DE3637100A1 - Handbediengeraet fuer eine elektronische steuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Tastenfeld ver­ sehenes Handbediengerät für eine elektronische Steuerung, ins­ besondere für eine Robotersteuerung, wobei auf einen Beschrif­ tungsfeld vorzusehende Symbole für die Tastenbedeutung jeweils neben den Tasten angeordnet sind.

Derartige durch ihre Kompaktheit bedienerfreundliche Handbe­ diengeräte sind beispielsweise aus der Siemens-Druckschrift "3803R Data Acquisition Terminal", Bestellnr. E-36/6320-101 be­ kannt. Wenn anders als bei diesem Handbediengerät jedoch eine sehr große Anzahl von Funktionstasten vorzusehen ist, wie dies beispielsweise bei Handbediengeräten für Robotersteuerungen er­ forderlich sein kann, führt dies zu sehr großen und damit un­ handlichen Tastenfeldern, sofern nicht auf eine Menü- oder Soft­ key-Technik übergegangen wird. Diese Techniken weisen zwar den Vorteil auf, daß sie einem ungeübten Bediener die aktuellen Be­ dienmöglichkeiten in einem Dialogverkehr anzeigen, jedoch ist dies mit dem Nachteil verbunden, daß auch ein geübter Bediener für eine jeweils vorzunehmende Bedienhandlung stets mehrere Tasten betätigen muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Handbediengerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß den einzelnen Tasten unter­ schiedliche Bedeutungsinhalte zugeordnet werden können, ohne daß dazu eine Mehrtastenbedienung erforderlich ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Beschriftungsfeld als eine die Tasten aussparende, auswechsel­ bare Tafel ausgebildet ist, daß jeder Tafel für jede mögliche Symbolzusammenstellung für das Tastenfeld eine spezifische Ken­ nung eingeprägt ist, daß diese Kennung von einem Decodierer im Handgerät bei ordnungsgemäß angebrachter Tafel detektierbar ist und daß bei einer Tastenbetätigung der Steuerung zum einen ein tastenspezifisches Signal zuführbar ist und zum anderen ein kennungsspezifisches Signal zuleitbar ist, so daß in der Steue­ rung eine Zuordnung der Tastenbetätigung zu einer durch das relevante Symbol jeweils gegebenen Funktion vornehmbar ist.

Bei der Erfindung ist erkannt worden, daß jeweils für bestimm­ te Betriebszustände immer nur eine beschränkte Anzahl von Ta­ sten benötigt wird. Solche Betriebszustände können sein: Programmieren, Maschinenbedienung, Daten-Eingabe, One-Line- Diagnose, One-Line-Parameterkorrektur, Test, Status-Anzeigen usw.

Eine erste vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse des Handbediengerätes ein Fach zur Aufnahme aller jeweils nicht im Einsatz befindlichen Ta­ feln vorgesehen ist. Diese Tafeln können dann zur Gerätbestük­ kung leicht und jederzeit verfügbar dem Fach entnommen werden.

Dadurch, daß die Tafeln als flexible Tastaturfolien ausgebil­ det sind, ist der Platzbedarf für die Tafeln minimiert. Fer­ ner lassen sich derartige Tastaturfolien besonders leicht über die vorhandene Tastatur stülpen.

Dadurch, daß die Kennung in Form einer optischen Binärcodie­ rung auf einem dafür vorgesehenen Feld der Tafel erfolgt und daß dieses Feld durch optische Sensoren im Handbediengerät abtastbar ist, ist eine äußerst einfache und zuverlässige Form der Kennungsübermittlung gewährleistet.

Wenn das Handbediengerät ein Anzeigefeld aufweist, kann die­ ses sowohl zur Kontrolle von eingegebenen Daten als auch zur Anzeige von durch die Steuerung erzeugten Daten verwendet wer­ den.

Dem Handbediengerät können außer den bislang erwähnten Tasten zusätzliche Eingabegeräte zugeordnet sein. Diese Eingabegeräte können dabei auch steckbar mit dem Handbediengerät verbunden sein. Als zusätzliche Eingabegeräte können Zustimmungstaster, Steuerknüppel, Not-Aus-Taster und ähnliches vorgesehen sein.

Wenn das Handbediengerät mit einem Not-Aus-Taster mit fail­ safe-Verhalten versehen ist, das durch eine Ruhestromüberwa­ chung realisiert ist, und wenn eine Trennung des Handbedienge­ rätes von der Steuerung möglich ist, die insbesondere im An­ schluß an das Programmieren einer Robotersteuerung vorgenommen werden kann, erweist es sich gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung als besonders vorteilhaft, daß an der Steuerung eine Hilfstaste zum Simulieren der Not-Aus-Funktion der Not- Aus-Taste vorgesehen ist. Wenn nämlich beispielsweise für Ser­ viceaufgaben während der Produktionsphase nochmals das Handbe­ diengerät zugesteckt werden soll, wird dann nicht mehr zwangs­ weise der Not-Aus-Kreis unterbrochen, was zu einem zwangswei­ sen Stillstand führen würde.

Bei einem Handbediengerät, das über ein Kabel mit der Steue­ rung verbunden ist, erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß das Kabel bei Handhabung des Handbediengerätes drehmoment­ arm in Richtung der Schwerkraft aus dem Handbediengerät heraus­ geführt ist. Dadurch ist ein ermüdungsfreies Arbeiten mit dem Handbediengerät auch während eines längeren Zeitraums möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei zei­ gen:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung des Handbediengerätes und Fig. 2 ein Blockschaltbild.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein Handbediengerät H für eine Robotersteuerung gezeigt, das auf seiner Gehäuseoberseite eine Vielzahl von Tasten aufweist, von denen in der Darstellung nur eine mit dem Symbol T bezeichnet ist. Die Tasten T sind in zwei Tastaturblöcken angeordnet, die jeweils fünf Zeilen mit jeweils drei Spalten aufweisen. Je nach Betriebszustand kann den Tasten eine unterschiedliche Bedeutung zugeordnet werden, die jeweils durch unterschiedliche Symbole angezeigt wird. Da­ zu dient jeweils ein Beschriftungsfeld auf einer Tafel, im Aus­ führungsbeispiel einer Tastaturfolie TF, die mit ihren Ausspa­ rungen über die Tasten T gestülpt wird, dann mit einem Knebel KN mit dem Handbediengerät H verriegelt wird und dabei mit einem Kodierfeld KF in eine Aufnahmevorrichtung des Handbediengerätes H eingesteckt ist.

Die Tastaturfolie TF zeigt mit einer Beschriftung dem Bediener des Handbediengerätes H jeweils durch aufgedruckte Symbole die für diesen Betriebszustand geltende Funktion jeder der Tasten T. Beispielsweise sind bei den gewählten Tastenfolie TF den Tasten der obersten Zeile des linken Blockes der Tastatur die Funktionen PTP, LIN, ZRK zugeordnet. Damit im Handbediengerät H bzw. in der diesem nachgeschalteten Steuerung erkannt werden kann, welche Tastaturfolie TF auf das Handbediengerät H aufge­ legt worden ist, ist auf dem Kodierfeld KF eine optische Binär­ kodierung vorgesehen, die in der Darstellung durch offene und ausgefüllte Kreise angedeutet ist. Einem offenen Kreis mag da­ bei die Binärinformation logisch "0" und einem ausgefüllten Kreis die Binärinformation logisch "1" zugeordnet sein. Die Symbole offener bzw. ausgefüllter Kreis können dabei beispiels­ weise durch eine Lochkodierung nach Art einer Lochkarte oder durch eine Reflexionskodierung nach Art einer Strichkodierung ausgeführt sein. Neben optischen Informationsübertragungssystem waren auch andere Kennungsübertragungen, z.B. eine magnetische Kennungsübertragung, denkbar.

Die jeweils nicht im Einsatz befindlichen Tastaturfolien kön­ nen in einem Fach F im Gehäuse des Handbediengerätes H unterge­ bracht sein, das einen Riegel RI aufweist, der ein unbeabsich­ tigtes Herausfallen der im Fach F abgelegten Tastaturfolien verhindern.

Am Handbediengerät H ist ferner ein Anzeigefeld A vorgesehen, das dazu dient, von der Steuerung kommende Daten anzuzeigen, das aber auch dazu dienen kann, die mit Hilfe der Tasten T ein­ gegebenen Daten anzuzeigen. Auch die über das Kodierfeld KF dem Handbediengerät H übermittelte Kennung der jeweiligen Tastatur­ folie kann ggf. über das Anzeigefeld A dem Bediener mitgeteilt werden. Seitlich am Handbediengerät H ist ein Not-Aus-Taster N vorgesehen, der beispielsweise an das Handbediengerät H ange­ steckt worden ist. Ebenso ist es auch denkbar, daß an das Hand­ bediengerät H weitere Bedienungselemente, z.B. Zustimmungstaster oder Steuerknüppel, fest oder lösbar angebracht werden. Diese Elemente sind jedoch in der Darstellung der Übersichtlichkeit halber nicht näher gezeigt.

Das Handbediengerät ist mit einem Kabel K zum Anschluß an die Steuerung ausgerüstet, das drehmomentarm bei Bedienposition des Handbediengerätes aus dem Handbediengerät H herausgeführt ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist ein Blockschaltbild ge­ zeigt, bei dem das Handbediengerät H gestrichelt angedeutet ist, das über Leitungen, d.h. das Kabel K, mit der Steuerung ST (ebenfalls gestrichelt angedeutet) verbunden ist, die dann auf den Roboter R hin einwirkt.

Den Tastenbetätigungen entsprechende Signale gelangen vom Tastenfeld TF des Handbediengerätes H an eine Schaltstufe SCH der Steuerung ST, der ferner über einen Decodierer D die je­ weilige Kennung der Tastaturfolie TF des Handbediengerätes H zugeleitet wird. Wenn angenommen wird, daß 30 Tasten T vorhan­ den sind und daß drei mögliche Kennungen vorhanden sind, führt dies dazu, daß bei Vorliegen der ersten Kennung den 30 Tasten 30 erste Bedeutungen zuzuordnen sind, daß bei Vorliegen der zweiten Kennung den 30 Tasten 30 zweite Bedeutungen zuzuordnen sind und daß bei Vorliegen des dritten Kennsignals den 30 Tasten 30 dritte Bedeutungen zuzuordnen sind. Demzufolge führt jede Tastenbetätigung des Tastenfeldes TF zu einer Adressierung eines Speichers SP, der der Schaltstufe SCH nachgeschaltet ist, in einem Adreßraum von 3 mal 30 Adressen. Jeder der Adressen ist somit jeweils ein für das Zusammenwirken von Tastenbetätigung und Betriebszustand spezifisches Datum zugeordnet, das einem Bussystem B übermittelt wird, das sowohl mit einem zentralen Steuerwerk SW der Steuerung ST als auch mit einem Speicher S für das Betriebssystem der Steuerung ST verbunden ist.

Außer dem Tastenfeld TF können weitere Eingabegeräte EG, z.B. Zustimmungstaster oder Steuerknüppel, vorgesehen sein, die über einen Umsetzer U 2 an das Bussystem B geschaltet sind. Fer­ ner ist dem Handbediengerät H ein Not-Aus-Taster N zugeordnet, der fail-safe-Verhalten aufweist und über einen Umsetzer U 1 an das Bussystem B der Steuerung ST geschaltet ist. Das fail­ safe-Verhalten bedeutet, daß eine Unterbrechung einer ruhestrom­ führenden Zweidrahtleitung, die vom Not-Aus-Taster N bei Nicht­ betätigung dieses Tasters N ständig überbrückt ist, im Umsetzer U 1 detektiert wird und eine Not-Aus-Funktion der Steuerung ST auslöst.

Robotersteuerungen werden jedoch meist nach ihrer Programmie­ rung vom Handbediengerät H getrennt und der Anschluß an den Not-Aus-Taster N des Handbediengerätes H wird dann mit einem Blindstecker BS überbrückt. Der Zustand, daß das Handbedienge­ rät H von der Steuerung ST getrennt ist und der Blindstecker BS noch nicht angebracht ist, wie ein solcher Zustand nicht nur beim Trennen der Verbindung Handbediengerät H Steuerung ST vor­ liegt, sondern auch dann, wenn beispielsweise für Servicezwecke während des Betriebs der Steuerung ST nochmals das Handbedien­ gerät H zugesteckt werden soll, führt jedoch stets dazu, daß kurzfristig eine Unterbrechung der Zweidrahtleitung erfolgt, was stets zu einem Not-Aus führt. Um eine derartige störende Unterbrechung zu vermeiden, wird es mit Hilfe einer Hilfstaste HT, die als Schließer ausgebildet ist, ermöglicht, während des Steckens oder Abziehens des Handbediengerätes H die Zweidraht­ leitung zum Umsetzer U 1 kurzfristig zu überbrücken.

Die Verbindung des Anzeigefeldes A mit der Steuerung ST er­ folgt über einen Umsetzer U 3. Der bidirektionale Datenaus­ tausch zwischen der Steuerung ST und dem Roboter R erfolgt über einen Umsetzer U 4, der ebenfalls mit dem Bussystem ver­ bunden ist.

Claims (9)

1. Mit einem Tastenfeld versehenes Handbediengerät für eine elektronische Steuerung, insbesondere für eine Robotersteue­ rung, wobei auf einem Beschriftungsfeld vorzusehende Symbole für die Tastenbedeutung jeweils neben den Tasten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschriftungsfeld als eine die Tasten (T) aussparen­ de auswechselbare Tafel (TA) ausgebildet ist, daß jeder Tafel (TA) für jede mögliche Symbolzusammenstellung für das Tasten­ feld (TF) eine spezifische Kennung eingeprägt ist, daß diese Kennung von einem Decodierer (D) im Handgerät (H) bei ordnungs­ gemäß angebrachter Tafel (TA) detektierbar ist und daß bei ei­ ner Tastenbetätigung der Steuerung (ST) zum einen ein tasten­ spezifisches Signal zuführbar ist und zum anderen ein kennungs­ spezifisches Signal zuleitbar ist, so daß in der Steuerung (ST) eine Zuordnung der Tastenbetätigung zu einer durch das relevan­ te Symbol jeweils gegebenen Funktion vornehmbar ist.

2. Handbediengerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Gehäuse des Handbediengerä­ tes (H) ein Fach (F) zur Aufnahme aller jeweils nicht im Einsatz befindlichen Tafeln (TA) vorgesehen ist.

3. Handbediengerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafeln als flexible Tastaturfolien (TA) ausgebildet sind.

4. Handbediengerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ken­ nung in Form einer optischen Binärcodierung auf einem dafür vor­ gesehenen Feld (KF) der Tafel (TA) erfolgt und daß dieses Feld (KF) durch optische Sensoren im Handbediengerät (H) abtastbar ist.

5. Handbediengerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hand­ bediengerät (H) ein Anzeigefeld (A) aufweist.

6. Handbediengerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hand­ gerät (H) außer den Tasten (T) zusätzliche Eingabegeräte (EG, N) zugeordnet sind.

7. Handbediengerät nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zusätzlichen Eingabege­ räte (EG, N) steckbar mit dem Handbediengerät (H) verbindbar sind.

8. Handbediengerät nach Anspruch 6 oder 7, wobei ein Not-Aus- Taster mit fail-safe-Funktion vorgesehen ist und wobei eine Trennung des Handbediengerätes von der Steuerung möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerung (ST) eine Hilfstaste (HT) zum Simulieren der Not- Aus-Funktion der Not-Aus-Taste (N) vorgesehen ist.

9. Handbediengerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wo­ bei das Handbediengerät über ein Kabel mit der Steuerung ver­ bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (K) bei Handhabung des Handbediengerätes (H) drehmomentarm in Richtung der Schwerkraft aus dem Handbedien­ gerät (H) herausgeführt ist.