KR100375813B1 - 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치 - Google Patents
다축아암을 이용한 부품운반 지지장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 힌지에 의해 상하좌우 4개의 패널이 결합되어 있는 다수의 아암을 다수의 경첩으로 연결하여, 사용시에는 다수의 아암을 전개시켜 중량물을 손쉽게 운반할 수 있도록 하며, 비사용시에는 아암에 연결된 와이어를 모터로 당겨 접어놓을 수 있는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치에 관한 것으로, 이 지지장치는 작업장의 바닥면에 수직으로 고정되는 지주대(20)와, 다수의 힌지(74a∼74d)에 의해서 상하유동 가능하게 결합되는 한쌍의 수직패널(52, 54) 및 한쌍의 수평패널(56, 58)로 이루어진 다축아암(B)과, 이 다축아암(B)을 지주대(20)에 접철 가능하게 결합하는 제 1연결수단(A)과, 인접하는 다축아암(B)을 서로 접철 가능하게 결합하는 제 2연결수단(C)과, 다양한 공구를 장착할 수 있도록 최후단의 다축아암(B)에 결합되는 공구장착수단(D)과, 롤러축(88)에 의해 다축아암(B)에 회전 가능하게 장착되는 롤러(90)에 감겨진 상태에서 모터의 작동으로 당겨지면서 펼쳐져 있던 다축아암(B)이 원래의 상태로 접히도록 하는 와이어(92)로 이루어져 있다.
Description
본 발명은 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 힌지에 의해 상하좌우 4개의 패널이 결합되어 있는 다수의 아암을 다수의 경첩으로 연결하여, 사용시에는 다수의 아암을 전개시켜 중량물을 손쉽게 운반할 수 있도록 하며, 비사용시에는 아암에 연결된 와이어를 모터로 당겨 접어놓을 수 있는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치에 관한 것이다.
통상, 자동차의 조립라인에서는 범퍼나 전면유리와 같은 중량물을 적재위치로부터 조립위치까지 운반하기 위해 여러 가지 형태의 다축 로봇아암을 사용한다.다축 로봇아암의 일예로서, 일본 특개평9-267281호가 있다. 이것은 로봇 아암의 선단과 대상물 사이의 상대적인 위치나 자세의 제어를 정확하고도 고속으로 행할 수 있도록 한 다축 로봇아암이다.
이러한 로봇 아암은 자동제어 프로그램에 따라서 고속으로 작업하는 산업용 로봇에 적합하나, 고가이고 설비가 복잡하므로 자동화가 불가능한 라인에서는 이를 적용하기가 곤란하다.
따라서, 조립라인에 따라서는 아직도 범퍼 등을 장착할 때에 2명의 작업자가 손으로 범퍼를 잡고 적재위치로부터 조립위치까지 범퍼를 옮긴 다음에 장착하는 경우가 있다. 그로 인해, 작업자의 피로도가 증가되며 작업자의 수가 늘어나 생산성의 향상에도 많은 저해요인이 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 연결수단인 다수의 경첩을 이용하여 상하좌우 4개의 패널로 이루어진 다축아암을 소정의 각도 범위내에서 상하로 이동할 수 있도록 구성함으로써, 작업자 혼자서도 중량물인 범퍼나 전면유리 등을 조립위치까지 이동할 수 있고, 사용하지 않을 때에는 아암에 연결되어 있는 와이어를 모터로 감아서 접어놓을 수 있도록 하여 점유면적을 줄일 수 있는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 지지장치를 보인 정면도,
도 2는 도 1에 도시한 지지장치의 이동상태를 보인 정면도,
도 3은 도 1에 도시한 지지장치를 보인 평면도,
도 4는 도 3에 도시한 지지장치의 접은상태를 보인 평면도,
도 5는 본 발명에서 채용한 제 1연결수단을 분리하여 나타낸 정면도,
도 6은 본 발명의 다축아암의 결합상태를 보인 정면도,
도 7a, 7b는 각각, 본 발명에서 채용한 제 2연결수단의 결합상태 및 작동상태를 보인 정면도와 평면도,
도 8은 본 발명에서 채용한 공구 장착수단의 작동상태를 보인 정면도,
도 9는 도 8에 도시한 공구 장착수단의 작동상태를 보인 좌측면도,
도 10 내지 도 12는 공구장착수단을 이용하여 다양한 형태의 공구를 장착한 상태를 나타낸 예시도.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
10,14:고정 브라켓 20:지주대
24:캡 30, 40:고정, 회동브라켓
52, 54:제 1, 2수직패널 56, 58:제 1, 2수평패널
60:회동용 와이어 68:장력조정로드
80:각도조절 실린더 90:가이드 롤러
92:권취용 와이어 100:코일스프링
110, 120:연결브라켓 130:힌지핀
150:공구 장착대 152:회전 장착축
160:장착브라켓 162:힌지핀
A:제 1연결수단 B:아암
C:제 2연결수단 D:공구장착수단
상술한 본 발명의 목적은 작업장의 바닥면에 수직으로 고정되는 지주대와, 다수의 힌지에 의해서 상하유동 가능하게 결합되는 한쌍의 수직패널 및 한쌍의 수평패널로 이루어진 다축아암과, 이 다축아암을 지주대에 접철 가능하게 결합하는 제 1연결수단과, 인접하는 다축아암을 서로 접철 가능하게 결합하는 제 2연결수단과, 다양한 공구를 장착할 수 있도록 최후단의 다축아암에 결합되는 공구장착수단과, 롤러축에 의해 다축아암에 회전 가능하게 장착되는 롤러에 감겨진 상태에서 모터의 작동으로 당겨지면서 펼쳐져 있던 다축아암이 원래의 상태로 접히도록 하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치에 의해 달성된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 지지장치를 보인 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 지지장치의 수직 이동상태를 보인 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시한 지지장치를 보인 평면도이며, 도 4는 도 3에 도시한 지지장치의 접은상태를 보인 평면도이다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치는 빔 형태의 지주대(20)에 설치되어 있다. 이 지주대(20)의 하단은 브라켓(10, 14)을 대고 볼트(12, 16)로써 작업장의 바닥에 고정시킨다. 또한, 지주대(20)의 상단에는 캡(24)이 씌워져 있으며, 상부에는 높이조절이 가능하도록 다수의 고정구멍(22)이 형성되어 있다. 여기에서, 지주대(20)는 빔 형태로 고정된 구조를 예시하였으나, 공압실린더를 이용하여 높이조절이 가능하도록 구성할 수도 있다.
지주대(20)에는 고정구멍(22)을 통해서 고정브라켓(30)이 고정된다. 이 고정브라켓(30)에는 제 1연결수단(A)을 개재하여 다축아암(B)이 접철 가능하게 설치되며, 다수의 다축아암(B)은 제 2연결수단(C)을 개재하여 접철 가능하게 연결되어 있다. 또한, 제일 끝부분의 다축아암(B)에는 전동공구 등을 장착하기 위한 공구장착수단(D)이 설치되어 있다.
이 다축아암(B)은 도 2에 도시한 바와 같이 소정의 각도(약 90°)범위 내에서 상하로 회동할 수 있도록 이루어져 있으므로, 필요시에는 원하는 위치까지 상승 및 하강시켜 사용할 수 있다.
다음에, 도 3과 도 4는 각각, 본 발명의 지지장치가 펼쳐진 상태 및 접혀진 상태를 나타내는 평면도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다축아암을 이용한 지지장치는 사용시에만 전개하여 사용하며, 사용하지 않을 때에는 접은 상태로 보관되므로 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
다음에, 도 5는 다축아암(B)을 지주대(20)에 접철 가능하게 결합하는 제 1연결수단(A)을 분리하여 도시한 정면도이다. 이 제 1연결수단(A)의 구성을 보면, 지주대(20)에 고정되며 핀홀(36) 및 스프링홀(38)이 구비된 연장부(34)를 지닌 고정브라켓(30)과, 다축아암(B)의 수직패널(52)에 고정되는 다수의 고정홀(42)이 형성되고 고정브라켓(30)의 연장부(34)와 대향으로 배치되는 것으로 핀홀(46) 및 스프링홀(48)을 지닌 회동브라켓(40)과, 핀홀(34, 46)에 삽입되는 핀(130)과, 회동브라켓(40)을 가압하여 펼쳐진 상태를 유지하도록 하는 코일 스프링(100)으로 이루어져 있다.
조립시에 핀(130)은 고정브라켓(30)의 핀홀(36)과 회동브라켓(40)의핀홀(46)에 삽입함과 동시에, 코일 스프링(100)의 일단(102)은 고정브라켓(30)의 스프링홀(38)에 삽입하고 타단(104)은 회동브라켓(40)의 스프링홀(48)에 삽입하면, 스프링(100)에 의해 회동브라켓(40)이 일방향으로 가압된 상태를 유지하게 되어 다축아암(B)이 전개된 상태를 유지할 수 있다.
전개된 상태에서 고정브라켓(30)과 회동브라켓(40)은 서로 대략, 108°의 각도를 유지하게 된다. 즉, 회동브라켓(40)의 연장부(44)는 고정브라켓(30)의 연장부(34)보다 길게 형성되어 있어, 코일 스프링(100)에 의해 가압되어 있는 회동브라켓(40)이 180°이상으로 회동되지 않는 경첩구조를 갖고 있다.
도 6에는 다수의 힌지(74a∼74d)에 의해서 상하유동 가능하게 결합되는 한쌍의 수직패널(52, 54) 및 한쌍의 수평패널(56, 58)로 이루어진 다축아암(B)이 도시되어 있다. 여기에서, 수직패널(52)에는 도 5에 도시한 회동브라켓(40)의 고정홀(42)과 대응하는 다수의 고정홀(52a)이 형성되어 있어, 조립시에는 볼트 등을 삽입하여 고정시킨다. 동일목적으로 수직패널(54)에도 다수의 고정홀(54a)이 형성되어 있어 도 7에서 설명하게 될 제 2연결수단(C)의 연결브라켓과 고정할 수 있다.
다축아암(B)에는 롤러축(88)에 의해 상기 다축아암(B)에 회전 가능하게 장착되는 롤러(90)에 감겨진 상태에서 모터의 작동으로 당겨지면서 펼쳐져 있던 다축아암(B)이 원래의 상태로 접히도록 하는 와이어(92)가 구비되어 있어, 사용하지 않을때는 와이어(92)를 감아서 접은 상태로 놓으면 된다.
또, 다축아암(B)에는 일단이 힌지(74b)에 고정되고 중간부는 가이드롤러(62)에 감겨져 있으며, 타단은 장력조정수단을 개재하여 힌지(74a)에 연결되어 있는 내부 와이어(60)가 설치되어 있다. 본 발명의 장력조정수단은 일단에 내부 와이어(60)와 연결되는 아이볼트(66)가 나사 결합되고, 타단에는 아이볼트(67)가 나사 결합되는 장력조정로드(68)와, 일단은 핀(70)을 개재하여 아이볼트(67)에 연결되고, 타단은 조절너트(78)와 결합되는 조절볼트(72)로 이루어져 있다.
여기에서, 2개의 아이볼트(66, 67)는 서로 동일방향의 나사산을 지님으로써, 장력조정로드(68)를 회전시키게 되면, 아이볼트(66, 67)간의 간격이 넓어지거나 좁아짐으로써 내부 와이어(60)의 장력을 조절할 수 있다. 또, 외부장력조절을 위해서 조절너트(78)를 회전시키면 조절볼트(72)가 전진 또는 후진하면서 내부 와이어(60)를 팽팽히 당기거나 느슨해지도록 하여 장력을 조절할 수 있다.
그리고 다축아암(B)의 힌지(74c)에는 각도 조절용 공압실린더(80)가 설치되며, 이 공압실린더(80)의 피스톤로드(86)의 끝단인 힌지(74b)에 연결되어 있다. 또한, 내부와이어(60)와 힌지(74b)사이에는 인장 코일스프링(56)이 끼워져 있으며, 수평패널(56, 58)에는 보호용 슬라이딩 패널(96, 98)이 부착되어 있다. 그러므로, 공압실린더(80)의 끝단에 부착된 커넥터 공압브레이크의 작용에 의해서 실린더 로드(86)가 고정됨으로써, 다축아암(B)을 원하는 각도로 고정시킬 수 있다.
다음에, 도 7a와 7b는 각각, 본 발명에서 채용한 제 2연결수단(C)을 나타내는 정면도 및 평면도이다. 인접하는 다축아암(B)을 서로 접철 가능하게 결합하는 제 2연결수단(C)의 구성을 보면, 다축아암(B)의 수직패널(54)에 고정되며, 연장부(122)에는 핀홀(124) 및 스프링홀(126)이 형성된 연결브라켓(120)과, 다축아암(B)의 수직패널(52)에 고정되며, 연장부(122)와 대향으로 배치되는 연장부(112)에는 핀홀(114) 및 스프링홀(116)이 형성된 연결브라켓(110)과, 핀홀(114, 124)에 삽입되는 핀(130)과, 연결브라켓(110, 120)을 가압하여 펼쳐진 상태를 유지하도록 하는 코일 스프링(100)으로 이루어져 있다.
조립시에 핀(130)은 연결브라켓(120)의 핀홀(124)과 연결브라켓(110)의 핀홀(114)에 삽입함과 동시에, 코일 스프링(100)의 일단(102)은 연결브라켓(120)의 스프링홀(126)에 삽입하고 타단(104)은 연결브라켓(120)의 스프링홀(116)에 삽입하면, 스프링(100)에 의해 양 연결브라켓(120, 110)이 일방향으로 가압된 상태를 유지하게 되어 인접한 2개의 다축아암(B)이 전개된 상태를 유지할 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 2개의 연결브라켓(120, 110)은 최대 180°까지 펼쳐질 수 있는 경첩구조를 갖고 있으며, 권취용 와이어(92)를 당김으로써, 가상선으로 도시한 바와 같이 필요한 각도로 회동시킬 수 있다.
다음에, 도 8과 9는 각각, 다양한 공구를 장착할 수 있도록 최후단의 다축아암(B)에 결합되는 공구장착수단(D)의 정면도 및 좌측면도이다.
이 공구장착수단(D)은 다축아암(B)의 수직패널(54)에 고정되는 장착브라켓(160)과, 힌지핀(162)에 의해 장착 브라켓(160)의 일단에 회동 가능하게 장착되는 공구장착대(150)와, 일단에는 공구(158)가 고정되며 고정볼트(154)에 의해 상기 공구장착대(150)에 고정되는 회전 장착축(152)으로 이루어져 있다.
또한, 장착브라켓(160)에는 공구장착대(150)의 수직방향 위치변경이 가능하도록 다수의 수직각 조절공(151)이 형성되어 있으며, 공구장착대(150)에는 상기 회전 장착축(152)의 수평방향 위치변경이 가능하도록 다수의 수평각 조절공(156)이 형성되어 있다. 그러므로, 이들 수직각 조절공(151)을 통해서 도 8에 도시한 바와 같이, 공구장착대(150)를 원하는 각도로 회동시킬 수 있으며, 수평각 조절공(156)을 통해서 도 9에 도시한 바와 같이, 전동공구(158)를 원하는 각도로 회동시킬 수 있다.
다음에, 도 10 내지 도 12는 공구장착수단을 이용하여 다양한 형태의 공구를 장착한 상태를 나타낸 예시도이다.
먼저, 도 10에는 도 9의 공구장착대(150)에 의해서 수평빔(185)이 장착된 다음, 이 수평빔(185)의 양단에 2개의 공압실린더(180)가 고정된 구조의 공압공구가 예시되어 있다. 공압실린더(180)의 로드(184)하단에는 커플링(170, 172)이 결합되어 있으며, 이 커플링(170, 172)의 하단에는 면판(178)이 부착되어 있어, 이 면판(178)을 이용하여 범퍼 등을 운반 및 지지하는 것이 가능하다. 커플링(170, 172)에는 모터(188)를 부착하여 공작물 흡착후에 면판(178)을 소정의 각도(가령, 전면 90°)로 회전시키는 것이 가능하다. 모터(188)와 수평핀(185)사이에는 리턴 스프링(187)이 부착되어 있다.
다음에, 도 11에는 타이어 등을 집어올릴 수 있는 공구의 장착상태를 예시하였다. 여기에서는 수직패널(54)에 장착브라켓(160)을 이용하여 공압실린더(190)를 부착하였다. 공압실린더(190)의 피스톤 로드(194)하단에는 솔레노이드(196)가 장착되어 있으며, 이 솔레노이드(196)의 하부에는 편심로드(198)가 케이싱(200)내에 고정되어 있다. 따라서, 솔레노이드(196)의 작동으로 편심로드(198)가 작동되면, 케이싱(200)에 부착되어 있는 레그(202)가 가상선으로 도시한 바와 같이 안쪽으로 당겨지면서 하단(202a)으로 공작물을 고정하게 된다. 솔레노이드(196)와 공구 장착대(150)간에는 리턴 스프링(197)이 끼워져 있다.
도 12는 또 다른 공구의 장착상태를 보인 도면으로, 대체적인 구조는 도 10 및 11과 유사하다. 다만, 도 11에 비해서 로드(194)의 하단에는 레그 대신에 흡착용 면판(222)이 부착되어 있어 유리나, 소정의 면이 있는 공작물, 가령, 스테인레스 패널 및 판, 기판 등을 운반하는데 유리하다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 힌지에 의해 결합되어 있는 상하좌우 4개의 아암을 연결수단인 경첩을 이용하여 소정의 각도 범위내에서 상하이동 가능하게 구성하였기 때문에, 작업자 혼자서도 중량물인 범퍼나 전면유리를 적재위치로부터 조립위치까지 용이하게 이동할 수 있으므로, 작업성이 향상되고 조립시간을 단축할 수 있으며, 작업인원을 줄일 수 있어 생산성 향상을 꾀할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 다축아암 지지장치를 사용하지 않을 때에는 아암에 연결되어 있는 와이어를 모터로 감아서 접어놓을 수 있도록 하여 점유면적을 줄일 수 있으며, 다른 장치와의 간섭을 방지할 수 있다.
그밖에도, 공구장착수단을 이용하여 여러 가지 공작물을 유용하게 하고 장착기를 부착하여 범퍼나 타이어 및 유리, 자동차 도어, 기타 10∼30kg정도의 소중량 공작물의 보조 운반수단으로 사용할 수 있으므로, 범용성이 뛰어나며 작업장 환경에 맞게 적절히 활용하는 것이 가능하다.
Claims (10)
- 작업장의 바닥면에 수직으로 고정되는 지주대(20)와,다수의 힌지(74a∼74d)에 의해서 상하유동 가능하게 결합되는 한쌍의 수직패널(52, 54) 및 한쌍의 수평패널(56, 58)로 이루어진 다축아암(B)과,상기 다축아암(B)을 상기 지주대(20)에 접철 가능하게 결합하는 제 1연결수단(A)과,인접하는 다축아암(B)을 서로 접철 가능하게 결합하는 제 2연결수단(C)과,다양한 공구를 장착할 수 있도록 최후단의 다축아암(B)에 결합되는 공구장착수단(D)과,롤러축(88)에 의해 상기 다축아암(B)에 회전 가능하게 장착되는 롤러(90)에 감겨진 상태에서 모터의 작동으로 당겨지면서 펼쳐져 있던 다축아암(B)이 원래의 상태로 접히도록 하는 와이어(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1연결수단(A)은 상기 지주대(20)에 고정되며 핀홀(36) 및 스프링홀(38)이 구비된 연장부(34)를 지닌 고정브라켓(30)과,상기 다축아암(B)의 수직패널(52)에 고정되는 다수의 고정홀(42)이 형성되고 상기 고정브라켓(30)의 연장부(34)와 대향으로 배치되는 것으로 핀홀(46) 및 스프링홀(48)을 지닌 회동브라켓(40)과,상기 핀홀(34, 46)에 삽입되는 핀(130)과,상기 회동브라켓(40)을 가압하여 펼쳐진 상태를 유지하도록 하는 코일 스프링(100)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2연결수단(C)은 다축아암(B)의 수직패널(54)에 고정되며, 연장부(122)에는 핀홀(124) 및 스프링홀(126)이 형성된 연결브라켓(120)과,다축아암(B)의 수직패널(52)에 고정되며, 상기 연장부(122)와 대향으로 배치되는 연장부(112)에는 핀홀(114) 및 스프링홀(116)이 형성된 연결브라켓(110)과,상기 핀홀(114, 124)에 삽입되는 핀(130)과,상기 연결브라켓(110, 120)을 가압하여 펼쳐진 상태를 유지하도록 하는 코일스프링(100)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 1항에 있어서,상기 공구장착수단(D)은 상기 다축아암(B)의 수직패널(54)에 고정되는 장착브라켓(160)과,힌지핀(162)에 의해 상기 장착 브라켓(160)의 일단에 회동 가능하게 장착되는 공구장착대(150)와,일단에는 공구(158)가 고정되며 고정볼트(154)에 의해 상기 공구장착대(150)에 고정되는 회전 장착축(152)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 4항에 있어서,상기 장착브라켓(160)에는 상기 공구장착대(150)의 수직방향 위치변경이 가능하도록 다수의 수직각 조절공(151)이 형성되어 있으며,상기 공구장착대(150)에는 상기 회전 장착축(152)의 수평방향 위치변경이 가능하도록 다수의 수평각 조절공(156)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 1항에 있어서,상기 다축아암(B)에는 일단이 힌지(74b)에 고정되고 중간부는 가이드 롤러(62)에 감겨져 있으며, 타단은 장력조정수단을 개재하여 힌지(74a)에 연결되어 있는 내부 와이어(60)가 설치된 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 6항에 있어서,상기 장력조정수단은 일단에 상기 내부 와이어(60)와 연결되는 아이볼트(66)가 나사 결합되고, 타단에는 아이볼트(67)가 나사 결합되는 장력조정로드(68)와,일단은 핀(70)을 개재하여 상기 아이볼트(67)에 연결되고, 타단은 조절너트(78)와 결합되는 조절볼트(72)로 이루어진 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 1항에 있어서,상기 다축아암(B)의 힌지(74c)에는 각도 조절용 공압실린더(80)가 설치되며, 이 공압실린더(80)의 피스톤로드(86)의 끝단인 힌지(74b)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 6항에 있어서,상기 내부와이어(60)와 힌지(74b)사이에는 인장 코일스프링(56)이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
- 제 1항에 있어서,상기 수평패널(56, 58)에는 보호용 슬라이딩 패널(96, 98)이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 다축아암을 이용한 부품운반 지지장치.
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- 2000-05-04 KR KR10-2000-0024132A patent/KR100375813B1/ko not_active IP Right Cessation
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