WO1998043784A1

WO1998043784A1 - Panneau de commande d'apprentissage d'un robot

Info

Publication number: WO1998043784A1
Application number: PCT/JP1998/001510
Authority: WO
Inventors: Akihiro Terada; Mitsuhiro Yasumura; Kenichiro Abe
Original assignee: Fanuc Ltd
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1998-10-08
Also published as: EP0909616A1

Description

明細書

ロボット用教示操作盤

技術分野

本発明は、産業用ロボットに動作を教示するために使用する教示操作盤の改良に関する。

背景技術

産業用ロボッ卜を制御するロポッ卜制御装置には教示操作盤が接続され、オペレータはこの教示操作盤を把持した状態でロボットを操作する。教示操作盤にはスイツチ類、操作有効キー及び他の操作キーなど種々の要素が, 例えば液晶を利用したディスプレイとともに装備されている。

さらに、教示操作盤に装備されるスィッチ類にはデッドマンスイッチが含まれる。デッドマンスイッチは、ォペレータの安全を確保する上で需要なスィッチで、オペレー夕が付勢（ O N ) 状態に保たない限り口ポットの動作が禁止されるように機能する。従って、口ポットを操作するオペレータは、ロボットを停止させる場合を除いて、教示操作盤を常に把持しながらデッドマンスイッチに手指で操作力（押圧力など）を与え続ける必要がある ₍ オペレータが平常時あるいは緊急事態発生時に教示操作盤の把持を中止し、デッドマンスイッチへの操作力を解除すれば、無条件でロボットは停止する。なお、 3 ポジシヨン型のデッドマンスイッチの場合には、特別強い操作力（強く押すなど）を与えることでやはり付勢解除されてロボッ卜が停止する。

デッドマンスイッチはこのような性質を持つスィッチであるから、操作有効キーを付勢しさらにジョグキーを操作するなど、デッドマンスイッチ以外のスィッチとかキーなどを操作するには、作業者は教示操作盤を把持した状態で、デッドマンスイッチへの操作力を維持したままで、行わなければならない。

このようなデッドマンスイッチを備えた教示操作盤は、例えば、特開平 9 — 8 5 6 5 9号公報、特開平 9 — 8 5 6 6 0号公報に開示されている。この教示操作盤では、デッドマンスイッチは、ほぼ矩形の操作盤ボディの前方部でかつ左側端及び右側端に近い部位のそれぞれ取り付けられている。以下、この従来例を図 1 0 を用いて説明する。

教示操作盤のボディ 5 1 は前側端、後側端、左側端、右側端でまわりを囲まれたほぼ矩形の盤体である。ボディ 5 1 の表面中央部には液晶のディスプレイ 6 0が配置されている。このディスプレイ 6 0にはパネルタツチ機構が備わっている。ボディ 5 1 の右側端の前方及び左側端の前方にはそれぞれ把持部 5 2、 5 3が形成されている。把持部 5 2、 5 3 には親指以外の 4本の指を受け入れるための凹部 5 5が形成されている。ただし、図 1 0 では右側の把持部 5 2の凹部は作業者の指によって隠れている。また、ボディ 5 1 の表面上で、右及び左の把持部 5 2、 5 3の近傍にはデッドマンスイッチ 5 6、 5 7 が形成されている。

そこで作業者は、図 1 0に示すように、ボディ 5 1 の裏側から左手をまわして右側の把持部 5 2 をつかんで教示操作盤を支える。そしてききての右手でディスプレイ 6 0のタツチパネル機能を操作することができる。そのとき、右手はボディ 5 1 の裏面の後方部の左右に形成された 1 対の凹部 5 8、 5 9のうち左側の凹部 5 8 に収まる。

また、作業者は、ボディ 5 1 の裏側に手を伸ばすことなく、左手でもって左側の把持部 5 3 を握って、右手でディスプレイ 6 0のタツチパネル機能を操作することもできる。そのとき、左側の把持部 5 3 を握った左手の親指で左側のデッドマンスイッチ 5 7 を操作する。

この教示操作盤は左右対象の構造をもっているので、きき手が左手の作業者は右手と左手の操作を上述の逆にすれえばよい。

作業者が、図 1 0に示すように、左手で右側の把持部 5 2 を握って親指以外の指を把持部 5 2の凹部 5 5 にかけたとき、教示操作盤 5 1 の重力は左手で支えられるけれども、教示操作盤 5 1 は左手の肘の方に向かって滑りやすい。というのは、教示操作盤 5 1 の裏側で左手の掌が当たる部分は平面になっているからである。そのため. 教示操作盤 5 1 がは左手から滑リ落ちないようにするには作業者は強い力で把持部 5 2 を握り続けなければならない。これは、右手で左側の把持部 5 3 を握って教示操作盤 5 1 を支持する場合も同じである。また、左手で左側の把持部 5 3 を握るときも、右手で右側の把持部 5 2 を握るときも、教示操作盤 5 1 は同様に手から滑り落ちやすい。

発明の開示

本発明の目的は、作業者が片手でもって安定して支持できかつ操作性に優れた、口ポット用教示操作盤を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によるロボット用教示操作盤は、教示操作盤ボディと、上記教示操作盤ポディに配備されたディスプレイと、上記教示操作盤ボディに装着された少なくとも一つのデッドマンスイッチと、教示操作盤ボディの上記デッドマンスイッチが配置された近傍に局所的に形成された膨らみ部とから成る。しかも、上記膨らみ部は、作業者が手をそえたとき、その手の指の先端部が上記デッドマンスイッチを操作できるような位置に置かれる。

本発明によれば、教示操作盤を支えている方の手の指でデッドマンスイッチを操作できるとともに、その手が教示操作盤に形成された膨らみ部に引つかかっているので、教示操作盤がその手から抜け落ちないようになつている。そのため、作業者は少ない労力で教示操作盤をしつかりと支持することができるので、教示操作盤上の種々のスィッチ操作が簡単に行える。

図面の簡単な説明図 1 は、本発明の 1 実施形態に係る教示操作盤の下面図である。

図 2は図 1 の教示操作盤を図 1 の矢印 A方向から見た側面図である。

図 3 は図 1 の教示操作盤の上面図である。

図 4は図 1 中のライン C一 Cに沿った断面輪郭形状を表わした図である。

図 5は、図 1 の教示操作盤におけるデッドマンスイツチの取り付けを説明するための部分拡大図である。

図 6 は図 1 の教示操作盤の把持と操作の態様の第 1 の例について説明する図である。

図 7 は図 1 の教示操作盤の把持と操作の態様の第 2の例について説明する図である。

図 8 は図 1 の教示操作盤の把持と操作の態様の第 3の例について説明する図である。

図 9は図 1 の教示操作盤の把持と操作の態様の第 4の例について説明する図である。

図 1 0は一従来例に属する教示操作盤の平面図である ( 発明を実施するための最良の形態

本発明の 1 実施形態に係る教示操作盤について図 1 一図 5 を用いて説明する。

教示操作盤のボディ 1 0は、前側端 1 1 a、後側端 1 1 b、左側端 1 1 c及び右側端 1 1 d でまわりを囲まれたほぼ矩形の盤体である。このボディ 1 0の表面にはその中央に長方形のディスプレイ 1 2が取り付けられている。教示操作盤（ボディ 1 0 ) は、図 6 に示すように後側端 1 1 b に臨んだ位置に立つ作業者の手に保持されるとき水平におかれ、作業者はディスプレイ 1 2 を上から見ることができる。

次に、図 3 を用いて、教示操作盤のボディ 1 0の表面上に設けられている要素について説明する。

中央に取り付けられたディスプレイ 1 2の左側と右側には、ロボットを手動操作するための通常の操作キー部 1 7、 1 8が設けられている。さらに、ボディの前側端 1 1 a と左側端 1 1 c とが交わるコーナ部 3 0付近には第 1 のデッドマンスイッチ DM 1 0が、また、前側端 1 1 a と右側端 1 1 d とが交わるコーナ部 4 0付近には第 2のデッドマンスイツチ DM 20が、それぞれ設けられている。これら第 1、第 2のデッドマンスイッチ DM 1 0、 DM20の近傍でかつ前側端 1 1 a に近い部位に電源 O N Z O F Fスイッチ 1 4 と非常停止ボタン 1 5が設けられている。以上、図 3から判るように、教示操作盤のボディ 1 0の形状及び該ボディ 1 0上に取り付けられた各要素の配列 (すなわち、教示操作盤の構造）は、左右対称の形状をしている（ただし、電源 O N Z O F Fスィッチ 1 4に対して非常停止ポタン 1 5が対応していることを例外とする）。

ここで、第 2のデッドマンスイッチ DM20及びその周辺の要素の設置構造について図 5 を参照してさらに説明する。教示操作盤のボディ 1 0の表面で、前側端 1 1 a と右側端 1 1 d とが交わるコーナ部 4 0付近の部位は、右側端 1 1 d に向かって徐々に下降傾斜した斜面 4 3 となつている。この斜面 4 3上に第 2のデッドマンスィツチ DM 20が取り付けられる。また、このコーナ部 4 0に近い前側端 1 1 a には、該前側端 1 1 a の高さの約 1 2の高さをもったスィッチ設置部 4 2が突出形成されている。このスィッチ設置部 4 2 の端面には操作有効スィッチ 1 3 bが取り付けられる。

図 3 に示した第 1 のデッドマンスイッチ DM 1 0の取り付け構造も図 5に示した第 2のデッドマンスイッチ DM20の取り付け構造と同じである。また、第 1 のデッドマンスィツチ DM 1 0の近傍にも、図 5 に示したと同様の構造によつて、操作有効スィッチ 1 3 aが取リ付けられる。

次に、図 1 及び図 2 を用いて、教示操作盤のボディ 1 0の裏面の形状及び該裏面に設けられる要素について説明する。

前側端 1 1 a と左側端 1 1 c とが交わるコーナ部 3 0 付近には、下方に膨らんだ第 1 の膨らみ部 1 6 aが局所的に形成されている。同様に、前側端 1 1 a と右側端 1 1 d とが交わるコーナ部 4 0付近にも、下方に膨らんだ第 2の膨らみ部 1 6 bが局所的に形成されている。すなわち、図 2 に示されるように、第 1 の膨らみ部 1 6 a はボディ 1 0 を挾んで第 1 のデッドマンスイッチ DM 1 0と対向する位置に、また、第 2の膨らみ部 1 6 b はボディ 1 0 を挾んで第 2のデッドマンスイッチ DM20と対向する位置に、それぞれ形成される。そして、この膨らみ部 1 6 a、 1 6 bはそれぞれ作業者の掌にフィットする程度の大きさと丸みをもたされている。

さらに、これら第 1 、第 2の膨らみ部 1 6 a、 1 6 b が形成されていない中央部には、図 1 及び図 4に示されるように、親指を除く 4本の指を受け入れるに適した形状の第 1 の凹部 1 9 a及び第 2の凹部 1 9 bが形成されている。

次に、以上に説明した教示操作盤の使用形態について図 6 —図 9 を用いて説明する。

[第 1 例ノ図 6参照]

作業者 O Pは、左腕 L Aを教示操作盤のボディ 1 0の裏側にまわし、左手の掌を第 2の（右側の）膨らみ部 1 6 b に当てる。すると左手の親指以外の指は、図 6 に示すように、右側端 1 1 dからボディ 1 0の表側に回って, その先端は第 2のデッドマンスイッチ DM 20に届く。したがって、第 2のデッドマンスイッチ DM20は作業者 O Pの左手の指によって押された状態が保持される。そのときの親指は、第 2のデッドマンスイッチ DM20のそばにある操作有効スィッチ 1 3 b に臨む位置にくるので、操作有効スィッチ 1 3 b を操作することができる。

教示操作盤の重力は左腕が支える。また、膨らみ部 1 6 b は、前述したように、掌にフィットする程度の立体的大きさもっているので、作業者は左の掌でもって第 2 の膨らみ部 1 6 b を包み込むようにする保持することによって、左腕で支えられた教示操作盤がすべらないようにしつかりと固定することができる。その結果、作業者はデッドマンスィツチ DM20を押し続けやすい状態に置かれる。

右手 H Rは、教示操作盤の支持やデッドマンスイッチの操作に関与していないので、ディスプレイ 1 2のタツチパネルを操作することや、電源 O N / O F 「スィッチ 1 4、非常停止ボタン 1 5、通常の操作キー 1 7、 1 8 などを操作することができる。

[第 2例図 7参照]

作業者は O Pは、右腕 R Aを教示操作盤の裏側にまわし、右手の掌を第 1 の（左側の）膨らみ部 1 6 a に当てる。その後の作業者の動作は、第 1 例で左手、右手ですることはこの第 2例では右手、左手でそれぞれ同様に行われることになるので、これ以上の説明は省略する。

[第 3例/図 8参照]

作業者は、左手 H Lでもって教示操作盤のボディ 1 0 の前側端 1 1 a と左側端 1 1 c とが交わるコーナ部 3 0 付近をつかみ、また、右手 H Rでもって右側端 1 1 d のほぼ中央部をつかむ。すなわち、教示操作盤は両手で支えられる。

このときの左手 H Lの親指は、第 1 のデッドマンスィツチ DM10を押すことができる位置にくる。また、人差し指は操作有効スィッチ 1 3 a を操作することができる。また、他の指は、教示操作盤の裏側にまわって、第 1 の膨らみ部 1 6 a に引っ掛けた状態となる。これらの指と第 1 の膨らみ部 1 6 a との係合によって教示操作盤は左手 H Lからはずれにくくなる。

右手の親指以外の指はその先端がボディ 1 0の裏面に設けた凹部 1 9 b (図 1 ) に入り込んで、教示操作盤を固定している。

教示操作盤を左手 H Lだけで（あるいは、さらに、前側端 1 1 aの一部を作業者 O Pの体に接触させて）支えることが出来るので、右手 H Rでディスプレイのタツチパネルへのタツチ、電源 O N Z O F Fスィッチ 1 4、非常停止ボタン 1 5、通常の操作キー部 1 7、 1 8などの操作などを行なうことができる。

[第 4例ノ図 9参照]

作業者は、右手 H Rでもって教示操作盤の前側端 1 1 a と右側端 1 1 d とが交わるコーナ部 4 0付近をつかみ, また、左手 H Lでもって左側端 1 1 c のほぼ中央部をつかむ。その後の作業者の動作は、第 3例で左手、右手ですることはこの第 4例では右手、左手でそれぞれ同様に行われることになるので、これ以上の説明は省略する。

以上説明したように、図 1 から図 9に示した教示操作盤は、その左半分に設けられた要素（第 1 のデッドマンスィッチ DM 1 0、第 1 の膨らみ部 1 6 a、操作有効スイツチ 1 3 a、通常のスィッチ 1 7 ) は右半分にも同等の要素が対称の位置に設けられているので、作業者は、この教示操作盤を第 1 例乃至第 4例のいずれの形態でも使用することが可能である。

しかし、教示操作盤は、第 1 のデッドマンスイッチ DM 1 0か第 2のデッドマンスィツチ DM 1 0のいずれか一方をのみ持つものとすることもできる。ただし、教示操作盤が第 1 、第 2のいずれか一方のデッドマンスイッチをのみ持つときは、対応して第 1、第 2のいずれか一方の膨らみ部は必要であるが、もう一つの膨らみ部は省くことができる。

膨らみ部 1 6 a、 1 6 b は、図 1、図 2 に示された形態のほかに、球体の一部となるような形態としてもよい。またその大きさは、作業者の掌にフィットする程度の大きさであればよい。

教示操作盤のボディ 1 0の後側端 1 1 b には、図 3に示すように、その左右端から中央にかけて徐々に深くなるような凹部が緩やかな曲線を描いて形成されている。そのため、作業者はその凹部に腹の前部を入れて、教示操作盤の重力の一部を手以外の体の一部で支えることができる。

また、上記操作盤ボディは、前側端 1 1 a、後側端 1 1 b、左側端 1 1 c及び右側端 1 1 d とで周囲を規定されたほぼ四角形であるが、上記後側端 1 1 b は上記前側端 1 1 a よりも短く、左側端及び右側端は前方から後方に向けてそれぞれ内側に傾斜して延びることにより、全体がほぼ台形となっている。そのため、作業者が、例えば図 6 に示すように、左腕 L Aを教示操作盤のボディ 1 0の裏側にまわし、左手の指でもって第 2のデッドマンスィッチ DM20を操作しているとき、その左腕 L Aは前方から後方に向けて内側に傾斜して延びる左側端 1 1 cに柔らかく当たるので、左腕 L Aで教示操作盤を支持するのに特に違和感を感じさせない。

Claims

請求の範囲

教示操作盤ボディと、

上記教示操作盤ボディに配置されたディスプレイと, 上記教示操作盤ボディに装備された少なくとも一つのデッドマンスイッチと、

教示操作盤ボディの上記デッドマンスイッチが配置された近傍に局所的に形成された膨らみ部とを含み、しかも、

上記膨らみ部に作業者が手がそえられたとき、その手の指の先端部が上記デッドマンスイッチを操作できるような位置に形成されている、

ロボット教示用操作盤。

上記ディスプレイが配置された上記教示操作盤の面上にはデッドマンスイッチが装備され、また、その反対の面上には上記膨らみ部が形成されている、請求の範囲第 1 項記載のロボット教示用操作盤。

. 上記デッドマンスイッチは、上記教示操作盤上の前方でかつ側方寄りの部位に装着され、また、上記膨らみ部は上記デッドマンスィツチと上記ボディを挟んでほぼ対向する位置に形成されている、請求の範囲第 2 項記載のロボッ卜教示用操作盤。

. 上記デッドマンスイッチが装着される部位は、上記教示操作盤の面から左または右側端に向けて徐々に下降傾斜する傾斜面である、請求の範囲第 3項記載の口ボット教示用操作盤。

5 . 上記操作盤ボディの、上記ディスプレイが配置された面とは反対の面上には、作業者の、上記膨らみ部にかけている手以外の手の指を受け入れるための少なくとも一つの凹部が形成されている、請求の範囲第 1 項記載のロボッ卜教示用操作盤。

6 . 上記操作盤ボディの後側端には、その左右端から中央にかけて徐々に深くなるような凹部が緩やかな曲線を描いて形成されている、請求の範囲第 1 項記載の口ボッ卜教示用操作盤。

7 . 上記ディスプレイはタツチパネルを備えている、請求の範囲第 1 項記載のロボット教示用操作盤。

8 . 上記操作盤ボディは、前側端、後側端、左側端及び右側端とで周囲を規定されたほぼ四角形であるが、上記後側端は上記前側端よりも短く、左側端及び右側端は前方から後方に向けてそれぞれ内側に傾斜して延びて、全体がほぼ台形となっている、請求の範囲第 1 項記載のロボット教示用操作盤。