JPS6389278A - 産業用ロボツト教示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、産業用ロボットに係り、特に手先位置や姿勢
等を手動で教示する装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、産業用ロボット（以下、ロボットという）は、作
業の効率化が図られており、コンピュータから直接座標
データを受けて動作するかまたはセンサを用いて作業の
誤差を判断する機能を取付ける等により、人手が加わる
作業は少なくなりつつある。

しかしながら、コンピュータから出方された座標データ
は、ロボットの設置位置の誤差やロボット自身のたわみ
等により直接使うことは実際上できず、手動により補正
を必要とする場合が多い６また、センサ等を用いること
で精度を出す方法では高価なものとなり過ぎる等の理由
で、手動で所望の位置決めを教示（以下、ティーチング
という）する作業は存在する。

周知のように、ティーチングには、第１８図に示すよう
な各種の操作スイッチｌａ、４ｂ、・・・や表示器２等
を取付けたティーチングペンダント３を用いるのが一般
的であるが、高価なものとしては第１９図（ａ）に示す
ようなマスクと呼ばれるロボット形状の機構を動かし、
　その動作に倣って同図（ｂ）に示すようなスレーブと
呼ばれロボットで作業させる方法もある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ティーチングペンダントを用いるティー
チングでは、かなり熟知した操作経験者でも、動作方向
を考えたり、目的とする操作スイッチの位置を確認する
ためにティーチングペンダントをその都度具なければな
らないので、疲労が大きくなると共にティーチング時間
が長くなる。

また、マスク・スレーブによるティーチングでは、その
ままではマスタを操作者が直接移動するので、微妙な精
度が得られない。このため、最終の精度出しを別の機能
に切り換えてティーチングするか、またはスレーブ側の
反力がマスクに伝わる等の高機能を備えて操作者が実際
に作業をしているような柔軟性を得る等、非常に高価な
ものとなる。

そこで、本発明の目的は、直感的な動作指示でロボット
を誘導でき、かつティーチングペンダントのような精度
を出す正確なティーチング作業ができる産業用ロボット
教示装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
表面に教示用操作スイッチを取付け。

一方の手で把持できるようにした第１の操作部と。

この第１の操作部の側面に突出して取付けられ、他方の
手で把持して操作し、教示する産業用ロボットのロボッ
ト手先またはこのロボット手先に取付けられた工具を所
望の位置に移動させる第２の操作部から構成され、一方
の手で第１の操作部を把持して装置全体を保持し、第２
の操作部の方向や姿勢を教示する産業用ロボットに一致
させ、他方の手で第２の操作部を把持しロボット手先ま
たはこのロボット手先に取付けられた工具を見ながら操
作し、ロボット手先またはこのロボット手先に取付けら
れた工具を所望の位置に移動させて教示するようにした
ものである。

（実施例） 以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図、第２図および第３図において、産業用ロボット教
示装ｗ１１０は、ケースの表面に教示用操作スイッチを
取付け、一方の手で把持して保持できるようにした第１
の操作部１１と、この第２の操作部１１の側面に突出し
て取付けられ、他方の手で把持して操作しロボットをｘ
、ｙ、ｚ、α。

β、γの各方向に動作させる第２の操作部１２と、第１
の操作部の側面に取付けられ、第１の操作部および第２
の操作部からの信号を伝送するケーブル１３ａが貫通す
る把持部１３と、　ロボット手首１８の端部のロボット
手首１９に取付けられ、第２の操作部１２または装置全
体の姿勢をロボット手先１９に一致させるときに見るた
めの第１の姿勢認知標ｙ１１７Ａと、第１の操作部１１
の他の側面に取付けられ、第１の姿勢認知標ｒａ１７Ａ
と略同形状の第２の姿勢認知標’ｆｌ＆　１７　Ｂから
構成されている。ここで、Ｘ。

Ｙ、Ｚは、２をロボット手先に取付けた工具の基準とな
る軸としたときの直交座標系、α、β、γは、Ｘ、Ｙ、
Ｚ各軸回りの回動を示す。

しかして、第１の操作部１１は角形のケース１４の表面
に教示用振作スイッチ１５ａ、　１５ｂ・・・や表示器
１６を取付け、内部には増幅器その他付属機器を収納し
て構成している。ここで、教示用操作スイッチ１５ａ、
　１５ｂ・・・は第２の操作部１２による動作以外の動
作または指定等をするものを含んだものとする。

一方、ロボットには、ロボット手先１９の両側に突出し
て取付けられた軸部１７ａ、　１７ｂと、この軸部１７
ａ、　１７ｂの各先端にそれぞれ異なる色で着色、異な
る形状、または異なる色の表示灯等とし、方向が明瞭に
識別できるようにした端部１７ｃ、　１７ｄを有する第
１の姿勢認知標ｆｉ１７Ａが取付けられ、　この第１の
姿勢認知標識１７Ａと略同形状の第２の姿勢認知標ｗ、
１７Ｂが、第１の操作部１１の側面に取付けられている
。なお、第１の姿勢認知標識１７Ａは、教示モードが常
に固定の絶対座標系に対して誘導する場合には、設置部
分に取付ける。

また、第２の操作部１２は、ロボットのα、β。

γ各動作方向と操作方向が一致するように配置されたα
βγ方向動作操作部２０と、ロボットのＸ。

Ｙ、Ｚ座標系と一致するように配置されたｘＹｚ方向動
作操作部２１から構成され、このＸＹＺ方向動作操作部
２１とαβγ方向動作員作部２０は同軸上に直列状に配
置されている。ここで、αβγ方向動作操作部２０は、
第４図および第５図に示すように横断面の形状を、外側
面が８角形で内側面が円形とした中空状のケース２２と
、このケース２２の内側面に対し隙間ができるような外
径とし、端部がＸＹＺ方向動作操作部２１の端部に回転
自在に支持きれる２分割構造の支持体２３ａ、　２３ｂ
を組合せたセンサ支持体２３と、このセンサ支持体２３
に取付けられた例えばマイクロスイッチのようなセンサ
２４ａ（α十方向）、　２４ｂ（α一方向）、２４Ｃ（
β十方向）、２４ｄ（β一方向）と、ケース２２にその
位置をＭ？Ｊできるように取付けられ、ケース２２をα
十方向に回動したときにセンサ２４ａを動作させる動作
体２５ａ。

ケース２２を　α一方向に回動したときにセンサ２４ｂ
を動作させる動作体２５ｂ、ケース２２をβ十方向に回
動したときにセンサ２４ｃを動作させる２５ｃ、ケース
２２をβ一方向に回動したときにセンサ２４ｄを動作さ
せる動作体２５ｄと、例えばスポンジゴムのような材料
で形成され、ケース２２とセンサ支持体２３の隙間に挿
入されてケース２２をα、β各方向に回動し手を放して
フリー状態としたときに、ケース２２を元の位置（中立
位置）に復帰させるようにした弾性体２６から構成され
ている。なお１弾性体２６は、ケース２２が復帰しやす
いようにするため、移動方向に対応して複数に分割した
枯造となっている。また、ケース２２の一方の端部は、
センサ支持体２３の端部にフランジ２７とネジ２８によ
って連結され、他方の開口した端部は、センサ支持体２
３の下部に取付けられている止金具２９の突出部２９８
と若干の隙間ができるように配置されている。この隙間
は、ケース２２をα、β各方向の所定の位置（センサ２
４ａ、　２４ｂ、　２４ｃ、　２４ｄを動作させる位置
）まで回動するときには支障を生じることがなく、ケー
ス２２をγ方向に回動するときには止金具２９と係合し
てセンサ支持体２３を回動させるような大きさとなって
いる。また、ＸＹＺ方向動作操作部２１は。

第６図に示すように一側（同図の上部側）でセンサ支持
体２３をベアリング３０で回動自在に支持し、断面形状
を外側面が上記したケース２２より若干大きい（止金具
２９とは略同じ）寸法の８角形で内側面が円形とした中
空状とし、かつ他側（同図の下部側）を開口したケース
３１と、このケース３１の開口した端部に一側（同図の
上部側）を一体的に移動するように連結し、断面形状を
外側面がケース３１の外側面と同一で内側面が円形とし
た中空状とし、かつ他側（同図の下部側）は開口すると
共に外側にフランジ３２ａを設けたケース３２と、　ケ
ース３１の中空部に収容されるようにケース３２の端面
３２ｂに取付けられたセンサ３３ａ（γ十方向）、３３
ｂ（γ−力方向、３３ｃ（Ｚ方向）、　３３ｄ（Ｚ一方
向）と、　ケース３２の内側面に対し隙間ができるよう
な外径とし、一方の端部が第１の操作部１１の側面に固
定され、他方の端部にセンサ３３ｄを動作させる突出部
３４ａおよびセンサ３３ｃ　を動作させる図示しない突
出部を設けたセンサ支持体３４と、このセンサ支持体３
４に取付けられたセンサ３５ａ　（Ｘ十方向）、　３５
ｂ（Ｘ一方向）、　３５ｃ（Ｙ＋力方向、　３５ｄ（Ｙ
一方向）と、　ケース３２にその位置を調整できるよう
に取付けられ、ケース３１（または３２）をＸ十方向に
移動したときにセンサ３５ａを動作させる動作体３６ａ
、ケース３１（または３２）をＸ一方向に移動したとき
にセンサ３５ｂを動作させる動作体３６ｂ、ケース３１
（または３２）をＹ十方向に移動したときにセンサ３５
ｃを動作させる動作体３６ｃ、ケース３１（または３２
）をＹ一方向に移動したときにセンサ３５ｄを動作させ
る動作体３６ｄと、ケース３２のフランジ３２ａを隙間
ができるように覆う形状とし、第１の操作部１１の側面
に固定した止金具３７と、　この止金具３７とフランジ
３２ａの隙間に挿入された例えばスポンジゴムのような
材料で形成された弾性体３８と、　フランジ３２ａの端
面と第１の操作部１１の側面との間に挿入された例えば
スポンジゴムのような材料で形成された弾性体３９と、
例えばスポンジゴムのような材料で形成され、ケース３
２とセンサ支持体３４の隙間に挿入されてケース３１（
または３２）をＸ、Ｙ各方向に移動し手を放してフリー
状態としたときに、ケース３１（または３２）を元の位
置（中立位置）に復帰させるようにした図示しない弾性
体から構成されている。なお、この弾性体は、ケース３
１（または３２）が復帰しやすいようにするため、移動
方向に対応して複数に分割した構造となっており、上記
した弾性体３８と３９は、ケース３１（または３２）を
２方向に移動させ手を放してフリー状態としたときに、
協同してケース３１（または３２）を元の位置（中立位
置）に復帰させるように作用し、センサ支持体２３の端
部にはレバー２３ｃが取付けられ、ケース２２をγ方向
に回動したときに、センサ３３ａまたは３３ｂを動作さ
せるようになっている。

次に、以上のように構成された実施例（以下。

第１実施例という）の動作を、ｘ、ｙ、ｚ、α。

β、γの方向について説明する。まず、一方の手で把持
部１３を把持して装置全体を保持し、第１の姿勢認知標
識１７Ａを見て第２の姿勢認知標識１７Ｂの方向を一致
させる。また、他方の手で第２の操作部１２のＸＹＺ方
向動作操作部２１を握り、手の指をαβγ方向動作操作
部２０に当てる。ここで、α。

β、γ方向の操作は指で行い、ＸＹＺ方向の操作は握っ
た手で行う。

■　α方向 ケース２２をα十方向に回動すると、弾性体２６が変形
してケース２２に取付けられている動作体２５ａがセン
サ２４ａを動作させる。　これにより、ティーチングさ
れるロボットをα十方向に動作させる信号を発信する。

手を放してフリー状態にすると、弾性体２６の復元力で
ケース２２が元の位置（中立位置）に戻る。同様に、ケ
ース２２をα一方向に回動すると１弾性体２６が変形し
てケース２２に取付けられた動作体２５ｂがセンサ２４
ｂを動作させる。これにより、ロボットをα一方向に動
作させる信号を発信する。手を放してフリー状態にする
と、弾性体２６の復元力でケース２２が元の位置（中立
位置）に戻る・ ■　β方向 ケース２２をβ子方向に回動すると、弾性体２６が変形
してケース２２に取付けられた動作体２５ｃがセンサ２
４ｃを動作させる。　これにより、ロボットをβ＋力方
向動作させる信号を発信する。手を放してフリー状態に
すると、弾性体２６の復元力でケース２２が元の位置（
中立位′Ｗ１）に戻る。同様に、ケース２２をβ一方向
に回動すると、弾性体２６が変形してケース２２に取付
けられた動作体２５ｃがセンサ２４ｃを動作させる。　
これにより、ロボットをβ−方向に動作させる信号を発
信する０手を放してフリー状態にすると１弾性体２６の
復元力でケース２２が元の位置（中立位置）に戻る。

■　Ｙ方向 ケース２２をＹ方向に回動すると５弾性体２６が変形し
てケース２２が止金具２９に当ってセンサ支持体２３を
回動し、アーム２３ｃがセンサ３３ａを動作させる。

これにより、ロボットをγ子方向に動作させる信号を発
信する。手を放してフリー状態にすると、弾性体２６の
復元力でケース２２とセンサ支持体２３が元の位＠（中
立位置）に戻る。同様に、ケース２２をγ−力方向回動
すると、弾性体２６が変形してケース２２が止金具２９
に当ってセンサ支持体２３を回動し、アーム２３ｃがセ
ンサ３３ｂを動作させる。これにより、ロボットをγ−
力方向動作させる信号を発信する１手を放してフリー状
態にすると、弾性体２６の復元力でケース２２とセンサ
支持体２３が元の位置（中立位ＩＩ）に戻る。

（４）　Ｘ方向 ケース３１（または３２）をＸ子方向に回動させると、
弾性体３８が変形してケース３２に取付られている動作
体３６ａがセンサ３５ａを動作させる。これにより、ロ
ボットをＸ子方向に動作させる信号を発信する０手を放
してフリー状態にすると１弾性体３８の復元力でケース
３２と３１が元の位置（中立位置）に戻る。同様に、ケ
ース２２を一方向移動させると。

弾性体３８が変形しケース３２に取付けられている動作
体３６ｂがセンサ３５ｂを動作させる。これにより、ロ
ボットをＸ一方向に動作させる信号を発信する。

手を放しフリー状態にすると、弾性体３８の復元力でケ
ース３２と３１が元の位置（中立位置）に戻る。

■　Ｙ方向 ケース３１（または３２）をＹ子方向に移動させると１
弾性体３８が変形しケース３２に取付けられている動作
体３６ｃがセンサ３５ｃを動作させる。これにより、ロ
ボットをＹ子方向に動作させる信号を発信する１手を放
しフリー状態にすると、弾性体３８の復元力でケース３
２と３１が元の位置（中立位置）に戻る。同様に、３１
（または３２）Ｙ一方向移動させると、弾性体３８が変
形しケース３２に取付けられている動作体３６ｄがセン
サ３５ｄを動作させる。これにより、ロボットをＹ一方
向に動作させる信号を発信する０手を放しフリー状態に
すると弾性体３８の復元力でケース３２と３１が元の位
置（中立位置）に戻る。

０２方向 ケース３１（または３２）をＺ子方向に移動させると、
弾性体３８が変形しセンサ支持体３４の図示しない突出
部がセンサ３３ｃを動作させる。これにより、ロボット
をＺ子方向に動作させる信号を発信する。

手を放しフリー状態にすると、弾性体３８の復元力でケ
ース３２および３１が元の位置（中立位１ｉりに復帰す
る。同様に、ケース３１（または３２）を２一方向に移
動させると１弾性体３９が変形しセンサ支持体３４の突
出部３４ａがセンサ３３ｄを動作させる。これにより、
ロボットをＺ一方向に動作させる信号を発信する０手を
放しフリー状態にすると、弾性体３９の復元力でケース
３２および３１が元の位ｇ１（中立位１ｉりに復帰する
。

以上のように構成することにより、αβγ方向動作操作
部とＸＹＺ方向動作操作部が直列構成のため、手を放す
ことなく片手でｘ、ｙ、ｚ、α。

β、γの６自由度の操作ができる。また、ケースが弾性
体を介して弾性支持され、動作体の位置もｙＡ整自在の
ため、適当な力でセンサを動作させることができ、疲労
も小さくなる。

なお、本発明は、上記した第１実施例に限定されるもの
ではなく、種々変形実施できる。例えば第１実施例では
α、β、γ、ｘ、ｙ、ｚの十−各方向ごとに独立してセ
ンサを設けたが、αとＸ。

βとＹをそれぞれ共通のセンサとしてもよい。すなわち
、第７図に示すように産業用ロボット教示装置４０は、
操作スイッチや姿勢認知標識等を取付けた第１の操作部
４１と、この第１の操作部４１に取付けられ、ロボット
をα、β、γ、ｘ、Ｙ、Ｚ（７）各方向に動作させるた
めに一方の手で握って操作する第２の操作部４２と、第
１の操作部４１に取付けられ他方の手で握って装置全体
を保持する把持部１３から構成されている。

しかして、第１の操作部４１は、角形ケース１４の表面
に第１実施例と同様の各種操作スイッチ１５ａ。

１５ｂ・・・や表示器１６と、切換スイッチ４３および
切換方向表示灯４３ａ（ａ、β、γ用）、４３ｂ（Ｘ、
　Ｙ、　Ｚ用）を取付けて構成している。なお、非常停
止用スイッチ１５ｃは、ケース１４のスペースの関係上
把持部１３に取付ける。

また、第２の操作部４２は、第１実施例の第２の操作部
１２と同様の構成としたαβγ方向動作操作部２１と、
Ｚ軸方向動作操作部４４から構成され、このＺ軸方向操
作部４４とαβγ方向動作操作部２１は、同軸上に直列
に配置されている。ここで、Ｚ軸方向動作操作部４４は
一方の端部を第１実施例のケース３１、他方の端部をケ
ース３２と略同様の形状としたケース４５と、このケー
ス４５の中空部に取付けたセンサ３３ａ、　３３ｂ、　
３３ｃ、　３３ｄと、ケース４５の中空部に収容される
ようにケース１４に取付けられ、ケース４５をＺ方向に
移動したとき、その移動方向に応じてセンサ３３ｃ、　
３３ｄを動作する突出部を設けた動作体４６から構成さ
れている。なお、ケース４５と止金具３７の間、ケース
４５のフランジとケース１４の間にはそれぞれ第１実施
例の弾性体３８．３９と同様の弾性体が挿入され、ケー
ス４５と動作体４６の間にも弾性体が挿入されている。

次に、以上のように構成された実施例（以下第２実施例
という）の動作を、ｘ、ｙ、ｚ、α、β。

γの各方向について説明する。まず、切換スイッチ４３
の操作を第８図を参照して説明する。同図に示すように
切換スイッチ４３を、ＸＹＺ側に切換えると、センサＳ
１がＸ、Ｓ２がＹ、Ｓ３がｚに入り、Ｓ４は切られる。

　ここで、Ｓ１＋はセンサ２４（１，Ｓｌ−はセンサ２
４ｂ、　Ｓ２＋はセンサ２５ａ、　Ｓ２−はセンサ２５
ｂ。

Ｓ３＋はセンサ３３ｃ、　Ｓ３−はセンサ３３ｄ、　Ｓ
４＋はセンサ３３８、Ｓ４−はセンサ３３ｂをそれぞれ
示す。したがって、第２の操作部４２のαβγ方向動作
操作部２１のケース２２をα＋側に回動すると、　セン
サ２４ａからロボットをＸ子方向に動作させる信号が発
信される。同様にケース２２をα−側に回動すると、セ
ンサ２４ｂからロボットをＸ一方向に動作させる信号、
ケース２２をβ＋側に回動すると、センサ２４ｃからロ
ボットをＹ子方向に動作させる信号、ケース２２をβ一
方向に回動すると、　センサ２４ｄからロボットをＹ一
方向に動作させる信号が発信される。

また、Ｚ軸方向動作操作部４４のケース４５を２＋方向
に動作すると、　センサ３３ｃからロボットをＺ＋力方
向動作させる信号、同様にケース４５を２一方向に動作
すると、センサ３３ｄからロボットを２−方向に動作さ
せる信号がそれぞれ発信される。なお、ケース２２をγ
方向に回動しセンサ３３ａ、３３ｂが動作しても、Ｓ４
が切られているのでロボットには信号が送信されない。

次に、切換スイッチ４３をαβγ側に切換えると、同図
のセンサ動作方向Ｓｌがα、Ｓ２がβ、Ｓ４がγに入り
、Ｓ３が切られる。したがって、ケース２２をα＋側に
回動すると、センサ２４ｃからロボットをα＋側に動作
させる信号が発信される。同様にケース２２をα−側に
回動すると、センサ２４ｄからロボットをα一方向に動
作させる信号、ケース２２をβ＋側に回動すると、セン
サ２４ａからロボットをβ＋側に動作させる信号、ケー
ス２２をβ−側に回動すると、　センサ２４ｂからロボ
ットをβ−側に動作させる信号、ケース２２をγ＋側に
回動すると、　センサ３３８からロボットをγ＋側に回
動させる信号、ケース２２をγ−側に回動すると、　セ
ンサ３３ｂからロボットをγ−側に動作させる信号がそ
れぞれ発信される。なお、ケースＺ方向に動作しセンサ
３３ｃ、　３３ｄが動作しても、ｓ４が切られているの
で、ロボットには信号が送信されない。

以上のように構成することにより、切換スイッチも装置
を把持している手の指の届く範囲にあるから、手を放す
ことなくＸＹＺαβγ６自由度の操作ができ、また、Ｘ
ＹＺとαβγの操作が独立しているので、誤操作を防ぐ
ことができる。

上記した第１実施例および第２実施例では、信号をＯＮ
／ＯＦＦ動作のセンサから発信させたが、多段階の信号
が発信できるセンサを用いるようにしてもよい。すなわ
ち、第９図に示すように産業用ロボット教示装置５０は
、第２実施例と同様の第１の操作部４１と、この第１の
操作部４Ｉに取付けられ。

ロボットをα、β、γ、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に動作させ
るために一方の手で握って操作する第２の操作部５１と
、第１の操作部４１に取付けられ、他方の手で握って装
置全体を保持する把持部１３から構成されている。

しかして、第２の操作部５Ｉは、第１の操作部４１の側
面に一方の端部を固定され１例えば硬質ゴム材で棒状に
形成されたセンサ支持体５２と、このセンサ支持体５２
の他方の端部に取付けられた中空状のケース５３と、セ
ンサ支持体５２に軸方向に沿って表面に貼付けて取付け
られ、センサ支持体５２に外力が加えられたときのひず
みで信号を発信するひずみゲージで構成されるセンサＳ
ｌ、　Ｓ２．　Ｓ３．　Ｓ４とから構成されている。こ
こで、センサＳ１は、センサ支持体５２の軸方向の固定
端に近く、かつ軸心に対しＸ方向の対称位置にそれぞれ
貼付けられた一対のひずみゲージで構成され、センサＳ
２は、センサＳ１と略同位置で、かつセンサ支持体５２
の軸心に対しＹ方向の対称位置にそれぞれ貼付けられた
一対のひずみゲージで構成され、センサＳ３は、センサ
支持体５２の軸方向の自由端に近く、かつ軸心に対し対
称位置にそれぞれ貼付けられた一対のひずみゲージで構
成され、Ｓ４は、センサ支持体５２の軸方向の中間部で
、かつ交叉するように貼付けられた一対のひずみゲージ
で構成されている。また、上記各センサからの出力は、
補償用ブリッジ回路。

電圧増幅のアンプ、　Ａ／Ｄコンバータに接続される。

次に、以上のように構成された実施例（以下。

第３実施例という）の動作をＸ、Ｙ、Ｚ、α、β。

γの各方向について説明する。第１０図において。

動作操作部分（ケース５３）に力（ｆｌ、　ｆｌ、　ｆ
３）を加えると、弾性体（センサ支持体５２）が変形し
。

この変形によるひずみゲージからの出力は補償用ブリッ
ジ回路やアンプにより十分な出力を持ったアナログ信号
になるから、これをＡ／Ｄコンバータで適宜のしきい値
により動作速度指令も含めたディジタル信号を得ること
ができる。

そこで、切換スイッチ４３を第８図に示すようにＸＹＺ
側に切換え、ケース５３をα＋側に回動すると、センサ
Ｓ１からロボットをＸ＋側に動作させる信号が発信され
る。同様にケース５３をα−側に回動すると、センサＳ
１からロボットをＸ−側に動作させる信号、ケース５３
をβ＋側に回動すると、センサＳ２からロボットをＹ＋
側に動作させる信号。

ケース５３をβ−側に回動すると、センサｓ２からロボ
ットをＹ−側に動作させる信号、ケース５３を２＋側に
動作すると、センサｓ３からロボットをＺ＋側に動作さ
せる信号、ケース５３を２−側に動作すると、センサＳ
３からロボットを２−側に動作させる信号がそれぞれ発
信される。また、切換スイッチ４３をαβγ側に切換え
、ケース５３をα＋側に回動すると、センサＳｌからロ
ボットをα＋側に動作させる信号が発信される。同様に
ケース５３をα−側に回動すると、センサＳ１からロボ
ットをα−側に動作させる信号、ケース５３をβ＋側に
回動するとセンサＳ２からロボットをβ＋側に動作させ
る信号、ケース５３をγ＋側に回動すると、センサｓ４
がらロボットをγ子方向に動作させる信号、ケース５３
をγ−側に回動すると、センサｓ４がらロボットをγ−
側に回動させる信号がそれぞれ発信される。

センサからの出力電圧に対し、しきい値を設けて動作速
度指令も含めたものとする。

以上のように構成することにより、操作力の加減で多段
階の出力信号を得られるので、動作速度指令も含めてロ
ボットを動作させることができる。

また、第２実施例と同様にＸＹＺとαβγの操作が独立
しているので、誤操作を防ぐことができる。

その他、第２の操作部の構造が簡単になる。

また、第３実施例では操作力の加減で多段階の出力信号
を得るようにしたが、操作量の加減で多段階の出力信号
を得るようにしてもよい。すなわち、第１１図に示すよ
うに産業用ロボット教示装置６０は、第２実施例と略同
様の構成とした第１の操作部４１と、この第１の操作部
４１の内部に本体が取付けられ、ロボットをｘ、ｙ、ｚ
、α、β、γの各方向に動作させるために一方の手で握
って操作する第２の操作部６１と、第１の操作部４１に
取付けられ他方の手で握って装置全体を保持する握持部
（図示しない）と、第１の操作部４１に取付けられた第
２の姿勢認知標識（図示しない）から構成されている。

しかして、第２の操作部６１は、αβＸＹ方向動作操作
部６２と、γＺ方向動作操作部６３から構成されている
。ここでαβＸＹ方向動作操作部６２は、第１の操作部
４１にγＺ方向動作操作部６３を介して回動とＺ方向の
移動が自在に取付けられた円筒状のケース６３と、この
ケース６３の内部に収容され、一方の端部（第１の操作
部４１と反対側）に支点６４ａを持ち　β方向の回動を
自在に支持された枠体６４と、この枠体６４にα方向に
離れて取付けられたフォトセンサ６５ａ、　６５ｂと、
一方は手で握り易い形状のハンドル６６ａとし他方はフ
ォトセンサ６５ａ。

６５ｂを回動時に遮光する遮光部６６ｂとし、かつ中間
を枠体６４にα方向の回動を自在に取付けられた操作部
６６と、ケース６３のβ方向に離れて取付けられたフォ
トセンサ６７ａ、　６７ｂと、枠体６４の端部（第１の
操作部側）に突出して設けられ、フォトセンサ６７ａ、
　６７ｂを回動時に遮光する遮光部６４ｂから構成され
ている。また、γＺ方向動作操作部６３は、第１の操作
部４１の内部にγ方向に離れて取付けられたフォトセン
サ６８ａ、　６８ｂと、枠体６４の端部（第１の操作部
４１側）に突出した軸部６３ａに、　フォトセンサ６８
ａ、　６８ｂを回動時に遮光する遮光部６９と、第１の
操作部４１の側面にＺ方向に離れて取付けられたフォト
センサ７０ａ、　７０ｂと、　軸部６３ａに遮光部６９
と直径方向で反対側となる方向に設けられ、フォトセン
サ６８ａ、　６８ｂを２方向の移動時に遮光する三角形
状の遮光部７１から構成されている。なお、フォトセン
サ６５ａ、　６５ｂ、　６７ａ、　６７ｂ、　６８ａ、
　６８ｂ、　７０ａ。

７０ｂは、複数の発光部と受光部を備え、　この発光部
と受光部の間には隙間が設けられ、この隙間に各遮光部
が回動時または移動時に入るように構成されている。ま
た、遮光部６６ｂ、　６４ｂ、　６９は、それぞれ矩形
状としている。ここで、αβＸＹ方向動作操作部６２は
、γ方向の回動とＺ方向の移動がそれぞれ自在となるよ
うに支持することが必要となるので、軸部６３ａを第１
の操作部４１の内部に設けた軸受で回動自在に支持し、
かつ軸６３ａの中間部にはキーを受付け、軸受にはこの
キーに対応するキー溝を設け、Ｚ方向に移動するときに
は遮光部６９が中立位置にあるとき可能となるようにす
る。

なお、操作部６６のハンドル６６ａは、第１の操作部４
１の側面に設けた開口部（図示しない）から外部に突出
させる。

次に以上のように構成された実施例（以下第４実施例と
いう）の動作をＸ、Ｙ、Ｚ、α、β、γの各方向につい
て説明する。第１２図において、動作操作部（ハンドル
６６ａ）を操作（回動または移動）すると、各遮光部が
多段状となっている各フォトセンサをその変位量（δ□
δ２・・・）に応じて遮光するから、動作速度指令（ｕ
ｔｙｕｘ・・・）を含めた信号を得ることができる。

そこで、第３実施例と同様に切換スイッチをＸＹＺ側に
切換え、ハンドル６６ａを介して枠体６４をβ＋側に回
動すると、　フォトセンサ６７ａからロボットをＸ＋側
に動作させる信号が動作速令を含めて発信される。同様
にハンドル６６ａを介して枠体６４をβ−側に回動する
とフォトセンサ６７ｂからロボットをＸ−側に動作させ
る信号、ハンドル６６ａをα＋側に回動すると、　フォ
トセンサ６５ａからロボットをＹ＋側に動作させる信号
、ハンドル６６ａをα−側に回動すると、フォトセンサ
６５ｂからロボットをＹ−側に動作させる信号、ハンド
ル６６ａを介し七αβＸＹ方向動作操作部６２をＺ子方
向に移動すると、　フォトセンサ７０ａからロボットを
Ｚ＋力方向動作させる信号、ハンドル６６ａを介してα
βＸＹ方向動作操作部６２をＺ一方向に移動すると、フ
ォトセンサ７０ｂからロボットをＺ一方向に動作させる
信号がそれぞれ動作速度指令を含めて発信される。また
、切換スイッチをαβγ側に切換え、ハンドル６６ａを
α＋側に回動すると、　フォトセンサ６５ａからロボッ
トをα＋側に動作させる信号が動作速度を含めて発信さ
れる。同様に、ハンドル６６ａをα−側に回動すると、
　フォトセンサ６５ｂからロボットをα−側に動作させ
る信号、ハンドルε６ａを介して枠体６４をβ＋側に回
動すると。

フォトセンサ６７ａからロボットをβ＋側に動作させる
信号、ハンドル６６ａを介して枠体６４をβ−側に回動
すると、　フォトセンサ６７ｂからロボットをβ−側に
動作させる信号、ハンドル６６ａを介してαβＸＹ方向
動作操作部６２をγ子方向に回動すると、　フォトセン
サ６８ａからロボットをγ子方向に動作させる信号、ハ
ンドル６５ａを介してαβＸＹ方向動作操作部６２をγ
−力方向回動すると、フォトセンサ６８ｂからロボット
をγ−力方向動作させる信号がそれぞれ動作速度指令を
含めて発信される。

以上のように構成することにより、操作量の加減で多段
階の出力信号を得られるので、上記した第３実施例と同
様に動作速度指令も含めてロボットを動作させることが
できる。また、上記した第２実施例および第３実施例と
同様にＸＹＺとαβγの操作が独立しているので、誤操
作を防ぐことができる。

また、第３実施例または第４実施例のように、操作力ま
たは操作量に応じて多段階の出力信号を発信する構成に
運転スイッチを組合せた構成としてもよい、このように
構成した実施例（以下、第５実施例という）は、第１３
図に示すように運転スイッチによる速度指令（高速、中
速、低速）を優先し、それ以上の速度にならないように
したり、運転スイッチの割合いに多段階の出力信号の速
度指令をかけたりして速度を規定できるようにする。

以上のように構成することにより、誤操作で操作部を大
きく動かし過ぎた場合でも、運転スイッチの機能と組合
せであるから安全である。

また１把持部、ＸＹＺ方向動作操作部およびαβγ方向
動作操作部を同方向に直列状に配置してもよい、すなわ
ち、第１４図に示すように産業用ロボット教示装置７５
は、第１の操作部１１と、この第１の操作部１１の側面
に一端を固定した把持部１３と、この把持部１３の他端
に連結して取付けられた第２の操作部１２と、この第２
の操作部１２の端部に取付けられた第２の姿勢認知標ｇ
ｌｌ　１７Ｂから構成されている。

ここで、第２の操作部１２は第１実施例と同様に。

αβγ方向動作操作部２０とＸＹＺ方向動作操作部２１
から構成されたものである。

この実施例（以下、第６実施例という）の動作は、第１
実施例と同様である。また、このように構成することに
より１把持部が略中央位置にあって把持が容易（楽）で
あり、かつ姿勢認知標識も先端で見易いから操作しやす
い。

また、上記した各実施例ではＸＹＺ方向動作操作部とα
βγ方向動作操作部を同軸に配置したが、これらを別軸
に配置してもよい、すなわち、第１５図に示すように産
業用ロボット教示装置８０は、第１の操作部８１と、こ
の第１の操作部８１の側面に適宜距離を持ち平行して取
付けられたＸＹＺ方向動作操作部２１と、αβγ方向動
作操作部２０と、第１の操作部８１の他の側面に取付け
られた第２の姿勢認知標１Ｍ　１７　Ｂと、第１の操作
部８１に取付けられた把持部８２で構成している。ここ
で、第１の操作部８１は、−側（表面から見て左側が好
ましい）に突出部８３ａを設けたケース８３の表面に、
第１実施例の第１の操作部１１と同様の各種の操作スイ
ッチや表示器を取付けた構成である。このケース８３の
突出部８３ａ側の側面にＬ状に形成した把持部８２が取
付けられている。

この実施例（以下、第７実施例という）の動作は、ロボ
ットにαβγ方向の動作をさせるときにはαβγ方向動
作操作部２０を握り、また、ＸＹＺ方向の動作をさせる
ときにはＸＹＺ方向動作操作部２１を握ってそれぞれ操
作する以外は第１実施例と同様である。

このように構成することにより、αβγ方向動作操作部
２０とＸＹＺ方向動作操作部２１の各センサの配線が容
易で１組立や点検が容易となる。

また、上記した各実施例では第２の姿勢認知牝１識１７
Ｂを、第１の操作部またはαβγ方向動作操作部に固定
して取付けたが、着脱可能としたり取付方向を変化でき
るようにしてもよい、すなわち、第１６図に示すように
産業用ロボット教示装置８５は、第１の操作部８６と、
この第１の操作部８６の側面に取付けられたｘＹｚ方向
動作操作部２１と、このＸｙｚ方向動作操作部２１に同
軸で取付けられたαβγ方向動作操作部２０と、第１の
操作部８６の他の側面に取付けられた把持部１３と、第
１の操作部８６に着脱自在でかつ方向も直線状や直角状
のように変化できるように取付けられた第２の姿勢認知
標識１７Ｂから構成されている。　ここで、第１の操作
部８６は、側面に同筒状の突出部８７ａを設けたケース
８７の表面に、第１実施例の第１の操作部１１と同様の
各種の操作スイッチや表示器を取付けた構成としている
。　このケース８７の突出部８７ａには、外周に４個の
ねじ穴（図示しない）を設け、このねじ穴に第２の姿勢
認知標識１７Ｂの軸部１７ａ、　１７ｂをその方向（直
線状または直角状）に応じてねじ込んで取付ける。一方
、ロボットにも第１７図に示すように、そのロボット手
先１９にもこれに対応して４個のねじ穴（図示しない）
を設け、このねじ穴に第１の姿勢認知標ｆｉ　１７Ａの
軸部１７ａ、　１７ｂをねじ込んで取付ける。なお、軸
部１７ａ、　１７ｂの端部に永久磁石を取付けておき、
磁気吸着させるようにしてもよい。

この実施例（以下、第８実施例という）の動作は、必要
に応じ姿勢認知４１１ｍ１７Ａ、　１７Ｂの方向を変化
させて取付けること以外は第１実施例の場合と同様であ
る。

このように構成することにより、不要のときには取外す
ことができ、また、姿勢認知標識が直線状ではロボット
手先に取付けるハンドル等に支障をきたすときは直角形
または他の角度に取付替えできる。

また、上記した各実施例の第１の操作部は、−方の手で
握って装置全体を保持するようにしたが、ケースに紐を
取付けて操作者の首に吊下げて重量を支え、かつ一方の
手で把持部を握って保持するようにしてもよい、これに
よって、ティーチング中の疲労を小さくすることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成されているから、ｘ、ｙ、
ｚ、α、β、γの各方向の動作操作部における操作方向
がそのままロボットの動作方向となるので、ロボット教
示装置を見つめる必要がなく、操作は直観的でマスター
・スレーブ方法と同様の操作性を備えており、しかも、
ティーチングペンダントと同様の機能を備えているから
、例えば組立作業のような位置決め時の精度を必要とす
る微妙な端示作業も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す斜視図。 第２図は本発明に関連する産業用ロボットの手首部分の
構成を示す斜視図、第３図は第１図の要部を拡大して示
す正面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線に沿って切断し矢
印方向に見た断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線に沿っ
て切断し矢印方向に見た部分断面図、第６図は第１図の
他の要部を切断して示す部分断面図、第７図は本発明の
他の実施例の要部を拡大して示す正面図、第８図は第７
図に示す他の実施例の主要部の回路図、第９図は本発明
のさらに異なる他の実施例の一部を切断して示す正面図
、第１Ｏ図は第９図に示す他の実施例の動作を示す説明
図、第１１図は本発明のさらに異なる他の実施例の要部
を示す斜視図、第１２図は第１１図に示す他の実施例の
動作を示す説明図、第１３図は本発明のさらに異なる他
の実施例の動作を示す説明図、第１４図は本発明のさら
に異なる他の実施例を示す斜視図、第１５図は本発明の
さらに異なる他の実施例を示す斜視図、第１６図は本発
明のさらに異なる他の実施例を示す斜視図、第１７図は
第１６図に示す他の実施例に関連する産業用ロボットの
手先部分の構成を示す斜視図、第１８図は従来の産業用
ロボットのティーチングペンダントを示す斜視図、第１
９図は従来の産業用ロボットのマスター・スレーブによ
る教示方法を示す説明図である。 １１、４１．８１．８６・・・第１の操作部１２・・・
第２の操作部、　　　　　１３．８２・・・把持部１７
Ａ・・・第１の姿勢認知標識、　１７Ｂ・・・第２の姿
勢認知標識２０・・・αβγ方向動作操作部、　２１・
・・ＸＹＺ方向動作操作部２４ａ、　２４ｂ、　２４ｃ
、　２４ｄ　、３３ａ、３３ｂ、　３３ｃ、　３３ｄ　
、ＳＬ　、５２．Ｓ３．Ｓ４−センサ２６、３８．３９
・・・弾性体、４３・・・切換スイッチ（８７３３）代
理人弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１名）第２図 ＦＪ３図 第４図 竿５図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１４図 第１５図 第１７図 第１８図

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に教示用操作スイッチを取付け、一方の手で
   把持できるようにした第１の操作部と、この第１の操作
   部の側面に突出して取付けられ、他方の手で把持して操
   作し、教示する産業用ロボットのロボット手先またはこ
   のロボット手先に取付けられた工具を所望の位置に移動
   させる第２の操作部から構成された産業用ロボット教示
   装置。
2. （２）教示する産業用ロボットの設置部分またはロボッ
   ト手先および第１の操作部に、方向や姿勢が識別できる
   第１の姿勢認知標識および第２の姿勢認知標識を取付け
   た特許請求の範囲第１項記載の産業用ロボット教示装置
   。
3. （３）第２の操作部を、直交座標系を基準とする場合Ｘ
   ＹＺ方向の移動に対するＸＹＺ方向動作操作部と、Ｘ、
   Ｙ、Ｚ各軸回りの回動に対するαβγ方向動作操作部で
   構成し、これらを直列状に配置した特許請求の範囲第１
   項記載の産業用ロボット教示装置。
4. （４）第１の操作部の側面に、第２の操作部と異なる方
   向に伸びかつ非常停止スイッチの取付けを可能とした把
   持部を設けた特許請求の範囲第１項記載の産業用ロボッ
   ト教示装置。
5. （５）第２の操作部が、直交座標系を基準とする場合Ｘ
   ＹＺ方向の移動に対するＸＹＺ方向動作操作部と、Ｘ、
   Ｙ、Ｚ各軸回りの回動に対するαβγ方向動作操作部を
   平行して別々に取付けた特許請求の範囲第１項記載の産
   業用ロボット教示装置。
6. （６）第２の操作部において、操作方向が同一の部分は
   共用とし、この切換スイッチを第１の操作部に設けた特
   許請求の範囲第３項または第５項記載の産業用ロボット
   教示装置。
7. （７）第２の操作部を操作したときセンサはＯＮ／ＯＦ
   Ｆ出力する構成とし、運転速度を規定する操作スイッチ
   を第１の操作部に設けた特許請求の範囲第１項乃至第６
   項記載の産業用ロボット教示装置。
8. （８）第２の操作部を操作したときセンサは操作量に応
   じて順次ＯＮ／ＯＦＦ出力する複数段構成とし、運転速
   度は順次ＯＮ／ＯＦＦするセンサごとに段階的に変化さ
   せる特許請求の範囲第１項乃至第６項記載の産業用ロボ
   ット教示装置。
9. （９）第２の操作部を操作したときセンサは操作量に応
   じてアナログ出力する構成とし、このアナログ出力を適
   宜のしきい値を設けて信号とし、運転速度は第１の操作
   部に設けた操作スイッチまたは操作量ごとのセンサ出力
   の何れかで規定する特許請求の範囲第１項乃至第６項記
   載の産業用ロボット教示装置。
10. （１０）第２の操作部の把持部分は弾性体で支持され、
    操作力がなくなると元位置に復帰する構成とした特許請
    求の範囲第７項および第８項記載の産業用ロボット教示
    装置。
11. （１１）第１の姿勢認知標識および第２の姿勢認知標識
    を、各端部を異なる色彩または形状とした一対の軸部材
    で構成した特許請求の範囲第１項記載の産業用ロボット
    教示装置。
12. （１２）第１の姿勢認知標識および第２の姿勢認知標識
    を、それぞれ着脱自在に取付けるように構成した特許請
    求の範囲第１項記載の産業用ロボット教示装置。