DE29511863U1

DE29511863U1 - Programming device with control unit

Info

Publication number: DE29511863U1
Application number: DE29511863U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Schweissanlagen und Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 1995-07-22
Filing date: 1995-07-22
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2005-07-23

Description

ABl DE-G 295 11 863.6OJ DE-G 295 11 863.6

Anm: KUKA Schweißanlagen. Akte: 772-818 er 22.10.1996Note: KUKA welding systems. File: 772-818 dated 22.10.1996

GEÄNDERTE BESCHREIBUNG ProgrammiergerätCHANGED DESCRIPTION Programming device

Die Erfindung betrifft ein Programmiergerät für Manipulatoren, insbesondere für mehrachsige Industrieroboter, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a programming device for manipulators, in particular for multi-axis industrial robots, having the features in the preamble of the main claim.

Ein solches Programmiergerät ist aus der JP-A-3-3787 bekannt. Es besitzt ein flaches Gehäuse mit einem seitlichen Joystick, der aus einer liegenden Ruhestellung in eine aufrecht stehende Arbeitsposition schwenkbar ist. Hier besteht keine Handabstützung, was das Gerät besonders unergonomisch macht. Das Gerät läßt sich auch sonst schlecht halten und bedienen. Im Joystick-Betrieb muß das Gerät mit der linken Hand gehalten werden, wobei mit der rechten der Joystick bedient wird. Bei dieser Handstellung können die Tasten auf der Geräteoberseite nicht oder nur umständlich erreicht werden.Such a programming device is known from JP-A-3-3787. It has a flat housing with a side joystick that can be swiveled from a lying resting position to an upright working position. There is no hand support here, which makes the device particularly unergonomic. The device is also difficult to hold and operate in other ways. In joystick mode, the device must be held with the left hand, while the right hand operates the joystick. With this hand position, the buttons on the top of the device cannot be reached or can only be reached with difficulty.

Aus Asea Journal 1982, Vol.55,Nr.6, S. 145-150 "Man/machine communication in Asea's new robot controller" ist ein abgewandeltes Geräte bekannt, das auf dem linken Unterarm abgestützt wird, wobei der Griff sich an einem seitlichen Gehäuseansatz an der rechten hinteren Ecke befindet. Diese Handhabung bringt die gleichen Nachteile wie der vorgenannte Stand der Technik mit sich. Das bekannte Programmiergerät besitzt an der rechten Seite einen mehrachsig beweglichen, aufrecht stehenden Joystick.From Asea Journal 1982, Vol.55, No.6, pp. 145-150 "Man/machine communication in Asea's new robot controller" a modified device is known that is supported on the left forearm, with the handle located on a side housing attachment at the right rear corner. This handling has the same disadvantages as the aforementioned state of the art. The known programming device has a multi-axis movable, upright joystick on the right side.

Davor befindet sich ein ebenfalls weit vorragender eckiger Gehäuseansatz, an dem der Ballen zwar abgestützt werden kann, der aber keine Griff- und Haltemöglichkeit für das Gerät bietet. Das Programmiergerät kann nur mit der linken Hand gehalten werden. Der Programmierer kann lediglich mit der rechten Hand das Gerät bedienen, wobei er entweder den Joystick oder die Tasten betätigt und dazu umgreifen muß. Diese Anordnung ist unergonomisch.In front of it there is a square housing attachment that also protrudes far, on which the ball of the hand can be supported, but which does not offer any grip or holding option for the device. The programming device can only be held with the left hand. The programmer can only operate the device with the right hand, in which case he has to move his hand around to operate either the joystick or the buttons. This arrangement is not ergonomic.

Aus der Praxis ist ein ähnliches Programmiergerät bekannt, das ebenfalls auf dem linken Unterarm abgestützt wird, wobei sich an einem seitlichen Gehäuseansatz an der rechten hinteren Ecke ein Griff befindet. Mit der rechten Hand können die auf der Geräteoberfläche befindlichen Schalter oder Tasten betätigt werden. Die Schalter und Funktionstasten sind schlecht zugänglich und können ohne Umgreifen nicht erreicht werden. Die Haltung ist ermüdend, so daß das Programmiergerät für längere Programmiersitzungen, wie sie beim Teaching eines Industrieroboters häufig erforderlich sind, ergonomisch ungünstig ist. Das bekannte Programmiergerät besitzt an der rechten Seite einen mehrachsig beweglichen, liegenden und seitlich weit vorstehenden Joystick. Davor befindet sich ein ebenfalls weit vorragender eckiger Gehäuseansatz, an dem der Ballen zwar abgestützt werden kann, der aber keine Griff- und Haltemöglichkeit für das Gerät bietet. Das Programmiergerät kann nur mit der linken Hand gehalten werden. Der Programmierer kann lediglich mit der rechten Hand das Gerät bedienen, wobei er entweder den Joystick oder die Tasten betätigt und dazu umgreifen muß. Diese Anordnung ist unergonomisch.A similar programming device is known from practice, which is also supported on the left forearm, with a handle on a side housing attachment in the right rear corner. The switches or buttons on the device surface can be operated with the right hand. The switches and function keys are difficult to access and cannot be reached without changing your grip. The posture is tiring, so that the programming device is ergonomically unfavorable for longer programming sessions, as is often required when teaching an industrial robot. The known programming device has a multi-axis, horizontal joystick on the right side that protrudes far to the side. In front of this is a square housing attachment that also protrudes far, on which the ball of the hand can be supported, but which does not offer any grip or holding option for the device. The programming device can only be held with the left hand. The programmer can only operate the device with the right hand, whereby he either operates the joystick or the buttons and has to change his grip to do so. This arrangement is unergonomic.

Aus der Praxis ist es ferner bekannt, an einem Programmiergerät einen Joystick stehend auf einer seitlich ansteckbaren Montageplatte anzuordnen- Zu seiner Betätigung muß wiederum eine Hand vom Programmiergerät gelöst werden, so daß das Gerät nur noch schlecht gehaltenIt is also known from practice to arrange a joystick on a programming device standing on a mounting plate that can be attached to the side. To operate it, one hand must be removed from the programming device, so that the device is difficult to hold.

werden kann.can be.

Ein anderes Programmiergerät ist aus der EP-A-O 310 958 bekannt. Es besteht aus einem schmalen kastenförmigen Gehäuse, das eine Bildschirm-Anzeige, mehrere Schalter sowie Funktionstasten und an beiden Seiten eine Griffläche hat. Für die linke Hand ist zur Sicherung ein Handriemen oder Bügel vorhanden. Das Gerät kann nur auf eine Weise gehalten werden, was auf die Dauer ermüdend ist. Es hat keinen Joystick.Another programming device is known from EP-A-O 310 958. It consists of a narrow box-shaped housing that has a screen display, several switches and function keys and a grip on both sides. There is a hand strap or bracket for the left hand to secure it. The device can only be held in one way, which is tiring over time. It does not have a joystick.

Ein weiteres Programmiergerät zeigt die DE-U-88 06 214. Es ist ebenfalls nur für eine Handhaltung vorgesehen und weist an der Unterseite zwei von unten faßbare Griffe mit Schalttasten auf. Das Programmiergerät wird auf dem Unterarm liegend gehalten, wobei die eine Hand einen der Griffe faßt. Mit der anderen Hand können die auf der Tableauoberfläche befindlichen Schalter oder Tasten betätigt werden. Es ist kein Joystick vorgesehen.Another programming device is shown in DE-U-88 06 214. It is also only designed to be held in one hand and has two handles with buttons on the underside that can be grasped from below. The programming device is held lying on the forearm, with one hand grasping one of the handles. The other hand can be used to operate the switches or buttons on the panel surface. There is no joystick provided.

Die bekannten Programmiergeräte sind über eine mehradrige elektrische Leitung mit dem Schaltschrank des Manipulators verbunden und haben sonst keineThe known programming devices are connected to the control cabinet of the manipulator via a multi-core electrical cable and have no other

Kommunikationsmöglichkeiten. Der Bediener ist in der Programmierung dadurch eingeschränkt. Zusätzliche Programmiermaßnahmen müssen im Schaltschrank vorgenommen werden, was häufig längere Wege erfordert. Die Handhabung ist dadurch unpraktisch und zeitaufwendig.Communication options. This limits the operator's programming. Additional programming measures must be carried out in the control cabinet, which often requires longer distances. This makes handling impractical and time-consuming.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ergonomisch besseres Programmiergerät aufzuzeigen.It is the object of the present invention to provide an ergonomically better programming device.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.The invention solves this problem with the features in the main claim.

Das Steuerorgan ist in besonders vorteilhafter Weise in der Nähe eines ergonomisch ausgeformten Griffbereichs angeordnet, was die Bedienung und zugleich das Halten desThe control element is arranged in a particularly advantageous manner close to an ergonomically shaped handle area, which makes it easier to operate and hold the

Gerätes optimiert. Es befindet sich dabei vorzugsweise an einer Seitenfläche des Gehäuses und ist liegend angeordnet. Es läßt sich bedienen, ohne daß die Hand vom Programmiergerät genommen werden muß. Durch die vorzugsweise liegende Anordnung ist die Bedienung zudem besonders einfach und ergonomisch.device. It is preferably located on a side surface of the housing and is arranged horizontally. It can be operated without having to take your hand off the programming device. The preferably horizontal arrangement also makes operation particularly simple and ergonomic.

Besonders günstig ist es, eine Griffleiste mit einer vorstehenden Ballenauflage vorzusehen. Das Steuerorgan kann bequem von der Griffleiste aus erreicht und betätigt werden, ohne daß der Bediener umgreifen muß. Zudem findet die Hand eine Abstützung, was die Genauigkeit und Feinfühligkeit beim Bedienen verbessert. Im weiteren kann mit der vorzugsweise rechten Hand das Gerät zugleich gehalten und das Steuerorgan betätigt werden. Vorteilhaft ist außerdem, daß bei dieser Handhaltung auch die Funktionstasten im Daumenbereich liegen und betätigtIt is particularly advantageous to provide a handle bar with a protruding ball rest. The control element can be easily reached and operated from the handle bar without the operator having to change his grip. In addition, the hand is supported, which improves accuracy and sensitivity when operating. Furthermore, the device can be held and the control element operated simultaneously with the right hand, preferably with the right hand. Another advantage is that with this hand position, the function keys are also in the thumb area and can be operated

(Fortsetzung mit Seite 3 der ursprünglichen Beschreibung)(Continued with page 3 of the original description)

werden können, ohne daß die Hand vom Steuerorgan oder der Griffleiste genommen werden muß.can be operated without having to take your hand off the control or handle bar.

Das mehrachsig bewegliche Steuerorgan ist vorzugsweise als mindestens dreiachsiger, vorzugsweise sechsachsiger■The multi-axis movable control element is preferably designed as at least three-axis, preferably six-axis■

Joystick ausgebildet. Damit können alle Achsbewegungen eines üblicherweise sechsachsigen Industrieroboters von einem Steuerorgan aus ferngesteuert werden. Die Achsbewegungen können dabei komplex und über schuf fen &iacgr;&ogr; sein. Die ergonomische Gestaltung erlaubt es auch, das Steuerorgan unterschiedlich zu nutzen, z.B. als Maus oder als Lauf- bzw. Stellregler bzw. -taste für die Einstellung von Parametern.Joystick. This means that all axis movements of a normally six-axis industrial robot can be remotely controlled from a control device. The axis movements can be complex and over-developed. The ergonomic design also allows the control device to be used in different ways, e.g. as a mouse or as a control or setting knob or button for setting parameters.

Das Programmiergerät verfügt über zwei oder mehr, vorzugsweise mindestens drei oder vier ergonomisch ausgeformte Griffbereiche. Durch diese verschiedenen Greifmöglichkeiten kann der Bediener das Programmiergerät auf zwei oder mehr unterschiedliche Arten halten und die Handhaltung öfter wechseln, was Ermüdungserscheinungen wirksam vorbeugt· Außerdem sind die Griffbereiche ergonomisch ausgeformt und begünstigen eine ermüdungsarme Handhaltung. Diese Haltemöglichkeiten sind für die optimale Nutzung und Bedienung des Steuerorgans vorteilhaft.The programming device has two or more, preferably at least three or four ergonomically designed grip areas. These different grip options allow the operator to hold the programming device in two or more different ways and change the hand position more often, which effectively prevents signs of fatigue. In addition, the grip areas are ergonomically designed and promote a fatigue-free hand position. These holding options are advantageous for optimal use and operation of the control device.

In der bevorzugten Ausführungsform sind an den Gehäuserändern mindestens zwei, vorzugsweise drei Griffleisten angeformt, die eine ergonomisch günstige Formgebung haben. Den Griffleisten sind dabei auch zumindest ein Teil der Funktionstasten in Fingergreifnähe zugeordnet, so daß die Tasten bequem betätigt werden können, ohne daß der Bediener die Handhaltung wechseln oder gar seine Hand vom Gerät lösen muß. In ergonomisch vorteilhafter Weise sind die Funktionstasten an der Gehäuseoberseite angeordnet und mit dem Daumen erreichbar. An der Gehäuseunterseite befinden sich in der Nähe derIn the preferred embodiment, at least two, preferably three grip strips are molded onto the edges of the housing, which have an ergonomically favorable shape. At least some of the function keys are assigned to the grip strips within finger reach, so that the keys can be operated comfortably without the operator having to change the position of his hand or even remove his hand from the device. In an ergonomically advantageous manner, the function keys are arranged on the top of the housing and can be reached with the thumb. On the bottom of the housing, near the

Griffleisten und in griffgünstiger Lage jeweils ein oder mehrere Schalttasten, die beispielsweise als Zustimmungstaste und/oder Start/Stop-Taste ausgebildet sind. Der Bediener kann dadurch ohne Umgreifen das Steuerorgan und die Funktions- bzw. Schalttasten betätigen. Dabei ist es ferner günstig, wenn die Schalttasten und die Funktionstasten mehrfach vorhanden sind, so daß die verschiedenen vorgesehenen Funktionen aus allen Griffstellungen heraus durchführbar sind.Handle bars and one or more switch buttons in an easily accessible position, which are designed as a consent button and/or start/stop button, for example. The operator can therefore operate the control element and the function or switch buttons without changing his grip. It is also advantageous if the switch buttons and function buttons are present several times so that the various functions provided can be carried out from all handle positions.

Außer den an den Gehäuserändern angeordneten Griffleisten empfiehlt es sich auch, an der Gehäuseunterseite einen Griffzapfen anzuordnen. Vorteilhafterweise sind zwei Zapfen vorhanden, die mit entsprechend abgeschrägten Fußflächen als Tischaufsteller fungieren. Das Programmiergerät kann dadurch auch in ergonomisch vorteilhafter Schräglage auf einem festen Untergrund plaziert und bedient werden. Das Steuerorgan bleibt dabei bequem zugänglich.In addition to the handles arranged on the edges of the housing, it is also advisable to arrange a handle pin on the underside of the housing. It is advantageous to have two pins which, with their correspondingly bevelled bases, act as table stands. The programming device can therefore also be placed and operated in an ergonomically advantageous inclined position on a solid surface. The control element remains easily accessible.

Das erfindungsgemäße Programmiergerät verfügt ferner über ausgedehnte Kommunikationsmöglichkeiten. Es hat ein oder mehrere Schnittstellen zur Verbindung mit externen Ein- oder Ausgabegeräten, z.B. Tastaturen oder Bildschirmen und/oder externen Recheneinheiten. Letzteres könnten Laptops für Programmierzwecke etc. sein. Die Schnittstellen befinden sich vorzugsweise versenkt am hinteren Gehäuserand unterhalb der Griffleiste.The programming device according to the invention also has extensive communication options. It has one or more interfaces for connecting to external input or output devices, e.g. keyboards or screens and/or external computing units. The latter could be laptops for programming purposes, etc. The interfaces are preferably recessed on the rear edge of the housing below the handle bar.

. in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigenThe invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail,

Fig. 1 das Programmiergerät in Draufsicht, ■Fig. 1 the programming device in top view, ■

Fig, 2 eine Seitenansicht des ProgrammiergerätsFig. 2 a side view of the programming device

entsprechend Pfeil II von Fig. 1,according to arrow II of Fig. 1,

&iacgr;&ogr; Fig. 3 eine Stirnansicht des Programmiergeräts&iacgr;&ogr; Fig. 3 a front view of the programming device

gemäß Pfeil III von Fig. 1 undaccording to arrow III of Fig. 1 and

Fig. 4 eine vereinfachte Draufsicht gemäß Fig.Fig. 4 is a simplified plan view according to Fig.

mit sichtbar gemachter Unterseite des Programmiergeräts.with the underside of the programming device visible.

In den Zeichnungen ist ein Programmiergerät (1) dargestellt, das über eine abgebrochen dargestellte Leitung (18) mit dem Schaltschrank bzw. der Steuerung eines mehrachsigen Manipulators, vorzugsweise eines mindestens sechsachsigen Industrieroboters, verbunden ist. Das Programmiergerät (1) beinhaltet in seinem Gehäuse (2) eine nicht näher dargestellte und beschriebene Rechen- bzw. Steuereinheit, mit der nachfolgend noch näher beschriebene Bedienelemente Steuerbefehle an den Manipulator übermittelt werden können. Mit dem Programmiergerät (1) kann der Bediener den Manipulator fernsteuern und z.B. einen Bewegungs- und/oder Funktionsablauf programmieren. Der Bediener kann sich mit dem Programmiergerät (1) vom Manipulator entfernen und das Gerät von einem sicheren Standort aus bedienen.The drawings show a programming device (1) which is connected to the control cabinet or the control of a multi-axis manipulator, preferably an industrial robot with at least six axes, via a broken-off cable (18). The programming device (1) contains in its housing (2) a computing or control unit (not shown or described in detail) with which control commands can be transmitted to the manipulator using control elements described in more detail below. The operator can use the programming device (1) to remotely control the manipulator and, for example, program a movement and/or function sequence. The operator can use the programming device (1) to move away from the manipulator and operate the device from a safe location.

Das Programmiergerät (1) hat ein im wesentlichen quaderförmiges querliegendes Gehäuse mit ergonomisch abgerundeten Kanten, das drei oder mehr, vorzugsweise vier ergonomisch ausgeformte Griffbereiche (6,7,8,9) aufweist.The programming device (1) has a substantially cuboid-shaped transverse housing with ergonomically rounded edges, which has three or more, preferably four ergonomically shaped grip areas (6,7,8,9).

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Der Bediener kann das Programmiergerät (1) dadurch auf unterschiedliche Weise halten und bedienen.This allows the operator to hold and operate the programming device (1) in different ways.

An zwei oder mehr Gehäuserändern (25,26) befinden sich Griffleisten (6,7,8), die an die Handform angepaßt und an das Gehäuse (2) angeformt bzw. integriert sind. Sie besitzen griffgünstige Oberflächen, die z.B. aufgerauht oder mit Riefen versehen sind. In der bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Griffleisten (6,7,8) am &iacgr;&ogr; hinteren Gehäuserand (25) und den beiden seitlichen Gehäuserändern (26).On two or more housing edges (25, 26) there are grip strips (6, 7, 8) which are adapted to the shape of the hand and are molded or integrated into the housing (2). They have surfaces which are easy to grip and which are, for example, roughened or provided with grooves. In the preferred embodiment, the grip strips (6, 7, 8) are located on the rear housing edge (25) and the two side housing edges (26).

Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, bestehen die hintere und die linke Griffleiste (6,7) jeweils aus einem an der Gehäuseoberseite angeformten leistenförmigen Hocker (23) und einer an der Gehäuseunterseite befindlichen korrespondierenden Griffmulde (22) . Die Hocker (23) dienen zur Stützung des Handwurzelbereichs nebst Ballen. Die Finger umgreifen die Gehäuseränder (25,26) und finden in den ebenfalls leistenförmigen Griffmulden (22) Halt.As can be seen from Fig. 2 and 3, the rear and left handles (6, 7) each consist of a bar-shaped ledge (23) formed on the top of the housing and a corresponding grip recess (22) on the bottom of the housing. The ledges (23) serve to support the wrist area and the ball of the foot. The fingers grip the edges of the housing (25, 26) and find support in the grip recesses (22), which are also bar-shaped.

Auf der rechten Gehäuseseite (26) ist die Griffleiste (8) etwas anders ausgebildet. Sie besitzt eine seitlich vorstehende und der Handform angepaßte Ballenauflage (15), die sich entlang des seitlichen Gehäuserands (2 6) erstreckt. Die Ballenauflage (15), die zugleich einen Griff bildet, verbreitert sich ausgehend vom vorderen Gehäuserand (24) zunehmend und springt dann wieder zurück. Die Ballenauflage (15) ist gegenüber der Gehäuseoberfläche in der Höhe etwas abgesenkt. An der Unterseite befindet sich ebenfalls eine längslaufende Griffmulde (22).On the right side of the housing (26), the handle bar (8) is designed slightly differently. It has a ball rest (15) that protrudes to the side and is adapted to the shape of the hand, which extends along the side edge of the housing (2 6). The ball rest (15), which also forms a handle, widens starting from the front edge of the housing (24) and then jumps back again. The ball rest (15) is slightly lower in height than the housing surface. There is also a longitudinal grip recess (22) on the underside.

Der vierte Griffbereich (9) ist an der Gehäuseunterseite angeordnet und besteht aus einem Griffzapfen (9) (vgl. Fig. 4). Dieser steht senkrecht von der Gehäuseunterseite ab und befindet sich in der rechten Hälfte des Programmiergeräts (1). Er ist für die linke HandThe fourth grip area (9) is located on the underside of the housing and consists of a grip pin (9) (see Fig. 4). This protrudes vertically from the underside of the housing and is located in the right half of the programming device (1). It is designed for the left hand

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vorgesehen, wobei das Programmiergerät (1) auf dem Unterarm des Bedieners abgestützt werden kann. Die Anordnung der Griffleiste (8) bzw. Ballenauflage (15) und des Griffzapfens (9) können für Linkshänder auch auf die andere Gehäuseseite verlegt werden, so daß bei entsprechender Umgestaltung des Gehäuses (2) das Programmiergerät (1) auch für Linkshänder angepaßt werden kann.provided, whereby the programming device (1) can be supported on the operator's forearm. The arrangement of the handle bar (8) or ball rest (15) and the handle pin (9) can also be moved to the other side of the housing for left-handed people, so that with a corresponding redesign of the housing (2) the programming device (1) can also be adapted for left-handed people.

&iacgr;&ogr; Mit den vorbeschriebenen Griffbereichen (6,7,8,9) kann der Bediener das Programmiergerät (1) auf mindestens drei vorgesehene Weisen halten. Zum einen kann er es mit beiden Händen an den seitlichen Griffleisten (7,8) fassen. Er kann es auch mit der linken Hand an der hinteren Griffleiste (6) halten und in der Hüfte abstützen. Die dritte Möglichkeit ist die vorerwähnte Haltung am Griffzapfen (9). Schließlich kann das Programmiergerät (1) auch in der nachfolgend beschrieben Weise auf einem Untergrund in ergonomisch günstiger Bedienlage abgestellt werden.&iacgr;&ogr; With the grip areas described above (6,7,8,9) the operator can hold the programming device (1) in at least three ways. Firstly he can hold it with both hands on the side handles (7,8). He can also hold it with his left hand on the rear handle (6) and support it on his hip. The third possibility is the aforementioned position on the handle pin (9). Finally, the programming device (1) can also be placed on a surface in an ergonomically favorable operating position in the manner described below.

Auf der Oberseite des Gehäuses (2) sind die meisten Bedienelemente des Programmiergeräts (1) angeordnet. Im vorzugsweise mittleren Bereich befindet sich eine Anzeige (3), die vorzugsweise als mehrzelliges, graphikfähiges und farbiges Display ausgebildet ist. Vorzugsweise kommen hierfür Farbbildschirme wie für tragbare Computer zum Einsatz. Darunter ist beispielsweise ein Tastaturfeld (5) angeordnet, das eine alphanumerische oder eine Schreibmaschinentastatur und ggf. weitere Bedientasten, wie Cursor-Tasten oder dgl. beinhalten kann.Most of the operating elements of the programming device (1) are arranged on the top of the housing (2). In the preferably middle area there is a display (3), which is preferably designed as a multi-cell, graphic-capable and color display. Color screens such as those for portable computers are preferably used for this. Below this there is, for example, a keyboard field (5), which can contain an alphanumeric or a typewriter keyboard and possibly other operating keys, such as cursor keys or the like.

Der Manipulator wird in seinen Bewegungen und/oder Funktionen maßgeblich auch durch Funktionstasten (4) gesteuert, die vorzugsweise oberhalb und zu beiden Seiten des Displays (3) angeordnet sind. Die Funktionstasten (4) sind vorzugsweise jeweils in ein oder zwei parallelenThe manipulator's movements and/or functions are also controlled by function keys (4) which are preferably arranged above and on both sides of the display (3). The function keys (4) are preferably arranged in one or two parallel

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Reihen angeordnet, die sich in der Nähe und längs der Griffleisten (6,7,8) erstrecken. Die Funktionstasten sind dabei so angeordnet, daß sie sich in Fingergreifnähe befinden und insbesondere mit den Daumen leicht und bequem erreichbar sind. Entsprechend der Mehrfachanordnung·der Griffbereiche (6,7,8) können auch die Funktionstasten (4) mehrfach vorhanden sein. Der Bediener kann dadurch die gleiche Funktion an mehreren Stellen und in verschiedenen Griffbereichen auslösen.The function keys are arranged in rows that extend near and along the handle bars (6,7,8). The function keys are arranged so that they are within finger reach and can be easily and conveniently reached with the thumbs. In line with the multiple arrangement of the handle areas (6,7,8), the function keys (4) can also be present several times. The operator can therefore trigger the same function in several places and in different handle areas.

An der Gehäuseunterseite befinden sich an einer oder mehreren Griffleisten (6,7,8) Schalttasten (12), die vorzugsweise im Bereich der Griffmulde (22) angeordnet sind. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Zustimmungstasten und/oder Start/Stop-Tasten. Die Schalttasten (12) können, wie in Fig. 4 gezeigt, aus länglichen Schaltleisten oder aus mehreren kürzeren Schaltelementen bestehen. Am Griffzapfen (9) sind ebenfalls ein oder mehrere Schalttasten (12) mit den Fingern erreichbar angeordnet. Gegebenenfalls kann auch im Daumenbereich noch eine Taste (nicht dargestellt) sein.On the underside of the housing, there are switch buttons (12) on one or more handle strips (6, 7, 8), which are preferably arranged in the area of the handle recess (22). These are, for example, consent buttons and/or start/stop buttons. The switch buttons (12) can, as shown in Fig. 4, consist of long switch strips or of several shorter switch elements. One or more switch buttons (12) are also arranged on the handle pin (9) so that they can be reached with the fingers. If necessary, there can also be a button (not shown) in the thumb area.

Das Programmiergerät (1) weist ein mehrachsig bewegliches Steuerorgan (14) auf, dessen Bewegungen auf die translatorischen und rotatorischen Achsen des Manipulators übertragen werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Steuerorgan als sechsachsiger Joystick (14) für die sechs Roboterachsen ausgebildet.The programming device (1) has a multi-axis movable control element (14), whose movements are transferred to the translatory and rotary axes of the manipulator. In the preferred embodiment, the control element is designed as a six-axis joystick (14) for the six robot axes.

Das Steuerorgan (14) befindet sich an einem der beiden seitlichen Gehäuseränder (26) bzw. seitlichen Gehäuseflächen und kann von einer Griffleiste (8) aus bequem und ohne Umgreifen erreicht werden. Vorzugsweise sitzt das Steuerorgan (14) mit geringem Abstand hinter der Ballenauflage (15) an der rechten Gehäuseseite (26) .The control element (14) is located on one of the two side housing edges (26) or side housing surfaces and can be reached easily and without having to reach around using a handle bar (8). The control element (14) is preferably located a short distance behind the ball support (15) on the right-hand side of the housing (26).

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Das Steuerorgan (14) ist liegend angeordnet und steht seitlich vom Gehäuserand (26) ab. Es ist mit seiner Hauptachse im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Das Steuerorgan ist als Joystick ausgebildet und besitzt im Gegensatz zum Stand der Technik eine Stummelform. Der Griff hat keinen abstehenden Stiel, sondern sitzt direkt am seitlichen Gehäuserand (26). Der Griff ist dicker als bei bekannten Joysticks und hat eine Zylinder- oder Walzenform, deren Gestalt und Größe an die Muldenform derThe control element (14) is arranged horizontally and protrudes laterally from the edge of the housing (26). Its main axis is aligned essentially horizontally. The control element is designed as a joystick and, in contrast to the state of the art, has a stubby shape. The handle does not have a protruding stem, but sits directly on the side edge of the housing (26). The handle is thicker than in known joysticks and has a cylindrical or roller shape, the shape and size of which are based on the trough shape of the

&iacgr;&ogr; hohlen, leicht gewölbten Hand angepaßt ist.&iacgr;&ogr; is adapted to a hollow, slightly curved hand.

Der Joystick (14) kann in der 6-D-Version um die drei Raumachsen gedreht oder gekippt werden und auch um die drei Raumachsen translatorisch verschoben werden. Die Hand des Bedieners wird dabei auf der Ballenauflage (15) abgestützt, wobei die Griffwalze des Joysticks (14) mit Daumen, Zeige- und Mittelfinger ergriffen und betätigt werden kann. Über die Griffleiste (8) und die Ballenauflage (15) kann der Bediener das Gerät mit der rechten Hand halten und zugleich den Joystick bedienen. Außerdem kann er gleichzeitig die benachbarten Funktionstasten (4) mit dem Daumen erreichen und betätigen. Ein Umgreifen ist nicht erforderlich.The joystick (14) in the 6-D version can be rotated or tilted around the three spatial axes and can also be moved translationally around the three spatial axes. The operator's hand is supported on the ball support (15), whereby the grip roller of the joystick (14) can be grasped and operated with the thumb, index and middle fingers. The operator can hold the device with his right hand and operate the joystick at the same time using the handle bar (8) and the ball support (15). He can also reach and operate the adjacent function keys (4) with his thumb at the same time. There is no need to change his grip.

Das Steuerorgan (14) kann in der Bewegungsdimension und der Nutzung umschaltbar sowie evtl. programmierbar sein. Dadurch kann es z.B. bei einer 2-D-Umschaltung als Maus verwendet werden, mit der sich z.B. der Cursor auf der Anzeige (3) bewegen läßt. Bei einer 1-D-Schaltung kann das Steuerorgan (14) als programmierbarer Lauf- oder Stellregler bzw. -taste für die Einstellung eines Parameters eingesetzt werden. Dank der Griffleiste (8) bzw. Ballenauflage (15) kann das Steuerorgan (14) dabei ruhig gehalten und mit der nötigen Feinfühligkeit und Genauigkeit bewegt werden.The control element (14) can be switched in terms of movement dimension and use and can also be programmed. This means that it can be used as a mouse in a 2D switchover, for example, to move the cursor on the display (3). In a 1D switchover, the control element (14) can be used as a programmable running or setting controller or button for setting a parameter. Thanks to the handle bar (8) or ball rest (15), the control element (14) can be held steady and moved with the necessary sensitivity and precision.

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Vorzugsweise am rechten hinteren Gehäuserand (25) befindet sich ein Gehäuseansatz (19), der nach hinten sowie seitlich vorsteht und das Steuerorgan (14) von hinten übergreift. Auf dem Gehäuseansatz (19) befinden sich ein Notschalter (20) und ein oder mehrere Geräteschalter (21). Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Ein/Ausschalter für den Manipulator bzw. die Robotersteuerung. Ein Geräteschalter (21) kann auch ein Schlüsselschalter zum Einstellen der Betriebsarten der Robotersteuerung oder für andere Zwecke sein.Preferably on the right rear edge of the housing (25) there is a housing extension (19) which protrudes to the rear and to the side and covers the control element (14) from behind. On the housing extension (19) there is an emergency switch (20) and one or more device switches (21). These are preferably on/off switches for the manipulator or the robot control. A device switch (21) can also be a key switch for setting the operating modes of the robot control or for other purposes.

Neben dem Griffzapfen (9) befindet sich an der Gehäuseunterseite vorzugsweise mit seitlichem Abstand ein zweiter paralleler Zapfen (10) . An der Gehäuseunterseite kann sich auch ein Haltegurt (13) befinden, mit dem das Programmiergerät (1) an der Hand zusätzlich befestigt werden kann. Wie Fig. 2 und 3 verdeutlichen, können die Zapfen (9,10) angeschrägte Fußflächen (11) aufweisen, die zur Gehäusevorderseite (24) geneigt sind. Dadurch kann das Programmiergerät (1) in der in Fig. 2 gezeigten Weise in Schräglage auf einem Tisch oder einer anderen festen Unterlage abgestellt werden.In addition to the grip pin (9), there is a second parallel pin (10) on the underside of the housing, preferably at a lateral distance. There can also be a strap (13) on the underside of the housing, with which the programming device (1) can be additionally secured to the hand. As Fig. 2 and 3 show, the pins (9, 10) can have beveled foot surfaces (11) that are inclined towards the front of the housing (24). This allows the programming device (1) to be placed in an inclined position on a table or other solid surface in the manner shown in Fig. 2.

Das Programmiergerät (1) besitzt ein oder mehrere elektrische Schnittstellen (16,17) für den Anschluß externer Kommunikationsmittel. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um externe Ein- oder Ausgabegeräte, z.B. eine Computertastatur, einen Monitor oder dgl.. Die Schnittstellen (16,17) können auch zur Verbindung mit einer Recheneinheit, insbesondere einem tragbaren Computer, dienen. Dadurch können am Programmiergerät (1) an Ort und Stelle weitere Programmierdaten eingegeben und direkt der Robotersteuerung übermittelt werden. Der Bediener muß dazu nicht den Schaltschrank aufsuchen, sondern kann alle Führungs- und Programmieraufgaben an Ort und Stelle und in einem Zug erledigen.The programming device (1) has one or more electrical interfaces (16, 17) for connecting external communication devices. These are preferably external input or output devices, e.g. a computer keyboard, a monitor or the like. The interfaces (16, 17) can also be used to connect to a computing unit, in particular a portable computer. This allows additional programming data to be entered on the programming device (1) on site and transmitted directly to the robot controller. The operator does not have to go to the control cabinet for this, but can complete all control and programming tasks on site and in one go.

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Die Schnittstellen (16,17) können elektrische Steckkontakte für Kabelstecker aufweisen. Sie können zusätzlich oder alternativ versenkte Aufnahmen mit elektrischen, optischen oder sonstigen Kontakten für Schnittstellenkarten aufweisen. Hierbei kann es sich z.B. um sogenannte PCMCIA-Anschlüsse handeln. An die Schnittstellen (16,17) können auchThe interfaces (16,17) can have electrical plug contacts for cable plugs. They can additionally or alternatively have recessed receptacles with electrical, optical or other contacts for interface cards. These can be so-called PCMCIA connections, for example. The interfaces (16,17) can also have

Telekommunikationsmittel, z.B. Funk- oder Infrarotsender, Netzwerkkarten, Modems oder dgl. zur Kommunikation mit demTelecommunications equipment, e.g. radio or infrared transmitters, network cards, modems or similar for communication with the

&iacgr;&ogr; Schaltschrank, der Robotersteuerung, einem Netzwerk, einer übergeordneten Fertigungssteuerung oder dgl. angeschlossen werden. Auf die Leitung (18) kann gegebenenfalls verzichtet werden.&iacgr;&ogr; control cabinet, the robot control, a network, a higher-level production control or similar. The cable (18) can be omitted if necessary.

Die Schnittstellen (16,17) können an beliebiger und geeigneter Stelle des Gehäuses (2) angeordnet sein. In der bevorzugten Ausführungsform befinden sie sich am vorderen und/oder hinteren Gehäuserand (24,25) und sind versenkt angeordnet. In Fig. 1 sind sie der Übersichtlichkeit wegen hinten und vorspringend dargestellt. Die Schnittstellen (16,17) können sich unter dem Gehäuseansatz (19) befinden. Es ist auch möglich, sie im Griffbereich (6,7,8,9) zu plazieren. Die Schnittstellen (16,17) können ggf. mehrfach vorhanden und über verschiedene Stellen am Gehäuse (2) verteilt sein.The interfaces (16, 17) can be arranged at any suitable location on the housing (2). In the preferred embodiment, they are located on the front and/or rear edge of the housing (24, 25) and are recessed. In Fig. 1, they are shown at the back and protruding for the sake of clarity. The interfaces (16, 17) can be located under the housing extension (19). It is also possible to place them in the handle area (6, 7, 8, 9). The interfaces (16, 17) can be present multiple times if necessary and distributed over different locations on the housing (2).

Die Leitung (18) befindet sich z.B. am vorderen oder hinteren Gehäuserand (24,25) und im Bereich der linken Ecke. Sie liegt dadurch außerhalb der Griffbereiche (6,7,8) und stört in keiner der möglichen GriffStellungen.The cable (18) is located, for example, on the front or rear edge of the housing (24,25) and in the area of the left corner. It is therefore outside the gripping areas (6,7,8) and does not interfere with any of the possible gripping positions.

Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. So können weniger als die vier beschriebenen Griffbereiche (6,7,8,9) vorhanden sein. Es müssen auch nicht an allen Griffbereichen Funktionstasten (4) in der beschriebenen Weise angeordnet sein. Auf die Schnittstellen (16,17) kann in einerModifications of the embodiments shown are possible in various ways. For example, there may be fewer than the four described grip areas (6,7,8,9). Function keys (4) do not have to be arranged in the described manner on all grip areas. The interfaces (16,17) can be accessed in a

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vereinfachten Ausführungsform verzichtet werden. Abwandlungen sind auch hinsichtlich der Anzeige (3) und des Tastaturfelds (5) möglich, die einfacher ausgebildet sein können oder ggf. sogar wegfallen. Anstelle der leistenförmigen Höcker (23) und Griffmulden (22) können stärker ausgeformte Griffelemente vorhanden sein. Das Programmiergerät (1) kann einen Tragegurt zum Anhängen an Schulter oder Hals aufweisen.simplified embodiment. Modifications are also possible with regard to the display (3) and the keyboard field (5), which can be designed in a simpler way or even omitted. Instead of the strip-shaped bumps (23) and recessed grips (22), more strongly shaped grip elements can be provided. The programming device (1) can have a carrying strap for hanging on the shoulder or neck.

&iacgr;&ogr; Das Programmiergerät (1) besteht vorzugsweise aus sehr leichtgewichtigen Komponenten, um das Gesamtgewicht und die Belastung des Bedieners möglichst gering zu halten. Die vorbeschriebenen Funktionsteile bestehen größtenteils aus Kunststoff oder anderen leichten Materialien.&iacgr;&ogr; The programming device (1) preferably consists of very lightweight components in order to keep the overall weight and the strain on the operator as low as possible. The functional parts described above are mostly made of plastic or other light materials.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

1 Programmiergerät1 programming device

2 Gehäuse2 housings

3 Anzeige, Display3 Display

4 Funktionstaste4 Function key

5 Tastaturfeld5 Keypad

6 Griffbereich, Griffleiste6 Handle area, handle bar

7 Griffbereich, Griffleiste 8 Griffbereich, Griffleiste7 Handle area, handle bar 8 Handle area, handle bar

9 Griffbereich, Zapfen, Griffzapfen9 Grip area, tenon, grip tenon

10 Zapfen, Stützfuß10 pins, support foot

11 Fußfläche11 Foot area

12 Schalttaste 13 Haltegurt12 Switch button 13 Holding strap

14 Steuerorgan, Joystick14 Control unit, joystick

15 Ballenauflage15 Ball support

16 Schnittstelle, Tastatur16 Interface, keyboard

17 Schnittstelle, PC 18 Leitung17 Interface, PC 18 Cable

19 Gehäuseansatz19 Housing attachment

20 Notschalter20 emergency switches

21 Geräteschalter21 Device switches

22 Griffmulde 23 Hocker22 Grip recess 23 Stool

24 Gehäusevorderseite, vorderer Gehäuserand24 Front of housing, front edge of housing

25 Gehäuserückseite, hinterer Gehäuserand 2 6 Gehäuseseite, seitlicher Gehäuserand25 Housing back, rear housing edge 2 6 Housing side, side housing edge

Claims

- 14 CLAIMS FOR PROTECTION

1.) Programming device for manipulators, in particular multi-axis industrial robots, with a housing, a display, several switches or

Function keys and a multi-axis movable control element, which is arranged on a side edge of the housing, thereby

characterized in that the control member (14) is arranged near an ergonomically shaped grip area (7) for holding the programming device

(1) is arranged.

2.) Programming device according to claim 1, characterized
characterized in that the control member (14) is designed as a movable joystick with up to six
axes.

3.) Programming device according to claim 1 or 2, characterized in that the control element

(14) can be switched to a different number of axes and/or programmed.

4.) Programming device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control element

(14) is stub-shaped, with its handle arranged close to the housing edge (26).

5.) Programming device according to claim 1 or one of the
following, characterized in that the control member (14) has a cylindrical thick handle.

6.) Programming device according to claim 1 or one of the
following, characterized in that the control member (14) is arranged at a short distance behind a lateral bale support (15) of a

&Ogr;&kgr;&idiagr;&Uacgr;7 .Q&Ogr;&kgr;&idiagr;&Uacgr;7 .Q

- 15 handle bar
(8) is arranged.

7.) Programming device according to claim 1 or one of the following, characterized in that handle strips (6,7,8) are formed on at least two housing edges (25,26), with at least a portion of the function keys (4) being arranged within finger reach along the handle strips (6,7,8).

8.) Programming device according to claim 7, characterized in that the handle strips (6,7,8) are arranged on the rear and the two side housing edges (25,26).

9.) Programming device according to claim 1 or one of the following, characterized in that one or more switching buttons (12) are arranged on the underside of the housing, at least on some of the handle strips (6, 7, 8), within finger reach.

10.) Programming device according to claim 7 or one of the following, characterized in that at least one handle bar (8) on the upper side of the housing has a stool (23) for ball and thumb support and on the lower side of the housing has a grip recess (22) for the other fingers.

11.) Programming device according to claim 7 or one of the following, characterized in that the function keys (4) are in the thumb area and the switch keys (12) are in the grip area of the other fingers.

12.) Programming device according to claim 7 or one of the following, characterized in that the function keys (4) are present multiple times for the same function.

13.) Programming device according to claim 1 or one of the following, characterized in that an attachment (19) with an emergency switch (20) and at least one device switch (21) is arranged on the housing (2).

14.) Programming device according to claim 13, characterized in that the housing extension (19) is arranged on the rear housing edge (25) and overlaps the control element (14).

15.) Programming device according to claim 1 or one of the following, characterized in that on the underside of the housing two protruding pins (9, 10) are arranged next to each other at a distance, at least one of which is designed as a handle.

16.) Programming device according to claim 15, characterized in that the grip pin (9) has one or more switching buttons (12) and a holding strap (13).

17.) Programming device according to claim 15 or 16, characterized in that the pins (9, 10) have a base surface (11) which is bevelled towards the front side of the housing (24).

18.) Programming device according to claim 1 or one of the following, characterized in that one or more interfaces (16, 17) for connection to external input or output devices and/or external computing units are arranged on the housing (2).

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19.) Programming device according to claim 18, characterized in that the interfaces (16,17) are arranged recessed on the housing (2).

20.) Programming device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the display (3) is designed as a multi-cell graphic display.

&iacgr;&ogr; 21.) Programming device according to claim 1 or one of the following, characterized in that a keyboard field (5) is arranged below the display (3).