(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃物を固定する刃物台の長手方向に走行体を往復動自在とし、この走行体に回転自在且つ昇降自在に支承された砥石を、刃物台上の刃物に密着された位置検知器に向かって下降させ、砥石と位置検知器との当接を位置検知器からの荷重検知信号にて確認した時、砥石の下降を一旦停止し、次いで砥石を若干上昇させて位置検知器からの荷重信号が無負荷となる位置を仮想刃先位置として記憶させた後、砥石を原位置まで復帰させると共に刃物上の位置検知器を除去し、砥石の研削開始高さを位置検知器の高さと仮想刃先位置から演算することを特徴とする刃物研削方法。
【請求項２】
刃物を固定する刃物台の長手方向に走行体を往復動自在とし、この走行体に設置された距離測定器によって刃物の長手方向の少なくとも両端を含む刃先面の複数部位を測定し、これら測定位置のうち最小の距離に位置する刃物上に位置検知器を密着させ、前記走行体に回転自在且つ昇降自在に支承された砥石を位置検知器に向かって下降させ、砥石と位置検知器との当接を位置検知器からの荷重検知信号にて確認した時、砥石の下降を一旦停止し、次いで砥石を若干上昇させて位置検知器からの荷重信号が無負荷となる位置を仮想刃先位置として記憶させた後、砥石を原位置まで復帰させると共に刃物上の位置検知器を除去し、砥石の研削開始高さを位置検知器の高さと仮想刃先位置から演算することを特徴とする刃物研削方法。
【請求項３】
刃物を固定する刃物台の長手方向に走行体を往復動自在とし、この走行体に設置された距離測定器によって刃物の長手方向の少なくとも両端を含む刃先面の複数部位を測定し、これら測定位置のうち最小の距離に位置する刃物上に位置検知器を密着させ、前記走行体に回転自在且つ昇降自在に支承された砥石を位置検知器に向かって下降させ、砥石と位置検知器との当接を位置検知器からの荷重検知信号にて確認した時、砥石の下降を一旦停止し、次いで砥石を若干上昇させて位置検知器からの荷重信号が無負荷となる位置を仮想刃先位置として記憶させた後、砥石を原位置まで復帰させると共に刃物上の位置検知器を除去し、砥石の研削開始高さを位置検知器の高さと仮想刃先位置から演算し、砥石を研削開始高さ直前まで高速下降させた後、低速に切り替えて研削開始高さまで下降させて刃物に当接させ、走行体の往復動に伴って刃物を研削することを特徴とする刃物研削方法。
【請求項４】
ベッドに隣接して配置された刃物台に刃物をその長手方向に亘って固定し、前記刃物台と平行に走行体を往復動自在とし、この走行体に刃物を研削する砥石を昇降自在に支承すると共に、前記砥石の昇降動内の近傍位置に支持体を昇降自在且つ揺動自在に設置し、この支持体に弾発的に取着された位置検知器を刃物上へ着脱自在としたことを特徴とする刃物研削装置。
【請求項５】
ベッドに隣接して配置された刃物台に刃物をその長手方向に亘って固定し、前記刃物台と平行に走行体を往復動自在とし、この走行体に刃物を研削する砥石と、前記砥石の昇降動内の刃物上に着脱自在となる位置検知器と、刃物の長手方向の少なくとも両端を含む複数位置の刃先面までの距離を測定する距離測定器を各々昇降自在に設置し、一方、複数位置の測定距離のうち最小の距離を判別する判別信号と、砥石と位置検知器との当接を確認する荷重検知信号と、砥石と位置検知器とが無負荷となる荷重無負荷信号とを演算する制御系を備えたことを特徴とする刃物研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベニヤレース、ベニヤスライサ等の各種の長尺（３尺から９尺位）な刃物を研削する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上記刃物を研削するに際しては、刃物の表刃或いは裏刃に砥石を適宜押圧させ、砥石を支持する軸を回転させ、刃物の長手方向へ任意回数往復動させていた。通常、この研削時においては、刃物はベニヤレース、ベニヤスライサ等の機械から刃物単体を取り外して別途設置された研削装置に、各々刃物自体が振動しないようにその表側或いは裏側をその長手方向に亘って固定させていた。
【０００３】
この刃物台上に固定された刃物の刃先面まで砥石を接当させるに際し、作業の実態においては、通常、作業者が砥石を回転させた状態で刃先面近くまで急速に下降させ、その後、刃物の長手方向へ砥石を往復移動させながら少しづつ下降させ、砥石と刃先の接当音、砥石と刃先との接当時に生じる火花等によって作業者が人為的に確認し、次いで、砥石を所望の下降量にセットし、且つ砥石を往復動させることにより、刃先面を研削していた。
【０００４】
近年、この人為的な作業に代替して、砥石位置から刃先面までの位置を自動的に検知すべく、砥石を回転させながら一定量ずつ段階的に砥石を刃先に接近させていき、砥石が刃先に接触したときに発生する砥石の回転数の変化を検出することにより研削すべき位置を検知する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記記載した如く、刃物の長手方向へ砥石を往復移動させながら少しづつ下降させる人為的な方法によれば、砥石は垂直面内をジグザグ状に傾斜下降することになり、この方法によれば時間を要するばかりでなく、この砥石と刃先との接当箇所は、必ずしも刃物の長手方向に亘る刃先の最も高い位置と断定できず、偶発的に接当したものである。従って、接当後、砥石に一定量の歩送りをしながら、長手方向へ移動させても、砥石の移動途上、刃先の最も高い位置に至る時に過負荷となり、砥石、および／または刃先を損傷することにもなる。
【０００６】
これに対して、砥石下降時、砥石の回転数の変化によって刃先面との接当を確認する方法も提案されているが、これによれば、人為的な作業に比して砥石を垂直面内においてジグザグ状に傾斜下降させる必要がなくなり、この分作業性は改善されるのであるが、砥石と刃先との接当箇所は、必ずしも刃物の長手方向に亘る刃先の最も高い位置と断定できず、前記記載と同様の欠点が包含されている。また、この確認作業を行うに際して、刃先は余分に研削されるばかりか、回転力による刃先焼け、或いは材質の変化の虞も生じ、この分新たに研削しなければならない結果となる。
本発明は上記記載のような課題を解決すべく、ベニヤレース、ベニヤスライサ等の各種の長尺な刃物を研削するに際し、刃物台に固定された刃物の刃先高さを自動的に検出することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、刃物を固定する刃物台の長手方向に走行体を往復動自在とし、この走行体に回転自在且つ昇降自在に支承された砥石を、刃物台上の刃物に密着された位置検知器に向かって下降させ、砥石と位置検知器との当接を位置検知器からの荷重検知信号にて確認した時、砥石の下降を一旦停止し、次いで砥石を若干上昇させて位置検知器からの荷重信号が無負荷となる位置を仮想刃先位置として記憶させた後、砥石を原位置まで復帰させると共に刃物上の位置検知器を除去し、砥石の研削開始高さを位置検知器の高さと仮想刃先位置から演算することを特徴としている。
【０００８】
また、刃物を固定する刃物台の長手方向に走行体を往復動自在とし、この走行体に設置された距離測定器によって刃物の長手方向の少なくとも両端を含む刃先面の複数部位を測定し、これら測定位置のうち最小の距離に位置する刃物上に位置検知器を密着させ、前記走行体に回転自在且つ昇降自在に支承された砥石を位置検知器に向かって下降させ、砥石と位置検知器との当接を位置検知器からの荷重検知信号にて確認した時、砥石の下降を一旦停止し、次いで砥石を若干上昇させて位置検知器からの荷重信号が無負荷となる位置を仮想刃先位置として記憶させた後、砥石を原位置まで復帰させると共に刃物上の位置検知器を除去し、砥石の研削開始高さを位置検知器の高さと仮想刃先位置から演算することを特徴としている。
【０００９】
また、刃物を固定する刃物台の長手方向に走行体を往復動自在とし、この走行体に設置された距離測定器によって刃物の長手方向の少なくとも両端を含む刃先面の複数部位を測定し、これら測定位置のうち最小の距離に位置する刃物上に位置検知器を密着させ、前記走行体に回転自在且つ昇降自在に支承された砥石を位置検知器に向かって下降させ、砥石と位置検知器との当接を位置検知器からの荷重検知信号にて確認した時、砥石の下降を一旦停止し、次いで砥石を若干上昇させて位置検知器からの荷重信号が無負荷となる位置を仮想刃先位置として記憶させた後、砥石を原位置まで復帰させると共に刃物上の位置検知器を除去し、砥石の研削開始高さを位置検知器の高さと仮想刃先位置から演算し、砥石を研削開始高さ直前まで高速下降させた後、低速に切り替えて研削開始高さまで下降させて刃物に当接させ、走行体の往復動に伴って刃物を研削することを特徴としている。
【００１１】
また、ベッドに隣接して配置された刃物台に刃物をその長手方向に亘って固定し、前記刃物台と平行に走行体を往復動自在とし、この走行体に刃物を研削する砥石を昇降自在に支承すると共に、前記砥石の昇降動内の近傍位置に支持体を昇降自在且つ揺動自在に設置し、この支持体に弾発的に取着された位置検知器を刃物上へ着脱自在としたことを特徴としている。
【００１２】
また、ベッドに隣接して配置された刃物台に刃物をその長手方向に亘って固定し、前記刃物台と平行に走行体を往復動自在とし、この走行体に刃物を研削する砥石と、前記砥石の昇降動内の刃物上に着脱自在となる位置検知器と、刃物の長手方向の少なくとも両端を含む複数位置の刃先面までの距離を測定する距離測定器を各々昇降自在に設置し、一方、複数位置の測定距離のうち最小の距離を判別する判別信号と、砥石と位置検知器との当接を確認する荷重検知信号と、砥石と位置検知器とが無負荷となる荷重無負荷信号とを演算する制御系を備えたことを特徴としている。
【００１３】
【作用】
ベッドに隣接して配置された刃物台に刃物をその長手方向に亘って固定し、前記刃物台と平行に走行体を往復動自在とし、この走行体に刃物を研削する砥石と、前記砥石の昇降動内の刃物上に着脱自在となる位置検知器を各々昇降自在に設置し、砥石を刃物台上の刃物に密着された位置検知器に向かって下降させ、砥石と位置検知器との当接を位置検知器からの荷重検知信号にて確認した時、砥石の下降を一旦停止し、次いで砥石を若干上昇させて位置検知器からの荷重信号が無負荷となる位置を仮想刃先位置として記憶させた後、砥石を原位置まで復帰させると共に刃物上の位置検知器を除去し、砥石の研削開始高さを位置検知器の高さと仮想刃先位置から演算する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
少なくとも研削される刃物１の長さを有するベッド２の両側には、アリ溝、リニヤウエイ、或いはボールウエイ等の移送架３が敷設され、この移送架３を走行し得るリニヤブロック４をその四隅部に支承されてなる門型状の走行体５を載架し、駆動機構６によって長手方向へ移動自在としている。この駆動機構６は、流体動、螺動、或いは図示の如き走行体５に取着された原動機とし、この原動機のピニオンギヤ７を前記ベッド２の一側に設置されたラックギヤ８に歯合させてその駆動を伝達し、前記走行体５をベッド２と平行に摺動し得る構成としている。
【００１５】
前記走行体５の前面には、アリ溝加工或いは図示の如く走行方向に対して任意間隔を置いて前記記載の如くリニヤウエイ、或いはボールウエイ等の一対の移送架９が上下方向へ設置され、この移送架９上にリニヤブロック１０をその四隅部に支承してなる摺動台１１を載架している。前記走行体５の上部には流体シリンダ或いは図示の如きＡＣサーボモータ等の昇降機構１２が設置され、また走行体５に設置された軸受１３によってカップリング１４を支承すると共に、カップリング１４の前端に接続されたボール螺子等の送り軸１５を前記摺動台１１の後部に取着し、この送り軸１５を昇降機構１２の操作によって摺動台１１を上下方向へ昇降自在としており、この上昇、或いは下降量は昇降機構１２に移動量測定器１６を付設し、例えば送り軸１５の回転に伴って正或いは負の方向へ発信されるパルス量をエンコーダ等によって検出するものである。
【００１６】
この摺動台１１上には砥石回転用の原動機１７と、上下方向に亘って内部を中空とした回転軸１８と、この回転軸１８の中空部内に位置する連係杆１９と、回転軸１８を支承する軸受２０を並設して設置した受座２１が螺着され、この原動機１７の軸２２の先端に嵌着されたプーリ２３と回転軸１８の始端に嵌着されたプーリ２４間にベルト２５を懸回してその駆動を回転軸１８へ伝達している。この回転軸１８の内周壁は下方端側に形成された段部を境にその下部を開口状とした二重段差構造となっており、この回転軸１８の内周壁と連係杆１９間隔内には、スプリング２６が介在して連係杆１９を常時上方へ引き上げており、その上方位置にはこのスプリング２６の反発力に打ち勝って連係杆１９の上端を押圧する流体シリンダ２７が設置され、また、この連係杆１９の下端部には、刃物１の刃先部を研削するカップ状の砥石２８のヘッド軸２９部の先端の段部が介入し得る開口が穿設され、且つ前記ヘッド軸２９の段部に係合するスプリング、或いは支持ボール３０が装着されている。
【００１７】
前記回転軸１８の下端内周壁には上下方向に亘って任意長さのキーが突設、或いは図示の如くキー溝が刻設され、前記砥石２８のヘッド軸２９部の上下方向に亘って刻設されたキー溝、或いは図示の如く突設されたキー３１に嵌合させて回転軸１８の駆動と一体とするものであり、このキー溝とキー３１の嵌合動に際しては、前記受座２１に取着された嵌合制御用のエンコーダ３２を回転軸１８にタイミングベルト等によって連係させ、位置決め制御するものである。
【００１８】
前記受座２１は摺動台１１に対して水平面内においてストッパピン等の脱着によって回転し、また固定し得る構成とされ、刃先に対する振り角、砥石２８の周面が刃先に対して当接する角度を調整自在とされ、カップ状の砥石２８全体が刃物１の刃先面に接当して一定方向へ回転したときに生じるダウンカットによる研削と、アッパーカットによるむしれの同時発生を防止し、回転軸１８の軸芯を刃物面と直交する方向に対してやや傾斜させるている。前記走行体５にはバランスウエイト或いは流体シリンダ等（図示せず）が設置され、前記摺動台１１並びに摺動台１１上に取着された前記機器類の合計自重分を支持する機構とし、前記昇降機構１２による摺動台１１の進退動の円滑化を図っている。
【００１９】
前記ベッド２の両端部に形成された軸受部に支軸３３を支受けし、この支軸３３に前記ベッド２と平行とした刃物台３４を固着し、支軸の一端部に固着されたウオームホイール３５をウオーム３６に歯合し、このウオーム３６をベッド２の側端に設置された原動機３７を回動させることによって、刃物台３４の角度を変位できるよう構成されている。また、この刃物台３４には、適宜間隔を置いて油圧、空圧等の流体動或いは螺動によって刃物１を固定する刃物押さえを設置するか、或いは図示例の如く、刃物台３４自体をマグネットチャックとして電気的に励磁して刃物１を吸着保持或いは解放する方式とししても良く、この場合、刃物押さえを不要とすることも可能である。
【００２０】
一方、前記走行体５の搬送方向の一側部には、超音波、光電管等の非接触型、或いは送り軸による螺動、図示の如きエンコーダが内蔵された流体シリンダ３８のロッド３９の先端に検知体４０を接続した接触型の距離測定器４１が設置され、刃物台３４上に固定された刃物１の長手方向の少なくとも両端を含む刃先面の複数部位の距離を測定している。
【００２１】
また、前記走行体５の搬送方向と直交する他側部には、ＡＣサーボモータ、或いは送り軸による螺動、図示の如きエンコーダが内蔵された流体シリンダ４２を取着している。この流体シリンダ４２は、その両側にピストンロッド４３の昇降動を案内する一対の案内棒４４が設置されたガイド付きとなっており、ピストンロッド４３並びに一対の案内棒４４の先端に取着された支持具４５の両端よりリンク４６が枢支され、この一対のリンク４６の下端に支持体４７を取着し、前記支持具４５に枢支された支持体揺動用の流体シリンダ４８のピストンロッド４９に支持体４７を取着して、支持体４７をピストンロッド４９の伸縮によって揺動自在としている。この支持体４７にはスプリング５０を介して、リミットスイッチ或いは図示の如きロードセル（歪み計）等より成る位置検知器５１が弾発的に取着され、支持体４７の揺動時に刃物の刃先上に密着した状態となり、昇降機構１２によって下降する砥石２８の昇降動内に位置することになる。
【００２２】
次に作用を説明する。
まず、走行体５上の受座２１を適宜回転させ、摺動台１１上に設置された回転軸１８の刃先に対する振り角を調整し、また一方、刃物１固定面を一旦水平状態とした刃物台３４上へ研削すべき刃物１を固定する。図示例においては、刃物台３４はマグネットチャックとこのマグネットチャック上に取着された刃物台３４より構成されているが、この刃物台３４上へ刃表側を上にして載置し、電気的にマグネットチャックを励磁して刃物１を固定する。
【００２３】
この間、装着すべき砥石２８のヘッド軸２９を回転軸１８に嵌合させるために嵌合制御用のエンコーダによって位置合わせすると共に、走行体５を原動機の駆動によって保管機構の位置まで走行させて一旦停止させる。その後、任意の番手の砥石２８を選択して走行体５側の回転軸１８の軸芯と選択した砥石２８のヘッド軸２９の軸芯を上下方向に一致させる。各軸芯が一致した時点において、流体シリンダを作動させてそのロッドを伸長させれば、砥石２８のヘッド軸２９部は回転軸１８内に至り、その先端が回転軸１８の開口内に介入しながら連係杆１９を押し上げる。この時、連係杆１９はスプリング２６の弾発力によって上方へ引き上げられる力を流体シリンダ２７の流体動によって押さえられているが、ヘッド軸２９の上昇に伴い、段部が押し上げられる連係杆１９の下端に配置された支持ボール３０によって係合され、回転軸１８のキー溝にヘッド軸２９のキー３１が嵌合して回転軸１８の駆動と一体となる。
【００２４】
次いで、原動機３７を駆動させて刃物台３４を一旦水平状とした後、刃物１を刃物台３４上へ載置してマグネットチャックを電気的に励磁させることによって固定し、また、ウオーム３６、ウオームホイール３５によってマグネットチャックを所要角度に保持する。
【００２５】
この状態下、原動機を駆動させて走行体５に設置された距離測定器４１を刃物１上へ走行させ、少なくとも刃物１の長手方向の両側端部を含む複数箇所、即ち刃物１の長さに応じて両側端部のみ、或いは両側端部とほぼ中央位置の３箇所等を、距離測定器４１の原位置から刃物１上面までの距離を都度測定し、これら測定位置のうち最小の距離を特定し、この最小の距離上へ走行体５を走行させ、この位置にて走行体５を一旦停止させる。
【００２６】
次いで、流体シリンダ４２のピストンロッド４３を一対の案内棒４４に沿って伸長させることにより、位置検知器５１が取着されている支持体４７を図６に二点鎖線にて示す待機位置から下降させ、砥石２８の原位置を通過した時点において、伸長状態にある支持体揺動用の流体シリンダ４８のピストンロッド４９を縮小させることによって支持体４７をほぼ水平状態とした後、刃物１の刃先上へ密着させる。この時、砥石２８は待機位置にあり、この待機位置より昇降機構１２を駆動させて摺動台１１を高速下降させ、砥石２８を刃物１の刃先上へ密着された位置検知器５１に当接させる。
【００２７】
この砥石２８と位置検知器５１との当接を位置検知器５１からの荷重検知信号にて確認した時、これを昇降機構１２へ連係して砥石２８の下降を一旦停止させる。通常、荷重検知信号の発信と昇降機構１２の受信には信号の若干の遅れが存在し、砥石２８の下降停止に至るまで一定の時間を要することになる。したがって、砥石２８が下降停止するまでに若干オーバーランする結果となるが、位置検知器５１にはスプリング５０を介して弾発的に支持体４７に取着されているので、このオーバーランした下降量はスプリング５０の弾発力によって緩衝され、砥石２８および／または刃物１を変形、或いは損傷させる不都合は解消されることになる。
【００２８】
一方、砥石２８が停止すべき位置からのオーバーラン分、即ち、スプリング５０の縮小分だけ、砥石２８は余分に下降しているので、これを補正する必要がある。具体的には、オーバーランして下降停止した位置から昇降機構１２を介して砥石２８を微速上昇させ、スプリング５０の弾性復帰に至るまで砥石２８が若干上昇した位置、即ち、位置検知器５１からの荷重信号が無負荷となる位置を、一旦仮想刃先位置として記憶させる。次いで、昇降機構１２を介して砥石２８を原位置まで復帰させた後、支持体揺動用の流体シリンダ４８のピストンロッド４９を伸長させながら、流体シリンダ４２のピストンロッド４３を一対の案内棒４４に沿って縮小させることにより、位置検知器５１が取着されている支持体４７を図６に二点鎖線にて示す待機位置へ復帰させる。
【００２９】
砥石２８が原位置に復帰した後、走行体５はベッド２上を一旦刃物台３４に固定された刃物１の長手方向の一端側まで走行して待機し、この間、砥石２８の研削開始高さを位置検知器５１（支持体４７を含む）の高さと仮想刃先位置から演算して求める。次いで、昇降機構１２を介して砥石２８を求められた研削開始高さ直前まで高速下降させ、その後、低速状態に切り替えて研削開始高さまで下降し、砥石２８に所望の回転を与えながら、走行体５の１走行に対して所定の送り込み量を送り込みながら、刃物１の長手方向へ往復動させて刃物１を研削するものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各請求項において前記記載した作用効果が得られ、ベニヤレース、ベニヤスライサ等の各種の長尺な刃物を研削するに際し、刃物台に固定された刃物の刃先高さを自動的に検出することによって砥石の切削開始高さを特定できるので、前記記載した従来方法における、砥石と刃先との衝突の回避、或いは砥石の空切削時間を短縮できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を直接実施する装置の全体を示す正面図である。
【図２】図１の一部切り欠き側面図である。
【図３】図１の拡大正面図である。
【図４】図３の一部切り欠き背面図である。
【図５】図１の一部切り欠き要部拡大側面図である。
【図６】図１の一部切欠き要部拡大側背面図である。
【図７】位置検知器の一実施例を示す拡大側面図である。
【図８】図７の下面図である。
【図９】図７の正断面図である。
【図１０】図７の要部拡大側面図である。
【符号の説明】
１…刃物、２…ベッド、３…移送架、４…リニヤブロック、５…走行体、６…駆動機構、７…ピニオンギヤ、８…ラックギヤ、９…移送架、１０…リニヤブロック、１１…摺動台、１２…昇降機構、１３…軸受、１４…カップリング、１５…送り軸、１６…移動量測定器、１７…原動機、１８…回転軸、１９…連係杆、２０…軸受、２１…受座、２２…軸、２３…プーリ、２４…プーリ、２５…ベルト、２６…スプリング、２７…流体シリンダ、２８…砥石、２９…ヘッド軸、３０…支持ボール、３１…キー、３２…エンコーダ、３３…支軸、３４…刃物台、３５…ウオームホイール、３６…ウオーム、３７…原動機、３８…流体シリンダ、３９…ピストンロッド、４０…検知体、４１…距離測定器、４２…流体シリンダ、４３…ピストンロッド、４４…案内棒、４５…支持具、４６…リンク、４７…支持体、４８…流体シリンダ、４９…ピストンロッド、５０…スプリング、５１…位置検知器
【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】
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【図９】
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【図１０】
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