(57)【要約】【課題】  可搬式の教示操作盤。【解決手段】  ロボット制御装置に接続される操作盤の表側には、表示部、操作キー、イネーブルスイッチ、非常停止ボタン及びロボット斜視描示部３６が配置され、裏側にはデッドマンスイッチが設けられる。ロボット斜視描示部３６に、３次元直交座標系やロボット軸（Ｊ１他）を表わす指標３８、３９が組み合わせて描かれ、移動操作キー３７、３７ａ〜３７ｆ、３７ｇ〜３７ｌが対応配設される。移動操作キーの任意の１つを操作すれば、その時点での有効座標系（またはロボット軸）における対応矢印の方向へロボットがジョグ移動する。移動操作キーと指標を拡張して、Ｊ１〜Ｊ６軸±周りでの移動や、ＸＹＺ各軸周り±方向への回転移動の機能を与えることもできる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上の運動自由度を有するロボット用の可搬式操作盤において、
少なくとも表示部と複数の操作キーとを備え、
前記表示部と異なる位置に、ロボットの斜視描示部と、ロボットの複数の移動方向を夫々表わす指標とが配置されており、
更に、前記複数の操作キーには、前記ロボットを前記各指標の方向に移動させるために夫々用いる移動操作キーが含まれており、
前記移動操作キーは、前記各指標に対応して配置されていることを特徴とする、可搬式操作盤。
【請求項２】
前記指標は、３次元直交座標系の３本の基本軸を表わす指標要素を含んでおり、
前記移動操作キーには、対応する指標要素が表わす基本軸に沿ってロボットを移動させるための移動操作キーが含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の可搬式操作盤。
【請求項３】
前記指標は、ロボットの各軸の移動方向を表わす指標要素を含んでおり、
前記移動操作キーには、対応するロボットの軸の移動のための移動操作キーが含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の可搬式操作盤。
【請求項４】
イネーブルスイッチ、非常停止ボタン及びデッドマンスイッチの内の少なくとも１つを更に備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３の内のいずれか１項に記載の可搬式操作盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボット（以下、単にロボットという）の操作に用いる可搬式操作盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
良く知られているように、一般にロボットアームを手動で操作する場合には、ロボット制御装置に接続された操作盤のキー操作が利用される。図１は、従来より広く用いられている操作盤の形態を表わした図で、（ａ）は表側の外観を表わす斜視図、（ｂ）は裏側の外観を表わす斜視図である。全体を符号１０で示した操作盤１０の表側には、図１（ａ）に示したように、表示部１１、複数の操作キー１２、イネーブルスイッチ１３及び非常停止スイッチ１４が装備される。一方、操作盤１０の裏側にはデッドマンスイッチ１５が設けられている。
【０００３】
表示部１１はロボットの現在位置座標の表示や動作プログラム、外部入出力信号の状態などを表示する機能を有し、複数の操作キー１２は、ロボットの手動操作やプログラムなどの編集、外部入出力信号の設定などに用いられる。また、イネーブルスイッチ１３は操作盤１０の操作機能の有効状態／無効状態の切り替えを行なう機能を持ち、非常停止スイッチ１４とデッドマンスイッチ１５は緊急時にロボットアームの動作を停止させる機能を有している。
【０００４】
このような操作盤１０を用いてロボットの操作を行なう場合、オペレータは操作盤１０を手に持ち、デッドマンスイッチ１５に手を添えてイネーブルスイッチ１３をＯＮ状態（操作機能有効）とし、目に見えない座標系を思い描きながら操作キー１２を操作してロボットに意図する動作を行なわせる。操作キー１２の配列は、通常、図２に示したようになっており、ロボットに設定されている座標系（複数ある場合には、１つをキー操作で指定）の各座標軸に関して、座標軸に沿った並進移動及び座標軸周りの回転移動を行なわせるための操作キーが用意されている。
【０００５】
例えばＸ+ キーを操作すれば座標系の＋Ｘ軸方向へのジョグ移動、Ｙ- キーを操作すれば座標系の−Ｙ軸方向へのジョグ移動、回転矢印付のＺ+ キーを操作すれば座標系のＺ軸周り（原点から見て右ネジ回転）のジョグ移動を起こさせるようになっている。また、ロボットを軸移動させる場合には、動作軸名称と±符号（Ｊ１+ 、Ｊ１-、Ｊ２+ 、Ｊ２- ・・・・・・）を印刷したキーを選択操作するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のような従来の操作盤を用いたロボット操作を意図通り迅速に行なうには、非常な熟練を要する。なぜならば、目に見えない座標系を正しく思い描くことが難しい上、誤ったキー操作を行なえばロボットの手先部分あるいはそこに取り付けられたハンド等のツールが周辺機器との衝突等の干渉事故を起こす故、キー操作はきわめて慎重にならざるを得ないからである。
【０００７】
近年、上記したようなキー操作によるものに代えて、図３に示したように、タッチパネル式の表示部２１を採用し、同表示部２１にロボットの絵を表示し、同絵を見て所要箇所に直接指先を触圧することでロボットを操作する操作盤２０も登場している。なお、符号２２はタッチパネル操作で発動させる機能とは別の機能を担当する操作キーで、その他イネーブルスイッチ２３、非常停止スイッチ２４、デッドマンスイッチ（図示省略；裏側に配置）なども装備される。
【０００８】
この操作盤２０では、例えば指先の接触で指定した方向にロボットが動作する。しかし、タッチパネルには耐久性、信頼性の面で不安がある上、複数箇所を同時に触れると全く異なった箇所に触れたかのような反応を示し、安心感、安全性の面で十分なものとは言えない。また、十分な大きさのタッチパネル式表示器が必要になるためにコスト面でも問題がある。  
本発明の目的は、上記したような従来の可搬式のロボット用操作盤の持つ問題点を解消し、安価で使い勝手が良く、非熟練者でも容易にロボットを操作できる可搬式のロボット用操作盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、可搬式のロボット用操作盤において、操作キー部にロボットの絵を配置するとともに、動作方向を示す矢印等の指標要素を含む指標を組み合わせ、各指標要素に対応するキーの割り当てを行なうことで上記課題の解決を図ったものである。  
より具体的に言えば、本発明は、３以上の運動自由度を有するロボット用の可搬式操作盤に、少なくとも表示部と複数の操作キーを設け、前記表示部と異なる位置に、ロボットの斜視描示部と、ロボットの複数の移動方向を夫々表わす指標とを配置し、更に、前記複数の操作キーに、前記ロボットを前記各指標の方向に移動させるために夫々用いる移動操作キーを含ませ、それら前記移動操作キーを、前記各指標に対応して配置したことを基本的な特徴とする（請求項１）。
【００１０】
ここで、前記指標は、３次元直交座標系の３本の基本軸を表わす指標要素を含み、前記移動操作キーには、対応する指標要素が表わす基本軸に沿ってロボットを移動させるための移動操作キーが含まれるようにすることができる（請求項２）。  
また、前記指標は、ロボットの各軸の移動方向を表わす指標要素を含み、前記移動操作キーには、対応するロボットの軸の移動のための移動操作キーが含まれるようにすることもできる（請求項３）。なお、これら発明の諸態様に係る可搬式操作盤には、イネーブルスイッチ、非常停止ボタン及びデッドマンスイッチの内の少なくとも１つを更に装備させることができる（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操作に不慣れで座標系が思い描けないオペレータであっても、ロボットが動作する方向を容易に理解し、操作ミスなくロボットを動作させることが可能になる。また、信頼性、耐久性、経済性の点でも優れたロボット用可搬式操作盤が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図４及び図５を参照して本発明の実施形態について説明する。先ず図４は、本発明の実施形態に係る操作盤を含むロボットシステムの全体構成を示している。符号１は運動自由度が３以上のロボット（機構部）で、同ロボット１に接続されたロボット制御装置２によって制御される。実施形態に係る操作盤は符号３０で示され、ロボット制御装置２に接続されて使用される。
【００１３】
図５は、操作盤３０の概略形態を表わした図で、（ａ）は表側の外観を表わす斜視図、（ｂ）は裏側の外観を表わす斜視図である。表側には、表示部３１、操作キー３２（第１群）、３７（第２群）、イネーブルスイッチ３３、非常停止スイッチ３４及びロボット斜視描示部３６が配置され、裏側にはデッドマンスイッチ３５が設けられている。表示部３１、イネーブルスイッチ３３、非常停止スイッチ３４及びデッドマンスイッチ３５の機能は従来と同様で良い。即ち、表示部３１は例えば液晶表示パネルを利用したもので、ロボットの現在位置座標の表示や動作プログラム、外部入出力信号の状態などを表示する機能を有する。  
また、イネーブルスイッチ３３は操作盤３０の操作機能の有効状態／無効状態の切り替えを行なう機能を持ち、非常停止スイッチ３４とデッドマンスイッチ３５は緊急時にロボットアームの動作を停止させる機能を有している。
【００１４】
操作キーは担当する機能によって第１群３２と第２群３７に分かれている。第１群の操作キー３２は、プログラムなどの編集、外部入出力信号の設定など、ロボット１の手動操作以外の機能を担当する。一方、第２群の操作キー３７はロボット１の手動操作の機能を担当するキーで、以下「移動操作キー」と呼ぶことにする。なお、操作モードの切換等により、第１群３２の操作キーによっても従来と同様のロボット移動操作を行えるように実施形態を変形しても構わない。
【００１５】
移動操作キー３７は、ロボット斜視描示部３６が描示するロボット斜視図と密接に関係した態様で配置される。また、オペレータが各操作キーとロボット移動方向の関係を認識し易くするための指標が組み合わせて配置される。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、これらロボット斜視描示部、第２群の操作キー及び指標の組み合わせ例（第１例〜第３例）を示している。
【００１６】
先ず、図６（ａ）に示した第１例では、ロボット斜視描示部３６に、指標３８が組み合わせて描かれている。第１例における指標３８は、ロボット絵柄の示すアーム先端付近を原点として、３次元直交座標系の６つの方向（±Ｘ軸方向、±Ｙ軸方向、±Ｚ軸方向）を各々示す６個の矢印（指標要素）３８ａ〜３８ｆからなるものである。そして、各矢印３８ａ〜３８ｆに対応させて、６個の移動操作キー３７ａ〜３７ｆが配設されている。各移動操作キー３７ａ〜３７ｆは、対応する矢印が意味する方向へのロボット並進移動の機能を担当している。
【００１７】
ここで、指標３８が表わす３次元直交座標系（手動送り有効座標系）が、具体的にどの座標系であるかは予め１つ（例えばロボット１にワールド座標系として設定されたロボットベース座標系）に設定しておいても良いし、キー操作（例えば操作キー３２ａを操作）により、手動送り有効座標系の切換（例えばロボットベース座標系と、ロボットアーム先端に固定されたメカニカルインターフェイス座標系で切換）ができるようにしても良い。
【００１８】
但し、座標系切換を行なう場合、指標３８が両座標系に共通するとは限らないので、必要に応じて、ロボットベース座標系有効時の赤色指標、メカニカルインターフェイス有効時の青色指標などの使い分けを行い、手動送り有効座標系としてどの座標系が選択されているかを表示部３１に表示するようにすれば良い。いずれにしろ、第１例では、移動操作キー３７ａ〜３７ｆの任意の１つを操作すれば、その時点での有効座標系における対応矢印の方向へロボットがジョグ移動する（そのための信号がロボット制御装置２に送られる；以下、同様）。例えば、ロボット座標系が有効時に、移動操作キー３７ａを操作すればロボット１（図４参照）はロボット座標系の＋Ｘ軸方向へジョグ移動し、移動操作キー３７ｄを操作すればロボット１はロボット座標系の−Ｙ軸方向へジョグ移動する。また、メカニカルインターフェイス座標系が有効時に、移動操作キー３７ｆを操作すればロボット１はメカニカルインターフェイス座標系の−Ｚ軸方向へジョグ移動する。
【００１９】
このように、第１例では各移動操作キーの配置位置自体を各矢印（指標要素）の近傍としたが、対応付けが可能である限り、移動操作キーの配列位置を変えることもできる。図６（ｂ）に、その１例を第２例として示した。同図に示したように、各矢印（指標要素）と移動操作キーの対応関係は線分で表現されている。また、±符号は指標に示し、±符号の移動操作キー３７の使い分けが分かりやすくされている。指標３８が意味する座標系（手動送り有効座標系）及び移動操作キー３７のそれぞれの機能は、第１例と同様である。例えば、図６（ｂ）中の“Ｘ”の右側の「−キー」を操作すると、ロボット１（図４参照）はその時点で有効な座標系の−Ｘ軸方向へジョグ移動する。
【００２０】
図６（ｃ）に示した第３例は、ロボット軸を指定して手動移動を行なうケースへの適用例を表わしている。同図に示されているように、第３例における指標３９は、ロボット絵柄の示すＪ１軸、Ｊ２軸及びＪ３軸の周辺に、それぞれ±回転方向を示す両矢印（指標要素）３９ａ−３９ｂ、３９ｃ−３９ｄ及び３９ｅ−３９ｆを配したもので構成されている。そして、各矢印３９ａ〜３９ｆに対応させて、６個の移動操作キー３７ｇ〜３７ｌが配設されている。各移動操作キー３７ｇ〜３７ｌは、対応する矢印が意味する方向への軸移動（ここでは回転）の機能を担当している。例えば、移動操作キー３７ｇを操作すればロボット１（図４参照）はＪ１軸周りで＋方向に回転ジョグ移動し、移動操作キー３７ｊを操作すればロボット１はＪ２軸周りで−方向に回転ジョグ移動する。
【００２１】
なお、上記した３例はあくまで例示であり、多様な変形が可能である。例えばロボットの斜視図を２つ描示し、一方は上記第１例の如く構成し、他方は上記第３例の如く構成すれば、ＸＹＺ方向への並進移動と、Ｊ１〜Ｊ３軸周りでの移動のいずれも可能となる。また、第３例において、移動操作キーと指標をＪ４軸〜Ｊ６軸についても配置し、Ｊ１〜Ｊ６軸±周りでの移動を可能とすることもできる。更に、Ｘ軸＋方向周り、Ｘ軸−方向周り、Ｙ軸＋方向周り・・・・・Ｚ軸−方向周りの指標と移動操作キーを設けて、ＸＹＺ各軸周りでの±回転方向の回転移動を可能とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来より広く用いられている操作盤の概略形態を表わした図で、（ａ）は表側の外観を表わす斜視図、（ｂ）は裏側の外観を表わす斜視図である。
【図２】図１に示した操作盤における操作キーの配列を例示した図である。
【図３】タッチパネルを備えた従来の操作盤の形態を表わした図である。
【図４】本発明の実施形態に係る操作盤を含むロボットシステムの全体構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る操作盤の概略形態を表わした図で、（ａ）は表側の外観を表わす斜視図、（ｂ）は裏側の外観を表わす斜視図である。
【図６】ロボット斜視描示部、第２群の操作キー及び指標の組み合わせの第１例（ａ）、第２例（ｂ）及び第３例（ｃ）について説明する図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ロボット（機構部）
２  ロボット制御装置
１０、２０、３０  操作盤
１１、３１  表示部
１２  操作キー
１３、２３、３３  イネーブルスイッチ
１４、２４、３４  非常停止スイッチ
１５、３５  デッドマンスイッチ
２１  表示部（タッチパネル式）
３２  操作キー（第１群）
３６  ロボット斜視描示部
３７、３７ａ〜３７ｌ  操作キー（第２群；移動操作キー）
３８、３９  指標
３８ａ〜３８ｆ、３９ａ〜３９ｆ  指標要素（矢印）
【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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