(57)【要約】【課題】設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤによってワークを搬送することが可能なロボットを提供する。【解決手段】ベースと、前記ベースにその基端が固定される第１ロボットと、前記ベースにその基端が固定される第２ロボットと、を備え、前記第１ロボットは、第１ロボットアームと、前記第１ロボットアームの先端に取り付けられる第１ロボットハンドと、を有し、前記第２ロボットは、第２ロボットアームと、前記第２ロボットアームの先端に取り付けられる第２ロボットハンドと、を有し、前記第１ロボットハンドは、コンベヤを含み、前記第２ロボットハンドは、ワークを保持する保持部を含み、前記第２ロボットは、前記保持部で保持したワークを前記第１ロボットのコンベヤの搬送面に載せて解放することを特徴とする。【選択図】図１
2020028952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースにその基端が固定される第１ロボットと、
前記ベースにその基端が固定される第２ロボットと、を備え、
前記第１ロボットは、第１ロボットアームと、前記第１ロボットアームの先端に取り付けられる第１ロボットハンドと、を有し、
前記第２ロボットは、第２ロボットアームと、前記第２ロボットアームの先端に取り付けられる第２ロボットハンドと、を有し、
前記第１ロボットハンドは、コンベヤを含み、
前記第２ロボットハンドは、ワークを保持する保持部を含み、
前記第２ロボットは、前記保持部で保持したワークを前記第１ロボットのコンベヤの搬送面に載せて解放することを特徴とする、ロボット。
【請求項２】
前記ベースは、
ベース本体と、
前記ベース本体に設けられる可動部と、を有し、
前記第１ロボットは、その基端が前記ベース本体に固定され、
前記第２ロボットは、その基端が前記可動部に固定されることで、前記第１ロボットの基端と前記第２ロボットの基端とを結ぶ長さ方向に直交する幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動可能である、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記可動部は、
前記ベース本体から延びる旋回軸と、
前記旋回軸に取り付けられることで、前記長さ方向と前記幅方向とが交わる平面上で前記旋回軸を中心として揺動可能な可動部本体と、を有し、
前記第２ロボットは、その基端が前記可動部本体に固定されることで、前記幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動可能である、請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記ベースは無人搬送車を有する、請求項１乃至３のいずれかに記載のロボット。
【請求項５】
前記保持部は、前記ワークを吸着して保持する吸着部として構成される、請求項１乃至４のいずれかに記載のロボット。
【請求項６】
前記コンベヤはベルトコンベヤとして構成される、請求項１乃至５のいずれかに記載のロボット。
【請求項７】
前記第１及び前記第２ロボットのうち少なくとも何れか一方は、垂直多関節型ロボットとして構成される、請求項１乃至６のいずれかに記載のロボット。
【請求項８】
前記第１ロボットアームは、４つ以上の関節軸を有する、請求項１乃至７のいずれかに記載のロボット。
【請求項９】
前記第２ロボットアームは、６つ以上の関節軸を有する、請求項１乃至８のいずれかに記載のロボット。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載のロボットを備えることを特徴とする、ロボットシステム。
【請求項１１】
前記ロボットを遠隔操作するための操作部をさらに備える、請求項１０に記載のロボットシステム。
【請求項１２】
前記ロボットの作業状況を撮像するための撮像装置と、
前記撮像装置で撮像した情報を出力するための出力装置と、をさらに備える、請求項１０又は１１に記載のロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット及びそれを備えるロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、移動可能なコンベヤと、当該コンベヤの搬送面にワークを保持して載置する保持機構とを備えるロボットが知られている。このようなロボットとして、例えば、特許文献１の荷役装置がある。
【０００３】
特許文献１の荷役装置は、移動可能なコンベヤ及び取り出しアームを備える。移動可能なコンベヤが荷物に近づくように前進し、取り出しアームの先端に設けられる把持部によって荷物が把持される。取り出しアームは、荷物を移動コンベヤ上に載せたあと、荷物回避姿勢に移る。さらに、移動可能なコンベヤは、搬送台の位置まで下降し、その搬送面を構成するベルトを回転させることで、荷物を搬送台へと投入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５５９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の荷役装置は、搬送台に隣接した位置で地面に固定する必要があるので、設置場所が限定的になってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤによってワークを搬送することが可能な、ロボット及びそれを備えるロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係るロボットは、ベースと、前記ベースにその基端が固定される第１ロボットと、前記ベースにその基端が固定される第２ロボットと、を備え、前記第１ロボットは、第１ロボットアームと、前記第１ロボットアームの先端に取り付けられる第１ロボットハンドと、を有し、前記第２ロボットは、第２ロボットアームと、前記第２ロボットアームの先端に取り付けられる第２ロボットハンドと、を有し、前記第１ロボットハンドは、コンベヤを含み、前記第２ロボットハンドは、ワークを保持する保持部を含み、前記第２ロボットは、前記保持部で保持したワークを前記第１ロボットのコンベヤの搬送面に載せて解放することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、第１ロボットアームの先端にコンベヤが取り付けられるので、第１ロボットアームの先端が移動可能な範囲でコンベヤを移動させることができる。また、第２ロボットが、保持部で保持したワークを第１ロボットのコンベヤの搬送面に載せて解放することが可能である。その結果、設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤによってワークを搬送することが可能な、ロボットを提供することが可能となる。
【０００９】
前記ベースは、ベース本体と、前記ベース本体に設けられる可動部と、を有し、前記第１ロボットは、その基端が前記ベース本体に固定され、前記第２ロボットは、その基端が前記可動部に固定されることで、前記第１ロボットの基端と前記第２ロボットの基端とを結ぶ長さ方向に直交する幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動可能であってもよい。
【００１０】
上記構成によれば、ベース本体に設けられる可動部によって、第２ロボットが前記幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動可能であるため、搬送対象となるワークが第２ロボットアームの先端の可動範囲より遠くに配置されている場合であっても、前記ワークを保持部で保持することができるように第２ロボットアームの姿勢を容易に変更することが可能となる。その結果、本発明が奏する効果を顕著にすることができる。
【００１１】
前記可動部は、前記ベース本体から延びる旋回軸と、前記旋回軸に取り付けられることで、前記長さ方向と前記幅方向とが交わる平面上で前記旋回軸を中心として揺動可能な可動部本体と、を有し、前記第２ロボットは、その基端が前記可動部本体に固定されることで、前記幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動可能であってもよい。
【００１２】
上記構成によれば、簡単な構造の可動部によって、第２ロボットを前記幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方に移動させることが可能となる。
【００１３】
前記ベースは無人搬送車を有してもよい。
【００１４】
上記構成によれば、ロボットを容易に移動させることができるので、本発明が奏する効果を顕著にすることが可能となる。
【００１５】
前記保持部は、前記ワークを吸着して保持する吸着部として構成されてもよい。
【００１６】
上記構成によれば、例えば、隙間なく積載された複数のワークの中から１つのワークを保持する場合であっても、当該１つのワークの側部などを吸着することで、他のワークに妨げられることなく容易に当該１つのワークを保持することが可能となる。
【００１７】
例えば、前記コンベヤはベルトコンベヤとして構成されてもよい。
【００１８】
前記第１及び前記第２ロボットのうち少なくとも何れか一方は、垂直多関節型ロボットとして構成されてもよい。
【００１９】
上記構成によれば、第１及び第２ロボットアームのうち少なくとも何れか一方が、所望する姿勢を取り易くなる。その結果、本発明が奏する効果を顕著にすることができる。
【００２０】
前記第１ロボットアームは、４つ以上の関節軸を有してもよい。
【００２１】
上記構成によれば、第１ロボットアームが所望する姿勢を取り易くなる。その結果、本発明が奏する効果を顕著にすることができる。
【００２２】
前記第２ロボットアームは、６つ以上の関節軸を有してもよい。
【００２３】
上記構成によれば、第２ロボットアームが所望する姿勢を取り易くなる。その結果、本発明が奏する効果を顕著にすることができる。
【００２４】
前記課題を解決するために、本発明に係るロボットシステムは、上記いずれかのロボットを備えることを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、前記ロボットを備えることで、第１ロボットアームの先端が移動可能な範囲でコンベヤを移動させることができる。また、第２ロボットが、保持部で保持したワークを第１ロボットのコンベヤの搬送面に載せて解放することが可能である。その結果、設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤによってワークを搬送することが可能な、ロボットシステムを提供することが可能となる。
【００２６】
前記ロボットを遠隔操作するための操作部をさらに備えてもよい。
【００２７】
上記構成によれば、操作部を用いてロボットを遠隔操作することができる。その結果、いっそう設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤによってワークを搬送することが可能な、ロボットシステムを提供することができる。
【００２８】
前記ロボットの作業状況を撮像するための撮像装置と、前記撮像装置で撮像した情報を出力するための出力装置と、をさらに備えてもよい。
【００２９】
上記構成によれば、オペレータは、出力装置から出力される情報に基づき、ロボットの作業状況を正確に把握しつつ、操作部に対して指令値を入力することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤによってワークを搬送することが可能な、ロボット及びそれを備えるロボットシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボットシステムを用いて段ボール箱の搬送作業を行っている様子を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの第１ロボットを示す図であり、（Ａ）が全体的な側面図、（Ｂ）が第１ロボットハンドを前方から見た端面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの第２ロボットを示す図であり、（Ａ）が全体的な側面図、（Ｂ）が第２ロボットハンドを内面側から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るロボットシステムを用いて段ボール箱の搬送作業を行っている様子を示す側面図であり、（Ａ）が積載された段ボール箱のうちの１つを保持するときの図、（Ｂ）がコンベヤの搬送面上で段ボール箱を解放するときの図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るロボットシステムを用いて段ボール箱の搬送作業を行っている様子を示す側面図であり、（Ａ）がコンベヤの搬送面が据置型コンベヤの搬送面と連続的になるように第１ロボットの姿勢を変更したときの図、（Ｂ）が据置型コンベヤへの段ボール箱の搬送作業が完了したときの図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの可動部の駆動態様を説明するための図であり、トラックの荷台を一部破断して上方から見たときの図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの第１変形例のロボットを示す側面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの第２変形例のロボットを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態に係るロボット及びそれを備えるロボットシステムについて、図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３３】
（ロボットシステム１０）
図１は、本実施形態に係るロボットシステムを用いて段ボール箱の搬送作業を行っている様子を示す概略図である。図２は、同ロボットシステムの全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るロボットシステム１０は、被包装物を包装した状態で封がされた段ボール箱Ｗ（ワーク）の搬送作業を行う。具体的には、ロボットシステム１０は、トラックの荷台Ｌ（図５〜７参照）に積載された複数の段ボール箱Ｗを１つずつトラックの荷台Ｌの外部に配置された据置型コンベヤＣまで搬送する作業を行う。なお、図１では見た目の煩雑さを避けるため、トラックの荷台Ｌの図示は省略してある。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態に係るロボットシステム１０は、ロボット１２と、当該ロボット１２を遠隔操作するための操作部１１０とを備える。また、ロボットシステム１０は、ロボット１２の作業状況を撮像するための撮像装置１１２と、当該撮像装置１１２で撮像した情報を出力するための出力装置１１４と、をさらに備える。
【００３５】
（ロボット１２）
図１に示すように、ロボット１２は、ベース２０と、ベース２０にその基端が固定される第１ロボット３０と、同じくベース２０にその基端が固定される第２ロボット６０と、を備える。
【００３６】
（ベース２０）
ベース２０は、板状に形成されるベース本体２２と、ベース本体２２に設けられる可動部２３と、を有する。ベース本体２２は、厚さ方向に見て矩形状であり、後述するトラックの荷台Ｌの底板に載置される。可動部２３は、ベース本体２２から延びる旋回軸２４と、当該旋回軸２４に取り付けられることで、ロボット１２の長さ方向と幅方向とが交わる平面上で旋回軸２４を中心として揺動可能な可動部本体２５と、を有する。
【００３７】
また、可動部２３は、操作部１１０からの操作情報などに基づき、予め記憶部（図示せず）に格納されるプログラムに従って、自らの動作を制御する可動部制御装置２９をさらに有する。可動部制御装置２９についての具体的な構成は特に限定されないが、例えば、公知のプロセッサ（ＣＰＵ等）が記憶部（メモリ等）に格納されるプログラムに従って動作することで実現される構成であってもよい。
【００３８】
なお、以下の説明において、第１ロボット３０の基端と第２ロボット６０の基端とを結ぶ方向をロボット１２の長さ方向と称し、ベース本体２２の厚さ方向と一致し、且つ、前記長さ方向に直交する方向をロボット１２の高さ方向と称し、ベース本体２２の幅方向と一致し、且つ、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する方向をロボット１２の幅方向と称する。
【００３９】
なお、本実施形態では、後述するように第２ロボット６０が可動部２３によって移動可能である。したがって、前記ロボット１２の長さ方向は、正確には可動部本体２５の長さ方向がベース本体２２の長さ方向と一致するロボット１２の初期状態において第１ロボット３０の基端と第２ロボット６０の基端とを結ぶ方向である。或いは、換言すれば、第１ロボット３０の基端と可動部２３の旋回軸２４の基端とを結ぶ方向である。
【００４０】
（第１ロボット３０）
図３は、本実施形態に係るロボットシステムの第１ロボットを示す図であり、（Ａ）が全体的な側面図、（Ｂ）が第１ロボットハンドを前方から見た端面図である。図３（Ａ）に示すように、第１ロボット３０は、第１ロボットアーム３２と、当該第１ロボットアーム３２の先端に取り付けられる第１ロボットハンド４０と、を備える。また、図２に示すように、第１ロボット３０は、第１ロボットアーム３２及び第１ロボットハンド４０の動作を制御するための第１ロボット制御装置５９をさらに備える。第１ロボット３０は、垂直多関節型ロボットとして構成されている。
【００４１】
（第１ロボットアーム３２）
図３（Ａ）に示すように、第１ロボット３０は、４つの関節軸ＪＴ１〜ＪＴ４と、これらの関節軸によって順次連結される４つのリンク３４ａ〜３４ｄと、を有する多関節アームである。
【００４２】
第１関節軸ＪＴ１は、ベース本体２２の上面と第１リンク３４ａの基端部とを鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。また、第２関節軸ＪＴ２は、第１リンク３４ａの先端部と第２リンク３４ｂの基端部とを水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。さらに、第３関節軸ＪＴ３は、第２リンク３４ｂの先端部と第３リンク３４ｃの基端部とを水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。
【００４３】
また、第４関節軸ＪＴ４は、第３リンク３４ｃの先端部と第４リンク３４ｄの基端部とを第３リンク３４ｃの長手方向と直交する方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。そして、第４リンク３４ｄの先端部に第１ロボットハンド４０が取り付けられる。
【００４４】
（第１ロボットハンド４０）
図３に示すように、第１ロボットハンド４０は、第１ロボットアーム３２の先端に取り付けられる基部４２と、当該基部４２に対して固定されるコンベヤ５０と、を有する。
【００４５】
基部４２は、その厚み方向に見て矩形状の底板４４と、底板４４の幅方向における一方側の端縁から立ち上がる側板４６ａと、底板４４の幅方向における他方側の端縁から立ち上がる側板４６ｂと、を有する。側板４６ａ、４６ｂは互いに同じ形状を有する。側板４６ａ、４６ｂは、それぞれ、その厚み方向に見て台形状である。
【００４６】
側板４６ａ、４６ｂは、それぞれ、図３（Ａ）に示すようにその厚さ方向に見て、高さ方向に延びる上底及び下底と、上底の高さ方向における一方端（図３（Ａ）において下端）と下底の高さ方向における一方端（同前）とを結ぶ第１脚と、上底の高さ方向における他方端（図３（Ａ）において上端）と下底の高さ方向における他方端（同前）とを結ぶ第２脚とを有する。図３（Ａ）において、前記第１脚が水平方向に延び、且つ、前記第２脚がコンベヤ５０の搬送方向における下流側に向かうに連れて下方へと傾斜している。
【００４７】
コンベヤ５０は、ベルトコンベヤとして構成される。コンベヤ５０は、その搬送方向において互いに隣接して並列される複数のローラ５２と、複数のローラ５２それぞれの回転軸を軸支するための一対のシャフト５４ａ、５４ｂと、複数のローラ５２に輪状にして張架される搬送ベルト５６と、複数のローラ５２のうちの少なくとも一つを回転駆動するための図示しない電気モータと、を有する公知の構造である。
【００４８】
シャフト５４ａは、基部４２の側板４６ａの内面における上端縁に沿って当該基部４２の側板４６ａにその長手寸法の中央部が取り付けられる。また、シャフト５４ｂは、基部４２の側板４６ｂの内面における上端縁に沿って当該基部４２の側板４６ｂにその長手寸法の中央部が取り付けられる。
【００４９】
したがって、図３（Ａ）において、一対のシャフト５４ａ、５４ｂは、それぞれ、基部４２の側板４６ａ、４６ｂそれぞれの前記第２脚と同じ角度だけ、コンベヤ５０の搬送方向における下流側に向かうに連れて下方へと傾斜している。
【００５０】
これに伴って、コンベヤ５０全体が基部４２の側板４６ａ、４６ｂそれぞれの前記第２脚と同じ角度だけ、その搬送方向における下流側に向かうに連れて下方へと傾斜している。すなわち、コンベヤ５０の搬送面５８も同様に傾斜している。
【００５１】
（第１ロボット制御装置５９）
図２に示すように、ロボット制御装置５９は、操作部１１０からの操作情報などに基づき、予め記憶部（図示せず）に格納されるプログラムに従って、第１ロボットアーム３２及びコンベヤ５０の動作を制御する。第１ロボット制御装置５９についての具体的な構成は特に限定されないが、例えば、公知のプロセッサ（ＣＰＵ等）が記憶部（メモリ等）に格納されるプログラムに従って動作することで実現される構成であってもよい。
【００５２】
（第２ロボット６０）
図４は、本実施形態に係るロボットシステムの第２ロボットを示す図であり、（Ａ）が全体的な側面図、（Ｂ）が第２ロボットハンドを内面側から見た斜視図である。図４（Ａ）に示すように、第２ロボット６０は、第２ロボットアーム６２と、当該第２ロボットアーム６２の先端に取り付けられる第２ロボットハンド７０と、を備える。また、図２に示すように、第２ロボット６０は、第２ロボットアーム６２及び第２ロボットハンド７０の動作を制御するための第２ロボット制御装置８９をさらに備える。第２ロボット６０は、垂直多関節型ロボットとして構成されている。
【００５３】
（第２ロボットアーム６２）
図４（Ａ）に示すように、第２ロボットアーム６２は、６つの関節軸ＪＴ１´〜ＪＴ６´と、これらの関節軸によって順次連結される６つのリンク６４ａ〜６４ｆと、を有する多関節アームである。
【００５４】
第１関節軸ＪＴ１´は、可動部本体２５の先端部における上面と第１リンク６４ａの基端部とを鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。また、第２関節軸ＪＴ２´は、第１リンク６４ａの先端部と第２リンク６４ｂの基端部とを水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。さらに、第３関節軸ＪＴ３´は、第２リンク６４ｂの先端部と第３リンク６４ｃの基端部とを水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。
【００５５】
第４関節軸ＪＴ４´は、第３リンク６４ｃの先端部と第４リンク６４ｄの基端部とを第３リンク６４ｃの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。また、第５関節軸ＪＴ５´は、第４リンク６４ｄの先端部と第５リンク６４ｅの基端部とを第４リンク６４ｄの長手方向と直交する方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。さらに、第６関節軸ＪＴ６´は、第５リンク６４ｅの先端部と第６リンク６４ｆの基端部とを捻れ回転可能に連結する。そして、第６リンク６４ｆの先端部に第２ロボットハンド７０が取り付けられる。
【００５６】
（第２ロボットハンド７０）
図４（Ｂ）に示すように、第２ロボットハンド７０は、その厚み方向に見て矩形状の第１板状部材７２と、その厚み方向に見て矩形状の第２板状部材７４と、第１板状部材７２及び第２板状部材７４それぞれの内面に複数設けられる吸着部７６と、を有する。
【００５７】
第１板状部材７２の基端部の外面における長手寸法の中央部が、第６リンク６４ｆの先端部に取り付けられる。第２板状部材７４は、第１板状部材７２と同じ長手寸法を有している。そして、第１板状部材７２の長手方向に延びる幅方向の端縁と、第２板状部材７４の長手方向に延びる幅方向の端縁とが互いに接続されることで、図４（Ａ）に示すように側面視においてＬ字状の構造となる。
【００５８】
第１板状部材７２の内面には、その幅方向に沿って３行、その長手方向に沿って５列の３×５行列で合計１５個の吸着部７６が並列して設けられている。また、第２板状部材７４の内面には、その幅方向に沿って２行、その長手方向に沿って５列の２×５行列で合計１０個の吸着部７６が並列して設けられている。すなわち、第２ロボットハンド７０は、合計２５個の吸着部７６を有している。
【００５９】
２５個の吸着部７６は、それぞれ、中空のテーパ状に形成されており、その先細りした先端が第１板状部材７２又は第２板状部材７４に取り付けられる。吸着部７６は、それぞれ、図示しない真空発生装置に接続されることで、内部が負圧の状態となる。２５個の吸着部７６は、前記負圧により段ボール箱Ｗの上面及び側面を吸着することで、１つの段ボール箱Ｗを協働して保持することができる。
【００６０】
（第２ロボット制御装置８９）
図２に示すように、第２ロボット制御装置８９は、操作部１１０からの操作情報などに基づき、予め記憶部（図示せず）に格納されるプログラムに従って、第２ロボットアーム６２及び吸着部７６（保持部）の動作を制御する。第２ロボット制御装置８９についての具体的な構成は特に限定されないが、上記第１ロボット制御装置５９と同様に、例えば、公知のプロセッサ（ＣＰＵ等）が記憶部（メモリ等）に格納されるプログラムに従って動作することで実現される構成であってもよい。
【００６１】
（操作部１１０）
図１に示すように、操作部１１０は、オペレータＰからの手動による指令値に基づき、ロボット１２を遠隔操作するために、当該ロボット１２から所定の距離だけ離間して設置される。
【００６２】
操作部１１０の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、ハンドルの変位を指令値として受け付ける構成であってもよいし、ボタンを押されること等を指令値として受け付ける構成であってもよいし、又は、画面上の表示が押圧されること等を指令値として受け付けるタッチパネルの構成であってもよい。また、操作部１１０は、音声を指令値として受け付ける構成であってもよいし、又は、その他の構成であってもよい。
【００６３】
操作部１１０は、オペレータＰからの手動による指令値を受け付けて操作情報を生成し、当該操作情報を、第１ロボット制御装置５９、第２ロボット制御装置８９、及び可動部制御装置２９に送信する。
【００６４】
（撮像装置１１２）
撮像装置１１２は、ロボット１２の作業状況を撮像して動画情報を取得するために設けられる。撮像装置１１２の構成は特に限定されないが、例えば、公知のビデオカメラとして構成されてもよい。
【００６５】
（出力装置１１４）
出力装置１１４は、撮像装置１１２で撮像された動画情報を出力するための表示装置として構成される。出力装置１１４の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）として構成されてもよいし、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electro-Luminescence Display）として構成されてもよいし、又は、その他の装置として構成されてもよい。
【００６６】
（搬送作業の一例）
図５〜７に基づき、本実施形態に係るロボットシステム１０によって行われる搬送作業の一例について説明する。ここでは、上記したように、ロボットシステム１０を用いて、トラックの荷台Ｌに積載された複数の段ボール箱Ｗを１つずつトラックの荷台Ｌの外部に配置された据置型コンベヤＣまで搬送する作業を行う場合を例にして説明する。
【００６７】
なお、以下の搬送作業の一例では、オペレータＰは、出力装置１１４から出力される動画情報に基づき、ロボット１２の作業状況を把握しつつ、操作部１１０に対して指令値を入力してもよい。ここで、出力装置１１４から出力される動画情報は、撮像装置１１２を用いてロボット１２の作業状況を撮像したものである。
【００６８】
図５は、本実施形態に係るロボットシステムを用いて段ボール箱の搬送作業を行っている様子を示す側面図であり、（Ａ）が積載された段ボール箱のうちの１つを保持するときの図、（Ｂ）がコンベヤの搬送面上で段ボール箱を解放するときの図である。また、図６は、同ロボットシステムを用いて段ボール箱の搬送作業を行っている様子を示す側面図であり、（Ａ）がコンベヤの搬送面が据置型コンベヤの搬送面と連続的になるように第１ロボットの姿勢を変更したときの図、（Ｂ）が据置型コンベヤへの段ボール箱の搬送作業が完了したときの図である。さらに、図７は、本実施形態に係るロボットシステムの可動部の駆動態様を説明するための図であり、トラックの荷台を一部破断して上方から見たときの図である。
【００６９】
まず、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、コンベヤ５０の搬送ベルト６６を停止状態とする。また、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、コンベヤ５０の搬送面５８の上流端が、第２ロボットアーム６２の先端の可動範囲内に位置するように、第１ロボットアーム３２の姿勢を変更する。
【００７０】
次に、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、第２ロボットハンド７０の第１板状部材７２の内面に設けられる１５個の吸着部７６が複数の段ボール箱Ｗのうちで最も上段に位置する１つの段ボール箱Ｗ（以下、単に「最上段の段ボール箱Ｗ」と称する）の上面に当接するように、且つ、第２ロボットハンド７０の第２板状部材７４の内面に設けられる１０個の吸着部７６が最上段の段ボール箱Ｗの側面に当接するように、第２ロボットアーム６２の姿勢を変更する。
【００７１】
また、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、図示しない真空発生装置を駆動し、吸着部７６内を負圧状態にする。これにより、第１板状部材７２の内面に設けられる吸着部７６が最上段の段ボール箱Ｗの上面に吸着し、且つ、第２板状部材７４の内面に設けられる吸着部７６が最上段の段ボール箱Ｗの側面に吸着して、当該最上段の段ボール箱Ｗを保持することができる。このときの状態が図５（Ａ）に示される。
【００７２】
さらに、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、第２ロボットハンド７０の吸着部７６に吸着して保持された段ボール箱Ｗの底面が、第１ロボットハンド４０のコンベヤ５０の搬送面５８の上流部分に当接するように、第２ロボットアーム６２の姿勢を変更する。
【００７３】
そして、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、図示しない真空発生装置を停止することで、吸着部８６に吸着された状態から段ボール箱Ｗを解放する。このようにして、第２ロボット６０は、吸着部８６（保持部）で保持した段ボール箱Ｗを第１ロボット３０のコンベヤ５０の搬送面５８に載せて解放する動作を行う。このときの状態が図５（Ｂ）に示される。
【００７４】
次に、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、コンベヤ５０の搬送面５８が据置型コンベヤＣの搬送面の上流側で当該据置型コンベヤＣの搬送面と互いに連続するように、第１ロボットアーム３２の姿勢を変更する。このときの状態が図６（Ａ）に示される。
【００７５】
最後に、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、コンベヤ５０の搬送ベルト５６を駆動させる。これにより、コンベヤ５０の搬送面５８上に載置された段ボール箱Ｗが、当該搬送面５８の下流側へと移動し、さらに、当該搬送面５８の下流端から据置型コンベヤＣの搬送面の上流端部分に受け渡される。
【００７６】
上記した搬送作業を繰り返すことで、ロボットシステム１０は、トラックの荷台Ｌに積載された複数の段ボール箱Ｗの全てをトラックの荷台Ｌの外部に配置された据置型コンベヤＣまで搬送することができる。なお、据置型コンベヤＣは、コンベヤ５０と同様にベルトコンベヤとして構成されてもよい。当該ベルトコンベヤは公知の構造であってもよい。据置型コンベヤＣは、コンベヤ５０からその上流部分で段ボール箱Ｗを受け取ると、当該段ボール箱Ｗを所望する搬送先までさらに搬送する。
【００７７】
なお、図７に示すように、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、可動部２３を駆動させることで（具体的には、可動部２３の旋回軸２４を旋回させることで）、可動部本体２５にその基端部が固定された第２ロボット６０を、ロボット１２の長さ方向と同幅方向とが交わる平面上で旋回軸２４を中心として回転させることができる。
【００７８】
（効果）
本実施形態に係るロボット１２は、第１ロボットアーム３２の先端にコンベヤ５０が取り付けられるので、第１ロボットアーム３２の先端が移動可能な範囲でコンベヤ５０を移動させることができる。また、第２ロボット６０が、吸着部７６（保持部）で吸着して保持した段ボール箱Ｗ（ワーク）をコンベヤ５０の搬送面５８に載せて解放することが可能である。その結果、設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤ５０によって段ボール箱Ｗを搬送することが可能な、ロボット１２を提供することが可能となる。
【００７９】
本実施形態に係るロボット１２は、ベース本体２２に設けられる可動部２３によって、第２ロボット６０がロボット１２の幅方向及び長さ方向に移動可能であるため、搬送対象となる段ボール箱Ｗが第２ロボットアーム６２の先端の可動範囲より遠くに配置されている場合であっても、前記段ボール箱Ｗを吸着部７６で保持することができるように第２ロボットアーム６２の姿勢を容易に変更することが可能となる。その結果、本発明が奏する効果を顕著にすることができる。
【００８０】
本実施形態では、可動部２３は、旋回軸２４と、当該旋回軸２４に取り付けられる可動部本体２５とを有し、第２ロボット６０は、その基端が可動部本体２５に固定されることで、ロボット１２の長さ方向と同幅方向とが交わる平面上で旋回軸２４を中心として回転することができる。これにより、第２ロボット６０は、前記幅方向及び前記長さ方向において移動可能な構造である。したがって、簡単な構造の可動部２３によって第２ロボット６０を前記幅方向及び前記長さ方向において移動させることが可能となる。
【００８１】
本実施形態では、保持部が段ボール箱Ｗ（ワーク）を吸着して保持する吸着部７６として構成されるので、例えば、隙間なく積載された複数の段ボール箱Ｗの中から１つの段ボール箱Ｗを保持する場合であっても、当該１つの段ボール箱Ｗの側部などを吸着することで、他の段ボール箱Ｗに妨げられることなく容易に当該１つの段ボール箱Ｗを保持することが可能となる。
【００８２】
本実施形態に係るロボットシステム１０は、上記ロボット１２を備えることで、当該ロボット１２と同様の効果を奏する。
【００８３】
本実施形態では、第１ロボット３０及び第２ロボット６０は、それぞれ、垂直多関節型ロボットとして構成される。これにより、第１ロボットアーム３２及び第２ロボットアーム６２が、それぞれ、所望する姿勢を取り易くなる。その結果、本発明が奏する効果を顕著にすることができる。
【００８４】
本実施形態では、第１ロボットアーム３２は、４つの関節軸ＪＴ１〜ＪＴ４を有するので、第１ロボットアーム３２が所望する姿勢を取り易くなる。これにより、第１ロボットハンド４０及びコンベヤ５０を所望する位置まで移動し易くなる。その結果、本発明が奏する効果を顕著にすることができる。
【００８５】
本実施形態では、第２ロボットアーム６２は、６つの関節軸ＪＴ１´〜ＪＴ６´を有するので、第２ロボットアーム６２が所望する姿勢を取り易くなる。これにより、第２ロボットハンド７０及び吸着部７６を所望する位置まで移動し易くなる。
【００８６】
本実施形態では、操作部１１０を用いてロボット１２を遠隔操作することができる。その結果、いっそう設置場所が限定的にならずに、移動可能なコンベヤ５０によって段ボール箱Ｗを搬送することが可能となる。
【００８７】
本実施形態では、オペレータＰは、出力装置１１４から出力される動画情報（情報）に基づき、ロボット１２の作業状況を正確に把握しつつ、操作部１１０に対して指令値を入力することができる。
【００８８】
（変形例）
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【００８９】
（第１変形例）
図８に基づき、上記実施形態に係るロボットシステムの第１変形例を説明する。なお、本変形例に係るロボットシステムは、ベース２０の構造を除き、上記で説明したロボットシステム１０と同じ構成を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
【００９０】
図８は、上記実施形態に係るロボットシステムの第１変形例のロボットを示す側面図である。図８に示すように、本変形例のロボット１２´のベース２０´は、ＡＧＶ１２０（Automated Guided Vehicle、無人搬送車）を有する。
【００９１】
ＡＧＶ１２０は、板状に形成された車体１２２と、当該車体１２２の底面に取り付けられる複数の車輪１２４と、ＡＧＶ１２０の動作を制御するためのＡＧＶ制御装置１２８と、を有する。
【００９２】
板状に形成された車体１２２の上面に第１ロボット３０の基端が固定され、且つ、可動部２３の旋回軸２４の基端が軸支される。すなわち、本変形例では、当該車体１２２が、上記で説明した実施形態におけるベース本体２２を構成している。
【００９３】
ＡＧＶ制御装置１２８は、操作部１１０からの操作情報などに基づき、予め記憶部（図示せず）に格納されるプログラムに従って、ＡＧＶ１２０の動作を制御する。ＡＧＶ制御装置１２８ついての具体的な構成は特に限定されないが、例えば、公知のプロセッサ（ＣＰＵ等）が記憶部（メモリ等）に格納されるプログラムに従って動作することで実現される構成であってもよい。
【００９４】
なお、ＡＧＶ制御装置１２８は、例えば、作業現場の床に埋設された電線から微弱な誘導電流を検出し、この検出値に基づき、ＡＧＶ１２０の動作を制御してもよい。このとき、操作部１１０からの操作情報は必要に応じて受信してもよい。
【００９５】
本変形例によれば、ロボット１２を容易に移動させることができるので、本発明が奏する効果を顕著にすることが可能となる。例えば、上記実施形態において、図７に示すように、第２ロボット６０は、第２ロボットアーム６２の先端の可動範囲よりも遠いトラックの荷台Ｌの幅方向の端に載置されている段ボール箱Ｗを保持することが可能となるだけでなく、ＡＧＶ１２０によって移動することで第２ロボットアーム６２の先端の可動範囲よりも遠いトラックの荷台Ｌの長さ方向の端に載置されている段ボール箱Ｗを保持することも可能となる。
【００９６】
（第２変形例）
図９に基づき、上記実施形態に係るロボットシステムの第２変形例を説明する。なお、本変形例に係るロボットシステムは、第１ロボットアーム３２´´の構造を除き、上記で説明したロボットシステム１０と同じ構成を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
【００９７】
図９は、上記実施形態に係るロボットシステムの第２変形例のロボットを示す側面図である。図９に示すように、本変形例のロボット１２´´の第１ロボットアーム３２´´は、ベース本体２２の上面にその基端を鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結される第１リンク３４ａ´´と、第１リンク３４ａ´´の先端にその基端をロボット１２の長さ方向に摺動可動に連結される第２リンク３４ｂ´´と、を有する。
【００９８】
また、第１ロボットアーム３２´´は、第２リンク３４ｂ´´の先端にその基端を水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結される幅方向の両端一対の第３リンク３４ｃ´´と、一対の第３リンク３４ｃ´´の先端にその基端を水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結され、第１ロボットハンド４０の基部４２に連結される第４リンク３４ｄ´´と、をさらに有する。
【００９９】
第１ロボットアーム３２´´は、例えば、上記したような構造を備えることで、捻れ回転ができないものであってもよい。これにより、第１ロボットアーム３２´´を簡単な構造とすることができる。
【０１００】
（その他の変形例）
上記実施形態では、搬送対象となる段ボール箱Ｗがトラックの荷台Ｌに存し、ロボット１２が当該トラックの荷台Ｌに配置される場合を説明したが、これに限定されない。例えば、ロボット１２は、搬送対象となる段ボール箱Ｗが地面に載置され、ロボット１２がその近傍で地面に載置されてもよいし、他の場所に存する段ボール箱Ｗを搬送するためにその近傍にロボット１２が配置されてもよい。
【０１０１】
上記実施形態では、搬送対象となるワークが段ボール箱Ｗである場合を説明したが、この場合に限定されず、ワークが所定の形状を有する他の物体（例えば、機械の組み立てに用いる部材及び包装された食料品など）や、所定の形状を有しない岩石や唐揚げなどであってもよい。
【０１０２】
上記実施形態では、コンベヤ５０の搬送面５８に段ボール箱Ｗが載置され、コンベヤ５０の搬送面５８が据置型コンベヤＣの搬送面の上流側で当該据置型コンベヤＣの搬送面と互いに連続するように第１ロボットアーム３２の姿勢を変更し、且つ、吸着部７６による保持から段ボール箱Ｗが解放されてから、はじめてコンベヤ５０の搬送ベルト５６が駆動される場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、コンベヤ５０の搬送ベルト５６が常時駆動された状態のままで搬送作業を行ってもよい。これにより、複数の段ボール箱Ｗを１つずつ搬送する作業を短時間で行うことが可能となる。
【０１０３】
上記実施形態では、ロボットシステム１０が、図２のブロック図に示すように、ロボット１２、操作部１１０、撮像装置１１２及び出力装置１１４を備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットシステム１０は、さらに他の構成を備えてもよい。例えば、ロボットシステム１０は、上記実施形態で段ボール箱Ｗの搬送先であった据置型コンベヤＣをさらに備える構成であってもよい。このような場合、例えば、オペレータＰは、操作部１１０を用いて、当該据置型コンベヤＣの動作を制御するように構成されてもよい。
【０１０４】
上記実施形態では、第１ロボットアーム３２の姿勢を変更すること（及びＡＧＶ１２０を移動させること）のみで、コンベヤ５０の位置を変更する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、コンベヤ５０は、その搬送方向と高さ方向とが交わる平面上で基部４２に対して回転可能となるように当該基部４２に取り付けられてもよい。また、コンベヤ５０は、一対のレールを基部４２に設け、当該レール上を移動することができるように基部４２に取り付けられてもよい。なお、このような場合、第１ロボット制御装置５９が基部４２の動作をさらに制御してもよい。
【０１０５】
上記実施形態では、保持部が、段ボール箱Ｗ（ワーク）を吸着して保持する２５個の吸着部７６で構成される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、吸着部７６は、１個以上２４個以下、又は、２６個以上設けられてもよい。また、２５個の吸着部７６の形状は、それぞれ、中空のテーパ状に限定されず、中空の直方体状や円筒状であってもよいし、又は、その他の形状であってもよい。さらに、保持部は、ワークを把持して保持する把持部として構成されてもよいし、ワークをその上面に載置して保持する載置部として構成されてもよいし、又は、その他の構成であってもよい。
【０１０６】
上記実施形態では、コンベヤ５０がベルトコンベヤとして構成される場合を説明したが、これに限定されない。例えば、コンベヤ５０がローラーコンベヤとして構成されてもよいし、その他のコンベヤとして構成されてもよい。
【０１０７】
上記実施形態では、可動部２３は、旋回軸２４と、当該旋回軸２４に取り付けられる可動部本体２５とを有する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、旋回軸２４を高さ方向に伸縮可能とすることで、可動部本体２５及び当該可動部本体２５に固定される第２ロボット６０が高さ方向に移動可能であってもよい。
【０１０８】
また、例えば、可動部２３は、ロボット１２の幅方向に沿って延びる一対のレールと、当該一対のレール上を移動する移動子と、を有する構造であってもよい。このような場合、第２ロボット６０は、その基端が前記移動子に固定されることで、ロボット１２の幅方向において移動可能となる。
【０１０９】
なお、可動部２３は、ロボット１２の長さ方向に沿って延びる同様の一対のレール及び移動子を有してもよい。これにより、第２ロボット６０は、ボット１２の長さ方向において移動可能となる。なお、前記幅方向に延びるレールと前記長さ方向に延びるレールを両方設けてもよい。例えば、上記したような可動部２３を必要に応じて設けることで、第２ロボット６０は、前記幅方向及び前記長さ方向のうち少なくとも何れか一方において移動可能であってもよい。なお、ロボット１２は可動部２３を備えなくてもよい。このような場合、第２ロボット６０の基端はベース本体２２に固定される。これにより、ロボット１２をいっそう簡単な構造にすることができる。
【０１１０】
上記実施形態では、ベース本体２２が板状に形成される場合を説明したが、この場合に限定されない。第１ロボット３０の基端及び第２ロボット６０の基端を固定できる形状であれば、例えば、直方体状や円柱形状などの他の形状であってもよい。
【０１１１】
上記実施形態では、第１ロボット３０は、第２ロボット６０から段ボール箱Ｗを受け取ったあと、コンベヤ５０の搬送面５８が据置型コンベヤＣの搬送面の上流側で当該据置型コンベヤＣの搬送面と互いに連続するように第１ロボットアーム３２の姿勢を変更する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、コンベヤ５０は、その搬送面５８の上流端が第２ロボットアーム６２の先端の可動範囲内に位置し、且つ、その搬送面５８の下流端が据置型コンベヤＣの搬送面の上流端部分に互いに連続して配置できるのであれば、第２ロボットアーム６２の姿勢を固定したままで搬送作業を行ってもよい。これにより、ロボットシステム１０を用いて、容易且つ迅速にワークの搬送作業を行うことが可能となる。
【０１１２】
上記実施形態では、第１ロボット３０及び第２ロボット６０が、それぞれ、垂直多関節型ロボットとして構成される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１ロボット３０及び第２ロボット６０は、それぞれ、極座標型ロボットとして構成されてもよいし、円筒座標型ロボットとして構成されてもよいし、直角座標型ロボットとして構成されてもよいし、水平多関節型ロボットとして構成されてもよいし、又は、その他のロボットとして構成されてもよい。なお、第１ロボット３０及び第２ロボット６０は、それぞれ、互いに異なる型のロボットとして構成されてもよい。
【０１１３】
上記実施形態では、第１ロボットアーム３２が、４つの関節軸を輸する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１ロボットアーム３２は、５つ以上の関節軸を有してもよい。或いは、第１ロボットアーム３２は、１つ以上３つ以下の関節軸を有してもよい。
【０１１４】
上記実施形態では、第２ロボットアーム６２が、６つの関節軸を輸する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第２ロボットアーム６２は、７つ以上の関節軸を有してもよい。或いは、第２ロボットアーム６２は、１つ以上５つ以下の関節軸を有してもよい。
【０１１５】
上記実施形態では、ロボットシステム１０が、撮像装置１１２及び出力装置１１４を備える場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ロボットシステム１０は、撮像装置１１２及び出力装置１１４を備えず、オペレータＰが視認でロボット１２の作業状況を確認するように構成されてもよい。これにより、ロボットシステム１０の構成をいっそう簡単にすることが可能となる。
【０１１６】
上記実施形態では、ロボットシステム１０が、操作部１１０を用いてオペレータＰに指令値を入力させ、当該指令値に基づき、ロボット１２を動作させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ロボットシステム１０は、操作部１１０を備えない全自動のシステムとして構成されてもよい。
【０１１７】
このように全自動のシステムと実現するには、例えば、第１ロボットアーム３２の先端に近接センサを設け、当該近接センサによる検出値などに基づき、第１ロボット制御装置５９に第１ロボットアーム３２及びロボットハンド４０それぞれの動作を制御させてもよい。或いは、第１ロボットアーム３２の先端にカメラを設け、当該カメラによる画像情報の解析値などに基づき、第１ロボット制御装置５９に第１ロボットアーム３２及びロボットハンド４０それぞれの動作を制御させてもよい。なお、第２ロボットアーム６２についても同様であるため、ここではその説明を繰り返さない。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  ロボットシステム
１２  ロボット
２０  ベース
２２  ベース本体
２３  可動部
２４  旋回軸
２５  可動部本体
２９  可動部制御装置
３０  第１ロボット
３２  第１ロボットアーム
３４  リンク
４０  第１ロボットハンド
４２  基部
４４  底板
４６  側板
５０  コンベヤ
５２  ローラ
５４  シャフト
５６  搬送ベルト
５８  搬送面
５９  第１ロボット制御装置
６０  第２ロボット
６２  第２ロボットアーム
６４  リンク
７０  第２ロボットハンド
７２  第１板状部材
７４  第２板状部材
７６  吸着部
８９  第２ロボット制御装置
１１０  操作部
１１２  撮像装置
１１４  出力装置
１２０  ＡＧＶ
１２２  車体
１２４  車輪
１２８  ＡＧＶ制御装置
ＪＴ  関節軸
Ｃ  据置型コンベヤ
Ｌ  トラックの荷台
Ｐ  オペレータ
Ｗ  段ボール箱
【図１】
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【図２】
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【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】
2020028952.tif 000010
【図９】
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