(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ダイプレートと、移動ダイプレートと、該移動ダイプレートの移動を案内する複数のタイバーとを有する成形機、に設けるロボット取付装置であって、
前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間で前記複数のタイバーのうち一方側のタイバーに着脱可能に固定される架台ユニットを具備し、
前記架台ユニットに、ロボットを乗せるためのロボット載置部が設けられ、
前記架台ユニットに、前記一方側のタイバーに沿って該タイバーと平行に延びかつ前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間に配置される位置決めバーが設けられていることを特徴とする成形機のロボット取付装置。
【請求項２】
前記位置決めバーは、前記移動ダイプレートが移動した際に、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートに当接することを特徴とする請求項１に記載のロボット取付装置。
【請求項３】
前記架台ユニットは、前記一方側の上下一対のタイバーに対してそれぞれ着脱可能なクランプ部材を含み、これらクランプ部材を介して前記上下一対のタイバーに固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のロボット取付装置。
【請求項４】
前記複数のタイバーのうち他方側のタイバーに装着可能な位置決めアタッチメント部材をさらに具備し、該位置決めアタッチメント部材は前記位置決めバーと対応する長さを有し、該位置決めアタッチメント部材が前記他方側のタイバーに沿って前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレート間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のロボット取付装置。
【請求項５】
前記架台ユニットは、前記ダイプレートの肉盛溶接を行なう多関節ロボットを乗せるためのロボット載置部を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット取付装置。
【請求項６】
固定ダイプレートと、移動ダイプレートと、該移動ダイプレートの移動を案内する複数のタイバーとを有する成形機、の肉盛溶接方法であって、
前記移動ダイプレートを型開き方向に移動させること、
前記移動ダイプレートが前記型開き方向に移動したのち、前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間で前記複数のタイバーのうち一方側のタイバーに、前記一方側の前記タイバーに沿って前記タイバーと平行に延びかつ前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間に配置される位置決めバーが設けられた架台ユニットを固定すること、
溶接トーチを有するロボットを前記架台ユニットのロボット載置部に搭載すること、
前記架台ユニットに搭載された前記ロボットの溶接トーチによって前記ダイプレートの金型取付面の肉盛溶接を行なうこと、
前記肉盛溶接後に前記架台ユニットを前記タイバーから取外すこと、
を具備したことを特徴とする成形機の肉盛溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばダイキャスト成形機や射出成形機等の成形機においてロボットによって作業を行なう際に使用されるロボット取付装置と、肉盛溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイキャスト成形機等の成形機は、金型を取付けるためのダイプレートを有している。このダイプレートの金型取付面に金型が固定される。このような成形機において、例えば成形時に金型の内面に吹付ける離型剤の水分の影響を長い間受け続けたときなどに、金型取付面が腐食することがある。金型取付面が腐食すると、金型の支持が不十分となり、金型のパーティングライン等に悪影響を与える原因となる。そこで金型取付面の補修のために、ダイプレートに肉盛溶接が行なわれることがある。
【０００３】
ダイプレートの肉盛溶接は、成形機が設置されている工場内において手作業で行なうのが簡易なため一般的であった。しかし手作業による溶接は作業環境が厳しくかつ重労働でもあるため、溶接作業をロボットによって自動化することが望まれている。例えば下記の特許文献１に開示されている自動肉盛溶接装置を用いることにより、肉盛溶接の自動化が可能性である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２９０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
成形機が設置されている工場内にて前記ロボット等の自動肉盛溶接装置を用いて肉盛溶接を行なうには、ロボットを成形機の近傍に設置する必要がある。ロボットには一般に汎用の多関節ロボットが使用され、ロボットアームの先端に溶接トーチが取付けられている。例えばダイプレートの金型取付面の肉盛溶接を行なう際に、工場内の所定位置に溶接用ロボットが設置される。そして成形機のタイバーの上方からロボットアームをダイプレートに向けて挿入するとともに、溶接トーチをダイプレートの金型取付面に接近させることにより、溶接作業が行われている。
【０００６】
このように成形機の肉盛溶接を行なう際に、ロボットアームを成形機のタイバーの上方からタイバーを避けるようにして動作させるため、ロボットアームを工場の床面よりもかなり高い位置に設ける必要がある。このため工場の床面にロボット載置用の架台を設置し、その上にロボットを乗せることが行なわれているが、その場合、工場の床面に前記架台のためのスペースを確保しなければならない。しかし工場内のレイアウト上の制約等により、成形機の近傍にこのようなスペースを確保することが困難なことがある。また、床面を台車などが通る際に床面上の前記架台が通行の邪魔になることもありえる。しかも移動側のダイプレートとロボットとの間の距離を一定に保つことが難しい場合もある。
【０００７】
従って本発明の目的は、工場等の床面に架台を設置するためのスペースを確保する必要がなく、しかも成形機に対してロボットを正確な位置に設けることが可能なロボット取付装置と、肉盛溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、固定ダイプレートと、移動ダイプレートと、該移動ダイプレートの移動を案内する複数のタイバーとを有する成形機に設けるロボット取付装置であって、前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間で前記複数のタイバーのうち一方側のタイバーに着脱可能に固定される架台ユニットを具備し、前記架台ユニットに、ロボットを乗せるためのロボット載置部が設けられ、前記架台ユニットに、前記一方側のタイバーに沿って該タイバーと平行に延びかつ前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間に配置される位置決めバーが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明において前記架台ユニットに位置決めバーが設けられているとよい。この位置決めバーは、前記一方側のタイバーに沿って該タイバーと平行に延び、前記固定ダイプレートと移動ダイプレートとの間に配置される。
【００１０】
前記架台ユニットの一例は、前記一方側の上下一対のタイバーに対してそれぞれ着脱可能なクランプ部材を含み、これらクランプ部材を介して前記上下一対のタイバーに固定される。前記架台ユニットの一例は、前記ダイプレートの肉盛溶接を行なう多関節ロボットを乗せるためのロボット載置部を有している。
【００１１】
本発明の好ましい形態では、前記複数のタイバーのうち他方側のタイバーに装着可能な位置決めアタッチメント部材をさらに具備している。この位置決めアタッチメント部材は、前記位置決めバーと対応する長さを有し、前記他方側のタイバーに沿うようにタイバーに取付けられ、前記固定ダイプレートと移動ダイプレートとの間に配置される。これら位置決めバーと位置決めアタッチメント部材の長さに応じて、固定ダイプレートと可動ダイプレートとの間の距離および各ダイプレートからロボット載置部までの相対的な距離が規制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ロボット載置部を有する架台ユニットがタイバーに固定されることにより、架台ユニットを床面の上方に配置することができる。このため、ロボットを据え付けるためのスペースを工場等の床面に確保する必要がない。しかも前記架台ユニットに位置決めバーが設けられている場合には、ダイプレートに対してロボット載置部の相対的な位置を正確に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】成形機の一例を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るロボット取付装置を模式的に示す側面図。
【図３】図２に示されたロボット取付装置の斜視図。
【図４】図２に示されたロボット取付装置の正面図。
【図５】図２に示されたロボット取付装置の平面図。
【図６】図５中のＦ６−Ｆ６線に沿うロボット取付装置の断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るロボット取付装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の第１の実施形態について、図１から図６を参照して説明する。  
図１と図２は、成形機の一例であるダイキャスト成形機１０を模式的に示している。ダイキャスト成形機１０は、固定ダイプレート１１と、移動ダイプレート１２と、互いに平行に延びる４本のタイバー１３，１４，１５，１６と、ダイプレート駆動機構１７などを含んでいる。ダイプレート駆動機構１７は、移動ダイプレート１２をタイバー１３〜１６に沿って水平方向に移動させる機能を有している。
【００１５】
固定ダイプレート１１と移動ダイプレート１２は、それぞれ金型取付面２０．２１を有している。固定ダイプレート１１の金型取付面２０に、固定側金型２２が取付けられている。移動ダイプレート１２の金型取付面２１には、移動側金型２３が取付けられている。固定側金型２２と移動側金型２３との間に、成形品のためのキャビティ２４が形成される。キャビティ２４は、溶湯通路２５を介して溶湯供給機構（図示せず）に連通し、成形品の材料である溶融金属が、加圧された状態でキャビティ２４に供給されるようになっている。
【００１６】
ダイプレート１１，１２の金型取付面２０，２１が腐食するなどして補修が必要となったときに、図２に示すロボット３０によって、金型取付面２０，２１の肉盛溶接が行なわれる。ロボット３０は例えば多関節ロボットであり、ロボットアーム３１の先端に溶接トーチ３２を備えている。
【００１７】
このロボット３０は、例えばニッケル系金属からなる溶加材を溶接トーチ３２に供給するための溶加材供給装置３３を有している。溶加材供給装置３３によって溶加材を溶接トーチ３２に供給し、溶加材を溶融させることにより、金型取付面２０，２１の溶接対象領域Ｓ（図２にハッチングで示す）の肉盛溶接をなすようにティーチングがなされている。
【００１８】
前記ロボット３０は、以下に説明するロボット取付装置４０によって、ダイキャスト成形機１０に取付けることができるようになっている。図３から図６に、ロボット取付装置４０の一例が示されている。図３はロボット取付装置４０の斜視図である。図４はロボット取付装置４０の正面図、図５は平面図である。
【００１９】
図３に示されるようにロボット取付装置４０は、４本のタイバー１３〜１６のうち、一方側（操作手前側）に位置する上下一対のタイバー１３，１４に固定される架台ユニット４１を有している。さらに詳しくは、架台ユニット４１は、上側のタイバー１３に固定される一対のクランプ部材４５，４６と、下側のタイバー１４に固定される一対のクランプ部材４７，４８とを含んでいる。
【００２０】
上側の一対のクランプ部材４５，４６は互いに共通の構成である。図５に示されるように一方のクランプ部材４５は、タイバー１３の径方向に分割可能なクランプ片４５ａ，４５ｂを有し、これらクランプ片４５ａ，４５ｂをボルト４５ｃによってタイバー１３の径方向から締結することにより、クランプ部材４５がタイバー１３に着脱可能に固定されるようになっている。他方のクランプ部材４６もタイバー１３の径方向に分割可能なクランプ片４６ａ，４６ｂを有し、これらクランプ片４６ａ，４６ｂをボルト４６ｃによってタイバー１３の径方向から締結することにより、クランプ部材４６がタイバー１３に着脱可能に固定される。
【００２１】
下側の一対のクランプ部材４７，４８も互いに共通の構成である。一方のクランプ部材４７（図６に示す）は、タイバー１４の径方向に分割可能なクランプ片４７ａ，４７ｂを有し、これらクランプ片４７ａ，４７ｂをボルト４７ｃによってタイバー１４の径方向から締結することにより、クランプ部材４７がタイバー１４に着脱可能に固定されるようになっている。他方のクランプ部材４８（図３に示す）もタイバー１４の径方向に分割可能なクランプ片４８ａ，４８ｂを有し、ボルトによってタイバー１４に着脱可能に固定される。
【００２２】
上側のクランプ部材４５，４６と下側のクランプ部材４７，４８とにわたって、縦フレーム部材５０，５１がボルト５２によって固定されている。縦フレーム部材５０，５１は上下方向に延びている。そしてこの縦フレーム部材５０，５１に架台５５が取付けられている。架台５５の上面には、前記ロボット３０を所定位置に固定することが可能なロボット載置部５６が設けられている。
【００２３】
さらに縦フレーム部材５０，５１の上下方向中間部に、上下一対の位置決めバー６０，６１が固定されている。上側の位置決めバー６０は、上側のタイバー１３に沿ってタイバー１３と平行に延びている。下側の位置決めバー６１は、下側のタイバー１４に沿ってタイバー１４と平行に延びている。
【００２４】
位置決めバー６０，６１の長さＬ１（図４に示す）は互いに等しい。そしてこの位置決めバー６０，６１の長さ方向の所定位置に、ボルト６２（図６に示す）によって前記架台５５が固定されている。位置決めバー６０，６１のそれぞれの一端６０ａ，６１ａはフランジ状をなし、固定ダイプレート１１に当接（面接触）させることができるようになっている。位置決めバー６０，６１のそれぞれの他端６０ｂ，６１ｂもフランジ状をなし、移動ダイプレート１２に当接（面接触）させることができるようになっている。
【００２５】
さらにこのロボット取付装置４０は、上下一対の位置決めアタッチメント部材７０，７１を有している。これら位置決めアタッチメント部材７０，７１は、４本のタイバー１３〜１６のうち、他方側（操作奥側）に位置する上下一対のタイバー１５，１６に装着される。これら位置決めアタッチメント部材７０，７１の構成は互いに共通であるため、以下に上側のタイバー１５に設ける位置決めアタッチメント部材７０を代表して説明する。
【００２６】
位置決めアタッチメント部材７０は、タイバー１５の全周のうちの半周分の領域に被せることができるように半円筒形をなしている。すなわちこの位置決めアタッチメント部材７０の断面はタイバー１５の外径に応じた曲率半径の半円形をなし、タイバー１５に装着可能である。位置決めアタッチメント部材７０の長さＬ２（図５に示す）は、位置決めバー６０，６１の前記長さＬ１（図４に示す）と対応している。
【００２７】
位置決めアタッチメント部材７０の一端７０ａはフランジ状をなし、固定ダイプレート１１に当接（面接触）させることができるようになっている。位置決めアタッチメント部材７０の他端７０ｂもフランジ状をなし、移動ダイプレート１２に当接（面接触）させることができるようになっている。
【００２８】
位置決めアタッチメント部材７０の両端部付近に保持部材７２が設けられている。保持部材７２の断面は、タイバー１５の外径に応じた曲率半径の半円形をなし、ヒンジ部材７５によって開閉可能に設けられている。この保持部材７２は、図６に示すようにタイバー１５を間に挟んで閉じた状態において、ねじ部材７６によって位置決めアタッチメント部材７０に固定することができるようになっている。以上述べた構成により、一対の位置決めアタッチメント部材７０，７１がタイバー１５，１６に装着可能となっている。
【００２９】
なお図６に示されるように固定ダイプレート１１には、金型取付用の溝部（Ｔ溝）８０と、前記溶湯通路２５に連通する孔８１などが形成されている。移動ダイプレート１２には、金型取付用の溝部（図示せず）やノックアウトピンを挿入する孔（図示せず）などが形成されている。
【００３０】
次に、前記構成のロボット取付装置４０の作用について説明する。  
固定ダイプレート１１と移動ダイプレート１２の一方または両方の補修のために肉盛溶接を行なう場合、ダイプレート１１，１２間の距離が位置決めバー６０，６１の長さＬ１よりも大きくなるように、ダイプレート駆動機構１７（図１に示す）によって移動ダイプレート１２を型開き方向に移動させる。
【００３１】
この状態で一方側のタイバー１３，１４に架台ユニット４１を乗せる。そして位置決めバー６０，６１の一端６０ａ，６１ａが固定ダイプレート１１に当接するように架台ユニット４１の水平方向の位置を調整したのち、クランプ部材４５，４６，４７，４８をボルト４５ａ，４６ｃ，４７ｃ等によってタイバー１３，１４に固定する。他方側のタイバー１５，１６には位置決めアタッチメント部材７０，７１を被せ、保持部材７２を閉じる。そしてねじ部材７６によって保持部材７２を固定することにより、タイバー１５，１６に位置決めアタッチメント部材７０，７１が装着される。
【００３２】
架台ユニット４１のロボット載置部５６にロボット３０を乗せ、ボルト等の固定用部材によってロボット３０をロボット載置部５６の所定位置に固定する。そして移動ダイプレート１２をダイプレート駆動機構１７によって固定ダイプレート１１に近付ける方向（型閉方向）に移動させ、移動ダイプレート１２が位置決めバー６０，６１の他端６０ｂ，６１ｂと位置決めアタッチメント部材７０，７１の他端７０ｂ，７１ｂに当接する位置にて、移動ダイプレート１２を停止させる。
【００３３】
位置決めバー６０，６１の長さＬ１と、位置決めアタッチメント部材７０，７１の長さＬ２が互いに等しいため、位置決めバー６０，６１と位置決めアタッチメント部材７０，７１が固定ダイプレート１１と移動ダイプレート１２との間に挟まれると、移動ダイプレート１２は、位置決めバー６０，６１と位置決めアタッチメント部材７０，７１とによって、均等な力で支持される。このため、移動ダイプレート１２に片寄った反力が作用したり、移動ダイプレート１２が傾いてしまったりすることが防止される。
【００３４】
こうして移動ダイプレート１２を所定位置に止めることができるため、ダイプレート１１，１２間の距離が所定の値（位置決めバー６０，６１の長さＬ１に相当する距離）に保たれるとともに、ダイプレート１１，１２からロボット載置部５６までの距離が所定値に保たれる。このため、固定ダイプレート１１に対するロボット載置部５６の相対位置を正確に規制できるとともに、ロボット載置部５６に対する移動ダイプレート１２の相対位置も正確に規制することができる。
【００３５】
前記ロボット３０を用いて溶接箇所を特定するためのティーチングがなされたのち、固定ダイプレート１１と移動ダイプレート１２の肉盛溶接等がロボット３０によって行なわれる。肉盛溶接は、図２に示す溶接対象領域Ｓのうち、金型取付用の溝部８０（図６に示す）と注湯のための孔８１を避けて行なわれることは言うまでもない。
【００３６】
以上説明したように本実施形態の肉盛溶接方法は、下記の工程を含んでいる。  
（１）移動ダイプレート１２をダイプレート駆動機構１７によって型開き方向に移動させること、  
（２）移動ダイプレート１２が前記型開き方向に移動したのち、固定ダイプレート１１と移動ダイプレート１２との間で前記複数のタイバー１３〜１６のうち一方側のタイバー１３，１４に架台ユニット４１を固定すること、  
（３）溶接トーチ３２を有するロボット３０を、架台ユニット４１のロボット載置部５６に搭載すること、  
（４）前記タイバー１３，１４に固定された架台ユニット４１に搭載されたロボット３０の溶接トーチ３２によって、ダイプレート１１，１２の金型取付面２０，２１の肉盛溶接を行なうこと、  
（５）前記肉盛溶接後にロボット３０を架台ユニット４１から降ろすこと、  
（６）前記肉盛溶接後に架台ユニット４１をタイバー１３，１４から取外すこと。
【００３７】
以上説明したように本実施形態によれば、タイバー１３，１４を利用して成形機１０の所定位置にロボット取付装置４０を固定することができるため、ダイプレート１１，１２に対するロボット３０の相対位置も正確に定まる。しかも架台ユニット４１を工場等の床面ＧＬ（図２に示す）の上方に設けることができるため、床面ＧＬに架台ユニット４１を設置するためのスペースを確保する必要がない。
【００３８】
なお前記実施形態では、ロボット取付装置４０をタイバー１３，１４の外側に配置しているが、場合によってはタイバー１３，１４の内側にロボット取付装置４０を配置してもよい。また、ロボット取付装置４０を他方側のタイバー１５，１６に取付けるようにしてもよい。
【００３９】
図７は本発明の第２の実施形態に係るロボット取付装置４０´を示している。このロボット取付装置４０´の架台ユニット４１´は、４本のタイバー１３〜１６のうち、下側に位置する左右一対のタイバー１４，１６に取付けられている。架台ユニット４１´に、ロボット３０を乗せるためのロボット載置部５６が設けられている。架台ユニット４１´の両側部付近には、固定ダイプレート１１と移動ダイプレート（図示せず）との間に配置される位置決めバー６０，６１が設けられている。位置決めバー６０，６１は、下側のタイバー１４，１６に沿ってタイバー１４，１６と平行に延びている。さらに上側のタイバー１３，１５には、位置決めアタッチメント部材７０，７１が保持部材７２によって取付けられている。位置決めアタッチメント部材７０，７１は、上側のタイバー１３，１５に沿っている。なお、位置決めバー６０，６１と位置決めアタッチメント部材７０，７１を省略してもよい。それ以外の構成と作用については、前記第１の実施形態のロボット取付装置４０と共通であるため、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
なお本発明を実施するに当たって、例えば架台ユニットを構成するクランプ部材やロボット載置部、位置決めバー等の具体的な形状や配置、寸法、材料等を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。また本発明は、ダイキャスト成形機以外にも、タイバーを有する成形機であれば同様に適用することができ、肉盛溶接以外の作業にロボットが使用されてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］固定ダイプレートと、移動ダイプレートと、該移動ダイプレートの移動を案内する複数のタイバーとを有する成形機、に設けるロボット取付装置であって、
前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間で前記複数のタイバーのうち一方側のタイバーに着脱可能に固定される架台ユニットを具備し、
前記架台ユニットに、ロボットを乗せるためのロボット載置部が設けられていることを特徴とする成形機のロボット取付装置。
［２］前記架台ユニットに、前記一方側のタイバーに沿って該タイバーと平行に延びかつ前記固定ダイプレートと移動ダイプレートとの間に配置される位置決めバーが設けられていることを特徴とする［１］に記載のロボット取付装置。
［３］前記架台ユニットは、前記一方側の上下一対のタイバーに対してそれぞれ着脱可能なクランプ部材を含み、これらクランプ部材を介して前記上下一対のタイバーに固定されることを特徴とする［１］または［２］に記載のロボット取付装置。
［４］前記複数のタイバーのうち他方側のタイバーに装着可能な位置決めアタッチメント部材をさらに具備し、該位置決めアタッチメント部材は前記位置決めバーと対応する長さを有し、該位置決めアタッチメント部材が前記他方側のタイバーに沿って前記固定ダイプレートと移動ダイプレート間に配置されることを特徴とする［２］に記載のロボット取付装置。
［５］前記架台ユニットは、前記ダイプレートの肉盛溶接を行なう多関節ロボットを乗せるためのロボット載置部を有していることを特徴とする［１］から［４］のいずれか１つに記載のロボット取付装置。
［６］固定ダイプレートと、移動ダイプレートと、該移動ダイプレートの移動を案内する複数のタイバーとを有する成形機、の肉盛溶接方法であって、
前記移動ダイプレートを型開き方向に移動させること、
前記移動ダイプレートが前記型開き方向に移動したのち、前記固定ダイプレートと前記移動ダイプレートとの間で前記複数のタイバーのうち一方側のタイバーに架台ユニットを固定すること、
溶接トーチを有するロボットを前記架台ユニットのロボット載置部に搭載すること、
前記架台ユニットに搭載された前記ロボットの溶接トーチによって前記ダイプレートの金型取付面の肉盛溶接を行なうこと、
前記肉盛溶接後に前記架台ユニットを前記タイバーから取外すこと、
を具備したことを特徴とする成形機の肉盛溶接方法。
【符号の説明】
【００４１】
１０…ダイキャスト成形機
１１…固定ダイプレート
１２…移動ダイプレート
１３，１４，１５，１６…タイバー
４０，４０´…ロボット取付装置
４１，４１´…架台ユニット
４５，４６，４７，４８…クランプ部材
５６…ロボット載置部
６０，６１…位置決めバー
７０，７１…位置決めアタッチメント部材
【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】
0005560091.tif 000008