JP5642304B2 - ロボットペンダント - Google Patents

Description

本発明は、多関節ロボットを操作するためのロボットペンダントに関する。

ワークに対して自動的に溶接を行う溶接ロボットにおいては、例えば多関節ロボットである溶接ロボットの先端部分（フランジ部）に、溶接トーチ等を備えたツール（工具）が取り付けられている。このような多関節ロボットの動作を制御するコントローラ（制御装置）には、多関節ロボットを操作するためのロボットペンダント（操作装置）が接続されている。

ロボットペンダントは、オペレータが手で持って扱うことが可能であり、主として、手動操作によって多関節ロボットを実際に動作させることによって、ワークに対するツールの移動経路及び位置などを教示（ティーチング）するために用いられる。オペレータが、ロボットペンダントを用いて教示を実施する際は、ロボット本体の近傍に立ってツール先端の動きを見ながらロボットペンダントのキー操作を行い、ツール（ツール先端）を、多関節ロボットに設定されたロボット座標系における所望の方向に移動させる。

特許文献１は、ロボットの教示操作を行うプログラミングペンダント(ロボットペンダント)を開示している。特許文献１のプログラミングペンダントは、アームのハンドに把持した部品と、該部品が組みつけられる部品とを接触遷移させて組立作業を行うロボットを、前記ハンドに設けられた力センサの出力に基づいて前記アームの目標位置修正量を生成するインピーダンス制御部を有し、該目標位置修正量を予め教示された教示データに加算した位置へ前記アームをフィードバック制御する制御装置に接続され、作業者が教示時に指令入力手段を押下して入力した動作指令を前記制御装置に送出して前記ロボットを動作させるものである。

特許文献１のプログラミングペンダントは、特許文献１の図２及び図６に示されるように、ロボットの動作をロボット座標系であるＸ，Ｙ，Ｚの三次元直交座標系において指示するためのボタンが設けられている。

特開２００７−１３６５８８号公報

ところで、特許文献１に開示にプログラミングペンダントにおいて、Ｘ，Ｙ，Ｚの三次元直交座標系におけるＸ軸方向の動作指示を設定するボタンは、図２及び図６の紙面に向かって左右方向に並べて配置されている。また、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の動作指示を設定するボタンも、Ｘ軸方向の動作指示を設定するボタンと同様に左右方向に並べて配置されている。

そのため、特許文献１のプログラミングペンダントを用いる場合、オペレータは、ロボットの動作方向がロボット座標系のいずれの座標軸に対応するのかについて判断しなくては、適切にプログラミングペンダントのキー操作を行うことができない。従って、プログラミングペンダントを用いたロボットの教示作業などは熟練を要する作業となっており、プログラミングペンダントに不慣れなオペレータや、設備の更新などでボタンの配置が異
なる新たなプログラミングペンダントを操作するオペレータにとって、教示作業は長時間の作業となり、疲労が大きく生産性の低い労働を強いられることとなる。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、慣れや熟練を必要とすることなく多関節ロボットの動作を確実に指示することができるロボットペンダントを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係るロボットペンダントは、先端にツールが取り付けられた多関節ロボットへの操作指示情報を設定する複数のボタンが配置された平面状のボタン配置部を備え、前記ボタンによって操作指示情報が設定されることで前記多関節ロボットへの動作指示を行うロボットペンダントにおいて、前記複数のボタンは、前記多関節ロボットの各関節軸の動作方向を指示するための操作指示情報を設定する機能が割り当てられ、前記ボタン配置部は、前記平面上に、前記複数のボタンを、前記操作指示情報による前記多関節ロボットへの動作指示に基づく前記ツール又はアームの動作方向に対応する方向に配置していることを特徴とする。

ここで、前記複数のボタンは、前記ツールの動作方向を指示する直線リモート及び多関節ロボットの各関節軸の動作方向を指示する各軸リモートのいずれにおいても前記多関節ロボットへの操作指示情報を設定することができ、前記ボタン配置部は、前記複数のボタンを、前記直線リモート及び前記各軸リモートのいずれによる操作指示情報の設定であっても前記ツール又はアームの動作方向に対応する方向に配置しているとよい。

また、前記ボタン配置部は、前記複数のボタンを、前記多関節ロボットに設定された座標のＸ軸及びＹ軸に沿った前記ツールの動作方向に対応する方向に配置しているとよい。
さらに、前記ボタン配置部は、前記Ｘ軸に沿った前記ツールの動作に対応する操作指示情報を設定する２つのボタンを前記Ｘ軸方向に沿って配置し、前記Ｙ軸に沿った前記ツールの動作に対応する操作指示情報を設定する２つのボタンを前記Ｙ軸方向に沿って配置して、前記Ｘ軸方向に沿った２つのボタンとＹ軸方向に沿った２つのボタンとを、十字状に配置しているとよい。

本発明によるロボットペンダントを用いれば、慣れや熟練を必要とすることなく多関節ロボットの動作を指示することができる。

本発明の実施形態によるロボットペンダントを含む多関節ロボットシステムの概略構成図である。 本実施形態による多関節ロボットシステムに設定されたベース座標と多関節ロボットの各軸とを示す図である。 本実施形態による多関節ロボットシステムを構成するロボットペンダントの操作面を示す図である。 本実施形態による多関節ロボットシステムを構成するロボットペンダントの操作面を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態による多関節ロボットシステム１（以下、単にロボットシステム１という）を説明する。なお、以下に説明する実施形態において、ロボットシステム１における同一の構成部材には、同一の符号及び同一の名称を付すこととする。従って、同一の符号及び同一の名称が付された構成部材については、同じ説明を繰り返さない。

まず、図１を参照しながら、本実施形態によるロボットシステム１の全体構成を説明する。
図１に示すように、ロボットシステム１は、溶接ロボット２と、例えば教示ペンダントとして用いられるロボットペンダント３を有する制御装置４と、パソコン５とを含む。
溶接ロボット２は垂直多関節型の６軸の産業用ロボット（多関節マニピュレータ）であり、その先端に設けられたフランジ部に溶接トーチなどから構成される溶接ツール６が取り付けられている。この溶接ロボット２は、溶接ロボット２自体を搭載し移動させるスライダ（図示せず）に搭載されていてもよい。

制御装置４は、ロボットペンダント３から出力された溶接ロボット２の動作方向を指示する操作指示情報を基に溶接ロボット２に対して動作指示を出力すると共に、溶接ロボット２に対する動作指示を予め教示されたプログラム（教示プログラム）に従って出力することで溶接ロボット２の動作を制御するものである。なお、操作指示情報は、ロボットペンダント３に設けられた操作ボタンの操作によって設定される。

教示プログラムは、制御装置４に接続されたロボットペンダント３を使用して作成する場合や、パソコン５を利用したオフライン教示システムを使用して作成する場合がある。いずれの場合であっても、教示プログラムは、溶接ロボット２が実際に溶接作業を行う前に予め作成されて、溶接作業中の溶接ロボット２の動作を指示するものである。パソコン５によりオフラインで作成された教示プログラムは、磁気的又は電気的にデータを記憶した媒体等を介して制御装置４に受渡しされたり、データ通信により制御装置４に転送されたりする。

パソコン５、すなわちオフライン教示システムは、表示装置としてグラフィック表示可能なディスプレイを備え、入力装置としてキーボードやマウスを備える。また、ワークのＣＡＤ情報を取込むために、読取装置又は通信装置が設けられている。
上述のとおり、本実施形態によるロボットシステム１では、ロボットペンダント３やパソコン５を用いて教示プログラムが作成される。この教示プログラムの作成を教示作業というが、教示作業に限らず溶接ロボット２を操作する際には、ロボットペンダント３を持つオペレータＭは、溶接ツール６の稼働範囲外に立って作業を行う。

本願発明は、溶接ロボット２を操作するロボットペンダント３の操作ボタンの配置に特徴を有するものである。このロボットペンダント３の詳細を説明する前に、まずは、ロボットペンダント３で指示することができる溶接ロボット２の動き（各軸リモートモード、直線リモートモード）について、説明を行う。
図２を参照しながら、オペレータＭの視線と溶接ツール６の動作方向との関係について説明する。図２は、溶接ツール６の先端点（溶接点）の位置（ＴＣＰ：Ｔｏｏｌ Ｃｅｎｔｅｒ Ｐｏｉｎｔ）をワーク上に移動させたときのワーク、溶接ロボット２、及びオペレータＭの配置を示し、ロボットシステム１に設定された座標（例えば、ベース座標）と多関節ロボットの各軸とを示す図である。

ここで、ロボットシステム１にベース座標を設定したが、ベース座標に限らず、スライダに設定されたスライダ座標、ポジショナに設定されたポジショナ座標、溶接ロボット２の作業線に設定された作業線座標等をロボットシステム１に設定してもよい。
多くの場合、図２に示すように、オペレータＭは、溶接ロボット２の溶接ツール６が差し向けられた方向とは反対側である溶接ロボット２の背後に立って溶接ロボット２を操作する。つまり、オペレータＭは、溶接ロボット２の基端部である第１軸Ｊ１に設定されたベース座標系のＸ軸方向に沿って溶接ロボット２の背後から溶接ツール６を見ることになる。

従って、オペレータＭの視線を基準にすると、オペレータＭの前後方向はベース座標系のＸ軸方向に、オペレータＭの左右方向はベース座標系のＹ軸方向に、オペレータＭの上下方向はベース座標系のＺ軸方向に対応する。以下の説明では、Ｘ軸の矢印が指し示す方向をＸ軸の正方向、その反対方向をＸ軸の負方向といい、Ｙ軸及びＺ軸に関しても、矢印が指し示す方向を正方向、その反対方向を負方向という。

具体的には、オペレータＭは、後に詳しく説明するロボットペンダント３を用いて、ベース座標系でのＸ，Ｙ，Ｚ軸に沿った溶接ツール６の移動や、溶接ロボット２の各関節軸である第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６の回転を指示することで、溶接ツール６の姿勢及び先端位置を決定し、溶接ロボット２の姿勢も決定する。ここで、第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６の各関節軸を動作させる態様を「各軸リモートモード」という。

図２を参照しながら、第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６の各関節軸を動作させたときの溶接ツール６の先端点の移動方向（動作方向）について、オペレータＭの視線を基準にして説明する。
まず、第１軸Ｊ１を回転させたとき、溶接ロボット２はＺ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＹ軸方向に沿って左右に移動するように見える。第２軸Ｊ２を回転させたとき、溶接ロボット２はほぼＹ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＸ軸方向に沿って前後に移動するように見える。

第３軸Ｊ３を回転させたときも、溶接ロボット２はほぼＹ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＸ軸方向に沿って前後に移動するように見える。第４軸Ｊ４を回転させたとき、溶接ロボット２はほぼＸ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＹ軸方向に沿って左右に移動するように見える。

第５軸Ｊ５を回転させたとき、溶接ロボット２はほぼＹ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＸ軸方向に沿って前後に移動するように見える。第６軸Ｊ６を回転させたとき、溶接ロボット２はほぼＸ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＹ軸方向に沿って左右に移動するように見える。

このように、第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６の各関節軸を動作させると、溶接ロボット２の背後に立つオペレータＭにとっては、溶接ツール６の先端が、ほぼベース座標系の各軸に沿って前後、左右に移動（動作）するように見える。
溶接ロボット２の姿勢を決定する際には、溶接対象であるワークに対して溶接ツール６の先端の位置を決めることが重要である。本実施形態によるロボットシステム１において、オペレータＭは、ロボットペンダント３に設けられた操作ボタン（ボタン）を操作して第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６の各関節軸を動作させることで、溶接ツール６の先端の位置を決定する。このように、ロボットペンダント３のボタンを操作して第１軸Ｊ１〜第６軸Ｊ６の各関節軸を動作させる態様が「各軸リモートモード」である。

本実施形態によるロボットシステム１では、この「各軸リモートモード」とは別に、「直線リモートモード」を有している。溶接ツール６の先端の位置は、上述の「各軸リモートモード」よりも「直線リモートモード」によって決定される場合が多いので、「直線リモートモード」について、以下に詳しく説明する。
「直線リモートモード」は、溶接ツール６の先端をベース座標系でのＸ，Ｙ，Ｚ軸に平行に直線移動させるモードである。直線リモートモードでは、ロボットペンダント３に設
けられた操作ボタンを操作して、例えばＸ軸の正方向又は負方向への動作を指示すると、溶接ツール６の先端は、Ｘ座標以外のＹ座標及びＺ座標を変化させることなく、Ｘ軸に平行に直線移動する。このように、直線リモートモードにおいて溶接ツール６の先端は、Ｙ軸の正方向又は負方向への動作が指示されるとＹ軸に平行に直線移動し、Ｚ軸の正方向又は負方向への動作が指示されるとＺ軸に平行に直線移動する。

直線リモートモードにおいて溶接ツール６の先端が移動する場合、溶接ツール６の姿勢は変化せずに溶接ツール６の先端が移動するよう、制御装置４によって溶接ロボット２の姿勢が制御される。
また、直線リモートモードでは、溶接ツール６の先端の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）を変化させずに、溶接ツール６の姿勢を変化させることもできる。

つまり、溶接ツール６を、溶接ツール６の先端を中心にしてＸ軸周り、Ｙ軸周り、又はＺ軸周りに沿う方向に回転させることができる。この場合、溶接ツール６をＸ軸周りに沿う方向に回転させると、溶接ロボット２の背後に立つオペレータＭにとっては、溶接ツール６がＹ軸に沿った左右方向に移動するように見える。同様に、オペレータＭの視線を基準にすると、溶接ツール６をＹ軸周りに沿う方向に回転させた場合、溶接ツール６はＸ軸に沿った前後方向に移動するように見え、溶接ツール６をＺ軸周りに沿う方向に回転させた場合、溶接ツール６はＹ軸に沿った左右方向に移動するように見える。

なお、このときも、溶接ツール６の先端の位置を変えることなく溶接ツール６が回転するように、制御装置４によって溶接ロボット２の姿勢が制御される。
上述のように、ロボットペンダント３に設けられた操作ボタンを操作することで、各軸リモートモード及び直線リモートモードにおいて溶接ツール６を動作させることができる。そして、各軸リモートモード及び直線リモートモードのいずれにおいても、溶接ロボット２の背後に立つオペレータＭの視線を基準にすれば、溶接ツール６は、ベース座標系のＸ軸方向に沿った前後方向か、Ｙ軸方向に沿った左右方向か、Ｚ軸方向に沿った上下方向に動作又は移動するといえる。

そこで、本実施形態によるロボットシステム１のロボットペンダント３は、各軸リモートモード及び直線リモートモードにおいて、制御装置４が溶接ロボット２へ出力する動作指示の基となる操作指示情報を設定する複数の操作ボタンを、溶接ツール６の実際の動作方向に対応する方向に配置している。
つまり、本実施形態のロボットペンダント３は、溶接ツール６をベース座標系のＸ軸に沿った前後方向に動作させるための操作指示情報を設定する操作ボタンを、ロボットペンダント３上でベース座標系のＸ軸に沿った前後方向となるように配置している。また、ロボットペンダント３は、溶接ツール６をベース座標系のＹ軸に沿った左右方向に動作させるための操作指示情報を設定する操作ボタンを、ロボットペンダント３上でベース座標系のＹ軸に沿った左右方向となるように配置している。

以下、図３を参照しながら、このような本実施形態のロボットペンダント３の構成を詳しく説明する。図３は、本実施形態のロボットペンダント３の操作面を示す図である。以下の説明において、図３の紙面に向かっての左右をロボットペンダント３の幅方向（Ｙ軸に沿った方向）における左右といい、図３の紙面に向かっての上下をロボットペンダント３の長手方向（Ｘ軸に沿った方向）における上下という。

図３に示すように、ロボットペンダント３は、Ｔ字型で図面に向かって奥行き方向に厚みを有する筐体を有している。ロボットペンダント３の筐体において、該Ｔ字型の幅が広い部分には、溶接ロボット２の動作や教示操作に関する情報などが表示される表示部としてのモニタ３０が設けられており、図面に向かってモニタ３０の下方、つまり、該Ｔ字型
の幅が狭い部分には、溶接ロボット２への操作指示情報の設定や教示動作の設定を行うため操作ボタンや、数値を入力するためのテンキー３４などが配置される操作面（ボタン配置部）３１が設けられている。

操作ボタンとしては、溶接ツール６のワイヤの先端にアークを発生させるためのスイッチである「アークＯＮ／ＯＦＦ」ボタン３５、溶接ツール６へワイヤを供給させるための「ワイヤ送給」ボタン３６、及び、教示操作などにおいて溶接ロボット２の姿勢を記憶させるための「位置記憶」ボタン３７などが設けられている。
ロボットペンダント３の筐体において、操作面３１が設けられた側の左右の側方には、オペレータＭがロボットペンダント３を保持するための取手（把持部）３２，３３が設けられており、オペレータＭは、操作面３１と対向しつつ、右の把持部３２に右手を添え、左の把持部３３に左手を添えてロボットペンダント３を保持する。このようにロボットペンダント３を保持したオペレータＭが、溶接ロボット２の背後に立って溶接ツール６側を見ると、表示部３０から操作面３１に向かうロボットペンダント３の長手方向が、溶接ロボット２のベース座標系のＸ軸にほぼ沿うこととなる。つまり、ロボットペンダント３の長手方向が、ベース座標系のＸ軸、つまりオペレータＭの前後方向に対応し、該長手方向に直交するロボットペンダント３の幅方向が、ベース座標系のＹ軸、つまりオペレータＭの左右方向に対応する。

その上で、ロボットペンダント３は、モニタ３０の直下にあたる操作面３１の上側に、各軸リモートモード及び直線リモートモードにおいて溶接ツール６を動作させるための操作指示情報を設定する五角形の操作ボタンＢ１〜Ｂ１２を１２個配置している。図３の紙面に向かって操作面３１の上側は、ロボットペンダント３を保持するオペレータＭの親指の可動範囲にあり、オペレータＭの親指が違和感なく自由に移動できる領域である。

１２個の操作ボタンＢ１〜Ｂ１２は、６個の操作ボタンＢ１〜Ｂ６が配置された左操作グループと、６個の操作ボタンＢ７〜Ｂ１２が配置された右操作グループとが、互いにロボットペンダント３の幅方向に隣り合うように配置されている。
まず、左操作グループ内での６個の操作ボタンＢ１〜Ｂ６の配置について説明する。
まず、６つの操作ボタンのうち、操作ボタンＢ１は、直線リモートモードにおいて溶接ツール６をＸ軸の正方向に動作させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｘ軸を示す記号「Ｘ」と正方向を示す「＋」とが描かれている。操作ボタンＢ１に対してロボットペンダント３の長手方向下側に配置された操作ボタンＢ２は、直線リモートモードにおいて溶接ツール６をＸ軸の負方向に動作させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｘ軸を示す記号「Ｘ」と負方向を示す「−」とが描かれている。つまり、操作ボタンＢ１を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの前方へ向かって移動し、操作ボタンＢ２を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの後方へ向かって移動する。

このような操作ボタンＢ１，Ｂ２を、Ｘ軸に沿って正方向に操作ボタンＢ１が配置され、且つ負方向に操作ボタンＢ２が配置されるように、ロボットペンダント３の長手方向に沿ってモニタ側に操作ボタンＢ１を配置し、操作ボタンＢ１を挟んで反モニタ側に操作ボタンＢ２を配置する。これによって、溶接ツール６をＸ軸に沿って動作させる操作ボタンＢ１，Ｂ２がＸ軸に沿って配置されるので、Ｘ軸に沿って正方向に配置された操作ボタンＢ１を操作することで、溶接ツールはオペレータＭの前方へ向かって動作し、Ｘ軸に沿って負方向に配置された操作ボタンＢ２を操作することで、溶接ツール６はオペレータＭの後方へ向かって動作することになる。

このような操作ボタンＢ１，Ｂ２の配置によって、オペレータＭの視線を基準として前方側の操作ボタンＢ１を操作すれば溶接ツール６がオペレータＭの前方へ向かって動作し、後方側の操作ボタンＢ２を操作すれば溶接ツール６がオペレータＭの後方へ向かって動
作するといった、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作が可能となる。
次に、操作ボタンＢ３は、直線リモートモードにおいて溶接ツール６をＹ軸の正方向に動作させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｙ軸を示す記号「Ｙ」と正方向を示す「＋」とが描かれている。操作ボタンＢ３に対してロボットペンダント３の幅方向右側に配置された操作ボタンＢ４は、直線リモートモードにおいて溶接ツール６をＹ軸の負方向に動作させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｙ軸を示す記号「Ｙ」と負方向を示す「−」とが描かれている。つまり、操作ボタンＢ３を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの左方へ向かって移動し、操作ボタンＢ４を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの右方へ向かって移動する。

このような操作ボタンＢ３，Ｂ４を、Ｙ軸に沿って正方向に操作ボタンＢ３が配置され、且つ負方向に操作ボタンＢ４が配置されるように、ロボットペンダント３の幅方向に沿って左側に操作ボタンＢ３を配置し、同じく幅方向に沿って右側に操作ボタンＢ４を配置する。これによって、溶接ツール６をＹ軸に沿って動作させる操作ボタンＢ３，Ｂ４がＹ軸に沿って配置されるので、Ｙ軸に沿って正方向に配置された操作ボタンＢ３を操作することで、溶接ツール６はオペレータＭの左方へ向かって動作し、Ｙ軸に沿って負方向に配置された操作ボタンＢ４を操作することで、溶接ツール６はオペレータＭの右方へ向かって動作することになる。

このような操作ボタンＢ３，Ｂ４の配置によって、オペレータＭの視線を基準として左方側の操作ボタンＢ３を操作すれば溶接ツール６がオペレータＭの左方へ向かって動作し、オペレータＭの右方側の操作ボタンＢ４を操作すれば溶接ツール６がオペレータＭの右方へ向かって動作するといった、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作が可能となる。

ロボットペンダント３の操作面には、Ｘ軸方向に沿って操作ボタンＢ１と操作ボタンＢ２を結ぶ線と、Ｙ軸方向に沿って操作ボタンＢ３と操作ボタンＢ４を結ぶ線とが交差して十字を描くように、操作ボタンＢ１，Ｂ２と操作ボタンＢ３，Ｂ４とが、十字状に配置されている。このように、Ｘ軸方向に沿って溶接ロボット２を動作させる操作ボタンとＹ軸方向に沿って溶接ロボット２を動作させる操作ボタンを十字状に配置することによって、４個の操作ボタンＢ１〜Ｂ４をオペレータＭの親指（例えば、左親指）一本で容易に操作することができると共に、隣り合う操作ボタンを親指一本で同時に操作することもできる。

図３に示すように、左操作グループ（操作ボタンＢ１〜Ｂ６）を左親指で操作可能な位置に配置し、右操作グループ（操作ボタンＢ７〜Ｂ１２）を右親指で操作可能な位置に配置しておけば、左操作グループと右操作グループを同時に操作することもできる。
なお、左操作グループ及び右操作グループが十字状に配置されていることより、その他の周囲の操作ボタンと配置形状が異なることから、操作ボタンを目視で確認することなく、左操作グループと右操作グループを操作することができる。

さらに、上述の十字状に配置された操作ボタンに目印となる突起物（つまり、その操作ボタンに固有の形状）を付加することや、左操作グループと右操作グループの間に目印となる突起物を付加することができる。これによって、十字状に配置された複数の操作ボタンを目視で確認せずに、左操作グループと右操作グループを左右の親指の感覚で区別することができ、間違えることなく確実に操作することができる。

また、ロボットペンダント３の重心の位置を左操作グループと右操作グループの間になるようにすることで、左右の親指で安定して操作することもできる。
さらに、左操作グループ内では、十字状に配置された操作ボタンＢ１〜Ｂ４の右隣に、操作ボタンＢ５，Ｂ６を配置している。操作ボタンＢ５は、直線リモートモードにおいて溶接ツール６をＺ軸の正方向に動作させるための操作指示情報を設定するボタンであり、
Ｚ軸を示す記号「Ｚ」と正方向を示す「＋」とが描かれている。操作ボタンＢ５に対してロボットペンダント３の長手方向下側に配置された操作ボタンＢ６は、直線リモートモードにおいて溶接ツール６をＺ軸の負方向に動作させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｚ軸を示す記号「Ｚ」と負方向を示す「−」とが描かれている。つまり、操作ボタンＢ５を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの上方へ向かって移動し、操作ボタンＢ６を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの下方へ向かって移動する。

このような操作ボタンＢ５，Ｂ６を、操作ボタンＢ１，Ｂ２の配置方向に沿って、操作ボタンＢ１側に操作ボタンＢ５を配置し、操作ボタンＢ２側に操作ボタンＢ６を配置する。つまり、ロボットペンダント３の長手方向に沿ってモニタ側に操作ボタンＢ５を配置し、操作ボタンＢ５を挟んで反モニタ側に操作ボタンＢ６を配置する。
これによって、溶接ツール６をＺ軸に沿って動作させる操作ボタンＢ５，Ｂ６が、オペレータＭから見て前後方向に沿って配置されるので、オペレータＭから見て前方側に配置された操作ボタンＢ５を操作することで、溶接ツール６はオペレータＭの上方へ向かって動作し、操作ボタンＢ５よりも後方側に配置された操作ボタンＢ６を操作することで、溶接ツール６はオペレータＭの下方へ向かって動作することになる。

このような操作ボタンＢ５，Ｂ６の配置は、前後又は左右方向に沿った平面の操作面上に溶接ツール６の上下方向の動作を対応させるにあたって、オペレータＭの感覚に一致した配置であり、溶接ツール６の操作を違和感なく実施することが可能となる。
本実施形態によるロボットペンダント３では、上述のように配置された左操作グループの操作ボタンＢ１〜Ｂ６に、各軸リモートモードによる第１軸Ｊ１〜第３軸Ｊ３の正方向又は負方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能を割り当てている。

図３に示すように、操作ボタンＢ１には、第２軸Ｊ２を示す記号「Ｊ２」と正方向（一方向）を示す「＋」とが描かれており、第２軸Ｊ２を一方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。また、操作ボタンＢ１の長手方向下側に配置された操作ボタンＢ２には、第２軸Ｊ２を示す記号「Ｊ２」と負方向（他方向）を示す「−」とが描かれており、第２軸Ｊ２を他方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。

従って、各軸リモートモードにおいて、オペレータＭの視線を基準として前方側の操作ボタンＢ１を操作すると、第２軸Ｊ２が一方向に回転し、溶接ツール６の先端は、Ｘ軸方向に沿ったオペレータＭの前方（オペレータから見て離反する方向）へ向かって移動する。また、オペレータＭの後方側の操作ボタンＢ２を操作すると、第２軸Ｊ２が他方向に回転し、溶接ツール６の先端は、Ｘ軸方向に沿ったオペレータＭの後方（オペレータから見て接近する方向）へ向かって移動する。

このように、第２軸Ｊ２を回転させるための操作指示情報を設定する機能を操作ボタンＢ１，Ｂ２に割り当てることによって、各軸リモートモードにおいても、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作が可能となる。
また、操作ボタンＢ３には、第１軸Ｊ１を示す記号「Ｊ１」と正方向（一方向）を示す「＋」とが描かれており、第１軸Ｊ１を一方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。また、操作ボタンＢ３に対してロボットペンダント３の幅方向右側に配置された操作ボタンＢ４には、第１軸Ｊ１を示す記号「Ｊ１」と負方向（他方向）を示す「−」とが描かれており、第１軸Ｊ１を他方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。

従って、各軸リモートモードにおいて、オペレータＭの視線を基準として左方側の操作ボタンＢ３を操作すると、第１軸Ｊ１が一方向に回転し、溶接ツール６の先端は、Ｙ軸方
向に沿ったオペレータＭの左方へ向かって移動する。また、オペレータＭの右方側の操作ボタンＢ４を操作すると、第１軸Ｊ１が他方向に回転し、溶接ツール６の先端は、Ｙ軸方向に沿ったオペレータＭの右方へ向かって移動する。

このように、第１軸Ｊ１を回転させるための操作指示情報を設定する機能を操作ボタンＢ３，Ｂ４に割り当てることによって、各軸リモートモードにおいても、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作が可能となる。
第１軸Ｊ１及び第２軸Ｊ２を回転させるための操作指示情報を設定する機能を、上述のように操作ボタンＢ１〜Ｂ４に割り当てることで、第１軸Ｊ１を一方向及び他方向へ回転させる機能と、第２軸Ｊ２を一方向及び他方向へ回転させる機能とが、十字状に配置された操作ボタンによって実現される。

さらに、操作ボタンＢ５には、第３軸Ｊ３を示す記号「Ｊ３」と正方向（一方向）を示す「＋」とが描かれており、第３軸Ｊ３を正方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。また、操作ボタンＢ５に対してロボットペンダント３の長手方向下側に配置された操作ボタンＢ６には、第３軸Ｊ３を示す記号「Ｊ３」と負方向（他方向）を示す「−」とが描かれており、第３軸Ｊ３を負方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。

従って、各軸リモートモードにおいて、オペレータＭの視線を基準として前方側の操作ボタンＢ５を操作すると、第３軸Ｊ３が一方向に回転し、溶接ツール６の先端は、Ｘ軸方向に沿ったオペレータＭの前方（オペレータから見て離反する方向）へ向かって移動する。また、オペレータＭの後方側の操作ボタンＢ６を操作すると、第３軸Ｊ３が他方向に回転し、溶接ツール６の先端は、Ｘ軸方向に沿ったオペレータＭの後方（オペレータから見て接近する方向）へ向かって移動する。

このように、第３軸Ｊ３を回転させるための操作指示情報を設定する機能を操作ボタンＢ５，Ｂ６に割り当てることによって、各軸リモートモードにおいても、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作が可能となる。
以上が、左操作グループにおける操作ボタンＢ１〜Ｂ６の配置であり、右操作グループには、操作ボタンＢ７〜Ｂ１２が配置されている。

図３に示すように、右操作グループにおける操作ボタンＢ７〜Ｂ１２が配置は、左操作グループにおける操作ボタンＢ１〜Ｂ６の配置と同様であり、操作ボタンＢ１〜Ｂ４に対応して、操作ボタンＢ７〜Ｂ１０が十字状に配置されている。十字状に配置された操作ボタンＢ７〜Ｂ１０の右隣には、操作ボタンＢ５，Ｂ６に対応して、操作ボタンＢ１１，Ｂ１２が配置されている。

操作ボタンＢ７は、直線リモートモードにおいて、溶接ツール６の先端の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）を変化させずに、溶接ツール６を、溶接ツール６の先端を中心にしてＹ軸周りに沿う方向で正方向（一方向）に回転させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｙ軸周りであることを示す記号「ＲＹ」と一方向を示す「＋」とが描かれている。操作ボタンＢ７に対してロボットペンダント３の長手方向下側に配置された操作ボタンＢ８は、同様に、溶接ツール６を、溶接ツール６の先端を中心にしてＹ軸周りに沿う方向で負方向（他方向）に回転させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｙ軸周りであることを示す記号「ＲＹ」と他方向を示す「−」とが描かれている。つまり、操作ボタンＢ７を操作すれば、溶接ツール６は、溶接ツール６の先端の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）を変化させずに、オペレータＭの前方（オペレータから見て離反する方向）へ向かって移動するように姿勢を変化させ、操作ボタンＢ８を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの後方（オペレータから見て近接する方向）へ向かって移動するように姿勢を変化させる。

操作ボタンＢ１，Ｂ２の配置と同様に、上述した操作ボタンＢ７，Ｂ８の配置は、溶接ツール６の姿勢変化の方向と一致しており、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作を可能とする。
次に、操作ボタンＢ９は、直線リモートモードにおいて、溶接ツール６の先端の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）を変化させずに、溶接ツール６を、溶接ツール６の先端を中心にしてＸ軸周りに沿う方向で正方向（一方向）に回転させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｘ軸周りであることを示す記号「ＲＸ」と一方向を示す「＋」とが描かれている。操作ボタンＢ９に対してロボットペンダント３の幅方向右側に配置された操作ボタンＢ１０は、同様に、溶接ツール６を、溶接ツール６の先端を中心にしてＸ軸周りに沿う方向で負方向（他方向）に回転させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｘ軸周りであることを示す記号「ＲＸ」と他方向を示す「−」とが描かれている。つまり、操作ボタンＢ９を操作すれば、溶接ツール６は、溶接ツール６の先端の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）を変化させずに、溶接ツール６の根元からツール先端を見たときにオペレータＭの左方へ向かって移動するように姿勢を変化させ、操作ボタンＢ１０を操作すれば、溶接ツール６は、溶接ツール６の根元からツール先端を見たときにオペレータＭの右方へ向かって移動するように姿勢を変化させる。

操作ボタンＢ３，Ｂ４の配置と同様に、上述した操作ボタンＢ９，Ｂ１０の配置は、溶接ツール６の姿勢変化の方向と一致しており、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作を可能とする。
また、操作ボタンＢ１１は、直線リモートモードにおいて、溶接ツール６の先端の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）を変化させずに、溶接ツール６を、溶接ツール６の先端を中心にしてＺ軸周りに沿う方向で正方向（一方向）に回転させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｚ軸周りであることを示す記号「ＲＺ」と一方向を示す「＋」とが描かれている。操作ボタンＢ１１に対してロボットペンダント３の幅方向右側に配置された操作ボタンＢ１２は、同様に、溶接ツール６を、溶接ツール６の先端を中心にしてＺ軸周りに沿う方向で負方向（他方向）に回転させるための操作指示情報を設定するボタンであり、Ｚ軸周りであることを示す記号「ＲＺ」と他方向を示す「−」とが描かれている。つまり、操作ボタンＢ１１を操作すれば、溶接ツール６は、溶接ツール６の先端の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）を変化させずに、オペレータＭの左方へ向かって移動するように姿勢を変化させ、操作ボタンＢ１２を操作すれば、溶接ツール６はオペレータＭの右方へ向かって移動するように姿勢を変化させる。

なお、図３に示すように、操作ボタンＢ１１，Ｂ１２を、ロボットペンダント３の幅方向において左右に隣り合うように配置したが、この配置では、４つの操作ボタンＢ９〜Ｂ１２が隣り合うこととなりロボットペンダント３の幅方向の寸法が大きくなってしまう場合がある。そこで、図４に示すように、操作ボタンＢ１１，Ｂ１２を、ロボットペンダント３の長手方向において上下に配置し、操作ボタンＢ１２が、操作ボタンＢ１１に対してロボットペンダント３の長手方向下側となるように配置してもよい。

右操作グループにおいても、上述のように配置された操作ボタンＢ７〜Ｂ１２に、各軸リモートモードによる第４軸Ｊ４〜第６軸Ｊ６の一方向又は他方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。
図３に示すように、操作ボタンＢ７には、第５軸Ｊ５を示す記号「Ｊ５」と正方向（一方向）を示す「＋」とが描かれており、第５軸Ｊ５を一方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。操作ボタンＢ７に対してロボットペンダント３の長手方向下側に配置された操作ボタンＢ８には、第５軸Ｊ５を示す記号「Ｊ５」と負方向（他方向）を示す「−」とが描かれており、第５軸Ｊ５を他方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。操作ボタンＢ７，Ｂ８を操作すれば
、溶接ロボット２はほぼＹ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＸ軸方向に沿って前後に移動するように見える。

また、操作ボタンＢ９には、第４軸Ｊ４を示す記号「Ｊ４」と正方向（一方向）を示す「＋」とが描かれており、第４軸Ｊ４を一方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。操作ボタンＢ９に対してロボットペンダント３の幅方向右側に配置された操作ボタンＢ１０には、第４軸Ｊ４を示す記号「Ｊ４」と負方向（他方向）を示す「−」とが描かれており、第４軸Ｊ４を他方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。操作ボタンＢ９，Ｂ１０を操作すれば、溶接ロボット２はほぼＸ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＹ軸方向に沿って左右に移動するように見える。

十字状に配置された操作ボタンＢ７〜Ｂ１０に、各軸リモートモードにおいて第４軸Ｊ４〜第５軸Ｊ５を一方向又は他方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能を割り当てれば、左操作グループの操作ボタンＢ１〜Ｂ４と同様に、操作ボタンＢ７〜Ｂ１０の配置方向と溶接ツール６の先端の移動方向とが一致して、オペレータＭの感覚と一致した溶接ツール６の操作が可能となる。

操作ボタンＢ１１には、第６軸Ｊ６を示す記号「Ｊ６」と正方向（一方向）を示す「＋」とが描かれており、第６軸Ｊ６を一方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。操作ボタンＢ１１に対してロボットペンダント３の長手方向下側に配置された操作ボタンＢ１２には、第６軸Ｊ６を示す記号「Ｊ６」と負方向（他方向）を示す「−」とが描かれており、第６軸Ｊ６を他方向に回転させるための操作指示情報を設定する機能が割り当てられている。操作ボタンＢ１１，Ｂ１２を操作すれば、溶接ロボット２はほぼＸ軸周りに旋回するように動作するので、オペレータＭには、溶接ツール６の先端がＹ軸方向に沿って左右に移動するように見える。

なお、座標切換キー３８を押下することによって、直線リモートモードから各軸リモートモードへの切り替え、又は各軸リモートモードから直線リモートモードへの切り替えが行われる。例えば、直線リモートモードが既定の状態であれば、座標切換キー３８を押下することで、直線リモートモードは各軸リモートモードへ切り替わる。
これによって、既定の直線リモートモードにおいて溶接ツール６をＸ軸の正方向に動作させるための操作指示情報を設定する操作ボタンＢ１は、座標切換キー３８が押下されることで、直線リモートモードによる第２軸Ｊ２を一方向に回転させるための操作指示情報を設定する操作ボタンとして機能する。

最後に、操作ボタンＢ１３，Ｂ１４、及び操作ボタンＢ１５，Ｂ１６には、溶接ロボット２自体を搭載及び移動させるスライダやポジショナのＸ軸及びＹ軸に沿った移動方向を割り当ててもよい。その際は、操作ボタンＢ１〜Ｂ４及び操作ボタンＢ７〜Ｂ１０と同様に、操作ボタンＢ１３〜Ｂ１６を、スライダやポジショナの移動方向に対応した方向にも設けることで十字状に配置するとよい。

以上に説明した左操作グループ及び右操作グループにおける操作ボタンＢ１〜Ｂ１２の配置を有するロボットペンダント３によれば、直線リモートモードの場合でも、各軸リモートモードの場合でも、操作ボタンＢ１〜Ｂ１２の配置が、溶接ツール６の動作方向と一致するため、溶接ロボット２の操作を容易に行うことができる。溶接ツール６が動作する方向が、操作ボタンの配置位置によって一目でわかるので、溶接ツール６の動作方向を、実際に操作ボタンを操作することで確認する必要がなくなる。従って、本実施形態によるロボットシステム１のロボットペンダント３によれば、特に、教示作業において、操作が早くなるとともに、間違いが生じにくくなり、オペレータＭの疲労を軽減することができ
るという効果を得ることができる。

また、上述の実施形態によるロボットペンダント３では、溶接ツール６が動作する方向が操作ボタンの配置位置によって一目でわかるので、従来のロボットペンダントのように、「Ｊ１」〜「Ｊ６」を指示する操作ボタンＢ１〜Ｂ１２に加えてジョイスティックなどの操作装置を設ける必要がなくなる。そのため、ロボットペンダントの製作コストを低く抑制することができる。

さらに、上述の実施形態では、操作ボタンＢ１〜Ｂ１２を溶接ツール６の動作方向に対応する方向に配置したロボットペンダント３について説明した。しかし、操作ボタンＢ１〜Ｂ１２を、溶接ロボット２のアームの動作方向に対応する方向に配置してロボットペンダント３を構成してもよく、その場合でも同様の効果を得ることができる。
ところで、今回開示された実施形態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。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、動作条件や測定条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ ロボットシステム
２ 溶接ロボット
３ ロボットペンダント
４ 制御装置
５ パソコン
６ 溶接ツール
３０ モニタ
３１ 操作面（ボタン配置部）
３２，３３ 取手（把持部）
３４ テンキー
３５ 「アークＯＮ／ＯＦＦ」ボタン
３６ 「ワイヤ送給」ボタン
３７ 「位置記憶」ボタン
３８ 座標切換キー
Ｂ１〜Ｂ１６ 操作ボタン
Ｍ オペレータ
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 先端にツールが取り付けられた多関節ロボットへの操作指示情報を設定する複数のボタンが配置された平面状のボタン配置部を備え、前記ボタンによって操作指示情報が設定されることで前記多関節ロボットへの動作指示を行うロボットペンダントにおいて、
   前記複数のボタンは、前記多関節ロボットの各関節軸の動作方向を指示するための操作指示情報を設定する機能が割り当てられ、
   前記ボタン配置部は、前記平面上に、前記複数のボタンを、前記操作指示情報による前記多関節ロボットへの動作指示に基づく前記ツール又はアームの動作方向に対応する方向に配置していることを特徴とする多関節ロボットのロボットペンダント。
2. 前記複数のボタンは、前記ツールの動作方向を指示する直線リモート及び多関節ロボットの各関節軸の動作方向を指示する各軸リモートのいずれにおいても前記多関節ロボットへの操作指示情報を設定することができ、
   前記ボタン配置部は、前記複数のボタンを、前記直線リモート及び前記各軸リモートのいずれによる操作指示情報の設定であっても前記ツール又はアームの動作方向に対応する方向に配置していることを特徴とする請求項１に記載の多関節ロボットのロボットペンダント。
3. 前記ボタン配置部は、前記複数のボタンを、前記多関節ロボットに設定された座標のＸ軸及びＹ軸に沿った前記ツールの動作方向に対応する方向に配置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の多関節ロボットのロボットペンダント。
4. 前記ボタン配置部は、
   前記Ｘ軸に沿った前記ツールの動作に対応する操作指示情報を設定する２つのボタンを前記Ｘ軸方向に沿って配置し、
   前記Ｙ軸に沿った前記ツールの動作に対応する操作指示情報を設定する２つのボタンを前記Ｙ軸方向に沿って配置して、
   前記Ｘ軸方向に沿った２つのボタンとＹ軸方向に沿った２つのボタンとを、十字状に配置していることを特徴とする請求項３に記載の多関節ロボットのロボットペンダント。