp 15 forbinder en sida av den yttre ramen 14 med ett av ramverkets 2 sidoelement 3a, 3c. Tapparna 15 mojliggor for det kvadratiska ramelementet 14 att rotera kring en forsta axel x som loper vinkelrat mot den vertikala axeln z. En andra axel y loper langsmed en tvarg5ende axel 16 i en riktning vinkelrat mot den forsta axeln x. Den tvarg5ende axeln 16 forbinder tv5 varandra motst5ende sidor av den yttre ramen 14 och Jr roterbar kring den forsta axeln x. Manipulatorarmen 8 al- roterbart monterad p5 den tvarg5ende axeln 16. Manipulatorarmen 8 kan s5ledes roteras i vilken riktning som heist kring den forsta ledens 9 rotationscentrum. Annorlunda uttryckt har manipulatorarmen 8 tv5 rotationsfrihetsgrader i ett forsta sfariskt koordinatsystem 17 med en centrumpunkt som sannmanfaller med den forsta ledens 9 rotationscentrum.

Den forsta balanseringsanordningens 11 cylinderkropp 11a ar ledat forbunden med forbindelseelementet 3b medelst den tredje leden 12. Kolvst5ngen 11b Jr vid en ande ledat forbunden med manipulatorarmen 8 medelst den andra leden 10 och vid en nnotsatt ande forskjutbart monterad i en kannnnare 22 i cylinderkroppen 11a. Den flyttbara kolvst5ngen 11b tillsluter en inre del 22a av kammaren 22, s5 att gas som transporteras fr5n en gasforsorjningskalla 25 (schematiskt visad) in i den inre delen 22a av kammaren 22 utovar ett tryck p5 kolvst5ngen 11a. Detta tryck konverteras till en forsta balanskraft som verkar 18 p5 manipulatorarmens 8 forsta element 8a via kolvst5ngen 11b och den andra leden 10.

En forsta tryckregulator 28 (schematiskt visad) är anordnad att reglera gastrycket i den inre delen 22a av kammaren 22. I denna utforingsform är den forsta tryckregulatorn 28 anpassad att uppratth51Ia ett konstant gastryck i den inre delen 22a av kammaren 22 oavsett kolvst5ngens llb position. S5dana tryckregulatorer ar valkanda far fackmannen och kommer inte att beskrivas vidare i denna beskrivning. Det konstanta gastrycket resulterar i en konstant forsta balanseringskraft som appliceras p5 manipulatorarmen 8. Gastrycket valjs 55 att balanseringsmomentet (se nedan) balanserar gravitationsmomentet som genereras av gravitationskraften som verkar p5 manipulatorarmen 8.

Storleken p5 gravitationsmomentet som verkar far att rotera manipulatorarmen 8 kring den forsta leden 9 beror p5 manipulatorarmens 8 vinkellage. P5 grund av det faktum att den forsta leden 9 och den andra leden 12 är belagna p5 samma vertikala axel z kan manipulatorarmen 8 inta en vertikal position. Gravitationsmomentet är noll nar manipulatorarmen 8 intar denna vertikala position eftersom havarmen for den gravitationskraft som verkar p5 manipulatorarmen 8 är noll.

Gravitationsmomentet balanseras medelst ett balanseringsmoment som verkar f6r att rotera manipulatorarmen 8 i den motsatta riktningen. Balanseringsmomentet 5stadkonnmes medelst en motkraft som verkar p5 det forsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8. I denna utforingsform utgars motkraften av balanseringskraften. Anordnandet av den forsta leden 9 och den andra leden 12 p5 samma vertikala axel z sakerstaller att den forsta balanseringskraften appliceras i en vertikal riktning nar manipulatorarmen intar en vertikal position. S5ledes ar nnotkraftens hay/arm noll nar manipulatorarmen 8 intar en vertikal position och saledes ar balanseringsmomentet noll nar manipulatorarmen 8 intar en vertikal position.

Rotation av manipulatorarmen 8 kring den forsta leden 9 i en riktning bort fr5n den vertikala positionen forlanger b5de havarnnen for gravitationskraften och havarmen for motkraften, s5 att balanseringsmomentet och gravitationsmomentet akar med ungefar samma storlek. S5ledes bibeh5lles en momentbalans med avseende p5 gravitationsmomentet kring den forsta leden 9. 19 Observera att balanseringsmomentet inte forhindrar rotation av manipulatorarmen8.Balanseringsmomentetmotverkarendast gravitationsmomentet och minskar s5ledes anstrangningen som kravs av anvandaren for att rotera manipulatorarmen 8 kring den forsta leden 9. Balanseringsmomentet sakerst5Iler ocks5 att manipulatorarmen 8 forblir i sin nuvarande position nar anvandaren inte langre forsaker rotera den.

Observera att motkraften kan appliceras med en vinkel i forh5llande till den vertikala axeln z nar manipulatorarmen 8 roteras kring den forsta leden 9. Detta innebar att balanseringmomentet kanske inte 6kar med exakt samma storlek sonn nnonnentet som genereras av gravitationskraften. Friktion nnellan olika delar av lyftanordningen 1 sakerstaller emellertid att skillnaden inte p5verkar momentbalansen kring den forsta leden, 5tminstone s5 lange manipulatorarmen forblir inom en vinkel p5 22°, eller fordelaktigt inom en vinkel p5 45°, med avseende p5 den vertikala axeln z.

Observera att storleken p5 gravitationsmomentet ocks5 beror p5 manipulatorarmens 8 utstrackning och darfor kan det i vissa utf6ringsformer vara fordelaktigt att kontinuerligt justera storleken p5 balanseringskraften.

Lyftanordningen 1 innefattar ocks5 ett datalagringsmedel 26 (schematiskt visat) och forsta, andra och tredje sensorer 31, 32, 33 anpassade att kontinuerligt registrera en eller flera parametrar som är indikativa for manipulatorarmens 8 vinkellage och positionen for det andra elementet 8b med avseende p5 det forsta elementet 8a. Dessa parametervarden lagras i namnda datalagringsmedel 26, 55 att de kan tas fram under en efterfoljande utvarderingsprocess. Denna information kan exempelvis anvandas for att 5terskapa och evaluera monteringsprocessen.

Den forsta sensorn 31, i denna utforingsform en vinkellagessensor, är belagen vid den tvarg5ende axeln 16 p5 vilken manipulatorarmen 8 är roterbart monterad. Den andra sensorn 32, i denna utforingsform en vinkellagessensor, är belagen vid en av tapparna 15 p5 vilken den yttre ramen 14 är roterbart nnonterad. Information erh5lIen fr5n den forsta och andra sensorn 31, 32 kan anvandas for att bestamma vinkellaget for manipulatorarmen 8.

Manipulatorarmen 8 innefattar en sensorenhet 27 anpassad att registrera langsg5ende forflyttning av det andra elementet 8b med avseende p5 det forsta elementet 8a. Sensorenheten 27 innefattar ett kugghjul 35 fast forbundet med en axel 36. Kugghjulet 35 stracker sig genom en sk5ra i det forsta elementet 8a, s5 att kugghjulet 35 kan interagera med ett tandat sp5r 37 som loper langsmed det andra elementet 8b. En roterande pulsgivare 33 mater vinkelforskjutningen for axeln 36 och denna information i kombination med den kanda diametern for kugghjulet 35 anvands for att bestamma positionen for det andra elementet 8b med avseende p5 det forsta elementet 8a.

Figur 3 visar en andra utforingsform av uppfinningen. Den andra utforingsformen liknar den forsta utforingsformen. I den forsta utforingsformen Jr den forsta leden 9 emellertid en kulled. Tv5 vinkellagessensorer (ej visade) är anordnade vid den forsta kulleden 9 for att bestaninna kolatitud- och azinnutvinkel for manipulatorarmen 8 i det forsta sfariska koordinatsystemet 17. I alternativa utforingsformer kan sensorerna vara annorstades belagna p5 manipulatorarmen 8.

En positioneringsanordning 40 (schematisk visad) for manipulatorarmen ar anordnad att verka p5 den andra leden 10. Positioneringsanordningen 40 for manipulatorarmen kan innefatta en pneumatisk cylinder anpassad att applicera en kraft p5 den andra leden 10 i syfte att flytta manipulatorarmen 8 till en forbestamd viloposition. Kraften som appliceras av positioneringsanordningen 40 for manipulatorarmen Jr fordelaktigt tillracklig for att flytta manipulatorarmen 8 till vilopositionen men inte 55 stor att det krays en justering av balanseringskraften.

I en alternativ utforingsform kan positioneringsanordningen 40 for manipulatorarmen vara forbunden med styrenheten 38 (se nedan), i vilket fall styrenheten 38 kan vara anpassad att aktivera positioneringsanordningen 40 for manipulatorarmen nar anvandaren slapper verktyget 20.

Den forsta tryckregulatorn 28 är ansluten till en styrenhet 38 (schematiskt visad), som i sin tur ar ansluten till den forsta, andra och tredje sensorn (ej visade i figur 3). Information som relaterar till vinkellaget for manipulatorarmen 8 och forlangningen av manipulatorarmen 8 sands till styrenheten 38 och styrenheten 38 am/ander denna information for att bestamma ett lampligt fluidtryck for den forsta balanseringsanordningen 11. Denna information sands till den forsta tryckregulatorn 28, som justerar fluidtrycket i cylinderkroppen 11 i enlighet darmed. S5ledes sakerstalls att den forsta balanseringkraften ar optimerad for att uppratth51Ia en momentbalans kring den forsta leden 9.

En andra balanseringsanordning 21 (schematisk visad) ar belagen i det forsta elementet 8a. I denna utforingsform ar den andra balanseringsanordningen 21 21 en enkelverkande cylinder anordnad att utava en andra balanseringskraft p5 det andra elementet 8b i det forsta elementets langdriktning i riktning mot den forsta leden 9. Fluidtrycket i den enkelverkande cylindern styrs medelst en andra tryckregulator 29 (schematisk visad), som i sin tur Jr ansluten till styrenheten 38. Styrenheten 38 Jr anpassad att styra den andra tryckregulatorn 29 far att sakerstalla att balanseringskraften som appliceras p5 det andra elennentet 8b balanserar gravitationskraften, oavsett vinkellaget for manipulatorarmen 8.

Figur 4 visar en tredje utforingsform av lyftanordningen 1. Manipulatorarmen 8 liknar manipulatorarmen i figurerna 1 och 2 nnedan balanseringsarrangennanget 30 har en annan utformning. I denna utforingsfornn innefattar balanseringsarrangemanget 30 en forsta balanseringsanordning 31 i form av en pneumatisk cylinder. Balanseringsarrangemanget 30 innefattar en forsta del 30a innefattande en cylinderkropp 31a och en andra del 30b innefattande en kolvst5ng 31b f6rskjutbart monterad i namnda cylinderkropp 31a. Cylinderkroppen 31a Jr fast forbunden med ramverket 2 och stracker sig i en vertikal riktning. Kolvst5ngen 31b har ett forsta andsegment belaget inom cylinderkroppen 31 och ett motsatt belaget andra andsegment belaget utanfor cylinderkroppen 31a. Det andra andsegmentet har formen av en skiva 32 och skivan 32 har en yta 33 som Jr vand mot det f6rsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8. Ytan 33 sannverkar med de forsta andpartiet 19, s5 att den forsta balanseringskraften (i denna utforingsform motkraften) som genereras av den forsta balanseringsanordningen 31 appliceras p5 manipulatorarmens 8 forsta andparti 19. Det forsta andpartiet 19 och ytan 33 sannverkar via en andra led 10 som Jr flyttbar Over ytan 33. Den forsta balanseringskraften genereras medelst en forsta tryckregulator 28 som sakerstaller att fluidtrycket i cylinderkroppen 31a, vilket fluidtryck verkar p5 kolvst5ngen 31b, forblir konstant under anvandning av lyftanordningen 1. Skivan 32 har en utstrackning i ett horisontalplan nar lyftanordningen 1 anvands, s5 att det forsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8 uppratth5lIer sannverkan med skivans 32 yta 33 ocks5 nar manipulatorarmen 8 roteras kring den forsta leden 9, eller 5tminstone s5 lange manipulatorarmen 8 forblir inom en vinkel p5 22°, eller fordelaktigt inom en vinkel p5 45°, med avseende p5 en vertikal axel som loper genom den forsta leden. I denna utforingsform appliceras den forsta balanseringskraften alltid i en vertikal riktning.

I en alternativ utforingsfornn kan den forsta balanseringsanordningen 31 vara en del av manipulatorarmen, s5 att den forsta balanseringskraften appliceras 22 medelst det forsta andpartiet 19 av manipulatorarmen 8 p5 skivans 32 yta 33. Detta ger en hojning av reaktionskraften som verkar p5 det andra andpartiet 19 av manipulatorarmen 8 och denna reaktionskraft balanserar gravitationskraften. I denna utforingsfornn utgor reaktionskraften motkraften.

Figur 5 visar en fjarde utforingsform av uppfinningen. Den fjarde utforingsformen liknar den forsta och andra utforingsformen i det att den innefattar en forsta, en andra och en tredje led 9, 10, 12. I denna utforingsform är emellertid den tredje leden 12 flyttbar i forh011ande till ramverket 2 langsmed den vertikala axeln z, vilken vertikal axel z loper genom den forsta ledens 9 rotationscentrum. Detta uppn5s genom att den forsta balanseringsanordningen 34 i form av en pneumatisk cylinder är arrangerad mellan den tredje leden 12 och ramverket 2. I denna utforingsform innefattar den forsta delen 39a av balanseringsarrangemanget 39 den forsta balanseringsanordningen 34 medan den andra delen 39b av balanseringsarrangemanget 39, vilken andra del 39b har en konstant langd, har en utstrackning mellan den andra leden 10 och den tredje leden 12. Den tredje leden 12 har ocks5 tv5 rotationsfrihetsgrader i det tredje sfariska koordinatsystemet 24.

Den forsta balanseringsanordningen 34 kan styras p5 samma sat som beskrivits med hanvisning till nOgon av figurerna 1-3.

SkyddsomfOnget som ges av de foljande kraven är inte begransat till de ovan beskrivna utforingsformerna och fackmannen forst5r att dessa utforingsformer kan kombineras och andras p5 m5nga olika sat. Exempelvis kan den forsta leden vara vilken typ av lamplig led som heist, manipulatorarmen kan innefatta mellanliggande element belagna mellan det forsta och andra elementet och lyftanordningen i figur 1 kan vara forsedd med en positioneringsanordning for manipulatorarmen som den visad i figur 3. Lyftanordningen i figur 1 kan aven innefatta en styrenhet s5sonn den visad i figur 3, vilken styrenhet är anpassad att kommunicera med den forsta, andra och tredje sensorn och kontinuerligt justera trycket i den pneumatiska cylindern i respons p5 data som kontinuerligt mottas fr5n den forsta, andra och tredje sensorn. ••• '; • i'5, "5.• .....',;;," ., 4' ,...•-',.5, ', '5'5.';::'•. 'r\ ‘. “,,,,,,_3 .i /15:,1,,,„ ,,,, 5,..,,5 ,________. .... • .... ...... . .. _.',.., ' -• 1 - ''2 ,,,, ; ,,, ,,,,,,,,,, 1'55;%.: ..i /If;5555-:.' ' ,, „„ ., .--,, .,, ,5%, ,,,,,,,, —; ,,-----• .- ,,,, . ,,,,,,,,,,,, • •---H-- , - - - --- ----;.:,a • -Ve-- ------ -„5:-.-L5r- ;5...,,., ...". /'75 --I--1--)5,551553., 'i :--.5554-5:545,5 ;552;„:5.554055:55:5,-;7:5555.,?:„.5,5„.5.55,5,55z;:o555:55•555;;,555555::::".K.;;;05:52:50::::::55;;;5;.;5555555,75?:.M:55.55:5'5Y5z57/5/55:'655,4'5-5%%,--• -,.;"5:. - - -- :''''•'iP.;r""--.5" ---- - ------- .---,r‘ --- A ---- -:-..-,.- ----------------- --- . ------------------------------- .:5•..-.::.-;;;;;-...—; .,, ------ „ ',54....'5.. I;'5• --- - ' -- 5-4. r —. '-'-1.:'•---,-•. -'1 ' 5',15---• , ...: , -..'..._.•;;., ,, ...4.., ,5'. ,, — , 5;-----...+,"•••----,... a''''''"'.5,,\ '•,,;,,.;,,, .! 1 ?-0:••?...-5.. 5.5••••.";%; / r ; ... .

C....... ----- - --- - ---------------- ------------ ,f ------ - ; ' /"i„ ----- - ............ ' % „ i,,- , ,,, , • •, \ 1j /, I.•-,,„,,,.v _ .,.?,.. pi.'..?.::5%.•?e.".•:%.,?..in,",„/,?,S'ZY..."X%.F.(c, ',.. '''-y-^, ... • . --.4.rj,, / i \ i I r.,f.(-. A1........ _..: ,, -,. , ____...• ...... _ ... _ . ..•._• '''' , .... ,,----.--ye.,,..../ r.... ,,,,,,, „... .......... _ ....... .._. .......... . . _____ ._ _ , ...................... ... _.. i ,,, .. -- . , ... .....,

Claims

LYFTANORDNING FÖR ANVÄNDNING VID EN l\/IANUELL ARBETSSTATION UPPFINNINGENS TEKNlKOl\/IRÃDE Uppfinningen hänför sig till en lyftanordning för användning vid en manuell arbetsstation. Lyftanordningen innefattar ett ramverk och en långsträckt manipulatorarm ledat förbunden med ramverket medelst en första led. Den långsträckta manipulatorarmen innefattar ett första ändparti och ett andra ändparti belägna på motsatta sidor av den första leden sett i manipulatorarmens längdriktning, vari det andra ändpartiet är anpassat att uppbära åtminstone ett verktyg. Lyftanordningen innefattar vidare ett balanseringsarrangemang innefattande en första del förbunden med ramverket och en andra del anpassad att samverka med det första ändpartiet av manipulatorarmen. Ãtminstone en av manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefattar en första balanseringsanordning. Den första balanseringsanordningen är förlängbar för att säkerställa att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det första ändpartiet av manipulatorarmen upprätthålls när manipulatorarmen roteras kring den först leden. Den första balanseringsanordningen är också anpassad att åstadkomma en första balanseringskraft vilken, via samverkan mellan det första ändpartiet av manipulatorarmen och den andra delen av balanseringsarrangemanget, upprätthåller en momentbalans kring den första leden med avseende på gravitationskraften som verkar på manipulatorarmen. TEKNIKENS STÃNDPUNKT En manuell arbetsstation är en station vid vilken en användare utför en manuell arbetsuppgift, såsom att fästa en del vid en annan del eller helt enkelt flytta ett föremål från en position till en annan. Användare som arbetar vid sådana manuella arbetsstationer använder ofta verktyg såsom elektriska momentnycklar och elektriska skruvdragare. Vissa av dessa verktyg är tunga att hantera och användare av sådana verktyg utsätts ofta för utmattnings- och belastningsskador. En lösning på detta problem är att använda en balanserad lyftanordning innefattande en manipulatorarm. Verktyget fästs vid en yttersta ände av manipulatorarmen, som består av ett flertal ledat förbundna armsegment. De ledat förbundna armsegmenten gör det möjligt för användaren att flytta verktyget inom ett arbetsområde. En balanseringsanordning verkar på manipulatorarmen för att kompensera för gravitationskraften som verkar på manipulatorarmen. Detta arrangemang minskar ansträngningen som krävs för att flytta och använda verktyget. En lyftanordning för användning vid en arbetsstation och som är försedd med en balanseringsanordning visas I CN 201511329 U. Detta dokument beskriver en pneumatisk, balansassisterad manipulator avsedd att lyfta och positionera ett bilsäte. Den balansassisterade manipulatorn är försedd med ett pneumatiskt styrsystem monterat på en roterbar, vertikal stång. En manipulatorarm innefattande ett flertal ledat förbundna armsegment och som samverkar med det pneumatiska styrsystemet är också monterad på stången. Det pneumatiska styrsystemet balanserar kraften som genereras av den komprimerade luften och gravitationskraften som verkar på bilsätet. Denna lyftanordning är ineffektiv, har en komplex design och upptar en stor del av arbetsområdet. SYFTET l\/|ED UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen är att tillhandahålla en lyftanordning som är kompakt och enkel att hantera och är anpassad att uppbära ett verktyg för användning vid en manuell arbetsstation. KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Följande definitioner används i denna beskrivning. En lyftanordning enligt uppfinningen är en anordning anpassad att uppbära ett verktyg lämpligt för användning vid en manuell arbetsstation. En manuell arbetsstation är en arbetsstation vid vilken en användare utför manuellt arbete. Den manuella arbetsstationen kan vara en del av en monteringslinje. En användare som utför manuellt arbete vid en arbetsstation kan använda ett verktyg fäst vid lyftanordningen. Verktyget kan vara vilket verktyg som helst som är lämpligt för användning vid en manuell arbetsstation, såsom en elektrisk momentnyckel eller en skruvdragare. Verktyget kan också vara anpassat att underlätta förflyttning av ett objekt från en position till en annan. Begreppet ”förbunden med” såsom använt häri betyder inte nödvändigtvis ”direkt förbunden med”. Förbundna stycken kan vara förbundna via en eller flera mellanliggande stycken. En kraft som är ”applicerad på” ett stycke behöver inte vara applicerad direkt på detta stycke. Kraften kan appliceras på nämnda stycke via ett annat stycke. En kraft som ”verkar på” ett stycke behöver inte verka direkt på detta stycke. Kraften kan verka på nämnda stycke via ett annat stycke. En manipulatorarm definieras som en långsträckt struktur som är ledat förbunden med ett ramverk och är anpassad att uppbära ett eller flera verktyg, vilka verktyg är löstagbart eller permanent fästa vid manipulatorarmen. En manipulatorarm kan innefatta ett eller flera element. Begreppet "momentbalans" avser ett tillstånd vari ett stycke förbundet med ett annat stycke via en led inte roterar kring nämnda led. Begreppet "momentbalans med avseende på en första kraft” avser ett tillstånd vari den första kraften motverkas av en andra kraft, så att den första kraften ensam inte förmår stycket att rotera kring leden. Syftet med uppfinningen uppnås med en lyftanordning enligt uppfinningen. Lyftanordningen enligt uppfinningen är anpassad för användning vid en manuell arbetsstation och innefattar ett ramverk och en långsträckt manipulatorarm ledat förbunden med ramverket medelst en första led. Den långsträckta manipulatorarmen innefattar ett första ändparti och ett andra ändparti belägna på motsatta sidor av den första leden sett i manipulatorarmens längdriktning. Det andra ändpartiet är anpassat att uppbära åtminstone ett verktyg. Lyftanordningen innefattar vidare ett balanseringsarrangemang, vilket innefattar en första del förbunden med ramverket och en andra del anpassad att samverka med det första ändpartiet av manipulatorarmen. Åtminstone en av manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefattar en första balanseringsanordning, vilken första balanseringsanordning är förlängbar för att säkerställa att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det första ändpartiet av manipulatorarmen upprätthålls när manipulatorarmen roteras kring den första leden. Den första balanseringsanordningen är anpassad att åstadkomma en första balanseringskraft vilken, via samverkan mellan det första ändpartiet av manipulatorarmen och den andra delen av balanseringsarrangemanget, upprätthåller en momentbalans kring den första leden med avseende på gravitationskraften som verkar på manipulatorarmen. Manipulatorarmen har åtminstone två rotationsfrihetsgarder vid den första leden i ett första sfäriskt koordinatsystem som har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den första leden. Manipulatorarmen är ledat förbunden med ramverket så att den kan roteras i vilken riktning som helst kring den första leden. Detta gör det enkelt för en användare att manövrera verktyget inom arbetsområdet. Under användning av lyftanordningen, när manipulatorarmen roteras kring den första leden, verkar gravitationskraften på manipulatorarmen för att återföra manipulatorarmen till ett jämviktstillstånd med avseende på gravitationskraften. Det moment kring den första leden som genereras av den gravitationskraft som verkar på manipulatorarmen kallas härefter gravitationsmomentet (gravitationskraften som verkar på manipulatorarmen definieras som summan av de gravitationskrafter som verkar direkt på manipulatorarmen, verktyget och alla föremål som uppbärs av verktyget). Gravitationsmomentet motverkas av ett balanseringsmoment som verkar för att rotera manipulatorarmen kring den första leden i den motsatta riktningen. Balanseringsmomentet genereras av den första balanseringsanordningen genom samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det första ändpartiet. Den första balanseringsanordningen åstadkommer en första balanseringskraft. Den första balanseringskraften kan appliceras på det första ändpartiet av manipulatorarmen, vilket kan vara fallet när den första balanseringsanordningen är del av balanseringsarrangemanget, eller samverka med balanseringsarrangemanget för att åstadkomma en reaktionskraft som verkar på det första ändpartiet av manipulatorarmen, vilket kan vara fallet när den första balanseringsanordningen är del av manipulatorarmen. Kraften som verkar på det första ändpartiet hos manipulatorarmen för att motverka gravitationsmomentet kallas motkraften. Storleken på gravitationsmomentet beror på längden på gravitationskraftens hävarm och således åtminstone delvis på manipulatorarmens vinkelläge vid den första leden. Storleken på balanseringsmomentet beror på längden på motkraftens hävarm och således åtminstone delvis på manipulatormens vinkelläge. Rotation av manipulatorarmen kring den första leden kommer att öka eller minska gravitationsmomentet och balanseringsmomentet med ungefär samma storlek. Såldes minskar lyftanordningen enligt uppfinningen den ansträngning som krävs av användaren för att rotera manipulatorarmen kring den första leden och säkerställer att manipulatorarmen förblir i sin nuvarande position när användaren släpper taget om verktyget. Observera att storleken på balanseringsmomentet och storleken på gravitationsmomentet inte behöver vara exakt lika stora. Friktion mellan lyftanordningens komponenter kan kompensera för mindre storleksskillnader. Den flexibla designen gör det möjligt att uppnå den nödvändiga graden av flexibilitet med relativt få komponenter och möjliggör en mer kompakt konstruktion. Framförallt säkerställer den ovan beskrivna konstruktionen att gravitationsmomentet automatiskt motverkas av balanseringsmomentet. Den första balanseringskraften kan vara anpassad att upprätthålla momentbalansen kring den första leden oavsett manipulatorarmens vinkelläge vid den första leden. Det är vanligtvis tillräckligt att säkerställa att momentbalansen kring den första leden upprätthålls så länge som manipulatorarmen förblir inom en vinkel på 22°, eller fördelaktigt inom en vinkel på 45°, med avseende på en vertikal axel som löper genom den första leden. Åtminstone en av balanseringsarrangemanget och manipulatorarmen innefattar en första balanseringsanordning. Den första balanseringsanordningen har en variabel längd för att säkerställa att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det första ändpartiet hos manipulatorarmen upprätthålls när manipulatorarmen roteras kring den första leden. Den förlängbara första balanseringsanordningen kan exempelvis vara anpassad att verka på den andra delen av balanseringsarrangemanget, vilken andra del av balanseringsarrangemanget är flyttbar med avseende på den första delen av balanseringsarrangemanget. Den första balanseringskraften tvingar den andra delen av balanseringsarrangemanget i en riktning mot det första ändpartiet av manipulatorarmen, så att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det första ändpartiet upprätthålls när manipulatorarmen roteras kring den första leden. I vissa utföringsformer är den förlängbara första balanseringsanordningen del av manipulatorarmen. Den första balanseringskraften tvingar det första ändpartiet i en riktning mot den andra delen av balanseringsarrangemanget, så att samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det första ändpartiet av manipulatorarmen upprätthålls när manipulatorarmen roteras kring den första leden. Det är självklart möjligt att anordna balanseringsanordningar i både balanseringsarrangemanget och manipulatorarmen. I vissa utföringsformer kan den andra delen av det första balanseringsarrangemanget innefatta en yta anpassad att samverka med det första ändpartiet av manipulatorarmen, vilken första yta har en utsträckning I ett horisontalplan när lyftanordningen används. I dessa utföringsformer är den förlängbara första balanseringsanordningen anpassad att säkerställa att samverkan mellan det första ändpartiet och den första ytan upprätthålls när manipulatorarmen roteras kring den första leden och det andra partiet förflyttas i förhållande till ytan. Dessa utföringsformer är fördelaktiga i det att de innefattar relativt få komponenter, är enkla att tillverka och tar upp lite utrymme. I några av dessa utföringsformer kan den förlängbara första balanseringsanordningen vara en del av manipulatorarmen, så att längden på manipulatorarmen justeras när manipulatorarmen roteras kring den första leden. I dessa utföringsformer applicerar den första balanseringsanordningen en första balanseringskraft på ytan hos den andra delen av balanseringsarrangemanget och genererar således en reaktionskraft (motkraften) som verkar på det första ändpartiet av manipulatorarmen för att motverka gravitationsmomentet. Alternativt kan den första balanseringsanordningen vara del av balanseringsarrangemanget, i vilket fall den första balanseringsanordningen kan vara anpassad att flytta ytan hos den andra delen av balanseringsarrangemanget i en riktning mot det första ändpartiet av balanseringsanordningen när manipulatorarmen roteras kring den första leden. l denna utföringsform applicerar den första balanseringsanordningen den första balanseringskraften (motkraften) på det andra ändpartiet av manipulatorarmen genom samverkan mellan den andra delen av balanseringsarrangemanget och det första ändpartiet av manipulatorarmen. Liksom ovan kan både manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefatta en balanseringsanordning. Ytan på den andra delen av balanseringarrangemanget är vänd mot det första ändpartiet hos manipulatorarmen. Ytan har fördelaktigt en sådan utsträckning att samverkan mellan det första ändpartiet och ytan upprätthålls åtminstone så länge manipulatorarmen förblir inom en vinkel på 22°, eller fördelaktigt inom en vinkel på 45°, med avseende på en vertikal axel som löper genom den första leden. Ytans yttre omkrets kan vara försedd med en utskjutande kant som förhindrar att det första ändpartiet hos manipulatorarmen förlorar kontakten med balanseringsarrangemanget. Den andra delen av det första balanseringsarrangemanget kan innefatta en flyttbar skiva med en platt yta som är vänd mot det första ändpartiet av manipulatorarmen. Skivan kan vara förbunden med den första balanseringsanordningen när den första balanseringsanordningen är inkorporerad i den andra delen av balanseringsarrangemanget. Den första balanseringsanordningen kan exempelvis vara en pneumatisk eller hydraulisk cylinder, en elektrisk anordning eller en fjäder. Skivan kan exempelvis vara förbunden med en kolv i den pneumatiska eller hydrauliska cylindern. Balanseringsarrangemanget innefattar den första och andra delen. Den första och andra delen kan ha långsträckta former. Den första och andra delen kan vara förbundna medelst mellanliggande delar. Den första och andra delen kan vara fast förbundna med varandra, det vill säga att den första och andra delen bildar ett enda stycke. Den andra delen kan vara flyttbar relativt den första delen i den första delens längdriktning. Den andra delen kan vara ledat förbunden med den första delen. I vissa utföringsformer är den andra delen av balanseringsarrangemanget ledat förbunden med det första ändpartiet av manipulatorarmen medelst en andra led och ledat förbunden med ramverket medelst en tredje led. I en särskilt fördelaktig utföringsform förbinder den tredje leden ramverket och den första delen av balanseringsarrangemanget. Den andra delen av balanseringsarrangemanget kan vara antingen fast förbunden med den första delen av balanseringsarrangemanget eller flyttbar i längdriktningen för den första delen av balanseringsarrangemanget. Det vill säga, både den första och den andra delen av balanseringsarrangemanget är svängbara med avseende på ramverket. Den första balanseringsanordningen kan exempelvis vara belägen mellan den andra och tredje leden eller mellan den första och andra leden. I denna utföringsform har den andra leden åtminstone två rotationsfrihetsgrader i ett andra sfäriskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den andra leden och den tredje leden har åtminstone två rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfäriskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den tredje leden. Det vill säga, den andra leden, som är belägen i ett utrymme mellan den första och tredje leden, är flyttbar i förhållande till den första och tredje leden, så att manipulatorarmen tillåts rotera i vilken riktning som helst kring den första leden. I en särskilt fördelaktig utföringsform är den andra leden flyttbar inom en krökt yta med formen av ett sfäriskt ytsegment med centrum vid den första eller den tredje leden. Detta är exempelvis fallet när endast en av manipulatorarmen och balanseringsarrangemanget innefattar en första balanseringsanordning. Den första och andra ledens positioner är fördelaktigt fixerade relativt varandra. Alternativt kan den första och tredje leden vara tillåtna att förflyttas något i förhållande till varandra. Dessa utföringsformer är fördelaktiga i det att de automatiskt kompenserar för gravitationskraften, innefattar få komponenter och tar upp lite utrymme. Alternativt är den första delen av balanseringsarrangemanget fast förbunden med ramverket och den tredje leden förbinder den första och andra delen hos balanseringsarrangemanget. I denna utföringsform innefattar den första delen av balanseringsarrangemanget den första balanseringsanordningen. Anordnandet av den första balanseringsanordningen mellan den tredje leden och ramverket säkerställer att den tredje leden är flyttbar i längdriktningen för den första delen hos balanseringsarrangemanget. I denna utföringsform ger den andra leden åtminstone två rotationsfrihetsgrader i ett andra sfäriskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den andra leden och den tredje leden ger åtminstone två rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfäriskt koordinatsystem med en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den tredje leden. Den första leden ger manipulatorarmen åtminstone två rotationsfrihetsgrader i det första sfäriska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den första leden. Den första leden kan exempelvis vara en kulled. Den andra leden ger manipulatorarmen och den andra delen av balanseringsarrangemanget åtminstone två rotationsfrihetsgrader i det andra sfäriska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den andra leden. Den andra leden kan exempelvis vara en kulled. Den tredje leden ger åtminstone den andra delen av balanseringsarrangemanget åtminstone två rotationsfrihetsgrader i det tredje sfäriska koordinatsystemet, vilket har en centrumpunkt som sammanfaller med rotationscentrum för den tredje leden. Den tredje leden kan exempelvis vara en kulled. En annan typ av led som ger två rotationsfrihetsgrader beskrivs nedan. Denna led innefattar en yttre ram som är ledat förbunden med ramverket och tillåts rotera kring en första axel som löper genom ledens rotationscentrum. Den första axeln kan ha en utsträckning med en vinkel relativt en vertikal axel som löper genom den första ledens rotationscentrum. Ett långsträckt stycke, exempelvis manipulatorarmen, är förbundet med den yttre ramen, så att det långsträckta stycket roterar med den yttre ramen kring den första axeln. Det långsträckta stycket är ledat förbundet med den yttre ramen, så att stycket tillåts rotera kring en andra axel som löper i en rät vinkel mot den första axeln. Den första och andra axeln skär varandra vid ledens rotationscentrum. Den andra axeln roterar med den första axeln kring ledens rotationscentrum. Det långsträckta stycket kan exempelvis vara roterbart monterat på en tvärgående axel som löper från en sida av den yttre ramen till den andra sidan. Fackmannen förstår att denna design kan modifieras på ett flertal olika sätt. Exempelvis kan det långsträckta elementet vara fast förbundet med den tvärgående axeln, som är roterbart förbunden med den yttre ramen. Denna utföringsform är särskilt lämplig för användning som den första eller tredje leden. Den första balanseringskraften appliceras fördelaktigt i antingen manipulatorarmens eller balanseringsarrangemangets längdriktning. Den första balanseringsanordningen är fördelaktigt anordnad så att den första balanseringskraften appliceras längsmed en vertikal axel som löper genom den första leden när lyftanordningen är monterad och gravitationsmomentet är noll. I en utföringsform innefattande en första, andra och tredje led kan exempelvis detta uppnås genom att säkerställa att den första och tredje leden är belägna på samma vertikala axel (när lyftanordningen används). Ramverket innefattar fördelaktigt en fästdel anpassad att fästas vid en extern konstruktion, exempelvis en horisontell balk, en stång eller ett golv. Ramverket kan vara fast eller löstagbart förbundet med den externa konstruktionen. Fördelaktigt är både lyftanordningen och den externa konstruktionen belägna på avstånd från golvet, så att de inte upptar värdefullt arbetsutrymme. Lyftanordningen innefattar fördelaktigt åtminstone en positionssensor för manipulatorarmen, vilken positionssensor för manipulatorarmen är anpassad 10 att kontinuerligt mäta åtminstone en positionsparameter för manipulatorarmen, vilken positionsparameter för manipulatorarmen är indikativ för manipulatorarmens vinkelläge vid den första leden. Exempel på lämpliga positionsparametrar för manipulatorarmen är manipulatorarmens vinkelläge och vinkelförskjutning vid den första leden. Andra lämpliga positionsparametrar för manipulatorarmen är avståndet mellan den yttersta änden av det första ändpartiet av manipulatorarmen och rotationscentrum för den första leden (när den första balanseringsanordningen är en del av manipulatorarmen) och avståndet mellan den yttersta änden av det första ändpartiet av manipulatorarmen och rotationscentrum för den tredje leden (när den första balanseringsanordningen är en del av balanseringsarrangemanget). Lämpliga positionssensorer för manipulatorarmen är roterande pulsgivare, linjära sensorer, inklinometrar, resistanssensorer och sensorer anpassade att mäta avstånd medelst ljus. En lyftanordning kan exempelvis innefatta två positionssensor för manipulatorarmen anpassade för att mäta kolatitud- och azimuthvinkel för manipulatorarmen i det första sfäriska koordinatsystemet. Dessa positionssensorer för manipulatorn kan vara belägna vid den första leden. |\/lanipulatorarmen kan innefatta ett första element innefattande det första ändpartiet och ett andra element innefattande det andra ändpartiet. Både det första och andra elementet kan ha en långsträckt form. Det andra elementet kan vara förflyttbart relativt det första elementet i manipulatorarmens längdriktning. Detta möjliggör för användaren att flytta verktyget i vilken riktning som helst och att positionera det var som helst inom ett tre- dimensionellt arbetsutrymme. Lyftanordningen kan innefatta åtminstone en positionssensor för det andra elementet, vilken är anpassad att kontinuerligt mäta åtminstone en positionsparameter för det andra elementet, vilken är indikativ för positionen för det andra elementet i relation till det första elementet. Positionssensorn för det andra elementet kan exempelvis vara en roterande pulsgivare, en linjärsensor eller vilken lämplig sensor som helst anpassad att mäta avstånd medelst ljus. En positionssensor för det andra elementet i form av en roterande pulsgivare kan vara anordnad såsom beskrivs nedan. Ett kugghjul är fast anordnat på en axel som är roterbart förbunden med det andra elementet. Kugghjulet sträcker sig genom en skåra i det andra elementet, så att det kan samverka med ett tandat spår på det första elementet. Det tandade spåret löper i det första elementets längdriktning, så att kugghjulet och axeln roteras 11 när det andra elementet förskjuts i förhållande till det första elementet. Axelns vinkelförskjutning mäts medelst nämnda roterande pulsgivare och den av den roterande pulsgivaren insamlade informationen kan användas för att bestämma positionen eller förflyttningen av det andra elementet i förhållande till det första elementet. Den första balanseringsanordningen kan vara anpassad för att justera storleken på den första balanseringskraften i respons på parameterdata erhållna från åtminstone en av positionssensorerna för manipulatorarmen och det andra elementet. Kontinuerlig justering av storleken på den första balanseringskraften i respons på parameterdata erhållna från åtminstone en positionssensor för manipulatorarmen säkerställer att momentbalansen kring den första leden upprätthålls när manipulatorarmen roteras kring den första leden. Kontinuerlig justering av den första balanseringskraften i respons på parameterdata erhållna från åtminstone en positionssensor för det andra elementet säkerställer att momentbalansen kring den första leden upprätthålls när det andra elementet flyttas i manipulatorarmens längdriktning. En andra balanseringsanordning är fördelaktigt förbunden med manipulatorarmens första och andra element. Den andra balanseringsanordningen är anpassad att utöva en andra balanseringskraft på det andra elementet i det första elementets längdriktning. Den andra balanseringskraften balanserar dragningskraften på det andra elementet i manipulatorarmens längdriktning. Den andra balanseringsanordningen kan även den vara anpassad att justera den andra balanseringskraften i beroende av i respons på parameterdata erhållna från åtminstone en positionssensor för manipulatorarmen, då dragningskraften på det andra elementet i det första elementets längdriktning beror på manipulatorarmens vinkelläge vid den första leden. Sådana balanseringsanordningar är välkända inom teknikområdet. Fackmannen förstår att den andra balanseringsanordningen kan utgörs av vilken lämplig typ av balanseringsanordning som helst. Den andra balanseringsanordningen kan exempelvis innefatta en elektrisk anordning, en fjäder eller en enkelverkande pneumatisk eller hydraulisk cylinder. Lyftanordningen kan innefatta ett datalagringsmedel anpassat att lagra parameterdata mottagna från åtminstone en positionssensor för manipulatorarmen och/eller åtminstone en positionssensor för det andra elementet. Informationen lagrad i nämnda datalagringsmedel kan hämtas i ett senare skede, exempelvis för att utvärdera en hopmonteringsprocess. Det kan 12 exempelvis vara av intresse att veta vilket vridmoment som applicerades på en skruv belägen i en viss position. Nämnda datalagringsmedel kan också innefatta information som kan användas för att styra det med manipulatorarmen förbundna verktyget. Sådan information kan relatera till positionerna för ett flertal skruvar och ordningen i vilken de skall fästas. Verktyget kan vara anpassat att förbli inaktivt till dess det förts till den korrekta positionen. Vridmomentet som appliceras på varje skruv kan också bestämmas i förväg. Nämnda datalagringsmedel skulle kunna kommunicera med externa system och verktyg. Lyftanordningen enligt uppfinningen kan innefatta en styrenhet anpassad att styra åtminstone den första balanseringsanordningen. Styrenheten är anpassad att kommunicera med åtminstone en positionssensor för manipulatorarmen och/eller åtminstone en positionssensor för det andra elementet. Styrenheten kan vara anpassad att justera storleken på den första balanseringskraften i respons på parameterdata som kontinuerligt erhålls från åtminstone en av nämnda sensorer. Storleken på balanseringskraften justeras fördelaktigt så snabbt som möjligt efter en ompositionering av verktyget. Styrenheten kan också vara anpassad att styra den andra balanseringsanordningen, eller så kan en separat styrenhet vara anpassad att styra den andra balanseringsanordningen. Alternativt kan den första balanseringsanordningen vara anpassad att applicera en konstant första balanseringskraft på manipulatorarmen. Det vill säga storleken på den första balanseringskraften förblir konstant oberoende av manipulatorarmens vinkelläge. Denna lösning möjliggör en mer kompakt lyftanordning som är enkel att hantera. Tillverkningskostnaderna kan minskas. En konstant första balanseringskraft är ofta tillräcklig för att upprätthålla momentbalansen kring den första leden eftersom friktion mellan komponenter kompenserar för mindre skillnader mellan storleken på gravitationsmomentet och storleken på balanseringsmomentet. Storleken på den konstanta första balanseringskraften bestäms på förhand i beroende av ett antal variabler, såsom manipulatorarmens vikt, verktygets vikt och den första ledens position längsmed manipulatorarmens Iängdaxel. Styrenheten och nämnda datalagringsmedel är fördelaktigt anpassade för att kommunicera med varandra. Datalagringsmedlet kan exempelvis lagra information erhållen från styrenheten. 13 Styrenheten kan innefatta en eller flera underenheter. Åtminstone en av dessa underenheter kan vara anpassad att styra verktyget baserat på information erhållen från nämnda datalagringsmedel. Alternativt kan verktyget styras medelst en extern styrenhet (som skulle kunna kommunicera med nämnda datalagringsmedel). Styrenheten och datalagringsmedlet kan utgöra delar i en enda enhet. Den första balanseringanordningen kan innefatta en cylinderkropp och en kolvstång förskjutbart anordnad i cylinderkroppen, vari den första balanseringsanordningen vidare innefattar åtminstone en första tryckregulator anpassad att styra trycket i en fluid belägen i cylinderkroppen och verkande på kolvstången för att åstadkomma den första balanseringskraften. Den första delen av balanseringsarrangemanget kan innefatta en av eller både cylinderkroppen och kolvstången. Den andra delen av balanseringsarrangemanget kan innefatta en av eller både cylinderkroppen och kolvstången. I en särskilt fördelaktig utföringsform innefattar den första delen en av cylinderkroppen och kolvstången och den andra delen innefattar den andra av cylinderkroppen och kolvstången. Den första tryckregulatorn kan vara anpassad för att upprätthålla ett konstant tryck i cylinderkroppen. Alternativt kan styrenheten vara anpassad för att styra den första tryckregulatorn för att medge justering av trycket i cylinderkroppen och således storleken på den första balanseringskraften. I alternativa utföringsformer kan den första balanseringsanordningen innefatta en fjäder, exempelvis en spiralfjäder eller en konstantkraftfjäder. I andra utföringsformer kan den första balanseringsanordningen vara en elektrisk anordning innefattande exempelvis en elektromagnet, en linjärmotor eller linjärdrift. Ovan nämnda styrenhet kan vara anpassad att använda information mottagen från åtminstone en positionssensor för manipulatorarmen och/eller åtminstone en positionssensor för det andra elementet för att kontinuerligt bestämma ett lämpligt fluidtryck som motsvarar en första balanseringskraft lämplig för att upprätthålla momentbalansen kring den andra leden. Styrenheten säkerställer att den första tryckregulatorn anpassar trycket i cylinderkroppen i enlighet därmed. Lyftanordningen kan innefatta en ompositioneringsanordning för manipulatorarmen anpassad för att flytta manipulatorarmen till en viloposition 14 när en användare släpper taget om verktyget. Vilopositionen är lämpligen vald på så sätt att manipulatorarmen inte stör andra aktiviteter när den intar nämnda viloposition. Ompositioneringsanordningen för manipulatorarmen kan innefatta vilka lämpliga medel som helst som är anpassade för att applicera en ompositioneringskraft på manipulatorarmen, såsom en pneumatisk cylinder, en hydraulisk cylinder eller en fjäder. Ompositioneringskraften appliceras fördelaktigt på det första ändpartiet av manipulatorarmen. Ompositioneringskraften är fördelaktigt tillräcklig för att flytta manipulatorarmen till vilopositionen men inte så stor att den kräver en justering av den första balanseringskaften. Alternativt kan ompositioneringsanordningen för manipulatorarmen vara förbunden med styrenheten, vilken är anpassad att aktivera ompositioneringsanordningen för manipulatorarmen när användaren släpper taget om verktyget. Denna lösning är fördelaktig i det att ompositioneringsanordningen för manipulatorarmen är inaktiv när användaren använder verktyget. Alternativt säkerställer den första balanseringsanordningen att manipulatorarmen förblir i sin nuvarande position när användaren släpper taget om verktyget. Detta säkerställer att verktyget är inom räckhåll för användaren när användaren bestämmer sig för att återuppta arbetet. Denna lösning ger också användaren alternativet att placera verktyget i en position där den inte kommer att störa andra aktiviteter. Lyftanordningen kan innefatta en mekanism anordnad att förhindra att manipulatorarmen roterar kring sin längdaxel. Denna lösning är fördelaktig i det att det gör det lättare att bestämma kolatitud- och azimutvinkel för manipulatorarmen. Denna lösning är också fördelaktig när lyftanordningen är anordnad att absorbera ett vridmoment genererat av verktyget. Datalagringsenheten kan vara anpassad att lagra information mottagen från styrenheten, vilken information relaterar till positionen för olika delar av lyftanordningen och storleken på åtminstone en av den första och andra balanseringskraften. |\/lanipulatorarmen är fördelaktigt långsträckt och har en utsträckning i en längdriktning längsmed en längdaxel. Såväl det första som det andra elementet hos manipulatorarmen är fördelaktigt långsträckta och har en utsträckning i manipulatorarmens 15 längdriktning. Det andra elementet hos manipulatorarmen är fördelaktigt flyttbar relativt det första elementet hos manipulatorarmen i manipulatorarmens längdriktning. Verktyget är fördelaktigt ledat fäst vid manipulatorarmen, för att göra det lättare för användaren att använda det. Det är möjligt att låta lyftanordningen kommunicera med externa enheter och överföra data mottagen från åtminstone en av positionssensorerna för manipulatorarmen och det andra elementet. Verktyget som uppbärs av manipulatorarmen kan användas för att flytta ett objekt från en position till en annan. Verktyget på manipulatorarmen kan exempelvis föras till ingrepp på ett objekt på ett transportband, efter vilket lyftanordningen används för att lyfta av objektet från transportbandet. Objektet flyttas till en andra position och verktyget släpper objektet. Gravitationsmomentet ökar när objektet bärs av lyftanordningen. En lösning på detta problem är att möjliggöra för användaren att manuellt justera den första balanseringskraften och/eller den andra balanseringskraften för att kompensera för objektets vikt. Alternativt kan styrenheten vara anpassad för att automatiskt justera den första balanseringskraften och/eller den andra balanseringskraften för att kompensera för objektets vikt. Den senare lösningen är särskilt fördelaktig när vikten på objektet som skall flyttas är känd i förväg. RITNINGAR Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till de följande ritningarna, på vilka lika särdrag anges med samma hänvisningsbeteckning och på vilka: Figur 1 visar en perspektivvy över en lyftanordning enligt en första utföringsform av uppfinningen; Figur 2 visar en perspektivvy över lyftanordningen i figur 1, vari vissa delar har avlägsnats av tydlighetsskäl; Figur 3 visar en perspektivvy över en lyftanordning enligt en andra utföringsform av uppfinningen, vari vissa delar har avlägsnats av tydlighetsskäl; 16 Figur 4 visar en perspektivvy över en lyftanordning enligt en tredje utföringsform av uppfinningen, vari vissa delar har avlägsnats av tydlighetsskäl; och Figur 5 visar en perspektivvy över en lyftanordning enligt en fjärde utföringsform av uppfinningen. DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN En första utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till figurerna 1 och 2. Lyftanordningen 1 innefattar ett ramverk 2. Ramverket 2 innefattar två långsträckta sidoelement 3a, 3c förbundna medelst ett långsträckt förbindelseelement 3b, så att de bildar en U-formig båge. Ramverket 2 innefattar även en fästdel 4 för att fästa ramverket 2 vid en extern struktur (ej visad) belägen ovanför en manuell arbetsstation (ej visad). Fästdelen 4 är platt och har ett centralt genomgående hål 5 med kvadratisk form. Sidoelementen 3a, 3c är fästa vid fästdelen 4 på motsatta sidor av det centrala genomgående hålet 5, så att de bildar ett utrymme 6 avsett att rymma ett balanseringsarrangemang 7. En manipulatorarm 8 sträcker sig genom det genomgående hålet 5 och in i utrymmet 6. Manipulatorarmen 8 innefattar ett långsträckt första element 8a och ett långsträckt andra element 8b. Det första elementet 8a är ledat förbundet med den U-formiga bågen 3 medelst en första led 9. Det andra elementet 8b är förskjutbart mottaget i ett bottenhål 18 i det första elementet 8a, vilket bottenhål 18 har en utsträckning i manipulatorarmens 8 längdriktning. Det andra elementet 8b är således flyttbart i det första elementets 8a längdriktning. Längsgående förflyttning av det andra elementet 8b kan styras medelst en andra balanseringsanordning (se figur 3). Ett verktyg 20 (schematiskt visat) som är lämpligt för användning vid den manuella arbetsstationen är fäst vid det andra elementet 8b vid ett andra ändparti 13 av manipulatorarmen 8. Balanseringsarrangemanget 7 innefattar en första balanseringsanordning 11 i form av en pneumatisk cylinder. En första del 7a av balanseringsarrangemanget innefattar en cylinderkropp 11a och en andra del 7b av balanseringsarrangemanget innefattar en kolvstång 11b. Kolvstången 11b är förskjutbart mottagen i cylinderkroppen 11a, så att den andra delen 7b är förflyttningsbar relativt den första delen 7a. Kolvstången 11b är ledat 17 förbunden med ett första ändparti 19 av manipulatorarmen 8 medelst en andra led 10. Cylinderkroppen 11a är ledat förbunden med förbindelseelementet 3b medelst en tredje led 12. Både den andra och den tredje leden 10, 12 är kulleder. Rotationscentra för den första leden 9 och den tredje leden 12 är belägna på en vertikal axel z och är fixerade iförhållande till varandra. Den första leden 9 innefattar en kvadratisk yttre ram 14. Den yttre ramen 14 är ledat monterad på ett par tappar 15 belägna vid motsatta sidor av den yttre ramen 14. Varje tapp 15 förbinder en sida av den yttre ramen 14 med ett av ramverkets 2 sidoelement 3a, 3c. Tapparna 15 möjliggör för det kvadratiska ramelementet 14 att rotera kring en första axel x som löper vinkelrät mot den vertikala axeln z. En andra axel y löper Iängsmed en tvärgående axel 16 i en riktning vinkelrät mot den första axeln x. Den tvärgående axeln 16 förbinder två varandra motstående sidor av den yttre ramen 14 och är roterbar kring den första axeln x. l\/lanipulatorarmen 8 är roterbart monterad på den tvärgående axeln 16. l\/lanipulatorarmen 8 kan således roteras i vilken riktning som helst kring den första ledens 9 rotationscentrum. Annorlunda uttryckt har manipulatorarmen 8 två rotationsfrihetsgrader i ett första sfäriskt koordinatsystem 17 med en centrumpunkt som sammanfaller med den första ledens 9 rotationscentrum. Observera att den andra leden 10 har två rotationsfrihetsgrader i ett andra sfäriskt koordinatsystem 23 och att den tredje leden 12 har två rotationsfrihetsgrader i ett tredje sfäriskt koordinatsystem 24. Det ovan beskrivna arrangemanget tillåter en användare av lyftanordningen 1 att rotera verktyget 20 kring den första leden 9 såväl som att förflytta verktyget 20 i manipulatorarmens 8 längdriktning. Det vill säga verktyget 20 kan positioneras var som helst inom ett lämpligt arbetsområde. Den första balanseringsanordningens 11 cylinderkropp 11a är ledat förbunden med förbindelseelementet 3b medelst den tredje leden 12. Kolvstången 11b är vid en ände ledat förbunden med manipulatorarmen 8 medelst den andra leden 10 och vid en motsatt ände förskjutbart monterad i en kammare 22 i cylinderkroppen 11a. Den flyttbara kolvstången 11b tillsluter en inre del 22a av kammaren 22, så att gas som transporteras från en gasförsörjningskälla 25 (schematiskt visad) in i den inre delen 22a av kammaren 22 utövar ett tryck på kolvstången 11a. Detta tryck konverteras till en första balanskraft som verkar 18 på manipulatorarmens 8 första element 8a via kolvstången llb och den andra leden 10. En första tryckregulator 28 (schematiskt visad) är anordnad att reglera gastrycket i den inre delen 22a av kammaren 22. I denna utföringsform är den första tryckregulatorn 28 anpassad att upprätthålla ett konstant gastryck i den inre delen 22a av kammaren 22 oavsett kolvstångens llb position. Sådana tryckregulatorer är välkända för fackmannen och kommer inte att beskrivas vidare i denna beskrivning. Det konstanta gastrycket resulterar i en konstant första balanseringskraft som appliceras på manipulatorarmen 8. Gastrycket väljs så att balanseringsmomentet (se nedan) balanserar gravitationsmomentet som genereras av gravitationskraften som verkar på manipulatorarmen 8. Storleken på gravitationsmomentet som verkar för att rotera manipulatorarmen 8 kring den forsta leden 9 beror på manipulatorarmens 8 vinkelläge. På grund av det faktum att den första leden 9 och den andra leden 12 är belägna på samma vertikala axel z kan manipulatorarmen 8 inta en vertikal position. Gravitationsmomentet är noll när manipulatorarmen 8 intar denna vertikala position eftersom hävarmen för den gravitationskraft som verkar på manipulatorarmen 8 är noll. Gravitationsmomentet balanseras medelst ett balanseringsmoment som verkar för att rotera manipulatorarmen 8 i den motsatta riktningen. Balanseringsmomentet åstadkommes medelst en motkraft som verkar på det första ändpartiet 19 av manipulatorarmen 8. I denna utföringsform utgörs motkraften av balanseringskraften. Anordnandet av den första leden 9 och den andra leden 12 på samma vertikala axel z säkerställer att den första balanseringskraften appliceras i en vertikal riktning när manipulatorarmen intar en vertikal position. Således är motkraftens hävarm noll när manipulatorarmen 8 intar en vertikal position och således är balanseringsmomentet noll när manipulatorarmen 8 intar en vertikal position. Rotation av manipulatorarmen 8 kring den första leden 9 i en riktning bort från den vertikala positionen förlänger både hävarmen för gravitationskraften och hävarmen för motkraften, så att balanseringsmomentet och gravitationsmomentet ökar med ungefär samma storlek. Således bibehålles en momentbalans med avseende på gravitationsmomentet kring den första leden 9. 19 Observera att balanseringsmomentet inte förhindrar rotation av manipulatorarmen 8. Balanseringsmomentet motverkar endast gravitationsmomentet och minskar således ansträngningen som krävs av användaren för att rotera manipulatorarmen 8 kring den första leden 9. Balanseringsmomentet säkerställer också att manipulatorarmen 8 förblir i sin nuvarande position när användaren inte längre försöker rotera den. Observera att motkraften kan appliceras med en vinkel i förhållande till den vertikala axeln z när manipulatorarmen 8 roteras kring den första leden 9. Detta innebär att balanseringmomentet kanske inte ökar med exakt samma storlek som momentet som genereras av gravitationskraften. Friktion mellan olika delar av lyftanordningen 1 säkerställer emellertid att skillnaden inte påverkar momentbalansen kring den första leden, åtminstone så länge manipulatorarmen förblir inom en vinkel på 22°, eller fördelaktigt inom en vinkel på 45°, med avseende på den vertikala axeln z. Observera att storleken på gravitationsmomentet också beror på manipulatorarmens 8 utsträckning och därför kan det i vissa utföringsformer vara fördelaktigt att kontinuerligtjustera storleken på balanseringskraften. Lyftanordningen 1 innefattar också ett datalagringsmedel 26 (schematiskt visat) och första, andra och tredje sensorer 31, 32, 33 anpassade att kontinuerligt registrera en eller flera parametrar som är indikativa för manipulatorarmens 8 vinkelläge och positionen för det andra elementet 8b med avseende på det första elementet 8a. Dessa parametervärden lagras i nämnda datalagringsmedel 26, så att de kan tas fram under en efterföljande utvärderingsprocess. Denna information kan exempelvis användas för att återskapa och evaluera monteringsprocessen. Den första sensorn 31, i denna utföringsform en vinkellägessensor, är belägen vid den tvärgående axeln 16 på vilken manipulatorarmen 8 är roterbart monterad. Den andra sensorn 32, i denna utföringsform en vinkellägessensor, är belägen vid en av tapparna 15 på vilken den yttre ramen 14 är roterbart monterad. Information erhällen från den första och andra sensorn 31, 32 kan användas för att bestämma vinkelläget för manipulatorarmen 8. Manipulatorarmen 8 innefattar en sensorenhet 27 anpassad att registrera längsgående förflyttning av det andra elementet 8b med avseende på det första elementet 8a. Sensorenheten 27 innefattar ett kugghjul 35 fast förbundet med en axel 36. Kugghjulet 35 sträcker sig genom en skåra i det 20 första elementet 8a, så att kugghjulet 35 kan interagera med ett tandat spår 37 som löper längsmed det andra elementet 8b. En roterande pulsgivare 33 mäter vinkelförskjutningen för axeln 36 och denna information i kombination med den kända diametern för kugghjulet 35 används för att bestämma positionen för det andra elementet 8b med avseende på det första elementet 8a. Figur 3 visar en andra utföringsform av uppfinningen. Den andra utföringsformen liknar den första utföringsformen. I den första utföringsformen är den första leden 9 emellertid en kulled. Två vinkellägessensorer (ej visade) är anordnade vid den första kulleden 9 för att bestämma kolatitud- och azimutvinkel för manipulatorarmen 8 i det första sfäriska koordinatsystemet 17. I alternativa utföringsformer kan sensorerna vara annorstädes belägna på manipulatorarmen 8. En positioneringsanordning 40 (schematisk visad) för manipulatorarmen är anordnad att verka på den andra leden 10. Positioneringsanordningen 40 för manipulatorarmen kan innefatta en pneumatisk cylinder anpassad att applicera en kraft på den andra leden 10 i syfte att flytta manipulatorarmen 8 till en förbestämd viloposition. Kraften som appliceras av positioneringsanordningen 40 för manipulatorarmen är fördelaktigt tillräcklig för att flytta manipulatorarmen 8 till vilopositionen men inte så stor att det krävs en justering av balanseringskraften. I en alternativ utföringsform kan positioneringsanordningen 40 för manipulatorarmen vara förbunden med styrenheten 38 (se nedan), i vilket fall styrenheten 38 kan vara anpassad att aktivera positioneringsanordningen 40 för manipulatorarmen när användaren släpper verktyget 20. Den första tryckregulatorn 28 är ansluten till en styrenhet 38 (schematiskt visad), som i sin tur är ansluten till den första, andra och tredje sensorn (ej visade i figur 3). Information som relaterar till vinkelläget för manipulatorarmen 8 och förlängningen av manipulatorarmen 8 sänds till styrenheten 38 och styrenheten 38 använder denna information för att bestämma ett lämpligt fluidtryck för den första balanseringsanordningen 11. Denna information sänds till den första tryckregulatorn 28, som justerar fluidtrycket i cylinderkroppen 11 i enlighet därmed. Således säkerställs att den första balanseringkraften är optimerad för att upprätthålla en momentbalans kring den första leden 9. En andra balanseringsanordning 21 (schematisk visad) är belägen i det första elementet 8a. I denna utföringsform är den andra balanseringsanordningen 21 21 en enkelverkande cylinder anordnad att utöva en andra balanseringskraft på det andra elementet 8b i det första elementets längdriktning i riktning mot den första leden 9. Fluidtrycket i den enkelverkande cylindern styrs medelst en andra tryckregulator 29 (schematisk visad), som i sin tur är ansluten till styrenheten 38. Styrenheten 38 är anpassad att styra den andra tryckregulatorn 29 för att säkerställa att balanseringskraften som appliceras på det andra elementet 8b balanserar gravitationskraften, oavsett vinkelläget för manipulatorarmen 8. Figur 4 visar en tredje utföringsform av lyftanordningen 1. I\/Ianipulatorarmen 8 liknar manipulatorarmen ifigurerna 1 och 2 medan balanseringsarrangemanget 30 har en annan utformning. I denna utföringsform innefattar balanseringsarrangemanget 30 en första balanseringsanordning 31 i form av en pneumatisk cylinder. Balanseringsarrangemanget 30 innefattar en första del 30a innefattande en cylinderkropp 31a och en andra del 30b innefattande en kolvstång 31b förskjutbart monterad i nämnda cylinderkropp 31a. Cylinderkroppen 31a är fast förbunden med ramverket 2 och sträcker sig i en vertikal riktning. Kolvstången 31b har ett första ändsegment beläget inom cylinderkroppen 31 och ett motsatt beläget andra ändsegment beläget utanför cylinderkroppen 31a. Det andra ändsegmentet har formen av en skiva 32 och skivan 32 har en yta 33 som är vänd mot det första ändpartiet 19 av manipulatorarmen 8. Ytan 33 samverkar med de första ändpartiet 19, så att den första balanseringskraften (i denna utföringsform motkraften) som genereras av den första balanseringsanordningen 31 appliceras på manipulatorarmens 8 första ändparti 19. Det första ändpartiet 19 och ytan 33 samverkar via en andra led 10 som är flyttbar över ytan 33. Den första balanseringskraften genereras medelst en första tryckregulator 28 som säkerställer att fluidtrycket i cylinderkroppen 31a, vilket fluidtryck verkar på kolvstången 31b, förblir konstant under användning av lyftanordningen 1. Skivan 32 har en utsträckning i ett horisontalplan när lyftanordningen 1 används, så att det första ändpartiet 19 av manipulatorarmen 8 upprätthåller samverkan med skivans 32 yta 33 också när manipulatorarmen 8 roteras kring den första leden 9, eller åtminstone så länge manipulatorarmen 8 förblir inom en vinkel på 22°, eller fördelaktigt inom en vinkel på 45°, med avseende på en vertikal axel som löper genom den första leden. I denna utföringsform appliceras den första balanseringskraften alltid i en vertikal riktning. I en alternativ utföringsform kan den första balanseringsanordningen 31 vara en del av manipulatorarmen, så att den första balanseringskraften appliceras 22 medelst det första ändpartiet 19 av manipulatorarmen 8 på skivans 32 yta 33. Detta ger en höjning av reaktionskraften som verkar på det andra ändpartiet 19 av manipulatorarmen 8 och denna reaktionskraft balanserar gravitationskraften. I denna utföringsform utgör reaktionskraften motkraften. Den första balanseringsanordningen 31 kan styras på samma sätt som beskrivs med hänvisning till vilken som av figurerna 1-3. Figur 5 visar en fjärde utföringsform av uppfinningen. Den fjärde utföringsformen liknar den första och andra utföringsformen i det att den innefattar en första, en andra och en tredje led 9, 10, 12. I denna utföringsform är emellertid den tredje leden 12 flyttbar i förhållande till ramverket 2 längsmed den vertikala axeln z, vilken vertikal axel z löper genom den första ledens 9 rotationscentrum. Detta uppnås genom att den första balanseringsanordningen 34 i form av en pneumatisk cylinder är arrangerad mellan den tredje leden 12 och ramverket 2. I denna utföringsform innefattar den första delen 39a av balanseringsarrangemanget 39 den första balanseringsanordningen 34 medan den andra delen 39b av balanseringsarrangemanget 39, vilken andra del 39b har en konstant längd, har en utsträckning mellan den andra leden 10 och den tredje leden 12. Den tredje leden 12 har också två rotationsfrihetsgrader i det tredje sfäriska koordinatsystemet 24. Den första balanseringsanordningen 34 kan styras på samma sätt som beskrivits med hänvisning till någon av figurerna 1-3. Skyddsomfånget som ges av de följande kraven är inte begränsat till de ovan beskrivna utföringsformerna och fackmannen förstår att dessa utföringsformer kan kombineras och ändras på många olika sätt. Exempelvis kan den första leden vara vilken typ av lämplig led som helst, manipulatorarmen kan innefatta mellanliggande element belägna mellan det första och andra elementet och lyftanordningen i figur 1 kan vara försedd med en positioneringsanordning för manipulatorarmen som den visad i figur 3. Lyftanordningen i figur 1 kan även innefatta en styrenhet såsom den visad i figur 3, vilken styrenhet är anpassad att kommunicera med den första, andra och tredje sensorn och kontinuerligt justera trycket i den pneumatiska cylindern i respons på data som kontinuerligt mottas från den första, andra och tredje sensorn.