(57)【要約】【課題】トレイタイプの部品供給装置の収納部に配設された複数段のパレットにそれぞれ部品に関する情報を記録する記録部を設けて、その情報の読み出し等を行い得るようにし、特に、収納部等の昇降を行わせる必要なく短時間で情報の読み出し等を行うことができるようにする。【解決手段】トレイタイプの部品供給装置における収納部２０内に、部品を保持するトレイが載置される複数段のパレット２１が配設され、その各パレット２１にそれぞれ、部品に関する情報を記録する無線タグ４０が取り付けられる。一方、上記収納部２０の、各パレット２１の無線タグ４０に対応する各箇所に、上記無線タグ４０からの情報を受信するアンテナ４１が配設されている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を保持する引出し可能な棚部材が上下複数段配設されている収納部と、この収納部から所定の引出し位置まで上記棚部材を引出す引出し機構と、この引出し機構と収納部とを相対的に上下動させる昇降機構とを備えた部品供給装置において、上記複数段の棚部材にそれぞれ、当該棚部材とこれに保持される部品の少なくとも一方に関する情報を記録する無線通信可能な記録部が装備されるとともに、上記収納部の、上記各棚部材に装備された記録部に対応する各箇所に、上記記録部からの情報を受信するアンテナが配設されていることを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
上記収納部には、複数段の棚部材の各記録部に対応する各箇所にわたる範囲にアンテナ集合体が設けられ、このアンテナ集合体は、縦長の１枚のプリント基板に複数のアンテナが上記各棚板の配列ピッチに対応するピッチで上下方向に並ぶように形成されていることを特徴とする請求項１記載の部品供給装置。
【請求項３】
上記棚部材の側面に記録部が取り付けられるとともに、この棚部材の側面に対向する収納部本体の内側面にアンテナが配設されていることを特徴する請求項１又は２記載の部品供給装置。
【請求項４】
部品がトレイに保持された状態でこのトレイが棚部材に着脱可能に設置されるとともに、上記トレイに上記記録部が取り付けられて、トレイが棚部材に設置されることにより上記記録部が収納部本体のアンテナ配置箇所に臨む状態に棚部材に装備されるようになっていることを特徴とする１又は２記載の部品供給装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の部品供給装置と、部品供給装置から供給された部品を被実装用基板に実装する実装機本体とを備え、上記実装機本体に実装の制御を行うコントローラが設けられ、このコントローラと上記部品供給装置に配設されたアンテナとが通信手段によって接続されていることを特徴とする部品供給装置を搭載した実装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を保持する引出し可能な棚部材が上下複数段配設されて、その中から選択された棚部材上の部品が実装のために供給されるようになっている部品供給装置、及びこの部品供給装置を搭載した実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリント基板に電子部品を実装する実装機に対して部品を供給する装置の一種として、部品を保持する引出し可能な棚部材が上下複数段配設されている収納部と、この収納部から所定の引出し位置まで上記棚部材を引出す引出し機構と、この引出し機構と収納部とを相対的に上下動させる昇降機構とを備えた部品供給装置は一般に知られている。
【０００３】
この種の部品供給装置を備えた実装機においては、部品実装の制御を適正に行うため、上記各棚部材上の部品に関する情報、例えば部品の種類、配置、残数等の情報を実装機のコントローラに与える必要があり、これを作業者が手入力で行うと、手間がかかるとともに、入力ミスを生じる可能性がある。
【０００４】
そこで、手入力の手間を省くとともに入力ミスを防止するため、例えば特許文献１に示されるように、収納部に配設された上下複数段の棚部材（トレイプレート）のそれぞれに、各棚部材に保持される電子部品に関する情報を記憶するメモリを設けるとともに、このメモリに対する情報の読み出し及び書き込みが可能な単一の情報読出書込センサを実装機に装備し、この情報読出書込センサと上記収納部とを相対的に昇降させつつ、各棚部材のメモリの情報の読み出し（書き込み）を順次行うようにしたものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４０９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に示される装置によると、情報読出書込センサと上記収納部とを相対的に昇降させつつ、単一の情報読出書込センサにより各棚部材のメモリの情報の読み出し（書き込み）を順次行う必要があるため、棚部材が多数段ある場合、全ての棚部材のメモリの情報の読み出し（書き込み）を行うのにかなりの時間を要していた。また、被実装用基板の生産切替え時にこのような処理を行う場合に、機械の昇降動作を伴うため、安全性確保についても考慮する必要があった。
【０００７】
本発明はこれらの事情に鑑み、収納部に配設された複数段の棚部材にそれぞれ部品に関する情報を記録する記録部を設けて、その情報の読み出し等を行い得るようにし、特に、収納部等の昇降を行わせる必要なく短時間で情報の読み出し等を行うことができる部品供給装置と、これを備えた実装機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、部品を保持する引出し可能な棚部材が上下複数段配設されている収納部と、この収納部から所定の引出し位置まで上記棚部材を引出す引出し機構と、この引出し機構と収納部とを相対的に上下動させる昇降機構とを備えた部品供給装置において、上記複数段の棚部材にそれぞれ、当該棚部材とこれに保持される部品の少なくとも一方に関する情報を記録する無線通信可能な記録部が装備されるとともに、上記収納部の、上記各棚部材に装備された記録部に対応する各箇所に、上記記録部からの情報を受信するアンテナが配設されていることを特徴とするものである。
【０００９】
この構成によると、上記収納部に複数段の棚部材が収納されている状態で、各棚部材に装備されている記録部からの情報をアンテナで受信し、実装機の制御等に利用することができる。
【００１０】
とくに、上記収納部には各棚部材の記録部に対応する所定数のアンテナが配設されていることにより、各記録部からの情報を受信するときに収納部等を昇降させる必要がない。従って、従来のように収納部を昇降させつつ順次情報を取り込むようにする場合と比べ、情報取り込みに要する時間が大幅に短縮される。また、収納部等の昇降を伴わないため安全性確保にも有利となる。
【００１１】
この発明において、上記収納部には、複数段の棚部材の各記録部に対応する各箇所にわたる範囲にアンテナ集合体が設けられ、このアンテナ集合体は、縦長の１枚のプリント基板に複数のアンテナが上記各棚板の配列ピッチに対応するピッチで上下方向に並ぶように形成されていることが好ましい。
【００１２】
このようにすると、各アンテナを個別に製作する場合と比べ、アンテナの製作及び上記収納部への組み込みのための加工が簡単になる。また、アンテナに対する配線も一括に上記プリント基板に形成し得、配線材の削減及び配線工数の低減が可能となる。
【００１３】
なお、上記記録部及びアンテナの配置としては、例えば、上記棚部材の側面に記録部が取り付けられるとともに、この棚部材の側面に対向する収納部本体の内側面にアンテナが配設される。あるいは、部品がトレイに保持された状態でこのトレイが棚部材に着脱可能に設置されるとともに、上記トレイに上記記録部が取り付けられて、トレイが棚部材に設置されることにより上記記録部が収納部本体のアンテナ配置箇所に臨む状態に棚部材に装備されるようになっていてもよい。
【００１４】
また、請求項５に係る発明の実装機は、上記のような部品供給装置と、部品供給装置から供給された部品を被実装用基板に実装する実装機本体とを備え、上記実装機本体に実装の制御を行うコントローラが設けられ、このコントローラと上記部品供給装置に配設されたアンテナとが通信手段によって接続されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によると、部品供給装置において記録部から与えられアンテナにより受信された情報は、実装機本体に設けられたコントローラに取り込まれ、実装の制御に利用される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２は本発明の一実施例による実装機Ｍの全体の構造を示している。これらの図において、実装機本体の基台１上には基板搬送用のコンベア２が配置されており、このコンベア２上をプリント基板Ｐが搬送され、所定の実装作業用位置で停止されて、図外のプッシュアップピン等の基板保持手段により保持されるようになっている。以下、コンベア２の方向をＸ軸方向、水平面上で上記Ｘ軸と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸と直交する垂直方向をＺ軸方向と呼ぶ。
【００１８】
上記コンベア２のＹ軸方向両側に、プリント基板Ｐに装着する電子部品を供給する部品供給部が設けられ、当実施例では、コンベア２に対してフロント側に、比較的小形のチップ部品の供給に適した多数列のテープフィーダー３ａからなる部品供給部３が配設されるとともに、リア側に、比較的大形の電子部品の供給に適したトレイタイプの部品供給装置４が設けられている。
【００１９】
上記部品供給部３の各テープフィーダー３ａはそれぞれ、リールから導出されるテープにＩＣ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持し、後記ヘッドユニット５によるピックアップにつれて繰り出し機構によりテープが一定ピッチずつ繰り出され、チップ部品を順次供給するようになっている。トレイタイプの部品供給装置４については、後に具体的に説明する。
【００２０】
また、上記基台１の上方には部品実装用のヘッドユニット５が装備され、このヘッドユニット５は、部品供給部３または４から部品を吸着してプリント基板Ｐ上に装着し得るように、図１中に一点鎖線で示す一定範囲内でＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能とされ、駆動手段により駆動されるようになっている。
【００２１】
すなわち、上記基台１には、ヘッドユニット５の支持部材７がＹ軸方向の固定レール６に移動可能に配置され、この支持部材７上にヘッドユニット５がＸ軸方向のガイド部材（図示せず）に沿って移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ１０によりボールねじ９を介して支持部材７のＹ軸方向の移動が行われるとともに、Ｘ軸サーボモータ１３によりボールねじ１１を介してヘッドユニット５のＸ軸方向の移動が行われるようになっている。
【００２２】
上記ヘッドユニット５には部品を吸着して基板に装着するための１又は２以上の実装用ヘッド１５が搭載されており、この各ヘッド１５は、図示省略のＺ軸サーボモータを駆動源とする昇降機構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、図示省略のＲ軸サーボモータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。各ヘッド１５の先端には吸着用ノズルが設けられており、この各ノズルに供給される負圧により部品が吸着される。
【００２３】
次に、上記部品供給装置４の構造を、図１、図２に加えて図３、図４を参照しつつ具体的に説明する。
【００２４】
上記部品供給装置４は、収納部２０を備えるとともに、この収納部２０から後記パレット２１を引出す引出し機構３０を備えている。引出し機構３０は基台１の上に載置固定され、引出し機構３０にトレイ収納部２０が連結固定される。
【００２５】
上記収納部２０には上下複数段にパレット支持部２０ａが形成され、各パレット支持部２０ａにパレット（棚部材）２１が引出し可能に支持されている。この各パレット２１に部品保持用のトレイ２２が載置されている。上記トレイ２２は、その上面に多数の電子部品（図示せず）をマトリックス上に配列して保持するようになっている。
【００２６】
上記引出し機構３０は、パレット出入方向（Ｙ方向）に所定範囲だけ往復動可能となった可動支持部材３１と、この可動支持部材３１を移動させるためのベルト３３、モータ３４等からなる引出し用駆動手段と、可動支持部材３１に設けられたクランプ装置（図示省略）とを有し、引出し機構３０全体がフレーム３６に支持されている。さらにフレーム３６には、引出し機構３０により引出されたパレット２１を受けるパレット受け枠３７が両側部に設けられている。
【００２７】
上記可動支持部材３１はパレット出入方向と直交する方向（Ｘ方向）に適当な長さを有し、その両端部が一対のＹ方向ガイド３２に移動可能に支持されるとともに、上記ベルト３３にブラケットを介してボルト止め等で固着されている。
【００２８】
上記収納部２０と引出し機構３０とは相対的に上下動可能とされ、当実施形態では収納部２０が支持枠２５に昇降可能に支持されている。そして、ボールねじ２６及びこれを駆動するモータ２７等からなる昇降機構により上記収納部２０の昇降が行われるようになっている。
【００２９】
上記のような部品供給装置４において、各パレット２１には無線通信可能な記録部が設けられ、一方、収納部２１には、上記記録部からの情報を受信するためのアンテナが各パレット２１の記録部に対応する位置に配設されている。これらの構成を、収納部２１全体を示す図４と、記録部及びアンテナの取付部分を拡大して示す図５及び図６と、通信系統を示す図７及び図８を参照しつつ具体的に説明する。なお、図４及び図５ではパレット２１を１枚だけ示しているが、実際の使用に際しては収納部２１の複数段にパレット支持部２０ａにそれぞれパレット２１が装備される。
【００３０】
図４〜図６に示すように、上記パレット２１の後端近傍の側面部に、無線通信可能な記録部としての無線タグ４０が設けられている。この無線タグ４０は、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と称されるもので、例えば図８に示すように、アンテナコイル４０ａ、コントロール回路４０ｂ、電源生成部４０ｃ及びメモリ４０ｄ等を備え、このメモリ４０ｄに情報を書換え可能に記録し、かつ、無線で通信できるようになっている。この無線タグ４０には、各パレット２１（または各パレット２１上のトレイ２２）とこれに保持された部品の少なくとも一方に関する情報が記録される。例えば、部品名称等の、部品を識別する情報が記録される。あるいはさらに、トレイ２２における部品の配置及び使用状況等に応じた部品吸着開始位置や部品残数等が記録される。
【００３１】
一方、収納部２０の後端近傍の内側面には、各パレット２１に対応する箇所にそれぞれ、上記無線タグ４０との間で送受信可能なアンテナ４１が設けられ、特に望ましい構造として図示の実施形態では、上下複数段のパレット２１にわたる範囲にアンテナ集合体４２が取り付けられている。このアンテナア集合体４２は、多連一体型アンテナ基板により形成されている。すなわち、このアンテナア集合体４２は、上下複数段のパレット２１にわたる長さの縦長のプリント基板に、パレット２１の間隔に対応するピッチで並ぶ複数のアンテナ４１が一体に形成されたものであり、さらにこのアンテナア集合体４２を構成する基板には、図８に示すようにこれらのアンテナ４２に共通する送受信回路４２ａが一体に形成されている。そして、上記基板からなるアンテナ集合体４２がさらに上下に複数組（例えば２〜３組）配列されることにより、収納部２０内の全パレット２１に対応するように収納部２０の略上下方向全長にわたってアンテナ４１が配設されている。
【００３２】
また、図７及び図８に示すように、部品供給装置４には制御基板４３が設けられ、一方、実装機Ｍの本体には実装の制御等を行うためのコントローラ４４が設けられている。そして、上記アンテナア集合体４２の送受信回路４２ａが制御基板４３に接続されるとともに、この制御基板４３がコントローラ４４に接続され、例えば１台の実装機Ｍに２つの部品供給装置４が搭載される場合には、各部品供給装置４に１つずつ設けられた制御基板４３がコントローラ４４に接続される。こうして、上記コントローラ４４と各アンテナ４１とが、送受信回路４２ａ及び制御基板４３等からなる通信手段を介して通信可能な状態に接続されている。
【００３３】
なお、各パレット２１における無線タグ４０の取付位置及び収納部２０におけるアンテナ集合体４２の取付位置は図示の例に限定されないが、収納部２０内にパレットを収納した状態で無線タグ４０とアンテナ４１が互いに接近し、かつ対向するように、これらの配置を設定すればよい。
【００３４】
以上のような当実施形態の部品供給装置４及びこれを備えた実装機Ｍの動作を次に説明する。
【００３５】
上記部品供給装置４の収納部２０に収納される各パレット２１上に、部品を保持したトレイ２２が載置されるとともに、各パレット２１に取り付けられた無線タグ４０に部品に関する情報が記録されている状態で、被実装用基板の生産開始時等に、無線タグ４０に記録されている情報がアンテナ４１、送受信回路４２ａ及び生産基板４３を介してコントローラ４４に取り込まれる。
【００３６】
この場合、上記収納部２０には、各パレット２１に対応する所定数のアンテナ４１が配設され、各パレット２１が収納部２０に収納された状態で各パレット２１の無線タグ４０からの情報が各アンテナ４１でそれぞれ受信されるので、収納部２０を昇降させる必要がない。従って、従来のように収納部を昇降させつつ順次情報を取り込むようにする場合と比べ、情報取り込みに要する時間が大幅に短縮されるとともに、安全性確保にも有利となる。
【００３７】
なお、上記無線タグ４０に記録される情報は、部品名称であればトレイ２２がパレット２１上にセットされる際等に書き込まれ、また、部品吸着開始位置や部品残数であれば、コントローラ４４によって調べられる使用状況に応じて書き換えられるようにしておけばよい。
【００３８】
図９乃至図１３は本発明の別の実施形態を示している。
【００３９】
図９及び図１０は当実施形態における部品供給装置５０を概略的に示しており、この部品供給装置５０は、トレイタイプである点で第１の実施形態の部品供給装置４と同種のものであるが、実装機Ｍとは別体で、実装機Ｍの側方に配置されており、この部品供給装置５０から取り出された電子部品が実装機Ｍに搬送されるようになっている。
【００４０】
すなわち、この部品供給装置５０は、トレイ５３を載置した上下複数段のパレット５２を収納する収納ボックス（収納部）５１と、この収納ボックス５１からパレット５２を引き出す引出し機構５５と、この引出し機構５５を収納ボックス５１に対して相対的に昇降させる昇降機構６０と、上記引出し機構５５により引き出されたパレット５２上のトレイ５３から部品を吸着して所定の部品搬送用位置へ移載する部品移載機構６５と、この部品移載機構６５により移載された部品を実装機Ｍへ送る部品搬送機構７５とを備えている。
【００４１】
上記引出し機構５５は、パレットを掴んで引き出すためのクランプを有してパレット出入方向に移動可能となったパレット引出し部材５６と、このパレット引出し部材５６を移動させるためのベルト５６、モータ５７等からなる駆動手段と、引き出されたパレット５２を受けるパレット受け枠５８と、これらを支持する支持台５９とを備えている。
【００４２】
上記昇降機構６０は、上記パレット引出し部材５６と収納ボックス５１の任意の高さのパレット５２とを対応させ得るように引出し機構５５または収納ボックス５１のいずれかを昇降可能とするもので、当実施形態では引出し機構５５を昇降可能としている。すなわち、上記支持台５９を昇降自在に支持するガイド柱６１と、支持台５９に設けられたナット（図示せず）に螺合する垂直方向のボールねじ軸６２と、これを回転駆動するモータ６３等で昇降装置６０が構成され、上記モータ６３によるボールねじ軸６２の回転駆動に伴って上記支持台５９が昇降されるようになっている。
【００４３】
上記部品移載機構６５は、部品吸着ヘッド６６を昇降可能に支持するヘッド支持枠６７と、基台６８とを備え、基台６８がＸ方向（パレット引出し方向）に移動可能とされるとともに、この基台６８に対してヘッド支持枠６７がＹ方向に移動可能とされ、基台６８がＸ方向駆動モータ６９でベルト７０を介して駆動される一方、ヘッド支持枠６７がＹ方向駆動モータ７１でベルト７２を介して駆動されるようになっている。そして、トレイ５３を載置したパレット５２がトレイ収納ボックス５１から引出された後、部品吸着ヘッド６６がトレイ５３の被吸着部品に対応する位置へ移動して、トレイ５３から部品を吸着し、さらに部品吸着ヘッド６６が部品搬送機構側へ移動して後述の部品支持台７７上へ部品を置くようになっている。
【００４４】
また、上記部品搬送機構７５は、部品移載機構６５に対応する位置から実装機Ｍまで延びる搬送レール７６と、この搬送レール７６に沿って移動可能な部品支持台７７と、この部品支持台７７を移動させるためのモータ７８及びベルト７９等を備えている。そして、部品移載機構６５により部品支持台７７上に部品が移載された後、モータ７８によりベルト７９を介して部品支持台７７の移動が行われることにより、実装機Ｍへ部品が搬送されるようになっている。
【００４５】
この実施形態においても、収納ボックス５１内に配設される各パレット５２にそれぞれ、部品に関する情報を記録した無線タグ８０が取り付けられるとともに、収納ボックス５１の内面に、各パレット５２の無線タグ８０に対応する配置で複数のアンテナ８１を有するアンテナ集合体８２が取り付けられる。
【００４６】
そして、図１３に示すように、アンテナ集合体８２を構成するプリント基板が制御基板８３に接続されるとともに、制御基板８３がケーブル等を介して実装機Ｍのコントローラ８４に接続されている。
【００４７】
この実施形態によっても、被実装用基板の生産開始時等に、無線タグ８０に記録されている情報がアンテナ８１、生産基板８３等を介してコントローラ８４に取り込まれ、その処理が短時間で行われるといった作用は、第１の実施形態と同様である。
【００４８】
なお、上記各実施形態では、パレット２１（または５２）に無線タグ４０（または８０）を取り付けているが、パレット上に載置されるトレイ２２（または５３）に無線タグを取り付け、パレット２１（５２）には無線タグを外方に臨ませるための窓穴を設けておく等により、トレイの無線タグと収納部に配設されたアンテナとが通信可能となるようにしておいてもよい。
【００４９】
また、無線タグ４０（８０）に記録される情報は、パレット２１（５２）またはトレイ２２（５３）の識別記号だけでもよく、この場合、制御基板４３（８３）またはコントローラ４４（８４）に設けられているメモリに、上記識別記号に対応づけて部品名称等を書き込んでおき、照合し得るようにしておけばよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の部品供給装置は、収納部内の複数段の棚部材にそれぞれ記録部が装備されるとともに、上記収納部の、各棚部材の記録部に対応する各箇所に、上記記録部からの情報を受信するアンテナが配設されているため、上記記録部に記録された情報を取り込み、実装機の制御等に利用することができる。
【００５１】
しかも、上記収納部には各棚部材の記録部に対応する所定数のアンテナが配設されていることにより、各記録部からの情報を受信するときに収納部等を昇降させる必要がないため、情報取り込みに要する時間を大幅に短縮することができるとともに、安全性確保にも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による部品供給装置を搭載した実装機全体の概略平面図である。
【図２】上記実装機の概略側面図である。
【図３】上記部品供給装置の概略平面図である。
【図４】上記部品供給装置における収納部の概略断面図である。
【図５】上記部品供給装置おける無線タグ及びアンテナの配設部分を示す拡大図である。
【図６】上記無線タグ及びアンテナの配設部分の断面図である。
【図７】信号処理及び制御のための電気系統を主に示す説明図である。
【図８】無線タグ、アンテナ及びコントローラにわたる通信システムを示す概念図である。
【図９】本発明の別の実施形態による部品供給装置の概略側面図である。
【図１０】同部品供給装置の概略平面図である。
【図１１】同部品供給装置におけるトレイ収納ボックスの概略断面図である。
【図１２】無線タグ及びアンテナの配設部分を示す拡大図である。
【図１３】信号処理及び制御のための電気系統を主に示す説明図である。
【符号の説明】
Ｍ  実装機
４，５０  部品供給装置
２０，５１  収納部
２１，５２  パレット
２２，５３  トレイ
４０，８０  無線タグ
４１，８１  アンテナ
４２，８２  アンテナ集合体
４４，８４  コントローラ
【図１】
2005032846.tif 000003
【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】
2005032846.tif 000009
【図８】
2005032846.tif 000010
【図９】
2005032846.tif 000011
【図１０】
2005032846.tif 000012
【図１１】
2005032846.tif 000013
【図１２】
2005032846.tif 000014
【図１３】
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