JP6208114B2 - 産業用ロボットの操作に用いられる教示装置 - Google Patents

Description

本発明は、産業用ロボットの操作に用いられる教示装置に関する。

溶接に用いられる産業用ロボットでは、実際の溶接作業の前に、ロボットを動作させて溶接条件を確認するための作業を行うのが一般的である。この確認作業は、教示装置を通して、溶接電流やアーク電圧、溶接速度等の溶接条件を変更し、ビード形状や溶け込みを最適化する作業である。また、確認作業では、作業者は、溶接作業中の溶接部の状態を確認する必要があるため、ロボットの先端位置のアーク発生部付近で作業を行う。そのため、安全上、手動モードと呼ばれる、手動でロボットを動作させるモードにて作業が行われる。

手動モードで作業を行う条件として、ＩＳＯ１０２１８−１ ５．７．４には、「ロボット動作が継続する事を許可するイネーブル装置に加えて、ホールドツーラン機能と共に、５．８に準拠するペンダント式操作器を備える」、という内容が規定されている。ホールドツーラン機能とは、人手で操作したときだけ作動し、離すと動作が停止する機能である。よって、溶接条件の確認作業では、作業者は、ロボットの通電を開始するためのイネーブル装置のスイッチ（イネーブルスイッチ）を押すとともに、ロボットを動作させるためのボタンを押しながら、溶接条件を変更するための操作を行う。

従来の教示装置として、例えば、イネーブルスイッチが教示装置の背面（裏面）に配置され、教示装置の正面（表面）には他の操作ボタンが配置されるものがあった。イネーブルスイッチが背面に配置され、教示装置の操作性を考慮した従来技術として、例えば、特許文献１には、被教示装置の教示時、被教示装置の動作状況を制御する操作キースイッチを正面に有し、保持手把持による押し圧力により作動するイネーブルスイッチを背面に有する片手持ち教示器において、イネーブルスイッチ操作部を片手持ち教示器の側壁側より斜めになるようにイネーブルスイッチ保持器に取り付けたことが記載されている。また、例えば、特許文献２には、筐体と筐体の上面に設けられた複数個の操作スイッチとを備えた携帯型操作装置において、筐体の所定箇所に、左手第１指を引っ掛ける板形状をした親指指示部を形成することが記載されている。

特開２００４−１２２２４３号公報 特開２００３−８４８６４号公報

溶接条件の確認作業において、作業者は、ロボットを手動で動作させるための教示装置の操作として、イネーブルスイッチを押すとともに、ロボットを動作させるためのボタンを押すことが求められる。また、確認作業中に溶接条件を変更する場合には、さらに、溶接条件を変更するための操作を行うことが求められる。このように、教示装置の操作に際して複数のボタンを押すこととなるため、作業者は、片手ではなく両手による操作が余儀なくされていた。また、アークから顔などを保護するために、作業者は溶接用保護面（遮光面）を保持することがあり、その際には、溶接用保護面を保持する手で教示装置の操作も行うこととなり、安全上好ましくない場合があった。
本発明は、作業者が教示装置を用いてロボットによる動作の設定変更を行う際の操作性を向上することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、ロボットを制御する制御装置に接続され、当該ロボットへの指令を当該制御装置に出力する教示装置であって、自装置の第１の面上に配置され、前記ロボットによる動作の設定を変更するための操作を受け付ける設定変更操作部と、前記第１の面とは反対側の第２の面上に配置され、前記ロボットの通電状態を切り替えるための操作を受け付けるイネーブルスイッチと、前記第２の面上に配置され、前記ロボットの動作を実行するための操作を受け付けるロボット動作操作部とを備え、前記設定変更操作部は、前記第１の面に向かって中央から左寄りまたは当該第１の面に向かって中央から右寄りの当該第１の面上に配置され、前記イネーブルスイッチ及び前記ロボット動作操作部は、当該第１の面に向かって当該設定変更操作部が配置された側の前記第２の面上に配置されることを特徴とする教示装置である。

また、この教示装置は、前記第１の面と前記第２の面との間に形成される側面は片手で把持可能な厚さを有し、前記イネーブルスイッチは、前記片手で自装置を把持した際に操作可能な位置に配置され、前記設定変更操作部は、前記イネーブルスイッチを前記片手の中指、薬指、小指の少なくともいずれかにより操作した場合に、当該片手の親指で操作可能な範囲内に配置され、前記ロボット動作操作部は、前記イネーブルスイッチを前記片手の中指、薬指、小指の少なくともいずれかにより操作した場合に、当該片手の人差し指で操作可能な範囲内に配置されることを特徴とする。
さらに、この教示装置は、前記第１の面上に配置された表示部をさらに備え、前記設定変更操作部は、前記ロボットによる溶接作業時の条件を変更するための画面を前記表示部に表示する操作を受け付ける第１のボタン、当該画面上で当該条件を表す項目を選択する操作を受け付ける第２のボタン、及び選択された項目に関する設定値を変更する操作を受け付ける第３のボタンを含むことを特徴とする。
そして、前記イネーブルスイッチ及び前記ロボット動作操作部は、前記第２の面を下にして自装置を平面に置いた場合に当該平面と接触する接触面上に配置されないことを特徴とする。
また、この教示装置は、前記イネーブルスイッチと前記ロボット動作操作部との間に、前記片手の人差し指を引っ掛ける板形状の支持部が配置されることを特徴とする。
さらに、前記ロボット動作操作部は、前記第２の面を下にして自装置を平面に置いた場合の水平方向に対して、５度から３０度までの範囲内で傾斜した面上に配置されることを特徴とする。
そして、この教示装置は、自装置の重量は１．２ｋｇ以下であって、前記第１の面と前記第２の面との間に形成される側面の厚さは５ｃｍ以下であることを特徴とする。
さらにまた、前記イネーブルスイッチ及び前記ロボット動作操作部は、両者の間隔を５ｃｍ以内として配置されることを特徴とする。

本発明によれば、作業者が教示装置を用いてロボットによる動作の設定変更を行う際の操作性を向上することができる。

本実施の形態に係る溶接ロボットシステムの概略構成の一例を示す図である。 教示装置の正面側の外観の一例を示す斜視図である。 教示装置の背面側の外観の一例を示す斜視図である。 教示装置の正面側の外観の一例を示す図である。 教示装置の背面側の外観の一例を示す図である。 作業者が手で把持した状態の教示装置の正面側の外観の一例を示す図である。 作業者が手で把持した状態の教示装置の背面側の外観の一例を示す図である。 溶接条件の設定値を変更するための画面の一例を示す図である。 溶接条件の増減量を設定するための画面の一例を示す図である。 確認作業において溶接条件を変更する手順の一例を示したフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜システム構成＞
まず、本実施の形態に係る溶接ロボットシステム１について説明する。図１は、本実施の形態に係る溶接ロボットシステム１の概略構成の一例を示す図である。
図１に示すように、溶接ロボットシステム１は、電極により被溶接部材（ワーク）に対して溶接を行う溶接ロボット（マニピュレータ）１０と、溶接ロボット１０を制御する制御装置（コントローラ）２０とを備えている。また、溶接ロボットシステム１は、溶接作業のために、溶接ロボット１０と、溶接トーチ１１に保持された電極に電力を供給する溶接電源３０と、溶接ロボット１０の動作を定義する教示プログラムの作成や溶接作業に関する設定等に用いられる教示装置（ティーチングペンダント）４０とを備えている。この制御装置２０は、ネットワークを介して、溶接ロボット１０、溶接電源３０、教示装置４０に接続される。また、制御装置２０と教示装置４０との間のネットワークによる通信は、有線による通信でも無線による通信でも良いものとする。

溶接ロボット１０は、複数の関節を有する腕（アーム）を備え、教示プログラムに基づく溶接に関する各種作業を行う。溶接ロボット１０の腕の先端には、ワークＷに対する溶接作業を行うための溶接トーチ１１が設けられる。

制御装置２０は、予め教示された教示プログラムを読み込んで、溶接ロボット１０の動作を制御する。教示プログラムは、例えば、教示装置４０や別に設けられた教示プログラムの作成装置（不図示）により作成される。そして、制御装置２０は、作成されたこの教示プログラムをデータ通信により受信する。また、教示プログラムは、例えば、メモリカード等のリムーバブルな記憶媒体を介して制御装置２０に渡されても良い。

溶接電源３０は、制御装置２０による制御により溶接トーチ１１に保持された電極に電力を供給する。溶接電源３０が電力を供給することにより、溶接ロボット１０に設けられた溶接トーチ１１の電極にてアークが発生する。

教示装置４０は、各種ボタンを有し、作業者が溶接の条件や溶接経路等を入力して教示プログラムを作成したり、溶接作業に関する設定をしたりするために使用される。また、教示装置４０は、作業者の操作をもとに、制御装置２０に対して溶接ロボット１０への指令を出力する。ここで、教示プログラムに基づいて実際に溶接ロボット１０による溶接作業を実行する前には、溶接ロボット１０の溶接作業時の動作を事前に確認するための確認作業が行われる。この確認作業では、溶接ロボット１０は予め教示された教示プログラムをもとに動作し、溶接ロボット１０が溶接作業の教示点に沿って移動するか、溶接トーチ１１により溶接作業が正常に実行されるか等の項目が作業者により確認される。そして、作業者は、溶接ロボット１０の溶接作業が適切に行われるように、必要に応じて溶接条件を変更して教示プログラムの修正を行う。

ここで、変更される溶接条件としては、例えば、溶接電流、アーク電圧、溶接速度、ウィービング振幅、ウィービング周期、ウィービング停止時間、溶接線のシフト量等が挙げられる。溶接電流とは、溶接作業中の電極とワークＷとの間の電流であり、アーク電圧とは、溶接作業中の電極とワークＷとの間の電圧であり、溶接速度とは、溶接ロボット１０の走行速度である。また、ウィービング振幅とは、溶接トーチ１１をウィービングさせる時の振幅であり、ウィービング周期とは、単位時間当たりに行われるウィービングの回数、ウィービング停止時間とは、ウィービング両端での電極の停止時間である。さらに、溶接線のシフト量とは、多層盛り溶接時に使用し、溶接区間の教示点を移動させる量である。

＜教示装置の構成＞
次に、教示装置４０の構成について詳細に説明する。図２は、教示装置４０の正面側の外観の一例を示す斜視図であり、図３は、教示装置４０の背面側の外観の一例を示す斜視図である。また、図４は、教示装置４０の正面側の外観の一例を示す図であり、図５は、教示装置４０の背面側の外観の一例を示す図である。ここで、図２〜図５におけるＸ軸に沿った上下方向を、教示装置４０の長手方向における上下方向とし、図２〜図５におけるＹ軸に沿った左右方向を、教示装置４０の幅方向における左右方向とする。また、本実施の形態では、第１の面の一例として、教示装置４０（自装置）の正面が用いられ、第２の面の一例として、教示装置４０の背面が用いられる。

図２〜図５に示すように、教示装置４０はＴ字型で、図４及び図５において紙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。そして、教示装置４０の正面と背面との間に形成される側面部分において、作業者が教示装置４０を把持するための把持部４１が設けられている。教示装置４０の側面部分は作業者により把持可能な厚さとし、作業者は、把持部４１に左手を添えて教示装置４０を把持する。また、教示装置４０の重心の位置を教示装置４０の中央、または、図４の紙面に向かって教示装置４０の中央から左寄りにすることにより、作業者が左手で把持した際に安定して操作が行われる。さらに、教示装置４０の正面の左下の側面部分には、制御装置２０と接続するためのケーブルが挿入されるコネクタ４２が設けられている。コネクタ４２に挿入されたケーブルにより制御装置２０との接続が行われ、コネクタ４２からケーブルを外すことにより教示装置４０単体での持ち運びが行われる。

［教示装置の正面側の構成］
図２及び図４に示すように、教示装置４０の正面において、Ｔ字型の幅が広い部分には、溶接ロボット１０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４３が設けられている。表示部４３は、タッチパネル式のディスプレイであっても良い。また、教示装置４０の正面の右上方には、非常停止ボタン４４が設けられている。非常停止ボタン４４は、溶接ロボット１０を緊急に停止させるためのボタンであり、作業者が非常停止ボタン４４を押すと、溶接ロボット１０を非常停止させる指令が行われる。そして、制御装置２０の制御により、溶接ロボット１０のモータの駆動が止まり、溶接ロボット１０の動作が停止する。また、図４の紙面に向かって表示部４３の左方には、停止キー４５が設けられている。停止キー４５は、溶接ロボット１０を一時停止させるためのボタンである。作業者が停止キー４５を押すと、制御装置２０は、溶接ロボット１０のモータの駆動力を保ったまま減速させて停止させる。

また、Ｔ字型の幅が狭い部分、即ち、図４の紙面に向かって表示部４３の下方には、溶接ロボット１０の動作の設定等を行うための各種ボタンが配置されたボタン配置部４６が設けられている。ボタン配置部４６の各種ボタンの種類は問わないが、作業者が素早く操作可能なように、ボタンを押す際の押し込み量を少なくし、一方で誤操作防止のために、押した感触を得られ押し込みに力を要するシート状のスイッチが好ましい。

ボタン配置部４６に配置されたボタンとしては、例えば、画面切替キー４７、変更キー４８ａ、変更キー４８ｂ、変更キー４８ｃ、変更キー４８ｄ（以下では、それぞれを区別しないときは変更キー４８と表記する）、前進キー５０、後進キー５１が存在する。

画面切替キー４７は、表示部４３に表示される画面を切り替えるためのボタンであり、例えば、溶接条件を変更するための画面を表示部４３に表示させるために用いられる。
変更キー４８は、確認作業において溶接条件を変更するためのボタンである。
作業者は、確認作業において、溶接ロボット１０の溶接作業が開始してアークが発生したのを確認すると、画面切替キー４７を押下して、溶接条件を変更するための画面を表示部４３に表示させる。そして、作業者は、溶接ロボット１０の動作を観察しながら、溶接条件を変更する必要があると考えた場合に、変更キー４８を押下して溶接条件を変更する。

ここで、変更キー４８は、十字状に配置された複数のボタンであり、上下左右の４つの方向を示すボタンで構成される。変更キー４８ａは「上」、変更キー４８ｂは「下」、変更キー４８ｃは「左」、変更キー４８ｄは「右」を示す。溶接条件の変更では、例えば、作業者は、上を示す変更キー４８ａや下を示す変更キー４８ｂを押下して、溶接条件を表す複数の項目の中から、設定値を変更する項目を選択する。さらに、作業者は、選択した項目に関する設定値を増減させるために、左を示す変更キー４８ｃや右を示す変更キー４８ｄを押下して、溶接条件の値を変更する。

以下では、画面切替キー４７及び変更キー４８をまとめて、溶接条件操作部４９と称する。溶接条件操作部４９は、溶接条件などの溶接ロボット１０による動作の設定を変更するために用いられる。そして、溶接条件操作部４９は、教示装置４０の正面に向かって中央から左寄りに設けられている。また、溶接条件操作部４９は、作業者が教示装置４０の把持部４１に添えている左手の親指が届く範囲内にあり、作業者の親指が違和感なく自由に移動可能な領域に存在する。本実施の形態では、設定変更操作部の一例として、溶接条件操作部４９が用いられる。また、第１のボタンの一例として、画面切替キー４７が用いられる。さらに、第２のボタンの一例として、変更キー４８ａ、変更キー４８ｂが用いられる。そして、第３のボタンの一例として、変更キー４８ｃ、変更キー４８ｄが用いられる。

また、前進キー５０は、教示プログラムを前進させて、教示プログラムに基づいて溶接ロボット１０の動作を実行するためのボタンである。
後進キー５１は、教示プログラムを後進させて溶接ロボット１０を動作させるためのボタンである。

［教示装置の背面側の構成］
図３及び図５に示すように、教示装置４０の正面とは反対側の背面において、Ｔ字型の幅が狭い部分は凹状に形成されている。そして、その凹部には、イネーブルスイッチ５２ａ、イネーブルスイッチ５２ｂ（以下、それぞれを区別しないときはイネーブルスイッチ５２と表記する）、ロボット操作部５３、支持部５４が設けられている。

イネーブルスイッチ５２は、溶接ロボット１０の通電状態を切り替えるためのボタンである。作業者は、確認作業において、手動で溶接ロボット１０を動作させるためには、イネーブルスイッチ５２ａ、またはイネーブルスイッチ５２ｂのどちらかを押し続けて、溶接ロボット１０に通電させることが求められる。ここで、イネーブルスイッチ５２は、教示装置４０の中央から端部側（端部寄り）に配置されている。イネーブルスイッチ５２ａは、教示装置４０の背面において中央から右寄り、即ち、正面に向かって溶接条件操作部４９と同じ側（溶接条件操作部４９が配置された側）に配置され、イネーブルスイッチ５２ｂは、教示装置４０の背面で左寄りに配置される。付言すると、イネーブルスイッチ５２ａは、作業者が左手で教示装置４０を把持した際に操作可能な位置に配置される。

イネーブルスイッチ５２の形状は特に問わないが、直方体状で、作業者の指が触れる面が平らであることが好ましい。このような形状であれば、作業者は複数の指でイネーブルスイッチ５２ａを押さえ易くなる。また、イネーブルスイッチ５２は、Ｙ軸方向に対して傾斜した斜面に設けられている。付言すると、イネーブルスイッチ５２は、背面を下にして教示装置４０を平面上に置いた場合に平面と接触する接触面上に配置されておらず、接触面に沿った水平方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜した斜面に設けられている。

このようにイネーブルスイッチ５２を斜面に設けることにより、例えば、イネーブルスイッチ５２ａをＹ軸方向に沿った平面に設ける構成と比較して、作業者が教示装置４０を左手で把持しながらイネーブルスイッチ５２ａを押し続けることが容易になる。また、イネーブルスイッチ５２をＹ軸方向に沿った平面に設ける構成では、作業者が背面を下にして教示装置４０を平面上に置いた場合に、誤ってイネーブルスイッチ５２が押下されることが考えられる。そのため、イネーブルスイッチ５２を斜面に設けることにより、教示装置４０を置いた場合の誤作動が抑止される。

また、イネーブルスイッチ５２の押下には段階が設けられており、１段階目の押下では上述したように溶接ロボット１０に通電が行われる。そして、作業者がイネーブルスイッチ５２をより強く押して２段階目まで押すと、溶接ロボット１０を一時停止させる指令が行われる。

ロボット操作部５３は、教示プログラムを前進させて、教示プログラムに基づいて溶接ロボット１０の動作を実行するためのボタンであり、前進キー５０と同様の機能を有する。ここで、作業者は、確認作業において手動で溶接ロボット１０を動作させる際、イネーブルスイッチ５２を押すのと同時に、教示プログラムを前進させるためのボタン（即ち、前進キー５０またはロボット操作部５３）を押し続けることが求められる。作業者は、左手で教示装置４０を把持している場合、前進キー５０を押下するためにはさらに右手を使うことになる。一方、ロボット操作部５３については左手で押下可能である。そのため、作業者は、左手でイネーブルスイッチ５２ａを押すとともにロボット操作部５３を押して、溶接ロボット１０を動作させる。

ここで、ロボット操作部５３は、イネーブルスイッチ５２ａの上方に設けられ、教示装置４０の背面において中央から右寄り、即ち、正面に向かって溶接条件操作部４９と同じ側（溶接条件操作部４９が配置された側）に配置される。そして、作業者は、把持部４１に左手を添えて教示装置４０を把持して、イネーブルスイッチ５２ａを左手の中指、薬指、小指の少なくともいずれかの指で押した場合に、ロボット操作部５３は、左手の人差し指で操作可能な範囲内に配置される。また、同様に、作業者は、把持部４１に左手を添えて教示装置４０を把持して、イネーブルスイッチ５２ａを左手の中指、薬指、小指の少なくともいずれかの指で押した場合に、溶接条件操作部４９は、左手の親指で操作可能な範囲内に配置される。即ち、作業者は、左手で教示装置４０を把持し、人差し指でロボット操作部５３を押し、中指、薬指、小指の少なくともいずれかの指でイネーブルスイッチ５２ａを押した状態で、親指で溶接条件操作部４９を押下可能である。

また、ロボット操作部５３は、イネーブルスイッチ５２と同様に、Ｙ軸方向に対して傾斜した斜面に設けられている。付言すると、ロボット操作部５３は、背面を下にして教示装置４０を平面上に置いた場合に平面と接触する接触面上に配置されておらず、接触面に沿った水平方向に対して傾斜した斜面に設けられている。ロボット操作部５３を斜面に設けることにより、例えば、ロボット操作部５３をＹ軸方向に沿った平面に設ける構成と比較して、作業者が教示装置４０を左手で把持しながらロボット操作部５３を押し続けることが容易になる。また、ロボット操作部５３を斜面に設けることにより、イネーブルスイッチ５２と同様に、教示装置４０を置いた場合の誤作動が抑止される。

ここで、ロボット操作部５３は、Ｙ軸方向に対して５度〜３０度の角度の範囲で傾斜した面に設けられることが好ましい。傾斜角度が５度を下回ると、人差し指とイネーブルスイッチ５２ａを押下する指（中指、薬指、小指等）とで指を曲げる角度の差が大きくなり、長時間作業者が押し続けた場合の人差し指の疲労が増すこととなる。また、傾斜角度が３０度を上回ると、人差し指を曲げる角度が大きくなり、長時間作業者が押し続けた場合の人差し指の疲労が増すこととなる。さらに、実験により、ロボット操作部５３のＹ軸方向に対するより良好な傾斜角度は１５度であることが確認されている。

また、作業者がロボット操作部５３を押す際に深く押し込めるようにしたり、ロボット操作部５３として押圧が小さくてもＯＮ可能となるボタンを用いたりすることにより、作業者の人差し指への負担が低減され、作業者がロボット操作部５３を押下し続けることが容易になる。本実施の形態では、ロボット動作操作部の一例として、ロボット操作部５３が用いられる。

支持部５４は、板形状で、ロボット操作部５３とイネーブルスイッチ５２ａとの間に設けられている。作業者は、支持部５４に人差し指を引っ掛けて、ロボット操作部５３を押下する。付言すると、ロボット操作部５３は、教示装置４０の凹部に形成されているためロボット操作部５３の上方、右方が壁に囲まれており、さらに支持部５４があることで、ロボット操作部５３は人差し指が入る形で仕切られている。そして、作業者は、支持部５４に人差し指を引っかけることにより、例えば、支持部５４がない場合に比較して、ロボット操作部５３を押下し易くなり人差し指の疲労が低減される。また、支持部５４を設けることにより、作業者は、目視で確認せずに、ロボット操作部５３の場所を人差し指の感覚で押下することが容易になる。また、支持部５４は、作業者が教示装置４０を把持している際にロボット操作部５３を押下しない場合に、人差し指の置き場としても用いられる。

＜作業者が教示装置を把持した状態の説明＞
次に、作業者が教示装置４０を把持した状態について説明する。図６は、作業者が手で把持した状態の教示装置４０の正面側の外観の一例を示す図である。図７は、作業者が手で把持した状態の教示装置４０の背面側の外観の一例を示す図である。

図６及び図７に示すように、作業者は、確認作業において、把持部４１に左手を添えて教示装置４０を把持する。そして、作業者は、教示装置４０の背面に設けられたイネーブルスイッチ５２及びロボット操作部５３を押下する。作業者がイネーブルスイッチ５２及びロボット操作部５３を押下することにより、予め教示された教示プログラムが制御装置２０にて実行され、溶接ロボット１０が動作する。また、作業者は、溶接ロボット１０の動作を確認している際に、溶接条件を変更する場合には、イネーブルスイッチ５２及びロボット操作部５３を押下しながら、教示装置４０の正面に設けられた溶接条件操作部４９を押下する。

ここで、作業者は、確認作業中に発生するアークから顔などを保護するために、溶接用保護面を手で保持する場合がある。そのため、本実施の形態に係る教示装置４０では、作業者が片手で操作し易いように各ボタンの配置が決められている。即ち、作業者は、教示装置４０を左手で把持し、中指、薬指、小指の少なくともいずれかの指でイネーブルスイッチ５２ａを押し、さらに左手の人差し指でロボット操作部５３を押して、溶接ロボット１０の動作を進行させる。また、作業者は、左手でイネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３を押した状態で、左手の親指で溶接条件操作部４９を押して、溶接条件の変更を行う。

具体的には、溶接条件を変更する際、作業者は、イネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３を押下した状態で、左手の親指で溶接条件操作部４９の画面切替キー４７を押下する。画面切替キー４７を押下することにより、溶接条件を変更させるための画面が表示される。さらに、作業者は、イネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３を押下した状態で、左手の親指で変更キー４８を押下することにより、溶接ロボット１０が動作したままで、溶接条件の値を増減させる。

また、教示装置４０の側面部分は、例えば５ｃｍ以下であることが好ましい。教示装置４０の側面の厚さが５ｃｍを超えると、作業者の指がイネーブルスイッチ５２ａ、ロボット操作部５３、溶接条件操作部４９のいずれかに届きづらくなり、これらを同時に押下しづらくなる。さらに、側面部分が０．５ｃｍを下回ると、教示装置４０の把持が困難となる。そのため、教示装置４０の側面の厚さは、把持容易性の観点から、０．５ｃｍ〜５ｃｍの範囲で規定することがより好ましい。また、教示装置４０の重量は、例えば１．２ｋｇ以下であることが好ましい。教示装置４０の重量が１．２ｋｇを超えると、長時間、作業者が片手で教示装置４０を把持しづらくなる。尚、軽量であればあるほど好ましいため、教示装置４０の重量について下限は規定しない。

さらに、イネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３は近接して配置されており、両ボタンの間隔は、例えば５ｃｍ以下であることが好ましい。両ボタンが５ｃｍを超えて離れた位置に設けられると、作業者は、ロボット操作部５３を人差し指で押下した場合に、中指、薬指、小指のいずれの指でもイネーブルスイッチ５２ａを押下しづらくなる。

＜表示部に表示される画面の説明＞
次に、確認作業において教示装置４０の表示部４３に表示される画面について説明する。図８は、溶接条件の設定値を変更するための画面の一例を示す図である。図９は、溶接条件の増減量を設定するための画面の一例を示す図である。

まず、図８に示す画面は、例えば、確認作業が開始し、アークが発生するのを作業者が確認し、親指で画面切替キー４７を押すことにより表示される。この画面には、値を変更する対象の溶接条件の項目が一覧で表示される。図８に示す例では、溶接条件の項目として、溶接電流、アーク電圧、溶接速度、ウィービング振幅、ウィービング周期、ウィービング停止時間が表示されている。

各溶接条件の現在の設定値はそれぞれ、溶接電流は３５０アンペア（電流の単位：Ａ）、アーク電圧は１００％、溶接速度は３５ｃｍ／ｍｉｎ、ウィービング振幅は３ｍｍ、ウィービング周期は１００回／ｍｉｎ、ウィービング停止時間は０．１ｓｅｃ（秒）である。アーク電圧については、溶接電流を設定するとその溶接電流に応じた値が自動的に決定される一元調整方式が採用されており、溶接電流に応じた最適な電圧を１００％として、値が設定される。

ここで、作業者は、変更キー４８ａまたは変更キー４８ｂを押して、値を変更する溶接条件を選択する。図８に示す画面では、枠６１で囲まれた溶接電流が現在選択されており、作業者が変更キー４８ｂを１回押すと、枠６１が１つ下に移動してアーク電圧が選択される。また、アーク電圧が選択された状態で、作業者が変更キー４８ａを１回押すと、枠６１が１つ上に移動して溶接電流が選択される。そして、例えば、溶接電流が選択されている状態で、作業者は、変更キー４８ｃまたは変更キー４８ｄを押して、溶接電流の設定値の変更を行う。例えば、作業者は、変更キー４８ｃを押すと、溶接電流の設定値が増加し、変更キー４８ｄを押すと、溶接電流の設定値が減少する。作業者が設定値の変更を行うと、変更された設定値により溶接ロボット１０が動作し、確認作業が続けられる。

また、図９に示す画面には、各溶接条件の増減量が表示される。増減量とは、作業者が変更キー４８ｃまたは変更キー４８ｄを１回押した際に、増加または減少する量である。この増減量は、溶接条件ごとに決められており、作業者により、例えば確認作業の事前に予め設定される。図９に示す例では、各溶接条件の増減値はそれぞれ、溶接電流は５Ａ、アーク電圧は１％、溶接速度は１．０ｃｍ／ｍｉｎ、ウィービング振幅は１ｍｍ、ウィービング周期は１回／ｍｉｎ、ウィービング停止時間は０．１ｓｅｃ（秒）として設定されている。

＜溶接条件を変更する手順の説明＞
次に、確認作業において溶接条件を変更する手順について説明する。図１０は、確認作業において溶接条件を変更する手順の一例を示したフローチャートである。確認作業にあたり、作業者は、右手で溶接用保護面を保持し、左手で教示装置４０を把持して教示装置４０の操作を行うものとする。

まず、作業者は、教示装置４０のボタン配置部４６に配置されたボタンを押下して、教示装置４０にて予め教示した教示プログラムを呼び出す（ステップ１０１）。そして、作業者は、教示装置４０を左手で把持しながら、左手の中指、薬指、小指の少なくともいずれかの指でイネーブルスイッチ５２ａを押しながら、左手の人差し指でロボット操作部５３を押下する（ステップ１０２）。そして、作業者がイネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３を押したままの状態を維持することにより、教示装置４０は、ステップ１０１で呼び出した教示プログラムを前進させて順に実行させる。ここで、教示装置４０は、実行させるプログラムの内容を制御装置２０に送信し、制御装置２０は、受信したプログラムに基づいて溶接ロボット１０を動作させる。

次に、作業者は、溶接ロボット１０の溶接開始位置で、電極からアークが発生したのを確認した後、イネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３を押したままの状態で、左手の親指で画面切替キー４７を押下する（ステップ１０３）。作業者が画面切替キー４７を押すことにより、図８に示す画面が表示部４３に表示される。そして、作業者は、教示プログラムに基づく溶接ロボット１０の動作を観察しながら、必要に応じて溶接条件の値を変更する。

溶接条件を変更する際、まず、作業者は、変更キー４８ａや変更キー４８ｂを押下して、値を変更する溶接条件を選択する（ステップ１０４）。作業者は、溶接条件を選択すると、変更キー４８ｃや変更キー４８ｄを押下して、選択した溶接条件の値を変更する（ステップ１０５）。そして、本処理フローは終了する。

このように、作業者は、確認作業において、溶接ロボット１０の動作を観察しながら必要に応じて各溶接条件の値を変更する。そして、溶接作業が適切に行われるように溶接条件の調整が行われた教示プログラムを用いて、実際の溶接作業が実行されることとなる。

以上説明したように、本実施の形態に係る教示装置４０では、イネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３が背面に配置され、溶接条件操作部４９が正面に配置されており、作業者が片手で同時に押下可能なようにこれらのボタンが配置されている。また、作業者が溶接用保護面を保持する場合であっても、左手で教示装置４０を把持し、右手で溶接用保護面を保持すれば良いため、例えば、両手で教示装置４０を操作する構成と比較して、安全上の問題が解消される。

また、教示装置４０では、イネーブルスイッチ５２及びロボット操作部５３が傾斜した斜面に設けられている。また、教示装置４０の側面は作業者に把持し易い厚さで、教示装置４０の重量は作業者が長時間把持し易い重量とされている。そのため、作業者が教示装置４０を長時間操作した場合の疲労が低減される。

また、本実施の形態において、教示装置４０の背面に、教示プログラムを前進させるボタンとしてロボット操作部５３を設けることとしたが、例えば、教示プログラムを後進させるボタンを新たに設けるなど、溶接ロボット１０の動作を実行するボタンを背面に複数設けることとしても良い。さらに、例えば、左手で教示装置４０を把持した際の親指が届く範囲内に、教示プログラムの前進または後進を切り替えるためのボタンを設けることとしても良い。この場合、この切り替えボタンにて、ロボット操作部５３で前進または後進のどちらを受け付けるかを切り替えることが可能になり、ロボット操作部５３にて教示プログラムの前進及び後進の両方を受け付けることとなる。

また、本実施の形態では、溶接条件操作部４９は、画面切替キー４７及び変更キー４８であることとしたが、このような構成に限られるものではない。例えば、画面切替キー４７及び変更キー４８以外のボタンで、作業者が教示装置４０の把持部４１に添えている左手の親指が届く範囲内にあり、溶接ロボット１０による動作の設定を変更するためのボタンであれば、溶接条件操作部４９に含めることとしても良い。

さらに、本実施の形態において、変更キー４８を十字状に配置された複数のボタンとしたが、このような構成に限られるものではない。十字状に配置された複数のボタンとすると、作業者は、溶接条件の選択では変更キー４８ａ、４８ｂを押下し、値の増減では変更キー４８ｃ、４８ｄを押下すれば良く、押下するボタンの数が少ないため親指での操作が容易になる。一方、例えば、設定値を数字で入力するために、「０」〜「９」のそれぞれの数字を表す１０個のボタンを親指で押下可能な範囲に設けて、変更キー４８としても良い。

そして、本実施の形態において、教示装置４０では、作業者が左手で把持するように把持部４１や各ボタンが配置されることとしたが、このような構成に限られるものではない。例えば、教示装置４０は、作業者が右手で把持するように構成されることとしても良い。この場合、例えば、把持部４１は、教示装置４０の正面の右の側面部分に設けられる。また、溶接条件操作部４９は、教示装置４０の正面に向かって中央から右寄りに配置される。さらに、イネーブルスイッチ５２ａ及びロボット操作部５３は、教示装置４０の背面において中央から左寄り、即ち、正面に向かって溶接条件操作部４９と同じ側に配置される。

また、本実施の形態において、教示装置４０の正面に溶接条件操作部４９が配置され、教示装置４０の背面にイネーブルスイッチ５２及びロボット操作部５３が配置されることとしたが、このような構成に限られるものではない。教示装置４０は、作業者が教示装置４０を片手で把持して溶接条件操作部４９、イネーブルスイッチ５２及びロボット操作部５３を操作可能な構成であれば良い。即ち、教示装置４０は、作業者が片手で教示装置４０を把持してイネーブルスイッチ５２を押した際に、その手の少なくともいずれかの指で操作可能な範囲内に溶接条件操作部４９及びロボット操作部５３が配置される構成であれば良い。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態には限定されない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々に変更したり代替態様を採用したりすることが可能なことは、当業者に明らかである。

１０…溶接ロボット、４０…教示装置、４１…把持部、４３…表示部、４６…ボタン配置部、４７…画面切替キー、４８ａ, ４８ｂ, ４８ｃ, ４８ｄ…変更キー、４９…溶接条件操作部、５２ａ, ５２ｂ…イネーブルスイッチ、５３…ロボット操作部、５４…支持部

Claims (8)

1. ロボットを制御する制御装置に接続され、当該ロボットへの指令を当該制御装置に出力する教示装置であって、
   自装置の第１の面上に配置され、前記ロボットによる動作の設定を変更するための操作を受け付ける設定変更操作部と、
   前記第１の面とは反対側の第２の面上に配置され、前記ロボットの通電状態を切り替えるための操作を受け付けるイネーブルスイッチと、
   前記第２の面上に配置され、前記ロボットの動作を実行するための操作を受け付けるロボット動作操作部とを備え、
   前記設定変更操作部は、前記第１の面に向かって中央から左寄りまたは当該第１の面に向かって中央から右寄りの当該第１の面上に配置され、前記イネーブルスイッチ及び前記ロボット動作操作部は、当該第１の面に向かって当該設定変更操作部が配置された側の前記第２の面上に配置されること
   を特徴とする教示装置。
2. 前記第１の面と前記第２の面との間に形成される側面は片手で把持可能な厚さを有し、
   前記イネーブルスイッチは、前記片手で自装置を把持した際に操作可能な位置に配置され、
   前記設定変更操作部は、前記イネーブルスイッチを前記片手の中指、薬指、小指の少なくともいずれかにより操作した場合に、当該片手の親指で操作可能な範囲内に配置され、
   前記ロボット動作操作部は、前記イネーブルスイッチを前記片手の中指、薬指、小指の少なくともいずれかにより操作した場合に、当該片手の人差し指で操作可能な範囲内に配置されること
   を特徴とする請求項１に記載の教示装置。
3. 前記第１の面上に配置された表示部をさらに備え、
   前記設定変更操作部は、前記ロボットによる溶接作業時の条件を変更するための画面を前記表示部に表示する操作を受け付ける第１のボタン、当該画面上で当該条件を表す項目を選択する操作を受け付ける第２のボタン、及び選択された項目に関する設定値を変更する操作を受け付ける第３のボタンを含むこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の教示装置。
4. 前記イネーブルスイッチ及び前記ロボット動作操作部は、前記第２の面を下にして自装置を平面に置いた場合に当該平面と接触する接触面上に配置されないこと
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の教示装置。
5. 前記イネーブルスイッチと前記ロボット動作操作部との間に、片手の人差し指を引っ掛ける板形状の支持部が配置されること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の教示装置。
6. 前記ロボット動作操作部は、前記第２の面を下にして自装置を平面に置いた場合の水平方向に対して、５度から３０度までの範囲内で傾斜した面上に配置されること
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の教示装置。
7. 自装置の重量は１．２ｋｇ以下であって、前記第１の面と前記第２の面との間に形成される側面の厚さは５ｃｍ以下であること
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の教示装置。
8. 前記イネーブルスイッチ及び前記ロボット動作操作部は、両者の間隔を５ｃｍ以内として配置されること
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の教示装置。

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