CN109841441A - 便携式操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式操作装置，解决在一边持续按压启动开关的状态一边进行示教操作时，操作人员手和臂部发生疲劳的情况。在装置主体(10)基端(10a)侧的背面，形成有容纳操作人员手指的容纳凹部(14)。在容纳凹部(14)形成有底部(15)和从底部(15)立起且相对设置的一对侧壁部(16A)、(16B)。一对侧壁部(16A)、(16B)彼此以随着从装置主体(10)的前端(10b)侧向基端(10a)侧靠近而接近的方式倾斜。在一个侧壁部(16A)，长尺状的启动开关(17)以从一个侧壁部(16A)突出的方式而设置、且沿从前端(10b)侧向基端(10a)侧的一个侧壁部(16A)延伸。

Description

便携式操作装置

技术领域

本发明涉及一种操作机器人的便携式操作装置。

背景技术

例如在示教再现方式的工业用机器人之中，主要使用便携式操作装置(示教器)来进行示教作业。更具体来说，操作人员一边直接看着安装在工业用机器人手腕部的焊炬和手等工具的控制点，一边通过便携式操作装置的键盘操作而操纵机器人主体来示教移动目标位置等。

大多数的便携式操作装置具备用单手或双手把持的把持部，操作人员用自己的手把持便携式操作装置，并根据情况靠近机器人主体而进行示教作业。另外，在便携式操作装置的把持部设有用于确保操作人员安全的启动开关(例如，参照专利文献1)。

该启动开关是一种进行机器人的启动控制和停止控制的、被称为失能开关(deadman switch)的装置(例如，参照专利文献2)。具体来说，启动开关与紧急停止电路电连接，该紧急停止电路是用于将作为机器人主体的驱动电源的伺服电源进行接通或断开的电路，该启动开关构成为：握住启动开关则伺服电源接通、松开则伺服电源断开的方式。而且，该启动开关构成为：若从握住启动开关的状态更进一步地握紧，则伺服电源断开的方式。

通过设置这样的启动开关，把持便携式操作装置的通常操作时则启动、松开手的非操作时则停止，再加上，在感到危险握紧操作时也停止，以此能够更进一步地提高操作人员的安全性。

专利文献1：日本特开2003-272478号公报

专利文献2：日本特开2008-158928号公报

发明内容

可是，专利文献1所示的启动开关，虽然安装在便携式操作装置的背面，但在启动机器人时，在用操作人员的手掌握住便携式操作装置的把持部的状态下，更进一步地用操作人员的手指握紧启动开关而将启动开关按压。以此能够启动机器人。但是，若一边持续按压启动开关的状态一边进行便携式操作装置的示教操作等，则有操作人员手和臂部发生疲劳的情况。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使在操作人员的手指持续按压启动开关状态的情况下，也能够减轻操作人员手和臂部疲劳的便携式操作装置。

鉴于上述课题，本发明所涉及的便携式操作装置，是操作机器人的便携式操作装置，其特征在于，具备：操作所述机器人的操作面板；显示所述机器人状态的显示面板；以及保持所述操作面板和所述显示面板的装置主体，在所述装置主体的设置有所述操作面板的基端侧的侧部，形成有操作人员把持所述装置主体的把持部，在所述装置主体的基端侧的背面，形成有容纳凹部，该容纳凹部容纳把持所述把持部的操作人员的手指，在所述容纳凹部至少形成有：底部和从所述底部立起且相对设置的一对侧壁部，所述一对侧壁部彼此以随着从所述装置主体的前端侧向基端侧靠近而互相接近的方式倾斜，在所述一对侧壁部之中的至少一个侧壁部，长尺状的启动开关以从所述一个侧壁部突出的方式而设置、且沿着从所述装置主体的前端侧朝向基端侧的所述一个侧壁部延伸，该启动开关是通过向所述一个侧壁部侧按压而将所述机器人启动的。

根据本发明，在启动机器人时，在操作人员的手掌握住把持部的状态下，通过操作人员的手指握紧启动开关而按压启动开关。该启动开关以一对侧壁部彼此以随着从装置主体的前端侧向基端侧靠近而接近的方式而设置在倾斜的侧壁部，所以，操作人员的手指能够容易地握紧启动开关。其结果，即使在持续按压启动开关状态的情况下，也能够减轻操作人员手和臂部的疲劳。

此处，虽然启动开关也可以与形成容纳凹部前端侧的前端壁面相抵接，但作为更优选的实施方式，在所述启动开关和形成所述容纳凹部前端侧的前端壁面之间，形成有操作人员手指钩挂用的间隙。以此，在操作人员的手指握紧启动开关时，使操作人员的手指伸入到手指钩挂用的间隙之中，并用伸入的手指和除了大拇指之外的其他手指能够稳定地握紧启动开关。

此处，虽然启动开关也可以相对于容纳凹部的开口边缘而大致平行地延伸，但作为更优选的实施方式，所述启动开关相对于所述容纳凹部的开口边缘，以接近所述基端侧的方式而相对于所述开口边缘倾斜。根据该实施方式，相对于启动开关，能够提高操作人员小拇指的按压力，所以能够更稳定地按压启动开关。

此处，虽然启动开关也可以和容纳凹部的底部相接触，但作为更优选的实施方式，在所述启动开关和所述底部之间，形成有容纳操作人员手指尖的空间。根据该实施方式，以操作人员的手指尖伸入到该空间的方式，能够使操作人员的手指卷入启动开关。以此，能够更自然稳定地握紧启动开关。

另外，虽然形成容纳凹部的一对侧壁部彼此也可以相对于底部垂直立起，但作为更优选的实施方式，所述一对侧壁部彼此以随着从所述容纳凹部的所述底部向所述容纳凹部的开口边缘靠近而扩展的方式倾斜。

根据该实施方式，配合把持部的操作人员的手掌关节位置的张开程度，操作人员的手指能够容易地握紧启动开关。以此，通过操作人员较轻的握紧力，就能够持续地进行按压启动开关的状态，所以能够减轻操作人员手和臂部的疲劳。

根据本发明所涉及的便携式操作装置，即使在操作人员的手指持续按压启动开关状态的情况下，也能够减轻操作人员手和臂部的疲劳。

附图说明

图1是从正面侧看本发明所涉及的便携式操作装置时的立体图。

图2是从正面侧看图1所示便携式操作装置时的平面图。

图3是从背面侧看本发明所涉及的便携式操作装置时的立体图。

图4是从背面侧看图1所示便携式操作装置时的平面图。

图5是沿图2中A-A线的剖面图。

图6是沿图4中B-B线的剖面图。

图7是用于说明图1所示便携式操作装置使用状态的立体图。

图8是图4所示便携式操作装置变形例的平面图。

图9是图4所示便携式操作装置其他变形例的平面图。

符号说明

1：便携式操作装置；2：操作面板；3：显示面板；10：装置主体；10a：基端；10b：前端；14：容纳凹部；14a：开口边缘；15：底部；18：前端壁面；S1：间隙；S2：空间。

具体实施方式

以下，参照图1至图9对本发明具体实施方式所涉及的便携式操作装置进行说明。

如图1所示，本实施方式所涉及的便携式操作装置1(以下简称为操作装置1)是操作机器人(未图示)的操作装置，具体来说是用于进行示教作业的示教器，该示教作业为示教机器人(工业用机器人)进行各种动作。

操作装置1具备：操作机器人的操作面板2；显示机器人状态的显示面板3；以及保持操作面板2和显示面板3的装置主体10。如图1和图2所示，操作面板2设置有多个用于使机器人动作的操作按钮。显示面板3是液晶面板，根据通过电路基板7输入的操作面板2的信号而显示机器人的状态。

装置主体10在表面侧是保持上述操作面板2和显示面板3的树脂成型品。在装置主体10的内部设置有电路基板7。具体来说，操作面板2和显示面板3以操作面板2的操作面2a和显示面板3的显示画面3a成为平行面的方式而保持在装置主体10。

从操作面板2输入的控制信号，通过设在装置主体10的基端10a侧的连接器6输出，并通过与连接器6电连接的线缆(未图示)而输入到机器人。另外，在本实施方式之中，操作装置1是以装置主体10的基端10a位于操作人员侧、前端10b位于机器人侧的状态，而被操作人员把持。

另外，在装置主体10的表面侧安装有紧急停止用开关31和操作用开关32，在装置主体10的侧面侧安装有调整用辊33，在装置主体10的背面侧安装有后述的启动开关17等，它们都与电路基板7电连接。

在装置主体10的设置有操作面板2的基端侧的侧部10c，形成有操作人员把持装置主体10的一对把持部12、12，在其一侧(图1所示操作面板2的左侧)安装有保持用带5。把持部12从装置主体10开始变细而成为弯曲的表面，成为操作人员容易把持把持部12的形状。

在使用操作装置1时，操作人员将大拇指之外手指以及手背的一部分，从操作面板2侧穿过保持用带5和装置主体10之间，用手掌把持把持部12，以此能够稳定地保持操作装置1。

如图3、图4和图7所示，在操作装置1基端10a侧的背面，形成有容纳凹部14，该容纳凹部14容纳把持把持部12的操作人员的手指。具体来说，容纳凹部14形成在操作面板2的相反侧，在容纳凹部14的两侧形成有一对圆柱状的支持突起19a、19a。而且，在位于显示面板3相反侧的操作装置1前端10b侧的背面，形成有一对支持肋19b、19b。

在将操作装置1设置在水平面时，一对支持突起19a、19a的前端和一对支持肋19b、19b的前端与水平面相接触，朝向上方的操作面板2的操作面2a和显示面板3的显示画面3a成为与水平面平行的面。

如图3至图5所示，在容纳凹部14形成有底部15和从底部15立起且相对设置的一对侧壁部16A、16B。在本实施方式之中，如图4所示，相对设置的一对侧壁部16A、16B彼此以随着从装置主体10前端10b侧向基端10a侧靠近而互相接近的方式倾斜。于是，在本实施方式之中，一对侧壁部16A、16B如图4的平面图所示形成为倒八字的形状，随着从装置主体10前端10b侧向基端10a侧靠近，一对侧壁部16A、16B所立起的底部15的宽度变窄。

另外，在一对侧壁部16A、16B之中的一个侧壁部16A，如图4的平面图所示，长尺状的启动开关17以沿着从装置主体10的前端10b侧朝向基端10a侧的侧壁部16A延伸的方式而设置，该启动开关17是通过按压而将机器人启动的。另外，启动开关17以从侧壁部16A突出的方式而设置，通过将启动开关17向侧壁部16A侧按压，能够启动控制机器人。启动开关17是称为失能开关的装置。另外，在另一个侧壁部16B安装有盖板20。

在图5中示意地图示启动开关17的一个例子。启动开关17向容纳凹部14露出，其具有带阶梯的开关盖17a，该开关盖17a安装在倾斜的侧壁部16A。相当于启动开关17的开关主体的第一开关部17b、第二开关部17d、第三开关部17f通过弹簧等的弹性部件17c、17e而连接。

第一开关部17b、第二开关部17d和第三开关部17f从开关盖17a侧依序设置，在将启动开关17向侧壁部16A侧按压之前，第一开关部17b和第二开关部17d被弹性部件17c互相隔开，第二开关部17d和第三开关部17f被弹性部件17e互相隔开，弹性部件17e的弹性系数比弹性部件17c的弹性系数大。在此状态下，作为机器人驱动电源的伺服电源(未图示)是断开状态，机器人处于停止状态。

在想驱动机器人的时候，将启动开关17向侧壁部16A侧按压。此时，第一开关部17b和第二开关部17d相接触。以此，机器人的伺服电源成为接通状态，机器人能够启动。另外，在该状态下，第二开关部17d和第三开关部17f被弹性部件17e互相隔开。

若更进一步地将启动开关17向侧壁部16A侧按压，则第二开关部17d和第三开关部17f相接触。在该接触下，与紧急停止电路电连接，则机器人的伺服电源成为断开状态。

像这样，在本实施方式之中，启动开关17能够位于以下三种状态：在按压启动开关17的状态下启动机器人，在停止按压启动开关17的状态或者更进一步地按压启动开关17的状态下机器人停止。若是成为该状态的情况下，启动开关17例如也可以为专利文献2所示的开关构造。另外，启动开关17也可以构成为能够位于以下两种状态：在将其按压状态下机器人启动，在停止按压启动开关17的状态下机器人停止。

本实施方式之中，在启动机器人时，在操作人员的手掌握住把持部12的状态下，操作人员的手指(例如中指F2、无名指F3和小拇指F4)握紧启动开关17，以此将启动开关17向侧壁部16A侧按压。

长尺状的启动开关17，由于侧壁部16A、16B彼此以随着从装置主体10前端10b侧向基端10a侧靠近而接近的方式而设置在倾斜的侧壁部16A，所以，操作人员的手指能够容易地握紧启动开关17。其结果，即使在持续按压启动开关17状态的情况下，也能够减轻操作人员手和臂部的疲劳。另外，另一个侧壁部16B也如上述那样地倾斜，所以在不操作操作面板2时，用操作操作面板2的手持续地把持把持部12，能够将手指容易地搁置在侧壁部16B。

此处，如图4的平面图所示，在启动开关17，沿从装置主体10前端10b侧向基端10a侧的直线CL(更具体来说，与装置主体10侧部10c(把持部12)的轮廓线平行的线)和沿长尺状的启动开关17延伸方向的假想线L所形成的角度θ1，优选位于2度至8度的范围内，在本实施方式之中，角度θ1为5度。以成为该角度θ1的方式，通过设置启动开关17，操作人员的手指能够容易地握紧启动开关17。

另外，在本实施方式之中，如图3和图4所示，在启动开关17和形成容纳凹部14前端侧的前端壁面18之间，形成有操作人员手指钩挂用的间隙S1。以此，如图7所示，在操作人员的手指握紧启动开关17时，使操作人员的食指F1伸入到手指钩挂用的间隙S1之中，并用剩余的三个手指(中指F2、无名指F3和小拇指F4)能够稳定地握紧启动开关17。

而且，在本实施方式之中，在启动开关17和底部15之间，形成有容纳操作人员手指尖的空间S2。通过设置该空间S2，以操作人员的中指F2、无名指F3和小拇指F4的手指尖伸入到该空间S2的方式，能够使操作人员的这些手指卷入启动开关17。以此，能够更自然稳定地握紧启动开关17。

而且，在本实施方式之中，相对设置的一对侧壁部16A、16B，以随着从容纳凹部14的底部15向容纳凹部14的开口边缘14a靠近而扩展的方式倾斜。通过如此形成侧壁部16A、16B，配合把持部12的操作人员的手掌关节位置的张开程度，操作人员手指能够容易地握紧启动开关17。以此，通过操作人员较轻的握紧力，就能够持续地进行按压启动开关17的状态，能够减轻操作人员手和臂部的疲劳。

更具体来说，如图5所示，在本实施方式之中，沿启动开关17按压方向的假想线F，相对于沿操作装置1厚度方向的假想线C(图5中，操作装置1的中心线)而倾斜，假想线F和假想线C所形成的角度θ2，优选位于30度至50度的范围内，在本实施方式之中，角度θ2为45度。以此，操作人员的手指能够更容易地握紧启动开关17。

另外，在本实施方式之中，如图4和图7所示，启动开关17相对于容纳凹部14的开口边缘14a，以接近基端10a侧的方式而相对于开口边缘14a倾斜。以此，相对于启动开关17，能够提高操作人员小拇指F4的按压力，所以能够更稳定地按压启动开关17。

更具体来说，如图6所示，在侧视操作装置1时，沿长尺状的启动开关17延伸方向的假想线L，相对于假想线P而倾斜。该假想线P位于与形成容纳凹部14开口边缘14a的平面相平行的平面上(具体来说，位于操作装置1的背面上)、且沿从装置主体10前端10b侧朝向基端10a侧。假想线P和假想线L所形成的角度θ3，优选位于1.5度至3.5度的范围内，在本实施方式之中，角度θ3为2.5度。

通过满足如此角度θ3的范围，相对于启动开关17，能够容易地提高操作人员小拇指F4的按压力，所以能够更稳定地按压启动开关17。另外，如本实施方式所述，启动开关17也可以以启动开关17基端侧的端部从容纳凹部14开口边缘14a露出(突出)的方式而设置。以此，相对于启动开关17，能够更进一步地提高操作人员小拇指F4的按压力。

另外，在本实施方式之中，虽然在一个侧壁部16A设置有启动开关17，但例如如图8所示，也可以将启动开关17安装在一对侧壁部16A、16B的双方。在这种情况下，将图4所示另一个侧壁部16B的盖板20拆卸下来，在该部分重新安装启动开关17即可。另外，如图9所示，也可以在一个侧壁部16A设置盖板20，而在另一个侧壁部16B设置启动开关17。在这种情况下，如图9所示，优选在设置启动开关17侧设置保持用带5。

以上对本发明的一个实施方式进行了详细说明，但是，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离权利要求所记载的本发明宗旨的范围之内，可以进行各种各样的设计变更。

Claims (5)

1.一种便携式操作装置，是操作机器人的便携式操作装置，其特征在于，具备：

操作所述机器人的操作面板；

显示所述机器人状态的显示面板；以及

保持所述操作面板和所述显示面板的装置主体，

在所述装置主体的设置有所述操作面板的基端侧的侧部，形成有操作人员把持所述装置主体的把持部，

在所述装置主体的基端侧的背面，形成有容纳凹部，该容纳凹部容纳把持所述把持部的操作人员的手指，

在所述容纳凹部至少形成有：底部和从所述底部立起且相对设置的一对侧壁部，

所述一对侧壁部彼此以随着从所述装置主体的前端侧向基端侧靠近而互相接近的方式倾斜，

在所述一对侧壁部之中的至少一个侧壁部，长尺状的启动开关以从所述一个侧壁部突出的方式而设置、且沿着从所述装置主体的前端侧朝向基端侧的所述一个侧壁部延伸，该启动开关是通过向所述一个侧壁部侧按压而将所述机器人启动的。

2.根据权利要求1所述的便携式操作装置，其特征在于，在所述启动开关和形成所述容纳凹部前端侧的前端壁面之间，形成有操作人员手指钩挂用的间隙。

3.根据权利要求1或2所述的便携式操作装置，其特征在于，相对于所述容纳凹部的开口边缘，所述启动开关以接近所述基端侧的方式而相对于所述开口边缘倾斜。

4.根据权利要求1所述的便携式操作装置，其特征在于，在所述启动开关和所述底部之间，形成有容纳操作人员手指尖的空间。

5.根据权利要求1所述的便携式操作装置，其特征在于，所述一对侧壁部彼此以随着从所述容纳凹部的所述底部向所述容纳凹部的开口边缘靠近而扩展的方式倾斜。