(57)【要約】【課題】組立性に優れたロボットおよびロボットシステムを提供すること。【解決手段】基台とロボットアームとを備えるロボット本体部と、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、前記駆動部に電気的に接続された配線と、を備え、前記ロボットアームは、本体部と前記本体部に対して着脱可能に接続されたカバーとを有する筐体を含み、前記駆動部は、第１プーリーと、中空孔を有する第２プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとを連結するベルトと、前記ロボットアームを駆動させる駆動力を発生させ、前記駆動力によって前記第１プーリーまたは前記第２プーリーを回転させるモーターとを有し、前記配線は、前記第２プーリーの前記中空孔に挿通されている挿通部と、前記第２プーリーの回転軸に沿った方向から見て、前記ベルトと交差している交差部と、有し、前記交差部は、前記ベルトと前記本体部との間に位置していることを特徴とするロボット。【選択図】図１
2019084607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と前記基台に対して回動可能に接続されたロボットアームとを備えるロボット本体部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記駆動部に電気的に接続された配線と、を備え、
前記ロボットアームは、本体部と前記本体部に対して着脱可能に接続されたカバーとを有する筐体を含み、
前記駆動部は、第１プーリーと、中空孔を有する第２プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとを連結するベルトと、前記ロボットアームを駆動させる駆動力を発生させ、前記駆動力によって前記第１プーリーまたは前記第２プーリーを回転させるモーターと、を有し、
前記配線は、前記第２プーリーの前記中空孔に挿通されている挿通部と、前記第２プーリーの回転軸に沿った方向から見て、前記ベルトと交差している交差部と、を有し、
前記交差部は、前記ベルトと前記本体部との間に位置していることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記本体部には、前記配線を固定する固定部が設けられている請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記本体部には、前記第２プーリーの回転軸に沿った方向から見て、前記ベルトの内側に配置されている前記固定部としての第１固定部と、前記ベルトの外側に配置されている前記固定部としての第２固定部とが設けられている請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記駆動部は、前記配線を挿通可能な貫通孔を有する減速機を有しており、
前記第１プーリーは、前記モーターに取り付けられており、
前記第２プーリーは、前記中空孔と前記貫通孔とが連通するように、前記減速機に取り付けられており、
前記モーターおよび前記減速機は、前記ベルトに対して前記本体部側に位置している請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項５】
前記ロボットアームは、前記筐体を含む第Ａアームと、前記第Ａアームに接続され、前記第Ａアームに対して回動可能な第Ｂアームと、を備えており、
前記第Ａアームを駆動させる前記駆動部としての第Ａアーム用駆動部と、前記第Ｂアームを駆動させる前記駆動部としての第Ｂアーム用駆動部と、を有しており、
前記第Ａアーム用駆動部および前記第Ｂアーム用駆動部は、前記第Ａアームに設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項６】
前記ロボットアームの内部に配置され、前記駆動部を駆動する駆動基板を備えている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項７】
前記駆動部は、前記本体部に取り付けられており、
前記駆動基板は、前記カバーに取り付けられている請求項６に記載のロボット。
【請求項８】
前記ロボット本体部内に設けられた、制御基板、および、前記制御基板に電力を供給する電源基板を有する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項９】
基台と前記基台に対して回動可能に接続されたロボットアームとを備えるロボット本体部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記駆動部に電気的に接続された配線と、を含むロボットと、
前記ロボットとは別体で設けられた、制御基板および前記制御基板に電力を供給する電源基板を有する制御装置と、を備え、
前記ロボットアームは、本体部と前記本体部に対して着脱可能に接続されたカバーとを有する筐体を含み、
前記駆動部は、第１プーリーと、中空孔を有する第２プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとを連結するベルトと、前記ロボットアームを駆動させる駆動力を発生させ、前記駆動力によって前記第１プーリーまたは前記第２プーリーを回転させるモーターと、を有し、
前記配線は、前記第２プーリーの前記中空孔に挿通されている挿通部と、前記第２プーリーの回転軸に沿った方向から見て、前記ベルトと交差している交差部と、を有し、
前記交差部は、前記ベルトと前記本体部との間に位置していることを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットおよびロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、作業対象物に対して各種作業を行う産業用ロボットが知られている。このような産業用ロボットは、例えば、基台と、基台に対して回動可能に設けられたロボットアームと、ロボットアーム内に設けられ、ロボットアームを駆動させる駆動部と、を有する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第１アームと、第１アームに関節を介して設けられた第２アームと、第２アームの先端部に設けられた手首部と、を有するロボットが開示されている。また、このロボットは、手首部を駆動させるためのモーターとそれに同軸的に接続された減速機とを備えており、手首部は、タイミングベルト駆動で動作するよう構成されている。
【０００４】
また、かかるロボットでは、タイミングベルトで囲まれた領域の一方側にモーターおよび減速機が設けられ、他方側に手首部が設けられており、モーターに接続されたケーブルは、タイミンググベルトの内部をくぐるように通って手首部へと引き回されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３７３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のロボットでは、ケーブルを外さないとベルトを交換することができず、組立性が悪いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００８】
本適用例のロボットは、基台と前記基台に対して回動可能に接続されたロボットアームとを備えるロボット本体部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記駆動部に電気的に接続された配線と、を備え、
前記ロボットアームは、本体部と前記本体部に対して着脱可能に接続されたカバーとを有する筐体を含み、
前記駆動部は、第１プーリーと、中空孔を有する第２プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとを連結するベルトと、前記ロボットアームを駆動させる駆動力を発生させ、前記駆動力によって前記第１プーリーまたは前記第２プーリーを回転させるモーターと、を有し、
前記配線は、前記第２プーリーの前記中空孔に挿通されている挿通部と、前記第２プーリーの回転軸に沿った方向から見て、前記ベルトと交差している交差部と、を有し、
前記交差部は、前記ベルトと前記本体部との間に位置していることを特徴とする。
【０００９】
このようなロボットによれば、配線を外さなくても、ベルトを第１プーリーおよび第２プーリーから取り外したり取り付けたりすることができる。そのため、ベルトの交換を容易にでき、組立性を高めることができる。
【００１０】
本適用例のロボットでは、前記本体部には、前記配線を固定する固定部が設けられていることが好ましい。
【００１１】
これにより、ベルトを取り外したり取り付けたりする際に、配線が邪魔になることをより低減することができる。
【００１２】
本適用例のロボットでは、前記本体部には、前記第２プーリーの回転軸に沿った方向から見て、前記ベルトの内側に配置されている前記固定部としての第１固定部と、前記ベルトの外側に配置されている前記固定部としての第２固定部とが設けられていることが好ましい。
【００１３】
これにより、ベルトを取り外したり取り付けたりする際に配線の交差部およびその近傍が邪魔になることをより確実に低減することができる。
【００１４】
本適用例のロボットでは、前記駆動部は、前記配線を挿通可能な貫通孔を有する減速機を有しており、
前記第１プーリーは、前記モーターに取り付けられており、
前記第２プーリーは、前記中空孔と前記貫通孔とが連通するように、前記減速機に取り付けられており、
前記モーターおよび前記減速機は、前記ベルトに対して前記本体部側に位置していることが好ましい。
【００１５】
これにより、例えばカバーを取り外すことで、モーターおよび減速機を外すことなく、簡単にベルトの交換作業を行うことができる。
【００１６】
本適用例のロボットでは、前記ロボットアームは、前記筐体を含む第Ａアームと、前記第Ａアームに接続され、前記第Ａアームに対して回動可能な第Ｂアームと、を備えており、
前記第Ａアームを駆動させる前記駆動部としての第Ａアーム用駆動部と、前記第Ｂアームを駆動させる前記駆動部としての第Ｂアーム用駆動部と、を有しており、
前記第Ａアーム用駆動部および前記第Ｂアーム用駆動部は、前記第Ａアームに設けられていることが好ましい。
【００１７】
これにより、配線を取り外さなくても、第Ａアーム用駆動部および第Ｂアーム用駆動部がそれぞれ有するベルトの交換が可能であり、第Ａアーム用駆動部および第Ｂアーム用駆動部の組立てをより簡便に行うことができる。
【００１８】
本適用例のロボットでは、前記ロボットアームの内部に配置され、前記駆動部を駆動する駆動基板を備えていることが好ましい。
【００１９】
これにより、駆動基板が基台に設けられている場合に比べて、ロボットアームの内部に設けられた駆動部の近傍に駆動基板を配置できるので、駆動基板と駆動部との電気的な接続をより簡便にすることができる。
【００２０】
本適用例のロボットでは、前記駆動部は、前記本体部に取り付けられており、
前記駆動基板は、前記カバーに取り付けられていることが好ましい。
【００２１】
これにより、カバーを本体部から外すことで、駆動基板の交換等ができる。そのため、組立性およびメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２２】
本適用例のロボットでは、前記ロボット本体部内に設けられた、制御基板、および、前記制御基板に電力を供給する電源基板を有することが好ましい。
【００２３】
これにより、コントローラーとしての機能を有する制御基板および電源基板と、ロボット本体部とが一体となっているため、ロボット本体部とコントローラーとが別体である場合に比べてロボットの配置の自由度を高くすることができる。
【００２４】
本適用例のロボットシステムは、基台と前記基台に対して回動可能に接続されたロボットアームとを備えるロボット本体部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記ロボットアームを駆動させる駆動部と、
前記ロボットアームの内部に配置され、前記駆動部に電気的に接続された配線と、を含むロボットと、
前記ロボットとは別体で設けられた、制御基板および前記制御基板に電力を供給する電源基板を有する制御装置と、を備え、
前記ロボットアームは、本体部と前記本体部に対して着脱可能に接続されたカバーとを有する筐体を含み、
前記駆動部は、第１プーリーと、中空孔を有する第２プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとを連結するベルトと、前記ロボットアームを駆動させる駆動力を発生させ、前記駆動力によって前記第１プーリーまたは前記第２プーリーを回転させるモーターと、を有し、
前記配線は、前記第２プーリーの前記中空孔に挿通されている挿通部と、前記第２プーリーの回転軸に沿った方向から見て、前記ベルトと交差している交差部と、を有し、
前記交差部は、前記ベルトと前記本体部との間に位置していることを特徴とする。
【００２５】
このようなロボットシステムによれば、配線を外さなくても、ベルトを第１プーリーおよび第２プーリーから外したり取り付けたりすることができる。そのため、ベルトの交換を容易にでき、組立性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係るロボットを示す斜視図である。
【図２】図１に示すロボットを図１とは異なる方向から見た斜視図である。
【図３】図１に示すロボットのブロック図である。
【図４】図１に示すロボットを−ｘ軸側から見た図である。
【図５】図１に示すロボットを−ｙ軸側から見た図である。
【図６】図１に示すロボットを＋ｚ軸側から見た図である。
【図７】ロボットが有する複数のハウジングおよびカバーを説明するための図である。
【図８】ロボットが有するロボット本体部の内部を模式的に示す斜視図である。
【図９】第２アームの内部をｘ軸方向から見た図である。
【図１０】第２アームの内部をｙ軸方向から見た模式図である。
【図１１】第４アームの内部を模式的に示す斜視図である。
【図１２】第４アームのカバーを取り外した状態を模式的に示す図である。
【図１３】第２実施形態に係るロボットシステムを一部模式的に示す図である。
【図１４】図１３に示すロボットシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明のロボットおよびロボットシステムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図２は、図１に示すロボットを図１とは異なる方向から見た斜視図である。図３は、図１に示すロボットのブロック図である。図４は、図１に示すロボットを−ｘ軸側から見た図である。図５は、図１に示すロボットを−ｙ軸側から見た図である。図６は、図１に示すロボットを＋ｚ軸側から見た図である。図７は、ロボットが有する複数のハウジングおよびカバーを説明するための図である。図８は、ロボットが有するロボット本体部の内部を模式的に示す斜視図である。
【００２９】
なお、以下では、説明の都合上、図１、図２、図４〜図８には、それぞれ、互いに直交する３つの軸としてｘ軸、ｙ軸およびｚ軸が図示されており、各軸を示す矢印の先端側を「＋」、基端側を「−」とする。また、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、図１中に示すロボット１００の基台２０側を「基端」、その反対側（第６アーム１６側）を「先端」と言う。また、図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図４中の上下方向を「鉛直方向」とし、左右方向を「水平方向」とする。
【００３０】
また、本明細書において、「水平」とは、水平に対して±５°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。同様に、「鉛直」とは、鉛直に対して±５°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。また、「平行」とは、２つの線（軸を含む）または面が、互いに完全な平行である場合のみならず、±５°以内で傾斜している場合も含む。また、「直交」とは、２つの線（軸を含む）または面が、互いに９０°の角度で交わる場合のみならず、９０°に対し±５°以内で傾斜している場合も含む。
【００３１】
図１および図２に示すロボット１００は、いわゆる６軸の垂直多関節ロボットである。このロボット１００は、例えば、腕時計のような精密機器等を製造する製造工程等で用いることができる。以下では、まず、ロボット１００の基本構成について説明する。
【００３２】
ロボット１００は、ロボット本体部１と、ロボット本体部１に内蔵された、複数の駆動部３０、位置センサー４０および制御ユニット５、とを有する（図１〜図３参照）。
【００３３】
なお、本明細書では、図１に示すロボット１００の姿勢（図２、図４〜図８も同様の姿勢）を、「基本姿勢」とする。また、以下では、説明の便宜上、断りの無い限り、ロボット１００の各部の配置関係等に関する説明では、基本姿勢で静止している状態のロボット１００を基にした説明を行う。
【００３４】
［ロボット本体部］
図１および図２に示すように、ロボット本体部１は、基台２０と、基台２０に接続されたロボットアーム１０と、を有する。
【００３５】
〈基台〉
基台２０は、ロボット１００を任意の設置箇所に取り付ける部分である。基台２０の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、作業台、移動可能な台車等であってもよい。基台２０は、外形が直方体状をなす本体２１と、本体２１の＋ｚ軸側に設けられ、外形が円柱状の突出部２２とを有する。
【００３６】
〈ロボットアーム〉
ロボットアーム１０は、基台２０に回動可能に支持されており、第１アーム１１と、第２アーム１２（第Ａアーム）と、第３アーム１３（第Ｂアーム）と、第４アーム１４と、第５アーム１５と、第６アーム１６（先端アーム）と、を有する。これら第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６は、基端側から先端側に向かってこの順に連結されており、隣り合う基端側のアームまたは基台２０に対して相対的に回動可能に構成されている。
【００３７】
図４に示すように、第１アーム１１は、基台２０の突出部２２に接続されており、基台２０に対し、鉛直方向に沿う回動軸Ｏ１まわりに回動可能になっている。この第１アーム１１は、基台２０から上方側に向かって傾斜しながら延出した形状をなしており、第１アーム１１の先端部は、ｚ軸方向から見て基台２０よりも外側に突出している。
【００３８】
図４および図５に示すように、第２アーム１２は、第１アーム１１の先端部の＋ｘ軸側の部分に接続されており、第１アーム１１に対し、水平方向に沿う回動軸Ｏ２まわりに回動可能になっている。この第２アーム１２は、ｘ軸方向から見て中央部が屈曲した長手形状をなしており、第１アーム１１から第３アーム１３に向かって延びた形状をなす平坦部１２１と、平坦部１２１の中央部から−ｘ軸方向に向かって突出した突出部１２２とを有する。突出部１２２は、第２アーム１２が回動しても第１アーム１１に接触しないように、第１アーム１１に対して離間している。
【００３９】
図４、図５および図６に示すように、第３アーム１３は、平坦部１２１の第１アーム１１が設けられている面と同じ−ｘ軸側の面（部分）に接続されており、第２アーム１２に対し、水平方向に沿う回動軸Ｏ３まわりに回動可能になっている。第３アーム１３は、第２アーム１２から−ｘ軸方向に向かって突出した形状をなす。また、第３アーム１３は、突出部１２２に接触しないように、第２アーム１２に接続されている。
【００４０】
図４に示すように、第４アーム１４は、第３アーム１３の先端部に接続されており、第３アーム１３に対し、回動軸Ｏ３と直交した回動軸Ｏ４まわりに回動可能になっている。図６に示すように、第４アーム１４は、第３アーム１３から＋ｙ軸方向に向かって延出した形状をなしており、その途中で基端側から先端側に向かいつつ、＋ｘ軸方向（第４アーム１４の幅方向の一方側）に向かって、ｘ軸方向における長さ（幅）が漸減している。このような第４アーム１４は、基端側の部分１４１と、部分１４１よりもｘ軸方向における長さが短い先端側の部分１４２とを有している。
【００４１】
図４に示すように、第５アーム１５は、先端側の部分１４２の−ｘ軸側の部分に接続されており、第４アーム１４に対し、回動軸Ｏ４と直交した回動軸Ｏ５まわりに回動可能になっている。図４および図６に示すように、第５アーム１５は、第４アーム１４の先端部から−ｘ軸方向に向かって突出した第１部分１５１と、第１部分１５１に接続された第２部分１５２とを有する。第１部分１５１の外形は、円柱状をなしている。一方、第２部分１５２の外形は、円筒状をなし、ｙ軸方向に沿って貫通した孔１５３を有する（図２参照）。また、図６に示すように、第２部分１５２の中心線よりも＋ｘ軸側の部分が、第１部分１５１の基端部に接続されている。なお、本実施形態では、第１部分１５１と第２部分１５２とは一体で形成されている。
【００４２】
図４に示すように、第６アーム１６は、第５アーム１５の基端部に接続されており、第５アーム１５に対し、回動軸Ｏ５と直交した回動軸Ｏ６まわりに回動可能になっている。第６アーム１６は、円盤状をなし、中央部にｙ軸方向に沿って貫通した孔１６１を有する（図１参照）。この孔１６１は、第５アーム１５の第２部分１５２が有する孔１５３と連通しており、孔１６１と孔１５３とで、貫通孔１６０を構成している（図１および図２参照）。このような第６アーム１６は、図示はしないが、例えば、作業対象物に対して把持等の各種作業を行うエンドエフェクターを取り付けることができるよう構成されている。その場合、エンドエフェクターに駆動力を伝達する配線（図示せず）を貫通孔１６０に挿通させることができる。また、例えば、第６アーム１６は、図示はしないが、エンドエフェクターに加わる力（モーメントを含む）を検出する力検出装置（力覚センサー）を取り付けることができるように構成されていてもよい。その場合には、エンドエフェクターと第６アーム１６との間に、力検出装置を設けることが好ましい。
【００４３】
このようなロボット本体部１は、複数の外装部材（ハウジングやカバー）を含んで構成されており、これら複数の外装部材によって、複数の駆動部３０、複数の位置センサー４０および制御ユニット５を収容する内部空間Ｓ１が構成されている（図７および図８参照）。なお、内部空間Ｓ１は、基台２０の内部すなわち内部空間Ｓ２０と、ロボットアーム１０の内部すなわち内部空間Ｓ１０とを有しており、内部空間Ｓ１０と内部空間Ｓ２０とは連通している（図７および図８参照）。
【００４４】
図７に示すように、基台２０は、ハウジング２０５（外装部材）およびカバー２０６（外装部材）を含んで構成された筐体２１０を有しており、カバー２０６がハウジング２０５に対してネジ６３で固定されている。また、第１アーム１１は、ハウジング１１５およびカバー１１６を含んで構成された筐体２１１を有しており、第２アーム１２は、ハウジング１２５およびカバー１２６を含んで構成された筐体２１２を有しており、第３アーム１３は、ハウジング１３５およびカバー１３６を含んで構成された筐体２１３を有しており、第４アーム１４は、ハウジング１４５、カバー１４６およびカバー１４７を含んで構成された筐体２１４を有している。なお、各カバー１１６、１２６、１３６、１４６、１４７（外装部材）は、対応する各ハウジング１１５、１２５、１３５、１４５（外装部材）に対してネジ６３で固定されている。また、第５アーム１５は、外装部材としてのケース１５５を有している。
【００４５】
また、各外装部材同士の間にパッキン等で構成された封止部材を設けることにより、ロボット本体部１の内部（内部空間Ｓ１）を気密的に封止することができる。例えば、ハウジング１１５とカバー１１６との間や、ハウジング１１５とハウジング１２５との間（すなわち第１アーム１１と第２アーム１２との間）に、封止部材を設ける。これにより、ロボット本体部１は、優れた防水性能および防塵性能を発揮することができる。それゆえ、ロボット１００を例えば粉塵や水、切削油等の降りかかる環境であっても好適に用いることができる。
【００４６】
以上、ロボット本体部１の基本的な構成について簡単に説明した。このような構成のロボット本体部１を有するロボット１００は、前述したように、６つ（複数）の第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６を有する垂直多関節ロボットである。すなわち、ロボット１００は、６つの回動軸Ｏ１〜Ｏ６を有しており、６自由度のロボットである。そのため、ロボットアーム１０の先端部の駆動範囲が広く、よって、高い作業性を発揮することができる。なお、本実施形態では、ロボット１００が有するアームの数は、６つであるが、アームの数は１〜５つであってもよいし、７つ以上であってもよい。ただし、ロボットアーム１０の先端に設けられたエンドエフェクター（図示せず）を３次元空間内の目的の箇所に的確に位置させるためには、アームの数（回動軸の数）は、少なくとも６つ以上であることが好ましい。
【００４７】
また、前述したように、第５アーム１５は、第４アーム１４の部分１４２の−ｘ軸側の部分に接続されている。このように、第５アーム１５は、第４アーム１４によって挟持されたような両持ち支持された構成ではなく、第４アーム１４に片持ち支持されている。これにより、第５アーム１５が第４アーム１４に両持ち支持されている場合に比べて、第４アーム１４および第５アーム１５の構成を簡素にでき、コストを削減できる。さらに、前述したように、第２アーム１２は、第１アーム１１の先端部の＋ｘ軸側の部分に接続されている。このように、第２アーム１２は、第１アーム１１によって挟持されたような両持ち支持された構成ではなく、第１アーム１１に片持ち支持されている。これにより、第２アーム１２が第１アーム１１に両持ち支持されている場合に比べて、第１アーム１１および第２アーム１２の各構成を簡素にでき、コストを削減できる。このように、本実施形態では、片持ち支持されたアームを複数（２つ）有する。そのため、ロボットアーム１０の構成の簡素化を図ることができ、コストを大幅に低減できる。
【００４８】
また、本実施形態では、基台２０内の容積は、ロボットアーム１０の容積と同じであるか、それよりも小さくなっている。そのため、基台２０の設置の自由度を高くすることができる。
【００４９】
［駆動部］
図３に示すように、ロボット１００は、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６と同数（本実施形態では６つ）の駆動部３０を有している。複数の駆動部３０は、それぞれ、対応するアームをその基端側に位置するアーム（または基台２０）に対して回動させる機能を有しており、動力源としてのモーターとブレーキとを含むモーターユニット３０１と、減速機３０２、ベルト（図示せず）およびプーリー（図示せず）等とを含む動力伝達機構（図示せず）と、を備える。モーターとしては、例えば、ＡＣサーボモーター、ＤＣサーボモーター等のサーボモーターを用いることができる。減速機３０２としては、例えば波動歯車装置等を用いることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、１つの駆動部３０は、１つのアームの駆動を担っている。したがって、ロボット１００は、第１アーム１１を駆動させる第１駆動部３１と、第２アーム１２を駆動させる第２駆動部３２と、第３アーム１３を駆動させる第３駆動部３３と、第４アーム１４を駆動させる第４駆動部３４と、第５アーム１５を駆動させる第５駆動部３５と、第６アーム１６を駆動させる第６駆動部３６とを有する。なお、以下では、第１駆動部３１、第２駆動部３２、第３駆動部３３、第４駆動部３４、第５駆動部３５および第６駆動部３６を区別しない場合は、それらをそれぞれ駆動部３０という。
【００５１】
図８に示すように、第１駆動部３１が有するモーターユニット３０１および減速機３０２は、それぞれ、第１アーム１１内に設けられている。詳細な図示はしないが、第１駆動部３１は、モーターユニット３０１と、減速機３０２と、モーターユニット３０１の軸部に連結された第１プーリー（図示せず）と、第１プーリーに離間して配置され、減速機３０２の軸部に連結された第２プーリー（図示せず）と、第１プーリーと第２プーリーとに掛け渡されたベルト（図示せず）とを有している。なお、後述する第２駆動部３２、第３駆動部３３、第４駆動部３４、第５駆動部３５および第６駆動部３６についてもほぼ同様であり、いわゆるベルト駆動により、対応するアームを駆動させている。
【００５２】
図８に示すように、第２駆動部３２が有するモーターユニット３０１は、突出部１２２内に設けられており、第２駆動部３２が有する減速機３０２は、第２アーム１２と第１アーム１１との接続部（関節部）に設けられている。また、第３駆動部３３が有するモーターユニット３０１は、突出部１２２内に設けられており、第３駆動部３３が有する減速機３０２は、第２アーム１２と第３アーム１３との接続部（関節部）に設けられている。また、第４駆動部３４が有するモーターユニット３０１および減速機３０２は、それぞれ、第３アーム１３内に設けられている。また、第５駆動部３５が有するモーターユニット３０１は、第４アーム１４の基端側の部分１４１内に設けられており、第５駆動部３５が有する減速機３０２は、第５アーム１５の第１部分１５１内に設けられている。また、第６駆動部３６が有するモーターユニット３０１は、第４アーム１４の基端側の部分１４１内に設けられており、第６駆動部３６が有する減速機３０２は、第５アーム１５の第２部分１５２内に設けられている（図８参照）。なお、第６駆動部３６は、図示はしないが、傘歯車等の駆動力の伝達方向を９０°変換する変換機構を有している。
【００５３】
［位置センサー］
図３に示すように、ロボット１００は、駆動部３０と同数の位置センサー４０を有しており、１つの駆動部３０に対して１つの位置センサー４０（角度センサー）が設けられている。位置センサー４０は、モーターユニット３０１（具体的にはモーター）または減速機３０２の回転軸（軸部）の回転角度を検出する。これにより、基端側のアームに対する先端側のアームの角度（姿勢）等の情報を得ることができる。このような各位置センサー４０としては、例えばロータリーエンコーダー等を用いることができる。また、各位置センサー４０は、後述する制御ユニット５が有する制御基板５１に電気的に接続されている。
【００５４】
［制御ユニット］
図３に示すように、制御ユニット５は、制御基板５１と、制御基板５１に電力を供給する電源基板５２と、制御基板５１の指令に基づいて各駆動部３０を駆動する複数の駆動基板５３と、を含む。なお、制御基板５１と電源基板５２とで、ロボット１００の駆動にかかる電力を供給し、かつ、ロボット１００の駆動を制御する制御装置（コントローラー）を構成している。
【００５５】
〈制御基板〉
制御基板５１は、図８に示すように内部空間Ｓ２０に設けられており、ロボット１００の各部の駆動を制御する制御回路（図示せず）を有する。制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサー、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリーおよびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリー等を含み、ロボット１００の各部の駆動の制御や各種演算および判断等の処理を行う。例えば、制御回路は、所定の制御プログラムを実行可能であり、当該制御プログラムに従って各駆動基板５３に対して制御信号を出力することで、ロボット１００（具体的にはロボットアーム１０）に所定の動作を実行させる。
【００５６】
〈電源基板〉
電源基板５２は、図８に示すように内部空間Ｓ２０に設けられており、制御基板５１および各駆動基板５３のそれぞれに対して供給する電力を生成する電源回路（図示せず）を有する。電源回路は、変圧器やノイズフィルターを備えており、例えば商用電源等の外部電源（図示せず）から供給される電力の周波数および電圧を変換し、制御基板５１および各駆動基板５３に供給する。特に、本実施形態では、電源回路には、外部電源から出力された交流電圧を５２Ｖの直流電圧（駆動電圧）に変換して各駆動基板５３等に出力する変換器を備えている。
【００５７】
また、前述した制御基板５１および電源基板５２は、例えば板金等で構成された支持部材（図示せず）に支持されており、当該支持部材は、基台２０に対して着脱可能になっている。そのため、制御基板５１および電源基板５２は、当該支持部材とともに基台２０の外部へと取り出すことができる。これにより、例えば、制御基板５１や電源基板５２のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５８】
〈駆動基板〉
各駆動基板５３は、図８に示すように内部空間Ｓ１０に分散配置されており、制御基板５１からの制御信号を受け、駆動部３０に供給するための電力に変換する（を生成する）駆動回路（図示せず）を有している。駆動回路は、例えば、直流電力（電流）から交流電力（電流）に変換するインバーター回路を備えている。
【００５９】
また、本実施形態では、１つの駆動部３０に対して１つの駆動基板５３が設けられており、各駆動部３０に対応する駆動基板５３が、その駆動部３０に供給するための電力の変換（生成）を行っている。したがって、ロボット１００は、第１駆動部３１に対応する第１駆動基板５３１と、第２駆動部３２に対応する第２駆動基板５３２、第３駆動部３３に対応する第３駆動基板５３３と、第４駆動部３４に対応する第４駆動基板５３４と、第５駆動部３５に対応する第５駆動基板５３５と、第６駆動部３６に対応する第６駆動基板５３６と、を有する。なお、以下では、第１駆動基板５３１、第２駆動基板５３２、第３駆動基板５３３、第４駆動基板５３４、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６を区別しない場合は、それらをそれぞれ駆動基板５３という。
【００６０】
図８に示すように、第１駆動基板５３１は、第１アーム１１内に設けられており、第１駆動部３１が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第２駆動基板５３２は、第２アーム１２の突出部１２２内に設けられており、第２駆動部３２が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第３駆動基板５３３は、第２アーム１２の突出部１２２内に設けられており、第３駆動部３３が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第４駆動基板５３４は、第３アーム１３内に設けられており、第４駆動部３４が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第５駆動基板５３５は、第４アーム１４内に設けられており、第５駆動部３５が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。第６駆動基板５３６は、第４アーム１４内に設けられており、第６駆動部３６が有するモーターユニット３０１の近傍に設けられている。
【００６１】
また、基台２０には、例えばコネクターで構成された複数の外部接続部５０が設けられている（図７等参照）。外部接続部５０は、制御基板５１や電源基板５２に対して電気的に接続されている。例えば、１つの外部接続部５０は、外部電源に電気的に接続された外部電源プラグ（非接続部）を接続するための電源コネクターであり、その外部接続部５０に外部電源プラグを接続することで、ロボット１００に対して電力が供給される。これにより、ロボット１００を駆動させることができる。
【００６２】
なお、外部接続部５０の具体例としては、前述した電源コネクター以外に、作業者がロボット１００に対して動作指示を行うために用いるティーチングペンダント等の各種機器との信号の入出力のためのコネクター、エンドエフェクターに対する信号の出力のためのコネクター、制御プログラム等に関するデータの入出力のためのコネクター等が挙げられる。
【００６３】
以上、ロボット１００の基本構成について説明した。前述したように、コントローラーの機能を有する制御ユニット５が内部空間Ｓ１内に収容されている。すなわち、ロボット１００は、ロボット本体部１内に設けられた、制御基板５１、および、制御基板５１に電力を供給する電源基板５２を有する。
【００６４】
これにより、コントローラーの機能を有する制御ユニット５とロボット本体部１とが一体であることで、従来のようにコントローラーおよびロボット本体部１の各配置を考える必要がなく、ロボット１００の配置の自由度を高くすることができる。また、コントローラーが別体である場合に比べて、総設置面積を小さくすることができ、また、コントローラーに対する接続等の手間を省くことができる。
【００６５】
また、前述したように、制御基板５１および電源基板５２は、ロボット本体部１のうちの基台２０内に設けられている。これにより、制御基板５１および電源基板５２と各駆動基板５３とを接続する各種配線（図示せず）の配置の設計が容易である。また、制御基板５１や電源基板５２をロボットアーム１０内に設ける場合に比べ、制御基板５１や電源基板５２を安定して配置することができ、また、ロボットアーム１０の先端部の可搬重量の増加も防ぐことができる。
【００６６】
また、前述したように、ロボットアーム１０は、基台２０に回動可能に接続された第１アーム１１を有し、第１アーム１１内には、第１アーム１１を駆動させる第１駆動部３１が設けられている。これにより、第１駆動部３１が基台２０内に配置されている形態に比べて第１駆動部３１を基台２０内に設けられた制御基板５１等から遠ざけることができる。そのため、第１駆動部３１から生じる熱および制御基板５１等から生じる熱による熱暴走を低減することができるので、ロボット１００を長時間安定して駆動させることができる。さらに、前述したように、ロボットアーム１０は、第１アーム１１に回動可能に接続された第２アーム１２を有し、第２アーム１２内には、第２アーム１２を駆動させる第２駆動部３２が設けられている。これにより、第１駆動部３１および第２駆動部３２から生じる熱をより効率よく排除することができる。
【００６７】
また、前述したように、ロボットアーム１０は、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６を有し、ロボットアーム１０内には、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６（複数のアーム）をそれぞれ独立して駆動させる複数の駆動部３０が設けられている。そして、複数の駆動部３０は、ロボットアーム１０内において分散して設けられている（図８参照）。これにより、駆動部３０から生じる熱を分散させることができるので、熱暴走を低減でき、よって、ロボット１００を長時間安定して駆動させることができる。なお、複数の駆動部３０の配置は、図示の配置に限定されない。また、上記「分散」とは、複数の駆動部３０が、全て、ばらばらに分かれて配置されていることのみならず、複数の駆動部３０が少なくとも２つの群に分かれて配置されていることを含む。
【００６８】
また、前述したように、第１アーム１１内には、第１駆動部３１を駆動する第１駆動基板５３１が設けられており、第２アーム１２内には、第２駆動部３２を駆動する第２駆動基板５３２が設けられている。これにより、第１駆動基板５３１と第１駆動部３１との接続、および、第２駆動基板５３２と第２駆動部３２との接続をそれぞれシンプルな構成にすることができる。また、第１駆動基板５３１および第２駆動基板５３２から生じる熱を分散させることができるので、ロボット１００を長時間安定して駆動させることができる。
【００６９】
さらに、前述したように、ロボットアーム１０内には、複数の駆動部３０のそれぞれを独立して駆動する複数の駆動基板５３が設けられている。そして、複数の駆動基板５３は、ロボットアーム１０内において分散して設けられている。これにより、例えば複数の駆動部３０を１つの駆動基板５３で駆動する構成と比較して、駆動基板５３とそれに対応する駆動部３０との接続をシンプルな構成にすることができる。また、複数の駆動基板５３が分散して設けられていることで、駆動基板５３から生じる熱を分散させることができるので、ロボット１００を長時間安定して駆動させることができる。なお、複数の駆動基板５３の配置は、図示の配置に限定されない。上記「分散」とは、複数の駆動基板５３が、全て、ばらばらに分かれて配置されていることのみならず、複数の駆動基板５３が少なくとも２つの群に分かれて配置されていることを含む。
【００７０】
また、図示のように、各駆動基板５３は、対応する駆動部３０の近傍に設けられていることが特に好ましい。これにより、複数の駆動基板５３が基台２０内にまとまって配置されている場合に比べ、電源系の配線および信号系の配線の数を大幅に削減することができる。
【００７１】
また、このようなロボット１００は、ファンレス構造である。すなわち、ロボット本体部１には、内部空間Ｓ１に気流を生じさせるファンが設けられていない。これにより、例えば封止性能に優れたロボット１００を実現できる。前述したように、電源基板５２が、外部電源から出力された交流電圧を直流電圧（比較的低い駆動電圧）に変換する変換器を有することで、ファンレス構造を実現できている。なお、ロボット１００は、ファン（図示せず）を備えていても構わない。
【００７２】
＜第２アーム内の構成＞
図９は、第２アームの内部をｘ軸方向から見た図である。図１０は、第２アームの内部をｙ軸方向から見た模式図である。
【００７３】
次に、第２アーム１２およびその内部に設けられた第２駆動部３２および第３駆動部３３等について詳述する。
【００７４】
図９および図１０に示すように、第２アーム１２の内部には、第２駆動部３２および第３駆動部３３が配置されている。
【００７５】
第２駆動部３２は、モーターユニット３０１ａ（モーターユニット３０１）と、減速機３０２ａ（減速機３０２）と、モーターユニット３０１ａの軸部に連結された第１プーリー３０３ａと、第１プーリー３０３ａに離間して配置され、減速機３０２ａの軸部に連結された第２プーリー３０４ａと、第１プーリー３０３ａと第２プーリー３０４ａとに掛け渡されたベルト３０５ａとを有している。
【００７６】
モーターユニット３０１ａは、例えばモーターやブレーキ等を含んで構成されている。このモーターユニット３０１ａは、第２アーム１２の突出部１２２に配置されており、ハウジング１２５に各種部材（図示せず）を介して取り付けられている。また、モーターユニット３０１ａに連結された第１プーリー３０３ａは、モーターユニット３０１ａよりもカバー１２６側に位置している。
【００７７】
減速機３０２ａは、波動歯車装置である。この減速機３０２ａは、第２アーム１２と第１アーム１１との接続部（関節部）に配置されている。また、減速機３０２ａに連結された第２プーリー３０４ａは、減速機３０２ａよりもカバー１２６側に位置している。ゆえに、ベルト３０５ａも、減速機３０２ａやモーターユニット３０１ａよりもカバー１２６側に位置している。また、減速機３０２ａは、ｘ軸方向に沿って貫通した貫通孔３０２１ａを有しており、第２プーリー３０４ａも、ｘ軸方向に沿って貫通した中空孔３０４１ａを有している。そして、貫通孔３０２１ａと中空孔３０４１ａとは、連通している。
【００７８】
第３駆動部３３は、モーターユニット３０１ｂ（モーターユニット３０１）と、減速機３０２ｂ（減速機３０２）と、モーターユニット３０１ｂの軸部に連結された第１プーリー３０３ｂと、第１プーリー３０３ｂに離間して配置され、減速機３０２ｂの軸部に連結された第２プーリー３０４ｂと、第１プーリー３０３ｂと第２プーリー３０４ｂとに掛け渡されたベルト３０５ｂとを有している。この第３駆動部３３は、第２駆動部３２に対して＋ｚ軸側に配置されている。
【００７９】
モーターユニット３０１ｂは、例えばモーターやブレーキ等を含んで構成されている。このモーターユニット３０１ｂは、第２アーム１２の突出部１２２に配置されており、ハウジング１２５に各種部材（図示せず）を介して取り付けられている。また、モーターユニット３０１ｂに連結された第１プーリー３０３ｂは、モーターユニット３０１ｂよりもカバー１２６側に位置している。
【００８０】
減速機３０２ｂは、波動歯車装置である。この減速機３０２ｂは、第２アーム１２と第３アーム１３との接続部（関節部）に配置されている。また、減速機３０２ｂに連結された第２プーリー３０４ｂは、減速機３０２ｂよりもカバー１２６側に位置している。ゆえに、ベルト３０５ｂも、減速機３０２ｂやモーターユニット３０１ｂよりもカバー１２６側に位置している。また、減速機３０２ｂは、ｘ軸方向に沿って貫通した貫通孔３０２１ｂを有しており、第２プーリー３０４ｂも、ｘ軸方向に沿って貫通した中空孔３０４１ｂを有している。
【００８１】
このような第２駆動部３２および第３駆動部３３には、それぞれ、ケーブル４００が電気的に接続されている。具体的には、ケーブル４００は、例えば、複数の配線４０１を含んでおり、詳細な図示はしないが、ケーブル４００が含む複数の配線４０１のうちの一部が枝分かれして、第２駆動部３２に電気的に接続された第２駆動基板５３２や第３駆動部３３に電気的に接続された第３駆動基板５３３に接続されている。なお、詳細な図示はしないが、このケーブル４００は、制御基板５１や電源基板５２に電気的に接続されており、基台２０の内部から、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３および第４アーム１４に配置された各駆動部３０へと引き回されている。
【００８２】
図１０に示すように、ケーブル４００は、第２駆動部３２において、貫通孔３０２１ａおよび中空孔３０４１ａから引き出され、ベルト３０５ａとカバー１２６（具体的にはカバー１２６の＋ｘ軸側の面）との間を通り、モーターユニット３０１ａの近傍で、ベルト３０５ａをくぐって、ベルト３０５ａとハウジング１２５（具体的にはハウジング１２５の−ｘ軸側の面）との間に引き出されている。すなわち、ケーブル４００は、貫通孔３０２１ａおよび中空孔３０４１ａに挿通されている挿通部４１ａと、ベルト３０５ａとカバー１２６との間に位置する部分４２ａと、第２プーリー３０４ａの回転軸Ａ２の軸方向または第１プーリー３０３ａの回転軸Ａ１の軸方向から見て（ｘ軸方向から見て）ベルト３０５ａと交差している交差部４３ａとを有する。なお、本実施形態では、第２プーリー３０４ａの回転軸Ａ２と、第１プーリー３０３ａの回転軸Ａ１とは平行である。
【００８３】
また、ケーブル４００は、第３駆動部３３において、モーターユニット３０１ｂの近傍で、ベルト３０５ａとハウジング１２５との間からベルト３０５ａをくぐってベルト３０５ｂとカバー１２６との間へと引き出され、ベルト３０５ｂとカバー１２６との間を通り、中空孔３０４１ｂおよび貫通孔３０２１ｂへと引き回されている。すなわち、ケーブル４００は、第２プーリー３０４ｂの回転軸Ａ２の軸方向または第１プーリー３０３ｂの回転軸Ａ１の軸方向から見て（ｘ軸方向から見て）ベルト３０５ｂと交差している交差部４３ｂと、ベルト３０５ｂとカバー１２６との間に位置する部分４２ｂと、貫通孔３０２１ｂおよび中空孔３０４１ｂに挿通されている挿通部４１ｂと、を有する。
【００８４】
このように、減速機３０２ａが貫通孔３０２１ａを有し、第２プーリー３０４ａが中空孔３０４１ａを有しており、同様に、減速機３０２ｂが貫通孔３０２１ｂを有し、第２プーリー３０４ｂが中空孔３０４１ｂを有していることで、ロボットアーム１０の内部に、ケーブル４００を挿通させることができる。そのため、ロボットアーム１０の外部にケーブル４００を引き回す必要がなく、ケーブル４００が周辺機器（図示せず）等に干渉することを防ぐことができる。
【００８５】
また、図９に示すように、ケーブル４００は、第２アーム１２のハウジング１２５に対して、複数の固定部７１ａ、７２ａ、７３ａ、７１ｂ、７２ｂ、７３ｂによって固定されている。
【００８６】
固定部７１ａは、中空孔３０４１ａの近傍で、ｘ軸方向から見てベルト３０５ａで囲まれた領域内に設けられている。また、固定部７２ａ（第１固定部）は、モーターユニット３０１ａの近傍で、ｘ軸方向から見てベルト３０５ａで囲まれた領域内に設けられており、固定部７３ａ（第２固定部）は、モーターユニット３０１ａの近傍で、ｘ軸方向から見てベルト３０５ａで囲まれた領域外に設けられている。これら固定部７２ａ、７３ａによって、ケーブル４００の交差部４３ａは、ベルト３０５ａに干渉しないようになっている。
【００８７】
同様に、固定部７１ｂは、中空孔３０４１ｂの近傍で、ｘ軸方向から見てベルト３０５ｂで囲まれた領域内に設けられている。また、固定部７２ｂ（第１固定部）は、モーターユニット３０１ｂの近傍で、ｘ軸方向から見てベルト３０５ｂで囲まれた領域内に設けられており、固定部７３ｂ（第２固定部）は、モーターユニット３０１ｂの近傍で、ｘ軸方向から見てベルト３０５ｂで囲まれた領域外に設けられている。これら固定部７２ｂ、７３ｂによって、ケーブル４００の交差部４３ｂは、ベルト３０５ｂに干渉しないようになっている。
【００８８】
このように、第２アーム１２内には、第２駆動部３２および第３駆動部３３が設けられており、これら第２駆動部３２および第３駆動部３３に対してケーブル４００が引き回されていて、ケーブル４００は、複数の固定部７１ａ、７２ａ、７３ａ、７１ｂ、７２ｂ、７３ｂによって固定されている。これにより、図９および図１０に示すようにケーブル４００を配置できる。そして、ケーブル４００の交差部４３ａ、４３ｂにおいては、ベルト３０５ａ、３０５ｂがケーブル４００よりもカバー１２６側（＋ｘ軸側）に位置している。そのため、ケーブル４００を取り外さなくても、＋ｘ軸側に向かってベルト３０５ａを引き抜くことで、ベルト３０５ａを第１プーリー３０３ａおよび第２プーリー３０４ａから簡単に取り外すことができる。同様に、ケーブル４００を取り外さなくても、＋ｘ軸側に向かってベルト３０５ｂを引き抜くことで、ベルト３０５ｂを第１プーリー３０３ｂおよび第２プーリー３０４ｂから簡単に取り外すことができる。なお、ケーブル４００を取り外さなくても、新たなベルト３０５ａ、３０５ｂを取り付けることもできる。
【００８９】
以上、第２アーム１２およびその内部について説明した。以上説明したように、ロボット１００は、基台２０と基台２０に対して回動可能に接続されたロボットアーム１０とを備えるロボット本体部１と、ロボットアーム１０の内部に配置され、ロボットアーム１０（具体的にはロボットアーム１０のうちの第２アーム１２）を駆動させる「駆動部」としての第２駆動部３２と、ロボットアーム１０の内部に配置され、第２駆動部３２に電気的に接続された配線４０１（ケーブル４００）と、を備える（図８、図９および図１０参照）。また、ロボットアーム１０（具体的には第２アーム１２）は、「本体部」としてのハウジング１２５とハウジング１２５に対して着脱可能に接続されたカバー１２６とを有する筐体２１２を含む。また、第２駆動部３２は、第１プーリー３０３ａと、中空孔３０４１ａを有する第２プーリー３０４ａと、第１プーリー３０３ａと第２プーリー３０４ａとを連結するベルト３０５ａと、ロボットアーム１０を駆動させる駆動力を発生させ、駆動力によって第１プーリー３０３ａまたは第２プーリー３０４ａを回転させるモーター（モーターを含むモーターユニット３０１ａ）と、を有する。また、配線４０１（ケーブル４００）は、第２プーリー３０４ａの中空孔３０４１ａに挿通されている挿通部４１ａと、第２プーリー３０４ａの回転軸に沿った方向から見て、ベルト３０５ａと交差している交差部４３ａと、を有し、交差部４３ａは、ベルト３０５ａとハウジング１２５との間に位置している。
【００９０】
このようなロボット１００によれば、ケーブル４００を外さなくても、前述したようにベルト３０５ａを第１プーリー３０３ａおよび第２プーリー３０４ａから取り外したり取り付けたりすることができる。そのため、ベルト３０５ａの交換を容易にでき、第３駆動部３２の組立性を高めることができる。
【００９１】
同様に、本実施形態では、ロボットアーム１０の内部に配置され、ロボットアーム１０（具体的にはロボットアーム１０のうちの第３アーム１３）を駆動させる「駆動部」としての第３駆動部３３を備える。また、第３駆動部３３は、第１プーリー３０３ｂと、中空孔３０４１ｂを有する第２プーリー３０４ｂと、第１プーリー３０３ｂと第２プーリー３０４ｂとを連結するベルト３０５ｂと、ロボットアーム１０を駆動させる駆動力を発生させ、駆動力によって第１プーリー３０３ｂまたは第２プーリー３０４ｂを回転させるモーターを含むモーターユニット３０１ｂと、を有する。配線４０１（ケーブル４００）は、第２プーリー３０４ｂの中空孔３０４１ｂに挿通されている挿通部４１ｂと、第２プーリー３０４ｂの回転軸に沿った方向から見て、ベルト３０５ｂと交差している交差部４３ｂと、を有し、交差部４３ｂは、ベルト３０５ｂとハウジング１２５との間に位置している。
【００９２】
これにより、ケーブル４００を外さなくても、ベルト３０５ｂを第１プーリー３０３ｂおよび第２プーリー３０４ｂから取り外したり取り付けたりすることができる。そのため、ベルト３０５ｂの交換を容易にでき、第３駆動部３３の組立性を高めることができる。それゆえ、ロボット１００のメンテナンスをより簡単に行うことができる。
【００９３】
また、前述したように、「本体部」としてのハウジング１２５には、配線４０１（ケーブル４００）を固定する（本実施形態では複数の）固定部７１ａ、７２ａ、７３ａ、７１ｂ、７２ｂ、７３ｂが設けられている。
【００９４】
これにより、ベルト３０５ａ、３０５ｂを取り外したり取り付けたりする際に、配線が邪魔になることをより低減することができる。そのため、ベルト３０５ａ、３０５ｂの交換をより容易かつ確実に行うことができる。また、本実施形態では、固定部７１ａと固定部７１ｂとを共通の構成とし、固定部７２ａと固定部７２ｂとを共通の構成とし、固定部７３ａと固定部７３ｂとを共通の構成としている。そのため、設計も容易であり、コストの削減も図ることができる。
【００９５】
本実施形態では、前述したように、ロボット１００では、「本体部」としてのハウジング１２５には、第２プーリー３０４ａの回転軸Ａ２に沿った方向（または回転軸Ａ１に沿った方向）から見て、ベルト３０５ａの内側に配置されている固定部７２ａ（第１固定部）と、ベルト３０５ａの外側に配置されている「固定部」としての固定部７３ａ（第２固定部）とが設けられている。同様に、回転軸Ａ２に沿った方向から見て、ベルト３０５ｂの内側に配置されている固定部７２ｂ（第１固定部）と、ベルト３０５ｂの外側に配置されている固定部７３ｂ（第２固定部）とが設けられている。
【００９６】
これにより、ベルト３０５ａ、３０５ｂを取り外したり取り付けたりする際にケーブル４００の交差部４３ａ、４３ｂおよびその近傍が邪魔になることをより確実に低減することができる。また、ベルト３０５ａ、３０５ｂとケーブル４００との干渉を低減または防ぐことができるため、ロボットアーム１０の動作時におけるベルト３０５ａ、３０５ｂやケーブル４００の不具合等を低減できる。
【００９７】
また、前述したように、第２駆動部３２は、配線４０１（ケーブル４００）を挿通可能な貫通孔３０２１ａを有する減速機３０２ａを有しており、第１プーリー３０３ａは、モーター（モーターユニット３０１ａ）に取り付けられており、第２プーリー３０４ａは、中空孔３０４１ａと貫通孔３０２１ａとが連通するように、減速機３０２ａに取り付けられている。そして、モーター（モーターユニット３０１ａ）および減速機３０２ａは、ベルト３０５ａに対して「本体部」としてのハウジング１２５側に位置している。
【００９８】
このように、減速機３０２ａは、モーターユニット３０１ａと一体的でなく、別体で異なる位置に設けられている。そして、減速機３０２ａが有する貫通孔３０２１ａを用いることで、比較的簡単に、ベルト３０５ａに対してケーブル４００を図１０に示すように配置することができる。すなわち、比較的簡単に、ケーブル４００を挿通部４１ａおよび交差部４３ａを有する構成とすることができる。これにより、前述したように、カバー１２６を取り外すことで、減速機３０２ａおよびモーターユニット３０１ａを取り外すことなく、ベルト３０５ａを簡単に取り外すことができる。
【００９９】
同様に、第３駆動部３３は、配線４０１（ケーブル４００）を挿通可能な貫通孔３０２１ｂを有する減速機３０２ｂを有しており、第１プーリー３０３ｂは、モーター（モーターユニット３０１ｂ）に対して同軸的に配置されており、第２プーリー３０４ｂは、中空孔３０４１ｂと貫通孔３０２１ｂとが連通するように、減速機３０２ｂに対して同軸的に配置されている。そして、モーター（モーターユニット３０１ｂ）および減速機３０２ｂは、ベルト３０５ｂに対してハウジング１２５側に位置している。そのため、第３駆動部３３において、比較的簡単に、ケーブル４００を挿通部４１ｂおよび交差部４３ｂを有する構成とすることができるので、カバー１２６を取り外すことで、ベルト３０５ｂを簡単に取り外すことができる。なお、前記同軸的とは、第１プーリー３０３ｂの回転軸Ａ１とモーターユニット３０１ｂが有するモーターの回動軸とが一致していることや、第２プーリー３０４ｂの回転軸Ａ２と減速機３０２ｂの回動軸とが一致していることをいう。
【０１００】
また、前述したように、本実施形態では、減速機３０２ａ、３０２ｂは、それぞれ波動歯車装置である。これにより、ケーブル４００を挿通可能な貫通孔３０２１ａを備えた減速機３０２ａおよびケーブル４００を挿通可能な貫通孔３０２１ｂを備えた減速機３０２ｂを容易かつ確実に用いることができる。なお、減速機３０２ａ、３０２ｂは、波動歯車装置以外の減速機であってもよい。
【０１０１】
また、ロボットアーム１０は、筐体２１２を含む第２アーム１２（第Ａアーム）と、第２アーム１２に接続され、第２アーム１２に対して回動可能な第３アーム１３（第Ｂアーム）と、を備えており、第２アーム１２を駆動させる「駆動部」としての第２駆動部３２（第Ａアーム用駆動部）と、第３アーム１３を駆動させる「駆動部」としての第３駆動部３３（第Ｂアーム用駆動部）と、を有している。そして、第２駆動部３２および第３駆動部３３は、第２アーム１２（第Ａアーム）に設けられている。
【０１０２】
これにより、ケーブル４００を取り外さなくても、ベルト３０５ａ、３０５ｂの交換が可能であり、第２アーム１２内に配置されている第２駆動部３２および第３駆動部３３の組立てをより簡便に行うことができる。また、１つのアーム（第２アーム１２）に２つの駆動部３０（第２駆動部３２および第３駆動部３３）が配置されていることで、組立てが特に容易であり、またロボット１００全体での部品点数の低減も図ることができる。さらに、ベルト３０５ａ、３０５ｂを共通の構成とすることで、設計も容易であり、コストの削減も図ることができる。
【０１０３】
また、モーターユニット３０１ａ、３０１ｂおよび減速機３０２ａ、３０２ｂの全てをベルト３０５ａ、３０５ｂに対してハウジング１２５側に位置させることで、２つのベルト３０５ａ、３０５ｂを同一方向（ハウジング１２５とは反対側）に向かって引き抜くことができる。本実施形態では、前述したように、＋ｘ軸側に向かってベルト３０５ａ、３０５ｂを引き抜くことできる（図９参照）。そのため、ベルト３０５ａ、３０５ｂの交換が容易であり、よって、メンテナンス性を特に高めることができる。
【０１０４】
なお、前述した説明では、第２アーム１２の内部に配置された第２駆動部３２および第３駆動部３３におけるケーブル４００の構成を例に説明したが、他の駆動部３０においても同様の構成とすることができる。
【０１０５】
＜第４アーム内の構成＞
図１１は、第４アームの内部を模式的に示す斜視図である。図１２は、第４アームのカバーを取り外した状態を模式的に示す図である。なお、図１１および図１２では、カバー１４６は図示しているが、カバー１４７の図示は省略している。
【０１０６】
次に、第４アーム１４の内部に設けられた第５駆動部３５、第６駆動部３６、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６について詳述する。
【０１０７】
図１１に示すように、第４アーム１４の内部には、第５駆動部３５および第６駆動部３６が配置されている。
【０１０８】
第５駆動部３５は、モーターユニット３０１ｃ（モーターユニット３０１）と、減速機３０２ｃ（減速機３０２）と、モーターユニット３０１ｃの軸部に連結された第１プーリー３０３ｃと、第１プーリー３０３ｃに離間して配置され、減速機３０２ｃの軸部に連結された第２プーリー３０４ｃと、第１プーリー３０３ｃと第２プーリー３０４ｃとに掛け渡されたベルト３０５ｃとを有している。モーターユニット３０１ｃ、第１プーリー３０３ｃ、第２プーリー３０４ｃおよびベルト３０５ｃは、第４アーム１４内に設けられている。なお、減速機３０２ｃは、第５アーム１５の第１部分１５１内に設けられている。また、モーターユニット３０１ｃは、第４アーム１４のハウジング１４５に対して図示しない部材を介して取り付けられている。また、モーターユニット３０１ｃには、第５駆動基板５３５との接続を担うコネクター３５０１が設けられている。
【０１０９】
第６駆動部３６は、第５駆動部３５の近傍に設けられている。この第６駆動部３６は、モーターユニット３０１ｄ（モーターユニット３０１）と、減速機３０２ｄ（減速機３０２）と、モーターユニット３０１ｄの軸部に連結された第１プーリー３０３ｄと、第１プーリー３０３ｄに離間して配置され、減速機３０２ｄの軸部に連結された第２プーリー３０４ｄと、第１プーリー３０３ｄと第２プーリー３０４ｄとに掛け渡されたベルト３０５ｄとを有している。また、モーターユニット３０１ｄ、第１プーリー３０３ｄ、第２プーリー３０４ｄおよびベルト３０５ｄは、第４アーム１４内に設けられている。なお、減速機３０２ｄは、第５アーム１５の第２部分１５２内に設けられており、詳細な図示はしないが、駆動力の伝達方向を９０°変換する２つの傘歯車等で構成された変換機構によって第２プーリー３０４ｄに連結されている。また、モーターユニット３０１ｄは、前述したモーターユニット３０１ｃの図１１中手間側に位置しており、第４アーム１４のハウジング１４５に対して図示しない部材を介して取り付けられている。また、モーターユニット３０１ｄには、第６駆動基板５３６との接続を担うコネクター３６０１が設けられている。
【０１１０】
このように、第５駆動部３５および第６駆動部３６が第４アーム１４内に設けられていることで、第５アーム１５および第６アーム１６の小型化および軽量化を図ることができる。そのため、ロボットアーム１０の先端部の軽量化を図ることができ、ロボットアーム１０の関節負荷を低減できる。
【０１１１】
また、第５駆動部３５の近傍には、第５駆動基板５３５が設けられている。第５駆動基板５３５は、第４アーム１４のカバー１４６に着脱可能に取り付けられている。また、第５駆動基板５３５には、第５駆動部３５との電気的な接続を担うコネクター５３５１が設けられており、コネクター５３５１と前述したコネクター３５０１とは図示しない配線等により接続されている。
【０１１２】
また、第６駆動部３６の近傍には、第６駆動基板５３６が設けられている。第６駆動基板５３６は、前述した第５駆動部３５の−ｚ軸側に位置しており、第４アーム１４のカバー１４６に着脱可能に取り付けられている。また、第６駆動基板５３６には、第６駆動部３６との電気的な接続を担うコネクター５３６１が設けられており、コネクター５３６１と前述したコネクター３６０１とは図示しない配線等により接続されている。
【０１１３】
このように、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６がカバー１４６に設けられていることで、図１２に示すように、カバー１４６をハウジング１４５から取り外すことで、カバー１４６とともに第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６を外部に露出させることができる。そのため、モーターユニット３０１ｃおよびモーターユニット３０１ｄを取り外すことなく、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６のメンテナンスや組み込み等を容易に行うことができる。
【０１１４】
以上、第４アーム１４の内部の構成について説明した。以上説明したように、ロボット１００は、ロボットアーム１０の内部に配置され、「駆動部」としての第５駆動部３５を駆動する第５駆動基板５３５を備えている（図８および図１１参照）。具体的には、ロボット１００は、ロボットアーム１０のうちの第４アーム１４の内部に配置され、第４アーム１４よりも先端側に位置する第５アーム１５を駆動させるための第５駆動部３５および第５駆動基板５３５を備えている。同様に、ロボット１００は、ロボットアーム１０の内部に配置され、「駆動部」としての第６駆動部３６を駆動する第６駆動基板５３６を備えている。具体的には、ロボット１００は、ロボットアーム１０のうちの第４アーム１４の内部に配置され、第４アーム１４よりも先端側に位置する第６アーム１６を駆動させるための第６駆動部３６および第６駆動基板５３６を備えている。
【０１１５】
これにより、第５駆動部３５の近傍に第５駆動基板５３５を配置できるので、第５駆動基板５３５と第５駆動部３５との電気的な接続をより簡便にすることができる。同様に、第６駆動部３６の近傍に第６駆動基板５３６を配置できるので、第６駆動基板５３６と第６駆動部３６との電気的な接続をより簡便にすることができる。
【０１１６】
また、前述したように、第５駆動部３５は、ハウジング１４５に取り付けられており、第５駆動基板５３５は、カバー１４６に取り付けられている。同様に、第６駆動部３６は、ハウジング１４５に取り付けられており、第６駆動基板５３６は、カバー１４６に取り付けられている。
【０１１７】
これにより、カバー１４６をハウジング１４５から外すことで、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６の交換を容易に行うことができる。そのため、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６がハウジング１４５やモーターユニット３０１ａ、３０１ｂに設置されている場合に比べて、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６の組立性およびメンテナンス性の向上を図ることができる。
【０１１８】
また、モーターユニット３０１ａ、３０１ｂがハウジング１４５に取り付けられており、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６がカバー１４６に取り付けられていることで、モーターユニット３０１ａ、３０１ｂと第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６とから生じる熱を分散させることができる。また、これらの熱伝達経路を分けることができる。そのため、放熱性能を高めることができる。
【０１１９】
なお、前述した説明では、第５駆動基板５３５および第６駆動基板５３６がカバー１４６に取り付けられている場合を例に説明したが、他の駆動部３０においても同様の構成とすることができる。
【０１２０】
≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１２１】
図１３は、第２実施形態に係るロボットシステムを一部模式的に示す図である。図１４は、図１３に示すロボットシステムのブロック図である。
【０１２２】
本実施形態は、主に、制御基板と電源基板とを含んで構成された制御装置（コントローラー）がロボット本体部（ロボット）とは別体に設けられていること以外は、上述した実施形態（ロボット１００）と同様である。なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略するか、または、同様の符号を用いて簡単に説明する。
【０１２３】
図１３および図１４に示すように、本実施形態では、ロボット１００Ａとは別体に制御装置５００（コントローラー）が設けられている。本実施形態では、ロボット１００Ａと、それとは別体に設けられた制御装置５００（コントローラー）とを備えるロボットシステム１０００について説明する。
【０１２４】
ロボットシステム１０００は、ロボット本体部１、複数の駆動部３０、複数の位置センサー４０および複数の駆動基板５３を有するロボット１００Ａと、制御基板５１および電源基板５２を有する制御装置５００と、を備える。なお、ロボット１００Ａと制御装置５００とは、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。また、制御装置５００と複数の駆動基板５３とで、制御ユニット５Ａを構成している。この制御ユニット５Ａは、第１実施形態における制御ユニット５と同様の機能を発揮する。
【０１２５】
このようなロボットシステム１０００は、基台２０と基台２０に対して回動可能に接続されたロボットアーム１０とを備えるロボット本体部１と、ロボットアーム１０の内部に配置され、ロボットアーム１０（具体的にはロボットアーム１０のうちの第２アーム１２）を駆動させる「駆動部」としての第２駆動部３２と、ロボットアーム１０の内部に配置され、第２駆動部３２に電気的に接続された配線４０１（ケーブル４００）と、を含むロボット１００Ａと、ロボット１００Ａとは別体で設けられた、制御基板５１および制御基板５１に電力を供給する電源基板５２を有する制御装置５００と、を備える。また、ロボットアーム１０（具体的には第２アーム１２）は、「本体部」としてのハウジング１２５とハウジング１２５に対して着脱可能に接続されたカバー１２６とを有する筐体２１２を含む。また、第２駆動部３２は、第１プーリー３０３ａと、中空孔３０４１ａを有する第２プーリー３０４ａと、第１プーリー３０３ａと第２プーリー３０４ａとを連結するベルト３０５ａと、ロボットアーム１０を駆動させる駆動力を発生させ、駆動力によって第１プーリー３０３ａまたは第２プーリー３０４ａを回転させるモーター（モーターを含むモーターユニット３０１ａ）と、を有する。また、配線４０１（ケーブル４００）は、第２プーリー３０４ａの中空孔３０４１ａに挿通されている挿通部４１ａと、第２プーリー３０４ａの回転軸に沿った方向から見て、ベルト３０５ａと交差している交差部４３ａと、を有し、交差部４３ａは、ベルト３０５ａとハウジング１２５との間に位置している。
【０１２６】
同様に、本実施形態では、ロボットアーム１０の内部に配置され、ロボットアーム１０（具体的にはロボットアーム１０のうちの第３アーム１３）を駆動させる「駆動部」としての第３駆動部３３を備える。第３駆動部３３は、第１プーリー３０３ｂと、中空孔３０４１ｂを有する第２プーリー３０４ｂと、第１プーリー３０３ｂと第２プーリー３０４ｂとを連結するベルト３０５ｂと、ロボットアーム１０を駆動させる駆動力を発生させ、駆動力によって第１プーリー３０３ｂまたは第２プーリー３０４ｂを回転させるモーターを含むモーターユニット３０１ｂと、を有する。また、配線４０１（ケーブル４００）は、第２プーリー３０４ｂの中空孔３０４１ｂに挿通されている挿通部４１ｂと、第２プーリー３０４ｂの回転軸に沿った方向から見て、ベルト３０５ｂと交差している交差部４３ｂと、を有し、交差部４３ｂは、ベルト３０５ｂとハウジング１２５との間に位置している。
【０１２７】
このようなロボットシステム１０００によっても、第１実施形態と同様に、ケーブル４００を外さなくても、ベルト３０５ａ、３０５ｂの交換を容易にでき、第２駆動部３２および第３駆動部３３の組立性を高めることができ、よって、メンテナンスをより容易に行うことができる。
【０１２８】
以上、本発明のロボットおよびロボットシステムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１２９】
また、前述した実施形態では、本発明のロボットとして単腕ロボットを例示したが、当該ロボットは、単腕ロボットに限定されず、例えば、双腕ロボット等の他のロボットであってもよい。すなわち、基台に対して２つ以上のロボットアームが設けられていてもよい。
【０１３０】
また、前述した実施形態では、第２アームが第Ａアームを構成し、第３アームが第Ｂアームを構成しているが、第Ａアームおよび第Ｂアームは、これに限定されない。
【符号の説明】
【０１３１】
１…ロボット本体部、５…制御ユニット、５Ａ…制御ユニット、１０…ロボットアーム、１１…第１アーム、１２…第２アーム、１３…第３アーム、１４…第４アーム、１５…第５アーム、１６…第６アーム、２０…基台、２１…本体、２２…突出部、３０…駆動部、３１…第１駆動部、３２…第２駆動部、３３…第３駆動部、３４…第４駆動部、３５…第５駆動部、３６…第６駆動部、４０…位置センサー、４１ａ…挿通部、４１ｂ…挿通部、４２ａ…部分、４２ｂ…部分、４３ａ…交差部、４３ｂ…交差部、５０…外部接続部、５１…制御基板、５２…電源基板、５３…駆動基板、６３…ネジ、７１ａ…固定部、７１ｂ…固定部、７２ａ…固定部、７２ｂ…固定部、７３ａ…固定部、７３ｂ…固定部、１００…ロボット、１００Ａ…ロボット、１１５…ハウジング、１１６…カバー、１２１…平坦部、１２２…突出部、１２５…ハウジング、１２６…カバー、１３５…ハウジング、１３６…カバー、１４１…部分、１４２…部分、１４５…ハウジング、１４６…カバー、１４７…カバー、１５１…第１部分、１５２…第２部分、１５３…孔、１５５…ケース、１６０…貫通孔、１６１…孔、２０５…ハウジング、２０６…カバー、２１０…筐体、２１１…筐体、２１２…筐体、２１３…筐体、２１４…筐体、３０１…モーターユニット、３０１ａ…モーターユニット、３０１ｂ…モーターユニット、３０１ｃ…モーターユニット、３０１ｄ…モーターユニット、３０２…減速機、３０２ａ…減速機、３０２ｂ…減速機、３０２ｃ…減速機、３０２ｄ…減速機、３０３ａ…第１プーリー、３０３ｂ…第１プーリー、３０３ｃ…第１プーリー、３０３ｄ…第１プーリー、３０４ａ…第２プーリー、３０４ｂ…第２プーリー、３０４ｃ…第２プーリー、３０４ｄ…第２プーリー、３０５ａ…ベルト、３０５ｂ…ベルト、３０５ｃ…ベルト、３０５ｄ…ベルト、４００…ケーブル、４０１…配線、５００…制御装置、５３１…第１駆動基板、５３２…第２駆動基板、５３３…第３駆動基板、５３４…第４駆動基板、５３５…第５駆動基板、５３６…第６駆動基板、１０００…ロボットシステム、３０２１ａ…貫通孔、３０２１ｂ…貫通孔、３０４１ａ…中空孔、３０４１ｂ…中空孔、３５０１…コネクター、３６０１…コネクター、５３５１…コネクター、５３６１…コネクター、Ａ１…回転軸、Ａ２…回転軸、Ｏ１…回動軸、Ｏ２…回動軸、Ｏ３…回動軸、Ｏ４…回動軸、Ｏ５…回動軸、Ｏ６…回動軸、Ｓ１…内部空間、Ｓ１０…内部空間、Ｓ２０…内部空間
【図１】
2019084607.tif 000003
【図２】
2019084607.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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