JP6526094B2 - 手持ち式のロボット教示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、手持ち式のロボット教示装置に関する。
左利きの使用者および右利きの使用者が操作することを可能とするロボット教示装置が知られている(例えば、特許文献1)。
特開平9−85660号公報
左利きの使用者および右利きの使用者のいずれであっても、使用者がロボット教示装置に設けられたイネーブルスイッチを同様に操作可能とする技術が求められている。
本開示の一態様において、イネーブルスイッチを内蔵する手持ち式のロボット教示装置は、片手把持が可能な把持部を有する本体と、把持部に設けられ、把持部を基準位置で把持した手の基準切替動作によって操作されるイネーブルスイッチ操作部と、を備える。イネーブルスイッチ操作部は、基準位置での基準切替動作を他の動作よりも容易にする切替動作特定機構を有する。
一態様によれば、左利きの使用者および右利きの使用者のいずれであっても、イネーブルスイッチ操作部を同様の基準切替動作によって操作することができる。
一実施形態に係るロボット教示装置の正面図である。 図1に示すロボット教示装置の背面図である。 図1に示すロボット教示装置の側面図である。 図2中のIV−IVに沿った断面図である。 図2に示すイネーブルスイッチの移動部を、図2中のy軸プラス方向へ移動させた状態を示す。 図5に示すロボット教示装置の側面図である。 図1に示すロボット教示装置を右利きの使用者が使用する場合の使用形態の典型例を示す。 図7に示すロボット教示装置の背面図であって、本体部を把持する使用者の左手を点線で示している。 図1に示すロボット教示装置の本体部を左利きの使用者が使用する場合の使用形態の典型例を示す。 図9に示すロボット教示装置の背面図であって、本体部を把持する使用者の右手を点線で示している。 他の実施形態に係るロボット教示装置の背面図である。 図11に示すロボット教示装置の側面図である。 図11に示すイネーブルスイッチの移動部を回転させた状態を示す。 さらに他の実施形態に係るロボット教示装置の背面図であって、本体部を把持する使用者の左手を点線で示している。 図14中のXV−XVに沿った断面図である。 図15に示すイネーブルスイッチを回転させた状態を示す。 図14に示すロボット教示装置の背面図であって、本体部を把持する使用者の右手を点線で示している。 さらに他の実施形態に係るロボット教示装置の背面図であって、本体部を把持する使用者の左手を点線で示している。 図18に示すロボット教示装置の側面図である。 図18中のXX−XXに沿った断面図である。 図18に示すロボット教示装置の背面図であって、本体部を把持する使用者の右手を点線で示している。 さらに他の実施形態に係るロボット教示装置の要部断面図である。 さらに他の実施形態に係るロボット教示装置の要部断面図である。 さらに他の実施形態に係るロボット教示装置の正面図である。 図24に示す第1の外付け機器の分解斜視図である。 図24に示すロボット教示装置を右利きの使用者が使用する場合の使用形態の典型例を示す。 図24に示すロボット教示装置を左利きの使用者が使用する場合の使用形態の典型例を示す。 他の実施形態に係る第1の外付け機器の図である。 さらに他の実施形態に係るロボット教示装置の正面図である。 一実施形態に係るコネクタの図である。
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明においては、図中の直交座標系を方向の基準とする。
図1〜図6を参照して、一実施形態に係るロボット教示装置10について説明する。ロボット教示装置10は、使用者が把持して使用する手持ち式の装置であって、ロボット(図示せず)を教示するためのものである。ロボット教示装置10は、ロボットコントローラ(図示せず)等の外部機器に通信可能に接続され、該外部機器と通信しつつ、使用者の操作に応じてロボットを教示する。
ロボット教示装置10は、本体12、表示部14、ハンドガイド部16、イネーブルスイッチ17、およびイネーブルスイッチ操作部18を備える。本実施形態においては、本体12は、z軸方向から見て略長方形の外形を有し、前面20、背面22、側面24、側面26、側面28、および側面30を有する。
前面20は、本体12のz軸マイナス方向の端面を画定している。背面22は、前面20の反対側に位置し、本体12のz軸プラス方向の端面を画定している。側面24、26、28、および30は、前面20と背面22との間で延在している。
側面24は、本体12のx軸マイナス方向の端面を画定している。側面26は、側面26の反対側に位置し、本体12のx軸プラス方向の端面を画定している。側面28は、本体12のy軸プラス方向の端面を画定している。側面30は、側面28の反対側に位置し、本体12のy軸マイナス方向の端面を画定している。
表示部14は、CRT、LCD、または有機ELディスプレイ等を有し、種々の情報を画像として表示する。表示部14は、本体12の前面20に配置されている。なお、表示部14は、その表面にタッチセンサを有してもよい。この場合、使用者は、該タッチセンサを接触操作することによって、ロボット教示装置10に情報を入力できる。
ハンドガイド部16は、本体12の側面24に設けられている。ハンドガイド部16は、z軸方向から見て略U字状の外形を有し、使用者の手を受容する空間Sを画定している。
イネーブルスイッチ17は、本体12に内蔵されている。イネーブルスイッチ17は、開閉可能な接点を有し、該接点が閉じているとき、イネーブルスイッチ17はONとなり、該接点が開いているとき、イネーブルスイッチ17はOFFとなる。
イネーブルスイッチ操作部18は、本体12の背面22に設けられている。イネーブルスイッチ操作部18は、基部32、移動部34、バネ36(図3)、位置保持機構38および40を有する。バネ36は、本体12に内蔵され、基部32をz軸プラス方向へ付勢する。
基部32は、z軸方向に可動となるように、本体12に形成された穴42に受容されている。基部32は、z軸プラス方向の端面32aを有し、該端面32aは、外部に面している。
本実施形態においては、基部32の端面32aが、本体12の背面22と同じz軸方向の位置、または、背面22よりもz軸マイナス方向にずれた位置となるように、基部32が本体12に設置されている。
本実施形態においては、基部32は、z軸マイナス方向へ2段階で押下することができるように設けられている。具体的には、基部32は、使用者から押下する力が加えられていないときは、バネ36の作用により、第1のスイッチ位置に配置される。基部32が第1のスイッチ位置に配置されている間、イネーブルスイッチ17はOFFとなり、ロボットの動作は停止される。
第1のスイッチ位置に配置された基部32に使用者からz軸マイナス方向への力が加えられると、基部32は、第1のスイッチ位置からz軸マイナス方向に変位した第2のスイッチ位置へ押下される。基部32が第2のスイッチ位置に配置されると、イネーブルスイッチ17はONとなり、ロボット教示装置10およびロボットコントローラを通して、ロボットを教示および動作させることができる。
第2のスイッチ位置に配置された基部32にz軸マイナス方向への力がさらに加えられると、基部32は、第2のスイッチ位置からz軸マイナス方向に変位した第3のスイッチ位置へ押下される。基部32が第3のスイッチ位置に配置されると、イネーブルスイッチ17はOFFとなり、ロボットの動作は停止される。
移動部34は、基部32の端面32a上をy軸方向へ摺動可能となるように、設けられている。より具体的には、図4に示すように、移動部34は、そのz軸マイナス方向の端面34aからz軸マイナス方向へ突出するレール部34bを有する。レール部34bは、断面略T字状であって、y軸方向に真直ぐ延在している。
一方、基部32には、そのz軸プラス方向の端面32aから内方へ凹む凹部32bが形成されている。凹部32bは、レール部34bに対応する略T字状の形状を有し、y軸方向に真直ぐ延在している。
レール部34bは、凹部32bに受容されて該凹部32bと摺動可能に係合する。これにより、移動部34は、基部32から脱落するのを防止しつつ、基部32の端面32a上をy軸方向へ摺動することができる。
このように、本実施形態においては、移動部34は、基部32に対して、該基部32の押下方向(すなわち、z軸方向)と直交する方向(すなわち、y軸方向)に可動となるように、設けられている。
移動部34のy軸方向の移動ストロークは、凹部32bのy軸方向の両端によって規定される。図2および図3においては、移動部34は、その移動ストロークの第1端(すなわち、y軸マイナス方向の端。第1の位置)に配置されている。
位置保持機構38は、移動部34が移動ストロークの第1端に配置されたときに、該移動部34を解放可能に保持する。例えば、位置保持機構38は、互いに引き合う一対の磁石、スナップ嵌め機構、またはマジックテープから構成され得る。
例えば、位置保持機構38が一対の磁石から構成される場合、該一対の磁石のうちの一方は、移動部34に設けられ、他方は、基部32に設けられる。この場合、移動部34が第1端に配置されたとき、これら一対の磁石が互いに吸着し、これにより、移動部34が第1端に保持される。
また、位置保持機構38がスナップ嵌め機構から構成される場合、該スナップ嵌め機構は、移動部34に設けられた係合部と、該係合部と脱離可能に係合するように基部32に設けられた被係合部とを有する。この場合、移動部34が第1端に配置されたとき、スナップ嵌め機構の係合部および被係合部が互いに係合し、これにより、移動部34が第1端に保持される。
また、位置保持機構38がマジックテープから構成される場合、位置保持機構38は、移動部34に設けられた第1のマジックテープと、該第1のマジックテープと脱離可能に係合するように基部32に設けられた第2のマジックテープとを有する。この場合、移動部34が第1端に配置されたとき、第1のマジックテープと第2のマジックテープとが互いに係合し、これにより、移動部34が第1端に保持される。
位置保持機構38が移動部34を第1端に保持しているときに、使用者が該移動部34にy軸プラス方向へ予め定められた閾値よりも大きな力を加えると、位置保持機構38は、移動部34を解放する。
これにより、使用者は、移動部34を、基部32に対してy軸プラス方向へ移動させることができる。移動部34を位置保持機構38から解放させるために要する力の閾値は、位置保持機構38の種類(磁石、スナップ嵌め機構、マジックテープ等)と特性によって、定められる。
移動部34をy軸プラス方向に移動させると、図5および図6に示すように、移動部34は、その移動ストロークの第2端(すなわち、y軸プラス方向の端。第2の位置)に到達する。位置保持機構40は、移動部34が移動ストロークの第2端に配置されたときに、該移動部34の位置を保持する。位置保持機構40は、位置保持機構38と同様の構成を有し、例えば、一対の磁石、スナップ嵌め機構、またはマジックテープから構成され得る。
次に、図7および図8を参照して、ロボット教示装置10を右利きの使用者が使用する場合の典型例について説明する。なお、図8においては、理解の容易の観点から、使用者の左手Aを点線で示している。
右利きの使用者が使用する場合、イネーブルスイッチ操作部18の移動部34は、その移動ストロークの第1端(y軸マイナス方向の端)に配置される。右利きの使用者は、典型的には、左手Aでロボット教示装置10の本体12の側面24を把持し、右手Bでロボット教示装置10(例えば、ハードキーまたはタッチセンサ)を操作する。すなわち、本実施形態に係る側面24は、使用者が左手で把持する把持部を構成する。
このとき、使用者は、典型的には、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指を、ハンドガイド部16によって画定された空間Sに挿入し、本体12の背面22の上に置く一方、親指を本体12の前面20に置く。こうして、使用者は、図7に示すように、本体12の側面24を左手Aで把持する。
このとき、使用者は、本体12の側面24の基準位置を把持する。この「基準位置」とは、右利きの使用者が左手Aで側面24を把持するときに、人間工学上、使用者が本体12を持ち易い位置であって、例えば、側面24のy軸方向の中央位置、または、該中央位置からy軸マイナス方向へややずれた位置である。なお、この側面24の基準位置に、使用者の手Aが把持し易くするための凹凸状の把持案内部を形成してもよい。
使用者が図7に示すように左手Aで本体12を把持したとき、移動部34は、その移動ストロークの第1端に配置されているので、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、図8に示すように、移動部34の上に掛かることになる。
換言すれば、移動部34の移動ストロークの第1端は、使用者が左手Aで本体12の基準位置を把持したときに該左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本が第1端に配置された移動部34の上に掛かるように、設定される。
これにより、使用者は、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で移動部34を把持し、該移動部34に力を加えてz軸マイナス方向へ押下することができる。使用者が移動部34をz軸マイナス方向へ押下すると、基部32は、第1のスイッチ位置から第2のスイッチ位置へ変位する。
基部32が第2のスイッチ位置に配置されると、イネーブルスイッチ17がONとなり、ロボット教示装置10およびロボットコントローラを通して、ロボットを教示および動作させることができる。
使用者が移動部34をz軸マイナス方向へさらに押下すると、基部32は、第2のスイッチ位置から第3のスイッチ位置へ変位する。基部32が第3のスイッチ位置に配置されると、イネーブルスイッチ17がOFFとなり、ロボットの動作は停止される。
一方、使用者が移動部34から指を離すと、基部32は、バネ36の作用により第1のスイッチ位置へ復帰する。基部32が第1のスイッチ位置に配置されている間、イネーブルスイッチ17はOFFとなり、ロボットの動作は停止される。
このように、右利きの使用者が左手Aで本体12の基準位置を把持した状態で、該左手Aで移動部34を押下し、または該移動部34から指を離すことによって、基部32の位置を第1のスイッチ位置、第2のスイッチ位置、または第3のスイッチ位置に切り替える動作が、イネーブルスイッチの基準切替動作となる。
この基準切替動作は、使用者が、イネーブルスイッチ17を意図的にONにする一方、イネーブルスイッチ17を無意識でOFFにできる動作である。本実施形態においては、使用者は、移動部34を把持して1段階押下することで、イネーブルスイッチ17をONにすることができる一方、移動部34を強く把持して2段階押下すること、または、指をで移動部34から離すことで、イネーブルスイッチ17をOFFできる。
次に、図9および図10を参照して、ロボット教示装置10を左利きの使用者が使用する場合の典型例について説明する。なお、図10においては、理解の容易の観点から、使用者の右手Bを点線で示している。
左利きの使用者が使用する場合、イネーブルスイッチ操作部18の移動部34は、その移動ストロークの第2端(y軸プラス方向の端)に配置される。左利きの使用者は、典型的には、右手Bでロボット教示装置10の本体12を把持し、左手Aでロボット教示装置10(例えば、ハードキーまたはタッチセンサ)を操作する。
したがって、左利きの使用者は、右利きの使用者の使用形態を表す図7に示すロボット教示装置10を、図7中のz軸周りに180°回転させる。この回転に応じて、ロボット教示装置10は、表示部14に表示されている画像を180°だけ自動で回転させてもよい。
そして、使用者は、右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指を、ハンドガイド部16によって画定された空間Sに挿入して本体12の背面22の上に置く一方、親指を本体12の前面20の上に置く。その結果、使用者は、図9および図10に示すように本体12の側面24を把持する。
このとき、使用者は、本体12の側面24の基準位置を把持する。この「基準位置」とは、左利きの使用者が右手Bで側面24を把持するときに、人間工学上、使用者が本体12を持ち易い位置であって、例えば、側面24のy軸方向の中央位置、または、該中央位置からy軸プラス方向へややずれた位置である。なお、この側面24の基準位置に、使用者の手Bが把持し易くするための凹凸状の把持案内部を形成してもよい。
使用者が図9に示すように右手Bで本体12を把持したとき、移動部34は、移動ストロークの第2端に配置されているので、右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、図10に示すように、移動部34の上に掛かることになる。
換言すれば、移動部34の移動ストロークの第2端は、使用者が右手Bで本体12の基準位置を把持したときに該右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本が第2端に配置された移動部34の上に掛かるように、設定される。
これにより、使用者は、右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で移動部34を把持して該移動部34に力を加えて、基部32をz軸マイナス方向へ2段階で押下して、第2のスイッチ位置または第3のスイッチ位置へ配置させることができる。また、使用者は、移動部34から右手Bの指を離すことによって、押下された基部32を第1のスイッチ位置に復帰させることができる。
このように、左利きの使用者が右手Bで本体12の基準位置を把持した状態で、該右手Bで移動部34を押下し、または該移動部34から指を離すことによって、基部32の位置を第1のスイッチ位置、第2のスイッチ位置、または第3のスイッチ位置に切り替える動作が、イネーブルスイッチの基準切替動作となる。
このように、本実施形態においては、基部32に対して可動な移動部34によって、右利きおよび左利きのいずれも使用者でも、手で本体12の基準位置を把持したときに、基準切替動作を、他の動作(例えば、移動部34以外の部分を押す動作)よりも容易に行うことが可能となる。したがって、移動部34は、基準切替動作を容易にする切替動作特定機構として機能する。
この構成により、使用者は、その利き手に応じて移動部34を移動させるだけで、左手Aおよび右手Bのいずれで本体12を把持したとしても、イネーブルスイッチ操作部18の移動部34を指で把持して確実に操作することができる。
また、1つのイネーブルスイッチ操作部18で右利きおよび左利きのいずれの使用形態にも対応できるので、右利き用と左利き用に2つのイネーブルスイッチを設ける場合と比べて、部品点数を削減できるとともに、イネーブルスイッチに起因する発熱を抑えることもできる。
また、本実施形態においては、移動部34は、レール部34bと凹部32bとの係合構造によって、基部32の端面32a上を摺動可能に設けられている。この構成によれば、移動部34を、基部32から脱落するのを防止しつつ、y軸方向へ円滑に移動させることができる。
なお、基部32の端面32aが、本体12の背面22よりもz軸プラス方向にずれた位置となるように、基部32が本体12に設置されてもよい。また、移動部34のx軸方向の両側面に、使用者の手AまたはBが把持し易くするための凹凸状の把持案内部を形成してもよい。
次に、図11および図12を参照して、他の実施形態に係るロボット教示装置50について説明する。ロボット教示装置50は、上述のロボット教示装置10と、イネーブルスイッチ操作部52の構成において、相違する。
具体的には、イネーブルスイッチ操作部52は、図12に示すように、基部54および移動部56を有する。基部54は、そのz軸プラス方向の端面54aが、本体12の背面22と略同じz軸方向の位置か、または、該背面22よりもz軸プラス方向に僅かにずれた位置に配置されるように、本体12に設けられている。
基部54は、上述の基部32と同様に、z軸マイナス方向へ2段階で押下することができるように、本体12に形成された穴42に受容されている。具体的には、基部54は、イネーブルスイッチ17がOFFとなる第1のスイッチ位置から、イネーブルスイッチ17がONとなる第2のスイッチ位置、および、イネーブルスイッチ17がOFFとなる第3のスイッチ位置まで、2段階で押下可能である。
移動部56は、軸線Oの周りに回転可能となるように、基部54の端面54aに設けられている。軸線Oは、端面54aの中心に配置され、z軸に平行であり、基部54の端面54aと直交している。
移動部56は、第1の部分58および第2の部分60を有する。第1の部分58は、z軸方向から見て、穴42および基部54と同じ外形を有する。第1の部分58は、y軸方向に細長く延在する直方体状の部材である。
第2の部分60は、第1の部分58のz軸プラス方向の端面58aからz軸プラス方向へ突出するように、第1の部分58に一体に固定されている。第2の部分60は、第1の部分58よりも大きなz軸方向の寸法を有する一方、第1の部分58よりも小さい軸方向およびy軸方向の寸法を有する、直方体状の部材である。
次に、図11および図12を参照して、本実施形態に係るロボット教示装置50を、右利きの使用者が使用する場合の典型例について説明する。右利きの使用者が使用する場合、イネーブルスイッチ操作部52の移動部56は、基部54に対して、図11および図12に示す位置(第1の位置)に配置される。なお、イネーブルスイッチ操作部52は、上述の位置保持機構38または40を有し、該位置保持機構38または40は、移動部56が第1の位置に配置されたときに該移動部56を保持してもよい。
移動部56が第1の位置に配置されたとき、該移動部56の第2の部分60は、軸線Oよりもy軸マイナス方向に配置されている。これにより、右利きの使用者が、図7に示すように左手Aで本体12の基準位置を把持したとき、該左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、第2の部分60の上に掛かることになる。
したがって、使用者は、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で第2の部分60を把持し、該第2の部分60にz軸マイナス方向へ力を加えて、基部54を第2および第3のスイッチ位置へ押下し、第2の部分60から指を離して基部54を第1のスイッチ位置へ復帰させる基準切替動作を行うことができる。
次に、図11および図13を参照して、ロボット教示装置50を、左利きの使用者が使用する場合の典型例について説明する。左利きの使用者が使用する場合、イネーブルスイッチ操作部52の移動部56は、図11に示す位置から、軸線Oの周りに180°だけ回転されて、図13に示す位置(第2の位置)に配置される。
なお、イネーブルスイッチ操作部52は、上述の位置保持機構38または40を有し、該位置保持機構38または40は、移動部56が第2の位置に配置されたときに該移動部56を保持してもよい。その結果、移動部56の第2の部分60は、軸線Oよりもy軸プラス方向に配置されることになる。なお、図13中の点線Cは、回転中の移動部56を表している。
これにより、左利きの使用者が、図9に示すように右手Bで本体12を把持したとき、該右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、第2の部分60の上に掛かることになる。
したがって、使用者は、右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で第2の部分60を把持し、該第2の部分60に力を加えて、基部54を第2および第3のスイッチ位置へ押下し、第2の部分60から指を離して基部54を第1のスイッチ位置へ復帰させる基準動作を行うことができる。
このように、本実施形態においては、基部54に対して回転可能な移動部56によって、右利きおよび左利きのいずれも使用者でも、手で本体12の基準位置を把持したときに、基準切替動作を、他の動作(例えば、第2の部分60以外の部分を押す動作)よりも容易に行うことが可能となる。したがって、移動部56は、基準切替動作を容易にする切替動作特定機構として機能する。
この構成によれば、使用者は、その利き手に応じて移動部56を回転させるだけで、左手Aおよび右手Bのいずれで本体12を把持したとしても、イネーブルスイッチ操作部52の第2の部分60を指で把持して基準切替動作を確実に実行することができる。
また、1つのイネーブルスイッチ操作部52で右利きおよび左利きのいずれの使用にも対応できるので、右利き用と左利き用に2つのイネーブルスイッチを設ける場合に比べて、部品点数を削減できるとともに、イネーブルスイッチに起因する発熱を抑えることもできる。
また、本実施形態においては、移動部56は、基部54に回転可能に設けられている。この構成によれば、移動部56を回転させる簡単な操作で、第2の部分60をy軸方向へ相対的に移動させることができる。
次に、図14および図15を参照して、さらに他の実施形態に係るロボット教示装置70について説明する。ロボット教示装置70は、上述のロボット教示装置10と、イネーブルスイッチ操作部72の構成において、相違する。
具体的には、イネーブルスイッチ操作部72は、基部74、シャフト78、および付勢部80を有する。基部74は、軸線Oの周りに回転可能となるように、本体12に形成された孔42’に受容されている。
軸線Oは、本体12の側面24と平行となるように、y軸方向に延びている。基部74は、y軸方向に延在する円筒状の部材であって、その中心には、該基部74をy軸方向に貫通する貫通孔74aが形成されている。
基部74には、突条部76が形成されている。突条部76は、基部74の外周面74bから、該基部74の径方向外方へ突出し、y軸方向に延在する。具体的には、突条部76は、外周面74bから径方向外方へ延出し、互いに対向してy軸方向へ延びる側面76aおよび76bと、側面76aと側面76bとの間で延在し、y軸方向へ延びる端面76cとを有する。
シャフト78は、貫通孔74aに挿通されている。シャフト78は、その軸方向両端で本体12に固定されている。基部74は、シャフト78に対して回転可能である。シャフト78は、基部74を、軸線Oの周りに回転可能となるように保持している。
付勢部80は、基部74のy軸方向の両側にそれぞれ配設されている。付勢部80の各々は、例えばトーションバネであって、基部74が、図15に示すニュートラル位置(第1の回転位置)から軸線Oの周りに回転されたときに、該基部74をニュートラル位置へ向かって付勢する。
基部74がニュートラル位置に配置されているとき、図15に示すように、軸線Oからz軸プラス方向へ延びる仮想線Oが、突条部76の側面76aおよび76bと略平行になり、且つ、端面76cと略直交する。
本実施形態に係る基部74は、軸線O周りの回転角度に応じて、イネーブルスイッチ17をONまたはOFFさせる。この機能については、後述する。
次に、図14〜図16を参照して、ロボット教示装置70を右利きの使用者が使用する場合の典型例について説明する。右利きの使用者が使用する場合、典型的には、使用者は、図7に示すように左手Aで本体12の基準位置を把持する。
このとき、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、図14に示すように、本体12の背面側で、基部74に設けられた突条部76の側面76aおよび端面76c上に掛かることになる。
これにより、使用者は、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で突条部76を把持して該突条部76に力を加え、基部74を、y軸マイナス方向の側(すなわち、図15の紙面表側)から見て時計回りに回転させることができる。その結果、基部74は、図15に示すニュートラル位置から、図16に示すようにy軸マイナス方向の側から見て時計回りに角度θだけ回転することになる。
基部74の回転角度θが、第1の閾値θ(例えば、15°)以上、且つ、第2の閾値θ(例えば、30°)以下の範囲(θ≦θ≦θ)となったとき、イネーブルスイッチ17はONとなり、ロボット教示装置10およびロボットコントローラを通して、ロボットを教示および動作させることができる。
一方、基部74の回転角度θが、第2の閾値θよりも大きくなったとき(θ>θ)、イネーブルスイッチ17はOFFとなり、ロボットの動作は停止される。
そして、使用者が指を基部74から離すと、該基部74は、付勢部80の作用により、図15に示すニュートラル位置へ復帰し、これにより、基部74の回転角度θは、第1の閾値θよりも小さくなる。基部74の回転角度θが第1の閾値θよりも小さいとき(θ<θ)、イネーブルスイッチ17はOFFとなり、ロボットの動作は停止される。
このように、本実施形態においては、右利きの使用者が左手Aで本体12の基準位置を把持した状態で、該左手Aで突条部76を把持し、または該突条部76から指を離すことによって、基部74を回転させ、これによりイネーブルスイッチ17のON/OFFを切り替える動作が、基準切替動作となる。
なお、基部74の回転角度θが予め定められた範囲(θ≦θ≦θ)となったときのみイネーブルスイッチ17をONとする構成としては、種々のものが考えられる。
例えば、イネーブルスイッチ17は、基部74の外周面74b上に設けられた可動接点と、基部74をθ≦θ≦θの範囲で回転させたときに該可動接点と導通接触するように本体12に設けられた固定接点とを有する。これにより、基部74の回転角度θが予め定められた範囲(θ≦θ≦θ)となったときのみ、可動接点と固定接点とが導通し、イネーブルスイッチ17をONとすることができる。
または、基部74の回転角度θを検出するセンサ(例えば、エンコーダ)を本体12に設けて、回転角度θが予め定められた範囲(θ≦θ≦θ)となったときにのみイネーブルスイッチ17をONとするように、電子制御によってイネーブルスイッチ17をON/OFFさせてもよい。
次に、図16および図17を参照して、ロボット教示装置70を左利きの使用者が使用する場合の典型例について説明する。左利きの使用者が使用する場合、典型的には、使用者は、図9に示すように右手Bで本体12の基準位置を把持する。
このとき、右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、図17に示すように、本体12の背面側で、基部74に設けられた突条部76の側面76aおよび端面76c上に掛かることになる。
これにより、使用者は、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で突条部76を把持して該突条部76に力を加え、基部74を、y軸マイナス方向の側(すなわち、図15の紙面表側)から見て時計回りに回転させることができる。その結果、基部74は、図15に示すニュートラル位置から、図16に示すようにy軸マイナス方向の側から見て時計回りに角度θだけ回転することになる。
そして、基部74の回転角度θが、θ≦θ≦θとなったとき、イネーブルスイッチ17はONとなる一方、回転角度θが、θ>θとなったとき、イネーブルスイッチ17はOFFとなる。
また、使用者が指を基部74から離すと、該基部74は、付勢部80の作用により、図12に示すニュートラル位置へ復帰する。回転角度θが第1の閾値θよりも小さい(θ<θ)ときは、イネーブルスイッチ17はOFFとなる。
このように、本実施形態においては、基部74を回転可能に支持するシャフト78と、該基部74をニュートラル位置へ付勢する付勢部80によって、右利きおよび左利きのいずれも使用者でも、手で本体12の基準位置を把持したときに、基準切替動作を容易に行うことが可能となる。したがって、シャフト78および付勢部80は、基準切替動作を容易にする切替動作特定機構として機能する。
この構成によれば、使用者は、左手Aおよび右手Bのいずれで本体12を把持したとしても、基部74を指で確実に回転操作することができる。
また、1つのイネーブルスイッチ操作部72で右利きおよび左利きのいずれの使用にも対応できるので、右利き用と左利き用に2つのイネーブルスイッチを設ける場合に比べて、部品点数を削減できるとともに、イネーブルスイッチに起因する発熱を抑えることもできる。
次に、図18〜図20を参照して、さらに他の実施形態に係るロボット教示装置90について説明する。ロボット教示装置90は、上述のロボット教示装置10と、イネーブルスイッチ操作部92の構成において、相違する。
具体的には、イネーブルスイッチ操作部92は、カバー94、基部96、およびバネ36を有する。基部96は、背面22に形成された穴42に受容され、z軸マイナス方向へ2段階で押下可能に設けられている。本実施形態においては、基部96は、y軸方向に延在する細長い単一部材である。バネ36は、本体12に内蔵され、基部96をz軸プラス方向へ付勢する。
カバー94は、y軸方向に摺動可能に本体12に取り付けられている。図20に示すように、カバー94は、頂壁98、側壁100、側壁102、フランジ部104、およびフランジ部106を有する。頂壁98は、y軸方向に延在する略長方形の板部材であって、基部96のz軸プラス方向の端面96aから僅かに離隔し、該端面96aに面して配置される。
側壁100および102は、頂壁98のx軸方向の両端縁からz軸マイナス方向へ延び、互いに対向してy軸方向に延びる。側壁100は、基部96のx軸プラス方向の端面96bから僅かに離隔し、該端面96bに面して配置される一方、側壁102は、基部96のx軸マイナス方向の端面96cから僅かに離隔し、該端面96cに面して配置される。
フランジ部104は、側壁100のz軸マイナス方向の端縁から、x軸プラス方向へ突出する。また、フランジ部106は、側壁102のz軸マイナス方向の端縁から、x軸マイナス方向へ突出する。
一方、本体12には、穴42の開口部に、凹部42aおよび42bが形成されている。凹部42aは、穴42を画定する壁面からx軸プラス方向へ凹むように形成され、フランジ部104を摺動可能に受容する。フランジ部104は、凹部42aと係合する。
また、凹部42bは、穴42を画定する壁面からx軸マイナス方向へ凹むように形成され、フランジ部106を摺動可能に受容する。フランジ部106は、凹部42bと係合する。
この構造によって、カバー94は、本体12からz軸プラス方向へ脱落するのを防止しつつ、本体12の背面22上をy軸方向に摺動することができる。カバー94のy軸方向の移動ストロークは、凹部42aおよび42bのy軸方向の両端によって規定される。
図18においては、カバー94は、その移動ストロークの第1端(すなわち、y軸プラス方向の端。第1のカバー位置)に配置されている。このとき、カバー94は、基部96のうち、図18中の点線Dで示す第1の部分Dを外部から覆う。
本実施形態に係るロボット教示装置90を、右利きの使用者が使用する場合、使用者は、カバー94を、図18および図19に示すように、その移動ストロークの第1端に配置する。そして、使用者は、図7に示すように左手Aで本体12の基準位置を把持する。
このとき、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、図18に示すように、本体12の背面側で、基部96上に掛かることになる。これにより、使用者は、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で基部96を把持して、該基部96をz軸マイナス方向へ押下する基準切替動作を行うことができる。
一方、ロボット教示装置90を右利きの使用者が使用する場合、使用者は、カバー94を、図18に示す位置からy軸マイナス方向へ移動させ、その移動ストロークの第2端(すなわち、y軸マイナス方向の端。第2のカバー位置)に配置する。このとき、カバー94は、イネーブルスイッチ操作部92の基部96のうち、図21中の点線Eで示す第2の部分Eを外部から覆う。この第2の部分Eは、第1の部分Dとは異なる部分である。
そして、使用者は、図9に示すように右手Bで本体12の基準位置を把持する。このとき、右手Bの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本は、図21に示すように、本体12の背面側で、イネーブルスイッチ操作部92の基部96上に掛かることになる。これにより、使用者は、左手Aの人差し指、中指、薬指、および小指の少なくとも1本で基部96を把持して、該基部96をz軸マイナス方向へ押下する基準切替動作を行うことができる。
このように、本実施形態においては、カバー94を移動ストロークの第1端または第2端に配置させることによって、右利きおよび左利きのいずれも使用者でも、手で本体12の基準位置を把持したときに、基準切替動作を容易に行うことが可能となる。したがって、カバー94は、基準切替動作を容易にする切替動作特定機構として機能する。
この構成によれば、使用者の利き手に応じてカバー94の位置を変更することにより、使用者は、基部96に対して基準切替動作を実行することができる。これとともに、操作中に使用者が指で触れないイネーブルスイッチ操作部92の部分をカバー94で覆うことができるので、ロボット教示装置90の外部の物体等がイネーブルスイッチ操作部92に誤って接触し、該イネーブルスイッチ操作部92を誤操作してしまうのを防止することができる。
なお、本実施形態に係るカバー94は、上述のロボット教示装置10、50、または70に適用することができる。このような実施形態を、図22および図23に示す。図22に示すロボット教示装置10’は、上述のロボット教示装置10にカバー94を適用した実施形態である。
ロボット教示装置10’においては、カバー94は、イネーブルスイッチ操作部18の移動部34を収容可能となるように、設けられる。ロボット教示装置10’の使用時においては、カバー94は、移動部34を外部に露出する(すなわち、移動部34を覆わない)ように、配置される。
例えば、右利きの使用者がロボット教示装置10’を使用する場合は、移動部34は、図2に示すように、そのストロークの第1端(y軸マイナス方向の端)に配置される一方、カバー94は、図18に示すように、そのストロークの第1端(y軸プラス方向の端)に配置される。
また、左利きの使用者がロボット教示装置10’を使用する場合は、移動部34は、図10に示すように、そのストロークの第2端(y軸プラス方向の端)に配置される一方、カバー94は、図21に示すように、そのストロークの第2端(y軸マイナス方向の端)に配置される。
図23に示すロボット教示装置70’は、上述のロボット教示装置70に、カバー94を適用した実施形態である。ロボット教示装置70’においては、カバー94は、イネーブルスイッチ操作部72の突条部76を収容可能に設けられる。
次に、図24および図25を参照して、さらに他の実施形態に係るロボット教示装置110について、説明する。ロボット教示装置110は、本体12、表示部14、ハンドガイド部16、および外付け機器112(第1の外付け機器)を備える。ロボット教示装置110は、本体12の背面側に、上述のイネーブルスイッチ操作部18、52、72、または92を備えてもよい。または、ロボット教示装置110は、本体12の背面側に、上述のカバー94を備えてもよい。
外付け機器112は、インターフェース機器114および非常停止スイッチ組立体116を有する。インターフェース機器114は、インターフェース本体118、第1のコネクタ120、および第2のコネクタ122を有する。
インターフェース本体118は、y軸マイナス方向の端面124と、該端面124とは反対側のy軸プラス方向の端面126と、z軸マイナス方向の端面128と、該端面128とは反対側のz軸プラス方向の端面130とを有する。
第1のコネクタ120は、インターフェース本体118の端面124からy軸マイナス方向へ突出するように設けられている。第1のコネクタ120は、本体12の側面28に形成されたコネクタ(例えば、USBポート)132に挿抜可能に接続される。
一方、第2のコネクタ122は、インターフェース本体118の端面126からy軸プラス方向へ突出するように設けられている。第2のコネクタ122は、本体12の側面30に形成されたコネクタ134に挿抜可能に接続される。また、インターフェース本体118の端面128には、スイッチインターフェース(IF)136(図25)が形成されている。
非常停止スイッチ組立体116は、非常停止スイッチ138と、該非常停止スイッチ138に設けられたスイッチコネクタ部140とを有する。非常停止スイッチ138は、z軸プラス方向へ押下可能である。非常停止スイッチ138は、押下されたときにロボットを緊急停止させるための緊急停止信号を発信する。スイッチコネクタ部140は、インターフェース本体118に設けられたスイッチIF136に挿抜可能に接続される。
次に、図26を参照して、本実施形態に係るロボット教示装置110を右利きの使用者が使用する場合の典型例について、説明する。この場合、外付け機器112は、第1のコネクタ120を本体12のコネクタ132に挿入するように、本体12の側面28に装着される。
また、非常停止スイッチ組立体116は、スイッチコネクタ部140をスイッチIF136に挿入するように、インターフェース機器114の端面128に装着される。こうして、非常停止スイッチ138が、インターフェース機器114を通して、本体12に内蔵されたCPU(図示せず)と電気的に接続される。
右利きの使用者は、典型的には、図26に示すように、左手Aで本体12の側面24を把持する。このとき、非常停止スイッチ138は、左手Aが把持する側面24の反対側の側面26の近傍、且つ、使用者から見て本体12の上端(すなわち側面28)の位置に、配置されることになる。
次に、図27を参照して、ロボット教示装置110を左利きの使用者が使用する場合の典型例について、説明する。この場合、外付け機器112は、第2のコネクタ122を本体12のコネクタ134に挿入するように、本体12の側面30に装着される。
左利きの使用者は、典型的には、図27に示すように、右手Bで本体12の側面24を把持する。このとき、非常停止スイッチ138は、右手Bが把持する側面24の反対側の側面26の近傍、且つ、使用者から見て本体12の上端(すなわち、側面30)の位置に、配置されることになる。
このように、本実施形態においては、外付け機器112に、互いに反対側となる方向へそれぞれ突出する2つのコネクタ120および122が設けられている。この構成によれば、使用者の利き手に関わらず、本体12を把持した手に対する非常停止スイッチ138の相対的な位置を同じとすることができる。
したがって、本体12を把持した手の反対の手で、非常停止スイッチ138を操作し易くすることができるので、使用者は、利き手に関わらず、非常停止スイッチ138を容易に操作することができる。
なお、外付け機器112において、インターフェース本体118のスイッチインターフェース(IF)136を、該インターフェース本体118の端面128のx軸方向の中心に配置すれば、第2のコネクタ122を省略できる。
このような実施形態を図28に示す。図28に示す外付け機器112’においては、スイッチIF136が、インターフェース本体118の端面128のx軸方向の中心に配置されている。
これにより、非常停止スイッチ組立体116をインターフェース本体118に装着したときに、非常停止スイッチ138も、インターフェース本体118のx軸方向の中心に配置される。
右利きの使用者が、この外付け機器112’を本体12に装着して使用する場合、該外付け機器112’は、第1のコネクタ120をコネクタ132に挿入するように、本体12の側面28に装着される。
一方、左利きの使用者が、この外付け機器112’を本体12に装着して使用する場合、該外付け機器112’は、第1のコネクタ120をコネクタ134に挿入するように、本体12の側面30に装着される。
右利きおよび左利きのいずれの使用形態においても、非常停止スイッチ138は、使用者から見て本体12の上端(側面28または30)の中央に配置されることになるので、利き手に関わらず非常停止スイッチ138を同様に操作することができる。
次に、図29を参照して、さらに他の実施形態に係るロボット教示装置150について説明する。ロボット教示装置150は、本体12、表示部14、ハンドガイド部16、および外付け機器152(第2の外付け機器)を備える。
ロボット教示装置150は、本体12の背面側に、上述のイネーブルスイッチ操作部18、52、72、または92を備えてもよい。また、ロボット教示装置110は、本体12の背面側に、上述のカバー94を備えてもよい。
外付け機器152は、インターフェース機器154およびキーボード166を有する。インターフェース機器154は、インターフェース本体164およびコネクタ120を有する。
インターフェース本体164は、y軸プラス方向の端面156と、z軸マイナス方向の端面158と、該端面158に設けられたキーボードIF160とを有する。コネクタ120は、端面156からy軸プラス方向へ突出するように設けられている。
キーボード166は、キーボード本体162と、該キーボード本体162の表面162aに配設された複数のハードキー168とを有する。キーボード166の背面側には、キーボードIF160に挿抜可能に接続されるコネクタ(図示せず)が設けられている。
本実施形態に係るロボット教示装置150を右利きの使用者が使用する場合、典型的には、インターフェース機器154は、そのコネクタ120を本体12のコネクタ134に挿入するように、本体12の側面30に装着される。
また、キーボード166は、そのコネクタをキーボードIF160に挿入するように、インターフェース機器154に装着される。こうして、キーボード166が、インターフェース機器154を通して、本体12に内蔵されたCPU(図示せず)と電気的に接続される。これにより、使用者は、キーボード166のハードキー168を操作することによって、ロボット教示装置150に情報を入力することができる。
ロボット教示装置150を左利きの使用者が使用する場合、典型的には、インターフェース機器154は、そのコネクタ120を本体12のコネクタ132に挿入するように、本体12の側面28に装着される。また、キーボード166は、そのコネクタをキーボードIF160に挿入するように、インターフェース機器154に装着される。
このように、本実施形態においては、外付け機器152は、使用者の利き手に関わらず、使用者から見て本体12の下端(側面30または28)に配置されることになる。
この構成によれば、左手Aおよび右手Bのいずれで本体12を把持したとしても、使用者から見て同じ位置に配置されたハードキー168を操作できる。
なお、上述のロボット教示装置10、10’、50、70、70’、90、110、または150において、本体12の背面22に、該背面22と直交する軸線の周りに回転可能なコネクタを設けてもよい。
このようなコネクタを図30に示す。図30に示すコネクタ170は、軸線Oの周りに回転可能となるように、本体12の背面22に設けられている。軸線Oは、背面22と直交するようにz軸方向へ延びている。このコネクタ170には、例えばロボットコントローラのような外部機器と通信するための通信ケーブル(図示せず)が接続される。
このような回転式のコネクタ170によれば、図7に示す使用形態から、図9に示す使用形態へ、本体12をz軸周りに180°回転させたときに、これに応じてコネクタ170も回転する。これにより、コネクタ170に接続された通信ケーブルが捩じれてしまうのを防止できる。
なお、上述のイネーブルスイッチ操作部18、52、72、または92は、本体12の前面20に設けられてもよい。この場合、イネーブルスイッチ操作部18、52、72、または92は、使用者が親指で操作することができるように、配設される。また、この場合において、カバー94も、本体12の前面20に設けられてもよい。
以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。
10,10’,50,70,70’,90,110,150 ロボット教示装置
12 本体
14 表示部
18,52,72,92 イネーブルスイッチ操作部

Claims (10)

  1. イネーブルスイッチを内蔵する手持ち式のロボット教示装置であって、
    片手把持が可能な把持部を有する本体と、
    前記把持部に設けられ、前記把持部を基準位置で把持した手の基準切替動作によって操作されるイネーブルスイッチ操作部と、を備え、
    前記イネーブルスイッチ操作部は、
    前記本体に押下可能に設けられた基部と、
    前記基部の押下方向と交差する方向に可動となるように、外部に面する前記基部の端面に設けられた移動部と、を有し、
    前記移動部は、左手で前記把持部を把持して前記基準切替動作を行うときときに該左手の指が触れることができる第1の位置と、右手で前記把持部を把持して前記基準切替動作を行うときに該右手の指が触れることができる第2の位置との間で可動である、ロボット教示装置。
  2. 前記移動部は、
    前記基部の前記端面上を摺動可能に設けられるか、または、
    前記基部の前記端面と交差する軸線の周りに回転可能に設けられる、請求項に記載のロボット教示装置。
  3. イネーブルスイッチを内蔵する手持ち式のロボット教示装置であって、
    片手把持が可能な把持部を有する本体と、
    前記把持部に設けられ、前記把持部を基準位置で把持した手の基準切替動作によって操作されるイネーブルスイッチ操作部と、を備え、
    前記イネーブルスイッチ操作部は、
    前記把持部と平行に延びる軸線の周りに回転可能となるように前記本体に設けられた基部と、
    前記基部を前記軸線の周りの第1の回転位置へ向かって付勢する付勢部と、を有する、ロボット教示装置。
  4. 前記基部には、該基部の外周面から外方へ突出し、前記軸線の方向へ延在する突条部が形成される、請求項に記載のロボット教示装置。
  5. イネーブルスイッチを内蔵する手持ち式のロボット教示装置であって、
    片手把持が可能な把持部を有する本体と、
    前記把持部に設けられ、前記把持部を基準位置で把持した手の基準切替動作によって操作されるイネーブルスイッチ操作部と、を備え、
    前記イネーブルスイッチ操作部は、
    前記本体に押下可能に設けられた基部と、
    記基部の第1の部分を覆う第1のカバー位置と、前記第1の部分とは異なる前記基部の第2の部分を覆う第2のカバー位置との間で可動となるように前記本体に設けられたカバーと、を有する、ロボット教示装置。
  6. 前記基部は、前記把持部と平行に延在し
    前記カバーは、前記把持部と平行に摺動可能である、請求項に記載のロボット教示装置。
  7. 前記本体の背面に設けられ、外部機器と通信するためのケーブルが接続されるコネクタであって、前記本体の前記背面と直交する軸線の周りに回転可能に設けられる、コネクタをさらに備える、請求項1〜のいずれか1項に記載のロボット教示装置。
  8. 前記本体に挿抜可能に取り付けられ、ロボットを緊急停止させるため非常停止スイッチを有する第1の外付け機器をさらに備える、請求項1〜のいずれか1項に記載のロボット教示装置。
  9. 前記第1の外付け機器は、
    第1の端面、および該第1の端面とは反対側の第2の端面と、
    前記第1の端面から外方へ突出するように設けられ、前記本体に設けられたコネクタに挿抜可能に接続される第1のコネクタと、
    前記第2の端面から外方へ突出するように設けられ、前記本体に設けられた他のコネクタに挿抜可能に接続される第2のコネクタと、を有する、請求項に記載のロボット教示装置。
  10. 前記本体に挿抜可能に取り付けられ、前記ロボット教示装置に情報を入力するためのハードキーを有する第2の外付け機器をさらに備える、請求項1〜のいずれか1項に記載のロボット教示装置。
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