(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半製品への部品の組み付けを管理するシステムであって、
部品組み付けラインにおいて第ｉエリア（ｉ＝１，２，・・）の上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる部品の組み付け位置と、前記部品を識別するための部品識別情報、前記部品の形状または組み付け姿勢とを、データベースへの照会によって認識する第１処理手段と、
前記第１処理手段により認識された前記第ｉエリアでの前記半製品における前記部品の組み付け位置に向けて、前記第１処理手段により認識された前記部品識別情報、前記部品の形状または前記組み付け姿勢が、前記第ｉエリアにある前記半製品に映し出されるように、光照射装置に可視光を照射させる第２処理手段とを備えていることを特徴とする組み付け管理システム。
【請求項２】
請求項１記載の組み付け管理システムにおいて、
前記第１処理手段が、前記第ｉエリアの上流に設置されている前記読み取り装置によって、前記半製品に付されている前記情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる複数の部品のそれぞれの組み付け順位を、前記データベースへの照会によってさらに認識し、
前記第２処理手段が、前記光照射装置に、前記第１処理手段により認識された半製品における第ｉエリアでの複数の部品のそれぞれの組み付け位置に向けて、同じく前記第１処理手段によって認識された複数の部品のそれぞれの組み付け順位に従って可視光を順次照射させることを特徴とする組み付け管理システム。
【請求項３】
請求項２記載の組み付け管理システムにおいて、
前記第１処理手段が、前記第ｉエリアの上流に設置されている前記読み取り装置によって、前記半製品に付されている前記情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる前記複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間を、前記データベースへの照会によってさらに認識し、
前記第２処理手段が、前記光照射装置に、前記第１処理手段により認識された前記半製品における前記第ｉエリアでの前記複数の部品のそれぞれの組み付け位置に向けて、同じく前記第１処理手段によって認識された前記複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間に応じた時間間隔をおいて可視光を順次照射させることを特徴とする組み付け管理システム。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の組み付け管理システムにおいて、
前記第１処理手段が、前記第ｉエリアの上流に設置されている前記読み取り装置によって、前記半製品に付されている前記情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる前記部品の重量を、前記データベースへの照会によってさらに認識し、
前記第１処理手段により認識された前記部品の重量に基づき、前記第ｉエリアで前記部品が組み付けられた後の前記半製品の重量または重心を認識し、前記部品組み付けラインにおいて前記第ｉエリアの下流に設置されている測定装置により測定された前記半製品の重量または重心を認識し、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、画像表示装置にその判定結果を表示させる第３処理手段をさらに備えていることを特徴とする組み付け管理システム。
【請求項５】
半製品への部品の組み付けを管理する機能をコンピュータに対して付与するプログラムであって、請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の組み付け管理システムとして前記コンピュータを機能させることを特徴とする組み付け管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半製品への部品の組み付けを管理するシステム、および当該管理機能をコンピュータに対して付与するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車やオートバイ等、趣味性が高い製品は、ユーザによってさまざまなバリエーション、オプションの組合せが指定される。このため、製品の生産ラインにおいて、各製品ごとに組み付けるべき部品が異なってくる。そこで、半製品に組み付けられるべき部品の収納箱に取り付けられた発光素子を発光させ、製品に部品を組み付ける作業を効率化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１５７８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、生産時間の短縮化のため、各製品の組み付け作業に割り当てられている時間が制限されている。このため、非常に稀ではあるが、作業担当者が、製品に取り付けられるべき適正な部品を手にしたからといってもその部品が正しい場所に組み付けられないような、いわゆる「誤組み」が生じる可能性がある。
【０００４】
そこで、本発明は、半製品に対する部品の誤組みを確実に防止できるように、半製品に対する部品の組み付けを管理し得るシステム、および当該管理機能をコンピュータに対して付与するプログラムを提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明の組み付け管理システムは、半製品への部品の組み付けを管理するシステムであって、部品組み付けラインにおいて第ｉエリア（ｉ＝１，２，・・）の上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる部品の組み付け位置と、前記部品を識別するための部品識別情報、前記部品の形状または組み付け姿勢とを、データベースへの照会によって認識する第１処理手段と、前記第１処理手段により認識された前記第ｉエリアでの前記半製品における前記部品の組み付け位置に向けて、前記第１処理手段により認識された前記部品識別情報、前記部品の形状または前記組み付け姿勢が、前記第ｉエリアにある前記半製品に映し出されるように、光照射装置に可視光を照射させる第２処理手段とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の組み付け管理システムによれば、部品組み付けラインの第ｉエリアにおいて半製品における部品の組み付け箇所に、この部品の識別情報、形状または組み付け姿勢が映し出されるように可視光が照射される。このため、第ｉエリアにおいて作業員が組み付け部品の種類や、組み付け姿勢を間違う可能性を著しく低減させることができる。そして、作業担当者は、第ｉエリアにおいて当該部品をその適正な組み付け箇所に確実に組み付けることができる。このように「誤組み」を確実に防止できるように、半製品に対する部品の組み付けが管理され得る。
【０００７】
なお、本願発明の構成要素である手段が情報を「認識する」とは、コンピュータのハードウェア資源であるＣＰＵが、同じくコンピュータのハードウェア資源であるハードディスク等の記憶装置や、外部のサーバの記憶装置からその情報を読み取ること、ＣＰＵが外部機器やメモリ等からの入力／読み取り信号の演算処理により当該情報を導出（または測定、推定、設定等）すること、ＣＰＵがコンピュータのハードウェア資源であるＥＥＰＲＯＭやＲＡＭ等に当該情報を格納させておくこと、ＣＰＵが当該情報を出力すること等、情報処理のために必要な情報を準備するあらゆる処理を包含する概念である。
【００１０】
前記第１処理手段が、前記第ｉエリアの上流に設置されている前記読み取り装置によって、前記半製品に付されている前記情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる複数の部品のそれぞれの組み付け順位を、前記データベースへの照会によってさらに認識し、前記第２処理手段が、前記光照射装置に、前記第１処理手段により認識された半製品における第ｉエリアでの複数の部品のそれぞれの組み付け位置に向けて、同じく前記第１処理手段によって認識された複数の部品のそれぞれの組み付け順位に従って可視光を順次照射させてもよい。
【００１１】
本発明の組み付け管理システムによれば、一のエリアにおいて複数の部品が半製品に組み付けられる場合、その組み付け順位に従って可視光が半製品における各製品の組み付け箇所に順次照射される。これにより、作業員が複数の部品の組み付け順位を間違う可能性を著しく低減させることができる。
【００１２】
前記第１処理手段が、前記第ｉエリアの上流に設置されている前記読み取り装置によって、前記半製品に付されている前記情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる前記複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間を、前記データベースへの照会によってさらに認識し、前記第２処理手段が、前記光照射装置に、前記第１処理手段により認識された前記半製品における前記第ｉエリアでの前記複数の部品のそれぞれの組み付け位置に向けて、同じく前記第１処理手段によって認識された前記複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間に応じた時間間隔をおいて可視光を順次照射させてもよい。
【００１３】
本発明の組み付け管理システムによれば、所要組み付け時間が考慮された上で、順次可視光が各部品の組み付け箇所に照射される。このため、作業員の組み付けリズムと、半製品への可視光の照射箇所の切り替えリズムとをほぼ同期させ、組み付け作業をしやすくすることができる。
【００１４】
前記第１処理手段が、前記第ｉエリアの上流に設置されている前記読み取り装置によって、前記半製品に付されている前記情報素子から読み取られた情報に基づき、前記第ｉエリアにおいて前記半製品に対して組み付けられる前記部品の重量を、前記データベースへの照会によってさらに認識し、前記組み付け管理システムは、前記第１処理手段により認識された前記部品の重量に基づき、前記第ｉエリアで前記部品が組み付けられた後の前記半製品の重量または重心を認識し、前記部品組み付けラインにおいて前記第ｉエリアの下流に設置されている測定装置により測定された前記半製品の重量または重心を認識し、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、画像表示装置にその判定結果を表示させる第３処理手段をさらに備えていてもよい。
【００１５】
本発明の組み付け管理システムによれば、画像表示装置を通じて、第ｉエリアにおける作業員等に、第ｉエリアにおいて適正な部品が適正な箇所に組み付けられた場合の半製品の重量または重心と、第ｉエリアを通過した後の半製品の実際の重量または重心との誤差が許容範囲内にあるか否かを認識させることができる。そして、当該誤差が許容範囲から外れている場合、適正な部品が適正な場所に組み付けられなかった等の蓋然性が高いことに鑑みて、誤組や工具の置き忘れ等の見直し作業等を、この作業員に促すことができる。
【００１６】
前記課題を解決するための本発明の組み付け管理プログラムは、半製品への部品の組み付けを管理する機能をコンピュータに対して付与するプログラムであって、前記組み付け管理システムとして前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
【００１７】
本発明の組み付け管理プログラムによれば、前記システムと同様に「誤組み」を確実に防止できるように、半製品に対する部品の組み付けを管理し得る機能が、コンピュータに対して付与される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の組み付け管理システムおよび組み付け管理プログラムの実施形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態における組み付け管理システムの構成説明図であり、図２は本発明の一実施形態における組み付け管理システムの機能説明図であり、図３〜図４は半製品に対する光照射の例示図である。
【００２０】
図１に示されている組み付け管理システムは、第１エリアＡ１ないし第ｎエリアＡｎにより構成される部品組み付けライン（製品製造ライン）における、半製品Ｐｊ（ｊ＝１，２，・・）に対する部品Ｑｉの組み付けを管理するためのものである。この組み付け管理システムは、ハードウェアとしてのサーバ１００と、サーバ１００に後述の諸機能を付与するソフトウェアとしての本発明の「組み付け管理プログラム」とにより構成されている。サーバ１００は、部品組み立てラインにおいて第ｉエリアＡｉの上流側に設置されているリーダ２１０、第ｉエリアＡｉに設置されている光照射装置２２０、部品組み立てラインにおいて第ｉエリアＡｉの下流側に設置されている重量／重心測定装置２３０、および第ｉエリアＡｉ等に設置されている画像表示装置２３２のそれぞれと、ネットワークを介した通信機能を有している。
【００２１】
組み付け管理システムは、データベース１０２と、第１処理ユニット１１０と、第２処理ユニット１２０と、第３処理ユニット１３０とを備えている。各ユニットは、サーバ１００のハードウェア資源であるＣＰＵ、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭなど）やＲＡＭなどのメモリ、信号入力回路、信号出力回路等と、ＣＰＵに特定の情報処理機能を付与するため、メモリ（または記憶装置）に格納されている本発明のプログラムとにより構成されている。なお、各ユニットは、異なるハードウェア資源により構成されていてもよいし、共通のハードウェア資源により構成されていてもよい。
【００２２】
データベース１０２は、製品または半製品を識別するための「製品識別情報」と、部品組み付けラインにおける第ｉエリアＡｉ（ｉ＝１，２，・・，ｎ）において当該半製品に組み付けられる部品の「組み付け箇所」等を対応づけて記憶保持している。なお、データベース１０２は、組み付け管理システムとは別個の構成として、サーバ１００とネットワークを介して通信可能な他のサーバ（データベースサーバ）によって構成されていてもよい。
【００２３】
部品組み付けラインにおいて、第ｉエリアＡｉの上流に設置されている読み取り装置（リーダ、またはリーダ／ライタ）２１０によって半製品Ｐｊに付されているＲＦＩＤタグ（情報素子）２１２から読み取られた「製品識別情報」に基づき、第ｉエリアＡｉにおいてこの半製品Ｐに対して組み付けられる部品Ｑｉの「組み付け位置」「重量」「組み付け順位」等を、データベース１０２への照会によって認識する。
【００２４】
ＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ）２１２としては、パッシブ型、セミパッシブ型、アクティブ型等、種々のタイプのものが適宜選択されうる。パッシブ型タグは、Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）側のアンテナから送信された電波をアンテナで受信し、この電波を整流してエネルギーとして使用し、Ｒ／Ｗから送信されてきたコマンドに応じてＩＣチップがメモリから情報を読み出し、その情報をアンテナから発信する。セミパッシブ型タグは、動作は基本的にパッシブ型と同じであるが、搭載電池の電力をエネルギーとして使用してパッシブ型よりも電波の送信距離を長くすることもでき、Ｒ／Ｗからのコマンドに応じて動作する。アクティブ型タグは、セミパッシブ型と同様に搭載電池の電力をエネルギーとして使用するが、Ｒ／Ｗからのコマンドに応じて電波を発信するのではなく、一定時間ごとにアンテナから電波を発信する。また、ＲＦＩＤタグ２１２の利用周波数帯は、１３５ｋＨｚ未満、１３．５６ＭＨｚ帯、９５０ＭＨｚ帯（ＵＨＦ）、２．４５ＧＨｚ帯等、種々の周波数帯が選択されうる。
【００２５】
第２処理ユニット１２０は、第１処理ユニットにより認識された第ｉエリアＡｉでの半製品Ｐｊにおける部品Ｑｉの組み付け位置に向けて、第ｉエリアＡｉに設置されている光照射装置（レーザー等）２２０に可視光を照射させる。
【００２６】
第３処理ユニット１３０は、第１処理ユニット１１０により認識された部品Ｑｉの重量に基づき、第ｉエリアＡｉでこの部品Ｑｉが組み付けられた後の半製品Ｐｊの重量または重心をデータベース１０２への照会によって認識する。また、第３処理ユニット１３０は、部品組み付けラインにおいて第ｉエリアＡｉの下流に設置されている重量測定装置２３０により測定された半製品Ｐｊの重量または重心を認識する。そして、第３処理ユニット１３０は、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、第ｉエリアＡｉ等に設置されている画像表示装置（ディスプレイ装置）２３２にその判定結果を表示させる。
【００２７】
前記構成の組み付け管理システムの機能について図２〜図４を用いて説明する。
【００２８】
まず、第ｉエリアＡｉの上流側で読み取り装置２１０によって、半製品Ｐｊに付されているＲＦＩＤタグ２１２から「製品識別情報（シリアル番号等）」が非接触方式（無線方式）で読み取られる（図２／矢印Ａ０）。読み取り装置２１０によるＲＦＩＤタグ２１２からの情報読み取り可能範囲が調整されていることにより、当該読み取り時点における読み取り装置２１０に対する半製品Ｐｊの位置が決定され得る。なお、ＲＦＩＤタグ２１２が半製品Ｐｊに付されているとは、ＲＦＩＤタグ２１２が、半製品Ｐｊに貼付されていること、半製品Ｐｊに設けられている窪み（図示略）等に埋設されていること、半製品Ｐｊを運搬する台等に貼付等されていること等を意味する。続いて、この「製品識別情報」が、読み取り装置２１０からサーバ１００に対して送信され（図２／矢印Ａ１）、これに応じて第１処理ユニット１１０が「第１処理」を実行する（図２／Ｓ１１０）。具体的には、第１処理ユニット１１０が、この製品識別情報に基づくデータベース１０２への照会によって、第ｉエリアＡｉにおいて、半製品Ｐｊに対して組み付けられるべき部品Ｑij、その組み付け箇所、組み付け姿勢、重量等を認識する。
【００２９】
続いて、第２処理ユニット１２０が「第２処理」を実行する（図２／Ｓ１２０）。具体的には、第２処理ユニット１２０は、第ｉエリアＡｉに設置されている光照射装置２２０に対して、第１処理ユニット１１０により認識された半製品Ｐｊに対する「部品Ｑij」並びにその「組み付け位置」および「組み付け姿勢」等に応じた「光照射指示信号」を送信する（図２／矢印Ａ２）。これにより、第２処理ユニット１２０は、この光照射装置２２０に、半製品Ｐｊにおける部品Ｑijの組み付け箇所に向け、例えば図３に斜線で示されているように、この部品Ｑijの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように可視光を照射させる（図２／矢印Ｂ）。前記のように、読み取り装置２１０による情報読み取り時点における、この読み取り装置２１０に対する半製品Ｐｊの相対的位置が決定され得るので、当該読み取り時点および相対的位置に基づき、可視光が半製品Ｐｊにおける部品Ｑijの正確な組み付け位置に照射され得る。なお、部品Ｑijの識別番号（部品識別情報）が半製品Ｐｊに映し出されていてもよい。また、この可視光の波長は、半製品Ｐｊの種類、部品Ｑijの種類、組み付け方法等によって区分されていてもよい。
【００３０】
１つのエリア（例えば、第ｉエリアＡｉ）において半製品Ｐｊに３つの部品Ｑi(1)j、Ｑi(2)jおよびＱi(3)jが組み付けられる場合、第１処理ユニット１１０が、データベース１０２への照会によって、さらに各部品の「組み付け順位」および「組み付け所要時間」を認識し、第２処理ユニット１２０は次のように光照射装置１２０に、半製品Ｐｊに向けて可視光を照射させてもよい。すなわち、まず、ＲＦＩＤタグ２１２から製品識別情報が読み取られてから時間ｔi0が経過したとき、図４（ａ）に斜線で示されているように、１つ目の部品Ｑi(1)jの組み付け箇所に部品Ｑi(1)jの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように、光照射装置２２０によって可視光が照射される。続いて、１つ目の部品Ｑi(1)jの組み付け所要時間ｔi1がさらに経過したとき、図４（ｂ）に斜線で示されているように、２つ目の部品Ｑi(2)jの組み付け箇所に部品Ｑi(2)jの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように、光照射装置２２０によって可視光が照射される。そして、２つ目の部品Ｑi(2)jの組み付け所要時間ｔi2がさらに経過したとき、図４（ｃ）に斜線で示されているように、３つ目の部品Ｑi(3)jの組み付け箇所に部品Ｑi(3)jの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように、光照射装置２２０によって可視光が照射される。
【００３１】
そして、第３処理ユニット１３０が「第３処理」を実行する（図２／Ｓ１３０）。具体的には、第３処理ユニット１３０は、第１処理ユニット１１０により認識された部品Ｑｉの重量に基づき、第ｉエリアＡｉでこの部品Ｑｉが組み付けられた後の半製品Ｐｊの「重量」および「重心」をデータベース１０２への照会によって認識する。また、第３処理ユニット１３０は、重量測定装置２３０により測定された半製品Ｐｊの「重量」または「重心」を認識する（図２／矢印Ａ３）。そして、第３処理ユニット１３０は、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、この判定結果を第ｉエリアＡｉ等に設置されている画像表示装置２３２に表示させる（図２／矢印Ａ４）。なお、第３処理ユニット１３０は、部品Ｑｉが組み付けられた後の半製品Ｐｊの重量および重心のいずれか一方についてのみ当該誤差が許容範囲内にあるか否かを判定してもよい。
【００３２】
前記機能を発揮する本発明の組み付け管理システムによれば、第ｉエリアＡｉにおいて半製品Ｐｊに組み付けられるべき部品Ｑijの組み付け箇所に可視光が照射される（図２／矢印Ｂ，図３参照）。これにより、作業担当者は、第ｉエリアＡｉにおいて半製品Ｐｊに対して、適正な部品Ｑijをその適正な組み付け箇所に確実に組み付けることができる。
【００３３】
また、第ｉエリアＡｉにおいて半製品Ｐｊにおける部品Ｑijの組み付け箇所に、光照射装置２２０によってこの部品Ｑijの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出される（図２／矢印Ｂ，図３参照）。これにより、作業担当者は、半製品Ｐｊに対して適正な形状の部品Ｑijを適正な姿勢で組み付けることができる。例えば、図３に示されているように部品Ｑijの形状および組み付け姿勢が半製品Ｐｊに映し出された場合、部品Ｑijを実線で表した姿勢で組み付けるべきであることを、作業担当者に認識させることができる。言い換えると、適正な部品Ｑijであっても破線で示されているような姿勢で半製品Ｐｊに組み付けられてはならず、また、破線で示されているように映し出された光と形状（輪郭）の異なる部品Ｑikが半製品Ｐｊに組み付けられてはならないことを作業担当者に認識させることができる。
【００３４】
さらに、一のエリアＡｉにおいて複数の部品Ｑi(m)jが半製品Ｐｊに組み付けられる場合、その組み付け順位に従って可視光が半製品Ｐｊにおける各製品Ｑi(m)jの組み付け箇所に順次照射される（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）。これにより、作業員が複数の部品の組み付け順位を間違う可能性を著しく低減させることができる。
【００３５】
また、この照射箇所は、第１処理ユニット１１０によってデータベース１０２への照会を通じて認識された各部品Ｑi(m)jの組み付け所要時間ｔimが経過するたびに切り替えられる。これにより、作業員の組み付けリズムと、半製品Ｐｊへの可視光の照射箇所の切り替えリズムとをほぼ同期させ、組み付け作業をしやすくすることができる。
【００３６】
さらに、画像表示装置２３０を通じて、第ｉエリアＡｉにおける作業員等に、第ｉエリアＡｉにおいて適正な部品Ｑijが適正な箇所に組み付けられた場合の半製品Ｐｊの「重量」および「重心」と、第ｉエリアＡｉを通過した後の半製品Ｐｊの実際の「重量」および「重心」との誤差が許容範囲内にあるか否かを認識させることができる。そして、当該誤差が許容範囲から外れている場合、適正な部品Ｑijが半製品Ｐｊの適正な場所に組み付けられなかった等の蓋然性が高いことに鑑みて、誤組や工具の置き忘れ等の見直し作業等を、作業員に促すことができる。
【００３７】
以上により、第ｉエリアＡｉにおいて作業員が組み付け部品Ｑijの種類や、組み付け箇所、組み付け姿勢、組み付け順位等を間違う可能性、すなわち「誤組」が生じる可能性を著しく低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態における組み付け管理システムの構成説明図
【図２】本発明の一実施形態における組み付け管理システムの機能説明図
【図３】半製品に対する光照射の例示図
【図４】半製品に対する光照射の例示図
【符号の説明】
【００３９】
１００‥サーバ（組み付け管理システム）、１０２‥データベース、１１０‥第１処理ユニット、１２０‥第２処理ユニット、１３０‥第３処理ユニット、２１０‥読み取り装置、２１２‥ＲＦＩＤタグ（情報素子）、２２０‥光照射装置、２３０‥重量／重心測定装置、２３２‥画像表示装置、Ａｉ‥第ｉエリア、Ｐｊ‥半製品、Ｑｉ‥部品
【図１】
0004348326.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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