(57)【要約】  本発明はハンドリング装置、とりわけ工業用ロボットのプログラミングのための装置に関する。この装置はハンドリング装置のアームに取り付けられた操作ユニットと、前記操作ユニットにおいて前記アームの少なくとも複数の位置を検出するための入力キー形態の入力手段とを有し、前記操作ユニットは操作者によって運動経過のプログラミングのために前記アームと共に、種々異なる位置にて可動であり、前記操作ユニットは当該ハンドリング装置のための制御装置と結合され、前記操作ユニットの入力手段を介して前記制御装置に伝送された複数のデータをモニターユニットを介して操作者に表示し、前記入力手段が、前記制御装置内に格納された表示メニューないし入力メニューの付加的な制御ないし操作のために用いられ、前記表示メニューないし入力メニューが前記モニターユニットに表示される。
2013545624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドリング装置（１０）、とりわけ工業用ロボットのプログラミングのための装置であって、
前記ハンドリング装置（１０）のアーム（１５）に取り付けられた操作ユニット（２１）と、
前記操作ユニット（２１）において前記アーム（１５）の少なくとも複数の位置を検出するための有利には入力キー形態の入力手段（２５〜２８）とを有し、
前記操作ユニット（２１）は、運動経過のプログラミングのために前記アーム（１５）と共に、種々異なる位置、とりわけ種々異なる作業位置に操作者（１）によって可動であり、
前記操作ユニット（２１）は当該ハンドリング装置（１０）のための制御装置（２０）と結合され、前記操作ユニット（２１）の入力手段（２５〜２８）を介して前記制御装置（２０）に伝送された複数のデータをモニターユニット（３０）を介して操作者（１）に表示する、装置において、
前記入力手段（２５〜２８）が、前記制御装置（２０）内に格納された表示メニューないし入力メニューの付加的な制御ないし操作のために用いられ、前記表示メニューないし入力メニューが前記モニターユニット（３０）に表示されるようにしたことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記入力手段（２５〜２８）は、前記アーム（１５）の少なくとも複数の位置の検出と、前記制御装置（２０）内に格納された表示メニューないし入力メニューの制御に対して、同じ入力手段（２５〜２８）である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記入力手段（２５〜２８）は、ディスプレイマスク内の複数の入力フィールドの選択のため、対話の確認若しくは中断のため、選択オプションの確認のため、ディスプレイキーボードの操作のため、選択リスト若しくはディスプレイマスクのスクロールアップ／スクロールダウンのため、またはファイル操作実施のために用いられる、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記入力手段（２５〜２８）は、前記アーム（１５）近傍に設けられている、請求項１から３いずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記モニターユニット（３０）は、前記アーム（１５）ないしは前記操作ユニット（２１）に固定され、又は、前記モニターユニット（３０）は、前記ハンドリング装置（１０）の台座（１１）に旋回可能に取り付けられている、請求項１から４いずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記モニターユニット（３０）は、前記ハンドリング装置（１０）の台座（１１）への配置構成の場合には、調節装置を具備しており、該調節装置は、前記アーム（１５）の位置に前記モニター（３０）を追従させるかないしは適合化させる、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記入力手段（２５〜２８）は、前記操作ユニット（２１）に多重に配置されている、請求項１から６いずれか１項記載の装置。
【請求項８】
ハンドリング装置（１０）のアーム（１５）に取り付けられた、前記アーム（１５）の運動経過をプログラミングするための操作ユニット（２１）を有しているハンドリング装置（１０）、とりわけ工業用ロボット（１００）のプログラミングのための方法であって、
前記操作ユニット（２１）は、操作者（１）によってマニュアル操作可能な入力手段（２５〜２８）を有し、制御装置（２０）に伝送された複数のデータがモニターユニット（３０）を介して操作者（１）に表示される、方法において、
前記操作ユニット（２１）を用いて、前記制御装置（２０）内に格納されている表示メニューないし入力メニューが操作され、
前記表示メニューないし入力メニューは前記モニターユニット（３０）に表示されるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１から７いずれか１項記載のプログラミングのための装置を備えているハンドリング装置（１０）、とりわけ工業用ロボット（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの独立請求項の上位概念による、ハンドリング装置、とりわけ工業用ロボットのプログラミングのための装置及び方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置ないし方法は、既にＤＥ１０  ２００７  ０６２  １０８  Ａ１明細書から公知である。公知の装置ないし公知の方法では、工業用ロボットのアームの端部に、操作者によって移動可能なグリップが設けられている。ここでのグリップの移動は、結果的に工業用ロボットアームの相応の運動において生じている。さらに、グリップには入力手段、例えばキーボードが配設されている。それによって、例えば構成部品を組み立てたり、運動経路を学習するのに必要である、ロボットアームの所定の運動経路のプログラミングが可能となっている。その際には操作者がロボットアームをマニュアルで案内したり、所定の位置において、入力手段、例えば工業用ロボットの制御装置を介して保持ポイントを設定している。それと共に工業用ロボットの制御は、操作者によってマニュアルで実施されるロボットアームの運動経路を学習し、ないしは記憶することが可能である。さらに公知の装置はディスプレイを有しており、このディスプレイを介して測定された応力が表示される。
【０００３】
さらにこの種のディスプレイないしモニターをロボットアームないしは操作ユニットから離間して配置することは一般に公知である。ここにおいて異なる作動モードまたは異なる機能が、ハンドリング装置のプログラミングの際に呼び出されるかないしは選択されるべきならば、操作者は、少なくとも一方の手を、但し通常は両方の手を、工業用ロボットのアームから離す必要がある。なぜなら外部に設けられたキーボード、例えば入力メニューを介して相応する新しい入力を選択する必要があるからである。この種の過程は、例えば複数の運動過程を学習する際の高い時間コストを意味し、さらに、工業用ロボットのアームの最後に識別した位置が、操作者からのアームの開放によって影響を受けるかないしはエラーを含んだものになってしまう。
【０００４】
発明の開示
前述してきた従来技術から出発して本願発明の課題は、２つの独立請求項の上位概念による、ハンドリング装置、とりわけ工業用ロボットのハンドリング装置のプログラミングのための装置並びに方法において、特に迅速で一義的なプログラミングが可能となるように改善を施すことにある。この課題は、２つの独立した請求項の特徴部分に記載された本発明によって解決される。本発明は、操作装置のアームに取り付けられた操作ユニットないし入力手段を、ハンドリング装置の制御装置内に格納されている表示メニューないし入力メニューの付加的な制御に用いることを基礎とした考察である。ここでは表示メニューないし入力メニューがモニターユニットに表示される。それにより従来技法とは異なって、プログラミングにおいて、制御装置内の異なる表示メニューないし入力メニューを呼び出し、ないしはこれらを操作するために、一方若しくは両方の手をハンドリング装置のアームから離すための位相は不要となる。
【０００５】
本発明による、ハンドリング装置、とりわけ工業用ロボットのハンドリング装置のプログラミングのための本発明による装置並びに本発明による方法の別の有利な改善例はそれぞれ従属請求項にも記載されている。本発明の枠内では、以下の特許請求の範囲、明細書及び／又は図面中に開示された少なくとも２つの特徴部分からの全ての組み合わせが含まれる。
【０００６】
一方で、操作ユニットにおける構造コストを最小化するために、そしてもう一方で可及的にコンパクトな操作ユニットを実現可能にするために、本発明の有利な実施形態によれば、入力手段は、前記アームの少なくとも複数の位置の検出と、制御装置内に格納されている表示メニューないし入力メニューの制御に対して同じ入力手段である。
【０００７】
特に有利には、前記入力手段は、ディスプレイマスク内の複数の入力フィールドの選択のため、対話の確認若しくは中断のため、選択オプションの操作のため、ディスプレイキーボードの操作のため、選択リスト若しくはディスプレイマスクのスクロールアップ／スクロールダウンのため、またはファイル操作実施のために用いられる。換言すれば、このことはつぎのようなことを意味する。すなわち、本発明による装置を用いることによって、通常必要とされる全てのオペレーションが、操作者の一方の手をハンドリング装置のアームから離させることなく、入力手段を用いて実施可能になる。
【０００８】
操作者に、できるだけ簡単なモニターユニットの操作ないし識別機能を可能にするために、さらに有利な本発明の実施形態によれば、前記モニターユニットは、前記アームないしは前記操作ユニットに固定され、又は、前記モニターユニットは、前記ハンドリング装置の台座に旋回可能に取り付けられている。それにより、ロボットアームの全運動期間中に操作者がモニターユニットを一瞥することが可能となる。
【０００９】
前記モニターユニットが、前記ハンドリング装置の台座に配置されているケースでは、モニターユニットに調節装置を具備させることが可能である。この調節装置は、前記アームの位置に前記モニターを追従させるかないしは適合化させている。それにより、操作者に対してモニターユニットのより良好な識別性が、前記アームの様々な位置において可能となる。
【００１０】
さらに有利には、前記入力手段が、前記操作ユニットに多重に配置されている。それにより、操作者はハンドリング装置のアームを種々異なる側方から掴み、それにも関わらずにそのつど簡単に達成可能若しくは操作可能な入力手段が見いだされる。
【００１１】
本発明はまたプログラミングのための本発明による装置を備えたハンドリング装置、とりわけ工業用ロボットも含んでいる。この種のハンドリング装置は、特に簡単な操作と、新たな運動経過の特に迅速な学習によって優れている。
【００１２】
本発明のさらなる利点、特徴、詳細は、以下に続く有利な実施例の説明、並びに図面に基づく説明によって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】工業用ロボットの形態のハンドリング装置を概略化して簡素に示した平面図
【図２】異なる遠近法でのハンドリング装置のプログラミングのための操作ユニットを備え、図１によるハンドリング装置で利用されるロボットアームの端部の透視図
【図３】異なる遠近法でのハンドリング装置のプログラミングのための操作ユニットを備え、図１によるハンドリング装置で利用されるロボットアームの端部の透視図
【００１４】
同じ構成要素ないし機能が同じ構成要素には、図中と同じ符号を与える。
【００１５】
実施例
図中には、工業用ロボット形態のハンドリング装置１０が示されている。このハンドリング装置１０を用いることによってとりわけ自動化された製造過程中の構成部品の取り扱い、例えば部品同士を相互に位置付けしたり、組み立てたりなどの作業が可能になる。
【００１６】
このハンドリング装置１０は、機器台座１１を有しており、当該実施例ではこの台座１１から、３つのロボットアーム部品１２乃至１４を有するロボットアーム１５が配置されている。
【００１７】
ハウジング台座１１とは反対側のロボットアーム１５端部は、図示されていない対象の保持ないし把持するために用いられる、図２、図３から例示的に見て取れる例えば３つのグリップフィンガー１６乃至１８を有している。通常の方式で相互に旋回可能に配置されているロボットアーム部品１２乃至１４は、とりわけ次のように配置されている。すなわち、特にグリップフィンガー１６乃至１８を用いることによって、各々が空間内で当該ハンドリング装置１０の可動半径内に配置されたポイントにアプローチすることができるように配置されている。
【００１８】
このようなロボットアーム１５のアプローチないし駆動制御と、ハンドリング装置１０のさらなる機能は、図１に概略的に示されている制御装置２０によって行われる。
【００１９】
新たなハンドリング過程のプログラミングないし学習のために、例えばロボットアーム１５の運動経路を学習するために、対象を例えば空間内に存在する第１のポジションから受け取り、空間内の別のポジションにある場所に置くためには、ロボットアーム１５にそのような運動経路を設定入力する必要がある。これに対しては制御装置２０がプログラミングモードを有している。このプログラミングモードでは、ロボットアーム１５が操作者１によって、図２及び図３中に示されている３つの空間軸ｘ，ｙ，ｚの方向に手動操作される。その際には、ロボットアーム１５の完全な運動経路が制御装置２０によって検出ないし記憶されるか、若しくはロボットアーム１５の運動経路上の少なくとも複数の位置が検出ないし記憶され得る。この複数の位置の検出ないし記憶は、とりわけ操作者１によって行われ、それに対してはロボットアーム１５の特にアーム部品１４に配置された操作ユニット２１が操作される。
【００２０】
既に図２及び図３に基づいて識別され得るように、操作ユニット２１はロボットアーム１５の端部における支持体装置２２のグリップフィンガー１６乃至１８の直ぐ上に固定される。このために支持体装置２２は、個別に詳細には示されていないインターフェースを有しており、このインターフェースが操作ユニット２１とロボットアーム１５並びに制御装置２０との機械的な接続と電気的な接続を可能にしている。有利には操作ユニット２１はロボットアーム１５を備えたハンドリング装置１０のプログラミングのためにだけ接続されている。
【００２１】
図１に基づいて識別できるように、操作ユニット２１は、操作者１の両手を用いて手動で把持され、その際の操作ユニット２１の配置構成は、操作者１１がロボットアームと一緒に所望の運動経路若しくは学習すべき運動経路を設定できるように動かされる。
【００２２】
図２及び図３に基づいてさらに識別できることは、操作ユニット２１の上側２３に、それぞれ３つの同一に構成された操作キー２５乃至２７を有する２つのグループが、それぞれ同じ機能のために配置されていることがみてとれる。この二重のないしは冗長的な操作キー２５乃至２７の配置構成は、操作者１に、ロボットアーム１５を異なるポジションないしは位置から把持できるようにさせている。その際の操作者１の位置ないしポジションに依存することなく、入力手段として用いられる操作キー２５乃至２７のそのつどの１つのグループが操作者１によって操作可能であり、これについては操作ユニット２１から片方の手の受け入れを必要とすることなしに、若しくはこの手を別のポジションに置く必要なしで行われる。有利には前記操作キー２５乃至２７はロボットアーム１５の直ぐ近くに配設される。
【００２３】
さらに前記操作ユニット２１の、前記支持体要素２２に向いた側にも、さらなる操作キー２８が設けられており、これも（図から識別できないが）有利には冗長的に設けられている。このさらなる操作キー２８を用いて、例えば、ロボットアーム１５を容易に設定することも可能である。それによりロボットアームは操作者１から比較的少ない労力コストで所望の空間位置に位置付け可能となる。
【００２４】
前述してきた若しくは説明してきた操作キー２５乃至２８は、本発明によれば、二倍の機能を満たしている。すなわち、一方では操作キーは当該ハンドリング装置１０の制御装置２０が、操作によって所定の空間位置にもたらされ、これが制御装置２０に伝送され、あるいは前述したロボットアーム１５の応答運動が可能となる。また、他方では、これらの操作キー２５乃至２８の少なくとも一部が次のように用いられる。すなわち制御装置２０の異なる付加的機能が制御、選択、操作されるように用いられる。
【００２５】
有利には、前述の機能がディスプレイ画面で制御されるように操作可能である。これに対しては例えばハウジング台座１１上にモニターユニット３０が垂直方向に配置される回転軸３１を中心に旋回可能に配設されている。このモニターユニット３０の旋回性は、操作者１がロボットアーム１５を動かす際のあらゆる位置からモニターユニット３０を自由に一瞥できることを可能にする。これについては場合により、モニターユニット３０に調節装置（図示せず）を結合させてもよい。この調節装置は、ロボットアーム１５の位置に依存して、モニターユニット３０の相応の回転を回転軸３１方向で生じさせ、操作者１が常にモニターユニット３０を一瞥することが維持できるようにされている。
【００２６】
代替的に、前記モニターユニット３０を、ロボットアーム１５自体に取り付けることも考えられ得るし、操作ユニット２１に取り付けることも考えられ得る。
【００２７】
操作キー２５乃至２８を用いることにより、ディスプレイマスク内の入力フィールドの選択のための入力手段として、対話の確認若しくは中断、選択オプションの操作、ディスプレイキーボードの操作、選択リスト若しくはディスプレイマスクの上下スクロール、データ操作（データのロード若しくは記憶）の実施などに使用できる。これらはモニターユニット３０を介して表示できる。それにより、本発明によれば、操作者１が制御装置２０のプログラムの個別のメニュー機能の呼び出しないし操作に対して、操作ユニット２１から片手を取ることが不要になる。
【００２８】
前述してきたハンドリング装置１０ないしその操作ユニット２１は、本発明による考察から逸脱することなく様々な態様の改善、変更が可能である。これらのことは、操作ユニット２１ないしその操作キー２５乃至２８が多重の機能を満たしていることからなり、とりわけモニターユニット３０を介した制御装置２０とのメニューガイド方式での入／出力対話の導入に用いられている。
【図１】
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【図２】
2013545624.tif 000004
【図３】
2013545624.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月25日(2013.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドリング装置（１０）のプログラミングのための装置であって、
前記ハンドリング装置（１０）のアーム（１５）に取り付けられた操作ユニット（２１）と、
前記操作ユニット（２１）において前記アーム（１５）の少なくとも複数の位置を検出するための入力手段（２５〜２８）とを有し、
前記操作ユニット（２１）は、運動経過のプログラミングのために前記アーム（１５）と共に、複数の位置に可動であり、
前記操作ユニット（２１）は当該ハンドリング装置（１０）のための制御装置（２０）と結合され、前記操作ユニット（２１）の入力手段（２５〜２８）を介して前記制御装置（２０）に伝送された複数のデータをモニターユニット（３０）を介して操作者（１）に表示する、装置において、
前記入力手段（２５〜２８）が、前記制御装置（２０）内に格納された表示メニューないし入力メニューの付加的な制御ないし操作のために用いられ、前記表示メニューないし入力メニューが前記モニターユニット（３０）に表示されるようにしたことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記入力手段（２５〜２８）は、前記アーム（１５）の少なくとも複数の位置の検出と、前記制御装置（２０）内に格納された表示メニューないし入力メニューの制御に対して、同じ入力手段（２５〜２８）である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記入力手段（２５〜２８）は、ディスプレイマスク内の複数の入力フィールドの選択のため、対話の確認若しくは中断のため、選択オプションの確認のため、ディスプレイキーボードの操作のため、選択リスト若しくはディスプレイマスクのスクロールアップ／スクロールダウンのため、またはファイル操作実施のために用いられる、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記入力手段（２５〜２８）は、前記アーム（１５）近傍に設けられている、請求項１から３いずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記モニターユニット（３０）は、前記アーム（１５）ないしは前記操作ユニット（２１）に固定され、又は、前記モニターユニット（３０）は、前記ハンドリング装置（１０）の台座（１１）に旋回可能に取り付けられている、請求項１から４いずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記モニターユニット（３０）は、前記ハンドリング装置（１０）の台座（１１）への配置構成の場合には、調節装置を具備しており、該調節装置は、前記アーム（１５）の位置に前記モニターユニット（３０）を追従させるかないしは適合化させる、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記入力手段（２５〜２８）は、前記操作ユニット（２１）に多重に配置されている、請求項１から６いずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記入力手段（２５〜２８）は、入力キー形態の入力手段である、請求項１から７いずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記操作ユニット（２１）の前記複数の位置は、複数の作業位置である、請求項１から８いずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記ハンドリング装置（１０）は、工業用ロボット（１００）である、請求項１から９いずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
ハンドリング装置（１０）のアーム（１５）に取り付けられた、前記アーム（１５）の運動経過をプログラミングするための操作ユニット（２１）を有しているハンドリング装置（１０）のプログラミングのための方法であって、
前記操作ユニット（２１）は、前記アームの少なくとも複数の位置を検出するための入力手段（２５〜２８）を有し、運動経過のプログラミングのために前記アームと共に、複数の位置にて可動であり、前記ハンドリング装置（１０）のための制御装置（２０）と結合され、前記操作ユニット（２１）の入力手段（２５〜２８）を介して制御装置（２０）に伝送された複数のデータがモニターユニット（３０）を介して操作者（１）に表示される、方法において、
前記操作ユニット（２１）を用いて、前記制御装置（２０）内に格納されている表示メニューないし入力メニューが操作され、
前記表示メニューないし入力メニューは前記モニターユニット（３０）に表示されるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記ハンドリング装置（１０）は、工業用ロボット（１００）である、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から１０いずれか１項記載のプログラミングのための装置を備えているハンドリング装置（１０）。
【国際調査報告】
2013545624.tif 000006
2013545624.tif 000007
2013545624.tif 000008
2013545624.tif 000009