JPH10166155A - Plasma cutting device - Google Patents
Plasma cutting deviceInfo
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- JPH10166155A JPH10166155A JP8326227A JP32622796A JPH10166155A JP H10166155 A JPH10166155 A JP H10166155A JP 8326227 A JP8326227 A JP 8326227A JP 32622796 A JP32622796 A JP 32622796A JP H10166155 A JPH10166155 A JP H10166155A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ切断装置
に関する。[0001] The present invention relates to a plasma cutting apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、例えばＦＲＰ製の廃船など、非
金属の被切断物を粗切断する際には、プラズマ切断装
置、特に非移行式（ノントランスファープラズマ式とも
いう）のプラズマ切断装置が用いられる。2. Description of the Related Art Generally, when roughly cutting a nonmetallic object such as a waste ship made of FRP, a plasma cutting apparatus, particularly a non-transfer type (also referred to as a non-transfer plasma type) plasma cutting apparatus, is used. Used.
【０００３】そして従来、図３に示すように、この種の
プラズマ切断装置４１は、ノズル（例えば銅製）４２お
よびこのノズル４２の先端部に形成した小径の流出孔４
３に対向するようノズル４２内に設けた電極（例えばタ
ングステン製）４４を備え、電源部４５からノズル４２
と電極４４の間に一定の電圧を印加し、アルゴンなどの
作動ガス４６を流出孔４３に送給することにより、流出
孔４３からプラズマジェットを発生させ、これにより被
切断物４０を切断するものである。Conventionally, as shown in FIG. 3, a plasma cutting apparatus 41 of this type includes a nozzle (for example, made of copper) 42 and a small-diameter outflow hole 4 formed at the tip of the nozzle 42.
An electrode (for example, made of tungsten) 44 provided in the nozzle 42 so as to face the nozzle 3 is provided.
A plasma jet is generated from the outflow hole 43 by applying a constant voltage between the electrode 44 and the working gas 46 such as argon to the outflow hole 43, thereby cutting the object 40. It is.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記プラズマ切断装置
４１において、被切断物４０をプラズマジェットを用い
て切断すると、電極４４が使用に伴って消耗して短くな
り、電極４４の先端部と流出孔４３との距離が大きくな
ってしまう。In the plasma cutting apparatus 41, when the object 40 is cut using a plasma jet, the electrode 44 is worn and shortened with use, and the tip of the electrode 44 and the outlet hole are cut off. The distance to 43 becomes large.
【０００５】しかし、ノズル４２と電極４４の間に印加
する電圧は一定であるため、電極４４が短くなり過ぎる
と、プラズマジェットが発生しにくくなり、切断加工に
むらが生じてしまう。そしてこのような場合、電極４４
を取り替えることによって対処していたが、これは不経
済である。[0005] However, since the voltage applied between the nozzle 42 and the electrode 44 is constant, if the electrode 44 is too short, it becomes difficult to generate a plasma jet, and the cutting process becomes uneven. And in such a case, the electrode 44
Was replaced, but this was uneconomical.
【０００６】そこで本発明は、上記課題を解決し得るプ
ラズマ切断装置の提供を目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma cutting apparatus which can solve the above-mentioned problems.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、ノズルおよびこのノズルの先端部
に設けた流出孔に対向するようノズル内に設けた電極を
備え、電極とノズルまたは切断しようとする被切断物の
うちの一方との間に所定の電圧を印加し、作動ガスを流
出孔に送給することにより、流出孔からプラズマジェッ
トを発生させるようにし、電極がノズルの軸心に沿って
移動自在かつ流出孔に対して接近離間自在に設けられ、
ノズルに、電極の先端部を流出孔に対して接近離間自在
に調節するための調節部材（例えば、ノズルの軸心に沿
って移動するねじ部材）が設けられ、ノズルまたは被切
断物のうちの一方と電極との間の電圧を検出するための
電圧計が設けられている。Means for Solving the Problems A means for solving the problems of the present invention comprises a nozzle and an electrode provided in the nozzle so as to face an outlet hole provided at the tip of the nozzle. By applying a predetermined voltage to one of the objects to be cut and supplying a working gas to the outlet, a plasma jet is generated from the outlet, and the electrode is connected to the axis of the nozzle. It is provided so that it can move along the heart and approach and separate from the outflow hole,
The nozzle is provided with an adjusting member (for example, a screw member that moves along the axis of the nozzle) so that the tip of the electrode can be approached or separated from the outlet hole. A voltmeter is provided for detecting the voltage between one and the electrode.
【０００８】この構成によれば、電極の使用に伴って変
化する電圧計の電圧値に応じて調節部材を操作し、電極
の先端部を流出孔に対して接近離間させることにより、
電圧値を一定に維持し、作動ガスを流出孔に送給するこ
とにより、流出孔からプラズマジェットを発生させて、
これにより被切断物を切断する。According to this configuration, the adjusting member is operated in accordance with the voltage value of the voltmeter which changes with the use of the electrode, and the tip of the electrode is moved closer to or away from the outlet hole.
By maintaining a constant voltage value and supplying working gas to the outlet, a plasma jet is generated from the outlet,
Thereby, the object to be cut is cut.
【０００９】また、調節部材を回転させる駆動モータが
設けられ、電圧計からの電圧値信号に応じて、駆動モー
タの駆動を制御する制御装置が設けられたことにより、
電圧値信号に応じて自動的に電極の先端部と流出孔との
距離を調節する。Also, a drive motor for rotating the adjusting member is provided, and a control device for controlling the drive of the drive motor in accordance with the voltage value signal from the voltmeter is provided.
The distance between the tip of the electrode and the outflow hole is automatically adjusted according to the voltage signal.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
プラズマ切断装置を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a plasma cutting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１１】まず、図１の断面図に基づいて本発明の実
施の第一形態を説明する。本発明の実施の第一形態に係
るプラズマ切断装置は、非移行式（ノントランスファー
プラズマ式ともいう）のプラズマ切断装置１で、銅製の
ノズル２と、このノズル２内に、ノズル２の軸心３に沿
って移動自在なタングステン製の電極４と、この電極４
をノズル２の先端部中央に形成した小径の流出孔５に対
して接近離間させるための銅製のねじ部材６と、ノズル
２と電極４の間に所定の電圧を印加するための電源部７
と、ノズル２と電極４の間の電圧を検出する電圧計８
と、被切断物（例えばＦＲＰ製の板）９の切断時に発生
する排ガス１０の飛散を防止するカバー１１と、排ガス
１０を吸引して所定の場所に導く吸引管１２と、この吸
引管１２に接続された排ガス処理装置（フィルタや活性
炭を備えている）１３および吸引ポンプ１４とを備えて
いる。First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the sectional view of FIG. The plasma cutting device according to the first embodiment of the present invention is a non-transfer type (also referred to as non-transfer plasma type) plasma cutting device 1, comprising a copper nozzle 2 and an axial center of the nozzle 2 inside the nozzle 2. And an electrode 4 made of tungsten movable along 3
A screw member 6 made of copper for approaching and separating the small-diameter outflow hole 5 formed at the center of the tip of the nozzle 2, and a power supply unit 7 for applying a predetermined voltage between the nozzle 2 and the electrode 4.
And a voltmeter 8 for detecting a voltage between the nozzle 2 and the electrode 4
A cover 11 for preventing scattering of exhaust gas 10 generated when cutting an object to be cut (for example, a plate made of FRP) 9, a suction pipe 12 for sucking the exhaust gas 10 and guiding it to a predetermined place; An exhaust gas treatment device (including a filter and activated carbon) 13 and a suction pump 14 are provided.
【００１２】ノズル２は、途中で環状の絶縁材１５を介
して先端部２Ａと基端部２Ｂとに分割され、先端部２Ａ
の外壁１６は二重構造とされ、その内部には、冷却水１
７の通る冷却通路１８が形成され、先端部２Ａ中央に前
記流出孔５が形成され、また、先端部２Ａの内部には、
電極４の先端部４Ａを配置するとともに、アルゴンガス
などの作動ガス１９を流出孔５に向けて送給するための
流入孔２０およびガス通路２１が形成されている。The nozzle 2 is divided into a distal end portion 2A and a base end portion 2B via an annular insulating material 15 on the way.
Has an outer wall 16 having a double structure, in which cooling water 1 is provided.
7 is formed, the outflow hole 5 is formed at the center of the tip 2A, and inside the tip 2A,
The distal end 4A of the electrode 4 is arranged, and an inflow hole 20 and a gas passage 21 for supplying a working gas 19 such as argon gas toward the outflow hole 5 are formed.
【００１３】ノズル２の基端部２Ｂ内に、電極４の基端
部４Ｂが内装され、ノズル２の基端部２Ｂの天壁３０に
前記ねじ部材６が螺合され、電極４の基端面がねじ部材
６に取付けられることにより、ねじ部材６を介して電極
４とノズル２の基端部２Ｂとが電気的に接続され、ねじ
部材６は縮径された基端部３１を有している。A base end portion 4B of the electrode 4 is provided inside the base end portion 2B of the nozzle 2, and the screw member 6 is screwed into a top wall 30 of the base end portion 2B of the nozzle 2. Is attached to the screw member 6 to electrically connect the electrode 4 and the base end 2B of the nozzle 2 via the screw member 6, and the screw member 6 has a base end 31 whose diameter is reduced. I have.
【００１４】前記電源部７および電圧計８は、それぞれ
接続線２２、２３を介してノズル２の基端部２Ｂおよび
先端部２Ａに接続されている。前記カバー１１は、先端
部２Ａの途中に摺動（昇降）自在に取付けられ、切断作
業時に、その端面１１ａが被切断物９の表面に当接する
よう一側開放の箱型に形成されている。The power supply 7 and the voltmeter 8 are connected to the base 2B and the tip 2A of the nozzle 2 via connection lines 22 and 23, respectively. The cover 11 is slidably (elevated and lowered) in the middle of the distal end portion 2A, and is formed in a box shape with one side open so that the end face 11a abuts on the surface of the workpiece 9 during a cutting operation. .
【００１５】上記構成において、被切断物９を切断する
際には、まず、カバー１１を適宜の位置に摺動させて、
その端面１１ａが被切断物９の表面に当接させ、電源部
７によって、ノズル２と電極４の間に所定の電圧を印加
し、作動ガス１９を流入口２０から流出孔５に送給する
ことにより、流出孔５からプラズマジェットが発生し、
これにより被切断物９が切断される。In the above configuration, when cutting the object 9, first, the cover 11 is slid to an appropriate position,
The end face 11a is brought into contact with the surface of the object 9 to be cut, and a predetermined voltage is applied between the nozzle 2 and the electrode 4 by the power supply unit 7 to supply the working gas 19 from the inlet 20 to the outlet hole 5. As a result, a plasma jet is generated from the outlet hole 5,
Thereby, the object 9 is cut.
【００１６】このとき、排ガス１０が発生するが、カバ
ー１１により排ガス１０が飛散するのが防止され、また
吸引ポンプ１４の駆動により、排ガス１０が吸引管１２
に移行して排ガス処理装置１３で処理され、所定の場所
に排出される。また、カバー１１により切断時に発生す
る切断粉の飛散も防止できる。At this time, although the exhaust gas 10 is generated, the exhaust gas 10 is prevented from being scattered by the cover 11 and the exhaust gas 10 is
And the waste gas is treated by the exhaust gas treatment device 13 and discharged to a predetermined place. Further, scattering of cutting powder generated at the time of cutting can be prevented by the cover 11.
【００１７】ところで、プラズマジェットを連続して発
生させていると、電極４の先端部４Ａが溶融して消耗す
る。その結果、電極４の先端部４Ａと流出孔５との間の
放電ギャップが大きくなり、アーク電圧が上昇し、プラ
ズマジェットが発生しにくくなる。When the plasma jet is continuously generated, the tip 4A of the electrode 4 is melted and consumed. As a result, the discharge gap between the tip 4A of the electrode 4 and the outflow hole 5 increases, the arc voltage increases, and plasma jets are less likely to be generated.
【００１８】しかし、電圧計８でノズル２の基端部２Ｂ
と先端部２Ａ（電極４）との間の電圧を検出しているた
め、この電圧値によって放電ギャップの大きさを判断
し、電圧値が所定の値よりも大きくなった場合、ねじ部
材６を回転して電圧値が所定の値になるように電極４を
流出孔５に接近させる。また、仮に、電極４を流出孔５
に接近させ過ぎた場合は、電圧値は所定の値よりも小さ
くなるので、ねじ部材６を回転して電極４を流出孔５か
ら離反させ、電圧値が所定の値になるように調節する。However, the voltmeter 8 uses the base end 2B of the nozzle 2
Since the voltage between the tip and the tip 2A (electrode 4) is detected, the magnitude of the discharge gap is determined based on this voltage value, and when the voltage value becomes larger than a predetermined value, the screw member 6 is removed. The electrode 4 approaches the outflow hole 5 so that the electrode 4 rotates and the voltage value becomes a predetermined value. Also, temporarily, the electrode 4 is connected to the outflow hole 5.
If the distance is too close, the voltage value becomes smaller than the predetermined value. Therefore, the screw member 6 is rotated to separate the electrode 4 from the outflow hole 5, and the voltage value is adjusted to the predetermined value.
【００１９】このように、本発明の実施の第一形態によ
れば、ノズル２を、絶縁材１５を介して先端部２Ａと基
端部２Ｂとに分割し、基端部２Ｂに電気的に接続された
電極４とノズル２の先端部２Ａとの間の電圧を電圧計８
で検出し、検出した電圧値に基づいてねじ部材６を回転
させ、電極４を流出孔５に接近離間させて電圧値を所定
の値に調節するので、電極４が溶融して消耗した場合で
あっても、ねじ部材６を回転させて電極４を流出孔５に
接近させることにより、常に安定したプラズマジェット
を供給し被切断物９を円滑に切断することができる。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the nozzle 2 is divided into the distal end portion 2A and the proximal end portion 2B via the insulating material 15, and the nozzle 2 is electrically connected to the proximal end portion 2B. The voltage between the connected electrode 4 and the tip 2A of the nozzle 2 is measured with a voltmeter 8
The voltage is adjusted to a predetermined value by rotating the screw member 6 based on the detected voltage value, and moving the electrode 4 close to or away from the outflow hole 5, so that the electrode 4 is melted and consumed. Even so, by rotating the screw member 6 and bringing the electrode 4 close to the outflow hole 5, a stable plasma jet can be always supplied and the object 9 to be cut can be cut smoothly.
【００２０】また、ねじ部材６を回転させて電極４を流
出孔５に接近させるようにしたので、従来のように電極
４が消耗するたびにこれを交換する必要がなく、経済的
である。Since the screw 4 is rotated to bring the electrode 4 closer to the outflow hole 5, it is not necessary to replace the electrode 4 every time the electrode 4 is consumed, which is economical.
【００２１】次に、図２の断面図に基づいて、本発明の
実施の第二形態を説明すると、これは、ねじ部材６を回
転させる駆動モータ２５が設けられ、電圧計８からの電
圧値信号に応じて、駆動モータ２５の駆動を制御する制
御装置２６が設けられたもので、制御装置２６の入力側
に電圧計８が接続され、制御装置２６の出力側に駆動モ
ータ２５の駆動部が接続されている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the sectional view of FIG. 2. The drive motor 25 for rotating the screw member 6 is provided. A control device 26 for controlling the driving of the drive motor 25 in accordance with the signal is provided. The voltmeter 8 is connected to the input side of the control device 26, and the drive section of the drive motor 25 is connected to the output side of the control device 26. Is connected.
【００２２】駆動モータ２５の出力軸２５ａがねじ部材
６の基端部３１に取付けられている。他の構成は上記実
施の第一形態と同様である。上記構成において、電圧計
８からの電圧値信号が所定値よりも大きくなった場合、
制御装置２６は、駆動モータ２５に駆動信号を出力す
る。そうすると、ねじ部材６が回転し、電極４の先端部
４Ａが流出孔５に接近するので、電圧計８からの電圧値
信号が所定値になったところで、制御装置２６は、駆動
モータ２５に駆動停止信号を出力する。The output shaft 25 a of the drive motor 25 is attached to the base 31 of the screw member 6. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the above configuration, when the voltage value signal from the voltmeter 8 becomes larger than a predetermined value,
The control device 26 outputs a drive signal to the drive motor 25. Then, the screw member 6 rotates, and the tip 4A of the electrode 4 approaches the outflow hole 5. When the voltage value signal from the voltmeter 8 reaches a predetermined value, the control device 26 drives the drive motor 25 to drive. Outputs stop signal.
【００２３】このように、本発明の実施の第二形態によ
れば、電圧計８からの電圧値信号に応じて制御装置２６
が駆動モータ２５に駆動信号を出力して、電極４の先端
部４Ａと流出孔５の放電ギャップを自動的に調節するこ
とができる。他の作用効果は、上記実施の第一形態と同
様である。As described above, according to the second embodiment of the present invention, the control device 26 responds to the voltage signal from the voltmeter 8.
Outputs a drive signal to the drive motor 25 so that the discharge gap between the tip 4A of the electrode 4 and the outlet hole 5 can be automatically adjusted. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
【００２４】なお、上記各実施の形態では、プラズマ切
断装置１は非移行式のものを用いたがこれに限定される
ものではなく、金属製の被切断物を切断する際に用いる
移行式のプラズマ切断装置に適用させることもでき、こ
の場合、被切断物を一方の電極として用いる。そして、
電極４が消耗して電圧値が所定値よりも大きくなったら
たら、電圧値が所定値になるよう、ねじ部材６を回転さ
せて電極４を流出孔５に接近させる。In each of the above-described embodiments, the non-transition type plasma cutting apparatus 1 is used. However, the present invention is not limited to this. The transition type plasma cutting apparatus 1 is used when cutting a metal workpiece. The present invention can also be applied to a plasma cutting device, in which case the object to be cut is used as one electrode. And
When the electrode 4 is consumed and the voltage value becomes larger than the predetermined value, the screw member 6 is rotated so that the electrode 4 approaches the outflow hole 5 so that the voltage value becomes the predetermined value.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、電極がノズルの軸心に沿って移動自在かつ流出孔に
対して接近離間自在に設けられ、ノズルに、電極の先端
部を流出孔に対して接近離間自在に調節するための調節
部材が設けられ、ノズルまたは被切断物のうちの一方と
電極との間の電圧を検出するための電圧計が設けられた
ので、電極の消耗に伴って電極の先端部と流出孔との距
離が変化し、電圧が大きくなった場合、調節部材を操作
して電極の先端部を流出孔に対して接近させ、電圧を所
定値に維持できるので、常に安定したプラズマジェット
が供給でき、被切断物の切断加工を円滑に行い得、従来
のように電極が消耗するたびにこれを交換する必要がな
く、経済的である。As is apparent from the above description, according to the present invention, the electrode is provided so as to be movable along the axis of the nozzle and to be able to approach and separate from the outflow hole. An adjusting member for adjusting the distance to the hole is provided, and a voltmeter for detecting a voltage between the electrode and one of the nozzle or the workpiece is provided. When the distance between the tip of the electrode and the outflow hole changes with the increase of the voltage, the adjusting member is operated to bring the tip of the electrode closer to the outflow hole, and the voltage can be maintained at a predetermined value. Therefore, a stable plasma jet can be supplied at all times, and the cutting of the object to be cut can be performed smoothly, so that it is not necessary to replace the electrode every time the electrode is consumed, which is economical.
【図１】本発明の実施の第一形態を示すプラズマ切断装
置の全体構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of a plasma cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の第二形態を示すプラズマ切断装
置の全体構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of a plasma cutting apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図３】従来のプラズマ切断装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional plasma cutting apparatus.
１ プラズマ切断装置 ２ ノズル ４ 電極 ５ 流出孔 ６ ねじ部材 ７ 電源部 ８ 電圧計 ９ 被切断物 ２Ａ ノズルの先端部 ２Ｂ ノズルの基端部 ４Ａ 電極の先端部 ４Ｂ 電極の基端部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma cutting device 2 Nozzle 4 Electrode 5 Outflow hole 6 Screw member 7 Power supply unit 8 Voltmeter 9 Cut object 2A Tip of nozzle 2B Base of nozzle 4A Tip of electrode 4B Base of electrode 4B
フロントページの続き (72)発明者 前畑 英彦 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 加藤 剛 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Hidehiko Maehata 5-3-28 Nishikujo, Konohana-ku, Osaka, Osaka Inside Hitachi Zosen Corporation (72) Inventor Tsuyoshi Kato 5-28, Nishikujo, Konohana-ku, Osaka-shi, Osaka No. Within Hitachi Zosen Corporation
Claims (3)
た流出孔に対向するようノズル内に設けた電極を備え、
電極とノズルまたは切断しようとする被切断物のうちの
一方との間に所定の電圧を印加し、作動ガスを流出孔に
送給することにより、流出孔からプラズマジェットを発
生させ、これにより被切断物を切断するプラズマ切断装
置であって、電極がノズルの軸心に沿って移動自在かつ
流出孔に対して接近離間自在に設けられ、ノズルに、電
極の先端部を流出孔に対して接近離間自在に調節するた
めの調節部材が設けられ、ノズルまたは被切断物のうち
の一方と電極との間の電圧を検出するための電圧計が設
けられたことを特徴とするプラズマ切断装置。An electrode provided in the nozzle so as to face an outflow hole provided in a tip portion of the nozzle;
A predetermined voltage is applied between the electrode and the nozzle or one of the objects to be cut, and a working gas is supplied to the outlet so that a plasma jet is generated from the outlet. A plasma cutting device for cutting a cut object, wherein an electrode is provided so as to be movable along an axis of a nozzle and to be able to approach and separate from an outflow hole. An plasma cutting apparatus, comprising: an adjusting member for adjusting the distance so as to be freely separated; and a voltmeter for detecting a voltage between one of a nozzle or an object to be cut and an electrode.
するねじ部材とされたことを特徴とする請求項１記載の
プラズマ切断装置。2. The plasma cutting apparatus according to claim 1, wherein the adjusting member is a screw member that moves along the axis of the nozzle.
られ、電圧計からの電圧値信号に応じて、駆動モータの
駆動を制御する制御装置が設けられたことを特徴とする
請求項２記載のプラズマ切断装置。3. The apparatus according to claim 2, further comprising a drive motor for rotating the adjusting member, and a control device for controlling the drive of the drive motor in accordance with a voltage value signal from the voltmeter. Plasma cutting equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326227A JPH10166155A (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Plasma cutting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326227A JPH10166155A (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Plasma cutting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166155A true JPH10166155A (en) | 1998-06-23 |
Family
ID=18185418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8326227A Pending JPH10166155A (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Plasma cutting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10166155A (en) |
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