JPH0131201B2

JPH0131201B2 -

Info

Publication number: JPH0131201B2
Application number: JP57053028A
Authority: JP
Inventors: Juji Saikaichi; Shinpei Inukai
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1989-06-23
Also published as: JPS58169211A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は操作装置の改良に係り、特にその操
作スイツチの機能がこれに付属する制御手段によ
つて各種に変化しうるようにしたものに関する。

種々の機械や装置を操作するため、１個所にス
イツチをまとめてこれをマニユアル操作するよう
にした、操作装置は公知である。

しかしながら近時操作される機械や装置が複雑
となり、伴ない操作装置に必要な機能すなわちス
イツチの数も多くなり、操作が複雑、かつ操作装
置も大形化する傾向にあり、しかも各スイツチの
機能は従来ほぼ固定的となつているため、操作さ
れる機械や装置毎に対応した操作装置を作らねば
ならぬなど、煩雑なものであつた。

こうした多数のスイツチを具備した操作装置に
おける操作のしにくさを緩和するため、スイツチ
に対応して表示器を設けることは特開昭55−
140903号などに示される通り周知になつている。
また、一連の制御スイツチと制御モード切替を代
行する電源スイツチを設け、各制御スイツチに
は、選択されている制御モードごとに異つた操作
機能を付与することによつてスイツチの操作機能
を拡張することが特開昭56−137406号で公知にな
つている。

そして、こうした方式によつて、多数の操作ス
イツチを具備した操作装置の操作のしにくさやス
イツチの増加を緩和することが図られて来たので
あるが、例えば産業用ロボツトの制御装置などの
ように極めて多くの操作機能を必要とするものに
あつては、こうした従来技術では充分に対応でき
なくなつて来た。

例えば、多くの操作モードの選択が必要な場合
は多ポジシヨンのロータリスイツチが必要にな
る、一つの操作モードに対して次の操作モードを
選択し、更にそれらに対して次の操作モードを選
択する場合は多くのロータリスイツチが必要にな
る、複数の操作モードのうちの一部の操作モード
に多数の操作機能が必要な場合、他の操作モード
では使わないにしても、その操作機能数だけの操
作スイツチが必要になるといつた場合、従来の方
式だけでは操作装置の複雑化や大型化、それに操
作のしにくさはどうにもならない。また、操作装
置の汎用化にも対応できない。

この発明は、こうした問題に注目したものであ
り、多数の輻湊した操作機能をもつことの必要な
操作装置の、操作スイツチを極力少なくし、スイ
ツチ構成を簡単にすることによつて操作装置の大
型化、複雑化を抑制するとともに汎用的なものに
することを課題とする。

この発明の操作装置においては、複数の操作ス
イツチからなるスイツチ群とこれら操作スイツチ
に付与される操作機能を表示する複数の表示器か
らなる表示器群とを対応配列してある。

これらの各操作スイツチに付与する操作機能
は、制御手段のメニユーを選択することによつて
指定されるものであつて、それぞれ対応する各表
示器にも表示される。このため、これら各操作ス
イツチ及び各表示器と接続する制御手段は、操作
内容に応じてプログラムされた次のメニユーをも
つている。すなわち、この制御手段は、これら接
続された各操作スイツチの一部又は全部に対して
付与する初期操作機能のメニユーをもつている。
また、各初基操作機能について次に機能させるべ
き操作機能のメニユーをもつている。次に付与す
る操作機能のメニユーは、直ぐ次のものに限らず
順次付与する複数のメニユーであつてもかまわな
い。また、全部の操作スイツチでなく一部の操作
スイツチに対するメニユーであつてもよい。

そして、これらのメニユーを選択するため、初
期操作機能のメニユーを選択するスイツチと初期
操作機能のメニユーの更新又は次の操作機能のメ
ニユーの選択を行うスイツチがあり、それぞれ制
御手段に接続してある。

以下この発明の実施例を図面を参照しつつ詳述
する。

第１図はこの発明の背景となる、かつこの発明
の操作装置による被操作装置として有効な、５自
由度の直角座標溶接ロボツトROを含む全体図で
あるが、この発明をこの実施の形態に限定するも
のではない。

１は詳細は図示しない公知の直角座標（ｘ、
ｙ、ｚ）ロボツトROの端末に構成された、垂直
軸である。

２は垂直軸１の下端に軸１まわりに旋回α可能
に支承された第１腕である。

３は腕２の先端に斜軸３ａによつて旋回β可能
に支承された第２腕である。第２腕３先端にはエ
ンドエフエクタとしての加工具（この実施例では
MIG溶接トーチＴ）を把持する把持具３ｂを備
える。

そして軸１、軸３ａおよびトーチＴの中心軸
TCは一点Ｐにおいて交差しうるべく構成される。
さらにトーチＴはその溶接作動点が点Ｐと一致し
うるようになされている。かくして、角αおよび
βを制御することにより、トーチＴの垂直軸１に
対する姿勢角θおよび旋回角を制御可能になさ
れる。

４は公知の溶接電源装置である。装置４はトー
チＴの消耗電極TWを巻き取つたスプール４ａを
具備し、電極TWとワークWK間に溶接用電源４
ｂを接続しうるように構成される。

５はこの実施例全体の制御手段として公知のコ
ンピユータであり、操作装置の制御手段をも兼ね
ている。コンピユータはCPU、メモリ等からな
り、溶接ロボツトROを制御するためのすべての
プログラムを格納しており、そのプログラム中に
は操作装置の初期操作機能のメニユー及び次に付
与される操作機能のメニユーを含んでいる。そし
て、これらメニユーは、溶接ロボツトROの操作
上の必要に応じてプログラムしたものである。

そしてコンピユータ５のバスラインＢには、電
源４ｂが接続される。

バスラインＢにはさらに、ロボツトＲのｘ軸の
サーボ系Sxが接続される。サーボ系Sxにはｘ軸
の動力Mx、その位置情報を出力するエンコーダ
Exが含まれる。同様にしてバスラインＢには同
様に構成したｙ軸のサーボ系Sy、ｚ軸のサーボ
系Sz、α軸のサーボ系Sαおよびβ軸のサーボ系
Sβが接続される。

６はバスラインＢに接続された操作装置であ
り、第１図にはその操作盤６ａを示す。

操作盤６ａには複数個の操作スイツチすなわち
７個のトグルスイツチS₁ないしS₇を並設する。こ
の実施例ではスイツチS₁ないしS₇は公知のモーメ
ンタリ３位置のトグルスイツチを使用する。

各スイツチS₁ないしS₇には、そのレバーの倒れ
る両側（第１図においては上下）に、表示器とし
てのデイスプレー装置が添設される。すなわち、
スイツチS₁の上部にはデイスプレー装置D₁₁、下
部にはD₁₂、スイツチS₂の上下にはデイスプレー
装置D₂₁，D₂₂、スイツチS₃の上下にはデイスプ
レー装置D₃₁，D₃₂、以下同様にしてデイスプレ
ー装置D₄₁，D₄₂，D₅₁，D₅₂，D₆₁，D₆₂，D₇₁，
D₇₂と設けられる。これらデイスプレー装置は、
図示のように上側D₁₁，D₂₁，D₃₁，D₄₁，DE₅₁，
D₆₁，D₇₁および下側２個所D₆₂，D₇₂は２桁、そ
の他は１桁の表示が可能に構成されているものと
する。さらにこれらデイスプレー装置は公知の液
晶を利用したもの、プラズマデイスプレー、
CRTなどを適用可能である。

操作盤６ａにはまた、スタートスイツチS₈およ
びセレクトスイツチS₉を設ける。スタートスイツ
チＳ８は、押しボタンスイツチであつて、本来は
教示データの取込みを指令するスイツチである
が、初期操作機能のメニユーを選択する機能など
を具備している。セレクトスイツチＳ９は、Ｓ１
〜Ｓ７と同様のトグルスイツチであつて、
「NEX」（上方）位置にすると、次の操作機能の
メニユーを選択し、「RET」（下方）位置にする
と、初期操作機能のメニユーに戻る。

これら各スイツチおよびデイスプレー装置の機
能は、以下の作用の説明において詳述される。

以上の構成につき、以下その作用を述べる。第
２図以下も参照されたい。

(1) オペレータはまず前述各構成を能動化して
後、スタートスイツチS₈を操作する。応じてコ
ンピユータ５に記憶されたシステムプログラム
により、デイスプレー装置D₁₁に「MAN」、
D₂₁に「TES」およびD₃₁に「AUT」の表示を
する（第１図図示参照、ステツプST₁）。

(2) オペレータは次にまず、スイツチS₁を上に倒
して「MAN」を選択する。かくしてコンピユ
ータ５はマニユアルモードに選択される。そし
て各デイスプレー装置の表示は、コンピユータ
５からの指令により、第２図ａに示すとおりと
なる。すなわち、スイツチS₁の上下は＋ｘ、−
ｘ、スイツチS₂の上下は＋ｙ、−ｙ、スイツチ
S₃の上下は＋ｚ、−ｚ、スイツチS₄の上下は＋
θ、−θ、スイツチS₅の上下は＋、−、スイ
ツチS₆の上下は「Ｖ」「Ｗ」およびスイツチS₇
の上下は「Ｔ」「Ｉ」の表示がなされる。さら
に、スイツチS₁ないしS₅の上側のデイスプレー
装置には、それぞれの制御軸の現在位置情報が
mm単位で小数点以下１桁迄表示される。またス
イツチS₆の上側の装置D₆₁には「Ｖ」すなわち
トーチＴの移動速さmm／secを選択すべき表示
と共に、スイツチS₆を上側へ倒す毎に移動速さ
が0.1、１、３、５、10、……1000と逐次増加
して表示され、1000からはまた0.1に戻つて循
環して表示されるべくなされている。スイツチ
S₆の下側の装置D₆₂には「Ｗ」すなわちトーチ
Ｔの溶接条件番号を選択すべき表示と共にスイ
ツチS₆を下側へ倒す毎に溶接条件番号が０、
１、２、３…５、０、１、２、……と循環して
表示されるべくなされている。さらにスイツチ
S₇の上側の装置D₇₁には「Ｔ」すなわちタイマ
secを選択すべき表示と共にスイツチS₇を上側
へ倒す毎にその時間が０、0.1、0.2、0.3、0.4
……9.9、０、0.1……と0.1secとびに循環して
表示されるべくなされている。さらにスイツチ
S₇の下側の装置D₇₂には「Ｉ」すなわち補間を
選択すべき、すなわち「Ｏ」「Ｌ」「Ｃ」の表示
がスイツチS₇の操作毎に循環して表示されるべ
くなされている。

前述説明において、トーチＴの制御角は機構
系ではα、βであるが、制御系ではθ、であ
り、この間は公知の座標変換アルゴリズムによ
る公知の演算により変換されるものである（ス
テツプST₂、ST₃）。

(3) 次にオペレータはスイツチS₁ないしS₅を操作
する。いずれも上側に倒せばその制御軸の位置
情報の値の増加する方向に、下側に倒せば位置
情報の値の減少する方向に、ロボツトROはマ
ニユアル制御される。そしてその制御された位
置情報がデイスプレー装置D₁₁，D₂₁…D₅₁に表
示される（ステツプST₄、ST₅、ST₆）。

一方被溶接ワークWKがトーチＴの移動可能
範囲内に固定され、このワークWKは、水平す
み肉溶接線WL₁において点P₁から点P₂迄、ま
た水平すみ肉溶接線WL₂において点P₃から点
P₄迄をそれぞれ公知の直線補間によつて溶接
するものとする。

かくしてトーチＴをマニユアル操作により移
動し、第１図２点鎖線図示のように点P₁に位
置させる。

(4) またスイツチS₆を上側に倒して操作してこの
点P₁迄トーチＴを移動させるべき速さ「Ｖ」
の情報を選択する。その他の「Ｗ」、「Ｔ」、
「Ｉ」の各表示に対応するスイツチは操作せず、
その情報は無い（「０」表示）ものとする（ス
テツプST₇、ST₈）。

(5) そしてスタートスイツチS₈を操作すると、こ
のときのロボツトROの各軸情報および各条件
情報がコンピユータ５のメモリにユーザプログ
ラムの第１のステツプとして記憶される（ステ
ツプST₉、ST₁₀）。

(6) 次にオペレータはスイツチS₉を「RET」側
に倒すと、各デイスプレー装置の表示は第１図
図示に戻る（ステツプST₁₁、ST₁）。

(7) さらにオペレータは再度スイツチS₁を操作し
て「MAN」を選択し、以下同様にしてスイツ
チS₁ないしS₅を操作して、トーチＴを点P₂に
位置させ、スイツチS₆を操作して点P₁から点
P₂に至るトーチＴの移動速さ（溶接速さ）
「Ｖ」を選択し、またそのときの溶接条件「Ｗ」
を選択し、さらにスイツチS₇を操作して、補間
として「Ｌ」すなわち直線補間を選定する。そ
のうえでスイツチS₈を操作すれば、以上によつ
て設定された各情報がユーザプログラムの次の
ステツプとして記憶される。

(7) 以下同様にして、点P₃，P₄…におけるテイ
ーチング情報を設定し、ユーザプログラムの逐
次のステツプをテイーチングする。

(8) 以上において、溶接条件「Ｗ」はこの溶接条
件番号に対応する各溶接条件はあらかじめコン
ピユータ５に記憶されているものとして説明し
た。この番号に対応する溶接条件を知りたいと
き、またはそれを変更したいときは、ステツプ
S₇においてスイツチS₉によつて「NEX」を選
定すると、各デイスプレーの表示は第２図ｂの
ように、その溶接条件番号に対応するエクステ
ンシヨン「EX」情報（10ないし15mmの間に１
mmとびに表示）、溶接電圧「VO」情報（30な
いし70ボルトの間に１ボルトとびに表示）、溶
接電流「AM」情報（30ないし500アンペアの
間に10アンペアとびに表示）が表示され、それ
に対応したスイツチS₅ないしS₇の操作によつて
その各溶接条件を変更しうるものである。

(9) 以上によつてテイーチングが完了したなれ
ば、オペレータはステツプST₁に戻し、次にス
イツチS₂を操作して「TES」を選択する（ス
テツプST₁₂）。

(10) すると各デイスプレーは、第２図ｃのように
なり、すなわちスイツチS₁ないしS₅に対応する
デイスプレー装置D₁₁ないしD₅₁には各軸情報、
スイツチS₇に対応するデイスプレー装置D₇₂に
はそのときのユーザプログラムのステツプ番号
が表示される（ステツプST₁₃）。

(11) そこでオペレータはスイツチS₇を操作して所
望のステツプ番号（今の場合「１」）を呼び出
す（ステツプST₁₄）。デイスプレー装置D₇₂に
はそのステツプ番号が表示される（ステツプ
ST₁₅）。

(12) そのうえでオペレータはスイツチS₈を操作す
る（ステツプST₁₆）。するとコンピユータ５は
そのプログラムのステツプに対応する各位置情
報を出力し（ステツプST₁₇）、応じてトーチＴ
は点P₁に位置されこのときの各位置情報はデ
イスプレー装置D₁₁ないしD₅₁に表示される
（ステツプST₁₈）。

(13) 次にスイツチS₉を操作して、「NEX」を選
定する（ステツプST₁₉）。すると各デイスプレ
ー装置は第２図ｄのように、そのユーザプログ
ラムのステツプに記憶されていた各条件情報が
表示され、さらに、修正指令「MOD」、追加
指令「ADD」、抹消指令「DEL」が表示される
（ステツプST₂₀）。オペレータは前述各条件情
報を修正したければスイツチS₃ないしS₇を対応
操作して修正する（ステツプST₂₁）。その修正
に応じて各デイスプレー装置はその表示を変更
する（ステツプST₂₂）。

(14) そのうえで、オペレータは前述修正した位
置や条件情報によつて、そのユーザプログラム
のステツプの内容を修正するべく、スイツチS₁
を操作して「MOD」を選定すればそのステツ
プのユーザプログラムの内容が修正される（ス
テツプST₂₃、ST₂₄）。修正でなく、プログラム
のステツプを追加したいときは、各軸位置情報
や条件を設定して後「ADD」を選定し、また
抹消したいときは「DEL」を選定すればよい。

さらに前述位置情報を再度確認したいなら
ば、スイツチS₉を操作して「NEX」を選定す
れば（ステツプST₂₅）、ステツプST₁₇に戻り、
デイスプレーは第２図ｃに戻る。

(15) もし前述位置および各条件に誤りがないと
オペレータが判断したなれば、スイツチS₈を操
作すれば、ユーザプログラムのステツプは次に
進み（ステツプST₂₆、ST₂₇）、それがステツプ
エンドでなければ、ステツプST₁₇に戻り、す
なわち次のユーザプログラムのステツプのテス
トを前述同様にして行ない、エンドであればス
テツプST₁に戻る（ステツプST₂₈）。

(16) ステツプST₁₉において、「NEX」を選定せ
ず、すなわち、そのユーザプログラムのステツ
プでは位置のみチエツクすればすむ場合があ
る。この場合において、位置のチエツクの結果
が良好ならば、スイツチS₈を操作して、ユーザ
プログラムを次のステツプに進める（ステツプ
ST₂₉、ST₂₈）。

(17) 前述位置のチエツクの結果修正したいなら
ば各制御軸に対応するスイツチを操作して、ト
ーチＴの位置を修正する（ステツプST₃₀、
ST₃₁、ST₃₂）。そして前述したようにしてその
プログラムのステツプの内容を修正する。

(18) 以上の如くにしてユーザプログラムのテス
トの間、操作盤６ａにおけるデイスプレーを第
１図の状態（ステツプST₁）に戻したいなら
ば、スイツチS₉を「RET」に操作すればよい。

(19) かくしてユーザプログラムの総てのテスト
を完了したなれば、オペレータは、スイツチS₃
を操作して、「AUT」を選択してオートモード
とする（ステツプST₃₃）。

(20) すると操作盤６ａのデイスプレーは第２図
ｅのようになる。すなわち、スイツチS₇に対応
してステツプ数が表示される（ステツプ
ST₃₄）。そこでオペレータはスイツチS₇を操作
して、所望のステツプ数（今の場合「１」）を
デイスプレー装置D₇₂に選択する（ステツプ
ST₃₅、ST₃₆）。オペレータはそのうえでスイツ
チS₈を操作すれば、ユーザプログラムのステツ
プの初めからその内容を自動的に実行する（ス
テツプST₃₇、ST₃₈）。

(21) 前述ステツプ数表示と共にデイスプレー装
置D₇₁には「PAU」が表示される（ステツプ
ST₃₉）。

(22) もしこのオートモードの実行中に、マニユ
アルにより停止させたいときは、スイツチS₇を
上に倒して「PAU」を選択すれば、ユーザプ
ログラムの進行が止む（ステツプST₄₀、
ST₄₁）。

(23) かくしてユーザプログラムの終了により、
ステツプST₁に戻る（ステツプST₄₂）。

前述実施例のスイツチS₁ないしS₇は、３位置の
トグルスイツチを使用したため、各スイツチの両
側にデイスプレー装置を添設し得て、操作装置６
をより小型となしうるものであるが、これら各ス
イツチを２位置のものとしてもよいことはもちろ
んである。また前述実施例では、各条件を設定す
るのに、各スイツチの操作によつてあらかじめ定
められた種々の条件を循環表示してそのいずれか
を設定するようにしたが、別途にテンキーを設け
て、この操作により、条件を変更しうるようにす
ることも可能である。

この発明は前述実施例の他、この発明の技術的
思想の範囲内における各構成の均等物との置換え
も、またこの発明の技術的範囲に含まれるもので
ある。

この発明は前述したとおりであるから、操作装
置のスイツチ構成を簡素化することによつて、操
作装置を簡単化とともに小型化し、かつ、汎用化
し、使いやすいものにするという、特有かつ顕著
な効果を奏しうるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明一実施例を示し、第１
図はロボツトの斜視図を含むブロツク図、第２図
は操作盤上のデイスプレーの変化を示す平面図、
第３図および第４図はフローチヤートである。図において、RO…産業用ロボツト（被操作装
置）、５…コンピユータ（制御手段）、６…操作装
置、６ａ…操作盤、S₁ないしS₇…スイツチ、D₁₁
ないしD₇₂…デイスプレー装置。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の操作スイツチからなるスイツチ群とこ
れら操作スイツチに付与される操作機能を表示す
る複数の表示器からなる表示器群とを対応配列
し、これら操作スイツチの一部又は全部に対して付
与する初期操作機能のメニユーとこの各初期操作
機能についてこれら操作スイツチの一部又は全部
に対して、次に付与する又は順次付与する操作機
能のメニユーをプログラムの一部としてもつ制御
手段に、前記各操作スイツチ及び前記各表示器を
接続するとともに、前記初期操作機能のメニユーを選択するスイツ
チと前記初期操作機能のメニユーの更新又は前記
次に付与する又は順次付与する操作機能のメニユ
ーを選択を行うスイツチを接続してなる操作装
置。２前記操作機能は産業用ロボツトの制御であ
り、かつ前記初期操作機能にはマニユアルモード
選択機能を含んでいる、特許請求の範囲第１項記
載の操作装置。３前記マニユアルモード選択機能を有するスイ
ツチの操作により分割される機能には、前記産業
用ロボツトの各制御軸に対するマニユアル操作機
能を含んでいる、特許請求の範囲第２項記載の操
作装置。４前記マニユアルモード選択機能を有するスイ
ツチの操作により分割される機能には、前記産業
用ロボツトに設けられるエンドエフエクタの移動
速さ選択機能を含んでいる、特許請求の範囲第２
項記載の操作装置。５前記マニユアルモード選択機能を有するスイ
ツチの操作により分割される機能には、前記産業
用ロボツトに設けられるエンドエフエクタの作動
条件選択機能を含んでいる、特許請求の範囲第２
項記載の操作装置。６前記マニユアルモード選択機能を有するスイ
ツチの操作により分割される機能には、タイマ時
間選択機能を含んでいる、特許請求の範囲第２項
記載の操作装置。７前記マニユアルモード選択時に、各分割され
た機能を前記制御手段にプログラムの一部として
記憶させる手段を含んでいる、特許請求の範囲第
２項記載の操作装置。８前記操作機能は産業用ロボツトの制御であ
り、かつ前記初期操作機能にはテストモード選択
機能を含んでいる、特許請求の範囲第１項記載の
操作装置。９前記テストモード選択時に、各分割された機
能を含む前記制御手段のプログラムの内容を修正
する手段を含んでいる、特許請求の範囲第８項記
載の操作装置。１０前記テストモード選択時に、各分割された
機能を含む前記制御手段のプログラムの内容を追
加する手段を含んでいる、特許請求の範囲第８項
記載の操作装置。１１前記テストモード選択時に、各分割された
機能を含む前記制御手段のプログラムの内容を抹
消する手段を含んでいる、特許請求の範囲第８項
記載の操作装置。１２前記操作機能は産業用ロボツトの制御であ
り、かつ前記初期操作機能にはオートモード選択
機能を含んでいる、特許請求の範囲第１項記載の
操作装置。１３前記オートモード選択機能を有するスイツ
チの操作により分割される機能には、ポーズ指令
機能を含んでいる、特許請求の範囲第１２項記載
の操作装置。