JP2001260062A - 産業用ロボットの教示装置 - Google Patents
産業用ロボットの教示装置Info
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- JP2001260062A JP2001260062A JP2000075456A JP2000075456A JP2001260062A JP 2001260062 A JP2001260062 A JP 2001260062A JP 2000075456 A JP2000075456 A JP 2000075456A JP 2000075456 A JP2000075456 A JP 2000075456A JP 2001260062 A JP2001260062 A JP 2001260062A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】作業者が教示装置を握ったまま、また視点を作
業対象に置いたまま、ロボットの手首部を所望の位置で
所望の姿勢を取らせることのできる教示装置を提供す
る。 【解決手段】ロボットの手首部に教示装置としてのグリ
ップ４２を着脱自在に設け、グリップ４２上にスイッチ
４３１〜４３６、４４１〜４４３を、その位置や操作方
向が産業用ロボットの動作方向に一致するように配置す
る。
業対象に置いたまま、ロボットの手首部を所望の位置で
所望の姿勢を取らせることのできる教示装置を提供す
る。 【解決手段】ロボットの手首部に教示装置としてのグリ
ップ４２を着脱自在に設け、グリップ４２上にスイッチ
４３１〜４３６、４４１〜４４３を、その位置や操作方
向が産業用ロボットの動作方向に一致するように配置す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットの
教示装置、特に産業用ロボットの手首部に着脱自在に取
付られる直接教示装置に関する。
教示装置、特に産業用ロボットの手首部に着脱自在に取
付られる直接教示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボットの教示は、手持ち式の操
作箱に配置された多数のスイッチを作業者が操作して、
産業用ロボットの手首部を所望の位置に移動させ、所望
の姿勢を取らせるのが一般的である。また、ロボットの
自重をアクチュエータによりバランスさせ、作業者が手
首部を直接持って移動させて、その位置と姿勢を記憶さ
せるダイレクトティーチングと呼ばれる方法もある。も
ともと、ダイレクトティーチングは作業者の腕力でロボ
ットを動作させて、所望の動作あるいは姿勢を教示する
ものであるが、ロボットの手首部に複数のスイッチを備
えた教示装置を着脱自在に取り付けて、前記複数のスイ
ッチの操作により前記手首部を所望の位置に移動させ、
所望の姿勢を取らせて教示する装置が多数提案されてい
る。例えば、実開昭６４−５２６７５号公報にはロボッ
トの手首部のフランジ部の外周部に円環状のスイッチ群
組立体であって、その外周と上下面に多数の押しボタン
を配したものを取付け、ロボットの手首を移動させたい
方向に配置された押ボタンをおすと、ロボットの手首が
その方向に移動するようにしたティーチング装置が開示
されている。
作箱に配置された多数のスイッチを作業者が操作して、
産業用ロボットの手首部を所望の位置に移動させ、所望
の姿勢を取らせるのが一般的である。また、ロボットの
自重をアクチュエータによりバランスさせ、作業者が手
首部を直接持って移動させて、その位置と姿勢を記憶さ
せるダイレクトティーチングと呼ばれる方法もある。も
ともと、ダイレクトティーチングは作業者の腕力でロボ
ットを動作させて、所望の動作あるいは姿勢を教示する
ものであるが、ロボットの手首部に複数のスイッチを備
えた教示装置を着脱自在に取り付けて、前記複数のスイ
ッチの操作により前記手首部を所望の位置に移動させ、
所望の姿勢を取らせて教示する装置が多数提案されてい
る。例えば、実開昭６４−５２６７５号公報にはロボッ
トの手首部のフランジ部の外周部に円環状のスイッチ群
組立体であって、その外周と上下面に多数の押しボタン
を配したものを取付け、ロボットの手首を移動させたい
方向に配置された押ボタンをおすと、ロボットの手首が
その方向に移動するようにしたティーチング装置が開示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
６４−５２６７５号公報で開示されたティーチング装置
は、作業者の手に比べて大きな円環に押しボタンが配置
されているので、作業者は所望の方向の押しボタンを操
作するために手を動かさなければならない。また時には
体の位置を変えなければならない場合もある。そのよう
な場合は、作業者の視点が作業対象から離れるので、そ
の度にティーチング作業の流れが中断し作業の能率が悪
くなるという問題がある。そこで、本発明は作業者が教
示装置を握ったまま、また視点を作業対象に置いたま
ま、ロボットの手首部を所望の位置で所望の姿勢を取ら
せることのできる教示装置を提供することを目的とす
る。
６４−５２６７５号公報で開示されたティーチング装置
は、作業者の手に比べて大きな円環に押しボタンが配置
されているので、作業者は所望の方向の押しボタンを操
作するために手を動かさなければならない。また時には
体の位置を変えなければならない場合もある。そのよう
な場合は、作業者の視点が作業対象から離れるので、そ
の度にティーチング作業の流れが中断し作業の能率が悪
くなるという問題がある。そこで、本発明は作業者が教
示装置を握ったまま、また視点を作業対象に置いたま
ま、ロボットの手首部を所望の位置で所望の姿勢を取ら
せることのできる教示装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は産業用ロボットの手首部に着脱
自在に取付られ、かつ前記産業用ロボットの動作自由度
に対応した動作を命じる複数のスイッチを備え、前記ス
イッチの操作により前記産業用ロボットに所望の動作を
させる産業用ロボットの教示装置において、前記スイッ
チを配設する略球体のグリップを備えるとともに、前記
グリップ上の前記スイッチの取付位置あるいは前記スイ
ッチの操作方向を前記スイッチの操作により発生する前
記産業用ロボットの動作の方向に一致させるものであ
る。また、請求項２の発明は前記複数のスイッチが移動
指令機能と回転指令機能を具有するとともに、前記複数
のスイッチを移動指令機能を有効にするモードと回転指
令機能を有効にするモードに切り替えて使用するもので
ある。また、請求項３の発明は前記産業用ロボットを動
作させるための座標系を切り替える手段を備えるもので
ある。また、請求項４の発明は前記産業用ロボットの動
作速度を切り替える手段を備えるものである。
めに、請求項１の発明は産業用ロボットの手首部に着脱
自在に取付られ、かつ前記産業用ロボットの動作自由度
に対応した動作を命じる複数のスイッチを備え、前記ス
イッチの操作により前記産業用ロボットに所望の動作を
させる産業用ロボットの教示装置において、前記スイッ
チを配設する略球体のグリップを備えるとともに、前記
グリップ上の前記スイッチの取付位置あるいは前記スイ
ッチの操作方向を前記スイッチの操作により発生する前
記産業用ロボットの動作の方向に一致させるものであ
る。また、請求項２の発明は前記複数のスイッチが移動
指令機能と回転指令機能を具有するとともに、前記複数
のスイッチを移動指令機能を有効にするモードと回転指
令機能を有効にするモードに切り替えて使用するもので
ある。また、請求項３の発明は前記産業用ロボットを動
作させるための座標系を切り替える手段を備えるもので
ある。また、請求項４の発明は前記産業用ロボットの動
作速度を切り替える手段を備えるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に従っ
て説明する。図１はアーク溶接用ロボットに本発明の教
示装置を適用したシステムの斜視図である。図において
１は垂直多関節型の産業用ロボットであり、その先端の
手首部１１を３次元空間において任意の位置に移動さ
せ、任意の姿勢を取らせることができる。つまり産業用
ロボット１は３移動３回転の合計６自由度を有するロボ
ットである。２は産業用ロボット１の制御装置であり、
教示された動作プログラムを記憶するとともに、記憶さ
れた前記動作プログラムを再生して産業用ロボット１に
所望の動作を指令する装置である。３は手首部１１に取
付けられた溶接トーチである。４は本発明の教示装置で
あり、溶接トーチ３にアタッチメント４１を介して着脱
自在にとり付けられている。これは教示作業終了時に教
示装置４を取り外して、アーク溶接等などのプレイバッ
ク時の悪劣な環境から教示装置４を保護するためであ
る。また教示装置４は信号ケーブル５を介して制御装置
２に接続される。
て説明する。図１はアーク溶接用ロボットに本発明の教
示装置を適用したシステムの斜視図である。図において
１は垂直多関節型の産業用ロボットであり、その先端の
手首部１１を３次元空間において任意の位置に移動さ
せ、任意の姿勢を取らせることができる。つまり産業用
ロボット１は３移動３回転の合計６自由度を有するロボ
ットである。２は産業用ロボット１の制御装置であり、
教示された動作プログラムを記憶するとともに、記憶さ
れた前記動作プログラムを再生して産業用ロボット１に
所望の動作を指令する装置である。３は手首部１１に取
付けられた溶接トーチである。４は本発明の教示装置で
あり、溶接トーチ３にアタッチメント４１を介して着脱
自在にとり付けられている。これは教示作業終了時に教
示装置４を取り外して、アーク溶接等などのプレイバッ
ク時の悪劣な環境から教示装置４を保護するためであ
る。また教示装置４は信号ケーブル５を介して制御装置
２に接続される。
【０００６】次に本発明の教示装置の詳細な構成を図２
を参照しながら説明する。図２は教示装置４の斜視図で
ある。４２は略球形のグリップであり、作業者が手で握
る部分である。その直径は作業者が握りやすいように、
約６０ｍｍから７０ｍｍぐらいにするとよい。Ｘ，ＹＺ
は教示装置４の座標系であり、アタッチメント４１から
グリップ４２に向かう長さ軸をＸ軸とし、鉛直上向きの
軸をＺ軸とする右手系の直交座標である。４３１〜４３
６は押しボタン式の移動指令スイッチである。移動指令
スイッチ４３１と４３２はそれぞれグリップ４２の＋Ｘ
側と−Ｘ側に配置され、移動指令スイッチ４３１を押す
と産業用ロボット１の手首部１１を＋Ｘ方向に移動する
命令が制御装置２に送られ、手首部１１が＋Ｘ方向に動
く。また、移動指令スイッチ４３２を押すと手首部１１
が−Ｘ方向に動く。同様に、移動指令スイッチ４３３〜
４３６はそれぞれ、グリップ４２の＋Ｙ、−Ｙ、＋Ｚ、
−Ｚ側に配置され、手首部１１を＋Ｙ、−Ｙ、＋Ｚ、−
Ｚ方向に動かす機能を有する。つまり移動指令スイッチ
４３１〜４３６のグリップ４２上の配置と手首部１１の
動作する方向が一致するようになっている。４４１〜４
４３は回転指令スイッチであり、バネを利用した３ポジ
ション( 正、中立、負) の跳ね返り機構が付いたレバー
式のスイッチである。回転指令スイッチ４４１はＸ軸回
りの回転を指令し、レバーを倒した方向に手首部１１が
回転する。同様に回転指令スイッチ４４２はＹ軸回りの
回転を指令し、回転指令スイッチ４４３はＺ軸回りの回
転を指令する。このように回転指令スイッチ４４１〜４
４３はレバーを倒す方向と手首部１１の回転方向が一致
するように、グリップ４２上の位置と向きを選んで配置
されている。４５は産業用ロボット１の動作速度を低
速、中速、高速など段階的に変更する速度選択スイッチ
である。例えば、産業用ロボット１を大きく動作させる
時は高速を選択し、正確な位置および姿勢を教示する時
は低速を選択するようにすれば、教示作業の能率と精度
を向上できる。速度選択スイッチ４５に代えて、移動指
令スイッチ４３１〜４３６の押しボタンの押し下げ量
や、回転指令スイッチ４４１〜４４３のレバーの傾き量
に比例して産業用ロボット１の動作速度を変える手段を
用いてもよい。
を参照しながら説明する。図２は教示装置４の斜視図で
ある。４２は略球形のグリップであり、作業者が手で握
る部分である。その直径は作業者が握りやすいように、
約６０ｍｍから７０ｍｍぐらいにするとよい。Ｘ，ＹＺ
は教示装置４の座標系であり、アタッチメント４１から
グリップ４２に向かう長さ軸をＸ軸とし、鉛直上向きの
軸をＺ軸とする右手系の直交座標である。４３１〜４３
６は押しボタン式の移動指令スイッチである。移動指令
スイッチ４３１と４３２はそれぞれグリップ４２の＋Ｘ
側と−Ｘ側に配置され、移動指令スイッチ４３１を押す
と産業用ロボット１の手首部１１を＋Ｘ方向に移動する
命令が制御装置２に送られ、手首部１１が＋Ｘ方向に動
く。また、移動指令スイッチ４３２を押すと手首部１１
が−Ｘ方向に動く。同様に、移動指令スイッチ４３３〜
４３６はそれぞれ、グリップ４２の＋Ｙ、−Ｙ、＋Ｚ、
−Ｚ側に配置され、手首部１１を＋Ｙ、−Ｙ、＋Ｚ、−
Ｚ方向に動かす機能を有する。つまり移動指令スイッチ
４３１〜４３６のグリップ４２上の配置と手首部１１の
動作する方向が一致するようになっている。４４１〜４
４３は回転指令スイッチであり、バネを利用した３ポジ
ション( 正、中立、負) の跳ね返り機構が付いたレバー
式のスイッチである。回転指令スイッチ４４１はＸ軸回
りの回転を指令し、レバーを倒した方向に手首部１１が
回転する。同様に回転指令スイッチ４４２はＹ軸回りの
回転を指令し、回転指令スイッチ４４３はＺ軸回りの回
転を指令する。このように回転指令スイッチ４４１〜４
４３はレバーを倒す方向と手首部１１の回転方向が一致
するように、グリップ４２上の位置と向きを選んで配置
されている。４５は産業用ロボット１の動作速度を低
速、中速、高速など段階的に変更する速度選択スイッチ
である。例えば、産業用ロボット１を大きく動作させる
時は高速を選択し、正確な位置および姿勢を教示する時
は低速を選択するようにすれば、教示作業の能率と精度
を向上できる。速度選択スイッチ４５に代えて、移動指
令スイッチ４３１〜４３６の押しボタンの押し下げ量
や、回転指令スイッチ４４１〜４４３のレバーの傾き量
に比例して産業用ロボット１の動作速度を変える手段を
用いてもよい。
【０００７】このように、グリップ上に、移動指令スイ
ッチおよび回転指令スイッチをその位置と操作方向が産
業用ロボットの動作方向に一致するように配置している
ので、作業者はグリップ４２を握ったまま、しかも視点
を対象ワーク（図示せず）やツール（ここでは溶接トー
チ３）から離さずに、所望のスイッチを選択して産業用
ロボット１を動かして、ツールを所望の位置に移動して
所望の姿勢を取らせることができる。さらに、各スイッ
チの形状をそれぞれ異ならせたり、スイッチの操作面に
識別用のパターンを刻んだりすればスイッチの選択は容
易になり、誤操作を防げる。本実施例では、移動指令ス
イッチと回転指令スイッチを別個に設けたが、移動指令
モードと回転指令モードを選択するモード選択スイッチ
を設けて、移動指令スイッチと回転指令スイッチを一つ
のスイッチで兼用させてもよい。つまり、移動指令モー
ドを選択している時は移動指令スイッチとして機能する
スイッチが、回転指令モードでは回転指令モードスイッ
チとして機能する訳である。このようにすると、グリッ
プ上に配置するスイッチの点数が減るのでスイッチの選
択が容易になり、操作性がさらに向上する。また本実施
例では、教示装置４の座標系と産業用ロボット１の動作
座標系を特に区別せずに説明したが、産業用ロボット１
の動作座標系はロボットを基準とする座標系、ツールを
基準とする座標系、あるいは作業者が定義した座標系な
ど任意の座標系を使用できる。これらの座標系の選択は
制御装置２に対して行い、教示装置４の座標系から選択
した動作座標系への変換演算は制御装置２の内部で行わ
れる。
ッチおよび回転指令スイッチをその位置と操作方向が産
業用ロボットの動作方向に一致するように配置している
ので、作業者はグリップ４２を握ったまま、しかも視点
を対象ワーク（図示せず）やツール（ここでは溶接トー
チ３）から離さずに、所望のスイッチを選択して産業用
ロボット１を動かして、ツールを所望の位置に移動して
所望の姿勢を取らせることができる。さらに、各スイッ
チの形状をそれぞれ異ならせたり、スイッチの操作面に
識別用のパターンを刻んだりすればスイッチの選択は容
易になり、誤操作を防げる。本実施例では、移動指令ス
イッチと回転指令スイッチを別個に設けたが、移動指令
モードと回転指令モードを選択するモード選択スイッチ
を設けて、移動指令スイッチと回転指令スイッチを一つ
のスイッチで兼用させてもよい。つまり、移動指令モー
ドを選択している時は移動指令スイッチとして機能する
スイッチが、回転指令モードでは回転指令モードスイッ
チとして機能する訳である。このようにすると、グリッ
プ上に配置するスイッチの点数が減るのでスイッチの選
択が容易になり、操作性がさらに向上する。また本実施
例では、教示装置４の座標系と産業用ロボット１の動作
座標系を特に区別せずに説明したが、産業用ロボット１
の動作座標系はロボットを基準とする座標系、ツールを
基準とする座標系、あるいは作業者が定義した座標系な
ど任意の座標系を使用できる。これらの座標系の選択は
制御装置２に対して行い、教示装置４の座標系から選択
した動作座標系への変換演算は制御装置２の内部で行わ
れる。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明はグ
リップに動作指令スイッチを配置したので、作業者はグ
リップから手を離さず、またワークやツールから視線を
動かさずに教示作業を行えるので教示作業の能率が向上
するという効果がある。また、動作指令スイッチの配置
と操作方向をロボットの動作方向と一致させたので動作
指令スイッチの選択を直感的に行えるという効果があ
る。請求項２の発明は、移動指令モードと回転指令モー
ドを切り替える手段を設け、ひとつの動作指令スイッチ
に移動指令機能と回転指令機能を具有させたのでグリッ
プ上のスイッチの点数を減らし、操作を容易にする機能
がある。請求項３の発明はロボットの動作座標系を切り
替える手段を設けたので任意の座標系で教示を行えると
いう効果がある。請求項４の発明はロボットの動作速度
を切り替える手段を備えたので、教示作業の能率と精度
が向上すると言う効果がある。
リップに動作指令スイッチを配置したので、作業者はグ
リップから手を離さず、またワークやツールから視線を
動かさずに教示作業を行えるので教示作業の能率が向上
するという効果がある。また、動作指令スイッチの配置
と操作方向をロボットの動作方向と一致させたので動作
指令スイッチの選択を直感的に行えるという効果があ
る。請求項２の発明は、移動指令モードと回転指令モー
ドを切り替える手段を設け、ひとつの動作指令スイッチ
に移動指令機能と回転指令機能を具有させたのでグリッ
プ上のスイッチの点数を減らし、操作を容易にする機能
がある。請求項３の発明はロボットの動作座標系を切り
替える手段を設けたので任意の座標系で教示を行えると
いう効果がある。請求項４の発明はロボットの動作速度
を切り替える手段を備えたので、教示作業の能率と精度
が向上すると言う効果がある。
【図１】本発明の実施例を示すアーク溶接ロボットシス
テムの斜視図である。
テムの斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示す教示装置の斜視図であ
る。
る。
１：産業用ロボット ２：制御装置 ３：溶接トーチ
４：教示装置 ５：信号ケーブル １１：手首部 ４１：アタッチメント ４２：グリップ ４５：速度選
択スイッチ ４３１〜４３２：移動指令スイッチ ４４１〜４４
３：回転指令スイッチ
４：教示装置 ５：信号ケーブル １１：手首部 ４１：アタッチメント ４２：グリップ ４５：速度選
択スイッチ ４３１〜４３２：移動指令スイッチ ４４１〜４４
３：回転指令スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F059 AA05 BA02 BA07 BA08 BC09 FA03 FA06 FB22 FC02 FC13 5H269 AB12 AB33 BB07 CC09 SA04 9A001 DD07 HH19 JJ49 KK54
Claims (4)
- 【請求項１】産業用ロボットの手首部に着脱自在に取付
られ、かつ前記産業用ロボットの動作自由度に対応した
動作を命じる複数のスイッチを備え、前記スイッチの操
作により前記産業用ロボットに所望の動作をさせる産業
用ロボットの教示装置において、 前記スイッチを配設する略球体のグリップを備えるとと
もに、前記グリップ上の前記スイッチの取付位置あるい
は前記スイッチの操作方向を前記スイッチの操作により
発生する前記産業用ロボットの動作の方向に一致させた
ことを特徴とする産業用ロボットの教示装置。 - 【請求項２】前記複数のスイッチは移動指令機能と回転
指令機能を具有するとともに、前記複数のスイッチを移
動指令機能を有効にするモードと回転指令機能を有効に
するモードに切り替えて使用する手段を有することを特
徴とする請求項１に記載の産業用ロボットの教示装置。 - 【請求項３】前記産業用ロボットを動作させるための座
標系を切り替える手段を備えたことを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の産業用ロボットの教示装置。 - 【請求項４】前記産業用ロボットの動作速度を切り替え
る手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３
のいずれかに記載の産業用ロボットの教示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000075456A JP2001260062A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 産業用ロボットの教示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000075456A JP2001260062A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 産業用ロボットの教示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001260062A true JP2001260062A (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=18593347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000075456A Pending JP2001260062A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 産業用ロボットの教示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001260062A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN104742120A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-01 | 佛山市新鹏机器人技术有限公司 | 一种具备动力的拖动示教机械手 |
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| WO2018091122A1 (de) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | Kuka Roboter Gmbh | Roboterbedienhandgerät, zugehörige kopplungsvorrichtung, roboter und verfahren |
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-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000075456A patent/JP2001260062A/ja active Pending
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