WO2022004705A1 - 教示装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

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豪 稲葉
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Definitions

  • the present invention relates to a teaching device and a computer program in various operation processing devices, particularly a teaching device and a computer program operated on a touch panel.
  • the rotary dial device is not installed on the operation panel as a teaching device for robots, so it is necessary to prepare it separately. It is also conceivable to display a rotary dial on a device with a touch panel such as a tablet to operate the robot. However, since the operation of displaying the rotary dial on such a device with a touch panel is an operation on the screen, the operation feeling of the rotary dial device cannot be obtained, and the operation amount is erroneously specified. There is a possibility that it will end up. This is a problem that occurs not only in the teaching device of a robot but also in the teaching device of other industrial machines such as machine tools.
  • the operation amount is specified accurately without erroneously operating the operation amount. Therefore, it is required to obtain a feeling of operation and improve operability.
  • the teaching device of the present disclosure is a teaching device provided with a touch panel type display screen as an input interface in an industrial machine, and an operator can rotate the display screen.
  • a rotary dial display unit that displays a rotary dial with a scale for the rotation operation amount, and a rotation operation amount acquisition unit that acquires a rotation operation amount in which the operator rotates the rotary dial.
  • a sound effect or vibration is generated every time the rotation amount of one scale of the rotary dial is rotated, so that the operator operates how many scales. It can be obtained as a feeling of operation. Therefore, it is possible to avoid erroneous recognition of the operation amount caused by the lack of operation feeling, and it is possible to obtain a teaching device with improved operability.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a relationship between a robot, a control device, and a teaching device according to one embodiment of the present disclosure.
  • the robot 1 in FIG. 1 is an articulated robot having an articulated arm, and can perform orthogonal motion and rotational motion. Due to the limitation of the mechanical part of the robot, the upper limit value and the lower limit value are set for the movement distance in the orthogonal operation and the rotation angle in the rotation operation for each operation axis, and each operation axis is operated within a certain range. ..
  • the control device 2 is a processing unit (CPU) 21 composed of a microcomputer or the like, a storage unit 22 including a memory member such as a ROM or RAM, and a transmission / reception unit 23 for transmitting / receiving signals to / from the robot 1 and the teaching device 3.
  • the teaching device 3 is a teaching operation panel provided with a touch panel, and transmits a teaching signal about the operation of the robot 1 to the control device 2 based on an input by an operator from the touch panel.
  • the teaching device 3 includes a rotary dial display unit 301, a rotation operation amount acquisition unit 302, an operation amount designation unit 303, a sound effect or vibration transmission unit 304, an operation coordinate system and an operation axis selection unit 305, and a one-scale operation.
  • the amount setting unit 306 is provided.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a relationship between a robot, a control device, and a teaching device according to another embodiment of the present disclosure.
  • the teaching device 3 is connected to the control device 2 by wire in FIG. 1, but in FIG. 2, the teaching device 3 is connected to the control device 2. Is the point of being connected wirelessly. Therefore, in the embodiment of FIG. 2, the teaching device 3 is not limited to the teaching operation panel provided with the touch panel, and may be a tablet.
  • a Wi-Fi router for wireless communication with the teaching device 3 is connected to the control device 2.
  • FIG. 3 shows one embodiment of the display screen of the teaching device 3.
  • the display screen of the teaching device 3 is roughly divided into a teaching screen 31 and an operation screen 32.
  • the axis selected in the operation of the robot 1 and the content of the taught position as a result of the operation of the robot 1 are described in text.
  • the operation screen 32 is arranged below the teaching screen 31.
  • the rotary dial display unit 301 displays the rotary dial 321 in the operation screen 32.
  • the axis selection dial 322 and the coordinate system selection box 323 are set and displayed on the operation screen 32.
  • the rotary dial 321 operates the robot 1 in the direction of the selected axis in the coordinate system selected by the operation coordinate system and the operation axis selection unit 305 by rotating the rotary dial of the image on the display screen. It is a means to make it. From the rotation operation of the rotary dial to the operation of the robot, the rotation operation amount acquisition unit 302 acquires the rotation operation amount in which the operator rotates the rotary dial, and the operation amount designation unit 303 is based on the acquired rotation operation amount. Specifies the amount of movement of the robot 1, and the processing procedure is that the robot 1 is operated with the specified amount of movement.
  • the axis selection dial 322 is for the operator to select the operation axis selected by the operation coordinate system and the operation axis selection unit 305. In FIG.
  • the linear movement axis of XYZ and the rotation axis of WPR are used. It is a dial-type selection means for selecting an axis.
  • the coordinate system selection box 323 allows the operator to select the operating coordinate system selected by the operating coordinate system and the operating axis selection unit 305 from the pull-down menu.
  • a Cartesian coordinate system or a rotating coordinate system is selected.
  • a procedure for operating the robot 1 on the operation screen 32 first, a Cartesian coordinate system or a rotating coordinate system is selected from the coordinate system selection box 323.
  • the axis displayed by the axis selection dial 322 changes according to the selected coordinate system.
  • the robot 1 can be operated in the direction of the selected axis by rotating the rotary dial 321 after selecting the axis to be operated by the axis selection dial 322.
  • FIG. 4 shows another embodiment of the display screen of the teaching device 3.
  • the means for selecting the axis is the axis selection dial 322, but in FIG. 4, the axis selection button 332 is used.
  • the axis selection button 332 displays the axes that can be selected when the icon of the axis selection button is clicked.
  • the linear movement axis of XYZ and the rotation axis of WPR are displayed.
  • the sound effect or vibration transmitting unit 304 emits a sound effect or vibration according to the amount of rotation operation. Specifically, a sound effect or vibration is emitted each time a rotation operation for one scale set on the rotary dial is performed. This is for the operator to recognize that the operation rotation amount is advanced by one scale of the rotary dial by the operation feeling by hearing or touch.
  • the sound effect or vibration transmitting unit 304 emits the sound effect or vibration in different patterns during the orthogonal operation and the rotational operation. This is for the operator to recognize whether the robot is currently operated by an orthogonal motion or a rotary motion by a sense of operation by hearing or touch.
  • a 1-scale operation amount setting unit 306 capable of setting an operation amount corresponding to 1 scale of the rotary dial 321 is provided, and the operation amount of the distance or angle corresponding to 1 scale of the rotary dial 321 can be determined by the operator or. It is set automatically. As described above, in the robot 1, the robot 1 is operated with a movement amount within a specific range for each movement axis. Further, the 1-scale operation amount setting unit 306 can automatically change the operation amount for one scale of the rotary dial 321 according to the difference from the distance or angle of the upper limit of the operating range. Near the upper limit of the operating range, it is expected that it will be difficult to reach outside the operating range by setting the operation amount for one scale small.
  • the operation amount for one scale can be changed depending on the operation direction of the rotary dial 321 by the operator. In the direction in which the operation direction is toward the upper limit of the operation range of the robot 1 operation axis, the operation amount for one scale is set small, and in the direction of returning from the upper limit value of the operation range to the initial operation value, the operation amount for one scale is set. It is also possible to set a large amount of operation.
  • the rotary dial display unit 301 changes the display of the rotary dial 321. At that time, the rotary dial display unit 301 prevents the rotary dial 321 from rotating. Further, the operation amount designation unit 303 stops the command to the robot 1 by the rotation operation of the rotary dial 321. Further, the sound effect or vibration transmitting unit 304 emits a sound effect or vibration different from that in the normal operation of the robot 1.
  • the sound effect or vibration may be presented once when an abnormal state occurs, or may be presented at all times during the occurrence of an abnormal state. Further, by presenting the sound effect or vibration again when the rotary dial 321 is to be operated, the operator can be made to re-recognize that the robot cannot be manually operated in an abnormal state.
  • the robot 1 cannot be operated by the rotation operation of the rotary dial 321.
  • the rotary dial display unit 301 changes the rotary dial 321 to a display different from the usual one so that it does not rotate even when the operator tries to operate it.
  • the operation amount designation unit 303 stops the command to the robot 1 by the rotation operation of the rotary dial 321. Further, when the rotary dial 321 is to be operated, the sound effect or vibration transmitting unit 304 emits a sound effect or vibration for automatic operation, which is different from the normal operation of the robot 1.
  • the teaching screen 31 and the operation screen 32 are simultaneously displayed on the display screen.
  • the operation of the robot 1 by the rotary dial 321 and the position teaching can be performed without switching the screen.
  • the operator first selects the coordinate system of the robot 1 to be operated by the coordinate system selection box 323 on the operation screen 32 of the teaching device 3, and the robot is selected by the operation coordinate system and the operation axis selection unit 305.
  • the coordinate system of 1 is selected (step St1).
  • the operator selects the operation axis of the robot 1 to be operated by the axis selection dial 322 (or the axis selection button 332), and the operation axis of the robot 1 is selected by the operation coordinate system and the operation axis selection unit 305 (the operation axis of the robot 1 is selected.
  • Step St2 the operation axis of the robot 1 is selected by the operation coordinate system and the operation axis selection unit 305.
  • the operation amount for 1 scale on the rotary dial is set according to the operating range of the selected shaft (step St3).
  • the operation amount for one scale is set small near the upper limit of the operating range.
  • the operation amount for one scale is set small, and in the direction of returning from the upper limit value of the operation range to the initial operation value, one scale is set. It is also possible to set a large amount of operation for minutes.
  • Step St4 the movement amount in the direction toward the upper limit value of the operating range is set small in step St3, it becomes easy to finely adjust the position in the movement in the direction toward the upper limit value of the operating range.
  • step St5 it is determined whether or not it is necessary to set the coordinate system, the axis, and the movement amount while the robot 1 is being moved by the rotation operation of the rotary dial 321 (step St5). If the determination result of step St5 is YES, that is, if it becomes necessary to change any of the coordinate system, the axis, and the movement amount during the rotation operation of the rotary dial 321, the rotation operation of the rotary dial 321 is performed.
  • Step St1 a coordinate system, an axis, or a movement amount
  • step St6 the rotary dial 321 is stopped to stop the robot 1
  • step St7 the current position of the robot 1 at that time is stored in the robot program as a teaching point.
  • step St8 it is determined whether or not the work by the operation of the robot 1 is completed.
  • step St8 determines whether or not the work by the operation of the robot 1 is completed.
  • step St8 determines whether or not the work by the operation of the robot 1 is completed.
  • the flow chart of FIG. 6 shows a procedure for performing recovery work with the rotary dial 321 when an abnormality occurs in the automatic operation of the robot 1 in the present disclosure.
  • the rotary dial 321 changes to a color different from that in the normal operation, and the rotary dial 321 cannot be operated. Further, when the rotary dial 321 is to be operated, a sound effect / vibration different from that in the normal operation is emitted. Then, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the robot 1 (step St2'). If the determination result is NO, that is, if no abnormality has occurred, the automatic operation proceeds and the process proceeds to step St8'.
  • step St3' If the determination result of step St2'is YES, that is, if an abnormality occurs, the automatic operation of the robot 1 is stopped and the robot 1 is stopped (step St3'). Further, at that time, the rotary dial 321 changes to a color different from that in the normal operation, and the rotary dial 321 cannot be operated. Further, when an abnormality is occurring or when the rotary dial 321 is to be operated, a sound effect / vibration different from that during normal operation is emitted. Next, the operator confirms the content of the abnormality alarm, performs the abnormality recovery work, and eliminates the cause of the abnormality (step St4'). When the cause of the abnormality is eliminated, the color, sound effect, and vibration of the rotary dial 321 return to the normal state, and the robot 1 can be operated by the rotary dial 321.
  • step St5' determines whether or not the robot 1 interferes with the work or peripheral devices when the automatic operation of the robot 1 is restarted. If the determination result is YES, that is, if the robot 1 may interfere with the work or peripheral devices, the rotary dial 321 is turned to retract the robot 1 (step St6'). After that, the automatic operation of the robot 1 is restarted (step St7'). After restarting, the color of the rotary dial 321 changes as in the case of St1', the rotary dial 321 cannot be operated, and when it is attempted to operate, a sound effect / vibration different from that in the normal operation is emitted. Then, it is determined whether or not to end the automatic operation of the robot 1 (step St8').
  • step St2' the automatic operation of the robot 1 ends, and this flow ends. If the determination result is NO, the automatic operation of the robot 1 is continued, and the process returns to step St2'. Then, the loop from step St2'to step St8'is repeated until it is determined that the automatic operation is completed in step St8'.
  • the robot when the robot performs both orthogonal motion and rotational motion by the rotational operation of the teaching device as in the teaching device of the present disclosure, the robot is changed from the orthogonal motion to the rotary motion and from the rotary motion to the orthogonal motion. When both operations are repeated, it becomes difficult to recognize which operation state is currently in, and as a result, there is a possibility of malfunction.
  • the sound effect or vibration is emitted by changing the pattern between the orthogonal operation and the rotational operation, so that the operator can check whether the robot is currently operating in the orthogonal operation or the rotational operation. Whether it is operating can be recognized by a sense of operation by hearing or touch. Therefore, it is possible to avoid a malfunction due to an erroneous recognition of the operating state of the robot, and it is possible to improve the operability.
  • the operation amount for one scale of the rotary dial can be automatically changed according to the difference from the distance or angle of the upper limit of the operating range. Therefore, in the direction in which the operation direction is toward the upper limit of the operation range of the operation axis, the operation amount for one scale is set small, and in the direction of returning from the upper limit value of the operation range to the initial operation value, the operation for one scale is set. You can also set a large amount. By setting in this way, it becomes difficult to reach outside the operating range, it is possible to avoid malfunctions that cause operation outside the operating range, and the speed is normal in the reverse direction from the vicinity outside the operating range. Since it can be returned with, it can be considered that the operability is high from the viewpoint of the operation speed.
  • the display of the rotary dial is changed, the command to the robot by the rotation operation of the rotary dial is stopped, and the abnormal state is also obtained.
  • a sound effect or vibration different from that during normal operation of the robot is emitted, so the operator quickly notices the abnormal state and continues the operation in the abnormal state. You can avoid that. As a result, it is possible to avoid continuing unnecessary operations, and it is possible to prevent the robot from being damaged by continuing operations in an abnormal state.
  • the display of the rotary dial is changed and the command to the robot by the rotation operation of the rotary dial is stopped. Also, when trying to operate the rotary dial, a sound effect or vibration different from that during normal operation of the robot is emitted, so the operator notices that the robot is in automatic operation and operates it while it is in automatic operation. You can avoid trying to continue.
  • the robot by displaying the teaching screen and the operation screen at the same time, the robot can be operated by the rotary dial and the position teaching can be performed without switching the screen, so that the position teaching can be recognized. It can be operated while the operation is performed, the operability is improved, and malfunction can be prevented.
  • the present invention is not limited to these embodiments, and for example, the embodiments described in the robot have been described in other industries including various machine tools. It goes without saying that it can be carried out in various embodiments within a range that does not deviate from the gist of the present invention so that it can be applied to embodiments in machines.
  • Robot 2 Control device 21 Processing unit 22 Storage unit 23 Transmission / reception unit 3
  • Teaching device 301 Rotary dial display unit 302
  • Rotary operation amount acquisition unit 303 Operation amount specification unit 304
  • Sound effect or vibration transmission unit 305 Operation coordinate system and operation axis Selection unit 306
  • Scale operation amount setting unit 31 Teaching screen 32 Operation screen 321 Rotary dial 322 Axis selection dial 323 Coordinate system selection box 332 Axis selection button

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Abstract

ロボットや工作機械を含めた産業機械の教示装置において、タッチパネル付きの装置に回転式ダイヤルを表示して機械を操作する際に、操作量を誤って操作することなく正確に操作量を指定するために、操作感を得て操作性を向上させることを目的とする。　タッチパネル式の教示装置であって、タッチパネル式の表示画面に所定の操作回転量に対して目盛りが付されている回転式ダイヤルを表示し、前記産業機械の動作量は、前記回転式ダイヤルの回転操作量によって指定され、前記回転式ダイヤルの１目盛り分の回転量を回転操作するごとに効果音又は振動を発することにより目的を達することができる。

Description

教示装置及びコンピュータプログラム
　本発明は、各種操作処理装置における教示装置及びコンピュータプログラム、特にタッチパネル上で操作する教示装置及びコンピュータプログラムに関する。
　従来、ロボットを操作する場合、専用の教示操作盤を使用して手動操作することがなされてきた。一方で、工作機械においては、回転式のダイヤル装置（手動パルスジェネレータ）で手動操作を行う手段が使用されており、ロボットの操作方法においても、回転式ダイヤル装置が導入されるようになってきた。回転式ダイヤル装置は、１目盛り単位で機械の動作量を指定できるため、細かい位置決め操作が行いやすいといったメリットがある。また、タブレットなどをロボットの教示操作盤として使用し、表示画面に表示された情報を基にロボットを操作する方法も提案されている（特許文献１）。
特開平９－２９７６１１号公報
　現状では、前記回転式のダイヤル装置は、ロボットの教示装置として、操作盤上に装備されていないことがほとんどであるため、別途用意する必要がある。また、タブレット等のタッチパネル付きの装置に回転式ダイヤルを表示してロボットを操作する手段も考えられる。しかしながら、そのようなタッチパネル付きの装置に回転式ダイヤルを表示しての操作は、画面上での操作となるため、回転式ダイヤル装置の操作感が得られず、操作量を誤って指定してしまう可能性が生じる。これはロボットの教示装置に限らず、工作機械などの他の産業機械の教示装置でも同様に生じる問題である。
　したがって、ロボットや工作機械を含めた産業機械の教示装置において、タッチパネル付きの装置に回転式ダイヤルを表示して機械を操作する際に、操作量を誤って操作することなく正確に操作量を指定するために、操作感を得て操作性を向上させることが求められている。
　上記の課題を解決するため、本開示の教示装置は、産業機械において入力インターフェースとなるタッチパネル式の表示画面を備えた教示装置であって、前記表示画面に、操作者が回転操作することができ、前記回転操作量に対して目盛りが付されている回転式ダイヤルを表示する回転式ダイヤル表示部と、操作者が前記回転式ダイヤルを回転操作した回転操作量を取得する回転操作量取得部と、前記回転式ダイヤルの回転操作量によって前記産業機械の動作量を指定する動作量指定部と、前記回転式ダイヤルの１目盛り分の回転操作量を回転操作するごとに効果音又は振動を発する効果音又は振動の発信部と、を備える。
　本開示の教示装置によれば、回転式ダイヤルの１目盛り分の回転量を回転操作するごとに効果音又は振動が発されるので、操作者はどれだけの目盛り数の操作を行ったのかを操作感として得ることができる。したがって、操作感が得られないことによって生ずる操作量の誤認識を回避することができ、操作性が向上された教示装置が得られる。
１つの実施形態のロボット、制御装置、教示装置の関係を示す構成図である。 別の実施形態のロボット、制御装置、教示装置の関係を示す構成図である。 教示装置の表示画面についての１つの実施形態を示す図である。 教示装置の表示画面についての別の実施形態を示す図である。 本開示における教示装置によるロボット操作の手順を示すフロー図である。 本開示における教示装置によるロボット操作の手順についての別の実施形態を示すフロー図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照して、詳細に説明する。
　図１は、本開示の１つの実施形態のロボット、制御装置、教示装置の関係を示す構成図である。図１のロボット１は、多関節のアームを有する多関節ロボットで、直交動作と回転動作をすることができる。ロボットの機構部の制限により、動作軸ごとに直交動作における移動距離及び回転動作における回転角度に、それぞれ、上限値・下限値が決められており、各動作軸は一定の範囲内で作動される。
　制御装置２は、マイクロコンピュータなどからなる処理ユニット（ＣＰＵ）２１、ＲＯＭ，ＲＡＭなどのメモリ部材を含む記憶ユニット２２，及び、ロボット１及び教示装置３との間で信号の送受信を行う送受信ユニット２３を構成要素とする。教示装置３は、タッチパネルを備えた教示操作盤で、タッチパネルからの操作者による入力に基づいて、制御装置２に、ロボット１の動作についての教示信号を送信する。教示装置３は、回転式ダイヤル表示部３０１、回転操作量取得部３０２、動作量指定部３０３、効果音又は振動の発信部３０４、動作座標系及び動作軸の選択部３０５、及び、１目盛り操作量設定部３０６を備える。
　図２は、本開示の別の実施形態のロボット、制御装置、教示装置の関係を示す構成図である。図２の実施形態と図１の実施形態との違いは、図１においては、制御装置２に教示装置３が有線で接続されていたのが、図２においては、制御装置２に教示装置３が無線で接続される点である。したがって、図２の実施形態では、教示装置３は、タッチパネルを備えた教示操作盤に限らずタブレットであってもよい。制御装置２には、教示装置３と無線通信を行うためのＷｉ－Ｆｉルータが接続される。制御装置２と教示装置３を無線で接続することにより、操作者は、ロボット１や制御装置２から離れた位置で教示装置３を操作することができ、操作者の操作位置に関する自由度が高まる。
　図３に、教示装置３の表示画面についての１つの実施形態を示す。教示装置３の表示画面は、大きく分けると教示画面３１と操作画面３２からなる。教示画面３１には、ロボット１の動作において選択された軸や、ロボット１の動作の結果、教示された位置の内容がテキストで表記されている。操作画面３２は教示画面３１の下に配置される。回転式ダイヤル表示部３０１が、操作画面３２の中に、回転式ダイヤル３２１を表示する。操作画面３２の中には、他に、軸選択ダイヤル３２２、座標系選択ボックス３２３が設定され表示される。
　回転式ダイヤル３２１は、表示画面上の画像の回転式ダイヤルを回転させることによって、動作座標系及び動作軸の選択部３０５によって選択された座標系で、選択された軸の方向にロボット１を動作させるための手段である。回転式ダイヤルの回転操作からロボットの動作までは、操作者が前記回転式ダイヤルを回転操作した回転操作量を回転操作量取得部３０２が取得し、取得された回転操作量によって動作量指定部３０３がロボット１の動作量を指定し、指定された動作量でロボット１が動作されるという処理手順となる。軸選択ダイヤル３２２は、動作座標系及び動作軸の選択部３０５によって選択される動作軸を、操作者が選択するものであり、図３においては、ＸＹＺの直線移動軸とＷＰＲの回動軸から軸を選択するダイヤル型の選択手段である。座標系選択ボックス３２３は、動作座標系及び動作軸の選択部３０５によって選択される動作座標系を、操作者が、プルダウンメニューの中から、選択するものである。実施例においては、直交座標系か回転座標系かが選択される。操作画面３２で、ロボット１を操作する手順としては、まず、座標系選択ボックス３２３から直交座標系か回転座標系かを選択する。選択された座標系に応じて、軸選択ダイヤル３２２で表示される軸が変わる。次に、軸選択ダイヤル３２２により動作させたい軸を選択した上で、回転式ダイヤル３２１を回転操作させることで選択した軸の方向にロボット１を操作することができる。
　図４に、教示装置３の表示画面についての別の実施形態を示す。図４の実施形態と図３の実施形態の違いは、図３では、軸を選択する手段が軸選択ダイヤル３２２であったのが、図４では、軸選択ボタン３３２である点である。軸選択ボタン３３２は、軸選択ボタンのアイコンがクリックされたときに、選択され得る軸が表示されるものである。図４においては、ＸＹＺの直線移動軸とＷＰＲの回動軸が表示されている。
　回転式ダイヤル３２１の回転操作においては、効果音又は振動の発信部３０４により、回転操作量に応じて効果音又は振動を発する。具体的には、回転式ダイヤルに設定された１目盛り分の回転操作がなされるごとに効果音又は振動が発される。これは、操作者が操作回転量を聴覚又は触覚による操作感によって、回転操作が、回転式ダイヤルの１目盛り分進んだことを認識するためのものである。
　また、効果音又は振動の発信部３０４は、効果音又は振動を、直交動作時と回転動作時でパターンを変えて発する。これは、操作者が、現在、ロボットが直交動作で作動しているのか、又は回転動作で作動しているのかを聴覚又は触覚による操作感によって認識するためのものである。
　また、回転式ダイヤル３２１の１目盛りに対応する操作量を設定できる１目盛り操作量設定部３０６が備えられ、回転式ダイヤル３２１の１目盛りに対応する距離又は角度の操作量は、操作者によって又は自動的に設定される。上述のようにロボット１においては、動作軸ごとに特定の範囲内の動作量で作動されるものである。また、１目盛り操作量設定部３０６は、回転式ダイヤル３２１の１目盛り分の操作量を、動作範囲の上限の距離又は角度との差に応じて自動的に変更することもできる。動作範囲の上限の近くでは、１目盛り分の操作量を小さく設定することにより、動作範囲外にまでは到達しにくくなることが期待される。さらに、操作者による回転式ダイヤル３２１の操作方向によっても、１目盛り分の操作量を変更することもできる。操作方向が、ロボット１の動作軸の動作範囲の上限値に向かう方向では、１目盛り分の操作量を小さく設定し、動作範囲の上限値から初期の動作値へ戻る方向では、１目盛り分の操作量を大きく設定することもできる。
　ロボット１に異常状態が発生することなどによって、ロボット１を操作することができなくなった場合においては、回転式ダイヤル表示部３０１は、回転式ダイヤル３２１の表示を変更する。その際、回転式ダイヤル表示部３０１は回転式ダイヤル３２１が回転できないようにする。また、動作量指定部３０３は、回転式ダイヤル３２１の回転操作によるロボット１への指令を停止する。また、効果音又は振動の発信部３０４は、ロボット１の正常動作時とは異なる効果音又は振動を発する。効果音又は振動は、異常状態が発生した際に一度提示しても良いし、異常状態が発生中は常時提示ししても良い。また、回転式ダイヤル３２１を操作しようとした場合に、再度、効果音又は振動を提示することで、操作者に、異常状態で、ロボットの手動操作ができないことを再認識させることができる。
　ロボット１の自動運転中は、回転式ダイヤル３２１の回転操作によってロボット１を操作することはできない。回転式ダイヤル表示部３０１は、回転式ダイヤル３２１を通常とは異なる表示に変更し、操作者が操作しようとした場合も回転しないようにする。動作量指定部３０３は、回転式ダイヤル３２１の回転操作によるロボット１への指令を停止する。また、回転式ダイヤル３２１を操作しようとした場合、効果音又は振動の発信部３０４は、ロボット１の正常動作時とは異なる自動運転中用の効果音又は振動を発する。
　本開示の教示装置３においては、表示画面上に教示画面３１と操作画面３２が同時に表示されるようになっている。教示画面３１と操作画面３２を同時に表示することによって、回転式ダイヤル３２１によるロボット１の操作と、位置教示を、画面を切り替えずに行うことができる。
　次に、本開示における教示装置３によるロボット１の教示操作の手順を図５のフロー図で示す。図５に示すように、まず、操作者が、教示装置３の操作画面３２において座標系選択ボックス３２３で操作するロボット１の座標系を選択し、動作座標系及び動作軸の選択部３０５によりロボット１の座標系が選択される（ステップＳｔ１）。次に、操作者が軸選択ダイヤル３２２（又は軸選択ボタン３３２）で操作するロボット１の動作軸を選択し、動作座標系及び動作軸の選択部３０５によりロボット１の動作軸が選択される（ステップＳｔ２）。
　次に、１目盛り操作量設定部３０６において、選択した軸の作動範囲に応じて回転式ダイヤルにおける１目盛り分の操作量を設定する（ステップＳｔ３）。その際には、前述のように、作動範囲の上限値近くでは、１目盛り分の操作量を小さく設定する。それによって、動作範囲外にまでは到達しにくくなることが期待される。さらに、操作方向が、ロボット１の動作軸の動作範囲の上限値に向かう方向では、１目盛り分の操作量を小さく設定し、動作範囲の上限値から初期の動作値へ戻る方向では、１目盛り分の操作量を大きく設定することもできる。
　ステップＳｔ１からステップＳｔ３の設定が終わった後、回転式ダイヤル表示部３０１によって表示された回転式ダイヤル３２１を回転操作し、回転操作量取得部３０２によって回転操作量を取得する。この回転式ダイヤル３２１の回転操作においては、前記回転操作量が回転式ダイヤル３２１の１目盛り分に達するごとに、効果音又は振動の発信部３０４が効果音又は振動を発する。そして、前記回転操作量から動作量指定部３０３がロボットの動作量を指定し、指定された動作量によってロボット１を実際に動作させる。（ステップＳｔ４）。この際に、ステップＳｔ３で、動作範囲の上限値に向かう方向の移動量を小さく設定していると、動作範囲の上限値に向かう方向の移動において位置の微調整がし易くなる。
　ロボット１を教示点に移動させるためには、座標系・軸・移動量を変更しながら操作を行う必要がある。そのため、回転式ダイヤル３２１の回転操作によりロボット１を移動させている中で、座標系・軸・移動量を設定する必要があるか否かを判定する（ステップＳｔ５）。ステップＳｔ５の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、回転式ダイヤル３２１の回転操作中に座標系・軸・移動量のいずれかを変更する必要が生じた場合には、回転式ダイヤル３２１の回転操作を中止し、設定する必要が生じたものが、座標系か、軸か、移動量かに応じて、それぞれ、ステップＳｔ１、ステップＳｔ２、ステップＳｔ３のいずれかに戻り、変更を行う。そして、ステップＳｔ４に戻り、各ステップで新たに設定された座標系・軸・移動量で回転式ダイヤル３２１を操作してロボットを移動させる。
　次に、ロボット１が教示点に達した時点で回転式ダイヤル３２１を止めて、ロボット１を停止させる（ステップＳｔ６）。そして、その時のロボット１の現在位置を教示点としてロボットプログラムに記憶する（ステップＳｔ７）。ステップＳｔ１からＳｔ７を繰り返すことで、複数の教示点をロボットプログラムに記憶することができる。
　次に、ロボット１の動作による作業が完了したか否かを判定する（ステップＳｔ８）。ステップＳｔ８の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、ロボット１の動作による作業が完了した場合には、作業の全工程が終了となりこのフローは終了する。ステップＳｔ８の判定結果がＮＯの場合すなわち、ロボット１の動作による作業が完了しておらず、継続される場合には、ステップＳｔ４に戻り、回転式ダイヤル３２１を操作してロボットを移動させる。
　次に、本開示におけるロボット１の自動運転で異常が発生した際に、回転式ダイヤル３２１で復旧作業を行う手順を図６のフロー図に示す。図６に示すように、まず、自動運転の開始（ステップＳｔ１’）から始まる。自動運転開始後は、回転式ダイヤル３２１は正常動作時と異なる色に変化し、回転式ダイヤル３２１を操作できなくなる。また、回転式ダイヤル３２１を操作しようとすると、正常動作時とは異なる効果音・振動を発する。そして、次に、ロボット１に異常が発生したか否かについて判定する（ステップＳｔ２’）。判定結果がＮＯの場合、すなわち、異常が発生していない場合は、自動運転が進行し、ステップＳｔ８’に移る。
　ステップＳｔ２’の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、異常が発生した場合には、ロボット１の自動運転が中止され、ロボット１は停止する（ステップＳｔ３’）。また、その際、回転式ダイヤル３２１は正常動作時と異なる色に変化し、回転式ダイヤル３２１を操作することができなくなる。また、異常発生中、または、回転式ダイヤル３２１を操作しようとすると、正常動作時とは異なる効果音・振動を発する。次に、操作者は、異常アラームの内容を確認し、異常の回復作業をして、異常の要因を排除する（ステップＳｔ４’）。異常の要因が排除されると、回転式ダイヤル３２１の色、効果音、振動が通常時用に戻り、回転式ダイヤル３２１によるロボット１の操作を行えるようになる。
　次に、操作者は、ロボット１の自動運転を再開する際にロボット１がワークや周辺機器に干渉しないかを判定する（ステップＳｔ５’）。判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、ロボット１がワークや周辺機器に干渉する可能性がある場合には、回転式ダイヤル３２１を回して、ロボット１を退避させる（ステップＳｔ６’）。その後、ロボット１の自動運転を再開する（ステップＳｔ７’）。再開後は、Ｓｔ１’後と同様に、回転式ダイヤル３２１の色が変化し、回転式ダイヤル３２１の操作はできなくなり、操作しようとすると正常動作時とは異なる効果音・振動を発する。そして、ロボット１の自動運転を終了するか否かを判定する（ステップＳｔ８’）。判定結果がＹＥＳの場合は、ロボット１の自動運転は終了し、このフローは終了する。判定結果がＮＯの場合は、ロボット１の自動運転が続行され、ステップＳｔ２’に戻る。そして、ステップＳｔ８’で自動運転が終了したと判定されるまで、ステップＳｔ２’からステップＳｔ８’のループが繰り返される。
　次に、本開示の発明の教示装置の効果について説明する。まず、本開示の教示装置の中心となる特徴を示す基本的な効果としては、前述のとおり、回転式ダイヤルの１目盛り分の回転量を回転操作するごとに効果音又は振動が発されるので、操作者はどれだけの目盛り数の操作を行ったのかを操作感として得ることができ、したがって、操作感が得られないことによって生ずる操作量の誤認識を回避することができるという点にある。
　また、本開示の教示装置のように、ロボットが直交動作及び回転動作の両方を、教示装置の回転操作によって行う場合、ロボットの直交動作から回転動作へ、また、回転動作から直交動作へ変更して両動作を繰り返して行うときに、現在、どちらの動作状態にあるのか認識しにくくなり、そのために誤動作をしてしまう可能性がある。本開示の教示装置においては、効果音又は振動は、直交動作時と回転動作時でパターンを変えて発するため、操作者が、現在、ロボットが直交動作で作動しているのか、又は回転動作で作動しているのかを聴覚又は触覚による操作感によって認識することができる。したがって、ロボットの動作状態についての誤認識による誤動作を回避でき、操作性を向上することができる。
　また、本開示の教示装置においては、回転式ダイヤルの１目盛り分の操作量を、動作範囲の上限の距離又は角度との差に応じて自動的に変更することもできる。したがって、操作方向が、動作軸の動作範囲の上限値に向かう方向では、１目盛り分の操作量を小さく設定し、動作範囲の上限値から初期の動作値へ戻る方向では、１目盛り分の操作量を大きく設定することもできる。このように設定することで、動作範囲外にまでは到達しにくくなり、動作範囲外に操作してしまう誤動作を避けることができるとともに、動作範囲外の近傍から逆方向へは通常どおりの速さで戻ることができるので、操作速度の観点からも操作性が高いものとすることができる。
　また、本開示の教示装置においては、ロボットに異常状態が発生した場合においては、回転式ダイヤルの表示を変更するとともに、回転式ダイヤルの回転操作によるロボットへの指令を停止し、また、異常状態の発生中、または、回転式ダイヤルを操作しようとした場合に、ロボットの正常動作時とは異なる効果音又は振動を発するので、操作者は、いち早く異常状態に気づき、異常状態のまま操作を続けることを避けることができる。これによって、無駄な操作を続けることを回避することができるとともに、異常状態のまま操作を続けることによってロボットが損傷を受けることを防ぐことができる。
　また、ロボットが自動運転中の場合においても、回転式ダイヤルの表示を変更するとともに、回転式ダイヤルの回転操作によるロボットへの指令を停止する。また、回転式ダイヤルを操作しようとした場合に、ロボットの正常動作時とは異なる効果音又は振動を発するので、操作者は、ロボットが自動運転中であることに気づき、自動運転中のまま操作を続けようとすることを避けることができる。
　また、本開示の教示装置においては、教示画面と操作画面を同時に表示することによって、回転式ダイヤルによるロボットの操作と、位置教示を、画面を切り替えずに行うことができるので、位置教示を認識しながら操作することができ、操作性が向上して、誤動作を防ぐことができる。
　以上、本発明の実施に関して、実施態様について説明したが、本発明はこうした実施態様に何ら限定されるものではなく、例えば、ロボットにおける実施態様で説明したが、各種の工作機械を含む他の産業機械における実施態様にも適用できるように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施できるものであることは勿論である。
　１　ロボット
　２　制御装置
　２１　処理ユニット
　２２　記憶ユニット
　２３　送受信ユニット
　３　教示装置
　３０１　回転式ダイヤル表示部
　３０２　回転操作量取得部
　３０３　動作量指定部
　３０４　効果音又は振動の発信部
　３０５　動作座標系及び動作軸の選択部
　３０６　１目盛り操作量設定部
　３１　教示画面
　３２　操作画面
　３２１　回転式ダイヤル
　３２２　軸選択ダイヤル
　３２３　座標系選択ボックス
　３３２　軸選択ボタン

Claims (12)

  1. 　産業機械において入力インターフェースとなるタッチパネル式の表示画面を備えた教示装置であって、
    　前記タッチパネル式の表示画面に、操作者が回転操作することができ、回転操作量に対して目盛りが付されている回転式ダイヤルを表示する回転式ダイヤル表示部と、
    　操作者が前記回転式ダイヤルを回転操作した回転操作量を取得する回転操作量取得部と、
    　前記回転式ダイヤルの回転操作量によって前記産業機械の動作量を指定する動作量指定部と、
    　前記回転式ダイヤルの１目盛り分の回転操作量を回転操作するごとに効果音又は振動を発する効果音又は振動の発信部と、
    　を備える教示装置。
  2. 　前記タッチパネル式の表示画面に、前記回転式ダイヤルが操作対象とする前記産業機械の動作座標系及び動作軸を選択する動作座標系及び動作軸の選択部を備え、
    　前記効果音又は振動の発信部は、前記動作座標系及び動作軸の選択部が選択した動作座標系及び動作軸に応じて、直交動作時と回動動作時で効果音又は振動のパターンを変えて提示する、請求項１に記載の教示装置。
  3. 　前記回転式ダイヤルの１目盛りに対応する操作量を設定できる１目盛り操作量設定部を備え、
    　前記回転操作量取得部は、前記産業機械の動作範囲を超えた距離又は角度に対する回転操作量を取得することができ、
    　前記１目盛り操作量設定部は、前記回転式ダイヤルの１目盛りの回転操作量を、前記動作範囲の上限の距離又は角度と前記動作量指定部が指定した動作量との差に応じて自動的に変更することができる請求項１に記載の教示装置。
  4. 　前記産業機械が自動運転中または、異常状況が発生している状態で、前記産業機械を動作することができない場合には、
    　前記回転式ダイヤル表示部は、前記回転式ダイヤルの表示を変更し、
    　前記動作量指定部は、前記回転式ダイヤルの回転操作による前記産業機械への動作の指定を停止し、
    　効果音又は振動の発信部は、正常時とは異なる効果音又は振動を発する請求項１に記載の教示装置。
  5. 　前記タッチパネル式の表示画面には、前記回転式ダイヤルを含む操作画面に加えて、教示画面を同時に表示する請求項１に記載の教示装置。
  6. 　前記産業機械は、ロボットである請求項１～５のいずれかに記載の教示装置。
  7. 　タッチパネル式の表示画面から入力された教示内容を産業機械に教示させるためのコンピュータプログラムであって、
    　コンピュータに
    　前記タッチパネル式の表示画面に、操作者が回転操作することができ、回転操作量に対して目盛りが付されている回転式ダイヤルを表示する回転式ダイヤル表示処理と、
    　操作者が前記回転式ダイヤルを回転操作した回転操作量を取得する回転操作量取得処理と、
    　前記回転式ダイヤルの回転操作量によって前記産業機械の動作量を指定する動作量指定処理と、
    　前記回転式ダイヤルの１目盛り分の回転操作量を回転操作するごとに効果音又は振動を発する効果音又は振動の発信処理と、
    　を実行させるコンピュータプログラム。
  8. 　前記タッチパネル式の表示画面に、前記回転式ダイヤルが操作対象とする前記産業機械の動作座標系及び動作軸を選択する選択処理を実行させ、
    　前記効果音又は振動の発信処理は、前記選択処理において選択された動作座標系及び動作軸に応じて、直交動作時と回動動作時で効果音又は振動のパターンを変えて提示する、請求項７に記載のコンピュータプログラム。
  9. 　前記回転式ダイヤルの１目盛りに対応する操作量を設定できる１目盛り操作量設定処理を実行させ、
    　前記回転操作量取得処理は、前記産業機械の動作範囲を超えた距離又は角度に対する回転操作量を取得し、
    　前記１目盛り操作量設定処理は、前記回転式ダイヤルの１目盛りの回転操作量を、前記動作範囲の上限の距離又は角度と前記動作量指定処理において指定された動作量の距離又は角度との差に応じて変更する請求項７に記載のコンピュータプログラム。
  10. 　前記産業機械が自動運転中である、あるいは、異常状況が発生し、前記産業機械を動作することができない場合には、
    　前記回転式ダイヤル表示処理は、前記回転式ダイヤルの表示を変更し、
    　前記動作量指定処理は、前記回転式ダイヤルの回転操作による前記産業機械への動作の指定を停止し、
    　効果音又は振動の発信処理は、正常時とは異なる効果音又は振動を発する請求項７に記載のコンピュータプログラム。
  11. 　前記タッチパネル式の表示画面には、前記回転式ダイヤルを含む操作画面に加えて、教示画面を同時に表示する処理を実行させる請求項７に記載のコンピュータプログラム。
  12. 　前記産業機械は、ロボットである請求項７～１１のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
     
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