(57)【要約】【課題】操作対象に応じて、ボタンやスイッチの構成を自由に変更できる機械操作用ユニット、及びその機械操作用ユニットを採用する機械操作用システムを提供する。【解決手段】機械操作用ユニットは、板状の部材に着脱可能に取り付けられる取付部と、利用者の操作を受け付ける操作部と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の部材に着脱可能に取り付けられる取付部と、
利用者の操作を受け付ける操作部と、
を備えた機械操作用ユニット。
【請求項２】
前記操作部は、物理的な操作子を備える、
請求項１に記載の機械操作用ユニット。
【請求項３】
前記取付部は、取付位置が変更可能な様に前記板状の部材に取り付けられる、
請求項１又は請求項２に記載の機械操作用ユニット。
【請求項４】
前記取付部は、挟持、吸着、又は貼り付けられることにより、前記板状の部材に着脱可能に取り付けられる、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の機械操作用ユニット。
【請求項５】
前記取付部は、前記板状の部材に、フレームを介して取り付けられる、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の機械操作用ユニット。
【請求項６】
前記フレームに、溝又は凸状部が形成されている、
請求項５に記載の機械操作用ユニット。
【請求項７】
前記板状の部材は、情報処理端末である、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の機械操作用ユニット。
【請求項８】
前記操作部は、前記板状の部材の面方向に沿ってスライド可能である、
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の機械操作用ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の機械操作用ユニットと、
前記機械操作用ユニットに接続されるターミナルユニット、
とを備えた機械操作用システムであって、
前記機械操作用ユニットは、通信用又は電源供給用のケーブルを備え、
前記ターミナルユニットは、複数の前記ケーブルを接続する、
機械操作用システム。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の機械操作用ユニットと、
前記機械操作用ユニットに接続されるターミナルユニット、
とを備えた機械操作用システムであって、
前記ターミナルユニットは、複数の前記機械操作用ユニットと通信する、
機械操作用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の部材に着脱可能な機械操作用ユニットに関する。また、本発明は、上記機械操作用ユニットを用いる機械操作用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場や事業所において、人にとって困難、不可能な作業を補助、代行する産業用ロボットや産業機械が広く用いられている。従来の操作用装置や操作用ペンダントは、ハードウェアユーザインタフェース（ＳｏｌｉｄＵｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＳＵＩ）を主体として構成されるため、ボタンやスイッチなどのパーツがついている。工場や事業所で働いているオペレータは、操作用装置や操作用ペンダントを使って産業用ロボットや産業機械に対しての教示や操作を行う。
【０００３】
一方、近年、入力と表示兼用のタッチパネルディスプレイを有する処理端末や携帯端末、例えば、スマートフォン、タブレットなどが普及している。そのような処理端末や携帯端末であれば、産業用ロボットや産業機械を制御するためのグラフィカルユーザインタフェース（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＧＵＩ）を表示することができる。そして、オペレータは、表示されたＧＵＩを介して、産業用ロボットや産業機械を操作する。
【０００４】
ＳＵＩ及びＧＵＩには、それぞれの長所と短所とがある。そこで、ＳＵＩとＧＵＩとを組み合わせることで、両者の長所を活かした組立式装置が提案されている。一例として、特許文献１には、ロボット操作装置（ＳＵＩ）と携帯端末機器（ＧＵＩ）との組み合わせからなる組立式操作装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−２０２５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の組立式操作装置は、携帯端末（ＧＵＩ）を操作用装置（ＳＵＩ）に装着するという形のものが多い。しかし、そのような構成では、操作用装置に携帯端末を収容する空間を形成しなければならない。また、操作用装置についているボタンやスイッチの組み合わせ及び配置が固定なので、各操作対象（産業用ロボットや産業機械）に対して自由に変更することができない。更に、様々な操作対象に対応するため、操作用装置には、ボタンやスイッチが数多く必要である。そのような操作用装置をベースに構成された組立式操作装置は使いにくいし、誤操作が起こりがちである。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、操作対象に応じて、ボタンやスイッチの構成を自由に変更できる機械操作用ユニット、及びその機械操作用ユニットを採用する機械操作用システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の機械操作用ユニットは、板状の部材に着脱可能に取り付けられる取付部と、利用者の操作を受け付ける操作部とを備えている。操作部は、物理的な操作子を備えてもよい。そして、板状の部材は、情報処理端末であってもよい。
【０００９】
上記機械操作用ユニットによれば、利用者は、機械操作用ユニットを自由に端末である板状の部材に付けたり、外したりすることができる。
【００１０】
本発明の機械操作用システムは、上記の機械操作用ユニットと、機械操作用ユニットに接続されるターミナルユニットとを備えている。機械操作用ユニットは、通信用又は電源供給用のケーブルを備え、そして、ターミナルユニットは、複数の機械操作用ユニットのケーブルを接続する。
【００１１】
更に、本発明のもう１つの機械操作用システムは、上記の機械操作用ユニットと、機械操作用ユニットに接続されるターミナルユニットとを備えている。機械操作用ユニットは、複数の機械操作用ユニットと通信する。
【００１２】
上記二種類の機械操作用システムによれば、利用者は、ターミナルユニットを介してシステム内の各機械操作用ユニットを連携させ、それらの情報や電力を統合的に管理することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、利用者は、操作対象となる機械に応じて、適切な機械操作用ユニットを選択して板状の部材に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の一つの実施形態に係る機械操作用ユニットの上面斜視図であり、図１（Ｂ）は、板状の部材に取り付けられる機械操作用ユニットを示す図であり、図１（Ｃ）は、機械操作用ユニットの移動を示す図である。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）は、それぞれ本発明の一つの実施形態に係る機械操作用ユニットの上面斜視図である。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、それぞれ一つの機械操作用ユニットの組み合わせを示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、フレームを介して板状の部材に取り付けられる機械操作用ユニットを示す図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明の一つの実施形態に係る機械操作用システムの構成を示す図であり、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）は、それぞれ本発明の一つの実施形態に係る機械操作用システムの背面図である。
【図６】図６（Ａ）は、本発明のもう一つの実施形態に係る機械操作用システムの構成を示す図であり、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）は、それぞれ本発明の一つの実施形態に係る機械操作用システムの背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１（Ａ）は、本発明の一つの実施形態に係る機械操作用ユニットの上面斜視図である。図１（Ｂ）は、板状の部材に取り付けられる機械操作用ユニットを示す図である。図１（Ｃ）は、機械操作用ユニットの移動を示す図である。
【００１６】
本実施形態の機械操作用ユニット１１は、取付部１１Ａと操作部とを備えている。取付部１１Ａは、クリップ構造を有しており、板状の部材２０に着脱可能に取り付けられることができる。板状の部材２０は、タッチパネルディスプレイを備えるタブレットやスマートフォンなどの情報処理端末である。そして、操作部は、物理的な操作子である押しボタン１１Ｂを備える。操作部は、押しボタン１１Ｂを介して利用者からの操作を受け付ける。
【００１７】
本実施形態では、機械操作用ユニット１１は非常停止スイッチユニットであるので、押しボタン１１Ｂは、たとえば、キノコ型押しボタンである。利用者は、危険を感じたり、機械に異常が発生したりした場合、非常停止スイッチユニットである押しボタン１１Ｂを押すと、動作中の対象機械を停止させることができる。
【００１８】
取付部１１Ａは、クリップ構造で板状の部材２０を挟むことで、取付位置が変更可能な様に板状の部材２０に取り付けられる。そのような構成では、取付部１１Ａを板状の部材２０の辺縁に沿って移動させると、操作部を備えている機械操作用ユニット１１の位置を板状の部材２０の平面の上下方向や左右方向に移動することができる。更に、機械操作用ユニット１１が使用されなくなった場合も、クリップ構造を外すことで、機械操作用ユニット１１の脱着を簡単にできる。
【００１９】
上述した実施形態では、取付部１１Ａは、板状の部材２０を挟持することにより、板状の部材２０に着脱可能に取り付けられる。しかし、板状の部材２０に取付部１１Ａを取り付ける方法は、クリップ構造を用いて板状の部材２０を挟持するという方法に限らない。他の実施形態では、取付部１１Ａは、吸着、又は貼り付けられることにより、板状の部材２０に着脱可能に取り付けられる。一例として、板状の部材２０に取付部１１Ａを取り付ける方法は、取付部１１Ａに磁石を設置し、磁石を用いて板状の部材２０に吸着するという方法である。もう一例として、板状の部材２０に取付部１１Ａを取り付ける方法は、取付部１１Ａに両面テープを設置し、両面テープを用いて板状の部材２０に貼り付けるという方法である。
【００２０】
上述した機械操作用ユニット１１の構成により、利用者は、自分の利き手、手の大きさや端末の持ち方などの条件に応じて、機械操作用ユニット１１の取付位置を変更することができる。また、機械操作用ユニット１１は、板状の情報処理端末であればどのようなものでも取り付けることができる。即ち、機械操作用ユニット１１は、特定の情報処理端末に依存しない。
【００２１】
上述した実施形態では、機械操作用ユニット１１は、非常停止スイッチユニットである。しかし、機械操作用ユニットには、非常停止スイッチユニットだけではなく、他にもいろいろな種類がある。図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、及び図２（Ｄ）は、それぞれ本発明の一つの実施形態に係る機械操作用ユニットの上面斜視図である。
【００２２】
図２（Ａ）に示した機械操作用ユニット１２は、取付部１２Ａと操作部とを備えているイネーブルスイッチユニットである。取付部１２Ａは、例えば、クリップ構造を有しており、そして、操作部には、操作子としてのイネーブルスイッチ１２Ｂがある。イネーブルスイッチユニットは、イネーブルスイッチ１２Ｂに加える力の大きさに基づいて対象機械の運転を許可したり、停止したりするものである。機械操作用ユニット１２が板状の部材２０に取り付けられる場合、利用者は、機械操作用ユニット１２を握ってイネーブルスイッチ１２Ｂを押し込むことにより、対象機械の運転を許可する。
【００２３】
図２（Ｂ）に示した機械操作用ユニット１３は、取付部１３Ａと操作部とを備えているパルス発生器ユニットである。取付部１３Ａは、例えば、クリップ構造を有しており、操作部には、操作子としてのダイヤル１３Ｂとツマミ１３Ｃとがある。パルス発生器ユニットは、ツマミ１３Ｃを指で摘まんでダイヤル１３Ｂを所定の角度だけ回せば、その角度に応じたパルス信号が出力されるようになっている。機械操作用ユニット１３が板状の部材２０に取り付けられる場合、利用者は、ダイヤル１３Ｂを回すことにより、対象機械のワークやツールを移動させて、精密な位置決めを行う。
【００２４】
図２（Ｃ）に示した機械操作用ユニット１４は、取付部１４Ａと操作部とを備えているジョイスティックユニットである。取付部１４Ａは、例えば、クリップ構造を有しており、そして、操作部には、操作子としてのレバー１４Ｂがある。ジョイスティックユニットは、レバー１４Ｂを倒す方向に応じて対象機械のワークやツールを移動させるものである。機械操作用ユニット１４が板状の部材２０に取り付けられる場合、利用者は、レバー１４Ｂを倒すことにより、対象機械のワークやツールを移動させる。
【００２５】
図２（Ｄ）に示した機械操作用ユニット１５は、取付部１５Ａと操作部とを備えているスイッチユニットである。取付部１５Ａは、例えば、クリップ構造を有しており、操作部には、操作子としての押しボタン１５Ｂ、１５Ｃとセレクタスイッチ１５Ｄとがある。押しボタン１５Ｂ、１５Ｃは、タッチパネルディスプレイのタッチ操作に対応する。そして、利用者は、押しボタン１５Ｂ、１５Ｃを採用することで、静電容量式の入力装置を押し圧式の入力装置として使える。機械操作用ユニット１５が板状の部材２０に取り付けられる場合、利用者は、押しボタン１５Ｂ、１５Ｃとセレクタスイッチ１５Ｄとを利用することにより、対象機械の運転を操作する。
【００２６】
機械操作用ユニットには色々な種類が存在している。上述した機械操作用ユニット１１〜１５は単に例示であって、本発明の機械操作用ユニットがそれらのみに限定されるわけではない。本発明の機械操作用ユニットは、機械操作用ユニットの機能にかかわらず、上記の取付部と操作部とを備えていればよい。利用者は、操作対象の機械や作業内容に応じて、必要な機械操作用ユニットだけを選んで板状の部材２０に装着することができる。更に、利用者は、自分の利き手、手の大きさや端末の持ち方などの条件に応じて、選んだ各機械操作用ユニットの取付位置を変更することができる。図３（Ａ）、図３（Ｂ）では、それぞれ一つの機械操作用ユニットの組み合わせを示す。
【００２７】
上述した実施形態では、機械操作用ユニット１１〜１５の取付部１１Ａ〜１５Ａは、他のものを介さずに板状の部材２０に取り付けられる。しかし、他の実施形態において、取付部１１Ａ〜１５Ａは、他の物を介して板状の部材２０に取り付けられてもよい。
【００２８】
図４（Ａ）は、フレームを介して板状の部材に取り付けられる機械操作用ユニットを示す図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。本発明の一つの変形例において、取付部１１Ａは、図４（Ａ）に示すように、フレーム３０を介して板状の部材２０に取り付けられる。詳しく述べると、フレーム３０は、板状の部材２０を囲むように板状の部材２０に着装されている。そして、フレーム３０の側部には、溝３２が形成されている。機械操作用ユニット１１は、取付部１１Ａを溝３２に差し込むことにより、板状の部材２０に装着する。これにより、たとえ板状の部材２０のベゼル（額縁）の面積が小さくても、フレーム３０を利用することで、機械操作用ユニット１１は、板状の部材２０の視認や操作の邪魔にならないように板状の部材２０に取り付けられる。
【００２９】
上述した変形例において、フレーム３０の側部には、溝３２が形成されているが、他の変形例において、フレーム３０の側部には、凸状部が形成されてもよい。そのような変形例では、機械操作用ユニット１１は、取付部１１Ａのクリップ構造が凸状部を挟持することにより、板状の部材２０に装着する。
【００３０】
板状の部材２０には、様々なサイズがあり、それに応じて、フレーム３０の枠幅にも様々なサイズがある。そこで、板状の部材２０からの機械操作用ユニット１１の操作部の相対位置は、フレーム３０の種類毎に変わる。機械操作用ユニット１１の操作部は、フレーム３０の種類を変えることで相対位置を変更できる。これにより、利用者は、操作部の位置を微調整することができる。
【００３１】
もう１つの変形例において、フレーム３０は、板状の部材２０を側面から囲むように押さえるゴムからなる。この変形例では、板状の部材２０の周囲に押さえゴム又は類似のものが巻かれている。機械操作用ユニット１１は、取付部１１Ａのクリップ構造が板状の部材２０に巻かれているものを挟持することにより、板状の部材２０に装着する。
【００３２】
図５（Ａ）は、本発明の一つの実施形態に係る機械操作用システムの構成を示す図である。図５（Ｂ）、図５（Ｃ）は、それぞれ本発明の一つの実施形態に係る機械操作用システムの背面図である。この実施形態において、機械操作用システム１００は、上述した機械操作用ユニット、例えば、機械操作用ユニット１１、１２、１４と、機械操作用ユニット１１、１２、１４に接続されるターミナルユニット４０と、を備えている。ターミナルユニット４０は、板状の部材２０と分離してもよいし、板状の部材２０のタッチパネルディスプレイの辺縁や反対面に取り付けられてもよい。板状の部材２０に取り付けられる機械操作用ユニット１１、１２、１４は、それぞれ通信用又は電源供給用のケーブル１８を備える。ターミナルユニット４０は、複数のケーブル１８を接続する。
【００３３】
機械操作用システム１００では、ターミナルユニット４０は、通信用ハブ、電源供給器、又は両者の機能を持つものである。ターミナルユニット４０を通信用ハブとして用いている場合、機械操作用ユニット１１、１２、１４からの信号は、図５（Ｂ）に示すようにターミナルユニット４０を介して対象機械に転送され、又は図５（Ｃ）に示すようにターミナルユニット４０を介して板状の部材２０に転送される。図５（Ｃ）に示した構成では、各機械操作用ユニット１１、１２、１４は、板状の部材２０の通信機能を利用することができる。また、ターミナルユニット４０を通信用ハブとして用いている場合、各機械操作用ユニット１１、１２、１４は無線通信機能を持たなくてもよい。また、ターミナルユニット４０を電源供給器として用いている場合、機械操作用ユニット１１、１２、１４は、ターミナルユニット４０から電力を取得する。この場合では、各機械操作用ユニット１１、１２、１４はバッテリーを備えなくてもよい。
【００３４】
上述した実施形態において、ターミナルユニット４０は、システム内の各機械操作用ユニット、例えば、機械操作用ユニット１１、１２、１４を連携させ、それらの情報や電力を統合的に管理することができる。また、ケーブル１８を結束具で束ねることで、ケーブル１８は、操作の邪魔にならない。
【００３５】
図６（Ａ）は、本発明のもう一つの実施形態に係る機械操作用システムの構成を示す図である。図６（Ｂ）、図６（Ｃ）は、それぞれ本発明の一つの実施形態に係る機械操作用システムの背面図である。システムの構成について、機械操作用システム１００と機械操作用システム１００Ａとは略同じである。ただし、この実施形態において、機械操作用システム１００Ａのターミナルユニット４０Ａは、ケーブルを介さずに外部機械、外部装置や板状の部材２０と通信する。機械操作用ユニット１１、１２、１４に対して、ターミナルユニット４０Ａは、図６（Ｂ）に示すように無線で機械操作用ユニット１１、１２、１４と接続し、又は図６（Ｃ）に示すようにケーブル１８で機械操作用ユニット１１、１２、１４と接続する。図６（Ｂ）に示した構成では、各機械操作用ユニット１１、１２、１４は、無線通信機能を持つ。ターミナルユニット４０Ａは、通信用ハブとして用いられている。機械操作用ユニット１１、１２、１４からの信号は、ターミナルユニット４０Ａを介して対象機械や板状の部材２０に転送される。また、ターミナルユニット４０Ａが無線通信機能を持つため、各機械操作用ユニット１１、１２、１４は、無線で板状の部材２０と通信することもできる。
【００３６】
上述した実施形態において、ターミナルユニット４０Ａは、システム内の各機械操作用ユニット、例えば、機械操作用ユニット１１、１２、１４を連携させ、それらの情報を統合的に管理することができる。更に、機械操作用システム１００Ａは、ケーブルがないため、取り回しがよい。
【００３７】
最後に、本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３８】
１１、１２、１３、１４、１５  機械操作用ユニット
１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａ、１５Ａ  取付部
１１Ｂ、１５Ｂ、１５Ｃ  押しボタン
１２Ｂ  イネーブルスイッチ
１３Ｂ  ダイヤル
１３Ｃ  ツマミ
１４Ｂ  レバー
１５Ｄ  セレクタスイッチ
１８  ケーブル
２０  板状の部材
３０  フレーム
３２  溝
４０、４０Ａ  ターミナルユニット
１００、１００Ａ  機械操作用システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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