专利名称：适于操作机器人单元的示教单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及适于操作机器人单元的示教单元(teach pendant unit),该示教单元包括显示单元和显示装置，其中显示装置被配置 用以接收表示机器人单元的速度的信息以及在显示单元上显示该速
度信息。
背景技术：
工业机器人单元被编程用以沿着操作路径进行工作。为了向机 器人单元编程或者示教该工作，该机器人单元被操纵至沿着所需操 作路径的位置。这些位置作为指令存储在机器人控制器中的存储器 中。在机器人单元的操作过程中执行程序指令，由此使机器人单元 如预期那样工作。
控制机器人单元的个人称为操作者。可以在不同操作模式下操 作工业机器人单元。例如，当机器人单元置于手动操作模式时，借 助一般称为示教单元、下文称为TPU的便携操作者控制设备，来控 制机器人单元。
TPU用于手动控制机器人单元、例如示教或者编程机器人单元 以遵循操作路径。TPU也可以用于监视机器人程序、改变程序中的 某些变量、开始、停止和编辑程序。当机器人单元切换到自动模式 时，机器人控制器控制机器人单元。TPU包括诸如操作键、操纵杆 等的控制装置和诸如液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管(TFT)显示 器、发光二极管(LED)显示器等的显示单元。
为了方便操作者，TPU应当是便携式的，也就是TPU应当既轻 又小。然而，TPU必须能够为了操作机器人单元而向操作者显示大 量信息。需要显示的信息量要求TPU上特定尺寸的显示单元。可以通过使用图标以压缩方式显示诸如指示电源接通、紧急停止使能等 的一些信息。然而，并不适合于通过使用图标来显示速度信息，比 如与机器人单元的速度有关的信息。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种改进的TPU。
这一目的通过如权利要求1所述的示教单元来实现。
这样的TPU其特征在于显示装置被配置用于以细长单元和沿着 细长单元的长度方向可移动的指针的形式，在显示单元上显示速度 指示器，以使得指针沿着细长单元的位置表示机器人单元的速度。
速度指示器借助显示装置而形成于显示单元上。速度指示器包 括细长单元和指针。指针被配置用以沿着细长单元可移动，使得通 过指针沿着细长单元的位置来指示机器人单元的速度信息。
"表示机器人单元的速度，，这一表达是指速度指示器能够表示速 度信息而无需显示该信息的数值。因此，速度指示器以如下方式显 示速度信息，即使得操作者可以既容易又直观地理解表示机器人单 元的速度的显示的信息。速度指示器能够以紧凑方式指示速度的信 息，以使得显示单元上用于速度指示器的所需区域很小。
"表示机器人单元的速度的信息，，这一表达是指诸如机器人单元 在手动操作过程中的点动(jog)速度、机器人单元在自动操作过程
中的运动速度、工具中心点速度的信息、机器人单元的电动机速度 的信息等的速度信息。
根据本实用新型的一个实施例，显示单元具有由显示单元的至 少一侧限定的显示区，其中速度指示器被定位为接近显示单元的一
显示区被配置用以向操作者显示信息。速度指示器被定位为接 近显示单元的一侧。由此，高效地使用显示单元的显示区，以使得
其它信息可以显示于显示单元的显示区上。
根据本实用新型的一个实施例，细长单元具有表示机器人单元的第一速度的第一端和表示机器人单元的第二速度的第二端，而在 第一端与第二端之间的长度根据标度表示在机器人单元的第一速度 与第二速度之间的速度。
细长单元被布置有由在指定给第一端的表示的速度与指定给第 二端的表示的速度之间的距离来限定的速度信息标度。根据速度指 示器所要显示的速度信息类型，该标度可以是诸如线性、对数、指 数等不同类型。
根据本实用新型的一个实施例，显示装置被配置用以在显示单 元上显示显示窗，该显示窗显示表示机器人单元的速度的数值信息， 该数值信息通过指针沿着细长单元的位置来指示。
显示窗是在显示单元上邻近于速度指示器显示的窗口 。显示窗 能够显示速度的数值信息，而在细长单元上的指针指示速度信息的量值。
根据本实用新型的一个实施例，TPU包括表示机器人单元在不
同坐标方向上的速度的两个或者更多速度指示器，其中速度指示器 的指针具有不同颜色。
两个或者更多速度指示器用于表示速度信息的不同坐标方向。 例如，第一速度指示器表示在x坐标方向上的速度，而第二速度指 示器表示在y坐标方向上的速度。通过为两个速度指示器的指针配 置不同颜色，操作者可以容易地感知和理解所显示的信息。
根据本实用新型的一个实施例，显示单元被配置有包括上侧、 下侧、左侧和右侧的取向(orientation),其中显示装置被配置用以 显示两个速度指示器，其中第一速度指示器被水平地定位于显示单 元的下侧或者上侧上，而第二速度指示器被竖直地定位于显示单元 的左侧或者右侧上。
根据本实用新型的一个实施例，细长单元(7， 8)具有宽度， 其中细长单元的长度在细长单元的宽度的2倍与500倍之间，优选 地在细长单元的宽度的10倍与300倍之间，更优选地在细长单元的 宽度的50倍与100倍之间。根据本实用新型的一个实施例，细长单元的宽度是0.2mm至 5mm、 优选为0.5mm至3mm。
根据本实用新型的一个实施例，指针具有长度和宽度，其中指 针的长度是0.2mm至7mm、优选为0.5mm-3mm。
根据本实用新型的一个实施例，显示单元是显示屏。
显示屏适于向操作者呈现信息。例如，显示屏可以是液晶显示 器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、薄膜晶体管(TFT)显示 器等。
根据本实用新型的一个实施例，TPU包括控制装置，以使得机 器人单元的点动速度可以增加或者减少，其中速度指示器被配置用 以在显示单元上显示机器人单元的点动速度。
在TPU上的控制装置使得能够控制机器人单元的速度，从而使 机器人单元的点动速度增加或者减少。"点动速度"这一表达是指在 借助TPU在手动模式下操作机器人单元之时的速度信息。
根据本实用新型的 一 个实施例，机器人控制器被配置用以将关
于运动速度的控制信息发送到机器人单元，从而获得机器人单元运 动速度，其中速度指示器被配置用以在显示单元上显示机器人单元 的运动速度。
机器人控制器连接到TPU和机器人单元。在自动模式下操作机 器人单元之时，机器人控制器将控制信息发送到机器人单元，这获 得了机器人单元运动速度。TPU被配置用以显示与机器人单元的运 动速度有关的信息。
现在将通过对本实用新型不同实施例的描述并且参照附图来具 体地说明本实用新型。
图1示出了包括本实用新型的一个实施例的TPU。
图2示出了包括图1中所示速度指示器的本实用新型的一个实施例。
具体实施方式
图1示出了包括本实用新型的一个实施例的TPU 1。 TPU 1用于 机器人单元的各种控制操作，比如移动机器人轴、向机器人单元示 教坐标等。TPU 1由操作者操作，该操作者例如示教机器人单元以 执行各种操作，比如向多个坐标施加点焊。为了操作者的方便，TPU 1是便携式的。TPU 1包括能够在显示单元3上显示信息的显示装置。 所示显示单元3包括例如形式为液晶显示(LCD)屏幕、光发射二 极管(LED)屏幕、薄膜晶体管(TFT)屏幕等的显示屏。TPU1还 包括控制装置4,操作者能够在该控制装置上输入信息和控制机器人 单元，例如控制在手动模式过程中的点动速度。控制装置4例如可 以是操作键、操纵杆等。
显示单元3包纟舌下侧31、上侧32、左侧33和右侧34这四侧。 控制键4用于增加或者减少速度信息，比如在手动模式下的点动速 度。所示控制键4控制在手动模式下的点动速度。例如，控制键4 的左箭头和右箭头控制在x坐标方向上的点动速度，而控制键4的 上箭头和下箭头控制在y坐标方向上的点动速度。
在所示示例中，显示单元3显示各包括细长单元7、 8和指针10a、 10b的两个速度指示器5、 6。第一速度指示器5已经水平地定位于 显示单元3的下侧31上。第二速度指示器6已经竖直地定位于显示 单元3的左侧33上。速度指示器5、 6借助指针10a、 10b沿着细长 单元7、 8的长度方向的位置来指示速度信息的量值，比如关于点动 速度、运动速度等的信息。例如，第一速度指示器5表示在x坐标 方向上的点动速度，而第二速度指示器6表示在y坐标方向上的点 动速度。
另外，TPU 1的显示单元3能够借助两个显示窗11、 12来显示 速度信息的数值。第一显示窗11显示第一速度指示器5的速度信息， 而第二显示窗12显示第二速度指示器6的速度信息。在所示示例中， 第一显示窗11显示值70%而第二显示窗12显示值40% 。当操作者需要关于速度信息的具体信息时，比如当操作者改变机器人单元的
点动速度时，启用显示窗ll、 12。例如，当操作者按压控制键4的 左箭头或者右箭头时显示第一显示窗11，而当操作者按压控制键4 的上箭头或者下箭头时显示第二显示窗12。
图2示出了包括第一速度指示器5的本实用新型的一个实施例。 速度指示器5包括具有长度LD和宽度WD的细长单元7。细长单元 7的长度LD大于细长单元7的宽度WD。细长单元7具有表示速度 信息的第一值的第一端13。细长单元7具有表示速度信息的第二值 的第二端15。细长单元7的长度LD根据标度表示在第一值与第二 值之间的速度信息值。例如，为第一端13指定值0%而为第二端15 指定值100%,并且将线性标度应用于细长单元7的长度LD。速度 指示器5还包括配置用以指示机器人单元的速度信息的指针10b。指 针10b具有长度Ll。通过指针10b沿着细长单元7的长度LD方向 的位置来给出所指示的速度信息。指针10b被配置用以沿着细长单 元7的长度LD方向移动，以便能够指示速度信息。
本实用新型不限于已经公开的实施例，而是可以在所附权利要 求书的范围内加以变4匕和〗參改。
权利要求1. 一种适于操作机器人单元的示教单元(1)，所述示教单元(1)包括显示单元(3)和显示装置，其中所述显示装置被配置用以接收表示所述机器人单元的速度的信息以及在所述显示单元(3)上显示所述速度信息，其特征在于所述显示装置被配置用于以细长单元(7，8)和沿着所述细长单元(7，8)的长度方向可移动的指针(10a，10b)的形式，在所述显示单元上显示速度指示器(5，6)，使得所述指针(10a，10b)沿着所述细长单元(7，8)的位置表示所述机器人单元的速度。
2. 根据权利要求1所述的示教单元(1)，其特征在于所述 显示单元(3)具有由所述显示单元(3)的至少一侧限定的显示区， 其中所述速度指示器(5， 6)被定位为接近所述显示单元(3)的一 侧。
3. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 )，其特征在于 所述细长单元(7， 8)具有表示所述机器人单元的第一速度的第一 端(13)和表示所述机器人单元的第二速度的第二端(15),在所 述第一端(13)与所述第二端(15)之间的长度(LD)根据标度表 示在所述机器人单元的所述第一速度与所述第二速度之间的速度。
4. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 ),其特征在于 所述显示装置被配置用以在显示单元(3)上显示显示窗(11， 12)， 所述显示窗显示通过所述指针(10a， 10b)沿着所述细长单元(7， 8)的位置来指示的表示所述机器人单元的速度的数值信息。
5. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 )，其特征在于度的两个或者更多速度指示器(;5， 6)，其中所、i^速A度指J器(5', 6)的所述指针(10a, 10b)具有不同颜色。
6. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 ),其特征在于 所述显示单元(3 )被配置有包括上侧(32)、下侧(31 )、左侧(33 )和右侧(34)的取向，其中所述显示装置被配置用以显示两个速度 指示器(5， 6)，其中第一速度指示器(5)被水平地定位于所述显 示单元(3)的下侧(31 )或者上侧(32)上，而所述第二速度指示 器(6)被竖直地定位于所述显示单元(3)的左侧(33)或者右侧 (34)上。
7. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 ),其特征在于 所述细长单元(7, 8)具有宽度，其中所述细长单元(7, 8)的长 度(LD)在所述细长单元(7, 8)的宽度(WD)的2倍与500倍 之间，优选地在所述细长单元(7, 8)的宽度(WD)的10倍与300 倍之间，更优选地在所述细长单元(7, 8)的宽度(WD)的50倍 与IO(M咅之间。
8. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 )，其特征在于 所述细长单元(7， 8)的宽度(WD)是0.2mm至5mm,优选为0.5mm至3mm。
9. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 )，其特征在于 所述指针(10a， 10b)具有长度(Ll )和宽度，其中所述指针(10a， 10b)的长度(Ll)是0.2mm至7mm，优选为0.5mm至3mm。
10. 根据权利要求1或者2所述的示教单元U)，其特征在于 所述显示单元(3)是显示屏。
11. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 )，其特征在于 所述示教单元(1)包括控制装置(4),使得所述机器人单元的点 动速度可以增加或者减少，其中所述速度指示器(5, 6)被配置用 以在所述显示单元(3)上显示所述机器人单元的点动速度。
12. 根据权利要求1或者2所述的示教单元(1 )，其特征在于 机器人控制器被配置用以将关于运动速度的控制信息发送到所述机 器人单元，从而获得机器人单元运动速度，其中所述速度指示器(5, 6)被配置用以在所述显示单元(3)上显示所述机器人单元的运动 速度。
专利摘要一种适于操作机器人单元的示教单元(1)，该示教单元(1)包括显示单元(3)和显示装置，其中显示装置被配置用以接收表示机器人单元的速度的信息以及在显示单元(3)上显示速度信息，其特征在于所述显示装置被配置用于以细长单元(7，8)和沿着所述细长单元(7，8)的长度方向可移动的指针(10a，10b)的形式，在显示单元上显示速度指示器(5，6)，使得指针(10a，10b)沿着细长单元(7，8)的位置表示机器人单元的速度。
文档编号G05B19/423GK201281819SQ20082013006
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者鹏 孔, 张毅成, 迟永琳 申请人:Abb技术公司