JPS6127190A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS6127190A JPS6127190A JP14763584A JP14763584A JPS6127190A JP S6127190 A JPS6127190 A JP S6127190A JP 14763584 A JP14763584 A JP 14763584A JP 14763584 A JP14763584 A JP 14763584A JP S6127190 A JPS6127190 A JP S6127190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- shutter plate
- working
- workpiece
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ加工装置に関する。
レーザ光を集束レンズによって集束し、被加工体に上記
レーザ光を照射しつつ加工を行なうレーザ加工装置は公
知である。
レーザ光を照射しつつ加工を行なうレーザ加工装置は公
知である。
レーザ加工装置は、レーザ発振器から発振されたレーザ
光を直接又は反射鏡によって光路変更せしめ、然る後、
上記レーザ光を集束レンズで集束し、被加工体の加工部
分に照射することによって加工が行なわれるように構成
されている。
光を直接又は反射鏡によって光路変更せしめ、然る後、
上記レーザ光を集束レンズで集束し、被加工体の加工部
分に照射することによって加工が行なわれるように構成
されている。
而して、レーザ加工装置は複雑な形伏の加工であっても
短時間に加工を行なうことができるので、現在では広い
分野で利用されている。
短時間に加工を行なうことができるので、現在では広い
分野で利用されている。
然しなから、厚い被加工体に孔加工を施す場合等には、
正確な円筒状の孔を施すことが困難であるという問題点
があった。即ち、従来公知の装置で使用するレーザビー
ムはビームの断面の輪郭が鮮明でなくぼやけているため
、ビーム進入側の孔径が大きく加工されてしまい、従っ
て形成された孔は円錐状になってしまうからであった。
正確な円筒状の孔を施すことが困難であるという問題点
があった。即ち、従来公知の装置で使用するレーザビー
ムはビームの断面の輪郭が鮮明でなくぼやけているため
、ビーム進入側の孔径が大きく加工されてしまい、従っ
て形成された孔は円錐状になってしまうからであった。
この問題点を解決するために、加工の目的に適合したシ
ャープなレーザビームを使用するとか、被加工体との距
離を加工孔の深さに応じて送りながら加工する等のこと
が必要であるが、従来公知のものは適切な絞り機構を有
しておらず、また、被加工体との間の距離の調節加工送
りは高速制御を必要とするため難しく、従ってそのレー
ザビームは言わば切れ味の悪いものであった。
ャープなレーザビームを使用するとか、被加工体との距
離を加工孔の深さに応じて送りながら加工する等のこと
が必要であるが、従来公知のものは適切な絞り機構を有
しておらず、また、被加工体との間の距離の調節加工送
りは高速制御を必要とするため難しく、従ってそのレー
ザビームは言わば切れ味の悪いものであった。
本発明は叙上の観点にたってなされたものあって、その
目的とするところは、レーザ光を加工に適合したシャー
プなビームとし、被加工体に正確且つ精密な加工を施す
ことができるレーザ加工装置を安価に且つ大量に提供し
ようとするものである。
目的とするところは、レーザ光を加工に適合したシャー
プなビームとし、被加工体に正確且つ精密な加工を施す
ことができるレーザ加工装置を安価に且つ大量に提供し
ようとするものである。
而して、上記の目的は、レーザ発振器から発振されたレ
ーザ光を集束レンズによって集束し、被加工体に上記レ
ーザ光を照射しつつ加工を行なうレーザ加工装置に於て
、その面に複数の孔が形成され上記レーザ発振器のレー
ザ光路を開閉し得るシャッタ板と、上記シャッタ板の中
心軸のまわりの回動角を制御するモータと、上記シャッ
タ板を上下等径方向に移動させる移動装置を設けること
によって達成される。
ーザ光を集束レンズによって集束し、被加工体に上記レ
ーザ光を照射しつつ加工を行なうレーザ加工装置に於て
、その面に複数の孔が形成され上記レーザ発振器のレー
ザ光路を開閉し得るシャッタ板と、上記シャッタ板の中
心軸のまわりの回動角を制御するモータと、上記シャッ
タ板を上下等径方向に移動させる移動装置を設けること
によって達成される。
上記シャッタ板には、その回転中心軸のまわりに多数の
孔が放散同形に配置されている。これらの孔径は同一で
あってもよく、また、個々別々であってもよい。望まし
い実施例に於ては、これらの孔は同心円をなす配置線上
に放散同形に配置され、一つの配置線上には同一の直径
を有する孔が配設される。但し、一つの配置線上に設け
る孔は1個だけでもよいことは勿論である。
孔が放散同形に配置されている。これらの孔径は同一で
あってもよく、また、個々別々であってもよい。望まし
い実施例に於ては、これらの孔は同心円をなす配置線上
に放散同形に配置され、一つの配置線上には同一の直径
を有する孔が配設される。但し、一つの配置線上に設け
る孔は1個だけでもよいことは勿論である。
上記の如く、レーザ加工装置に加工目的に適合した開口
を有し、レーザ光をオン・オフするシャッタ板を設け、
加工時に上記レーザ光を適宜にオン・オフさせることに
より、加工形状に適合したシャープな光ビームを照射し
、上記被加工体の加工部分の温度が異常に上昇するのが
防止され、特に、上記被加工体に孔加工を施す際にも正
確且つ精密な円筒状の孔を形成するすることができるの
である。
を有し、レーザ光をオン・オフするシャッタ板を設け、
加工時に上記レーザ光を適宜にオン・オフさせることに
より、加工形状に適合したシャープな光ビームを照射し
、上記被加工体の加工部分の温度が異常に上昇するのが
防止され、特に、上記被加工体に孔加工を施す際にも正
確且つ精密な円筒状の孔を形成するすることができるの
である。
以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。
第1図は、本発明にがかるレーザ加工装置の一実施例を
示す説明図、第2図は、そのシャック板部分の説明図で
ある。
示す説明図、第2図は、そのシャック板部分の説明図で
ある。
第1図及び第2図中、1は直管1aとウォータ・ジャケ
ット1b等から構成されるレーザ管、2及び3はリング
状の陰極及び陽極、4は上記ウォータ・ジャケット1b
に冷却水を供給する冷却水供給口、5は上記冷却水の排
水口、6及び7は反射鏡、6aは上記反射鏡6の中心に
形成された孔、8はガス排出管、9及び10は反射鏡6
の調整板、1】及び12は調整ねし、13及び14は反
射鏡7の固定板、15は0リング、16はKCL単結晶
板製の出力取出窓、17.17はC02、N2及びHe
のガス等が適宜の割合に混合され供給されるガス導入管
、18はレーザ管1側の側面が反射鏡で構成されたシャ
ッタ板、18a乃至18Gは上記シャッタ板18に形成
された二種類の大きさの異なる複数の孔、19は上記シ
ャッタ板18を回転させるモータ、20はモータ取付台
、21は上記モータ取付台20を昇降させシャッタ板1
8をレーザ管1の軸に対して径方向へ移動させる昇降用
モータ、22は上記昇降用モータ21のシャフトに取り
付けられたギア、23はレーザ光が上記シャッタ板18
によって遮断され反射された際に、上記レーザ光が被加
工体以外の部分に照射されるのを防止する反射防止板、
924はレーザ光の光路を変更せしめる反射鏡、25は
被加工体、26及び27は上記被加工体25をそれぞれ
X軸方向及びY軸方向へ移動させるクロススライドテー
ブル、28は被加工体ツ5に回転を与えるため上記クロ
ススライドテーブル26上に設けられたターンテーブル
、29.30及び31はそれぞれクロススライドテーブ
ル26.27及びターンテーブル28を駆動するモータ
、32は上記クロススライドテーブル26.27を搭載
する基台、33はレーザ光を集束する集束レンズである
。
ット1b等から構成されるレーザ管、2及び3はリング
状の陰極及び陽極、4は上記ウォータ・ジャケット1b
に冷却水を供給する冷却水供給口、5は上記冷却水の排
水口、6及び7は反射鏡、6aは上記反射鏡6の中心に
形成された孔、8はガス排出管、9及び10は反射鏡6
の調整板、1】及び12は調整ねし、13及び14は反
射鏡7の固定板、15は0リング、16はKCL単結晶
板製の出力取出窓、17.17はC02、N2及びHe
のガス等が適宜の割合に混合され供給されるガス導入管
、18はレーザ管1側の側面が反射鏡で構成されたシャ
ッタ板、18a乃至18Gは上記シャッタ板18に形成
された二種類の大きさの異なる複数の孔、19は上記シ
ャッタ板18を回転させるモータ、20はモータ取付台
、21は上記モータ取付台20を昇降させシャッタ板1
8をレーザ管1の軸に対して径方向へ移動させる昇降用
モータ、22は上記昇降用モータ21のシャフトに取り
付けられたギア、23はレーザ光が上記シャッタ板18
によって遮断され反射された際に、上記レーザ光が被加
工体以外の部分に照射されるのを防止する反射防止板、
924はレーザ光の光路を変更せしめる反射鏡、25は
被加工体、26及び27は上記被加工体25をそれぞれ
X軸方向及びY軸方向へ移動させるクロススライドテー
ブル、28は被加工体ツ5に回転を与えるため上記クロ
ススライドテーブル26上に設けられたターンテーブル
、29.30及び31はそれぞれクロススライドテーブ
ル26.27及びターンテーブル28を駆動するモータ
、32は上記クロススライドテーブル26.27を搭載
する基台、33はレーザ光を集束する集束レンズである
。
而して、反射鏡6及び7は直管1aの両端部に配置され
ており、上記反射鏡6及び7は誘電損M膜を用いる他、
金等を蒸着したものが多く使用される。なお、上記直管
1aの両端部に取り付けられた2個の反射鏡6及び7の
うち反射鏡6は、動作状態に於ても外部から調整が可能
なように配置された内部型のミラーである。
ており、上記反射鏡6及び7は誘電損M膜を用いる他、
金等を蒸着したものが多く使用される。なお、上記直管
1aの両端部に取り付けられた2個の反射鏡6及び7の
うち反射鏡6は、動作状態に於ても外部から調整が可能
なように配置された内部型のミラーである。
直管1aのプラズマ部分は冷却を行なう為のウォータ・
ジャケット1bで覆われており、上記ウォータ・ジャケ
ット1bには冷却水供給口4から冷却水が供給され、冷
却水排出口5から排出される。
ジャケット1bで覆われており、上記ウォータ・ジャケ
ット1bには冷却水供給口4から冷却水が供給され、冷
却水排出口5から排出される。
また、直管1aの内部には有効なプラズマガスを発生さ
せるに必要なリング状の陰極2及び陽極3が配置され、
更に片側には発振光を透過させる出力取出窓16が設け
られている。
せるに必要なリング状の陰極2及び陽極3が配置され、
更に片側には発振光を透過させる出力取出窓16が設け
られている。
更に、上記レーザ管1のレーザ光路に、上記レーザ管1
に相対向してシャッタ板18が設jすられ、上記シャッ
タ板18には二種類の大きさの異なる複数の孔18a、
18b及び18cが形成されている。そして、上記シャ
ッタ板18はモータ19によって回転せしめられると共
に、モーフ取付台20を昇降させる昇降用モータ21の
作用によってシャッタ板】8はレーザ管1の軸に対して
径方向、図示の場合上下方向に移動せしめられるように
構成されている。
に相対向してシャッタ板18が設jすられ、上記シャッ
タ板18には二種類の大きさの異なる複数の孔18a、
18b及び18cが形成されている。そして、上記シャ
ッタ板18はモータ19によって回転せしめられると共
に、モーフ取付台20を昇降させる昇降用モータ21の
作用によってシャッタ板】8はレーザ管1の軸に対して
径方向、図示の場合上下方向に移動せしめられるように
構成されている。
而して、上記レーザ管1から発振されたレーザ光は上記
シャッタ板18によってオン・オフされると共に、オン
の際には上記シャッタ板18に形成された孔18a乃至
18Cを通過することによって光束が所望の大きさに絞
られるので、これが集束レンズ33で集束されたときは
シャープな光ビームとなる。
シャッタ板18によってオン・オフされると共に、オン
の際には上記シャッタ板18に形成された孔18a乃至
18Cを通過することによって光束が所望の大きさに絞
られるので、これが集束レンズ33で集束されたときは
シャープな光ビームとなる。
また、直管1aの先端部分が反射防止板路によって覆わ
れており、レーザ光が上記シャッタ板18で遮断された
際には、上記レーザ光が被加工体25以外の部分に照射
するのを防止する。
れており、レーザ光が上記シャッタ板18で遮断された
際には、上記レーザ光が被加工体25以外の部分に照射
するのを防止する。
被加工体25はターンテーブル28上に搭載されており
、上記ターンテーブル28によって回転運動が与えられ
ると共に、クロススライドテーブル26及び27によっ
てX軸及びY軸方への運動が与えられる。
、上記ターンテーブル28によって回転運動が与えられ
ると共に、クロススライドテーブル26及び27によっ
てX軸及びY軸方への運動が与えられる。
而して、本発明にがかるレーザ加工装置によって加工が
行なわれる際には、加工形状等に応じて昇降用モータ2
1が回動して上記シャッタ板18を上下に移動せしめ、
適切なサイズの開口を有する回転シャッタ18の円弧部
分をレーザ管1の軸と一致するようる選びレーザ光の束
を所望の大きざに調整する。
行なわれる際には、加工形状等に応じて昇降用モータ2
1が回動して上記シャッタ板18を上下に移動せしめ、
適切なサイズの開口を有する回転シャッタ18の円弧部
分をレーザ管1の軸と一致するようる選びレーザ光の束
を所望の大きざに調整する。
次いで、モータ19を回動させることよって、加工時に
シャッタ板】8の回転角を制御し、加工に必要な部分に
必要な時間だけレーザビームを照射する。
シャッタ板】8の回転角を制御し、加工に必要な部分に
必要な時間だけレーザビームを照射する。
而して、レーザ管1から発振されたレーザ光は、上記シ
ャッタ板]8によって適宜間隔でオン・オフされされる
と共に、オンの際には上記レーザ光の光束が加工に最適
な大きさに絞られて所定の加工点に所望の時間供給され
るので、被加工体25にレーザ加工が施される。
ャッタ板]8によって適宜間隔でオン・オフされされる
と共に、オンの際には上記レーザ光の光束が加工に最適
な大きさに絞られて所定の加工点に所望の時間供給され
るので、被加工体25にレーザ加工が施される。
即ち、レーザ管1から発振されたレーザ光は、シャッタ
板18に形成された孔18a乃至18cの内の選択され
た円弧掻上にある孔、例えば孔18aを通過することに
よって、集束レンズ33の光軸に近く、且つ所望の広が
りをもった光ビームとされるので、被加工体25に正確
且つ精密な円筒状の孔を形成することができる。
板18に形成された孔18a乃至18cの内の選択され
た円弧掻上にある孔、例えば孔18aを通過することに
よって、集束レンズ33の光軸に近く、且つ所望の広が
りをもった光ビームとされるので、被加工体25に正確
且つ精密な円筒状の孔を形成することができる。
更に、被加工体25に複数の孔を加工する際には、上記
被加工体5に一個の孔が形成されると、シャッタ板18
が回動してレーザ光をオフし、このオフの間にターンテ
ーブル28及びクロススライドテーブル26.27が予
め定められたプログラムに従って被加工体25を所定の
位置に移動し、移動の終了と共にシャッタ板18によっ
てレーザ光がオンとされ再び孔加工が行なわれる。
被加工体5に一個の孔が形成されると、シャッタ板18
が回動してレーザ光をオフし、このオフの間にターンテ
ーブル28及びクロススライドテーブル26.27が予
め定められたプログラムに従って被加工体25を所定の
位置に移動し、移動の終了と共にシャッタ板18によっ
てレーザ光がオンとされ再び孔加工が行なわれる。
また、加工する孔の大きさ等によって昇降用モータ21
が回動してシャッタ板18を昇降せしめ、加工する形状
に適合した孔径を選択するので常に加工の目的に適合し
たシャープな光ビームにより加工が行なわれる。
が回動してシャッタ板18を昇降せしめ、加工する形状
に適合した孔径を選択するので常に加工の目的に適合し
たシャープな光ビームにより加工が行なわれる。
なお、レーザ発振出力、上記シャッタ板18に回転運動
を与えるモータ19、上記シャッタ板18を上下に移動
させる昇降用モータ21、ターンテーブル28及びクロ
ススライドテーブル26.27を駆動するそれぞれのモ
ータ29.30及び31等は予め定められたプログラム
に従って、図示されていない制御装置によって一括して
制御が行なわれるように構成されている。
を与えるモータ19、上記シャッタ板18を上下に移動
させる昇降用モータ21、ターンテーブル28及びクロ
ススライドテーブル26.27を駆動するそれぞれのモ
ータ29.30及び31等は予め定められたプログラム
に従って、図示されていない制御装置によって一括して
制御が行なわれるように構成されている。
叙上の如く、レーザビームが常に加工に適合したシャー
プな光ビームとされて加工が行なわれるので、正確な加
工を短時間に能率よ(行なうことができ、特に、厚い被
加工体に孔加工を施す場合等にも、正確且つ精密な円筒
状の孔を施すことが可能となる。
プな光ビームとされて加工が行なわれるので、正確な加
工を短時間に能率よ(行なうことができ、特に、厚い被
加工体に孔加工を施す場合等にも、正確且つ精密な円筒
状の孔を施すことが可能となる。
発振径約24inのC02レーザの光束を絞り、厚さ5
mmの18−8ステンレスに連続的にレーザ光を照射
し、て孔加工を施したところ、上記ステンレスの加工部
分は非常に高い温度に加熱されてしまい、加工された孔
は、加熱されてしまった面の孔の径が4+nφ、貫通さ
れた反対側の面の径が2 mmであり、円筒状の正確な
孔を形成することはできなかった。
mmの18−8ステンレスに連続的にレーザ光を照射
し、て孔加工を施したところ、上記ステンレスの加工部
分は非常に高い温度に加熱されてしまい、加工された孔
は、加熱されてしまった面の孔の径が4+nφ、貫通さ
れた反対側の面の径が2 mmであり、円筒状の正確な
孔を形成することはできなかった。
これに対して、ステンレスにシャッタ板18を回転させ
500 Hzで上記レーザ光をオン・オフし、同時に発
振径約24鶴のレーザ光の光束を22額にストリップし
て出力させ、後絞って加工を行なったところ約1鶴の円
筒径の孔を形成することができた。
500 Hzで上記レーザ光をオン・オフし、同時に発
振径約24鶴のレーザ光の光束を22額にストリップし
て出力させ、後絞って加工を行なったところ約1鶴の円
筒径の孔を形成することができた。
更に、同様にレーザ光の光束を15鰭にストリップして
出力させ、後絞って同様の加工を行なったところ約0.
2mの円筒状の孔を形成するごときができた。
出力させ、後絞って同様の加工を行なったところ約0.
2mの円筒状の孔を形成するごときができた。
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明にがかるレ
ーザ加工装置によるときには、レーザ光を加工形状に適
合したシャープな光ビームとすることができるので、正
確且つ精密な加工を短時間に施すことができるのである
。
ーザ加工装置によるときには、レーザ光を加工形状に適
合したシャープな光ビームとすることができるので、正
確且つ精密な加工を短時間に施すことができるのである
。
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例に於てはモータ取付台をモー
タによって昇降させるようにしたが、−油圧等によって
上下に移動させるように構成してもよい。その他、集束
レンズを設ける位置、シャッタ板に形成する孔の数及び
その配置の仕方、シャッタ板の取り付は位置、その回転
の方法及び制御の仕方等は本発明の目的の範囲内で自由
に設計変更できるものであって、本発明はそれらの総て
を包摂するものである。
。即ち、例えば、本実施例に於てはモータ取付台をモー
タによって昇降させるようにしたが、−油圧等によって
上下に移動させるように構成してもよい。その他、集束
レンズを設ける位置、シャッタ板に形成する孔の数及び
その配置の仕方、シャッタ板の取り付は位置、その回転
の方法及び制御の仕方等は本発明の目的の範囲内で自由
に設計変更できるものであって、本発明はそれらの総て
を包摂するものである。
第1図は、本発明にがかるレーザ加工装置の一実施例を
示す説明図、第2図は、そのシャッタ板部分の説明図説
明図である。
示す説明図、第2図は、そのシャッタ板部分の説明図説
明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)レーザ発振器から発振されたレーザ光を集束レンズ
によって集束し、被加工体に上記レーザ光を照射しつつ
加工を行なうレーザ加工装置に於て、 その面に複数の孔が形成され上記レーザ発振器のレーザ
光路を開閉し得るシャッタ板と、上記シャッタ板の中心
軸のまわりの回動角を制御するモータと、上記シャッタ
板を径方向に移動させる移動装置とを具備したことを特
徴とする上記のレーザ加工装置。 2)シャッタするレーザ発振器側の側面が反射鏡である
特許請求の範囲第1項記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14763584A JPS6127190A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14763584A JPS6127190A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127190A true JPS6127190A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0462835B2 JPH0462835B2 (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=15434789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14763584A Granted JPS6127190A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127190A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5031315A (ja) * | 1973-07-24 | 1975-03-27 | ||
| JPS5148794U (ja) * | 1974-10-11 | 1976-04-12 | ||
| JPS5157389U (ja) * | 1974-10-30 | 1976-05-06 | ||
| JPS56165583A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-19 | T C C Kk | Variable output device for laser beam |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP14763584A patent/JPS6127190A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5031315A (ja) * | 1973-07-24 | 1975-03-27 | ||
| JPS5148794U (ja) * | 1974-10-11 | 1976-04-12 | ||
| JPS5157389U (ja) * | 1974-10-30 | 1976-05-06 | ||
| JPS56165583A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-19 | T C C Kk | Variable output device for laser beam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462835B2 (ja) | 1992-10-07 |
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