PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69506840T2 12.08.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0734817
Titel HANDBEDIENGERÄT
Anmelder Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki, Kitakyushu, Fukuoka, JP
Erfinder OSHIMA, Mikio, c/o K.K. Yaskawa Denki, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP
Vertreter Müller-Boré & Partner, Patentanwälte, European Patent Attorneys, 81671 München
DE-Aktenzeichen 69506840
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 19.09.1995
EP-Aktenzeichen 959314386
WO-Anmeldetag 19.09.1995
PCT-Aktenzeichen JP9501862
WO-Veröffentlichungsnummer 9609147
WO-Veröffentlichungsdatum 28.03.1996
EP-Offenlegungsdatum 02.10.1996
EP date of grant 23.12.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.08.1999
IPC-Hauptklasse B25J 13/02

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft eine tragbare Steuerung für einen Roboter, die das Ausführen von Anweisungen an einen Industrieroboter durchführt.

Hintergrund des Standes der Technik

Beim Durchführen des Ausführens von Anweisungen an einen Industrieroboter hält oder ergreift eine Bedienperson eine tragbare Steuerung mit einer Hand oder mit beiden Händen, um eine Taste oder Tasten auf der Steuerung mittels der Daumen der beiden Hände oder mittels der Finger jener Hand zu drücken, mit der die Steuerung nicht ergriffen (gehalten) wird. Bei der tragbaren Steuerung ist ein sogenannter Totmann-Schalter der für einen Zeitraum in Betrieb ist, während dem die Steuerung mit der Hand berührt wird und angehalten wird, wenn die Hand nicht an der Steuerung ist, in Hinblick auf die Sicherheit des Roboterbetriebs vorgesehen. Als tragbare Steuerung dieses Typs ist eine tragbare Steuerung vorgesehen, in welcher eine Druckplatte des Totmann-Schalters an der Rückseite der tragbaren Steuerung vorgesehen ist, damit entsprechende Fingerspitzen in Berührung mit Tasten der Steuerung zur selben Zeit in Kontakt geraten, wenn die Bedienperson die tragbare Steuerung aus der seitlichen Richtung ergreift oder hält, und eine geneigte Oberfläche ist am rückseitigen Kantenabschnitt der Steuerung vorgesehen, mit der die Hand der Bedienperson in Berühung gerät (z. B. japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 207580/1988).

Weiterhin ist eine tragbare Steuerung offenbart, bei welcher ein Befestigungsabschnitt für einen Finger mit einer derartigen Gestalt, daß der Finger eingepaßt ist, auf der Rückseite der tragbaren Steuerung vorgesehen ist, damit die Bedienperson selbst dann nicht ermüdet, wenn sie für eine lange Zeit zugreift oder festhält (z. B. japanische offengelegte Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 70893/1988).

Da die Arbeit zur Übermittlung von Instruktionen an den Roboter in der Nähe des Roboterkörpers ausgeführt wird, ist es erforderlich, den Roboter zum Zwecke des Schutzes der Bedienperson notfallmäßig oder sofort anzuhalten, wenn der Roboter aus irgendeinem Grund durchgeht. Wenn der Roboter durchgeht, kann als augenblickliche Handlung der Fall auftreten, daß sich die Hand der Bedienperson von der tragbaren Steuerung löst, oder es kann der Fall auftreten, daß die Bedienperson die tragbare Steuerung fest ergreift oder festhält.

In dem Zustand, in dem der Totmann-Schalter, der gestoppt wird, wenn die Hand der Bedienperson von der Steuerung entfernt ist, wie oben beschrieben ausgestaltet ist, bestand jedoch der Nachteil, daß dann, wenn die Bedienperson die Steuerung fest ergreift, das Ziel nicht erreicht wird, obwohl die Wirkung vorliegt, wenn die Hand der Bedienperson von der tragbaren Steuerung entfernt ist.

Der nächstkommende Stand der Technik, die JP-A-6-134 685 offenbart eine tragbare Steuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche einen Totmann- Schalter vorsieht, der mittels einer Druckplatte auf der Rückseite der Steuerung betätigt wird. Während der Schulung des Roboters unter Verwendung der tragbaren Steuerung muß die Druckplatte gedrückt werden, so daß der Totmann-Schalter eingeschaltet ist. Wenn die Hand der Bedienperson aufhört, die Druckplatte zu drücken, wird sich die Druckplatte in eine gelöste Stellung zurückbewegen und der Totmann- Schalter wird ausgeschaltet, wodurch ein Nothalt des Roboters ausgelöst wird. Auch dann, wenn die Druckplatte fester als während des Normalbetriebs gedrückt wird, wird der Totmann-Schalter ausgeschaltet. Somit wird auch dann ein Nothalt ausgelöst, wenn die Bedienperson die Steuerung in einer Paniksituation noch fester greift.

Die EP-A 1-0 593 759 offenbart einen Totmann-Schalter, der an einer Eingabeschalttafel für einen Roboter vorgesehen ist. Der Totmann-Schalter besteht aus einem Drei-Positionen-Kontaktschalter. In der freigegebenen Stellung ist er ausgeschaltet. In seiner Zwischenstellung ist der Totmann-Schalter eingeschaltet und gestattet den Betrieb des Roboters. Wenn der Totmann-Schalter weiter in seine dritte Position bewegt wird, wird er wieder ausgeschaltet, um einen Nothalt zu bewirken.

Beide beschriebenen Totmann-Schalter müssen ihre Zwischenstellung durchlaufen, wenn sie aus ihrer dritten Position gelöst werden. Daher kann der Totmann-Schalter für einen kurzen Augenblick nach einem Nothalt wieder eingeschaltet werden, bevor der Totmann-Schalter seine gelöste Stellung erreicht, in welcher er ausgeschaltet ist. Dieses kann insbesondere nach einem Nothalt gefährlich sein, weil der Roboter erneut anfangen kann, sich zu bewegen. Selbst wenn sich der Roboter nur für einen kurzen Augenblick bewegt, ist es möglich, daß der Roboter einen Zusammenstoß verursachen kann, der die Bedienperson verletzt.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine tragbare Steuerung für einen Roboter zu schaffen, die einen fehlersicheren Totmann-Schalter aufweist, der sowohl ausgeschaltet wird, wenn die Bedienperson ihre Festhaltekraft der Steuerung löst, als auch wenn sie die Steuerung in einem Notfall fester ergreift, und der sicher verhindert, daß der Roboter wieder eingeschaltet wird, während der Totmann-Schalter aus seiner festgegriffenen Position freigegeben wird.

Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung erreicht, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Eine bevorzugte Ausführungsform ist im Unteranspruch angegeben.

Um die oben erwähnten Problemen zu lösen, ist diese Erfindung auf eine tragbare Steuerung gerichtet, an welcher auf zumindest einer Seitenkante der Rückenplatte einer kasteförmigen Umhüllung (Gehäuse) ein fingeraufnehmender Abschnitt vorgesehen ist, und bei dem ein Totmann-Schalter, der ausgeschaltet ist, wenn kein Druck auf den fingeraufnehmenden Abschnitt aufgebracht wird, durch Druckkraft (Druck) eingeschaltet wird, wenn der fingeraufnehmende Abschnitt gefaßt wird, und der ausgeschaltet wird, wenn der fingeraufnehmende Abschnitt durch Druckkraft (Druck) gedrückt wird, die größer ist als die Druckkraft (Druck), die aufgebracht wird, wenn der fingeraufnehmende Abschnitt gegriffen wird, wobei der Totmann-Schalter umfaßt: eine Druckplatte, die in einen ausgenommenen Abschnitt einsetzbar ist, der innerhalb des fingeraufnehmenden Abschnitts vorgesehen ist und die daraus zurückgezogen werden kann, eine Welle mit einer seitlich versetzten Gestalt, die an der Druckplatte vorgesehen ist, eine Mitnehmerplatte, die über den seitlich versetzten Abschnitt der Welle geführt ist und eine Mehrzahl von Löchern an der Umfangskante der Welle besitzt, eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die angepaßt sind, um in die Mehrzahl der Löcher der Mitnehmerplatte eingesetzt zu werden, einen Abstandhalter, der in Berührung mit den entsprechenden oberen Abschnitten der Vorsprünge steht und über die Welle geführt ist, eine Feder, die an dem äußeren Umfangsabschnitt der Welle so vorgesehen ist, daß ein Ende im gedrückten Zustand auf einem befestigten Abschnitt abgestützt ist, der an der vorderen Stirnseite der Welle vorgesehen ist, und wobei das andere Ende gegen den Abstandhalter drückt, und einen Begrenzungsschalter vom Drei-Punkt-Typ, der an der Rückenplatte angebracht ist, so daß er dann, wenn der Mitnehmer mit der Mitnehmerplatte in Eingriff steht, so daß der Begrenzungsschalter in seinem freien Zustand ist, ausgeschaltet ist, so daß er dann, wenn die Mitnehmerplatte leicht gegen den Mitnehmer drückt, eingeschaltet ist und, so daß er dann, wenn die Mitnehmerplatte in Berührung mit dem Abstandhalter gerät, um den Mitnehmer noch weiter tief gegen die Federkraft der Feder zu drücken, ausgeschaltet ist.

In dem Fall, in dem die Bedienperson den fingeraufnehmenden Abschnitt fest greift, wird die Druckplatte in den ausgenommenen Abschnitt gegen die Federkraft (Druck) der Feder gedrückt, was es ermöglicht, den Begrenzungsschalter in den AUS- Zustand des dritten Punktes über die Welle und die Mitnehmerplatte zu positionieren.

Wie oben beschrieben kann eine äußerst sichere tragbare Steuerung für einen Roboter des fehlersicheren Typs in Übereinstimmung mit dieser Erfindung vorteilhafterweise geschaffen werden, da die tragbare Steuerung sicher in den AUS-Zustand gebracht wird, selbst wenn die Bedienperson die tragbaren Steuerung in einem panikartigen Zustand fest greift, der auf einem Druchgehen usw. des Roboters beruht.

Da der Begrenzungsschalter vom Drei-Punkt-Typ verwendet wird, besteht selbst dann, wenn die Bedienperson die tragbare Steuerung fest greift und dann die Hand wieder davon losläßt, keine Möglichkeit, daß der Industrieroboter während eines Zeitabschnitts, während dem der Begrenzungsschalter der tragbaren Steuerung in die ursprüngliche Position zurückgeführt wird, auch nur vorübergehend in den EIN- Zustand gebracht wird. Somit wird auf vorteilhafte Weise eine höhere Sicherheit geschaffen.

Kurzbeschreibung der Zeichungen

Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform dieser Erfingung zeigt;

Fig. 2 ist eine Draufsicht von Fig. 1 und

Fig. 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines wichtigen Teils, die den Betrieb der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt, wobei

Fig. 3 (a) den Zustand des ersten Punktes zeigt, in dem der Begrenzungsschalter des Drei-Punkt-Typs nicht gedrückt ist,

Fig. 3 (b) den Zustand des zweiten Punktes zeigt, in dem der Begrenzungsschalter des Drei-Punkt-Typs leicht oder geringfügig gedrückt ist, und

Fig. 3 (c) den Zustand des dritten Punktes zeigt, in dem der Begrenzungsschalter des Drei-Punkt-Typs kräftig oder tief gedrückt ist.

Die beste Art der Ausführung der Erfindung

Eine Ausführungsform dieser Erfindung wird nun beschrieben. Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 2 gezeigten Linie A-A der Ausführungsform dieser Erfindung und Fig. 2 ist eine Draufsicht, wobei eine tragbare Steuerung 1 einen Tastaturabschnitt 21 und einen Anzeigeabschnitt 22 aufweist, und ein kastenförmiges Gehäuse ist gebildet aus einer Frontplatte 2 zum Abdecken eines Arbeitsschaltungsabschnitts 23 und eine Rückenplatte 3 umgibt den Arbeitsschaltungsabschnitt 23 zusammen mit der Frontplatte 2. An beiden Seitenkanten der Rückenplatte 3 sind fingeraufnehmende Abschnitte 31 vorgesehen, die eine gekrümmte Gestalt besitzen und zur Rückseite hin weisen, so daß vier Finger mit Ausnahme des Daumens hineinpassen, in dem Zustand, in dem keine Kraft aufgebracht wird, wenn die Bedienperson die Steuerung greift.

Ein ausgenommener Abschnitt 32 ist am fingeraufnehmenden Abschnitt 31 der linken Seite vorgesehen und ein Totmann-Schalter 4 ist am Bodenabschnitt davon angebracht. Am Öffnungsabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 32 ist eine Druckplatte 5 vorgesehen, die im wesentlichen dieselbe gekrümmte Oberfläche aufweist wie der fingeraufnehmende Abschnitt 31 und die in den ausgenommenen Abschnitt 32 eingelassen ist, so daß sie einem Hineindrücken/Herausziehen unterliegt, wodurch die Druckplatte 5, wenn die Bedienperson den fingeraufnehmenden Abschnitt 31 greift, so gedrückt wird, daß sie in den ausgenommenen Ausschnitt 32 eingeführt wird, um die Betätigung des Totmann-Schalters 4 zu gestatten.

Ein Handgriff 6 ist an der Seitenfläche der Frontplatte 2 vorgesehen, um zu verhindern, daß die tragbare Steuerung 1 aus Sorglosigkeit hinfällt.

Der detaillierte Aufbau des Totmann-Schalters 4 ist in Fig. 3 gezeigt.

Es ist eine Welle 7 vorgesehen, die durch ein am Bodenabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 32 vorgesehenes Durchtrittsloch 33 hindurchgreift, und ein seitlich versetzter Abschnitt 71 ist an der Welle 7 vorgesehen. Es sind hervorstehende Vorsprünge 34 vorgesehen, d. h., an vier Abschnitten an der Umfangskante des Durchtrittslochs 33. Eine Mitnehmerplatte 6, die über die Welle 7 geführt ist und Löcher aufweist, die größer sind als die Vorsprünge 34 und die an den selben vier Positionen gelegen sind, wie die Vorsprünge 34, steht in Berührung mit dem seitlich versetzten Abschnitt 71. Ein Abstandhalter 9, der über die Welle 7 geführt ist, steht in Berührung mit dem oberen Abschnitt des Vorsprungs 34 und eine Feder 8 ist zwischen dem Abstandhalter 9 und einem Kragenabschnitt 101 eines Federhalteabschnitts 10 vorgesehen, wobei das untere Ende des Federhalteabschnitts 10 an der Rückenplatte 3 befestigt ist. Die Druckplatte 5 ist mittels Schrauben an dem zur Außenseite der Rückenplatte 3 hervorstehenden Endabschnitt der Welle 7 mittels Schrauben befestigt.

An der Rückenplatte 3 sind zwei Begrenzungsschalter 41, 42 in solch einer Weise vorgesehen, daß sie gegenüber der Mitnehmerplatte liegen. Die beiden Begrenzungsschalter 41, 42 führen dieselbe Tätigkeit (Funktion) aus. Wenn z. B. der Begrenzungsschalter 41 versagt (außer Betrieb ist), besteht keine Möglichkeit, daß die Funktion ausbleibt, da der Begrenzungsschalter 42 arbeitet. Diese Begrenzungsschalter 41, 42 sind Begrenzungsschalter vom Drei-Punkt-Typ. Sie sind so eingesetzt, daß sie im freien Zustand ausgeschaltet sind, daß sie eingeschaltet sind, wenn die Mitnehmer 41a, 42a geringfügig gedrückt werden, und daß sie ausgeschaltet sind, wenn die Mitnehmer 41a, 42a weiter tief gedrückt werden. Zusätzlich sind die Begrenzungsschalter 41, 42 so eingesetzt, daß sie dann, wenn diese Mitnehmer 41a, 42a aus dem Zustand, in dem sie tief hineingedrückt sind, in den ursprünglichen Zustand zurückkehren, direkt in den anfänglichen AUS-Zustand zurückkehren, ohne den EIN-Zustand zu durchlaufen.

In dem Zustand, in dem die Bedienperson die tragbare Steuerung 1 nicht greift, wird die Mitnehmerplatte 6 vom Druck der in den Begrenzungsschaltern 41, 42 vorgesehenen Federn gegen die Rückenplatte 3 gedrückt oder gezwängt. Selbstverständlich sind die Begrenzungsschalter 41, 42 in dem AUS-Zustand.

In dem Fall, wenn die Bedienperson die tragbare Steuerung 1 greift, um sie zu betätigen, greift sie den fingeraufnehmenden Abschnitt 31 zusammen mit der Druckplatte 5. Zu diesem Zeitpunkt wird die Druckplatte 5, wie in Fig. 3 (b) gezeigt, in den ausgenommenen Abschnitt 32 hineinbewegt, so daß die Mitnehmerplatte 6 die Mitnehmer 41a, 42a drückt, um diese Mitnehmer 41a, 42a leicht in die Begrenzungsschalter 41, 42 hineinzuschieben. In diesem Zustand betätigt die Mitnehmerplatte 6 die Begrenzungsschalter 41, 42, wodurch die Betriebsschaltung in den EIN-Zustand gebracht wird, in dem eine Bedienung der Anweisungen usw. ausgeführt werden kann.

In dem Fall, in dem irgendein erforderlicher oder eilbedürftiger Halt des Betriebs des Roboters erfolgt, weil dieser durchgeht, so kann die Bedienperson seine Finger oder seine Hand plötzlich oder vorübergehend von dem fingeraufnehmenden Abschnitt 31 loslassen, wobei die Welle 7 und die Druckplatte 5 mittels der Mitnehmerplatte 6 und dem seitlich versetzten Abschnitt 71 der Welle mittels der Federkraft der Feder (nicht gezeigt) innerhalb der Begrenzungsschalter 41, 42 heruntergedrückt werden. Somit kehren die Begrenzungsschalter zurück in den in Fig. 3 (a) gezeigten AUS-Zustand.

Alternativ wird die Druckplatte 5 in dem Fall, in dem die Bedienperson die fingeraufnehmenden Abschnitte 31 zusammen mit der Druckplatte aufgrund eines Durchgehens usw. des Roboters plötzlich fest greift, in den ausgenommenen Abschnitt 32 gegen die Federkraft der Feder 8 aus dem Zustand der Fig. 3 (b) hineingedrückt, damit die Mitnehmerplatte 6 die Feder 8 über den Abstandhalter 9 zusammendrücken kann wie in Fig. 3 (c) gezeigt ist, damit die Mitnehmerplatte 6 die Begrenzungs schalter 41, 42 betätigen kann, um diese in den AUS-Zustand des dritten Punkts zu bringen. Wenn die Bedienperson weiterhin ihre Finger vom fingeraufnehmeden Abschnitt 31 aus dem obigen Zustand losläßt, kehren die Begrenzungsschalter 41, 42 in den ursprünglichen Zustand zurück, wobei sie ihren AUS-Zustand beibehalten.

Während der Totmann-Schalter 4 am fingeraufnehmenden Abschnitt der linken Seite vorgesehen ist, kann ein derartiger Totmann-Schalter 4 auch am fingeraufnehmenden Abschnitt der rechten Seite für eine Linkshand-Bedienung vorgesehen sein, oder diese Schalter können an beiden Seiten vorgesehen sein.

Industrielle Anwendbarkeit

Diese Erfindung kann verwendet werden, wenn sie bei einer tragbaren Steuerung für Roboter angewendet wird, die einen Einstellungsbetrieb für industrielle Roboter auf dem Gebiet der Herstellung und der zur Verfügungstellung von tragbaren Steuerungen für Roboter von äußerst hoher Sicherheit durchführt.


Anspruch[de]

1. Tragbare Steuerung (1), an welcher auf zumindest einer Seitenkante einer Rückenplatte (3) eines Gehäuses ein fingeraufnehmender Abschnitt (31) vorgesehen ist, und bei dem ein Totmann-Schalter (4), der ausgeschaltet ist, wenn kein Druck auf den fingeraufnehmenden Abschnitt (31) aufgebracht wird, durch Druckkraft eingeschaltet wird, wenn der fingeraufnehmende Abschnitt (31) gefaßt wird, und der ausgeschaltet wird, wenn der fingeraufnehmende Abschnitt (31) durch eine Druckkraft gedrückt wird, die größer ist als die Druckkraft beim Greifen des fingeraufnehmenden Abschnitts (31), wobei der Totmann-Schalter (4) umfaßt: eine Druckplatte (5), die in einen ausgenommenen Abschnitt (32) einführbar ist, der am fingeraufnehmenden Abschnitt (31) vorgesehen ist, oder daraus zurückziehbar ist, eine Welle (7) mit einem seitlich versetzten Abschnitt (71), an der Druckplatte (5) vorgesehen, gekennzeichnet durch eine Mitnehmerplatte (6), die über den seitlich versetzten Abschnitt (71) der Welle (7) geführt ist und eine Mehrzahl von Löchern an der Umfangskante der Welle (7) besitzt, eine Mehrzahl von Vorsprüngen (34), die in die Mehrzahl der Löcher der Mitnehmerplatte (6) eingesetzt sind, einen Abstandhalter (9), der in Berührung mit den entsprechenden oberen Abschnitten der Vorsprünge (34) steht und über die Welle (7) geführt bzw. gepaßt ist, eine Feder (8), die an dem äußeren Umfangsabschnitt der Welle (7) so vorgesehen ist, daß ein Ende im gedrückten Zustand auf einem befestigten Abschnitt (10, 101) abgestützt ist, der an der vorderen Stirnseite der Welle (7) vorgesehen ist, und wobei das andere Ende gegen den Abstandhalter (9) drückt, und einen Begrenzungsschalter (41, 42) vom Drei-Punkt-Typ, der an der Rückenplatte (3) angebracht ist, so daß der Begrenzungsschalter (41, 42) ausgeschaltet ist, wenn der Mitnehmer (41a, 42a) mit der Mitnehmerplatte (6) in Eingriff steht, so daß der Begrenzungsschalter (41, 42) in freiem Zustand ist, so daß der Begrenzungsschalter (41, 42) eingeschaltet ist, wenn die Mitnehmerplatte (6) leicht gegen den Mitnehmer (41a, 42a) drückt, und so daß der Begrenzungs schalter (41, 42) ausgeschaltet ist, wenn die Mitnehmerplatte (6) in Berührung mit dem Abstandhalter (9) gerät, um den Mitnehmer (41a, 42a) noch tiefer gegen die Federkraft der Feder (8) zu drücken, und wobei der Begrenzungsschalter (41, 42) in den freien Zustand zurückkehrt, während er im AUS-Zustand verbleibt, wenn die Mitnehmerplatte (6) losgelassen wird.

2. Tragbare Steuerung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Begrenzungsschalter (41, 42) des Drei-Punkt-Typs auf der Rückenplatte (3) in solcher Weise angebracht sind, daß sie der Mitnehmerplatte (6) gegenüberliegen.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com