JP3997138B2 - Handheld operating device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、産業用ロボット等の被教示装置が実行すべき動作内容の設定に使用される教示操作装置等の手に持って操作される手持ち操作装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
産業用ロボット等の機械装置の初期及び調整時等における動作の教示作業は、ティーチングペンダントとも呼ばれる可搬型の教示操作装置の操作によって行われる。教示作業時には作業者は、機械装置の可動部に近接した状態で両手に把持した教示操作装置を操作しなければならず、機械装置の故障や教示操作装置の操作ミス等が重大事故に繋がるような危険に晒される。
【0003】
このような機械装置に対する教示作業時における作業者の危険を回避するための手段として、教示操作装置には機械装置の操作信号の出力の指示入力を受け付ける操作スイッチとともに操作可能スイッチが設けられている。この操作可能スイッチは、デッドマンスイッチとも呼ばれ、予め定められた位置に保持されている間に限り、機械装置の作動を可能にするための手動操作装置である。即ち、操作可能スイッチからイネーブル信号が出力されている状態でのみ、オンされた操作スイッチの操作信号が有効にされ、機械装置に対する教示作業が可能になる(例えば、特許文献1及び2参照。)。
【0004】
例えば、作業者が操作可能スイッチを押し込んでオンさせた状態で操作スイッチを押圧操作して機械装置に動作を教示している間に、機械装置の故障や教示操作装置の操作ミス等によって機械装置が作業者の意図しない動作を行った場合、作業者が操作可能スイッチから手指を離すか、又は、教示操作装置を手放すことにより、操作可能スイッチがオフし、機械装置に対する操作信号が無効にされ、機械装置を停止させることができる。
【0005】
ところが、機械装置が作業者の意図しない動作を行った場合の作業者の行動としては、操作可能スイッチから手指を離したり、教示操作装置を手放すことだけでなく、操作可能スイッチをさらに強く押し込んだり、教示操作装置をさらに強く握り締めることもある。したがって、操作可能スイッチとしては、押圧の有無に応じて単にオン/オフする通常の2ポジションのスイッチでは不十分である。
【0006】
このため、従来の教示操作装置では、押圧操作されていないオフ状態の第1ポジションから軽く押し込むとオン状態の第2ポジションに変位し、この第2ポジションからさらに強く押し込むとオフ状態の第3ポジションに変位する3ポジションのスイッチが操作可能スイッチとして用いられている。この3ポジションの操作可能スイッチは、第3ポジションからオン状態の第2ポジションを通過することなく第1ポジションに復帰する。危険を回避すべく操作可能スイッチを第3ポジションまで押し込んだ作業者が機械装置の停止後に操作可能スイッチから手指を離し終えるまでの間において、機械装置が完全に動作を停止している必要があるからである。
【0007】
一方、教示操作装置が使用される環境に応じて、操作可能スイッチを作業者の右手、左手又は両手のいずれによって操作するかの要請が相違する。また、使用されない操作可能スイッチを余分に設けることはコストの上昇を招き、好ましくない。このため、教示操作装置としては、操作可能スイッチを作業者の右手で操作できる右手操作位置のみに配置して右手操作状態で使用するようにしたもの、作業者の左手で操作できる左手操作位置のみに配置して左手操作状態で使用するようにしたもの、右手操作位置と左手操作位置との両方に配置して両手操作状態で使用するようにしたものの少なくとも3種類を準備する必要がある。
【0008】
ここで、機械装置の制御部に対して操作可能スイッチからイネーブル信号を出力する際に、右手操作位置のみに操作可能スイッチを配置したものと左手操作位置のみに操作可能スイッチを配置したものとではイネーブル信号の出力処理は共通するが、これらと右手操作位置及び左手操作位置の両方に操作可能スイッチを配置したものとではイネーブル信号の出力処理が異なる。即ち、2個の操作可能スイッチの各々の操作状態に基づいてオン/オフされる単一のイネーブル信号を作成する必要がある。このため、右手操作位置及び左手操作位置の両方に操作可能スイッチが配置されうる従来の教示操作装置では、2個の操作可能スイッチの各々の操作状態に応じた単一のイネーブル信号を作成する安全回路が設けられている(例えば、特許文献3参照。)。
【0009】
【特許文献1】
実開昭60−153787号のマイクロフィルム
【特許文献2】
特開2002−059383
【特許文献3】
特開2002−083522
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の教示操作装置では、操作可能スイッチを右手操作位置のみに配置したもの、左手操作位置のみに配置したもの、及び、右手操作位置と左手操作位置との両方に配置したものの3種類の筐体を準備し、必要に応じて3種類の筐体のいずれかを用いて製造していた。このため、製造コストが高騰化するとともに、在庫管理が煩雑化する問題があった。また、作業内容等に応じてユーザサイドで操作状態を変更することができない問題があった。さらに、操作可能スイッチを教示操作装置内の基板に実装したものでは、作業者の嗜好に応じて操作可能スイッチの操作力を変更することができない問題があった。このような問題は、教示操作装置に限らず、他の手持ち操作装置においても生じる。
【0011】
この発明の目的は、操作可能スイッチを右手操作位置のみに配置する場合及び左手操作位置のみに配置する場合の何れにも対応可能な支持部材を介して操作可能スイッチを取り付けることにより、準備すべき筐体や支持部材の種類を削減し、製造コストの低廉化、及び、在庫管理の容易化を実現することができるとともに、操作可能スイッチの操作状態及び操作力の変更をユーザサイドで実行できる手持ち操作装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【0013】
(1)操作時にイネーブル信号を出力する操作可能スイッチを備えた手持ち操作装置において、
筐体の背面側で側面から筐体を把持する両手に対向する部分を含む範囲に単一の開口を形成し、
前記開口の全面を被覆するように前記筐体に着脱自在に装着される右手操作用、左手操作用又は両手操作用の何れかの単一部材の支持部材を介して、前記操作可能スイッチを取り付け、
前記操作可能スイッチは、上下方向に対称となる形状を呈し、
前記右手操作用の支持部材及び前記左手操作用の支持部材は、前記開口において回転対称となる互いに同一の形状を呈するとともに前記操作可能スイッチを左右方向の一方に偏った位置に配置し、前記開口に装着されることで前記操作可能スイッチを筐体の右手操作位置又は左手操作位置の一方に前記右手操作位置と前記左手操作位置とで左右方向に対称となる状態で取り付けるものであり、
前記両手操作用の支持部材は、2個の前記操作可能スイッチを左右方向の対称となる位置に配置し、前記開口に装着されることで前記操作可能スイッチを筐体の右手操作位置及び左手操作位置の両方に前記右手操作位置と前記左手操作位置とで左右方向に対称となる状態で取り付けることを特徴とする。
【0014】
この構成においては、操作時にイネーブル信号を出力する操作可能スイッチが、右手操作用、左手操作用又は両手操作用の何れかの支持部材を介して、筐体における右手操作位置、左手操作位置又は両手操作位置の何れかに選択的に装着される。したがって、単一の種類の筐体における右手操作位置、左手操作位置又は両手操作位置の何れかに選択的に操作可能スイッチが配置され、準備すべき筐体の種類数が削減される。
また、上下方向に対称となる形状を呈する操作可能スイッチが、回転対称となる形状を呈する支持部材を介して、筐体の右手操作位置又は左手操作位置の少なくとも一方に取り付けられる。したがって、単一の支持部材を表裏面が反転しないように180度回転させるか否かによって操作可能スイッチの右手操作状態及び左手操作状態の各々が実現され、操作可能スイッチの右手操作位置及び左手操作位置を含む位置に支持部材が着脱自在に取り付けられる取付部を形成した単一形状の筐体を準備すれば、単一形状の支持部材を介して筐体の右手操作位置又は左手操作位置に操作可能スイッチが取り付けられる。これによって、右手操作用の筐体と左手操作用の筐体とを別々に準備する必要がない。
さらに、支持部材の左右方向の両側に操作可能スイッチを配置することで、単一の形状の支持部材によって操作可能スイッチの両手操作状態が実現される。
【0015】
(2)前記両手操作用の支持部材が、2個の操作可能スイッチの操作状態に基づいて単一のイネーブル信号を作成する安全回路を備えたことを特徴とする。
【0016】
この構成においては、筐体の右手操作位置と左手操作位置との両方に合計2個の操作可能スイッチを取り付ける際に使用される両手操作用の支持部材に、2個の操作可能スイッチの操作状態から単一のイネーブル信号を作成する安全回路が備えられる。したがって、筐体の右手操作位置と左手操作位置との各々に支持部材が個別に取り付けられる両手操作状態においても右手操作状態又は左手操作状態と同様に単一のイネーブル信号が安全回路から出力され、イネーブル信号の入力を受ける被教示装置等の制御回路の構成や処理内容を、操作可能スイッチの操作状態に応じて変更する必要がない。
【0020】
(3)2個の操作可能スイッチの操作状態に基づいて単一のイネーブル信号を作成する安全回路と、前記安全回路を有効にするか又は無効にするかの設定入力を受け付ける切換手段と、を設けたことを特徴とする。
【0021】
この構成においては、筐体の右手操作位置と左手操作位置との両方に合計2個の操作可能スイッチが取り付けられた両手操作状態において右手操作状態又は左手操作状態と同様に単一のイネーブル信号を作成する安全回路が、切換手段によって選択的に有効にできる状態で備えられる。したがって、筐体の右手操作位置と左手操作位置との各々に支持部材が個別に取り付けられる場合に、両手操作状態と右手操作状態又は左手操作状態とで切換手段によって安全回路を選択的に有効又は無効にすることにより、両手操作状態においても右手操作状態又は左手操作状態と同様に単一のイネーブル信号が安全回路から出力され、イネーブル信号の入力を受ける被教示装置等の制御回路の構成や処理内容を、操作可能スイッチの操作状態に応じて変更する必要がない。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態に係る手持ち操作装置を、産業用ロボット等の被教示装置が実行すべき動作内容の設定に使用されるペンダントを例にあげて説明する。
【0023】
図1は、この発明の実施形態に係る手持ち操作装置であるペンダントの正面図である。ペンダント10の筐体の正面には、中央部にLCD等の表示パネル11が配置されている。この表示パネル11の上面の両側端部には、透明のタッチスイッチ上に透明の操作キー12が複数個ずつ設けられている。操作キー12は、押圧操作時に下方に変位して表示パネル11の上面に配置されたタッチスイッチをオンする。また、ペンダント10の正面における表示パネル11の上方には、複数の押しボタンスイッチ13が配置されている。操作キー12及び押しボタンスイッチ13がこの発明の操作スイッチに相当し、それぞれに割り当てられた操作信号の出力の指示入力を受け付ける。特に、操作キー12には、表示パネル11に表示される各画面内のスイッチ画像の内容が割り当てられる。なお、表示パネル11自体もタッチパネルにより操作スイッチとすることができる。
【0024】
ペンダント10の筐体における左右の側面部分には、把持体14a,14bが形成されている。図示しない産業用ロボット等の被教示装置に対する動作の教示作業時に作業者は、把持体14a,14bにおいてペンダント10を両側面側から両手で把持し、主に親指によって操作キー12又は押しボタンスイッチ13を操作する。ペンダント10は、ケーブル18を介して被教示装置の制御回路に接続されており、作業者が操作した操作キー12又は押しボタンスイッチ13に割り当てられた操作信号が教示信号として被教示装置の制御回路に入力される。
【0025】
図2は、この発明の実施形態に係る教示操作装置であるペンダントの背面図である。ペンダント10の筐体の背面には、把持体14a,14bに連続して凹部15a,15bが形成されており、把持体14a,14bと凹部15a,15bとの間に形成される角部に操作可能スイッチ1a,1bが、右手操作用の支持部材2a、左手操作用の支持部材2b又は両手操作用の支持部材3を介して配置されている。支持部材2a,2b,3は、何れもペンダント10の筐体に対して着脱自在にされている。操作可能スイッチ1aは、ペンダント10の正面から見て右側の把持部14aを把持した作業者の右手の親指を除く4本の指が対向する右手操作位置に取り付けられている。操作可能スイッチ1bは、ペンダント10の正面から見て左側の把持部14bを把持した作業者の左手の親指を除く4本の指が対向する左手操作位置に取り付けられている。
【0026】
操作可能スイッチ1a,1bは、何れも3ポジションの操作可能スイッチであり、接点状態が無操作状態の第1ポジション、第1ポジションから軽く押し込んだ状態の第2ポジション、及び、第2ポジションから強く押し込んだ状態の第3ポジションに順次変化し、第3ポジションから操作力を解除すると第2ポジションを経由することなく第1ポジションに復帰する。
【0027】
操作可能スイッチ1a,1bのそれぞれは、ペンダント10に取り付けられた状態で上下方向に対称となる形状を呈している。したがって、右手操作位置に取り付けられる状態の操作可能スイッチ1aを表裏面が反転しないようにして180度回転させると、左手操作位置に取り付けられる状態の操作可能スイッチ1bとなり、操作可能スイッチ1aと操作可能スイッチ1bとは同一形状を呈する同一部品である。
【0028】
図2(A)に示すように右手操作用の支持部材2aを介してペンダント10の筐体の右手操作位置のみに操作可能スイッチ1aを取り付けた右手操作状態、又は、図2(B)に示すようにペンダント10の筐体の左手操作位置のみに操作可能スイッチ1bを取り付けた左手操作状態では、操作可能スイッチ1a又は操作可能スイッチ1bの操作状態に基づく単一のイネーブル信号が出力される。また、図2(C)に示すように、右手操作位置及び左手操作位置の両方に操作可能スイッチ1a及び1bを取り付けた両手操作状態では、後述する安全回路によって両方の操作可能スイッチ1a,1bの操作状態に基づく単一のイネーブル信号が出力される。
【0029】
右手操作状態のペンダント10及び左手操作状態のペンダント10の各々に用いられる支持部材2a,2bのそれぞれは、ペンダント10の筐体に取り付けられた状態で筐体の右側操作位置又は左側操作位置の何れか一方に操作可能スイッチ1a,1bの支持部21が位置する形状であって、上下方向に対称となる形状を呈している。このため、右手操作位置に支持部21が位置するようにペンダント10の筐体に取り付けられる状態の支持部材2aを表裏面が反転しないように180度回転させると、左手操作位置に支持部21が位置するようにペンダント10の筐体に取り付けられる状態の支持部材2bとなる。つまり、支持部材2aと支持部材2bとは同一形状を呈する同一部品である。
【0030】
両手操作状態のペンダント10に用いられる支持部材3は、ペンダント10の筐体に取り付けられた状態で筐体の右側操作位置及び左側操作位置の両方に操作可能スイッチ1a,1bの支持部21が位置する形状であって、支持部材2a,2bと互換性のある形状を呈しているとともに、安全回路4を搭載している。安全回路4は、2個の操作可能スイッチ1a,1bの操作状態に基づいて単一のイネーブル信号を作成するものであり、例えば、前記特許文献3に記載された構成とすることができる。
【0031】
なお、図2(A)又は(B)に示す右手操作状態又は左手操作状態で操作可能スイッチ1a,1bの何れか一方のみからのイネーブル信号の入力を受ける被教示装置の制御部に対してその構成や処理内容に変更を加えることなく、所謂プラグコンパチブル状態で図2(C)に示す両手操作状態の2個の操作可能スイッチ1a,1bの操作状態に基づくイネーブル信号を入力するためには、ペンダント10側で2個の操作可能スイッチ1a,1bの操作状態に基づく単一のイネーブル信号を作成しなければならない。
【0032】
そこで、支持部材2a及び2bと支持部材3とにおいて同一部品の操作可能スイッチを使用する場合には、図3(A)に示すように、安全回路4が構成された基板5に操作可能スイッチ1a,1b用のコネクタ51,51を設けるとともに、安全回路4で作成された単一のイネーブル信号の出力端子を、ペンダント10の内部の制御基板16に設けられている操作可能スイッチ1a,1b用のコネクタ16a又は16bの何れかに接続するコネクタ52を設ける。この構成を右手操作状態又は左手操作状態において使用される支持部材2a,2bに適用する場合には、図3(B)に示すように、コネクタ51、基板5及びコネクタ52の高さの総和に匹敵する高さのスペーサ53を制御基板16のコネクタ16a,16bに装着する。
【0033】
なお、支持部材2a,2b,3は、ペンダント10の筐体の背面の一部を構成する。したがって、支持部材2a,2b,3は、ペンダント10の筐体と同一の素材によって薄板状に形成されており、ペンダント10の筐体の背面に例えば止めネジを介して取り付けられる。また、支持部材2a,2b,3の支持部21には、操作可能スイッチ1a,1bが例えば止めネジを介して固定される。
【0034】
以上の構成により、この実施形態に係る教示操作装置であるペンダント10によれば、単一の構成の筐体に、同一部品である支持部材2a又は支持部材2bを取り付けることによって操作可能スイッチの右手操作状態又は左手操作状態を実現できるとともに、支持部材3を取り付けることによって操作可能スイッチの両手操作状態を実現できる。また、右手操作状態及び左手操作状態において1個使用され、両手操作状態において2個使用される操作可能スイッチが同一部品によって構成される。したがって、単一のペンダント10の筐体、2種類の支持部材2a(2b)及び3、並びに、単一の操作可能スイッチ1a(1b)を準備しておくことによって、ペンダント10における3種類の操作可能スイッチの使用状態の全てに対応することができ、準備すべき部品の種類を削減し、製造コストの低廉化、及び、在庫管理の容易化を実現することができる。
【0035】
また、支持部材2a,2b,3の交換によって事後的な操作可能スイッチの使用状態の変更にも対応することがき、操作可能スイッチの操作状態及び操作力の変更をユーザサイドで実行できる。
【0036】
図4は、この発明の別の実施形態に係る手持ち操作装置であるペンダントの背面側から見た内部構造を示す開蓋状態の外観図である。ペンダント10の内部には、電子部品が実装された制御基板16が収納されている。制御基板16には、操作可能スイッチ1a,1bの端子が挿入されるコネクタ16a,16bが設けられている。この制御基板16に安全回路4を予め構成しておき、この発明の切換手段である切換スイッチ16cの操作によって安全回路4を有効にするか又は無効にするかを選択する。この構成によれば、支持部材3に安全回路4を備える必要がない。
【0037】
また、制御基板16の背面側にこの発明の表示手段であるLED16d,16eを設けるとともに、支持部材2a,2b,3においてLED16d,16eに対向する位置に透光性部材17a,17b(図2参照。)を配置する。切換スイッチ16cの操作により、安全回路4が有効にされている際にLED16eを点灯することにより、ペンダント10の閉蓋状態でも操作可能スイッチ1a,1bの信号の処理状態を外部から確認することができる。この場合ペンダント10の背面における透光性部材の近傍に、例えば「片方のスイッチをお使いください。」及び「両方のスイッチをお使いください。」等の表記を行うことにより、作業者に操作可能スイッチの使用方法を提示することができる。
【0038】
なお、右手操作状態と左手操作状態との相違をLEDの点灯によって表示することもできる。また、LEDの点灯状態をペンダント10の筐体の正面側から視認できるようにしてもよく、表示パネル11に表示するようにしてもよい。
【0039】
さらに、安全回路4を有効にするか又は無効にするかの選択を、ペンダント10正面側に設けられている操作キー12や押しボタンスイッチ13を用いて行うようにしてもよい。この場合に、操作キー12や押しボタンスイッチ13を被教示装置に対する操作信号の出力を指示する通常の操作状態とは異なる特定の操作状態で操作することにより、操作キー12や押しボタンスイッチ13を安全回路4を有効にするか又は無効にするかの選択に使用できるようにする。このように、所謂隠しキーの操作によって操作キー12や押しボタンスイッチ13を安全回路4の有効/無効の選択に使用できるようにすることにより、ペンダント10における操作可能スイッチの操作状態の設定が容易に変更できないようにして被教示装置に対する教示作業の安全性を確保することができる。また、操作キー12や押しボタンスイッチ13が特定の操作状態で操作されて安全回路4の有効/無効の選択モードに入ったことや選択操作の方法等のガイダンスを表示パネル12に表示すれば、選択操作が正確に行われるようにすることができる。
【0040】
なお、教示作業時の安全性を厳格に維持するためにはユーザサイドにおける操作可能スイッチの操作状態や操作力の事後的な変更を禁止すべき場合もある。この場合には、操作可能スイッチの端子をコネクタを用いることなくハンダ付けにより制御基板に接続すべきである。
【0041】
図5及び図6は、参考例の手持ち操作装置であるペンダントに使用される支持部材の外観図及び組立図である。ペンダント10では、操作可能スイッチ1a,1bの各々を個別の支持部材6を介して筐体の右手操作位置及び左手操作位置に取り付けるようにしている。支持部材6は、ペンダント10の筐体背面における右手操作位置及び左手操作位置に沿った形状に成形されており、一例として止めネジ7を介して筐体に固定される。
【0042】
支持部材6の中央部には、開口部62を有する凹部61が形成されている。開口部62には、内側面から固定ネジ63を介して操作可能スイッチ1a(1b)のスイッチ本体101が固定される。このとき、スイッチ本体101の操作片101aが、開口部62から凹部61内に露出する。凹部61内の上下の側面には、ピン64が互いに対向して突出している。スイッチ本体101から突出した端子101bは、リード線付きコネクタ方式、直接挿入方式又はハンダ付けにより、上述の制御基板16に接続される。
【0043】
凹部61には、操作可能スイッチ1a(1b)の操作カバー102が挿入される。操作カバー102は内側面から突起102aが突出しているとともに、上下の側面に孔部102bが形成されている。凹部61に挿入された操作カバー102の孔部102bには、ピン64が嵌入する。これによって、操作カバー102は凹部61内において回動自在に支持される。凹部61内に挿入された状態で操作カバー102の突起102aがスイッチ本体101の操作片101aに、操作カバー102の回動方向に当接する。
【0044】
この構成により、操作可能スイッチ1a(1b)が支持部材6に取り付けられた状態では、操作カバー102に作用する押圧操作力が突起102aを介して操作片101aに伝達され、スイッチ本体101内の接点が動作する。
【0045】
支持部材6は、ペンダント10の筐体に取り付けた状態で上下方向に対称となる形状を呈している。したがって、筐体の右手操作位置に取り付けられる状態から表裏面が反転しないようにして180度回転させると筐体の左手操作位置に取り付けられる状態になる。このため、操作可能スイッチ1a(1b)を支持した単一の種類の支持部材6を筐体の右手操作位置と左手操作位置との何れか一方又は両方に取り付けることにより、ペンダント10における操作可能スイッチの右手操作状態、左手操作状態及び両手操作状態の全ての使用状態が実現される。
【0046】
指示部材6をペンダント10の筐体における右手操作位置と左手操作位置との何れか一方にのみ取り付けて右手操作状態又は左手操作状態で使用する場合には、指示部材6が取り付けられない左手操作位置又は右手操作位置には指示部材6と少なくとも表面形状が同一の蓋部材を取り付けることにより、筐体内部の密閉状態が維持される。
【0047】
なお、第1の実施形態及び第2の実施形態の何れにおいても、ペンダント10と支持部材2a,2b,3,6との間、及び、支持部材2a,2b,3,6と操作可能スイッチ1a,1bとの間にゴムパッキン等を配置することによって防止水構造とすることが望ましい。
【0048】
また、第1の実施形態及び第2の実施形態の何れにおいても、操作可能スイッチ1a,1bとして、ペンダント10の筐体の背面側から前面側に操作される操作部材を備えた押しボタンスイッチを使用することもできる。この場合には、操作可能スイッチ1a,1bは、上下方向に対称の形状である必要はない。
【0049】
さらに、第1の実施形態において、支持部材2aと支持部材2bとを別部品とする場合には、支持部材2a,2b,3は上下方向に非対称の形状であってもよい。この場合にも、単一の形状の筐体を用いて右手操作用、左手操作用及び両手操作用のペンダント10を選択的に構成することができる。
【0050】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【0051】
(1)操作時にイネーブル信号を出力する操作可能スイッチを、右手操作用、左手操作用又は両手操作用の何れかの支持部材を介して、筐体における右手操作位置、左手操作位置又は両手操作位置の何れかに選択的に装着できるようにすることにより、単一の種類の筐体における右手操作位置、左手操作位置又は両手操作位置の何れかに選択的に操作可能スイッチを配置することができ、準備すべき筐体の種類数を削減して製造コストの低廉化、及び、在庫管理の容易化を実現することができる。
【0052】
(2)筐体の右手操作位置と左手操作位置との両方に合計2個の操作可能スイッチを取り付ける際に使用される両手操作用の支持部材に、2個の操作可能スイッチの操作状態から単一のイネーブル信号を作成する安全回路を備えることにより、筐体の右手操作位置と左手操作位置との各々に支持部材が個別に取り付けられる両手操作状態においても右手操作状態又は左手操作状態と同様に単一のイネーブル信号を安全回路から出力することができ、操作可能スイッチの操作状態に応じた被教示装置等の制御回路の構成や処理内容の変更を不要にすることができる。
【0053】
(3)上下方向に対称となる形状を呈する操作可能スイッチを、少なくとも上下方向に対称となる形状を呈する支持部材を介して、筐体の右手操作位置又は左手操作位置の少なくとも一方に取り付けることにより、単一の支持部材を表裏面が反転しないようにして180度回転させるか否かによって操作可能スイッチの右手操作状態及び左手操作状態の各々を実現することができ、操作可能スイッチの右手操作位置及び左手操作位置を含む位置に支持部材が着脱自在に取り付けられる取付部を形成した単一形状の筐体を準備すれば、単一形状の支持部材を介して筐体の右手操作位置又は左手操作位置に操作可能スイッチを取り付けることができる。これによって、右手操作用の筐体及び支持部材と左手操作用の筐体及び支持部材とを別々に準備する必要がなく、準備すべき筐体及び支持部材の種類を削減し、製造コストの低廉化、及び、在庫管理の容易化を実現することができる。
【0054】
また、支持部材が筐体の右手操作位置と左手操作位置との各々に個別に取り付けられる部材である場合には、2個の支持部材を筐体の右手操作位置及び左手操作位置に同時に取り付けることによって単一の形状の筐体と単一の形状の支持部材とによって操作可能スイッチの右手操作状態、左手操作状態及び両手操作状態を実現することができる。これによって、右手操作用の筐体及び支持部材、左手操作用の筐体及び支持部材、並びに、両手操作用の筐体及び支持部材を別々に準備する必要がなく、準備すべき筐体及び支持部材の種類をさらに削減することができ、製造コストをより低廉化できるとともに、在庫管理をより容易化できる。
【0055】
(4)筐体の右手操作位置と左手操作位置との両方に合計2個の操作可能スイッチを取り付けた両手操作状態において右手操作状態又は左手操作状態と同様に単一のイネーブル信号を作成する安全回路を、切換手段によって選択的に有効にできる状態で備えることにより、両手操作状態と右手操作状態又は左手操作状態とで切換手段によって安全回路を選択的に有効又は無効にし、両手操作状態においても右手操作状態又は左手操作状態と同様に単一のイネーブル信号を安全回路から出力することができ、操作可能スイッチの操作状態に応じた被教示装置等の制御回路の構成や処理内容の変更を不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る手持ち操作装置であるペンダントの正面図である。
【図2】この発明の実施形態に係る手持ち操作装置であるペンダントの背面図である。
【図3】上記ペンダントにおける制御基板に対する操作可能スイッチの接続状態を示す図である。
【図4】この発明の別の実施形態に係る手持ち操作装置であるペンダントの背面側から見た内部構造を示す開蓋状態の外観図である。
【図5】参考例の手持ち操作装置であるペンダントに使用される支持部材の外観図である。
【図6】同ペンダントに使用される支持部材の組立図である。
【符号の説明】
1a,1b−操作可能スイッチ
2a,2b,3,6−支持部材
4−安全回路
5−基板
10−ペンダント(手持ち操作装置)
11−表示パネル
12−操作キー(操作スイッチ)
13−押しボタンスイッチ(操作スイッチ)
16−制御基板
16a,16b,51,52−コネクタ
16c−切換スイッチ(切換手段)
16d,16e−LED(表示手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hand-held operation device that is operated by being held by a hand such as a teaching operation device used for setting operation contents to be executed by a taught device such as an industrial robot.
[0002]
[Prior art]
An operation teaching operation at the initial stage and at the time of adjustment of a mechanical device such as an industrial robot is performed by operating a portable teaching operation device also called a teaching pendant. At the time of teaching work, the operator must operate the teaching operation device gripped by both hands in the vicinity of the movable part of the mechanical device, so that failure of the mechanical device or operation mistake of the teaching operating device may lead to a serious accident. Exposed to serious danger.
[0003]
As a means for avoiding the danger of the operator at the time of teaching work for such a mechanical device, the teaching operation device is provided with an operable switch together with an operation switch for receiving an instruction input for outputting an operation signal of the mechanical device. . This operable switch is also called a deadman switch, and is a manual operation device for enabling the operation of the mechanical device only while being held at a predetermined position. That is, only when the enable signal is output from the operable switch, the operation signal of the turned-on operation switch is validated, and teaching work for the mechanical device becomes possible (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .
[0004]
For example, while the operator pushes the operable switch and turns it on to teach the operation of the mechanical device by operating the operational switch, the mechanical device is malfunctioning due to a failure of the mechanical device or an operation error of the teaching operation device. If the operator performs an operation not intended by the operator, the operator releases the finger from the operable switch or releases the teaching operation device, so that the operable switch is turned off and the operation signal for the mechanical device is invalidated. The mechanical device can be stopped.
[0005]
However, when the mechanical device performs an operation not intended by the worker, the worker's action is not only to release the finger from the operable switch, to let go of the teaching operation device, but to push the operable switch more strongly. In some cases, the teaching operation device is tightened more strongly. Therefore, as an operable switch, a normal two-position switch that simply turns on / off in accordance with the presence or absence of pressing is insufficient.
[0006]
For this reason, in the conventional teaching operation device, when it is lightly pushed in from the first position in the off state where the pressing operation is not performed, it is displaced to the second position in the on state. A three-position switch that is displaced in the direction is used as an operable switch. The three-position operable switch returns from the third position to the first position without passing through the second position in the on state. In order to avoid danger, it is necessary for the machine device to completely stop the operation until the operator who pushes the operable switch to the third position finishes releasing the finger from the operable switch after the machine device is stopped. Because.
[0007]
On the other hand, depending on the environment in which the teaching operation device is used, a request for operating the operable switch with the operator's right hand, left hand, or both hands is different. In addition, it is not preferable to provide an extra operable switch that is not used because it increases the cost. For this reason, as the teaching operation device, the operable switch is arranged only in the right hand operation position that can be operated by the operator's right hand and used in the right hand operation state, only the left hand operation position that can be operated by the operator's left hand. It is necessary to prepare at least three types, one arranged in the left hand operation state and one used in the right hand operation position and the left hand operation position and used in the two hand operation state.
[0008]
Here, when the enable signal is output from the operable switch to the control unit of the mechanical device, the operation switch is disposed only in the right hand operation position and the operation switch is disposed only in the left hand operation position. Although the output processing of the enable signal is common, the output processing of the enable signal is different from those in which the operable switch is arranged at both the right hand operation position and the left hand operation position. That is, it is necessary to create a single enable signal that is turned on / off based on the operation state of each of the two operable switches. For this reason, in the conventional teaching operation device in which the operable switch can be arranged at both the right hand operation position and the left hand operation position, it is safe to create a single enable signal corresponding to the operation state of each of the two operable switches. A circuit is provided (see, for example, Patent Document 3).
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model No. 60-153787 microfilm
[Patent Document 2]
JP 2002-059383 A
[Patent Document 3]
JP2002-083522
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional teaching operation device, there are three types of switches, that is, the operable switch is disposed only at the right hand operation position, the operation switch is disposed only at the left hand operation position, and the operation switch is disposed at both the right hand operation position and the left hand operation position. A case was prepared and manufactured using one of three types of cases as required. For this reason, there has been a problem that the manufacturing cost increases and inventory management becomes complicated. In addition, there is a problem that the operation state cannot be changed on the user side according to the work content and the like. Furthermore, when the operable switch is mounted on the board in the teaching operation device, there is a problem that the operating force of the operable switch cannot be changed according to the preference of the operator. Such a problem occurs not only in the teaching operation device but also in other hand-held operation devices.
[0011]
The object of the present invention should be prepared by attaching the operable switch via a support member that can handle both the case where the operable switch is arranged only in the right-hand operation position and the case where the operation switch is arranged only in the left-hand operation position. Hands that can reduce the types of chassis and support members, reduce manufacturing costs, and simplify inventory management, and can change the operating state and operating force of the operable switch on the user side. It is to provide an operating device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration as means for solving the above problems.
[0013]
(1) In a handheld operating device having an operable switch that outputs an enable signal during operation,
EnclosureA single opening is formed in a range including a portion facing both hands holding the housing from the side surface on the back side of
So as to cover the entire surface of the opening.Either right-handed operation, left-handed operation or two-handed operation that is detachably attached to the housingSingle partAttach the operable switch via a support member,
The operable switch has a shape that is symmetrical in the vertical direction,
The support member for the right hand operation and the support member for the left hand operation have the same shape that is rotationally symmetric in the opening, and the operable switch is disposed at a position biased to one side in the left-right direction, and the opening Is attached to the right hand operation position or the left hand operation position of the housing in a state in which the right hand operation position and the left hand operation position are symmetrical in the left-right direction.
The support member for two-hand operation arranges the two operable switches in a symmetrical position in the left-right direction, and is attached to the opening so that the operable switch can be operated in the right-hand operation position and the left-hand operation of the housing. At both positions, the right hand operation position and the left hand operation position are attached symmetrically in the left-right direction.It is characterized by that.
[0014]
In this configuration, the operable switch that outputs an enable signal at the time of operation has a right-hand operation position, a left-hand operation position, or both-hand operation in the housing via a support member for right-hand operation, left-hand operation, or two-hand operation. It is selectively mounted at any of the operation positions. Therefore, the operable switch is selectively disposed at any of the right hand operation position, the left hand operation position, and the two-hand operation position in a single type of housing, and the number of types of housings to be prepared is reduced.
Further, the operable switch that exhibits a shape that is symmetrical in the vertical direction is attached to at least one of the right-hand operation position and the left-hand operation position of the housing via a support member that exhibits a rotationally symmetric shape. Therefore, each of the right hand operation state and the left hand operation state of the operable switch is realized by whether or not the single support member is rotated 180 degrees so that the front and back surfaces are not reversed. If a single-shaped housing with a mounting part on which the support member can be detachably attached at a position including the position is prepared, it can be operated to the right-hand operation position or the left-hand operation position of the housing via the single-shaped support member. A possible switch is attached. Thus, it is not necessary to prepare a right-hand operation casing and a left-hand operation casing separately.
Further, by disposing the operable switch on both sides of the support member in the left-right direction, the two-hand operation state of the operable switch is realized by the support member having a single shape.
[0015]
(2) The support member for the two-hand operation includes a safety circuit that generates a single enable signal based on operation states of two operable switches.
[0016]
In this configuration, the operation state of the two operable switches is used for the two-handed operation support member used when a total of two operable switches are attached to both the right hand operating position and the left hand operating position of the housing. A safety circuit is provided that creates a single enable signal from the. Therefore, a single enable signal is output from the safety circuit as in the right hand operation state or the left hand operation state even in the two-hand operation state in which the support member is individually attached to each of the right hand operation position and the left hand operation position of the housing, It is not necessary to change the configuration and processing contents of a control circuit such as a teaching apparatus that receives an enable signal according to the operating state of the operable switch.
[0020]
(3) A safety circuit that creates a single enable signal based on the operating state of two operable switches, and a switching means that receives a setting input for enabling or disabling the safety circuit are provided. It is characterized by that.
[0021]
In this configuration, a single enable signal is output in the two-hand operation state in which a total of two operable switches are attached to both the right-hand operation position and the left-hand operation position of the housing in the same manner as in the right-hand operation state or the left-hand operation state. The safety circuit to be created is provided in a state that can be selectively activated by the switching means. Therefore, when the support member is individually attached to each of the right hand operation position and the left hand operation position of the housing, the safety circuit is selectively enabled by the switching means between the two-hand operation state and the right-hand operation state or the left-hand operation state. By disabling, a single enable signal is output from the safety circuit in the two-handed operation state as in the right-handed operation state or the left-handed operation state, and the configuration and processing of the control circuit such as the taught device that receives the enable signal input It is not necessary to change the contents according to the operation state of the operable switch.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a hand-held operating device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to an example of a pendant used for setting operation contents to be executed by a taught device such as an industrial robot.
[0023]
FIG. 1 is a front view of a pendant which is a handheld operating device according to an embodiment of the present invention. A
[0024]
Grasping
[0025]
FIG. 2 shows the present invention.ofIt is a rear view of the pendant which is the teaching operation apparatus which concerns on embodiment.
[0026]
The
[0027]
Each of the
[0028]
As shown in FIG. 2 (A), a right-hand operation state in which the operable switch 1a is attached only to the right-hand operation position of the housing of the
[0029]
Each of the
[0030]
The
[0031]
2A or 2B in the right-handed operation state or the left-handed operation state, the control unit of the teaching apparatus receives the input of the enable signal from only one of the
[0032]
Therefore, when the same component operable switch is used in the supporting
[0033]
The
[0034]
With the above configuration, according to the
[0035]
In addition, it is possible to cope with a subsequent change in the use state of the operable switch by exchanging the
[0036]
FIG. 4 is an external view of the opened state showing the internal structure as seen from the back side of the pendant which is a handheld operating device according to another embodiment of the present invention. Inside the
[0037]
Further, the
[0038]
Note that the difference between the right-handed operation state and the left-handed operation state can be displayed by lighting the LED. Further, the lighting state of the LED may be visible from the front side of the housing of the
[0039]
Furthermore, the selection of whether to enable or disable the safety circuit 4 may be performed using the operation key 12 or the
[0040]
In order to strictly maintain the safety during teaching work, there are cases where it is necessary to prohibit subsequent changes in the operating state and operating force of the operable switch on the user side. In this case, the terminal of the operable switch should be connected to the control board by soldering without using a connector.
[0041]
FIG. 5 and FIG.Reference exampleIt is the external view and assembly drawing of the supporting member used for the pendant which is a hand-held operation apparatus.. BaeIn the silent 10, each of the
[0042]
A
[0043]
The
[0044]
With this configuration, when the operable switch 1 a (1 b) is attached to the
[0045]
The
[0046]
When the
[0047]
In both the first embodiment and the second embodiment, between the
[0048]
Further, in both the first embodiment and the second embodiment, as the
[0049]
Furthermore, in the first embodiment, when the
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0051]
(1) A right-hand operation position, a left-hand operation position, or a two-hand operation position in the housing via a support member for right-hand operation, left-hand operation, or two-hand operation, with an operable switch that outputs an enable signal during operation. By making it possible to selectively attach to any of the above, a switch that can be selectively operated can be arranged at any of the right hand operation position, left hand operation position, or both hand operation position in a single type of housing. By reducing the number of types of casings to be prepared, it is possible to reduce the manufacturing cost and facilitate inventory management.
[0052]
(2) A support member for two-hand operation that is used when a total of two operable switches are attached to both the right hand operating position and the left hand operating position of the housing. By providing a safety circuit that creates one enable signal, the two-handed operation state in which the support member is individually attached to each of the right-handed operation position and the left-handed operation position of the housing is similar to the right-handed operation state or the left-handed operation state. A single enable signal can be output from the safety circuit, so that it is not necessary to change the configuration of the control circuit and the processing content of the taught device according to the operating state of the operable switch.
[0053]
(3) By attaching an operable switch exhibiting a shape symmetric in the vertical direction to at least one of the right-hand operation position and the left-hand operation position of the housing via at least a support member exhibiting a shape symmetric in the vertical direction Each of the right hand operation state and the left hand operation state of the operable switch can be realized by whether or not the single support member is rotated 180 degrees so that the front and back surfaces are not reversed. If a single-shaped housing having a mounting portion on which the support member can be detachably attached at a position including the left-hand operation position is prepared, the right-hand operation position or the left-hand operation of the housing can be performed via the single-shape support member. An operable switch can be attached to the position. As a result, there is no need to prepare a right-hand operation case and support member separately from a left-hand operation case and support member, and the types of cases and support members to be prepared are reduced, resulting in low manufacturing costs. And easy inventory management.
[0054]
Further, when the support member is a member that is individually attached to each of the right hand operation position and the left hand operation position of the housing, the two support members are simultaneously attached to the right hand operation position and the left hand operation position of the housing. Thus, the right-handed operation state, the left-handed operation state, and the two-handed operation state of the operable switch can be realized by the single-shaped casing and the single-shaped support member. As a result, it is not necessary to prepare a housing and support member for right-hand operation, a housing and support member for left-hand operation, and a housing and support member for two-hand operation. The types of members can be further reduced, manufacturing costs can be further reduced, and inventory management can be facilitated.
[0055]
(4) Safety that creates a single enable signal in the two-handed operation state in which a total of two operable switches are attached to both the right-handed operation position and the left-handed operation position of the housing as in the right-handed operation state or the left-handed operation state By providing the circuit in a state that can be selectively enabled by the switching means, the safety circuit is selectively enabled or disabled by the switching means between the two-handed operation state and the right-handed operation state or the left-handed operation state, and even in the two-handed operation state. A single enable signal can be output from the safety circuit in the same way as in the right-handed operation state or the left-handed operation state, and there is no need to change the configuration of the control circuit such as the taught device or the processing content according to the operation state of the operable switch Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a pendant that is a handheld operating device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the present invention.ofIt is a rear view of the pendant which is a handheld operating device concerning an embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a connection state of an operable switch to a control board in the pendant.
FIG. 4 is an external view of an opened state showing an internal structure as viewed from the back side of a pendant which is a handheld operating device according to another embodiment of the present invention.
[Figure 5]Reference exampleIt is an external view of the supporting member used for the pendant which is a handheld operating device.
FIG. 6 is an assembly view of a support member used for the pendant.
[Explanation of symbols]
1a, 1b-Operable switch
2a, 2b, 3,6-support member
4-safety circuit
5-substrate
10-Pendant (hand-held operating device)
11-Display panel
12-Operation keys (operation switches)
13-Push button switch (operation switch)
16-Control board
16a, 16b, 51, 52-connector
16c-switch (switching means)
16d, 16e-LED (display means)
Claims (3)
筐体の背面側で側面から筐体を把持する両手に対向する部分を含む範囲に単一の開口を形成し、
前記開口の全面を被覆するように前記筐体に着脱自在に装着される右手操作用、左手操作用又は両手操作用の何れかの単一部材の支持部材を介して、前記操作可能スイッチを取り付け、
前記操作可能スイッチは、上下方向に対称となる形状を呈し、
前記右手操作用の支持部材及び前記左手操作用の支持部材は、前記開口において回転対称となる互いに同一の形状を呈するとともに前記操作可能スイッチを左右方向の一方に偏った位置に配置し、前記開口に装着されることで前記操作可能スイッチを筐体の右手操作位置又は左手操作位置の一方に前記右手操作位置と前記左手操作位置とで左右方向に対称となる状態で取り付けるものであり、
前記両手操作用の支持部材は、2個の前記操作可能スイッチを左右方向の対称となる位置に配置し、前記開口に装着されることで前記操作可能スイッチを筐体の右手操作位置及び左手操作位置の両方に前記右手操作位置と前記左手操作位置とで左右方向に対称となる状態で取り付けることを特徴とする手持ち操作装置。In a hand-held operating device with an operable switch that outputs an enable signal during operation,
A single opening is formed in a range including a portion facing both hands holding the housing from the side surface on the back side of the housing,
For right hand operation which is removably mounted to the housing so as to cover the entire surface of the opening, through the support member of any single member for the left hand operation or two-handed operation, attaching the enable switch ,
The operable switch has a shape that is symmetrical in the vertical direction,
The support member for right hand operation and the support member for left hand operation have the same shape that is rotationally symmetric in the opening, and the operable switch is disposed at a position biased to one side in the left-right direction, and the opening Is attached to the right hand operation position or the left hand operation position of the housing in a state in which the right hand operation position and the left hand operation position are symmetrical in the left-right direction.
The support member for two-hand operation arranges the two operable switches in a symmetrical position in the left-right direction, and is attached to the opening so that the operable switch can be operated in the right-hand operation position and the left-hand operation of the housing. A hand-held operating device that is attached to both positions in a state of being symmetrical in the left-right direction at the right-hand operation position and the left-hand operation position.
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