(57)【要約】【課題】付着物が付着する棒状電極の先端部を確実に研磨する。【解決手段】先端部が凸状の曲面形状を有する第１棒状電極５１の先端部を研磨する電極研磨装置は、凹部１１ａを有し、凹部１１ａに挿入される第１棒状電極５１の先端部を研磨する第１研磨機構１と、凹部１１ａの最深位置を通る回転軸Ｌ１を中心として第１研磨機構１を回転させる回転機構とを備える。回転軸Ｌ１の位置は、第１棒状電極５１の中心軸Ｌ２の位置とはずれた位置にある。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が凸状の曲面形状を有する第１棒状電極の先端部を研磨する電極研磨装置であって、
凹部を有し、前記凹部に挿入される前記第１棒状電極の先端部を研磨する第１研磨機構と、
前記凹部の最深位置を通る回転軸を中心として前記第１研磨機構を回転させる回転機構と、
を備え、
前記回転軸の位置は、前記第１棒状電極の中心軸の位置とはずれた位置にあることを特徴とする電極研磨装置。
【請求項２】
前記第１研磨機構は、前記第１棒状電極の先端部がシート状の研磨材を介して前記凹部と当接した状態で回転することによって、前記第１棒状電極の先端部を研磨するように構成されており、
前記第１棒状電極と前記研磨材との当接位置を変更する当接位置変更機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電極研磨装置。
【請求項３】
前記当接位置変更機構は、前記第１棒状電極と前記研磨材との当接位置を変更するために、前記研磨材を移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電極研磨装置。
【請求項４】
前記研磨材は長尺状の形状を有しており、
前記当接位置変更機構は、
ロール状に巻かれた状態の前記研磨材を巻き出す巻き出し部と、
前記巻き出し部から巻き出される前記研磨材を巻き取る巻き取り部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の電極研磨装置。
【請求項５】
前記当接位置変更機構は、前記第１研磨機構による前記第１棒状電極の研磨が終了すると、前記研磨材を移動させるように構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電極研磨装置。
【請求項６】
先端部が平面形状を有し、前記第１棒状電極と対になって溶接を行う第２棒状電極の先端部を研磨する第２研磨機構と、
前記第２研磨機構を駆動する駆動機構と、
を備え、
前記第２研磨機構は平面部を有し、前記第２棒状電極の先端部がシート状の研磨材を介して前記平面部に押し当てられた状態で、前記駆動機構によって駆動されることによって、前記第２棒状電極の先端部を研磨するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電極研磨装置。
【請求項７】
前記駆動機構は、
前記第２研磨機構を回転させる第２回転機構と、
前記第２研磨機構を直線的に移動させる直線移動機構と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の電極研磨装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の電極研磨装置と、
前記第１棒状電極と、
前記第２棒状電極と、
を備えることを特徴とする溶接装置。
【請求項９】
先端部が凸状の曲面形状を有する棒状電極の先端部を、凹部が設けられた研磨機構の前記凹部に挿入した状態で、前記研磨機構を回転させることによって、前記棒状電極の先端部を研磨する電極研磨方法であって、
前記凹部の最深位置を通る回転軸の位置が、前記棒状電極の中心軸の位置とずれた位置となるように、前記研磨機構と前記棒状電極の位置を調整する工程と、
前記研磨機構と前記棒状電極の位置の調整後に、前記棒状電極の先端部を前記研磨機構の前記凹部に挿入した状態で、前記回転軸を中心として前記研磨機構を回転させる工程と、
を備えることを特徴とする電極研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状電極を研磨する電極研磨装置、電極研磨装置を備えた溶接装置、および、電極研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接などの電気抵抗溶接では、図９（ａ）に示すように、被溶接材９１を一対の棒状電極９２、９３で挟んで押圧し、一対の棒状電極９２、９３間に電流を流して、被溶接材９１を溶接する。
【０００３】
溶接に用いられる棒状電極９２、９３は、図９（ｂ）に示すように、溶接が行われることによって、酸化物などの付着物９４が付着することがある。棒状電極９２、９３に付着物９４が付着した状態で溶接を行うと、溶接不良が生じる可能性がある。この溶接不良は、付着物が堆積すると生じやすくなるので、棒状電極９２、９３の先端部を研磨して、付着物９４を取り除くことが重要である。
【０００４】
特許文献１の図５には、凹状の円弧形状を有する刃部に、先端部が凸状の曲面形状を有する棒状電極の先端部を挿入した状態で、刃部を回転させることにより、棒状電極の先端部を研磨する装置が記載されている。刃部は、凹状の最深位置を通る回転軸を中心として回転するように構成されており、回転軸と棒状電極の中心軸とを一致させた状態で刃部を回転させることによって、棒状電極の研磨を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４５７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した構成を有する従来の研磨装置では、刃部のうち、回転軸上に位置する部分は回転しないので、付着物が付着する棒状電極の先端部が研磨されにくいという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、棒状電極の先端部を効果的に研磨することができる電極研磨装置、そのような電極研磨装置を備えた溶接装置、および、棒状電極の先端部を効果的に研磨することができる電極研磨方法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】
【０００８】
本発明の電極研磨装置は、
先端部が凸状の曲面形状を有する第１棒状電極の先端部を研磨する電極研磨装置であって、
凹部を有し、前記凹部に挿入される前記第１棒状電極の先端部を研磨する第１研磨機構と、
前記凹部の最深位置を通る回転軸を中心として前記第１研磨機構を回転させる回転機構と、
を備え、
前記回転軸の位置は、前記第１棒状電極の中心軸の位置とはずれた位置にあることを特徴とする。
【０００９】
前記第１研磨機構は、前記第１棒状電極の先端部がシート状の研磨材を介して前記凹部と当接した状態で回転することによって、前記第１棒状電極の先端部を研磨するように構成されており、
前記第１棒状電極と前記研磨材との当接位置を変更する当接位置変更機構をさらに備えていてもよい。
【００１０】
前記当接位置変更機構は、前記第１棒状電極と前記研磨材との当接位置を変更するために、前記研磨材を移動させるように構成されていてもよい。
【００１１】
前記研磨材は長尺状の形状を有しており、
前記当接位置変更機構は、
ロール状に巻かれた状態の前記研磨材を巻き出す巻き出し部と、
前記巻き出し部から巻き出される前記研磨材を巻き取る巻き取り部と、
を備えていてもよい。 
【００１２】
前記当接位置変更機構は、前記第１研磨機構による前記第１棒状電極の研磨が終了すると、前記研磨材を移動させるように構成されていてもよい。
【００１３】
先端部が平面形状を有し、前記第１棒状電極と対になって溶接を行う第２棒状電極の先端部を研磨する第２研磨機構と、
前記第２研磨機構を駆動する駆動機構と、
を備え、
前記第２研磨機構は平面部を有し、前記第２棒状電極の先端部がシート状の研磨材を介して前記平面部に押し当てられた状態で、前記駆動機構によって駆動されることによって、前記第２棒状電極の先端部を研磨するように構成されていてもよい。
【００１４】
前記駆動機構は、
前記第２研磨機構を回転させる第２回転機構と、
前記第２研磨機構を直線的に移動させる直線移動機構と、
を備えていてもよい。
【００１５】
溶接装置は、
上述した電極研磨装置と、
前記第１棒状電極と、
前記第２棒状電極と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明による電極研磨方法は、
先端部が凸状の曲面形状を有する棒状電極の先端部を、凹部が設けられた研磨機構の前記凹部に挿入した状態で、前記研磨機構を回転させることによって、前記棒状電極の先端部を研磨する電極研磨方法であって、
前記凹部の最深位置を通る回転軸の位置が、前記棒状電極の中心軸の位置とずれた位置となるように、前記研磨機構と前記棒状電極の位置を調整する工程と、
前記研磨機構と前記棒状電極の位置の調整後に、前記棒状電極の先端部を前記研磨機構の前記凹部に挿入した状態で、前記回転軸を中心として前記研磨機構を回転させる工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電極研磨装置によれば、第１研磨機構を回転させる際の回転軸の位置は、第１棒状電極の中心軸の位置とはずれた位置にあるので、回転する第１研磨機構の凹部で第１棒状電極の先端部を確実に研磨することができる。
また、そのような電極研磨装置を備えた溶接装置によれば、溶接に用いられる第１棒状電極の先端部を確実に研磨することができる。
【００１８】
また、本発明の電極研磨方法によれば、研磨機構を回転させる際の回転軸の位置は、棒状電極の中心軸の位置とはずれた位置にあるので、回転する研磨機構の凹部で棒状電極の先端部を確実に研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態における電極研磨装置の構成を示す斜視図である。
【図２】電極研磨装置の要部の拡大図である。
【図３】電極研磨装置の要部の側面図である。
【図４】第１研磨機構の側面模式図である。
【図５】第１研磨機構に設けられている第１金属部の斜視図である。
【図６】第１棒状電極を研磨する方法を説明するための図である。
【図７】第２棒状電極を研磨する第２研磨機構の側面模式図である。
【図８】第２棒状電極を研磨する方法を説明するための図である。
【図９】一対の棒状電極で被溶接材を溶接する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに具体的に説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における電極研磨装置１００の構成を示す斜視図である。図２は、電極研磨装置１００の要部の拡大図である。図３は、電極研磨装置１００の要部の側面図である。
【００２２】
第１の実施形態における電極研磨装置１００は、第１研磨機構１と、第１研磨機構を回転させる第１回転機構２と、後述する第１棒状電極と後述する研磨材との当接位置を変更する当接位置変更機構３とを備える。
【００２３】
第１研磨機構１、第１回転機構２および当接位置変更機構３は、Ｘ軸方向に延伸したＸ軸方向レール４に沿って、Ｘ軸方向に移動可能に構成されており、かつ、Ｙ軸方向に延伸したＹ軸方向レール５に沿って、Ｙ軸方向に移動可能に構成されている。第１研磨機構１がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に構成されていることにより、後述する第１棒状電極との間の位置関係を調整することができる。
【００２４】
図３に示すように、電極研磨装置１００は、モータ３１と、シリンダ３２と、プッシャー３３と、巻き取り部３４と、巻き出し部３５と、プーリー３６と、ベルト３７とを備える。上記構成のうち、モータ３１と、プーリー３６と、ベルト３７が第１回転機構２を構成する。また、上記構成のうち、シリンダ３２と、プッシャー３３と、巻き取り部３４と、巻き出し部３５が当接位置変更機構３を構成する。
【００２５】
第１研磨機構１は、後述する方法によって、電気抵抗溶接に用いられる一対の棒状電極のうちの第１棒状電極５１の先端部を研磨する。第１棒状電極５１の先端部は、凸状の曲面形状を有する。
【００２６】
第１回転機構２は、第１棒状電極５１の研磨時に、第１研磨機構１を回転させる。具体的には、モータ３１が回転して、プーリー３６およびベルト３７を駆動することによって、第１研磨機構１を回転させる。
【００２７】
図４は、第１研磨機構１の側面模式図である。また、図５は、第１研磨機構１に設けられている第１金属部１１の斜視図である。
【００２８】
図４および図５に示すように、第１金属部１１は、凹部１１ａを有する。凹部１１ａは、第１棒状電極５１が当接する面、ここでは、第１金属部１１の上面に設けられている。例えば、第１棒状電極５１の先端部の断面形状、および、凹部１１ａの断面形状はいずれも円弧形状であって、凹部１１ａの直径を第１棒状電極５１の先端部の直径の２倍程度とすることができる。
【００２９】
本実施形態では、図５に示すように、凹部１１ａは、一方向に延びた溝状の形状を有する。ただし、凹部１１ａの形状が溝状の形状に限定されることはなく、例えば、第１棒状電極５１の先端部の形状に応じた形状としてもよい。
【００３０】
第１棒状電極５１が当接する面である第１金属部１１の上面を覆うように、シート状の研磨材であるサンドペーパー１２が配置される。長尺状のサンドペーパー１２の一端は巻き出し部３５に固定されており、他端は巻き取り部３４に固定されている。
【００３１】
第１棒状電極５１の研磨時には、第１棒状電極５１の先端部が第１金属部１１の凹部１１ａに挿入される。すなわち、サンドペーパー１２を介して、第１棒状電極５１の先端部が凹部１１ａと当接した状態で、研磨が行われる。第１金属部１１が凹部１１ａを有することにより、第１棒状電極５１の先端部の形状、すなわち、凸状の曲面形状を維持した状態で、先端部の研磨を行うことができる。
【００３２】
第１研磨機構１は、第１回転機構２により、第１金属部１１の凹部１１ａの最深位置を通る回転軸を中心として回転可能に構成されている。第１回転機構２の詳細な構成については後述する。
【００３３】
図６は、第１棒状電極５１を研磨する方法を説明するための図である。上述したように、第１研磨機構１を回転させる際の回転軸Ｌ１は、第１金属部１１の凹部１１ａの最深位置を通る位置にある。
【００３４】
第１棒状電極５１の研磨時に、回転軸Ｌ１の位置は、図６（ａ）に示すように、第１棒状電極５１の中心軸Ｌ２の位置とは一致しない、ずれた位置にある。すなわち、第１棒状電極５１の研磨時に、回転軸Ｌ１の位置と第１棒状電極５１の中心軸Ｌ２の位置がずれた位置となるように、第１研磨機構１と第１棒状電極５１との位置関係が調整される。
【００３５】
上述したように、凹部１１ａは、一方向に延びた溝状の形状を有する。回転軸Ｌ１の位置は、第１棒状電極５１の中心軸Ｌ２に対して、溝状の凹部１１ａが延伸している方向とは異なる方向にずれた位置、より具体的には、凹部１１ａが延伸している方向と直交する方向にずれた位置にある。
【００３６】
第１棒状電極５１の研磨時に、第１棒状電極５１の先端部は第１金属部１１の凹部１１ａに挿入される。すなわち、回転軸Ｌ１と第１棒状電極５１の中心軸Ｌ２がずれた位置関係にある状態で、第１棒状電極５１を下方に移動させて、サンドペーパー１２を介して、第１棒状電極５１の先端部を第１金属部１１の凹部１１ａに挿入して当接させる。そして、その状態で、第１回転機構２によって、回転軸Ｌ１を中心として、第１研磨機構１を回転させる（図６（ｂ）参照）。
【００３７】
上述したように、第１研磨機構１が回転する際の回転軸Ｌ１の位置は、第１棒状電極５１の中心軸Ｌ２の位置とはずれた位置にある。したがって、第１棒状電極５１の先端部は、サンドペーパー１２を介して、第１金属部１１の凹部１１ａの最深位置ではない位置に当接する。第１棒状電極５１の先端部が当接するこの位置は、第１研磨機構１の回転時に回転する位置であるため、溶接によって酸化物などの付着物が付着する第１棒状電極５１の先端部を確実に研磨することができる。
【００３８】
また、回転軸Ｌ１の位置と第１棒状電極５１の中心軸Ｌ２の位置とがずれた状態で研磨を行うので、研磨後の第１棒状電極５１の先端（頂点）は、中心軸Ｌ２からずれた位置となる。したがって、第１棒状電極５１を含む一対の棒状電極を用いて溶接を行う場合に、第１棒状電極５１の先端が他方の棒状電極である第２棒状電極と当接する位置が変わるので、第２棒状電極に酸化物などの付着物が付着する位置を変えることができる。
【００３９】
上述したように、棒状電極の付着物に起因する溶接不良は、付着物が堆積すると生じやすくなる。第２棒状電極に付着物が付着する位置を変えることにより、付着物の堆積を抑制することができるので、溶接不良の発生を抑制することができる。また、付着物の堆積を抑制することができるので、第２棒状電極を清掃・研磨する回数を減らすことができる。
【００４０】
本実施形態における電極研磨装置１００は、当接位置変更機構３によって、サンドペーパー１２を移動させて、第１棒状電極５１と当接するサンドペーパー１２の位置を変更可能に構成されている。以下では、当接位置変更機構３の詳細な構成について説明する。
【００４１】
本実施形態における電極研磨装置１００は、第１棒状電極５１の研磨が終了すると、サンドペーパー１２の位置を変更するように構成されている。これにより、次回、第１棒状電極５１の研磨を行う場合に、サンドペーパー１２の新しい面で研磨を行うことができる。ただし、サンドペーパー１２の位置を変更するタイミングが第１棒状電極５１の研磨終了後に限定されることはなく、例えば、第１棒状電極５１の研磨開始前でもよい。
【００４２】
長尺状のサンドペーパー１２は、巻き出し部３５にロール状に巻かれており、その一端は、巻き取り部３４に固定されている。上述したように、サンドペーパー１２は、第１研磨機構１の第１金属部１１の上面を覆うような態様で配置されている。
【００４３】
第１棒状電極５１の研磨が終了すると、シリンダ３２が動き、プッシャー３３を巻き取りギヤ３４ａに近づく方向に押す。プッシャー３３の先端は、巻き取り部３４の巻き取りギヤ３４ａと噛み合う形状を有しており、シリンダ３２に押されたプッシャー３３は、巻き取りギヤ３４ａと噛み合って、巻き取りギヤ３４ａを回転させる。これにより、サンドペーパー１２は、巻き出し部３５から巻き出されて、巻き取り部３４に巻き取られる方向に移動するので、第１棒状電極５１と当接するサンドペーパー１２の位置が変更される。
【００４４】
上述した構成により、第１棒状電極５１と当接するサンドペーパー１２の位置を変更することができるので、常にサンドペーパー１２の新しい面で第１棒状電極５１の研磨を行うことができる。また、第１棒状電極５１の研磨終了後に、自動的にサンドペーパー１２の位置を変更することができるので、作業者がサンドペーパー１２の位置を手動で変更する必要がない。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態における電極研磨装置１００は、電気抵抗溶接に用いられる一対の棒状電極のうちの第１棒状電極５１を研磨するように構成されている。
【００４６】
これに対して、第２の実施形態における電極研磨装置は、第１棒状電極５１に加えて、第２棒状電極も研磨できるように構成されている。第２棒状電極は、第１棒状電極５１とともに、電気抵抗溶接に用いられる一対の棒状電極を構成する電極である。第２棒状電極の先端部の形状は、平面形状である。
【００４７】
図７は、第２棒状電極５２を研磨する第２研磨機構７１の側面模式図である。第２研磨機構７１の下部には、平面部７２ａを有する第２金属部７２が設けられている。平面部７２ａは、第２棒状電極５２が当接する面、ここでは、第２金属部７２の下面側に位置する。
【００４８】
第２金属部７２の平面部７２ａを覆うように、サンドペーパー７３が配置されている。長尺状のサンドペーパー７３の一端は巻き出し部７５に固定されており、他端は巻き取り部７４に固定されている。
【００４９】
第２研磨機構７１も第１研磨機構１と同様に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直線的に移動可能であり、かつ、回転軸Ｌ３を中心として回転可能に構成されている。第２研磨機構７１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる直線移動機構の構成は、第１研磨機構１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる機構の構成と同じである。また、第２研磨機構７１を回転させる第２回転機構の構成は、第１研磨機構１を回転させる第１回転機構２の構成と同じである。上記直線移動機構および第２回転機構は、第２研磨機構７１を駆動する駆動機構を構成する。
【００５０】
図８は、第２棒状電極５２を研磨する方法を説明するための図である。図８（ａ）に示すように、第２棒状電極５２の上方に、第２研磨機構７１の第２金属部７２を配置した状態で、第２棒状電極５２を上方に移動させる。そして、第２棒状電極５２の先端部が、サンドペーパー７３を介して、第２金属部７２の平面部７２ａに押し当てられた状態で、上述した駆動機構によって、第２研磨機構７１を駆動する（図８（ｂ）参照）。
【００５１】
直線移動機構および第２回転機構は、いずれか一方が動作する。直線移動機構を動作させる場合には、回転動作に比べて、より長い距離を使って効果的に研磨を行うことができる。
【００５２】
上述した構成により、第２棒状電極５２の先端部をサンドペーパー７３によって研磨することができるので、先端部に付着した付着物を除去することができる。
【００５３】
上述した第１の実施形態における電極研磨装置１００は、当接位置変更機構３によって、サンドペーパー１２を移動させて、第１棒状電極５１とサンドペーパー１２との当接位置を変更可能に構成されている。同様に、本実施形態における電極研磨装置でも、サンドペーパー７３を移動させて、第２棒状電極５２とサンドペーパー７３との当接位置を変更可能に構成してもよい。サンドペーパー７３の位置を変更する構成は、第１の実施形態で説明した当接位置変更機構３と同じ構成とすることができる。
【００５４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００５５】
例えば、上述した実施形態では、棒状電極と研磨機構が鉛直方向に並ぶように配置した状態で研磨を行うものとして説明したが、水平方向に並ぶように配置した状態で研磨を行うように構成されていてもよい。
【００５６】
シート状の研磨材がサンドペーパーに限定されることはない。
【００５７】
第１棒状電極５１の先端部は、サンドペーパー１２を介して、第１金属部１１の凹部１１ａに挿入した状態で研磨を行うものとして説明したが、凹部１１ａを研磨面とすることにより、サンドペーパー１２を配置しない構成とすることもできる。例えば、第１金属部１１の凹部１１ａに砥粒コーティング等を施すことにより、サンドペーパー１２を配置することなく、第１棒状電極５１の先端部を研磨することができる。
【００５８】
上述した実施形態において、当接位置変更機構３は、サンドペーパー１２を移動させることによって、第１棒状電極５１とサンドペーパー１２との当接位置を変更するように構成されている。しかし、当接位置変更機構３は、サンドペーパー１２を移動させる代わりに第１棒状電極５１を移動させることによって、第１棒状電極５１とサンドペーパー１２との当接位置を変更するように構成されていてもよい。
【００５９】
上述した第１棒状電極５１および第２棒状電極５２を備えた溶接装置が上述した電極研磨装置１００を備えるように構成することもできる。この場合、溶接装置は、第１棒状電極５１と、第２棒状電極５２と、電極研磨装置１００とを備える。このように構成された溶接装置によれば、溶接に用いられる第１棒状電極５１の先端部を確実に研磨することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１      第１研磨機構
２      第１回転機構
３      当接位置変更機構
４      Ｘ軸方向レール
５      Ｙ軸方向レール
１１    第１金属部
１１ａ  凹部
１２    サンドペーパー
３１    モータ
３２    シリンダ
３３    プッシャー
３４    巻き取り部
３５    巻き出し部
３６    プーリー
３７    ベルト
５１    第１棒状電極
５２    第２棒状電極
７１    第２研磨機構
７２    第２金属部
７２ａ  平面部
７３    サンドペーパー
１００  電極研磨装置
Ｌ１    回転軸
Ｌ２    第１棒状電極の中心軸
Ｌ３    回転軸
【図１】
2019150838.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019150838.tif 000005
【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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