JPH04158996A - Thermal cutting machine - Google Patents
Thermal cutting machineInfo
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- JPH04158996A JPH04158996A JP2283070A JP28307090A JPH04158996A JP H04158996 A JPH04158996 A JP H04158996A JP 2283070 A JP2283070 A JP 2283070A JP 28307090 A JP28307090 A JP 28307090A JP H04158996 A JPH04158996 A JP H04158996A
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- cylinder
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明はパイプ等の筒状のワークにレーザビームを照射
して切断する熱切断加工装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a thermal cutting device that cuts a cylindrical workpiece such as a pipe by irradiating it with a laser beam.
[従来の技術]
筒状のワークをレーザビームによって熱切断する場合、
ワークの軸方向にレーザビームの受台となる筒体を挿入
して、ワーク溶断後のレーザービームの遮断を行ってい
る。また、特開昭53−89098号公報では、この筒
体をワークから生じる溶融物の回収手段としても利用し
ている。[Prior art] When thermally cutting a cylindrical workpiece with a laser beam,
A cylindrical body that serves as a pedestal for the laser beam is inserted in the axial direction of the workpiece to block the laser beam after the workpiece is fused. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-89098, this cylinder is also used as a means for recovering the melt produced from the workpiece.
第7図は以上のような構造を有した従来の熱切断加工装
置を示している。筒状のワーク71がチャック72のチ
ャック爪73に把持されており、このワーク71の長さ
方向の所定位置にレーザビームLの出射ノズル74が臨
んでワーク71を径方向に熱切断するようになっている
。FIG. 7 shows a conventional thermal cutting device having the above structure. A cylindrical workpiece 71 is held by chuck claws 73 of a chuck 72, and a laser beam L emission nozzle 74 faces a predetermined position in the length direction of the workpiece 71 to thermally cut the workpiece 71 in the radial direction. It has become.
レーザビームLの受台となる筒体75はアンローディン
グ装置のアーム76先端に取り付けられ、この状態でワ
ーク71の開口端からワーク71の軸方向に挿入されて
いる。この筒体75には溶融物の回収を行うための開口
部75aがレーザビームLの照射位置に合わせて形成さ
れている。A cylindrical body 75 serving as a pedestal for the laser beam L is attached to the tip of an arm 76 of the unloading device, and in this state is inserted in the axial direction of the work 71 from the open end of the work 71. This cylindrical body 75 has an opening 75a formed in alignment with the irradiation position of the laser beam L for recovering the molten material.
このような構造の装置はワーク71を回転させながら出
射ノズル74からレーザビームLを照射することにより
、ワーク71を径方向に熱切断する。このとき、ワーク
71を溶断したレーザビームしは開口部75aと反対側
の筒体75の内面により遮断されるため、ワーク71の
切断部位と反対側のワーク71内面を損傷させることが
ない。The apparatus having such a structure thermally cuts the workpiece 71 in the radial direction by irradiating the laser beam L from the output nozzle 74 while rotating the workpiece 71. At this time, the laser beam that melted the workpiece 71 is blocked by the inner surface of the cylinder body 75 on the opposite side to the opening 75a, so that the inner surface of the workpiece 71 on the opposite side to the cut portion of the workpiece 71 is not damaged.
また、切断時にワークから生じる溶融物は開口部75a
から筒体75内に落下して回収されるため、ワーク71
内面に付着することがない。Further, the melt generated from the workpiece during cutting is removed from the opening 75a.
The workpiece 71 falls into the cylinder 75 and is collected.
It will not stick to the inner surface.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来の熱切断加工装置では、ワーク溶断
後のレーザビームLが開口部75aと反対側の筒体75
の内面の一点Xに高いエネルギー密度で集中照射するた
め、X点が加工されて穴が開く。そして、この穴が開く
と、レーザビームLがワーク71の反対側の内面を照射
するため、ワーク71に損傷を与える品質上の問題があ
る。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional thermal cutting processing device, the laser beam L after cutting the workpiece is directed to the cylindrical body 75 on the opposite side to the opening 75a.
In order to irradiate a single point X on the inner surface with high energy density, the X point is processed and a hole is created. If this hole is opened, the laser beam L will irradiate the inner surface on the opposite side of the workpiece 71, causing a quality problem that may damage the workpiece 71.
このため従来装置では、作業者による筒体の監視を頻発
に行う必要があり、無人化による自動加工が難しいもの
となっていた。For this reason, with conventional equipment, it is necessary for the operator to frequently monitor the cylinder, making it difficult to perform automatic processing without an operator.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、筒体の
穴開きを防止してワークの品質向上を可能とすると共に
、無人化の自動加工を可能とした熱切断加工装置を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a thermal cutting processing device that can prevent holes from forming in a cylindrical body and improve the quality of a workpiece, and also enables unmanned automatic processing. With the goal.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために本発明は、レーザビームの照
射で径方向に切断される筒状のワーク内の軸方向にレー
ザビームの受台となる筒体を挿入した熱切断加工装置に
おいて、前記ワークを通過したレーザビームを受け入れ
る開口部を前記筒体に形成し、この開口部がレーザビー
ムのビーム軸に対して変位するように筒体を往復動自在
としたことを特徴とする熱切断加工装置である。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a cylindrical body that serves as a cradle for the laser beam in the axial direction within a cylindrical workpiece that is cut in the radial direction by laser beam irradiation. In the inserted thermal cutting processing device, an opening is formed in the cylindrical body to receive the laser beam that has passed through the workpiece, and the cylindrical body is movable back and forth so that the opening is displaced with respect to the beam axis of the laser beam. This is a thermal cutting processing device characterized by the following.
[作用]
上記構成の熱切断加工装置は、筒体を往復動させること
により筒体の開口部をレーザビームのビーム軸に対して
変位するため、レーザビームが筒体内面に集中照射する
ことがない。このため筒体に穴開きを生じることがなく
なる。[Function] The thermal cutting device configured as described above displaces the opening of the cylinder with respect to the beam axis of the laser beam by reciprocating the cylinder, so that the laser beam can not be focused on the inner surface of the cylinder. do not have. This prevents holes from forming in the cylinder.
[実施例]
以下、本発明を図示する実施例により具体的に説明する
。なお、各実施例において、同一の要素は同一の符合を
付して対応させることにより、重複する説明を省略する
。[Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained by referring to an illustrative example. Note that in each embodiment, the same elements are given the same reference numerals and correspond to each other, thereby omitting redundant explanation.
(第1実施例) 第1図は本発明の第1実施例の全体構成を示している。(First example) FIG. 1 shows the overall configuration of a first embodiment of the present invention.
筒形状をしたワーク1の保持装置10と、レーザビーム
の受台となる筒体2を保持したアンローディング装置2
0とが対向配置されている。ワーク1の保持装置10は
数値制御により平面内をXY力方向移動するXYテーブ
ル11と、XYテーブル11上に載置され、その出力軸
が回転駆動されるロータリテーブル12と、ロータリテ
ーブル12の出力軸に取り付けられて回転するチャック
13とを備えている。チャック13はその先端面に複数
のチャック爪14を有しており、このチャック爪14に
よってワーク1が水平・状態でチャッキングされる。こ
のワーク1の上方にはレーザビームを照射する熱切断加
工機3か配設されており、その出射ノズル4がワーク1
の切断位置に臨んでいる。保持装置10はXYテーブル
11の移動でワーク1の切断箇所の位置決めを行い、ロ
ータリテーブル12の駆動でワーク1を回転させ、この
回転状態で出射ノズル4からレーザビームが照射するこ
とにより、ワーク1を径方向に熱切断する。5はワーク
1に照射されるレーザビームのビーム軸、6はワーク1
の軸心であり、これらの直交状態でワークの切断が行わ
れる。A holding device 10 for a cylindrical workpiece 1 and an unloading device 2 holding a cylindrical body 2 that serves as a pedestal for a laser beam.
0 are arranged opposite to each other. A holding device 10 for a workpiece 1 includes an XY table 11 that moves in the XY force direction within a plane by numerical control, a rotary table 12 that is placed on the XY table 11 and whose output shaft is rotationally driven, and an output of the rotary table 12. The chuck 13 is attached to a shaft and rotates. The chuck 13 has a plurality of chuck claws 14 on its tip surface, and the workpiece 1 is chucked in a horizontal state by the chuck claws 14. A thermal cutting machine 3 that irradiates a laser beam is installed above the workpiece 1, and its output nozzle 4 is connected to the workpiece 1.
It is facing the cutting position. The holding device 10 positions the cutting part of the workpiece 1 by moving the XY table 11, rotates the workpiece 1 by driving the rotary table 12, and irradiates the workpiece 1 with a laser beam from the output nozzle 4 in this rotating state. thermally cut in the radial direction. 5 is the beam axis of the laser beam irradiated to the workpiece 1, and 6 is the workpiece 1
The workpiece is cut with these axes perpendicular to each other.
アンローディング装置20は基台21上にリニアガイド
22が取り付けられ、このリニアガイド22上に本体2
3が取り付けられて構成されている。本体23は基台2
1下面に取り付けられたシリンダ24のピストンロッド
に連結されており、シリンダ24の駆動によってリニア
ガイド22上を矢印A方向に移動する。この本体23に
はアーム取付台25が設けられ、このアーム取付台25
からアーム26が保持装置10方向に水平に延びており
、このアーム26の先端部に筒体2が取り付けられてい
る。筒体2はその軸心がワーク1の軸心6と同軸となる
ように、ワーク1の軸方向に挿入されている。The unloading device 20 has a linear guide 22 mounted on a base 21, and a main body 2 on this linear guide 22.
3 are attached. The main body 23 is the base 2
The linear guide 22 is connected to a piston rod of a cylinder 24 attached to the lower surface of the cylinder 24, and moves in the direction of arrow A on the linear guide 22 when the cylinder 24 is driven. This main body 23 is provided with an arm mount 25, and this arm mount 25
An arm 26 extends horizontally in the direction of the holding device 10, and the cylindrical body 2 is attached to the tip of the arm 26. The cylindrical body 2 is inserted in the axial direction of the work 1 so that its axis is coaxial with the axis 6 of the work 1.
第2図は筒体2の形状を示し、その先端側には横長の開
口部2aが形成されている。開口部2aはレーザビーム
の熱切断でワーク1から生じる溶融物を受け入れるもの
であり、第1図に示すように、レーザビームのビーム軸
5と対向した位置となっている。本実施例において、筒
体2は往復動機構30の駆動によって、その軸心方向に
往復移動するようになっており、開口部2aはこの往復
動によってレーザビームのビーム軸5に対して変位する
ように構成される。FIG. 2 shows the shape of the cylindrical body 2, in which a horizontally elongated opening 2a is formed on the distal end side. The opening 2a receives the molten material generated from the workpiece 1 by thermal cutting with the laser beam, and is located at a position opposite to the beam axis 5 of the laser beam, as shown in FIG. In this embodiment, the cylindrical body 2 is reciprocated in its axial direction by the drive of a reciprocating mechanism 30, and the opening 2a is displaced with respect to the beam axis 5 of the laser beam by this reciprocating movement. It is configured as follows.
往復動機構30は回転運動をカム31によって往復直線
運動に変換するものであり、第1図に示すように、モー
タ32およびベアリングボックス33が本体23に取り
付けられ、このベアリングボックス33の回転軸34に
カム31が取り付けられている。この場合、モータ32
の出力軸およびベアリングボックス33の回転軸34に
はプーリ34,35がそれぞれ取り付けられると共に、
これらのプーリ34,3’5にベルト36が掛は渡され
て、モータ32の回転がカム31に伝達されるようにな
っている。このカム31は基台21に固定されたカムフ
ロア37に接することにより、モータ32の回転運動を
往復直線運動に変換する。第3図はカム31のカム線図
を示し、回転角180°を中心にカムの偏心JIHが直
線的に変化している。The reciprocating mechanism 30 converts rotational motion into reciprocating linear motion using a cam 31. As shown in FIG. A cam 31 is attached to the cam 31. In this case, the motor 32
Pulleys 34 and 35 are attached to the output shaft and the rotation shaft 34 of the bearing box 33, respectively, and
A belt 36 is passed around these pulleys 34, 3'5, so that the rotation of the motor 32 is transmitted to the cam 31. This cam 31 converts the rotational motion of the motor 32 into reciprocating linear motion by contacting a cam floor 37 fixed to the base 21. FIG. 3 shows a cam diagram of the cam 31, in which the eccentricity JIH of the cam changes linearly around a rotation angle of 180°.
以上の構成において、レーザビームによるワーク1の切
断加工時にモータ32が駆動すると、カム31の作用に
よりアンローディング装置20の本体23が矢印A方向
にカム31の偏心相当量、往復運動する。これにより本
体23に取り付けられた筒体2も同方向に同量往復動す
るため、筒体2の開口部2aがレーザビームを受け入れ
ながら、そのビーム軸2aに対して変位移動する。In the above configuration, when the motor 32 is driven during cutting of the workpiece 1 with a laser beam, the main body 23 of the unloading device 20 reciprocates in the direction of arrow A by an amount equivalent to the eccentricity of the cam 31 due to the action of the cam 31. As a result, the cylinder 2 attached to the main body 23 also reciprocates in the same direction and by the same amount, so that the opening 2a of the cylinder 2 receives the laser beam and is displaced relative to the beam axis 2a.
従って、ワークlを溶断したレーザビームが開口部2a
と反対側の筒体2の内面に集中照射されることがなく、
筒体2に穴開きを生じることがない。このため筒体2の
監視が不要となり、無人化の自動加工を長時間行うこと
ができる。Therefore, the laser beam that melted the workpiece l is exposed to the opening 2a.
There is no concentrated irradiation on the inner surface of the cylinder body 2 on the opposite side.
No holes are formed in the cylindrical body 2. Therefore, there is no need to monitor the cylinder 2, and unmanned automatic processing can be performed for a long time.
(第2実施例) 第4図および第5図は本発明の第2実施例を示す。(Second example) 4 and 5 show a second embodiment of the invention.
この第2実施例はレーザビームの受台となる筒体2を往
復直線移動させると共に、所定角度範囲内で往復回転運
動させるものであり、第4図(a)。In this second embodiment, a cylindrical body 2 serving as a pedestal for a laser beam is moved linearly in a reciprocating manner and rotated in a reciprocating manner within a predetermined angular range, as shown in FIG. 4(a).
(bl に示すように、アーム取付台25内部の前後に
ベアリング41.41が取り付けられている。(As shown in bl, bearings 41 and 41 are attached to the front and rear of the inside of the arm mount 25.
ベアリング41.41はアーム取付台25内に挿入され
たカラー42と、アーム取付台25の先端面に取り付け
られた蓋体43とによって位置決め状態で取り付けられ
ており、このベアリング41.41内にアーム26の軸
部26aが回転自在に挿入されている。The bearing 41.41 is mounted in a positioned state by a collar 42 inserted into the arm mount 25 and a cover 43 attached to the tip end surface of the arm mount 25. 26 shaft portions 26a are rotatably inserted.
また、アーム取付台25下面にはモータ44が固定され
ており、このモータ44の出力軸に偏心継手45が取り
付けられている。一方、アーム26からは下部にスリッ
ト47aを有したガイドアーム47が垂下しており、こ
のガイドアーム47のスリット47aに偏心継手45の
ピン46が挿入されている。偏心継手45のピン46は
モータ44の出力軸と偏心しており、モータ44が回転
するとガイドアーム47が往復回転し、この回転がアー
ム26を介して筒体2に伝達されるようになっている。Further, a motor 44 is fixed to the lower surface of the arm mount 25, and an eccentric joint 45 is attached to the output shaft of the motor 44. On the other hand, a guide arm 47 having a slit 47a at its lower part hangs down from the arm 26, and the pin 46 of the eccentric joint 45 is inserted into the slit 47a of the guide arm 47. The pin 46 of the eccentric joint 45 is eccentric to the output shaft of the motor 44, and when the motor 44 rotates, the guide arm 47 rotates back and forth, and this rotation is transmitted to the cylindrical body 2 via the arm 26. .
従って、筒体2は所定角度範囲内で往復回転運動するが
、筒体2の開口部2aは往復回転に際してレーザビーム
から外れないように、その幅が設定されている。第4図
(al中、48はアーム26の軸部26aの端部に掛止
されたCリングなどの抜は止めリングである。Therefore, although the cylinder 2 rotates reciprocally within a predetermined angle range, the width of the opening 2a of the cylinder 2 is set so that it does not come out of the laser beam during the reciprocating rotation. In FIG. 4 (al), 48 is a ring that prevents removal of a C ring or the like that is hooked to the end of the shaft portion 26a of the arm 26.
このような構成は、筒体2を往復直線運動させる第1実
施例に付加されるものであり、第1実施例の往復動機構
30による往復直線運動と、本実施例により往復回転運
動とが筒体2に同時に作用する。Such a configuration is added to the first embodiment in which the cylinder body 2 is moved in a reciprocating linear motion, and the reciprocating linear motion by the reciprocating mechanism 30 in the first embodiment and the reciprocating rotational motion in this embodiment are combined. It acts on the cylinder body 2 at the same time.
第5図は筒体2の往復直線運動の周期に対して往復回転
運動の周期を遅くした場合に、筒体2に照射されるレー
ザビームの軌跡を示し、レーザビームは筒体2に対して
ジグザグ状の周期で照射する。Figure 5 shows the locus of the laser beam irradiated to the cylinder body 2 when the cycle of the reciprocating rotational motion of the cylinder body 2 is made slower than the cycle of the reciprocating linear motion. Irradiates in a zigzag pattern.
このような第2実施例では、筒体2に対してレーザビー
ムが一直線上のみに照射することなく、広範囲に照射す
る。しかもモータ44の回転数を制御して往復回転運動
の周期を変更することによリ、その範囲をさらに拡大す
ることができる。このため、第1実施例に比べて、筒体
2の耐久性が増大し、さらに長時間の無人化自動加工を
行うことができる。In the second embodiment, the laser beam does not irradiate the cylindrical body 2 only in one straight line, but irradiates it over a wide range. Moreover, by controlling the rotation speed of the motor 44 and changing the cycle of the reciprocating rotational movement, the range can be further expanded. Therefore, the durability of the cylindrical body 2 is increased compared to the first embodiment, and unmanned automatic processing can be performed for a longer period of time.
(第3実施例)
第6図は、本発明の第3実施例を示し、筒体2に複数の
小孔29が所定間隔で列状に形成されている。各小孔2
9はレーザビームを受け入れる開口部となるものであり
、このような小孔29のピッチに対応するようにモータ
26(第1図参照)はサーボモータなどが使用されて、
その回転角度の制御が行われるようになっている。(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, in which a plurality of small holes 29 are formed in a row in the cylinder 2 at predetermined intervals. Each small hole 2
Reference numeral 9 is an opening that receives the laser beam, and a servo motor or the like is used as the motor 26 (see FIG. 1) to correspond to the pitch of the small holes 29.
The rotation angle is controlled.
すなわち、モータ26はレーザービームのビーム軸に各
小孔29が臨むように筒体を間欠的に移動制御する。こ
の場合、熱切断加工機3(第1図参照)は小孔29がビ
ーム軸に臨んだときに、レーザビームを照射するように
連動して起動する。That is, the motor 26 intermittently controls the movement of the cylinder so that each small hole 29 faces the beam axis of the laser beam. In this case, the thermal cutting machine 3 (see FIG. 1) is activated in conjunction to irradiate the laser beam when the small hole 29 faces the beam axis.
このような第3実施例では、小孔29の移動によって筒
体2に対するレーザビームの照射位置が変わるため、筒
体2への穴開きを防止することができ、長時間の無人化
自動加工が可能となる。In the third embodiment, since the irradiation position of the laser beam on the cylinder body 2 changes by moving the small hole 29, it is possible to prevent holes from being made in the cylinder body 2, and long-term unmanned automatic processing is possible. It becomes possible.
[発明の効果]
以上説明したように本発明はレーザビームの受台を往復
動させて受台の開口部をビーム軸に対して変位させるた
め、レーザビームによる受台の穴開きを防止することが
でき、これにより長時間の無人化自動加工を行うことが
できる。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention reciprocates the laser beam pedestal to displace the opening of the pedestal with respect to the beam axis, thereby preventing the laser beam from making a hole in the pedestal. This enables long-term unmanned automatic processing.
第1図は、本発明の第1実施例の全体構成を示す部分破
断側面図、第2図fat 、 (b)は、筒体を示す側
面図および断面図、第3図は、往復動のためのカムのカ
ム線図、第4図(a) 、 (b)は、本発明の第2実
施例の要部を示す一部破断側面図および正面図、第5図
は、そのレーザビームの叩射軌跡を示す平面図、第6図
は、本発明の第3実施例の筒体を示す斜視図、第7図は
、従来装置を示す一部破断側面図である。
1・・・ワーク
2・・・筒体
2a・・・開口部
5・・・レーザビームのビーム軸
30・・・往復動機構
BQ’)−
第2図
ひi
a
第3図
回転山1 is a partially cutaway side view showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view and a sectional view showing the cylinder, and FIG. 3 is a reciprocating 4(a) and 4(b) are a partially cutaway side view and front view showing the main parts of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cam diagram of the cam for the laser beam. FIG. 6 is a plan view showing the firing locus, FIG. 6 is a perspective view showing a cylindrical body according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a partially cutaway side view showing a conventional device. 1...Workpiece 2...Cylinder 2a...Aperture 5...Beam axis of laser beam 30...Reciprocating mechanism BQ') - Fig. 2 h i a Fig. 3 Rotating mountain
Claims (1)
ワーク内の軸方向にレーザビームの受台となる筒体を挿
入した熱切断加工装置において、前記ワークを通過した
レーザビームを受け入れる開口部を前記筒体に形成し、
この開口部がレーザビームのビーム軸に対して変位する
ように筒体を往復動自在としたことを特徴とする熱切断
加工装置。(1) A thermal cutting device in which a cylindrical body serving as a cradle for the laser beam is inserted in the axial direction within a cylindrical workpiece to be cut in the radial direction by laser beam irradiation, receives the laser beam that has passed through the workpiece. forming an opening in the cylinder;
A thermal cutting processing device characterized in that a cylindrical body is movable back and forth so that the opening is displaced with respect to the beam axis of the laser beam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2283070A JPH04158996A (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Thermal cutting machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2283070A JPH04158996A (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Thermal cutting machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04158996A true JPH04158996A (en) | 1992-06-02 |
Family
ID=17660818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2283070A Pending JPH04158996A (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Thermal cutting machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04158996A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5994667A (en) * | 1997-10-15 | 1999-11-30 | Scimed Life Systems, Inc. | Method and apparatus for laser cutting hollow workpieces |
EP1923166A1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-05-21 | Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH | Processing machine for jet cutting of pipes |
IT201900011103A1 (en) * | 2019-07-08 | 2021-01-08 | Adige Spa | Machine for laser cutting of tubes equipped with an equipment for cleaning the tubes being processed |
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1990
- 1990-10-19 JP JP2283070A patent/JPH04158996A/en active Pending
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