机器人示教器

阅读:704发布:2020-05-11

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1.一种多关节机器人的机器人示教器,其具备配置有多个按钮的平面状的按钮配置部,所述多个按钮用于设定对具备机械臂或在前端安装有工具的多关节机器人的操作指示信息,通过所述按钮来设定操作指示信息,由此进行对所述多关节机器人的动作指示,所述多关节机器人的机器人示教器的特征在于,
所述多个按钮被分配对操作指示信息进行设定的功能,所述操作指示信息用于指示所述多关节机器人的各关节轴的动作方向,
所述按钮配置部在平面上将指示所述各关节轴的动作方向的所述多个按钮配置在与所述工具或者所述机械臂的基于由所述操作指示信息产生的对所述多关节机器人的动作指示的动作方向对应的方向上。
2.根据权利要求1所述的多关节机器人的机器人示教器,其特征在于,
所述多个按钮在指示所述工具的动作方向、即使所述工具的前端与在所述多关节机器人中设定的坐标的X、Y、Z轴平行地直线移动的直线遥控以及指示多关节机器人的各关节轴的动作方向、即使各关节轴动作的各轴遥控中的任一者中均能够设定对所述多关节机器人的操作指示信息,
所述按钮配置部将所述多个按钮配置在基于所述直线遥控以及所述各轴遥控中的任一者的操作指示信息的设定中均与所述工具或者所述机械臂的动作方向对应的方向上。
3.根据权利要求1或2所述的多关节机器人的机器人示教器,其特征在于,所述按钮配置部将所述多个按钮配置在与沿着在所述多关节机器人中设定的坐标的X轴以及Y轴的所述工具的动作方向对应的方向上。
4.根据权利要求3所述的多关节机器人的机器人示教器,其特征在于,
在所述按钮配置部,
将设定与所述工具沿着所述X轴的动作对应的操作指示信息的两个按钮沿着所述X轴方向配置,
将设定与所述工具沿着所述Y轴的动作对应的操作指示信息的两个按钮沿着所述Y轴方向配置,
将沿着所述X轴方向的两个按钮和沿着Y轴方向的两个按钮配置为十字状。

说明书全文

机器人示教器

技术领域

[0001] 本发明涉及用于操作多关节机器人的机器人示教器。

背景技术

[0002] 在对工件自动进行焊接的焊接机器人中,例如在作为多关节机器人的焊接机器人的前端部分(凸缘部)安装有具备焊炬等的工具(tool)。在控制这样的多关节机器人的动作的控制器(控制装置)上连接有用于操作多关节机器人的机器人示教器(操作装置)。
[0003] 机器人示教器能够由操作人员手持而进行处理,主要用于通过手动操作使多关节机器人实际动作来对工具相对于工件的移动路线以及位置等进行示教(教导)。在操作人员使用机器人示教器而实施示教时,操作人员站在机器人主体的附近而一边观察工具前端的动作一边进行机器人示教器的按键操作,使工具(工具前端)向设定于多关节机器人的机器人坐标系中的期望的方向移动。
[0004] 专利文献1公开了进行机器人的示教作业的编程器(机器人示教器)。专利文献1的编程器使机器人与控制装置连接,该机器人是通过使机械臂的手所把持的部件和组装该部件的部件接触迁移而进行组装作业的,该控制装置具有基于在所述手上设置的传感器的输出而生成所述机械臂的目标位置修正量的阻抗控制部,且对所述臂向将该目标位置修正量与预先示教的示教数据相加而成的位置进行反馈控制,将作业者在示教时按下指令输入机构而输入的动作指令向所述控制装置送出并使所述机器人动作。
[0005] 如专利文献1的图2以及图6所示,专利文献1的编程器设有用于在机器人坐标系即X、Y、Z的三维正交坐标系中指示机器人的动作的按钮。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2007-136588号公报
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 然而,在专利文献1所公开的编程器中,设定X、Y、Z的三维正交坐标系中的X轴方向的动作指示的按钮朝向图2以及图6的纸面而在左右方向上并排配置。另外,设定Y轴方向以及Z轴方向的动作指示的按钮也与设定X轴方向的动作指示的按钮同样地在左右方向上排列配置。
[0011] 因此,在使用专利文献1的编程器的情况下,操作人员若没有对机器人的动作方向是否与机器人坐标系中的任一坐标轴对应进行判断,则无法适当地进行编程器的按键操作。因此,使用有编程器的机器人的示教作业等成为需要熟练的作业。对于不熟悉编程器的操作人员、操作因设备的更新等而使按钮的配置不同的新的编程器的操作人员而言,示教作业成为长时间的作业,加剧了疲劳且生产率低的劳动。

发明内容

[0012] 本发明鉴于上述问题点,其目的在于提供一种机器人示教器,其无需操作人员的习惯、熟练就能够可靠地指示多关节机器人的动作。
[0013] 解决方案
[0014] 为了实现上述的目的,在本发明中采用以下的技术手段。
[0015] 本发明所涉及的机器人示教器具备配置有多个按钮的按钮配置部,所述多个按钮用于设定对在前端安装有工具的多关节机器人的操作指示信息,通过所述按钮来设定操作指示信息,由此进行对所述多关节机器人的动作指示,其特征在于,所述按钮配置部将所述多个按钮配置在与所述工具或者机械臂的基于由所述操作指示信息产生的对所述多关节机器人的动作指示的动作方向对应的方向。
[0016] 在此,所述多个按钮在指示所述工具的动作方向的直线遥控以及指示多关节机器人的各间接轴的动作方向的各轴遥控中的任一者中均能够设定对所述多关节机器人的操作指示信息,所述按钮配置部将所述多个按钮配置在基于所述直线遥控以及所述各轴遥控中的任一者的操作指示信息的设定中均与所述工具或者臂的动作方向对应的方向上。
[0017] 另外,所述按钮配置部将所述多个按钮配置在与沿着在所述多关节机器人上设定的坐标的X轴以及Y轴的所述工具的动作方向对应的方向上。
[0018] 此外,在所述按钮配置部,将设定与所述工具沿着所述X轴的动作对应的操作指示信息的两个按钮沿着所述X轴方向配置,将设定与所述工具沿着所述Y轴的动作对应的操作指示信息的两个按钮沿着所述Y轴方向配置,将沿着所述X轴方向的两个按钮和沿着Y轴方向的两个按钮配置为十字状。
[0019] 发明效果
[0020] 若使用本发明的机器人示教器,则无需操作人员的习惯、熟练就能够指示多关节机器人的动作。附图说明
[0021] 图1是本发明的实施方式的包括机器人示教器在内的多关节机器人系统的简要结构图。
[0022] 图2是示出在本实施方式的多关节机器人系统中设定的基准坐标和多关节机器人的各轴的图。
[0023] 图3是示出构成本实施方式的多关节机器人系统的机器人示教器的操作面的图。
[0024] 图4是示出构成本实施方式的多关节机器人系统的机器人示教器的操作面的另一例的图。

具体实施方式

[0025] 以下,参照附图对本发明的实施方式的多关节机器人系统1(以下,仅称作机器人系统1)进行说明。需要说明的是,在以下说明的实施方式中,对机器人系统1中的相同的结构构件标注相同的附图标记以及相同的名称。因此,对标注有相同的附图标记以及相同的名称的结构构件不再重复相同的说明。
[0026] 首先,参照图1对本实施方式的机器人系统1的整体结构进行说明。
[0027] 如图1所示,机器人系统1包括焊接机器人2、具有用作例如示教器的机器人示教器3的控制装置4、以及个人计算机5。
[0028] 焊接机器人2是垂直多关节型的6轴的工业用机器人(多关节机械手),在设于其前端的凸缘部上安装有由焊炬等构成的焊接工具6。该焊接机器人2也可以搭载于搭载焊接机器人2本身并使其移动的滑(未图示)。
[0029] 控制装置4基于从机器人示教器3输出的指示焊接机器人2的动作方向的操作指示信息而对焊接机器人2输出动作指示。另外,控制装置4根据预先示教的程序(示教程序)而输出对焊接机器人2的动作指示,由此来控制焊接机器人2的动作。需要说明的是,操作指示信息通过在机器人示教器3上设置的操作按钮的操作而被设定。
[0030] 示教程序有时使用与控制装置4连接的机器人示教器3进行制作,有时使用利用了个人计算机5的离线示教系统进行制作。在任意的情况下,示教程序均在焊接机器人2实际进行焊接作业之前被预先制作,从而指示焊接作业中的焊接机器人2的动作。利用个人计算机5离线制作出的示教程序经由对数据进行磁存储或者电存储的介质等而交付至控制装置4,或者通过数据通信而转送至控制装置4。
[0031] 个人计算机5即离线示教系统具备作为显示装置而能够进行图解显示的显示器和作为输入装置的键盘鼠标。另外,在个人计算机5上设有用于导出工件的CAD信息的读取装置或者通信装置。
[0032] 如上所述,在本实施方式的机器人系统1中,使用机器人示教器3、个人计算机5而制作示教程序。将该示教程序的制作称作示教作业,但并不局限于示教作业,在操作焊接机器人2时,持有机器人示教器3的操作人员M站在焊接工具6的运转范围外进行作业。
[0033] 本申请发明在操作焊接机器人2的机器人示教器3的操作按钮的配置方面具有特征。在说明该机器人示教器3的详情之前,首先对能够利用机器人示教器3进行指示的焊接机器人2的动作(各轴遥控模式、直线遥控模式)进行说明。
[0034] 参照图2对操作人员M的视线与焊接工具6的动作方向之间的关系进行说明。图2是示出使焊接工具6的前端点(焊接点)的位置(TCP:Tool Center Point)移动至工件上时的工件、焊接机器人2、以及操作人员M的配置的图。即,图2是示出在机器人系统1中设定的坐标(例如为基准坐标)和多关节机器人的各轴的图。
[0035] 在此,虽然在机器人系统1中设定有基准坐标,但并不局限于基准坐标,也可以在机器人系统1中设定在滑块上设定的滑块坐标、在定位器上设定的定位器坐标、以及在焊接机器人2的作业线上设定的作业线坐标等。
[0036] 在多数情况下,如图2所示,操作人员M站在与焊接机器人2的焊接工具6所指向的方向相反的一侧即焊接机器人2的背后来操作焊接机器人2。换句话说,操作人员M沿着在焊接机器人2的基端部即第一轴J1上设定的基准坐标系的X轴方向而从焊接机器人2的背后观察焊接工具6。
[0037] 因此,当以操作人员M的视线为基准时,操作人员M的前后方向与基准坐标系的X轴方向对应,操作人员M的左右方向与基准坐标系的Y轴方向对应,操作人员M的上下方向与基准坐标系的Z轴方向对应。在以下的说明中,将X轴的箭头所指示的方向称作X轴的正方向,将其相反方向称作X轴的负方向,关于Y轴以及Z轴,也是将箭头所指示的方向称作正方向,将其相反方向称作负方向。
[0038] 具体来说,操作人员M使用在后面详细说明的机器人示教器3而指示焊接工具6沿着基准坐标系中的X、Y、Z轴的移动、焊接机器人2的各间接轴即第一轴J1~第六轴J6的旋转,由此确定焊接工具6的姿势以及前端位置,也确定焊接机器人2的姿势。在此,使第一轴J1~第六轴J6的各间接轴动作的方式称作“各轴遥控模式”。
[0039] 参照图2,以操作人员M的视线为基准对使第一轴J1~第六轴J6的各间接轴动作时的焊接工具6的前端点的移动方向(动作方向)进行说明。
[0040] 首先,当使第一轴J1旋转时,焊接机器人2以绕Z轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着Y轴方向左右移动。当使第二轴J2旋转时,焊接机器人2大致以绕Y轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着X轴方向前后移动。
[0041] 当使第三轴J3旋转时,焊接机器人2也大致以绕Y轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着X轴方向前后移动。当使第四轴J4旋转时,焊接机器人2大致以绕X轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着Y轴方向左右移动。
[0042] 当使第五轴J5旋转时,焊接机器人2大致以绕Y轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着X轴方向前后移动。当使第六轴J6旋转时,焊接机器人2大致以绕X轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着Y轴方向左右移动。
[0043] 如此,当使第一轴J1~第六轴J6的各间接轴动作时,对于站在焊接机器人2的背后的操作人员M来说,观察到焊接工具6的前端大致沿着基准坐标系的各轴在前后、左右上进行移动(动作)。
[0044] 在确定焊接机器人2的姿势时,相对于作为焊接对象的工件来确定焊接工具6的前端的位置尤为重要。在本实施方式的机器人系统1中,操作人员M通过操作在机器人示教器3上设置的操作按钮(按钮)而使第一轴J1~第六轴J6的各间接轴动作,由此来确定焊接工具6的前端的位置。如此,操作机器人示教器3的按钮而使第一轴J1~第六轴J6的各间接轴动作的方式为“各轴遥控模式”。
[0045] 本实施方式的机器人系统1除了具有该“各轴遥控模式”以外,还具有“直线遥控模式”。与上述的“各轴遥控模式”相比,利用“直线遥控模式”来确定焊接工具6的前端位置的情况较多,因此,以下对“直线遥控模式”进行详细说明。
[0046] “直线遥控模式”是使焊接工具6的前端与基准坐标系中的X、Y、Z轴平行地直线移动的模式。在直线遥控模式下,当操作人员操作在机器人示教器3上设置的操作按钮而指示例如向X轴的正方向或者负方向的动作时,焊接工具6的前端在不使X坐标以外的Y坐标以及Z坐标发生变化的情况下与X轴平行地进行直线移动。如此,在直线遥控模式下,焊接工具6的前端在被指示朝向Y轴的正方向或者负方向的动作时与Y轴平行地进行直线移动,在被指示朝向Z轴的正方向或者负方向的动作时与Z轴平行地进行直线移动。
[0047] 在直线遥控模式下,在焊接工具6的前端移动的情况下,利用控制装置4来控制焊接机器人2的姿势,使得焊接工具6的前端在焊接工具6的姿势不发生变化的前提下进行移动。
[0048] 另外,在直线遥控模式下,也能够在不使焊接工具6的前端的坐标(X、Y、Z坐标)发生变化的前提下使焊接工具6的姿势变化。
[0049] 换句话说,焊接工具6能够以焊接工具6的前端为中心而在沿着绕X轴、绕Y轴、或者绕Z轴的方向上旋转。在该情况下,当使焊接工具6在沿着绕X轴的方向上旋转时,对于站在焊接机器人2的背后的操作人员M来说,观察到焊接工具6在沿着Y轴的左右方向上进行移动。同样,当以操作人员M的视线为基准时,在使焊接工具6在沿着绕Y轴的方向上旋转的情况下,观察到焊接工具6在沿着X轴的前后方向上进行移动,在使焊接工具6在沿着绕Z轴的方向上旋转的情况下,观察到焊接工具6在沿着Y轴的左右方向上进行移动。
[0050] 需要说明的是,此时,也利用控制装置4来控制焊接机器人2的姿势,使得焊接工具6在不改变焊接工具6的前端的位置的前提下进行旋转。
[0051] 如上述那样,通过操作在机器人示教器3上设置的操作按钮,能够在各轴遥控模式以及直线遥控模式下使焊接工具6动作。而且,在各轴遥控模式以及直线遥控模式中的任一者之中,若以站在焊接机器人2的背后的操作人员M的视线为基准,则可以说是焊接工具6在沿着基准坐标系的X轴方向的前后方向上、或是沿着Y轴方向的左右方向上、或是沿着Z轴方向的上下方向上进行动作或者移动。
[0052] 对此,本实施方式的机器人系统1的机器人示教器3的多个操作按钮配置在与焊接工具6的实际的动作方向对应的方向上,该多个操作按钮用于设定成为在各轴遥控模式以及直线遥控模式下控制装置4向焊接机器人2输出的动作指示的基础的操作指示信息。
[0053] 换句话说,本实施方式的机器人示教器3将设定用于使焊接工具6在沿着基准坐标系的X轴的前后方向上动作的操作指示信息的操作按钮配置为在机器人示教器3上成为沿着基准坐标系的X轴的前后方向。另外,机器人示教器3将设定用于使焊接工具6在沿着基准坐标系的Y轴的左右方向上动作的操作指示信息的操作按钮配置为在机器人示教器3上成为沿着基准坐标系的Y轴的左右方向。
[0054] 以下,参照图3对上述的本实施方式的机器人示教器3的结构进行详细说明。图3是示出本实施方式的机器人示教器3的操作面的图。在以下的说明中,将面向图3的纸面的左右称作机器人示教器3的宽度方向(沿着Y轴的方向)上的左右,将面向图3的纸面的上下称作机器人示教器3的长边方向(沿着X轴的方向)上的上下。
[0055] 如图3所示,机器人示教器3具有朝向图面而在纵深方向上具有厚度的T字型的壳体。在机器人示教器3的壳体中,在该T字型的宽度大的部分设有作为显示与焊接机器人2的动作、示教作业相关的信息等的显示部的监视器30。另外,在朝向图面而为监视器30的下方、也就是说在该T字型的宽度窄的部分设有操作面(按钮配置部)31,在该操作面31上配置有用于进行向焊接机器人2发送的操作指示信息的设定、示教动作的设定的操作按钮、以及用于输入数值的数字键34等。
[0056] 作为操作按钮,在焊接工具6的焊丝的前端设有用于产生电弧开关即“电弧打开/关闭”按钮35、用于向焊接工具6供给焊丝的“焊丝进给”按钮36、以及用于在示教作业等中存储焊接机器人2的姿势的“位置存储”按钮37等。
[0057] 在机器人示教器3的壳体中,在设有操作面31的一侧的左右的侧方设有用于供操作人员M保持机器人示教器3的把手(把持部)32、33。操作人员M在与操作面31对置的同时用右手握住右边的把持部32并用左手握住左边的把持部33而保持机器人示教器3。如此,当保持机器人示教器3的操作人员M站在焊接机器人2的背后而观察焊接工具6侧时,从显示部30朝向操作面31的机器人示教器3的长边方向大致沿着焊接机器人2的基准坐标系的X轴。换句话说,机器人示教器3的长边方向与基准坐标系的X轴即操作人员M的前后方向对应,与该长边方向正交的机器人示教器3的宽度方向与基准坐标系的Y轴即操作人员M的左右方向对应。
[0058] 在此基础上,机器人示教器3在位于监视器30的正下方的操作面31的上侧配置12个五形的操作按钮B1~B12,该操作按钮B1~B12用于设定在各轴遥控模式以及直线遥控模式下用于使焊接工具6动作的操作指示信息。朝向图3的纸面而操作面31的上侧处于保持机器人示教器3的操作人员M的大拇指的可动范围,是操作人员M的大拇指无不适感地能够自由移动的区域。
[0059] 12个操作按钮B1~B12配置为配置有6个操作按钮B1~B6的左操作组和配置有6个操作按钮B7~B12的右操作组在机器人示教器3的宽度方向上彼此相邻。
[0060] 首先,对左操作组内的6个操作按钮B1~B6的配置进行说明。
[0061] 首先,操作按钮B1是设定在直线遥控模式下用于使焊接工具6向X轴的正方向动作的操作指示信息的按钮,且描绘有表示X轴的符号“X”和表示正方向的“+”。相对于操作按钮B1而配置在机器人示教器3的长边方向下侧的操作按钮B2是设定在直线遥控模式下用于使焊接工具6向X轴的负方向动作的操作指示信息的按钮,且描绘有表示X轴的符号“X”和表示负方向的“-”。换句话说,若对操作按钮B1进行操作,则焊接工具6朝向操作人员M的前方进行移动,若对操作按钮B2进行操作,则焊接工具6朝向操作人员M的后方进行移动。
[0062] 如此,以沿着X轴而在正方向上配置操作按钮B1且在负方向上配置操作按钮B2的方式,沿着机器人示教器3的长边方向而在监视器侧配置操作按钮B1,隔着操作按钮B1而在监视器的相反侧配置操作按钮B2。由此,由于使焊接工具6沿着X轴动作的操作按钮B1、B2沿着X轴配置,因此通过对沿着X轴而在正方向上配置的操作按钮B1进行操作,焊接工具朝向操作人员M的前方进行动作。另外,通过对沿着X轴而在负方向上配置的操作按钮B2进行操作,焊接工具6朝向操作人员M的后方进行动作。
[0063] 根据上述那样的操作按钮B1、B2的配置,若以操作人员M的视线为基准而操作前方侧的操作按钮B1,则焊接工具6朝向操作人员M的前方进行动作,若操作后方侧的操作按钮B2,则焊接工具6朝向操作人员M的后方进行动作。由此,能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0064] 接下来,操作按钮B3是设定在直线遥控模式下用于使焊接工具6向Y轴的正方向动作的操作指示信息的按钮,且描绘有表示Y轴的符号“Y”和表示正方向的“+”。相对于操作按钮B3而配置在机器人示教器3的宽度方向右侧的操作按钮B4是设定在直线遥控模式下用于使焊接工具6向Y轴的负方向动作的操作指示信息的按钮,且描绘有表示Y轴的符号“Y”和表示负方向的“-”。换句话说,若对操作按钮B3进行操作,则焊接工具6朝向操作人员M的左方进行移动,若对操作按钮B4进行操作,则焊接工具6朝向操作人员M的右方进行移动。
[0065] 如此,以沿着Y轴而在正方向上配置操作按钮B3且在负方向上配置操作按钮B4的方式,沿着机器人示教器3的宽度方向而在左侧配置操作按钮B3,同样沿着宽度方向而在右侧配置操作按钮B4。由此,由于使焊接工具6沿着Y轴动作的操作按钮B3、B4沿着Y轴配置,因此通过对沿着Y轴而在正方向上配置的操作按钮B3进行操作,焊接工具6朝向操作人员M的左方进行动作。另外,通过对沿着Y轴而在负方向上配置的操作按钮B4进行操作,焊接工具6朝向操作人员M的右方进行动作。
[0066] 根据上述那样的操作按钮B3、B4的配置,若以操作人员M的视线为基准而操作左方侧的操作按钮B3,则焊接工具6朝向操作人员M的左方进行动作,若对操作人员M的右方侧的操作按钮B4进行操作,则焊接工具6朝向操作人员M的右方进行动作。由此,能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0067] 在机器人示教器3的操作面上,以使沿着X轴方向将操作按钮B1和操作按钮B2连结而成的线、与沿着Y轴方向将操作按钮B3和操作按钮B4连结而成的线交叉并描绘十字的方式,将操作按钮B1、B2和操作按钮B3、B4配置为十字状。如此,通过将沿着X轴方向而使焊接机器人2动作的操作按钮和沿着Y轴方向而使焊接机器人2动作的操作按钮配置为十字状,能够由操作人员M的一根大拇指(例如为左大拇指)容易地操作四个操作按钮B1~B4。另外,能够由一根大拇指同时操作相邻的操作按钮。
[0068] 如图3所示,若将左操作组(操作按钮B1~B6)配置在能够由左大拇指操作的位置,将右操作组(操作按钮B7~B12)配置在能够由右大拇指操作的位置,则能够同时操作左操作组和右操作组。
[0069] 需要说明的是,通过将左操作组以及右操作组配置为十字状,由于配置形状与其他周围的操作按钮不同,因此无需通过目视观察来确认操作按钮就能够对左操作组和右操作组进行操作。
[0070] 此外,能够在上述的配置为十字状的操作按钮上附加成为记号的突起物(换句话说,该操作按钮所固有的形状)、在左操作组与右操作组之间附加成为记号的突起物。由此,即便不通过目视观察来确认配置为十字状的多个操作按钮,也能够通过左右的大拇指的感觉来区别左操作组和右操作组,能够不发生错误而可靠地进行操作。
[0071] 另外,能够将机器人示教器3的重心配置在左操作组与右操作组之间。由此,能够利用左右的大拇指稳定地进行操作。
[0072] 此外,在左操作组内,在配置为十字状的操作按钮B1~B4的右邻配置操作按钮B5、B6。操作按钮B5是设定在直线遥控模式下用于使焊接工具6向Z轴的正方向动作的操作指示信息的按钮,且描绘有表示Z轴的符号“Z”和表示正方向的“+”。相对于操作按钮B5而配置在机器人示教器3的长边方向下侧的操作按钮B6是设定在直线遥控模式下用于使焊接工具6向Z轴的负方向动作的操作指示信息的按钮,且描绘有表示Z轴的符号“Z”和表示负方向的“-”。换句话说,若对操作按钮B5进行操作,则焊接工具6朝向操作人员M的上方进行移动,若对操作按钮B6进行操作,则焊接工具6朝向操作人员M的下方进行移动。
[0073] 如此,沿着操作按钮B1、B2的配置方向而在操作按钮B1侧配置操作按钮B5并在操作按钮B2侧配置操作按钮B6。换句话说,沿着机器人示教器3的长边方向而在监视器侧配置操作按钮B5,隔着操作按钮B5而在监视器的相反侧配置操作按钮B6。
[0074] 由此,由于使焊接工具6沿着Z轴动作的操作按钮B5、B6从操作人员M观察来讲是沿着前后方向配置的,因此通过对从操作人员M观察而配置在前方侧的操作按钮B5进行操作,焊接工具6朝向操作人员M的上方进行动作。由此,通过对配置在比操作按钮B5靠后方侧的操作按钮B6进行操作,焊接工具6朝向操作人员M的下方进行动作。
[0075] 上述的操作按钮B5、B6的配置是在沿着前后或者左右方向的平面的操作面上对应焊接工具6的上下方向的动作时与操作人员M的感觉一致的配置,从而能够无不适感地实施焊接工具6的操作。
[0076] 在本实施方式的机器人示教器3中,向如上述那样配置的左操作组的操作按钮B1~B6分配对各轴遥控模式下的用于向第一轴J1~第三轴J3的正方向或者负方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。
[0077] 如图3所示,在操作按钮B1上描绘有表示第二轴J2的符号“J2”和表示正方向(一方向)的“+”,并分配有对用于使第二轴J2向一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。另外,在配置于操作按钮B1的长边方向下侧的操作按钮B2上描绘有表示第二轴J2的符号“J2”和表示负方向(另一方向)的“-”,并分配有对用于使第二轴J2向另一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。
[0078] 因此,在各轴遥控模式下,当操作人员M以操作人员M的视线为基准而操作前方侧的操作按钮B1时,第二轴J2向一方向旋转,焊接工具6的前端朝向沿着X轴方向的操作人员M的前方(从操作人员观察为远离的方向)进行移动。另外,当操作人员M对操作人员M的后方侧的操作按钮B2进行操作时,第二轴J2向另一方向旋转,焊接工具6的前端朝向沿着X轴方向的操作人员M的后方(从操作人员观察为接近的方向)进行移动。
[0079] 如此,通过将设定用于使第二轴J2旋转的操作指示信息的功能分配给操作按钮B1、B2,在各轴遥控模式下也能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0080] 另外,在操作按钮B3上描绘有表示第一轴J1的符号“J1”和表示正方向(一方向)的“+”,并分配有对用于使第一轴J1向一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。另外,在相对于操作按钮B3而配置在机器人示教器3的宽度方向右侧的操作按钮B4上描绘有表示第一轴J1的符号“J1”和表示负方向(另一方向)的“-”,并分配有对用于使第一轴J1向另一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。
[0081] 因此,在各轴遥控模式下,当操作人员M以操作人员M的视线为基准而操作左方侧的操作按钮B3时,第一轴J1向一方向旋转,焊接工具6的前端朝向沿着Y轴方向的操作人员M的左方进行移动。另外,当操作人员M对操作人员M的右方侧的操作按钮B4进行操作时,第一轴J1向另一方向旋转,焊接工具6的前端朝向沿着Y轴方向的操作人员M的右方进行移动。
[0082] 如此,通过将设定用于使第一轴J1旋转的操作指示信息的功能分配给操作按钮B3、B4,在各轴遥控模式下也能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0083] 通过将设定用于使第一轴J1以及第二轴J2旋转的操作指示信息的功能如上述那样分配给操作按钮B1~B4,使第一轴J1向一方向以及另一方向旋转的功能和使第二轴J2向一方向以及另一方向旋转的功能通过配置为十字状的操作按钮来实现。
[0084] 此外,在操作按钮B5上描绘有表示第三轴J3的符号“J3”和表示正方向(一方向)的“+”,并分配有对用于使第三轴J3向正方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。另外,在相对于操作按钮B5而配置在机器人示教器3的长边方向下侧的操作按钮B6上描绘有表示第三轴J3的符号“J3”和表示负方向(另一方向)的“-”,并分配有对用于使第三轴J3向负方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。
[0085] 因此,在各轴遥控模式下,当操作人员M以操作人员M的视线为基准而操作前方侧的操作按钮B5时,第三轴J3向一方向旋转,焊接工具6的前端朝向沿着X轴方向的操作人员M的前方(从操作人员观察为远离的方向)进行移动。另外,当操作人员M对操作人员M的后方侧的操作按钮B6进行操作时,第三轴J3向另一方向旋转,焊接工具6的前端朝向沿着X轴方向的操作人员M的后方(从操作人员观察为接近的方向)进行移动。
[0086] 如此,通过将设定用于使第三轴J3旋转的操作指示信息的功能分配给操作按钮B5、B6,在各轴遥控模式下也能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0087] 以上为左操作组中的操作按钮B1~B6的配置,在右操作组配置有操作按钮B7~B12。
[0088] 如图3所示,右操作组中的操作按钮B7~B12的配置与左操作组中的操作按钮B1~B6的配置相同,与操作按钮B1~B4对应地操作按钮B7~B10配置为十字状。在配置为十字状的操作按钮B7~B10的右邻,与操作按钮B5、B6对应地配置有操作按钮B11、B12。
[0089] 操作按钮B7是设定在直线遥控模式下不使焊接工具6的前端的坐标(X、Y、Z坐标)发生变化、且用于使焊接工具6以焊接工具6的前端为中心而在沿着绕Y轴的方向且正方向(一方向)上旋转的操作指示信息的按钮。在操作按钮B7上描绘有表示绕Y轴的符号“RY”和表示一方向的“+”。相对于操作按钮B7而配置在机器人示教器3的长边方向下侧的操作按钮B8同样是设定用于使焊接工具6以焊接工具6的前端为中心而在沿着绕Y轴的方向且负方向(另一方向)上旋转的操作指示信息的按钮。在操作按钮B8上描绘有表示绕Y轴的符号“RY”和表示另一方向的“-”。换句话说,若操作人员M对操作按钮B7进行操作,则焊接工具6在不使焊接工具6的前端的坐标(X、Y、Z坐标)发生变化的情况下以朝向操作人员M的前方(从操作人员观察为远离的方向)进行移动的方式使姿势发生变化。若操作人员M对操作按钮B8进行操作,则焊接工具6以朝向操作人员M的后方(从操作人员观察为接近的方向)进行移动的方式使姿势发生变化。
[0090] 与操作按钮B1、B2的配置相同地,上述的操作按钮B7、B8的配置与焊接工具6的姿势变化的方向一致,能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0091] 接下来,操作按钮B9是设定在直线遥控模式下不使焊接工具6的前端的坐标(X、Y、Z坐标)发生变化、且用于使焊接工具6以焊接工具6的前端为中心而在沿着绕X轴的方向且正方向(一方向)上旋转的操作指示信息的按钮。在操作按钮B9上描绘有表示绕X轴的符号“RX”和表示一方向的“+”。相对于操作按钮B9而配置在机器人示教器3的宽度方向右侧的操作按钮B10同样是设定用于使焊接工具6以焊接工具6的前端为中心而在沿着绕X轴的方向且负方向(另一方向)上旋转的操作指示信息的按钮。在操作按钮B10上描绘有表示绕X轴的符号“RX”和表示另一方向的“-”。换句话说,若操作人员M对操作按钮B9进行操作,则焊接工具6在不使焊接工具6的前端的坐标(X、Y、Z坐标)发生变化的情况下以从焊接工具6的根部观察工具前端时朝向操作人员M的左方进行移动的方式使姿势发生变化。若操作人员M对操作按钮B10进行操作,则焊接工具6以从焊接工具6的根部观察工具前端时朝向操作人员M的右方进行移动的方式使姿势发生变化。
[0092] 与操作按钮B3、B4的配置相同地,上述的操作按钮B9、B10的配置与焊接工具6的姿势变化的方向一致,能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0093] 另外,操作按钮B11是设定在直线遥控模式下不使焊接工具6的前端的坐标(X、Y、Z坐标)发生变化、且用于使焊接工具6以焊接工具6的前端为中心而在沿着绕Z轴的方向且正方向(一方向)上旋转的操作指示信息的按钮。在操作按钮B11上描绘有表示绕Z轴的符号“RZ”和表示一方向的“+”。相对于操作按钮B11而配置在机器人示教器3的宽度方向右侧的操作按钮B12同样是设定用于使焊接工具6以焊接工具6的前端为中心而在沿着绕Z轴的方向且负方向(另一方向)上旋转的操作指示信息的按钮。在操作按钮B12上描绘有表示绕Z轴的符号“RZ”和表示另一方向的“-”。换句话说,若操作人员M对操作按钮B11进行操作,则焊接工具6在不使焊接工具6的前端的坐标(X、Y、Z坐标)发生变化的情况下以朝向操作人员M的左方进行移动的方式使姿势发生变化。若操作人员M对操作按钮B12进行操作,则焊接工具6以朝向操作人员M的右方进行移动的方式使姿势发生变化。
[0094] 需要说明的是,在图3所示的例子中,将操作按钮B11、B12以在机器人示教器3的宽度方向上左右相邻的方式配置,但该配置有时导致四个操作按钮B9~B12相邻而使机器人示教器3的宽度方向的尺寸变大。对此,如图4所示,也可以将操作按钮B11、B12在机器人示教器3的长边方向上下配置,将操作按钮B12配置为相对于操作按钮B11而成为机器人示教器3的长边方向下侧。
[0095] 在右操作组中,也向如上述那样配置的操作按钮B7~B12分配有对用于使各轴遥控模式下的第四轴J4~第六轴J6向一方向或者另一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。
[0096] 如图3所示,在操作按钮B7上描绘有表示第五轴J5的符号“J5”和表示正方向(一方向)的“+”,并分配有对用于使第五轴J5向一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。在相对于操作按钮B7而配置在机器人示教器3的长边方向下侧的操作按钮B8上描绘有表示第五轴J5的符号“J5”和表示负方向(另一方向)的“-”,并分配有对用于使第五轴J5向另一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。若对操作按钮B7、B8进行操作,则焊接机器人2以大致绕Y轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着X轴方向前后移动。
[0097] 另外,在操作按钮B9上描绘有表示第四轴J4的符号“J4”和表示正方向(一方向)的“+”,并分配有对用于使第四轴J4向一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。在相对于操作按钮B9而配置在机器人示教器3的宽度方向右侧的操作按钮B10上描绘有表示第四轴J4的符号“J4”和表示负方向(另一方向)的“-”,并分配有对用于使第四轴J4向另一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。若对操作按钮B9、B10进行操作,则焊接机器人2以大致绕X轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着Y轴方向左右移动。
[0098] 如此,在配置为十字状的操作按钮B7~B10上,分配有对在各轴遥控模式下用于使第四轴J4~第五轴J5向一方向或者另一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。由此,与左操作组的操作按钮B1~B4相同地,操作按钮B7~B10的配置方向与焊接工具6的前端的移动方向一致,能够实现与操作人员M的感觉一致的焊接工具6的操作。
[0099] 在操作按钮B11上描绘有表示第六轴J6的符号“J6”和表示正方向(一方向)的“+”,并分配有对用于使第六轴J6向一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。在相对于操作按钮B11而配置在机器人示教器3的长边方向下侧的操作按钮B12上描绘有表示第六轴J6的符号“J6”和表示负方向(另一方向)的“-”,并分配有对用于使第六轴J6向另一方向旋转的操作指示信息进行设定的功能。若对操作按钮B11、B12进行操作,则焊接机器人2以大致绕X轴回旋的方式进行动作,因此操作人员M观察到焊接工具6的前端沿着Y轴方向左右移动。
[0100] 需要说明的是,通过按下坐标切换键38来进行从直线遥控模式向各轴遥控模式的切换、或者从各轴遥控模式向直线遥控模式的切换。例如,若直线遥控模式为既定的状态,则通过按下坐标切换键38,直线遥控模式向各轴遥控模式切换。
[0101] 由此,通过按下坐标切换键38,设定在既定的直线遥控模式下用于使焊接工具6向X轴的正方向动作的操作指示信息的操作按钮B1作为设定用于使直线遥控模式下的第二轴J2向一方向旋转的操作指示信息的操作按钮而发挥功能。
[0102] 最后,也可以在操作按钮B13、B14以及操作按钮B15、B16上分配搭载焊接机器人2本身以及使焊接机器人2本身移动的滑块、定位器的沿着X轴以及Y轴的移动方向。此时,与操作按钮B1~B4以及操作按钮B7~B10相同地,通过将操作按钮B13~B16也设置在与滑块、定位器的移动方向对应的方向而配置为十字状即可。
[0103] 根据以上说明的具有左操作组以及右操作组中的操作按钮B1~B12的配置的机器人示教器3,在直线遥控模式的情况也好,在各轴遥控模式的情况也好,操作按钮B1~B12的配置均与焊接工具6的动作方向一致。因此,能够容易地进行焊接机器人2的操作。由于焊接工具6进行动作的方向通过操作按钮的配置位置而一目了然,因此无需通过实际对操作按钮进行操作来确认焊接工具6的动作方向。因此,根据本实施方式的机器人系统1的机器人示教器3,尤其是在示教作业中,能够获得操作加快、并且不易产生错误且能够减轻操作人员M的疲劳这样的效果。
[0104] 另外,在上述的实施方式的机器人示教器3中,由于焊接工具6进行动作的方向通过操作按钮的配置位置而一目了然,因此无需像现有的机器人示教器那样,除了设置指示“J1”~“J6”的操作按钮B1~B12以外,还设置操纵杆等操作装置。因此,能够将机器人示教器的制作成本抑制得较低。
[0105] 此外,在上述的实施方式中,对将操作按钮B1~B12配置在与焊接工具6的动作方向对应的方向上的机器人示教器3进行了说明。但是,也可以将操作按钮B1~B12配置在与焊接机器人2的臂的动作方向对应的方向上而构成机器人示教器3,在该情况下也能够获得同样的效果。
[0106] 然而,本次公开的实施方式的全部点皆为例示,应该认为并非是限制性的实施方式。尤其是在本次公开的实施方式中,未明确公开的事项、例如动作条件、测定条件、各种参数、结构物的尺寸、重量、体积等采用了未超过本领域技术人员通常实施的范围、只要是普通的本领域技术人员均能够容易想到的值。
[0107] 本申请基于在2013年2月15日申请的日本专利申请(日本特愿2013-027948),在此将其内容作为参照进行引入。
[0108] 附图标记说明如下:
[0109] 1     机器人系统
[0110] 2    焊接机器人
[0111] 3    机器人示教器
[0112] 4    控制装置
[0113] 5    个人计算机
[0114] 6    焊接工具
[0115] 30    监视器
[0116] 31    操作面(按钮配置部)
[0117] 32、33  把手(把持部)
[0118] 34    数字键
[0119] 35    “电弧打开/关闭”按钮
[0120] 36    “焊丝进给”按钮
[0121] 37    “位置存储”按钮
[0122] 38   坐标切换键
[0123] B1~B16  操作按钮
[0124] M     操作人员
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