ES2327326T3 - Terminal portatil para controlar, programar y/o enseñar robots o aparatos automaticos similares. - Google Patents
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Abstract
Terminal de indicación y/o de programa, de control portátil previsto para su conexión a una unidad de control (5) de movimientos según los ejes múltiples de un aparato automático (1) que soporta una herramienta (4), tal como un robot o similar, presentando el terminal (6) un cuerpo que se extiende longitudinalmente que define una primera parte (10) y comprendiendo una segunda parte (11) un área de unión con la primera parte (10), en el que en correspondencia con un lado frontal de la primera parte (10) está previsto un dispositivo de presentación visual (D) y en correspondencia con un lado frontal de la segunda parte (11) está prevista una multiplicidad de teclas, comprendiendo dicha multiplicidad: - una pluralidad de teclas de movimiento (14) que pueden ser accionadas manualmente para proporcionar a la unidad de control (5) una respectiva señal de control para el aparato (1), siendo operativa dicha señal de control para hacer que la herramienta (4) ejecute un movimiento de rotación o traslación alrededor o a lo largo del eje correspondiente a la tecla de movimiento pulsada (14), - una pluralidad de teclas de indicación (15-24, 26), capaces de ser accionadas manualmente para programar la unidad de control (5) y/o controlar el aparato (1) y/o almacenar una posición alcanzada por un punto predefinido (TCP) de la herramienta (4) como resultado de un movimiento del aparato (1), caracterizado porque - la segunda parte (11) del cuerpo del terminal (6) presenta dos lados longitudinales oblicuos que convergen hacia dicha área de unión, en la cual está definida la zona más restringida del cuerpo del terminal, presentando por lo tanto la segunda parte (11) una anchura que se reduce progresivamente hasta alcanzar dicha área de unión, - dicha pluralidad de teclas de movimiento (14) comprende una primera y una segunda serie de teclas (14), estando dispuesta cada una de ellas a lo largo de un respectivo lado longitudinal oblicuo de la segunda parte (11), preferentemente en una forma sustancialmente simétrica entre sí, incluyendo cada serie una pluralidad de teclas (14) para controlar los movimientos según los respectivos ejes del aparato automático (1), y - dicha pluralidad de teclas de indicación (15-24, 26) comprende un grupo de teclas (15-22, 26) que están dispuestas en el interior de dicha área de unión o en la proximidad de la misma, que incluye - unos medios de selección (18), para seleccionar un sistema de coordinación deseado entre una pluralidad de sistemas coordinados ("Base", "Herramienta", "Juntas"), dependiendo el funcionamiento de las teclas de movimiento (14) de una selección realizada a través de los medios de selección (18); y - una o más teclas seleccionadas de entre el grupo constituido por: - una tecla (15) para variar la velocidad de traslación del aparato automático (1); - una tecla (16) para iniciar una secuencia de movimientos del aparato automático (1); - una tecla (17) para detener un movimiento del aparato automático (1); - una tecla (19), que, cuando se pulsa, hace que el aparato automático (1) localice uno o más movimientos ejecutados anteriormente; - una tecla (26) para ordenar la ejecución de las etapas individuales de una secuencia de movimientos del aparato automático (1) establecida anteriormente, - una pluralidad de teclas de programación (20-22) que comprende por lo menos múltiples teclas de cursor (20), una tecla de grabación de datos (21), una tecla de modificación de datos (22).
Description
Terminal portátil para controlar, programar y/o
enseñar robots o aparatos automáticos similares.
La presente invención se refiere a un terminal
de indicación y/o de programa, de control portátil previsto para la
conexión con una unidad de control de movimientos según los
múltiples ejes de un aparato automático que contiene una
herramienta, tal como un robot o similar, presentando el terminal un
cuerpo que se extiende longitudinalmente que define una primera
parte y una segunda parte que comprende un área de unión con la
primera parte, estando previsto en correspondencia con un lado
frontal de la primera parte un dispositivo de presentación visual y
en correspondencia con un lado frontal de la segunda parte una
multiplicidad de teclas, comprendiendo dicha multiplicidad:
- -
- una pluralidad de teclas de movimiento que pueden ser accionadas manualmente para proporcionar a la unidad de control una respectiva señal de control para el aparato, siendo operativa dicha señal de control para hacer que la herramienta realice un movimiento de rotación o traslación alrededor o a lo largo del eje correspondiente al pulsador de movimiento accionado;
- -
- una pluralidad de teclas de indicación, que se pueden accionar manualmente para programar la unidad de control y/o controlar el aparato y/o almacenar una posición alcanzada por un punto predefinido de la herramienta como consecuencia del movimiento del robot.
Esencialmente, la actividad de programación de
un robot consiste en indicar manualmente, al robot, la trayectoria
que uno de sus puntos deberá repetir automáticamente para ejecutar
una determinada aplicación. Este punto está constituido por el
denominado "punto central de la herramienta" (TCP), que indica
la posición de la parte activa de la herramienta montada en la
muñeca del robot, es decir, la parte de la herramienta que realiza
la operación, y que es definida adecuadamente por el operador de
conformidad con la aplicación. En vista de lo anterior, por
ejemplo, en el caso de una operación de soldadura por arco, el TCP
estará situado en la punta del soplete de soldar colocado en el
extremo del hilo de soldadura, en cambio, en las aplicaciones de
sellado, el TCP se corresponderá con la boquilla de salida del
sellador, mientras que, en las aplicaciones que requieren una
pistola de soldadura por puntos eléctricos, el TCP se corresponderá
con uno de los dos electrodos o con un punto intermedio situado
entre ambos.
La mayor parte del tiempo de programación se
destina al control manual del robot, la determinación de los puntos
óptimos de la trayectoria que deberá seguir el TCP y el
almacenamiento de las coordenadas de éstos. Con esta finalidad, se
proporciona un terminal de programación, denominado "consola de
guiado", que está conectado a la unidad de control del robot y
que habitualmente comprende una pantalla y una serie de pulsadores
utilizados para programar y controlar manualmente el movimiento del
robot; El terminal de programación habitualmente se conecta a la
unidad de control por medio de un cable largo, que permite al
operador moverse cerca del área de trabajo del robot y verificar
con precisión los puntos y las trayectorias del TCP.
Para controlar manualmente las variaciones de la
postura del robot, el operador utiliza unos pulsadores particulares
del terminal de programación, denominados "pulsadores o teclas de
desplazamiento", que controlan el accionamiento de uno o más ejes
del robot.
Mediante los pulsadores de desplazamiento del
terminal portátil, es posible accionar el TCP en una dirección
positiva o negativa particular dentro de un sistema de referencia
seleccionado por el operador entre una pluralidad de sistemas de
referencia posibles. Por ejemplo, habitualmente se proporciona un
sistema de referencia de las articulaciones del robot, denominado
"Articulaciones" en el que un vector de dicho sistema
representa la posición angular de cada una de las articulaciones.
Asimismo, se proporcionan sistemas de referencia cartesianos, tales
como los que se suelen conocer como "Base" y "Herramienta"
que se refieren, respectivamente, a la base del robot y a la
herramienta situada en el extremo del robot.
Para seguir de cerca el TCP y verificar
visualmente su posición, el operador se mueve constantemente
alrededor del robot y, de ese modo, también se mueve en relación
con los orígenes de los sistemas de referencia mencionados. La
actividad de programación se complica en cierta medida debido a lo
anterior y, asimismo, debido al hecho de que el operador debe
seleccionar el sistema o los sistemas de referencia que desea
utilizar cada vez. Debe observarse que, para alcanzar los puntos de
funcionamiento individuales de la herramienta de la aplicación y
almacenarlos correctamente, a veces es necesario mover varios ejes
del robot.
Además, la utilización de los terminales de
programación de técnica anterior en general resulta poco práctica
para el operador, debido a las dificultades que encuentra éste para
alcanzar con el dedo algunos de los pulsadores, a menos que cambie
continuamente la posición de las manos. En ciertos casos, la
utilización de los terminales de programación de técnica anterior
resulta molesta incluso, debido a la presencia de un pulsador de
seguridad (denominado "dispositivo de hombre muerto") que debe
mantenerse pulsado mientras se acciona el robot por medio de los
pulsadores de desplazamiento.
El documento EP0310958, en el que se basa el
preámbulo de la reivindicación 1, da a conocer un aparato de
indicación portátil que comprende unos conmutadores de cancelación
por enclavamiento y por lo menos un conmutador de funcionamiento
para producir una señal que sigue siendo eficaz únicamente cuando se
pulsa el conmutador de cancelación por enclavamiento. Un cuerpo de
tipo caja con el conmutador en funcionamiento dispuesto en su
superficie frontal incluye dos tiras paralelas de vértices en su
lado posterior. Las pendientes que se aproximan al lado frontal de
manera constante y continúan desde los vértices están formadas entre
dos tiras de vértices. Los botones de funcionamiento de los
conmutadores de cancelación por enclavamiento están montados en las
pendientes.
El documento DE19951233 da a conocer una unidad
de control remoto por radio portátil con un transmisor y un
receptor para una máquina CNC. La unidad de control remoto presenta
un cuerpo con unos lados longitudinales curvados.
El RESUMEN DE PATENTES DE JAPÓN vol. 2000, nº
01, 31 de enero de 2000 (2000-01-31)
- JP 11 291186 da a conocer una unidad de funcionamiento portátil
que permite que un operador realice muchas operaciones sólo con sus
pulgares al tiempo que la agarra con las manos. Esta unidad de
funcionamiento portátil está provista de unos medios de
introducción de funcionamiento bajo una pantalla de presentación,
una parte de sujeción en las partes laterales derecha e izquierda
de los medios de introducción de funcionamiento, una tecla de cursor
transversal y una tecla de selección dentro del intervalo de
alcance de los pulgares derecho e izquierdo de un operador, cuando
el operador sujeta las partes de sujeción derecha e izquierda con
las manos derecha e izquierda, respectivamente.
El objetivo de la presente invención es obtener
un terminal de programación portátil para un robot, o aparato
automático similar, que presenta una estructura particularmente
ventajosa desde el punto de vista ergonómico, para facilitar y
hacer menos difícil la actividad de programación.
Otro objetivo de la presente invención es
obtener un terminal que haga que la actividad de programación de un
robot, o de un aparato automático similar, llevada a cabo por un
operador sea más sencilla y más inmediata que en los sistemas de la
técnica anterior.
Éste y otros objetivos, que se pondrán
claramente de manifiesto a través de la descripción siguiente, se
alcanzan, según la presente invención, por medio de un terminal
portátil que presenta las características de la reivindicación
1.
Debido a las características reivindicadas, el
operador puede soportar el terminal con ambas manos, en
correspondencia con los dos lados longitudinales de la segunda
parte, al tiempo que le permite utilizar los pulgares para pulsar
las teclas de control, movimiento y almacenamiento más comúnmente
utilizadas, que están dispuestas de manera correspondiente a lo
largo de los lados oblicuos de la segunda parte y/o en la proximidad
de la zona más restringida del cuerpo del terminal, puenteando la
primera y segunda parte.
En una forma de realización de la invención, el
terminal proporciona un dispositivo de seguridad de tipo "hombre
muerto" y el cuerpo del terminal comprende un parte posterior en
la que está definido un rebaje que se extiende longitudinalmente,
sobresaliendo desde cada uno de los dos lados longitudinales
opuestos del rebaje hacia el interior del rebaje un botón alargado,
formando parte cada botón alargado del dispositivo de seguridad. El
rebaje y los botones alargados sirven, por lo tanto, a modo de área
de agarre para los extremos de los dedos del operador, cuando
él/ella soporta el terminal a lo largo de una o ambas superficies
laterales de la segunda parte; de este modo, por lo menos uno de
los dos botones alargados se debe presionar necesariamente, para
permitir la utilización de las teclas de movimiento del robot, con
la posibilidad de alternar las manos en el funcionamiento del
dispositivo de seguridad y en cualquier caso para hacer funcionar
dicho dispositivo con una postura natural de las manos.
Los objetivos, las características y las
ventajas adicionales de la presente invención se pondrán claramente
de manifiesto a partir de la descripción siguiente y los dibujos
adjuntos, proporcionados meramente como un ejemplo ilustrativo y no
restrictivo y en los que:
- la Figura 1 es una representación esquemática
de un sistema de programación de robots según la presente
invención;
- la Figura 2 es una vista de la parte frontal
de un terminal de programación portátil comprendido en el sistema
según la presente invención;
- la Figura 3 es una vista de la parte posterior
del terminal de la Figura 2;
- la Figura 4 es un ejemplo de una pantalla de
presentación que puede ser utilizada para introducir los parámetros
operativos del terminal de la Figura 2.
En la Figura 1, el número de referencia 1
designa un robot industrial de un tipo sustancialmente conocido,
que presenta una pluralidad de articulaciones 2 y una muñeca
terminal 3 que lleva una herramienta 4, que se supone, en este
caso, que la herramienta es un soplete para soldar; como se ha
indicado en la parte introductoria de la presente descripción, el
extremo de la herramienta 4 adopta como forma de realización el
denominado "punto central de la herramienta" o TCP. El robot 1
está conectado, por ejemplo, a través de un cable eléctrico a una
respectiva unidad de control 5. La unidad 5 está conectada,
asimismo, a un terminal portátil 6 que es utilizado por el operador
7 para programar el robot 1.
\newpage
Las formas prácticas de construir el hardware
relativo a la unidad 5 y al terminal 6, provistos preferentemente
de un respectivo sistema de control del microprocesador, no están
dentro del alcance de la presente descripción.
Como se ha descrito anteriormente, por motivos
de programación, el operador 7 "simula" una etapa de
funcionamiento, la ejecución automática de la cual será solicitada
al robot 1 más adelante, cambiando la posición del robot por medio
de los pulsadores de desplazamiento adecuados presentes en el
terminal 6. El operador 7 almacena, a través de otros pulsadores
del terminal 6, las coordenadas de la trayectoria óptima determinada
para el TCP.
La lógica de control del sistema permite que los
pulsadores de desplazamiento controlen, en cada ocasión, la función
de traslación y la función de rotación de los ejes del robot 1 con
referencia a los diversos sistemas de referencia posibles
("Articulaciones", "Base", "Herramienta", etcétera)
que el operador 7 debe seleccionar y seleccionar de forma preventiva
en cada ocasión. Tal como se ha indicado anteriormente, estas
circunstancias, así como el hecho de que el operador 7 cambie
continuamente su posición de trabajo en relación con los orígenes
de los diversos sistemas de referencia que pueden seleccionarse,
determinan que la actividad de programación con el terminal 6
apenas sea intuitiva.
Por esta razón, según un aspecto importante de
la presente invención, el terminal 6 dispone, además de los
pulsadores de desplazamiento habituales, de unos medios adicionales
para controlar el movimiento del robot 1 que son compatibles con un
respectivo programa de aplicación que reside en la unidad de control
5. Dichos medios adicionales que adoptan, por ejemplo, la forma de
unos pulsadores de desplazamiento o una palanca de mando, se
proporcionan para controlar el desplazamiento del TCP de forma
rápida y directa, en relación con un punto de referencia que puede
corresponderse ventajosamente con la posición del operador 7,
comunicada en cada ocasión a la unidad de control 5.
Las Figuras 2 y 3 representan un terminal de
programación 6 que comprende los medios de control de movimiento
adicionales y que presenta una estructura constructiva que es
particularmente ventajosa desde el punto de vista ergonómico.
A partir de dichas figuras, es posible observar,
antes de nada, que el cuerpo del terminal 6 comprende una parte
superior 10, dentro de la cual se sitúa un dispositivo de
presentación visual D, y una parte inferior 11, dentro de la cual
se sitúan los pulsadores que se utilizan con más frecuencia para
mover y programar el robot 1.
A partir de dichas figuras, también se pone
claramente de manifiesto que la anchura de la parte inferior 11 va
reduciéndose progresivamente en dirección al área de unión con la
parte superior 10. Dicha configuración del cuerpo del terminal 6 es
sumamente ventajosa desde el punto de vista ergonómico, ya que
permite al operador 7 sostener el terminal con ambas manos, por los
dos lados longitudinales de la parte 11, y al mismo tiempo le
permite utilizar los pulgares para accionar los pulsadores de
movimiento y almacenamiento que se utilizan con más frecuencia, tal
como se pone claramente de manifiesto en la descripción
siguiente.
Como en la técnica anterior, el terminal 6 está
provisto de un dispositivo de seguridad, denominado habitualmente
"dispositivo de hombre muerto", que el operador 7 debe mantener
activo para permitir el funcionamiento de los pulsadores de
movimiento del robot.
En una forma de realización preferida de la
presente invención, la parte posterior del cuerpo del terminal 6
presenta un rebaje en sentido longitudinal, denotado por el número
de referencia 12 en la Figura 3. Desde cada superficie longitudinal
del rebaje 12, sobresale hacia el interior del propio rebaje, el
botón 13 de un respectivo pulsador que forma parte del dispositivo
de hombre muerto. Como puede observarse fácilmente, los dos botones
13 adoptan sustancialmente la forma de una barra alargada.
Cuando el operador sostiene el terminal 6 a lo
largo de una o ambas de las superficies laterales inclinadas de la
parte 11, el rebaje 12 y los botones 13 sirven a modo de área de
agarre para los extremos de los dedos del operador 7, pero no los
pulgares. De esta forma, será necesario pulsar por lo menos uno de
los dos botones 13 para habilitar la utilización de los pulsadores
de desplazamiento del robot. Por el contrario, si no se pulsa
ninguno de los dos botones 13, el terminal 6 no permite controlar el
accionamiento del robot 1.
Esta disposición es particularmente adecuada
para el operador, puesto que le permite alternar las manos cuando
utiliza el dispositivo de hombre muerto y, en cualquier caso,
utilizar dicho dispositivo manteniendo las manos en una posición
natural. Por el contrario, los terminales de técnica anterior
generalmente implican que el operador deba mantener las manos en
una postura estática, hecho que le produce cansancio y que le lleva
a tratar de cambiar su punto de agarre con el terminal sin lograr
encontrar uno que le resulte cómodo, debido a la necesidad de
mantener pulsado el dispositivo de hombre muerto.
Gracias a que las barras 13 son relativamente
largas y sustancialmente paralelas a las dos superficies laterales
de la parte 11, el operador puede desplazar también el punto de
agarre a lo largo de la parte 11 del cuerpo del terminal 6, con lo
cual la utilización del dispositivo de hombre muerto siempre
resultará cómoda.
Volviendo a la Figura 2, el terminal 6 comprende
los pulsadores de desplazamiento habituales para proporcionar las
coordenadas de accionamiento del robot en la dirección positiva o
negativa del sistema de referencia que el operador ha seleccionado
entre los proporcionados ("Articulaciones", "Base",
"Herramienta", etcétera), como se ha indicado anteriormente.
Por este motivo, los pulsadores de desplazamiento son dobles y, por
lo tanto, cada uno comprende un pulsador 14 que debe ser pulsado por
uno u otro de sus extremos longitudinales para obtener,
respectivamente, un movimiento en la dirección positiva o un
movimiento en la dirección negativa.
En la forma de realización preferida de la
presente invención, los pulsadores de desplazamiento 14 están
dispuestos simétricamente en la superficie frontal del terminal 6
(cuatro en un lado y cuatro en el otro). Esta disposición también
se selecciona por cuestiones de ergonomía, debido a que favorece el
cambio de postura de la mano izquierda y de la mano derecha del
operador 7, que pulsa alternativamente los botones 13 del
dispositivo de hombre muerto presentes en el lado izquierdo y el
lado derecho de la parte posterior del terminal (véase la Figura
3).
Además, preferentemente, los pulsadores 14 que
controlan las funciones de traslación se sitúan en un mismo lado
(en el caso específico de la Figura 2, el lado izquierdo) y los
pulsadores 14 que controlan las funciones de rotación se sitúan en
el lado opuesto, siendo la finalidad de esta disposición simplificar
la búsqueda de las funciones.
En el caso del ejemplo, el pulsador de
desplazamiento comprende en particular dos series simétricas de
cuatro pulsadores, cada una de las cuales comprende tres pulsadores
superiores 14, sustancialmente paralelos entre sí, que controlan
respectivamente los ejes 1-3 y 4-6
del robot, y un pulsador inferior 14, sustancialmente perpendicular
a los anteriores, que controla respectivamente los ejes 7 y 8 del
robot. A los pulsadores de desplazamiento inferiores 14 también se
les puede atribuir, como segunda función, el control sobre los ejes
9 y 10 del robot (si los hubiera).
El número de referencia 15 designa las teclas de
dos pulsadores denominados "Control manual", utilizados para
incrementar y reducir, respectivamente, la velocidad de traslación
del robot. Los dos botones 15 están situados preferentemente en la
zona central derecha de la parte 11, cerca de los controles
denominados "Inicio", "Parada" y "Coordenadas"
descritos a continuación.
El número de referencia 16 designa la tecla de
un pulsador denominado "Inicio", que está situado en el lado
derecho del terminal y en la zona superior de la parte 11 para poder
ser accionado cómodamente con el pulgar de la mano derecha. El
pulsador 16 se proporciona para iniciar el movimiento del robot 1 y
permitir que éste realice una secuencia de movimientos, establecida
previamente por medio de los pulsadores de desplazamiento 14.
El número de referencia 17 designa la tecla de
un pulsador denominado "Parada", que permite detener el
movimiento del robot 1. Dicho pulsador 17 está situado justo debajo
del pulsador "Inicio" 16, en el lado derecho del terminal
6.
El número de referencia 18 designa la tecla de
un pulsador denominado "Coordenadas", utilizado para
seleccionar el procedimiento de accionamiento del robot, es decir,
el sistema de coordenadas de referencia ("Base",
"Herramienta", "Articulaciones", etcétera) para los
pulsadores de desplazamiento. Dicho pulsador 18 está situado cerca
de los pulsadores 14 del lado izquierdo del terminal 6.
El número de referencia 19 designa la tecla de
un pulsador denominado "Inversión" que, una vez pulsado,
determina que el robot 1 repita en orden inverso uno o más de los
movimientos ordenados previamente. Dicho pulsador está situado
junto al pulsador "Inicio" 16, en el lado derecho del terminal
6.
El número de referencia 26 designa la tecla de
un pulsador de accionamiento denominado "Paso", utilizado para
hacer que el robot 1 realice pasos individuales de una secuencia de
movimientos establecida previamente. La tecla 26 está situada
también en la parte derecha del terminal para permitir su pulsación
mediante el pulgar de la mano derecha.
En el lado izquierdo de la parte 11, cerca del
área de unión con la parte 10, se proporcionan los pulsadores para
programar el terminal 6. Esta disposición permite diferenciar, desde
el punto de vista espacial, entre los pulsadores de programación y
las teclas que están más estrechamente relacionadas con el
accionamiento, descritas anteriormente. Además, los pulsadores de
programación requieren menos precisión de utilización que los
pulsadores de accionamiento y, por consiguiente, pueden
seleccionarse fácilmente con la mano izquierda. En cualquier caso,
deberá tenerse en cuenta que los pulsadores de programación se
utilizan siempre que no se pulsa el dispositivo de hombre muerto
representado en la Figura 3; de ahí que dichos pulsadores también
puedan ser accionados fácilmente con el pulgar de la mano derecha,
mientras se sostiene el terminal con la mano izquierda.
Los pulsadores de programación comprenden cuatro
pulsadores de cursor en el caso ejemplificado en la presente
memoria, están contenidos en un solo mando de navegación denotado
por el número de referencia 20, que se utilizan para navegar por un
menú que puede presentarse en la pantalla D. Como se ha mencionado,
el mando de navegación 20 está situado en el lado superior
izquierdo y en la parte más externa del terminal 6, para que pueda
ser alcanzado fácilmente con el pulgar de la mano izquierda.
Para cumplir también funciones de programación,
se proporcionan las teclas de dos pulsadores denominados
"Registro" y "Modificación", denotados respectivamente
por los números de referencia 21 y 22. Las teclas 21 y 22 se
utilizan respectivamente para registrar y modificar un punto de la
trayectoria impuesta al TCP, establecido previamente. Estas teclas
se sitúan preferentemente en el lado izquierdo del terminal 6, cerca
de los pulsadores de cursor del mando de navegación 20.
El número de referencia 23 designa globalmente
un teclado alfanumérico, cuya modalidad de funcionamiento es
parecida a la de los teclados de los teléfonos portátiles. Dicho
teclado 23 está situado en la zona central inferior de la parte 11.
El teclado 23, que es utilizado para introducir letras y números
durante las operaciones de programación, también puede ser
alcanzado por ambos lados, mediante los pulgares de la mano.
Las teclas designadas con los números 24 y 25,
denominadas "Intro" y "Esc", corresponden a los
pulsadores utilizados conjuntamente con los pulsadores de cursor del
mando de navegación 20, para navegar o seleccionar una opción del
menú presentado en la pantalla D. Dichas teclas 24 y 25 están
situadas en la parte 10, a la derecha de la pantalla D, y
desplazadas verticalmente una con respecto a la otra (la tecla 24
está situada debajo de la tecla 25).
El número de referencia 27 designa las teclas de
los pulsadores denominados "Cambio", situados a ambos lados de
la pantalla D, en la parte 10 del terminal 6. Las teclas 27 se
mantienen pulsadas mientras se pulsan simultáneamente otras teclas,
tales como la tecla ``Control manual 15, el mando de navegación 20 y
las teclas del teclado 23.
El número de referencia 28 designa la tecla de
un pulsador denominado "Ayuda", cuya pulsación permite obtener
información de ayuda, relacionada con una selección de menú, en la
pantalla D. La tecla 28 está situada en la parte inferior central
de la pantalla D.
El número de referencia 29 designa las teclas de
dos pulsadores de cursor situadas cerca del mando de navegación 20,
utilizadas para desplazarse por las páginas visibles en la pantalla
D.
Los números de referencia TF1, TF2 y TF3
designan tres series de teclas asignadas para activar funciones
específicas, situadas en la parte 10. Tanto la primera como la
segunda serie de teclas TF1 y TF2 están situadas a lo largo de un
respectivo borde lateral de la pantalla D, mientras que la tercera
serie de teclas TF3 está situada a lo largo del borde inferior de la
pantalla D.
El número de referencia 30 indica las teclas de
dos pulsadores denominados "Más", situados a ambos lados de la
pantalla D, en la parte 10, que se utilizan para activar funciones
adicionales atribuidas a las teclas TF1 y TF2.
Los números de referencia 31 y 32 indican,
respectivamente, un selector de llave y un "pulsador de seta",
situados en el área del extremo superior de la parte 10 (el primero
a la izquierda y el segundo a la derecha). El selector de llave 31
se utiliza para activar o encender el terminal de programación 6,
mientras que el pulsador de seta 32 puede ser pulsado por el
operador en caso de emergencia, para detener el funcionamiento del
robot 1.
Como se ha indicado previamente, según un
aspecto importante de la presente invención, el terminal 6 está
provisto de una serie de medios adicionales para controlar el
accionamiento del robot 1, cuya función es aplicar un movimiento
cartesiano al TCP del robot 1, en relación con un punto de
referencia elegido por el usuario 7. Según una forma de realización
posible de la presente invención, para esta finalidad, se
proporcionan:
- -
- cuatro pulsadores comprendidos en un solo mando de navegación designado con el número 40, operativos para aplicar al TCP, respectivamente, un movimiento de acercamiento o alejamiento o un movimiento hacia la derecha o hacia la izquierda con relación a la posición establecida por el operador 7,
- -
- un pulsador doble, operativo para aplicar un movimiento ascendente o descendente al TCP, dependiendo de cuál de los extremos longitudinales de la tecla 41 se pulsa.
A las teclas 40 y/o 41, se les puede asignar
también la función de determinar una rotación del TCP del robot 1
en relación con un punto de referencia seleccionado por el usuario
7. Desde este punto de vista, será posible asignar, pues, una
función doble a las teclas 40, 41 mencionadas, y el terminal 6
dispondrá por ello de unos medios para conmutar entre las
modalidades de funcionamiento de "traslación" y "rotación"
de las teclas auxiliares 40, 41. En esta última modalidad de
funcionamiento, los cuatro pulsadores del mando de navegación 40
serán operativos, por ejemplo, para determinar la rotación del TCP
alrededor del correspondiente eje, respectivamente, en sentido
contrario y en el mismo sentido que las agujas del reloj hacia la
derecha y en sentido contrario y en el mismo sentido que las agujas
del reloj en dirección a la posición establecida por el operador 7;
el pulsador de la tecla 41 será operativo para determinar la
rotación del TCP alrededor del respectivo eje, en sentido contrario
y en el mismo sentido que las agujas del reloj hacia arriba.
Tal como se representa en la Figura 2, ambas
teclas 40, 41 están situadas en el área central de la parte 11,
entre las dos series opuestas de pulsadores de desplazamiento 14,
hallándose preferentemente la tecla 40 a la derecha de la tecla 41,
para que de ese modo la tecla 40 pueda ser pulsada con el pulgar de
la mano derecha, y la tecla 41 con el pulgar de la mano
izquierda.
Debe destacarse que según la presente invención
las teclas auxiliares 40 y 41 son adicionales a los pulsadores de
desplazamiento 14. Por consiguiente, la combinación para que el TCP
alcance el punto deseado podrá ser controlada siempre por el
operador 7 mediante los pulsadores de desplazamiento individuales
14, después de seleccionar un sistema de referencia determinado con
el pulsador "Coordenadas" 18.
\newpage
En cambio, el movimiento del TCP determinado por
las teclas 40, 41 no es influido de ningún modo por la selección
actual de los pulsadores de desplazamiento 14 ("Base",
"Articulaciones", "Herramienta", etcétera), y el operador
7 solo necesitará pulsar una de dichas teclas auxiliares 40, 41 para
mover el TCP en la dirección deseada.
Como se ha indicado, las teclas auxiliares 40,
41 pueden ser pulsadas por el operador 7 que sujeta el terminal 6,
para permitir el movimiento del TCP según los tres ejes x, y, z
espaciales, con respecto a un punto de referencia variable. Dicho
punto de referencia puede ser proporcionado ventajosamente por la
posición del operador 7 que, de ese modo, percibirá con la máxima
sensibilidad el movimiento de la máquina. Por consiguiente, si el
punto de referencia establecido es el propio operador y si se pulsa
la flecha hacia la derecha de la tecla 40, el robot 1 desplazará
TCP hacia la derecha en relación con la posición del operador 7.
Pueden controlarse movimientos similares hacia la izquierda o
movimientos de acercamiento o alejamiento del TCP con respecto al
operador 7 (pulsando respectivamente las correspondientes flechas
hacia la izquierda, hacia arriba y hacia abajo de la tecla 40), o
movimientos ascendentes o descendentes del TCP (pulsando
respectivamente las correspondientes flechas hacia arriba o hacia
abajo de la tecla 41).
Si se establece la modalidad de funcionamiento
de "rotación" para las teclas 40, 41 y el punto de referencia
es el operador:
- -
- si se pulsa la flecha hacia la derecha o la flecha hacia la izquierda de la tecla 40, se aplicará respectivamente, al TCP, una rotación en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj hacia la posición del operador 7;
- -
- si se pulsa la flecha hacia arriba o la flecha hacia abajo de la tecla 40, se aplicará respectivamente, al TCP, una rotación en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj hacia la derecha;
- -
- si se pulsa la flecha hacia arriba o la flecha hacia abajo de la tecla 41, se aplicará respectivamente, al TCP, una rotación en sentido contrario a las agujas del reloj o en el sentido de las agujas del reloj hacia arriba.
Es necesario que el operador 7 defina el punto
de referencia inicial en relación con el cual se aplicará la acción
controlada por las teclas auxiliares 40, 41, para permitir que los
movimientos sean ejecutados en la dirección correcta.
En una forma de realización posible de la
presente invención, el punto de referencia variable es definido por
el operador 7 por medio de una página o una presentación que puede
mostrarse en la pantalla D del terminal 6; desde dicha página,
también será posible conmutar de la modalidad de funcionamiento de
"traslación" a la modalidad de funcionamiento de
"rotación", y viceversa, de las teclas auxiliares 40, 41.
La Figura 4 representa esquemáticamente una
presentación de pantalla posible que puede utilizarse con esta
finalidad. La presentación consta esencialmente de una
representación gráfica sobre la cual puede desplazarse un cursor,
indicado por CO, que representa el operador o el terminal, a lo
largo de una trayectoria circular TC alrededor del robot, indicado
en la presentación mediante las siglas PR. El desplazamiento del
cursor CO a lo largo de la trayectoria TC puede ser controlado, por
ejemplo, por medio de las teclas de cursor hacia la derecha y hacia
la izquierda del mando de navegación 20. Cuando el cursor CO llega a
la posición deseada, el operador 7 pulsa una tecla de confirmación,
por ejemplo, la tecla "Intro" 24.
Preferentemente, la condición por omisión del
sistema, que también es visible en la representación gráfica de la
Figura 4, sitúa al operador (y por lo tanto el cursor CO) en la
posición de 0º relativa a la base del robot, es decir, en una
posición equivalente a la de la modalidad de desplazamiento
cartesiano con coordenadas del tipo "Base".
A partir de lo expuesto anteriormente, resultará
obvio que, gracias a las teclas auxiliares 40, 41, el operador 7 no
necesitará seleccionar de forma preventiva un sistema de referencia
determinado para los pulsadores de desplazamiento 14 y utilizar
éstos para controlar el movimiento del robot 1; bastará con que el
operador 7 pulse las teclas dedicadas 40, 41 para obtener el
movimiento deseado del TCP en relación con su punto de observación,
tras establecer el punto de referencia inicial. El operador 7, que
durante la etapa de programación se desplaza dentro del área de
trabajo del robot 1, podrá cambiar de forma simple y rápida su
referencia, basándose en su propio desplazamiento angular en
relación con el eje de referencia de la base del robot, utilizando
la representación gráfica de la Figura 4.
En una forma de realización particularmente
ventajosa de la presente invención, además, puede proporcionarse un
sistema que permite a la unidad de control conocer de forma
automática la posición del operador 7.
Con esta finalidad, por ejemplo, el terminal 6
puede estar provisto de unos medios transmisores de señales,
presentando dichos medios transmisores, designados como T en la
Figura 1, unas dimensiones adecuadas para un rango de trabajo de
algunos metros y, en consecuencia, para situarse dentro del campo de
acción del terminal 6 en relación con el robot 1.
En la base del robot 1, distribuidos por todo o
parte de su perímetro, se dispone de una pluralidad de medios
receptores, capaces de recibir la señal emitida por los medios
transmisores T presentes en el terminal 6. Los medios receptores
situados en la base del robot se designan como R en la Figura 1.
La lógica de la unidad de control 5 proporciona
un procedimiento codificado que permite distinguir cuáles de los
medios receptores R reciben la señal de los medios transmisores T; a
través de dicho procedimiento, que dura algunos segundos, el
sistema puede reconocer de forma automática el desplazamiento
angular del operador 7, para permitir al operador utilizar las
teclas auxiliares 40, 41 y mover el TCP del robot 1, con referencia
a la posición ocupada en ese momento por el terminal 6, de las
formas descritas anteriormente. El procedimiento mencionado puede
activarse de forma ventajosa desde el terminal 6 (por ejemplo, a
través de un solo pulsador dedicado) para cambiar la referencia
durante la etapa de programación, basándose en las diferentes
posiciones ocupadas por el operador 7 en relación con el robot
1.
Como resulta evidente, los expertos en la
materia podrán realizar numerosas variantes del sistema de
programación descrito en la presente memoria a título de ejemplo,
sin apartarse, por ello, del objeto definido por las
reivindicaciones.
Por ejemplo, haciendo referencia a la forma de
realización de la presente invención provista de un sistema para el
reconocimiento automático de la posición del terminal 6 en relación
con el robot 1, es posible colocar unos medios receptores R en el
terminal 6 y una pluralidad de medios transmisores T en la base del
robot 1, es decir, proporcionar una configuración invertida a la
representada en la Figura 1. Los medios que permiten dicho
reconocimiento automático de la posición también pueden obtenerse
con cualquier técnica conocida (por ejemplo, en forma de
emisores/receptores de infrarrojos, ópticos, de láser, etcétera).
Con referencia particular al caso de los medios
transmisores/receptores de infrarrojos, debe observarse que cabe la
posibilidad de explotar con esta finalidad los componentes de
transmisión de datos de la puerta IRD®, presente normalmente en la
mayoría de terminales de programación portátiles para robots.
El software con el que se equipa el terminal 6 y
la unidad de control 5 para ejecutar las funciones descritas
anteriormente puede obtenerse de diversas maneras, empleando
técnicas conocidas por los expertos en la materia.
Claims (23)
1. Terminal de indicación y/o de programa, de
control portátil previsto para su conexión a una unidad de control
(5) de movimientos según los ejes múltiples de un aparato automático
(1) que soporta una herramienta (4), tal como un robot o similar,
presentando el terminal (6) un cuerpo que se extiende
longitudinalmente que define una primera parte (10) y comprendiendo
una segunda parte (11) un área de unión con la primera parte (10),
en el que en correspondencia con un lado frontal de la primera parte
(10) está previsto un dispositivo de presentación visual (D) y en
correspondencia con un lado frontal de la segunda parte (11) está
prevista una multiplicidad de teclas, comprendiendo dicha
multiplicidad:
- -
- una pluralidad de teclas de movimiento (14) que pueden ser accionadas manualmente para proporcionar a la unidad de control (5) una respectiva señal de control para el aparato (1), siendo operativa dicha señal de control para hacer que la herramienta (4) ejecute un movimiento de rotación o traslación alrededor o a lo largo del eje correspondiente a la tecla de movimiento pulsada (14),
- -
- una pluralidad de teclas de indicación (15-24, 26), capaces de ser accionadas manualmente para programar la unidad de control (5) y/o controlar el aparato (1) y/o almacenar una posición alcanzada por un punto predefinido (TCP) de la herramienta (4) como resultado de un movimiento del aparato (1),
caracterizado porque
- -
- la segunda parte (11) del cuerpo del terminal (6) presenta dos lados longitudinales oblicuos que convergen hacia dicha área de unión, en la cual está definida la zona más restringida del cuerpo del terminal, presentando por lo tanto la segunda parte (11) una anchura que se reduce progresivamente hasta alcanzar dicha área de unión,
- -
- dicha pluralidad de teclas de movimiento (14) comprende una primera y una segunda serie de teclas (14), estando dispuesta cada una de ellas a lo largo de un respectivo lado longitudinal oblicuo de la segunda parte (11), preferentemente en una forma sustancialmente simétrica entre sí, incluyendo cada serie una pluralidad de teclas (14) para controlar los movimientos según los respectivos ejes del aparato automático (1), y
- -
- dicha pluralidad de teclas de indicación (15-24, 26) comprende un grupo de teclas (15-22, 26) que están dispuestas en el interior de dicha área de unión o en la proximidad de la misma, que incluye
- -
- unos medios de selección (18), para seleccionar un sistema de coordinación deseado entre una pluralidad de sistemas coordinados ("Base", "Herramienta", "Juntas"), dependiendo el funcionamiento de las teclas de movimiento (14) de una selección realizada a través de los medios de selección (18); y
- -
- una o más teclas seleccionadas de entre el grupo constituido por:
- -
- una tecla (15) para variar la velocidad de traslación del aparato automático (1);
- -
- una tecla (16) para iniciar una secuencia de movimientos del aparato automático (1);
- -
- una tecla (17) para detener un movimiento del aparato automático (1);
- -
- una tecla (19), que, cuando se pulsa, hace que el aparato automático (1) localice uno o más movimientos ejecutados anteriormente;
- -
- una tecla (26) para ordenar la ejecución de las etapas individuales de una secuencia de movimientos del aparato automático (1) establecida anteriormente,
- -
- una pluralidad de teclas de programación (20-22) que comprende por lo menos múltiples teclas de cursor (20), una tecla de grabación de datos (21), una tecla de modificación de datos (22).
2. Terminal según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera serie está constituida por
unas teclas para controlar los movimientos de traslación y la
segunda serie está constituida por unas teclas para controlar los
movimientos de rotación.
3. Terminal según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cuerpo comprende una parte posterior
en la que está definido un rebaje que se extiende longitudinalmente
(12), presentando dos lados longitudinales oblicuos opuestos,
extendiéndose cada lado sustancialmente en paralelo con respecto a
un respectivo lado longitudinal oblicuo de la segunda parte
(11).
4. Terminal según la reivindicación 3,
caracterizado porque el terminal (6) comprende un dispositivo
de seguridad de tipo "hombre muerto" (13) que incluye dos
botones alargados (13) y porque desde cada uno de los lados
longitudinales oblicuos opuestos del rebaje (12) sobresale un
respectivo botón de dichos botones alargados (13) hacia el interior
del rebaje (12).
5. Terminal según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende
asimismo unos medios de control de movimiento
adicionales (40, 41), capaces de funcionar manualmente en lugar de
los medios de control de movimiento (14), para proporcionar a la
unidad de control (5) una respectiva señal para controlar el
aparato (1) destinado a causar el desplazamiento del punto
predefinido (TCP) de la herramienta (4) relativo a un punto de
referencia establecido anteriormente (CO), en el que
- -
- la posición del punto de referencia (CO) puede ser modificada,
- -
- el terminal (6) comprende unos medios (D; T) para modificar la posición del punto de referencia (CO),
- -
- la señal para controlar el aparato (1) generado como un resultado del funcionamiento de los medios de control de movimiento adicionales (40, 41) es independiente del sistema coordinado ("Base", "Herramienta", "Juntas") seleccionado a través de los medios de selección (18).
6. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de control de movimiento
adicionales (40, 41) están dispuestos en una parte central de la
segunda parte (11).
7. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de control de movimiento
adicionales (40, 41) están situados entre la primera y la segunda
serie de teclas de movimiento (14).
8. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de control de movimiento
adicionales (40, 41) son capaces de funcionar para provocar
desplazamientos cartesianos del punto predefinido de las
herramientas (TCP) en relación con el punto de referencia (CO)
establecido.
9. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de control de movimiento
adicionales (40, 41) pueden funcionar para provocar desplazamientos
angulares o giratorios alrededor de un respectivo eje del punto
predefinido de las herramientas (TCP).
10. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque el punto de referencia (CO) representa
la posición del terminal (6), y por lo tanto de un usuario (7) que
lo soporta, en relación con el aparato (7).
11. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de control de movimiento
adicionales (40, 41) pueden funcionar para provocar un
desplazamiento del punto predefinido de la herramienta (TCP) más
cerca, más lejos, hacia la derecha, hacia la izquierda, hacia arriba
o hacia abajo en relación con la posición del terminal (6) y por lo
tanto, del usuario (7) que lo soporta.
12. Terminal según la reivindicación 10,
caracterizado porque los medios de control de movimiento
adicionales (40, 41) pueden funcionar para provocar un giro del
punto predefinido de la herramienta (TCP) alrededor de un
respectivo eje, en el sentido contrario a las agujas del reloj o en
el mismo sentido hacia la derecha, en el sentido contrario a las
agujas del reloj o en el mismo sentido hacia la posición del
terminal (6) y en el sentido contrario a las agujas del reloj o en
el mismo sentido hacia arriba.
13. Terminal según la reivindicación 10,
caracterizado porque los medios de control de movimiento
adicionales (40, 41) comprenden un mando de navegación (40) capaz
de funcionar selectivamente en cuatro áreas laterales del mismo
para causar, en uno de sus modos de funcionamiento, un
desplazamiento del punto predefinido de la herramienta (TCP) más
cerca, más lejos, hacia la derecha o hacia la izquierda en relación
con la posición del terminal (6).
14. Terminal según la reivindicación 10,
caracterizado porque los medios de control del movimiento
adicionales (40, 41) comprenden una pulsador doble (41), capaz de
funcionar selectivamente en sus dos áreas extremas para provocar,
en su modo de funcionamiento, un desplazamiento del punto
predefinido de la herramienta (TCP) hacia arriba o hacia abajo en
relación con la posición del terminal (6).
15. Terminal según la reivindicación 13,
caracterizado porque el mando de navegación (40) puede
hacerse funcionar selectivamente en cuatro áreas laterales del
mismo para causar, en un modo de funcionamiento adicional, un
desplazamiento del punto predefinido de la herramienta (TCP)
alrededor de un eje respectivo, en el sentido contrario a las
agujas del reloj o en el mismo sentido hacia la derecha y en el
sentido contrario a las agujas del reloj y en el mismo sentido
hacia la posición del terminal (6).
16. Terminal según la reivindicación 16,
caracterizado porque el pulsador doble (41) puede funcionar
selectivamente en dos áreas extremas para provocar, en un modo de
funcionamiento adicional, un giro del punto predefinido de la
herramienta (TCP) alrededor de un respectivo eje, en el mismo
sentido contrario a las agujas del reloj o en el mismo sentido hacia
arriba.
17. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios (D; T) para modificar la
posición del punto de referencia (CO) comprenden una página de
introducción de información que puede ser mostrada en el
dispositivo de presentación visual (D).
18. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios (D; T) para modificar la
posición del punto de referencia (CO) comprenden unos medios para
generar información gráfica que representa la posición del punto de
referencia (CO) relativo al robot (1).
19. Terminal según la reivindicación 18,
caracterizado porque los medios para la generación de
información gráfica comprenden
- -
- unos medios para generar en la pantalla de visualización (D) un primer símbolo (CO), que representa el punto de referencia,
- -
- unos medios para generar en la pantalla de visualización (D) un segundo símbolo (PR), que representa el robot (1);
- -
- unos medios para mover el primer símbolo (CO) relativo al segundo símbolo (RR) utilizando la primera tecla (20), en particular a lo largo de una trayectoria sustancialmente circular (TC).
20. Terminal según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios (D; T) para modificar la
posición del punto de referencia (CO) forman parte de un sistema
(T, R) para el reconocimiento automático de la posición angular del
terminal (6) relativo al aparato (1).
21. Terminal según la reivindicación 20,
caracterizado porque el sistema de reconocimiento automático
(T, R) comprende unos medios emisores de señales (T) y unos medios
receptores de señales (R), estando asociados de manera funcional
los medios emisores de señales (T) a uno de entre el terminal (6) y
el robot (1) y estando asociados de manera funcional los medios
receptores de señales (T) a otro de entre el terminal (6) y el
aparato (1).
22. Terminal según la reivindicación 1,
caracterizado porque la primera parte (10), lateralmente con
respecto al dispositivo de presentación visual (D), están
dispuestas una o más teclas de función (TF1, TF2, TF3).
23. Terminal según la reivindicación 1,
caracterizado porque, en correspondencia con una zona
terminal de la primera parte (11) está situado un selector de llave
(31) y un pulsador de seguridad de tipo seta (32).
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