(57)【要約】  本明細書では、機械動作装置用の安全装置及び機械動作装置の近くの人又は物体を保護するための方法について記載する。安全装置は、シュラウド、カップリング機構、及び検出装置を含み得る。カップリング機構は、機械動作装置にシュラウドを変位可能な方法で連結する。検出装置は、機械動作装置の安全制御システムと通信するように構成される。検出装置は、シュラウドの初期整列位置からのずれ及び／又はシュラウドと人若しくは物体との衝突を検出することが可能である。検出装置は、機械動作装置の安全制御システムに信号を送信することによって、シュラウドと物体又は人とが衝突する位置に機械動作装置が到達する前に前記機械動作装置の運動を少なくとも減速させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全制御システム及び作業端部を有する機械動作装置用の安全装置であって、
ａ）初期整列位置を有するシュラウドと、
ｂ）前記シュラウドを機械動作装置の前記作業端部と変位可能な方法で連結するためのカップリング機構と、
ｃ）前記安全装置の他の構成要素の１つ又は前記機械動作装置に連結された検出装置であって、前記カップリング機構が機械動作装置の前記安全制御システムと通信するように構成され、前記検出装置が、（１）前記シュラウドの前記初期整列位置からのずれ及び／又は前記シュラウドと人又は物体との衝突の少なくとも一方を検出し、（２）機械動作装置の前記安全制御システムに信号を送信して機械動作装置の運動を少なくとも減速させるように構成された、前記検出装置と、
を備えることを特徴とする、安全装置。
【請求項２】
前記シュラウドが、前記機械動作装置の前記作業端部を少なくとも部分的に包囲する、請求項１に記載の安全装置。
【請求項３】
前記シュラウドが、前記機械動作装置の前記作業端部の４つの面を完全に包囲する、請求項１に記載の安全装置。
【請求項４】
前記シュラウドが物体又は人と接触した場合に前記シュラウドが前記カップリング機構から切り離されて前記機械動作装置の危険なエネルギーがシュラウドと接触した前記物体又は人に与えられないように隔離するように構成された、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の安全装置。
【請求項５】
前記シュラウドと物体又は人とが衝突する位置に機械動作装置が到達する前に前記機械動作装置の運動を停止させるように構成された、請求項４に記載の安全装置。
【請求項６】
前記シュラウドが内側表面及び外側表面を有し、前記シュラウドの前記外側表面が人又は物体と接触して機械動作装置の運動を停止させるために前記安全制御システムに信号が送信された後、機械動作装置が減速することができるように前記シュラウドの前記内側表面と機械動作装置の前記作業端部の隣接部分との間に充分な間隔が存在するようなサイズに前記シュラウドが構成されていることにより、機械動作装置のどの部分も運動を続けて物体又は人と接触することがない、請求項５に記載の安全装置。
【請求項７】
前記カップリング機構が、前記シュラウドをその整列位置に位置決めするようにそれ自体で整列することが可能である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の安全装置。
【請求項８】
前記カップリング機構が磁力に基づいたものである、請求項７に記載の安全装置。
【請求項９】
前記カップリング機構が、少なくとも１つのばねカップリング機構を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の安全装置。
【請求項１０】
機械動作装置の近くの人又は物体を保護するための方法であって、
ａ．安全制御システム及び作業端部を有する機械動作装置を与え、該機械動作装置に請求項１乃至９のいずれか一項に記載の安全装置を設ける工程と、
ｂ．前記シュラウドのずれ及び／又は前記シュラウドと人又は物体との衝突の少なくとも一方を検出する工程と、
ｃ．前記機械動作装置の運動を少なくとも減速させるために前記機械動作装置の前記安全制御システムに信号を送信する工程と、
ｄ．前記機械動作装置の運動を少なくとも減速させる工程と、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、機械動作装置用の安全装置及び機械動作装置の近くの人又は物体を保護するための方法について記載する。
【背景技術】
【０００２】
機械動作装置には、これらに限定されるものではないが、空圧アーム、ロボット、及び他の機械的運動要素などが挙げられる。機械動作装置の安全機構については、以下の特許公報、すなわち、米国特許第４，６３９，１８４号、同第５，４８４，２１９号、同第５，７８２，４４５号、同第５，９５４，４４６号、同第６，８４７，１８１  Ｂ２号、並びに国際公開ＷＯ２００３／０１３７８３  Ａ１号、同第ＷＯ２００６／１１７０２５号、及び同第ＷＯ２００９／０８０３７３  Ａ１号を含む特許文献に記載されている。これらの公報のいくつかでは、別の物体との衝突が起きた場合に機械動作装置及び／又はエンドオブアームツーリングを保護するための分離クラッチ、カップリング、及び機構について述べている。これらの機構のいくつかは、機械動作装置の一部を装置の残りの部分から切り離すためのものである。例えば、こうした機構により、ロボットアームをロボットの残りの部分から切り離すことができる。
【０００３】
協働型ロボット（Collaborative robot）（すなわちコボット（ＣｏＢｏｔ））は、従来の安全ガード又はケージのない共有された作業空間で人と一緒に作業することを目的としたロボットである。コボットは比較的新しい技術であり、固有の安全性の問題を有している。そのため、立案されつつある産業規制では、コボットの安全性が、コボットに備わった力の検出のみに頼ったものでないことが求められている。上記に列記した公報の一部のものは、機械動作装置が物体と接触した結果、機械動作装置に力が作用する場合に機械動作装置の動作を停止させるように設計された衝突安全機構について述べているが、こうした衝突検出機構は人と接触する装置では適当でない場合がある。こうした力は過剰に大きい場合があり、また、エンドオブアームツールが過剰に固い場合もあるため、このような衝突検出機構に作業員の安全性を頼った場合には機械動作装置の近くの人が怪我をするおそれがある。したがって、係る衝突検出機構は、作業員の保護に関する安全規格を満たすものとはいえないと考えられる。現状では、こうした機械動作装置の難点に対処するため、機械動作装置の近くで作業を行う作業員は多くの場合、安全ガード又はケージの後方に置かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，６３９，１８４号
【特許文献２】米国特許第５，４８４，２１９号
【特許文献３】米国特許第５，７８２，４４５号
【特許文献４】米国特許第５，９５４，４４６号
【特許文献５】米国特許第６，８４７，１８１  Ｂ２号
【特許文献６】国際公開ＷＯ２００３／０１３７８３  Ａ１号
【特許文献７】国際公開ＷＯ２００６／１１７０２５号
【特許文献８】国際公開ＷＯ２００９／０８０３７３  Ａ１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、機械動作装置用の安全機構が引き続き模索されている。機械動作装置のエネルギーを外部の要素又は人との衝突から隔離することが可能な機械動作装置用の安全装置が求められている。更に、従来の安全ガード又はケージに代えて、作業員の保護に関して安全規格を満たし得る機械動作装置用の安全装置が求められている。
【０００６】
本明細書では、機械動作装置用の安全装置及び機械動作装置の近くの人又は物体を保護するための方法について記載する。安全装置は、安全制御システムを有する機械動作装置用のものとすることができる。安全装置は、初期整列位置を有するシュラウドと、シュラウドを機械動作装置と変位可能な方法で連結するためのカップリング装置と、機械動作装置の安全制御システムと通信するように構成された検出装置と、を備えることができる。検出装置は、シュラウドの初期整列位置からのずれ及び／又はシュラウドと人又は物体との衝突の少なくとも一方を検出することが可能である。検出装置又はこれと通信する構成要素は、機械動作装置の動作を停止又は減速するために機械動作装置の安全制御システムに信号を送信することができる。
【０００７】
機械動作装置の近くの人又は物体を保護するための方法は、
ａ．安全制御システム及び作業端部を有する機械動作装置を与え、該機械動作装置に安全装置を設ける工程であって、前記安全装置が、
ｉ．機械動作装置の作業端部の少なくとも１つの面に隣接して配置されるシュラウドと、
ｉｉ．シュラウドを前記機械動作装置の作業端部と変位可能な形で連結するためのカップリング装置と、を備える、工程と、
ｂ．シュラウドのずれ及び／又はシュラウドと人又は物体との衝突の少なくとも一方を検出する工程と、
ｃ．機械動作装置の運動を停止又は減速させるために機械動作装置の安全制御システムに信号を送信する工程と、
ｄ．機械動作装置の運動を停止又は減速させる工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】安全装置の一実施形態を備えた機械動作装置の一実施形態の一部を示す斜視図である。
【図２】安全装置及び機械動作装置のエンドエフェクタの一部を側面から見た分解図である。
【図３】機械動作装置のアームの端部の安全装置を示す部分切欠き斜視図である（エンドエフェクタ抜きで示されている）。
【図４】安全装置のシュラウドに力が作用し得る方向を示した、安全装置及びエンドエフェクタの斜視図である。
【図５】シュラウドが切り離された後の機械動作装置のアームの端部の安全装置を示す部分切欠き斜視図である（エンドエフェクタ抜きで示されている）。
【図６】安全装置及び機械動作装置のエンドエフェクタの一部の別の実施形態の上面斜視図である。
【図７】図６に示される安全装置及びエンドエフェクタの一部の底面斜視図である。
【図８】図７の８−８線に沿った、図７に示される安全装置及びエンドエフェクタの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に記載される発明は、機械動作装置とともに使用するための安全機構（又は「安全装置」）、及び機械動作装置の近くの人又は物体を保護するための方法に関するものである。本発明は、その上に係る安全機構を備えた機械動作装置にも関する。
【００１０】
機械動作装置は、物品を動かすことが可能な任意の適当な装置であってよい。機械動作装置には、これらに限定されるものではないが、独立作動式自動アーム、空圧アーム、ロボット、及び機械的運動要素が含まれる。適当なロボットの種類としては、これらに限定されるものではないが、パラレルキネマティクスロボット、スパイダー又はデルタロボット、６軸ロボット、及びＳＣＡＲＡロボットが挙げられる。安全装置は、例えば、ユニバーサル・ロボッツ・ユー・エス・エー社（Universal Robots USA,Inc.（Ｏｄｅｎｓｅ  Ｓ，Ｄｅｎｍａｒｋ））より販売されるＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｒｏｂｏｔｓ  ＵＲ１０  ＆  ＵＲ５モデルのロボットなどの６軸協働型ロボットとともに使用することができる。
【００１１】
機械動作装置は、これらに限定されるものではないが、機械的、電気的、及びこれらの組み合わせを含む任意の好適な方法で作動されるものであってよく、機械的に作動される装置に限定されない。機械動作装置はまたプログラム可能なものであってもよい。本出願ではロボットに関連して機械動作装置について説明しているが、本発明はロボットとの使用に限定されるわけではなく、任意の種類の機械動作装置とともに使用することができる。
【００１２】
図１は、機械動作装置上の安全機構の非限定的な一例を示したものである（機械動作装置の一部のみを示している）。機械動作装置は、近位端（従来のものであり、図示していない）及び遠位端２２を備えたアーム２０を有するロボットからなるものである。エンドエフェクタ２４がアーム２０の遠位端２２に連結されている。
【００１３】
機械動作装置は、機械動作装置が使用されている作業に適した任意の種類のエンドエフェクタ２４を使用することができる。適当なエンドエフェクタとしては、これに限定されるものではないが、異なる構成のグリッパーが挙げられる。グリッパーは、機械動作装置が１個以上の物品を拾い上げてこれを方向転換し、かつ／又は物品を新たな場所に移動させるように物品を掴むために使用することができる。特定の実施形態では、物品は、容器（空であっても少なくとも一部充填されていてもよい）、装置、及び他の物体であってよい。特定の場合では、物品はコンベア装置から拾い上げられ、製造ラインに沿った１以上の処理ステーションに置かれ、次の処理が行われる。そのような処理ステーションとしては、これらに限定されるものではないが、物品のラベル付け、充填、蓋付け、及び密封を行うためのステーションが挙げられ、それらのステーションは、正しく位置決めされた物品に連続して選択的に処理を行い、最終的に製造場所から搬送することができる。本安全装置はこうした用途に限定されず、機械動作装置が一般的に使用される他の任意の目的で使用することができる。図に示される特定の実施形態では、エンドエフェクタ２４は、製品のケースを移動させるために使用される真空ポンプグリッパー装置である。本明細書に述べられる安全機構にとってエンドエフェクタの特定の種類はさほど重要ではない。
【００１４】
図２は、この特定のエンドエフェクタ２４の構成要素を示している。図１及び２に示される特定の実施形態におけるエンドエフェクタ２４は、クイックリリースプレート２６、マウンティングプレート２８、真空カッププレート３０、４個の真空ポンプグリッパーアセンブリ３２、空気供給ライン３４、及び真空スイッチ（従来のものであり、図示していない）を備えている。
【００１５】
安全装置４０は、変位可能なシュラウド（又はシールド）４２、シュラウド４２を機械動作装置に（この場合ではアーム２０の遠位端２２に）変位可能な形で連結するように構成されたカップリング装置又は機構４４、及び機械動作装置の安全制御システムと少なくとも間接的に通信するように構成された検出装置４６を備えている。
【００１６】
「シュラウド」なる用語は、何かを少なくとも部分的に覆うか、又は遮蔽するか、又はガードする要素を指す意味で用いられる。シュラウド４２は任意の適当な構成を有してよく、任意の適当な性質を有することができる。シュラウド４２は、典型的には、機械動作装置又はエンドエフェクタの一体の構成要素ではない（現時点で提供されているこれらの装置において）。すなわち、シュラウド４２は、特許公報でこれまでに開示されている切り離し式ロボットアーム、切り離し式エンドエフェクタ、及びこれらに類するものとは異なる別の構成要素として提供されるものであってよい。無論のこと、シュラウド４２及び本明細書に述べられる安全装置の他の機構は、これ以降、機械動作装置又は機械動作装置用のエンドエフェクタの構成要素として提供されることもあり得る。
【００１７】
シュラウド４２は、機械動作装置のエンドエフェクタ２４の少なくとも１つの面（すなわち作業端部上）に配置されるように構成することができる。シュラウド４２の構成は、機械動作装置の運動からの保護を与えるために必要とされる条件、又はその他の条件によって決まり得る。シュラウド４２は、エンドエフェクタ２４を少なくとも部分的に包囲するように構成することができる。特定の実施形態では、シュラウド４２は、機械動作装置のエンドエフェクタ２４の４つの面を完全に包囲するように構成することができる。無論のこと、シュラウド４２自体は、直線的な辺を有さない（例えば、シュラウドが円形又は楕円形である場合）ような任意の適当な構成のものであってよい点は理解される。シュラウド４２は、エンドエフェクタ２４の遠位端と整列し（すなわち遠位端にまで延び）、これによりエンドエフェクタ２４の５つの面を効果的に包囲するようなサイズとすることができる。エンドエフェクタの遠位端は、アーム２０の遠位端２２から最も遠い間隔を隔てたエンドエフェクタ２４の部分である。図に示される特定の実施形態では、シュラウド４２は、真空カッププレート３０及び空気供給ライン３４を超えて延びているが、ポンプグリッパーアセンブリ３２がシュラウド４２から外側に突出している。したがって、この場合、シュラウド４２はエンドエフェクタ２４の遠位端を部分的に包囲している。
【００１８】
シュラウド４２は、エンドエフェクタ２４の重量を大きく増やさないように軽量のものとすることができる。シュラウド４２は、内側表面４２Ａ及び外側表面４２Ｂを有している。軽量のシュラウド４２を与えることは、シュラウドの外側表面４２Ｂが人と接触した場合にシュラウド４２が人に怪我をさせる確率も最小に抑える。したがって、シュラウド４２はバンパーとして機能することができる。シュラウド４２は比較的柔らかい材料で形成されることが好ましく、丸みが付けられるか、又は他の形で尖った角をなくした部分を有することができる。シュラウド４２に適した材料としては、これらに限定されるものではないが、プラスチック、カーボンファイバー、及びポリウレタンが挙げられる。
【００１９】
シュラウド４２は、任意の適当なサイズのものであってよい。シュラウド４２は、エンドエフェクタの遠位端を少なくとも部分的に包囲するようにエンドエフェクタの遠位部分よりも大きくすることができる。更に、図１に示されるように、シュラウド４２の内側表面４２Ａとエンドエフェクタの隣接部分との間に間隔又は隙間Ｇができるようにシュラウド４２を大きめに構成することが望ましい場合もある。これにより、更に下記に詳しく述べるように、シュラウド４２が人又は物体と接触した後、機械動作装置を減速させることが可能となり、機械動作装置のどの部分も運動を続けて物体又は人と接触することはない。また、機械動作装置が運動を続けて物体又は人と接触した場合でも、機械動作装置がゆっくりと動くことで物体を破損したり又は人に怪我をさせることがなくなる。特定の場合では、シュラウド４２が、機械動作装置が操作する物品又は工作物よりも少なくとも１つの平面内で大きい寸法を有することが望ましい場合もある。シュラウド４２は更に、選択されるツールに応じて拡大縮小が可能なものとしてもよい。すなわち、シュラウド４２が包囲するエンドエフェクタ及び異なる機械動作装置の動力学に適合するようにシュラウド４２及びカップリング装置４４を容易に拡大又は縮小させることができる。
【００２０】
カップリング装置４４は、シュラウド４２を機械動作装置に変位可能な方法又は様式で繋ぐ（すなわち連結する）ように構成された任意の適当な種類の装置であってよい。本明細書で使用するところの「変位可能な」なる用語は、シュラウドが初期位置（例えば初期整列位置）と初期位置とは異なる変位した位置とを有するシュラウドの連結方法のことを指す。機械動作装置にシュラウドを変位可能な方法で連結する多くの方法が存在する。こうした方法には、これらに限定されるものではないが、切り離し可能な（又は分離可能な）連結、枢動可能な連結、及び直動可能な連結が挙げられる。本開示の目的では、シュラウド４２をエンドエフェクタに連結することは、シュラウド４２を機械動作装置に連結することとみなされる。
【００２１】
図２に示される特定のカップリング装置４４は、複数の構成要素からなり得る切り離し式カップリング装置で構成されている。他の種類のカップリング装置はこれらに代わる、かつ／又はこれよりも少ない数の構成要素を有し得る点は理解されるはずである。この特定のカップリング装置４４は、エンドエフェクタ２４と、シュラウド４２をブラケット４８に連結する着脱式カップリング機構５０とに連結することが可能なブラケット４８を備えることができる。図２に示されるように、ブラケット４８は、ねじなどによって真空カッププレート３０と再留め付け可能に連結することができる。着脱式カップリング機構５０は、安全シュラウド４２が物体又は人と接触した場合にシュラウド４２が安全装置（若しくは機械動作装置）のブラケット４８又は他の部分から変位することを可能とする任意の適当な種類の機構であってよい。適当なカップリング機構５０としては、これらに限定されるものではないが、枢動可能なカップリング機構、直動可能なカップリング機構、ジンバルマウンティング機構、磁力カップリング機構、ばねカップリング機構、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２２】
磁力カップリング機構は、カップリング機構５０に、安全シュラウド４２の上、下、及び４つの側面から作用する力に応じて切り離される能力を与える（すなわち、自由度６にまで反応する）という利点を有する。磁力カップリング機構は、安全シュラウド４２が物体又は人との接触によりブラケット４８から切り離された後、機械動作装置の使用者が、安全シュラウド４２を速やかに再整列及びセンタリングすることの助けともなり得る。
【００２３】
図１〜５に示される特定の実施形態では、磁力カップリング機構５０が使用されている。磁力カップリング機構５０は、任意の適当な数の磁石を任意の適当な配列で備えることができる。図２では、カップリング装置４４の一部がシュラウド４２内に収容され、これに続く図面に示されている。図５に最も分かりやすく示される磁力カップリング機構５０は、シュラウドの内側に配置された４対の磁石を備えている。図５では、一方の極性を有する磁石が５０Ａとして示され、反対の極性を有する磁石が５０Ｂとして示されている。磁石は、安全シュラウド４２が人又は物体と接触した場合に、対向した磁石５０Ａと５０Ｂとが互いから分離するように選択され、安全シュラウド４２は安全装置のブラケット又は他の部分から、又は安全シュラウド４２が着脱可能に連結された機械動作装置から切り離される。必要な場合、安全シュラウド４２を、地面に落下しないように、テザー６０又は他の要素によって安全装置のブラケット４８若しくは他の部分又は機械動作装置に連結することができる。
【００２４】
検出装置４６は、安全シュラウド４２の初期整列位置からのずれ、及び／又はシュラウドと人又は物体との衝突を検出することが可能な任意の適当な種類の装置であってよい。検出装置又はこれと通信する構成要素は、機械動作装置の動作を停止又は減速するために機械動作装置の安全制御システムに信号を送信することが可能なものであってもよい。本明細書で使用するところの「少なくとも減速する」なる語句は、減速すること及び停止することを含む。適当な検出装置４６としては、これらに限定されるものではないが、近接検出器、エリアセンサ、超音波トランスデューサ、光ファイバーセンサ、レーザセンサ、リミットスイッチ、変位センサ（ＬＶＤＴ）、ロードセル、ジャイロスコープ、及び加速度計が挙げられる。検出装置４６又はその構成要素は、安全装置４０、機械動作装置、及び／又はエンドエフェクタ２４の１以上の構成要素に連結することができる。
【００２５】
図に示される実施形態では、検出装置４６はカップリング機構４４に連結された近接検出器である。近接検出器４６は、金属製の物体を検出することができる。例えば、近接検出器４６は、そのセンサから所定の距離の範囲内、例えば約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲内の金属を検出することが可能なものでよい。したがって、近接検出器４６はプラスチック製の安全シュラウド４２を典型的には検出しない。近接検出器が用いられる場合、検出装置４６は、近接検出器４６によって検出されるために設けられる小型の金属ディスクのような要素６２も備えることができる。例えば、シュラウド４２は、近接検出器４６が「見ている」場所の直ぐ下に配置された小型のアルミニウムディスク６２を有することができる。シュラウド４２が切り離されるか又はわずかに動いて金属ディスク６２が近接検出器４６の感知領域内で整列しなくなると、出力が誘発され、例えばワイア６４を介して機械動作装置の安全制御システムに通信され、ロボットが減速するか又は停止する。
【００２６】
磁力カップリング機構５０は、比較的小さい接触力がシュラウド４２を変位させるまでの間、エンドエフェクタ２４の周囲の定位置に安全シュラウド４２を保持するうえで充分である。例えば、図４に示されるいずれかの方向への約２０Ｎ以上の力は、ロボットを減速又は停止させ得る。これにより、安全装置は、典型的に固い機械動作装置の危険なエネルギーを外部の要素又は人との衝突から隔離することが可能である。
【００２７】
本明細書に述べられる安全装置によって提供される安全保護は、機械動作装置の唯一の安全回路としてもよく、又は、安全装置を機械動作装置の安全回路（例えば協働型ロボットの安全回路）と併せて使用することもできる。必要な場合、検出装置４６は「安全規格を満たす」装置とすることができる。その場合、検出装置４６は二重出力（dual-redundant output）（又は「フェイルセーフ」）を有することができる。安全規格を満たす装置は、機械安全性に関するＩＳＯ（国際標準化機構）規格（ＩＳＯ  １３８４９）に従うＣＡＴ３  ＰＬｄ装置（安全カテゴリー３／パフォーマンスレベルｄ）とすることができる。安全規格を満たす適当な近接検出器は、ロックウェル・オートメーション社（Rockwell Automation,Inc.（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，Ｕ．Ｓ．Ａ．））（Ａｌｌｅｎ−Ｂｒａｄｌｅｙ製品を供給）、アイ・エフ・エム・エフェクター社（IFM Efector,Inc.（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ，Ｕ．Ｓ．Ａ．））、及びジック社（ＳＩＣＫ  ＡＧ（Ｗａｌｄｋｉｒｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ））（ＳＩＣＫモデルＩＮ３０−ｅ０４０７Ｋ近接センサなど）を含む様々な供給業者より入手可能である。
【００２８】
他の多くの実施形態もまた可能である。例えば、カップリング機構４４は、磁力カップリング機構に加えるか又はそれに代えてばねカップリング機構を備えてもよい。図８に示されるようなばねカップリング機構５２は、磁石間の接触面が垂直となるように磁力カップリング機構を回転させなければならないような場合（その場合、磁石の接触面に重力による剪断力が働く）に特に有用となり得る。適当な種類のばねカップリング機構としては、これらに限定されるものではないが、ばねプランジャが挙げられる。ばねプランジャは、株式会社ミスミ・グループ（ＭｉＳＵＭｉ  Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．）（東京）より入手可能である。適当なばねプランジャの１つとして、ＭｉＳｕＭｉの部品番号ＰＪＬ−１２−２０がある。
【００２９】
図６〜８に示される実施形態では、安全シュラウド４２は水平な向きで示されている。図６は、安全シュラウド４２がまたエンドエフェクタ２４の上面の少なくとも一部を覆ってもよく、したがって、エンドエフェクタ２４の６つの面を少なくとも部分的に包囲し得ることを示している。この場合、機械動作装置は水平及び垂直の向き、及びその間の任意の向きで動作することができる。機械動作装置は、横から物品（例えばケースなど）を拾い上げ（シュラウド４２は垂直の状態）、次いで物品を回転させて底面を下にして置くことができる（シュラウド４２は水平の状態）。シュラウド４２が垂直に回転する際にばねプランジャ５２が重力に抗する。ばねプランジャ５２は、エンドエフェクタ及び／又はシュラウド４２と任意の適当な方法で連結することができる。図８に示される実施形態では、ばねプランジャ５２はマウンティングブラケット５４に取り付けられている。マウンティングブラケット５４は、マウンティングプレート２８及び／又は真空カッププレート３０（これらは図８では１個の構成要素であってよい）に連結することができる。ばねプランジャ５２は、シュラウド４２に内向きの力を加えることでエンドエフェクタ２４とシュラウド４２が垂直な向きに回転する際にシュラウド４２が切り離されることを防止する。
【００３０】
本明細書で使用するところの「〜に連結される」なる用語は、ある要素を他の要素に直接取り付けることによって、要素を別の要素に直接固定する構成；ある要素を中間部材に取り付け、次にその中間部材を他の要素に取り付けることによって、その要素を他の要素に間接的に固定する構成；及び、ある要素が別の要素と一体化されている（すなわち、一方の要素が本質的に他方の要素の一部分である）構成を包含する。「〜に連結される」なる用語は、ある要素が別の要素に選択された位置において固定された構成、並びにある要素が別の要素に対して一方の要素の表面全体にわたって完全に固定されている構成を包含する。
【００３１】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。
【００３２】
本明細書の全体を通じて与えられるすべての最大数値限定は、それよりも小さいすべての数値限定を、そのようなより小さい数値限定が恰も本明細書に明確に記載されているかのように、包含するものと理解すべきである。本明細書の全体を通じて与えられるすべての最小数値限定は、それよりも大きいすべての数値限定を、そのようなより大きい数値限定が恰も本明細書に明示的に記載されているかのように、包含するものとする。本明細書の全体を通じて与えられるすべての数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に含まれるすべてのより狭い数値範囲を、そのようなより狭い数値範囲が恰もすべて本明細書に明示的に記載されているかのように、包含するものとする。
【００３３】
あらゆる相互参照又は関連する特許又は出願を含む、本明細書に引用されるすべての文献は、明確に除外ないしは別の方法で限定されない限り、参照によってその全容を本明細書に援用するものとする。いずれの文献の引用も、その文献が本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、その文献が単独で、又は他の任意の参考文献との組み合わせにおいて、係る発明を教示、示唆、又は開示していると容認するものでもない。更に、本文書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照によって援用された文書における同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が優先するものとする。
【００３４】
本発明の特定の実施形態を例示及び説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び改変を行うことができる点は当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのようなすべての変更及び改変は、添付の特許請求の範囲において網羅しようとするものである。
【図１】
2018513789.tif 000003
【図２】
2018513789.tif 000004
【図３】
2018513789.tif 000005
【図４】
2018513789.tif 000006
【図５】
2018513789.tif 000007
【図６】
2018513789.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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