JP2009166187A - Electric discharge machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物との間で間欠的に放電を行う電極と、当該電極を被加工物に向けてガイドする電極ガイドとを備えた放電加工機に関する。 The present invention relates to an electric discharge machine including an electrode that intermittently discharges between a workpiece and an electrode guide that guides the electrode toward the workpiece.
放電加工機は、被加工物を加工する際、当該被加工物と電極との間に間欠的に放電を行うために、被加工物だけでなく電極も消耗する。また消耗した場合だけでなく、目的の加工形状等に合わせて電極を交換する場合もある。これらの場合では、電極の直径が異なる場合には当該電極をガイドする電極ガイドも交換しなければならない。 When machining an object, the electric discharge machine intermittently discharges between the object and the electrode, so that not only the object but also the electrode are consumed. Further, not only when the electrode is worn out, the electrode may be exchanged in accordance with a target processing shape or the like. In these cases, if the diameters of the electrodes are different, the electrode guides that guide the electrodes must also be replaced.
従来では、支持アームの下端部に電極ガイドの上部を着脱可能に構成した技術の一例が開示されている(例えば特許文献1を参照)。具体的には、支持アームに備えたチャックに対して電極ガイドに備えたプルスタッドを引き込み、位置決め面と位置決めピン及び位置決めプレートによって位置決めするようになっている。
特許文献1に記載された技術によれば、案内装置によって支持アームを位置調節する場所から電極と離れているため、電極ガイドをL字状に形成する必要がある。さらには、電極ガイドにプルスタッドを形成し、かつ支持アームにもチャックを形成する必要がある。よって、電極ガイドや支持アームの製造コストが嵩むという問題点があった。 According to the technique described in Patent Document 1, the electrode guide needs to be formed in an L shape because it is separated from the electrode from the place where the position of the support arm is adjusted by the guide device. Furthermore, it is necessary to form a pull stud on the electrode guide and to form a chuck on the support arm. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost of the electrode guide and the support arm increases.
上述した製造コストを低く抑えるには、電極ガイドや支持アームの形状を簡単にする必要がある。この場合、電極ガイドを保持する機構を支持アームの先端部に備え、特許文献1に記載されているような棒状に形成された一対のハンドで電極ガイドを保持・解放・交換(以下では特に明示しない限り「保持等」と呼ぶ。)を行う構成が考えられる。
これを実現するには、液外にオフセットさせた動力源(例えばシリンダやモータ等)や、当該動力源の制御ユニット(例えばアンプやソレノイドバルブ等)、動力を伝達する動力伝達機構(例えばカムやボールネジ等)などが必要になる。よって、動力源および制御ユニットやこれらに必要な配管・配線等が別個に必要となる点でコスト高になり、動力伝達機構の存在によって液中の被加工物や治具スペースが損なわれる等の問題がある。
In order to keep the above manufacturing cost low, it is necessary to simplify the shape of the electrode guide and the support arm. In this case, a mechanism for holding the electrode guide is provided at the tip of the support arm, and the electrode guide is held / released / replaced by a pair of hands formed in a rod shape as described in Patent Document 1 (particularly below) Unless otherwise specified, this is referred to as “holding etc.”).
In order to realize this, a power source (for example, a cylinder or a motor) offset to the outside of the liquid, a control unit for the power source (for example, an amplifier or a solenoid valve), a power transmission mechanism for transmitting power (for example, a cam or a motor) Ball screw etc.) is required. Therefore, the power source and the control unit and the piping and wiring necessary for these are separately required, resulting in high costs, and the presence of the power transmission mechanism impairs the work piece and jig space in the liquid. There's a problem.
また、電極ガイドを支持アームに一体化させ、一体型の支持アームごとに交換しながら加工を行う構成が考えられる。この構成では、加工機本体または加工槽を移動させて電極ガイドを液外に出す必要がないものの、支持アームを交換可能とするためのクランプ機構を加工機本体に備える必要がある。これを実現するには、支持アームをクランプするための動力源や、当該動力源の制御ユニット、配管・配線等が必要になる。よって、一体型の支持アームを電極ガイドの径ごとに製造しなければならない点でコスト高になり、支持アーム自体を交換するために電極ガイドの位置精度が低くなり、一体型の支持アームは一体化しない場合に比べて交換や収納に広いスペースが必要となる等の問題がある。 Further, a configuration is conceivable in which the electrode guide is integrated with the support arm, and processing is performed while exchanging each integrated support arm. In this configuration, although it is not necessary to move the processing machine main body or the processing tank to bring the electrode guide out of the liquid, it is necessary to provide the processing machine main body with a clamp mechanism for making the support arm replaceable. In order to realize this, a power source for clamping the support arm, a control unit for the power source, piping, wiring, and the like are required. Therefore, the integrated support arm must be manufactured for each diameter of the electrode guide, which increases the cost, and the position accuracy of the electrode guide is lowered to replace the support arm itself, and the integrated support arm is integrated. There is a problem that a large space is required for replacement and storage as compared with the case where it is not realized.
一方、特許文献1に記載された一対のハンドを用いると電極ガイドを二箇所で保持等するが、ハンドと並行な方向への移動が比較的容易である。よって単に一対のハンドで電極ガイドを保持等するだけでは、位置決め精度が劣るという問題点もある。 On the other hand, when the pair of hands described in Patent Document 1 is used, the electrode guide is held at two locations, but the movement in the direction parallel to the hand is relatively easy. Therefore, there is also a problem that positioning accuracy is inferior simply by holding the electrode guide with a pair of hands.
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、電極ガイド等の製造コストを低く抑えるとともに、液中でも電極ガイドの保持等が行え、さらには電極ガイドの位置決め精度を維持可能な保持機構を備えた放電加工機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to reduce the manufacturing cost of the electrode guide and the like, hold the electrode guide even in liquid, and further maintain the positioning accuracy of the electrode guide. It aims at providing the electric discharge machine provided with.
(1)課題を解決するための手段(以下では単に「解決手段」と呼ぶ。)1は、請求項1に記載した通りである。
解決手段1によれば、保持機構は機構本体の保持面と保持プレートの一面とによって三箇所以上で接触して電極ガイドを保持等する。機構本体の保持面はその断面が所定形状(例えばV字状や平面状等)になるように形成し、保持プレートは板状に形成すればよい。言い換えれば特許文献1に記載されたチャックやプルスタッドような複雑な形状に形成する必要がなく、単純な形状で面を形成すればよいので、機構本体や保持プレートの製造コストを低く抑えられる。保持プレートは弾性体によって付勢するので、保持機構の構成要素として動力源や制御ユニット等が不要となるので、コストを低く抑えることができ、液中でも電極ガイドの保持等が行える。また、動力伝達機構も不要であるので、液中の被加工物や治具スペースが損われない。保持プレートの一面と保持面とによって三箇所以上で接触するので、電極ガイドの位置決め精度を維持することができる。
(1) Means for solving the problem (hereinafter simply referred to as “solution means”) 1 is as described in claim 1.
According to the solution 1, the holding mechanism holds the electrode guide by contacting at three or more locations by the holding surface of the mechanism main body and one surface of the holding plate. The holding surface of the mechanism main body may be formed so that the cross section thereof has a predetermined shape (for example, a V shape or a planar shape), and the holding plate may be formed in a plate shape. In other words, it is not necessary to form a complicated shape such as a chuck or a pull stud described in Patent Document 1, and it is sufficient to form the surface with a simple shape, so that the manufacturing cost of the mechanism main body and the holding plate can be kept low. Since the holding plate is urged by an elastic body, a power source, a control unit, and the like are not required as components of the holding mechanism, so that the cost can be reduced and the electrode guide can be held even in liquid. Further, since a power transmission mechanism is not required, the workpiece and jig space in the liquid are not damaged. Since one surface of the holding plate and the holding surface make contact at three or more locations, the positioning accuracy of the electrode guide can be maintained.
(2)解決手段2は、請求項2に記載した通りである。
解決手段2によれば、保持面をV字状に形成し、保持プレートを平面に形成する。あるいは、保持面を平面に形成し、保持プレートの断面をV字状に形成する。いずれで形成するにせよ三箇所で電極ガイドに接触して保持等する。このように簡単な形状および構成でも実現できるので、製造コストが最も安く済む。
(2) Solution 2 is as described in claim 2.
According to the solution 2, the holding surface is formed in a V shape and the holding plate is formed in a flat surface. Alternatively, the holding surface is formed as a flat surface, and the holding plate has a V-shaped cross section. In any case, the electrode guide is held in contact with three places. Since such a simple shape and configuration can be realized, the manufacturing cost is the lowest.
本発明によれば、電極ガイド等の製造コストを低く抑えるとともに、電極ガイドの位置決め精度を維持することができる。 According to the present invention, the manufacturing cost of the electrode guide and the like can be kept low, and the positioning accuracy of the electrode guide can be maintained.
本発明を実施するための最良の形態について、図1〜図6を参照しながら説明する。ここで、図1には細穴放電加工機の構成例を正面図で表す。図2および図3には、保持機構の構成例を表す。図4には、保持の過程を説明する。図5および図6には、ハンド機構の構成例を表す。なお、上下左右等の方向は対応する図面の記載に準ずるものとする。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a front view showing a configuration example of the fine hole electric discharge machine. 2 and 3 show a configuration example of the holding mechanism. FIG. 4 illustrates the holding process. 5 and 6 show a configuration example of the hand mechanism. In addition, directions such as up, down, left, and right are based on the descriptions in the corresponding drawings.
まず、図1を参照して細穴放電加工機の構成例を説明する。細穴放電加工機10は、大別して放電加工機本体12と加工制御装置14とからなる。放電加工機本体12の構成例については後述する。加工制御装置14は加工ヘッド16の移動や放電による加工等の制御を行う機器であって、操作盤28や電源等を有する。操作盤28は加工ヘッド16の移動や放電による加工等を行うための所要のデータを入力したり、制御の指示等を行う。
First, a configuration example of a fine hole electric discharge machine will be described with reference to FIG. The fine hole
放電加工機本体12は加工制御装置14から送られる信号(電力を含む)に従って電極18と被加工物との間に間欠的に放電を行って被加工物を加工する機器であって、加工ヘッド16,電極18,加工槽20,架台22,中間ガイド24,保持機構26等を有する。電極18は、コレットホルダー17に取り付けられる。この電極18は、中間ガイド24によって振れが防止され、保持機構26で保持等される電極ガイド30(図2を参照)によって被加工物に向けてガイドされる。架台22の上側に加工槽20が設置され、この加工槽20内に加工対象となる被加工物が置かれる。
The electric discharge machine
保持機構26の具体的な構成例について、図2と図3を参照しながら説明する。全体の側面図を図2に表し、図2のIII−III線矢視にかかる平面図を図3(A)に表し、同矢視にかかる正面図を図3(B)に表し、同矢視にかかる側面図を図3(C)に表す。なお、図3では図2に表す一部の要素(例えば吹き付け部26gなど)の記載を省略する。
A specific configuration example of the
図2に表す保持機構26は、ブラケット26a,電極ラフガイド26b,クランプ板26d,吹き付け部26g,ガイドシャフト26hのほか、図3に表すコイルスプリング26kや取付ステー26mなどを有する。図2において、ブラケット26aの一端部は、取付部16bを介してプレート16aに固定されている。プレート16aはZ軸方向(すなわち図面上下方向)への移動が制御可能に構成されている。
The
ブラケット26aの他端部には、第1取付部26cと第2取付部26eとが分岐して設けられている。第1取付部26cには電極ラフガイド26bが固定され、第2取付部26eには吹き付け部26gが設けられている。電極ラフガイド26bの中心軸は、クランプ板26dとVブロック26nとで保持等される電極ガイド30の中心軸と一致するように配置される。吹き付け部26gはケーブル26jを通じて送られる加工液を被加工物に向けて吹き付ける。
A
図3(A)と図3(B)に表すように、第2取付部26eは上述したVブロック26nが形成されるとともに、コイルスプリング26kやクランプ板26dなどが取り付けられている。「保持面」に相当するVブロック26nは第2取付部26eの一部断面がV字状となるような面とし、電極ガイド30に対して二箇所で接触するように形成する。また、第2取付部26eに固定された取付ステー26mの先端にガイドシャフト26hが固定され、ガイドシャフト26hにコイルスプリング26kとコマ26iとをこの順番で通して設けられている。なお、コイルスプリング26kは「弾性体」に相当する。
As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the second mounting
第2取付部26eの所定部位に設けられたヒンジ軸26fは「支持部」に相当し、クランプ板26dが取り付けられている。クランプ板26dは「保持プレート」に相当する。このクランプ板26dは板状部材をL字状に形成され、図示するようにヒンジ軸26fが設けられた位置を「所定の支持点」として矢印D2のように回転する。クランプ板26dは、一端側の一面がコイルスプリング26kで付勢されるコマ26iに接触し、他端側の接触面26p(「一面」に相当する)は電極ガイド30を押し当てる。すなわちコイルスプリング26kの弾性力によってクランプ板26dの一端側を押し、この押し圧力でクランプ板26dの他端側から電極ガイド30をVブロック26nに向けて押し当てる。
A
図3(C)に表すように、第2取付部26eには電極ガイド30に向けて凸状に突出させた突出部26eaを有する。当該突出部26eaは、電極ガイド30の凹部に嵌ることで電極ガイド30を保持する。言い換えれば、電極ガイド30は突出部26eaで保持されるとともに、Vブロック26nおよびクランプ板26dによって位置決めされる。
As shown in FIG. 3C, the second mounting
上述のように構成した保持機構26を用いて、後述するハンド機構(図5,図6を参照)によって搬送されてきた電極ガイド30を保持する過程について図4を参照しながら説明する。ここで、図4(A)には保持前の状態を表す。図4(B)には保持途中の状態を表す。図4(C)には保持後の状態を表す。
A process of holding the
まず電極ガイド30を保持する前は、コイルスプリング26kの弾性力によってクランプ板26dの一端側を押している。このとき、図4(A)に表すようにクランプ板26dの他部位(すなわち支持点のヒンジ軸26fを隔てて反対側の部位)が第2取付部26eに当たった状態で止まる。
First, before holding the
ハンド機構32はハンド32c,32dで電極ガイド30を把持した状態で搬送し、保持機構26の近傍では所定の経路に従って前進移動する。この前進移動に伴ってハンド機構32に備えれたくさびステー32bがクランプ板26dを押し、コイルスプリング26kの弾性力に抗してクランプ板26dが回転するため、Vブロック26nとクランプ板26dとの間に隙間が生じる。こうして生じた隙間から電極ガイド30の凹部が突出部26eaに嵌るようにハンド機構32を移動させると、図4(B)のようになる。
The
図4(B)に表す状態になったときにハンド32c,32dを開くと、電極ガイド30は突出部26eaに乗った状態でフリーとなる。その後、ハンド機構32(具体的にはくさびステー32b)がクランプ板26dから離れるように保持機構26から後退移動させる。この後退移動によって、クランプ板26dはコイルスプリング26kの弾性力に従って接触面26pが電極ガイド30を押さえ付けるようになる。クランプ板26dによる押さえ付けによって、電極ガイド30はVブロック26nと接触面26pとで正確に位置決めされる。こうして電極ガイド30が位置決めされた状態を図4(C)に表す。
When the
なお、上述した例は電極ガイド30を保持する場合について説明したが、電極ガイド30を解放(すなわち保持を解除)する場合も同様に行える。すなわちハンド機構32のハンド32c,32dに何も把持しない状態で前進移動させ、保持されている電極ガイド30を把持して後退移動させればよい。したがって、保持と解放とを交互に行うことで、径が異なる電極ガイド30の交換も行える。
In the above-described example, the case where the
ここで、上述したハンド機構32の構成例について、図5,図6を参照しながら簡単に説明する。なお、図5には電極ガイド30を把持している状態を二点鎖線で表している。図5および図6に表すハンド機構32は、機構本体32aに対してくさびステー32b、ハンド32c,32d、作動部32e、駆動体32fなどを有する。
Here, a configuration example of the
くさびステー32bは、上述した通りに電極ガイド30を保持機構26に保持させる際にクランプ板26dを押し出す役割を果たす。ハンド32c,32dは電極ガイド30やコレットホルダー17等を把持する。具体的には、図6(A)に表す矢印の方向に移動させて把持を行い、図6(B)に表す矢印の方向に移動させて把持を解除する。駆動体32fには、図1の加工制御装置14から送られる信号に従って作動するシリンダ(エアや油圧等)を用いる。駆動体32fの作動によって送られる流体の容量または圧力に従って、作動部32eがハンド32c,32dの開閉を作動させる。流体の容量または圧力の増減を制御することで、把持力や開閉量の調整も可能である。
The
上述した実施の形態によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
(1)保持機構26は、Vブロック26nと接触面26pとによって三箇所で接触(点接触または線接触)して電極ガイド30を保持等する構成とした(図2〜図4を参照)。Vブロック26nの断面形状とクランプ板26dの外観形状とから明らかなように単純な形状を形成すればよいので、機構本体32aやクランプ板26dの製造コストを低く抑えられる。クランプ板26dはコイルスプリング26kによって付勢するので、保持機構26の構成要素として動力源および制御ユニットやこれらに必要な配管・配線等が不要となるので、コストを低く抑えることができ、液中でも電極ガイド30の保持等が行える。このように液中で保持等が行えるのでオフセットを行う機構が不要になり、保持機構26をコンパクトに構成することができる。また、動力伝達機構も不要であるので、液中の被加工物や治具スペースが損われず、放電加工時に発生するスラッジによる動作不良も防止できる。接触面26pとVブロック26nとによって三箇所で接触するので、電極ガイド30の位置決め精度を維持することができる。コイルスプリング26kの弾性力によって電極ガイド30を保持等する構成であるので、手動でも操作盤の操作なしで電極ガイド30の保持や交換が行え、非常時(例えばエア断時や電源断時等)にも確実に保持して電極ガイド30の落下を防止できる。クランプ板26d(保持板)の解放はハンド機構32の動力を利用して行うが、このハンド機構32は簡単な形状部品(例えばくさびステー32b)を備えていれば上記解放を実現できる点でコストを低く抑えることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)Vブロック26nをV字状の断面で形成し、クランプ板26dを平面で形成した(図2〜図4を参照)。このように三箇所で電極ガイド30に接触して保持等するにあたって、簡単な形状および構成でも実現できるので、製造コストが最も安く済む。
(2) The
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
[Other Embodiments]
Although the best mode for carrying out the present invention has been described above, the present invention is not limited to this mode. In other words, various forms can be implemented without departing from the scope of the present invention. For example, the following forms may be realized.
(1)上述した実施の形態では、本発明を細穴放電加工機10に適用した(図1を参照)。この形態に代えて、細穴放電加工機10を除いた他の放電加工機にも適用することができる。他の放電加工機に適用した場合でも、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
(1) In the above-described embodiment, the present invention is applied to the fine hole electric discharge machine 10 (see FIG. 1). It can replace with this form and can be applied also to other electric discharge machines except fine hole
(2)上述した実施の形態における保持機構26は、Vブロック26nと接触面26pとによって三箇所で接触して電極ガイド30を保持等する構成とした(図2〜図4を参照)。この形態に代えて、四箇所以上で接触して電極ガイド30を保持等する構成としてもよい。具体的には、Vブロック26nの断面を他の字状(例えばW字状やU字状等)に形成したり、接触面26pを平面以外の形状に形成すればよい。四箇所以上で接触して保持等すると、電極ガイド30がより強固に保持等されるので、位置決め精度も上述した実施の形態と同様に維持することができる。
(2) The
(3)上述した実施の形態では、Vブロック26nをV字状の断面で形成し、クランプ板26dを平面で形成した(図2〜図4を参照)。この形態に代えて、Vブロック26nを平面に形成し、クランプ板26dの断面をV字状に形成してもよい。このように形成した場合でも結果的には三箇所で接触して電極ガイド30を保持等することになり、上述した実施の形態と同様に位置決め精度を維持することができる。
(3) In the above-described embodiment, the
(4)上述した実施の形態では、Vブロック26nおよび接触面26pを平滑面で形成した(図2〜図4を参照)。この形態に代えて、Vブロック26nおよび接触面26pのうちで一方または双方を非平滑面で形成してもよい。さらには電極ガイド30の外周面も非平滑面で形成するのが望ましい。こうすれば、非平滑面の接触抵抗によって保持中における電極ガイド30の回転を防止することができる。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)上述した実施の形態では、弾性体としてコイルスプリング26kを用いた(図2〜図4を参照)。この形態に代えて、コイルスプリング以外の他の弾性体を用いてもよい。他の弾性体としては、例えばゴム,板バネ,シリンダ(エアや油圧等)などが該当する。他の弾性体を用いた場合でも、クランプ板26dを付勢できるので動力源や制御ユニット等が不要となり、液中でも電極ガイド30の保持等が行える。
(5) In embodiment mentioned above, the
(6)上述した実施の形態では、駆動体32fとしてシリンダを用いた(図5,図6を参照)。この形態に代えて、モータ等のような他の駆動体を用いてもよい。例えばモータを用いた場合には、作動部32eはモータの駆動力を伝達する機構(例えばボールねじ・ナット機構やラック・ピニオン機構など)で構成するのが望ましい。
また、駆動体32fに代えて図1の加工制御装置14から流体(例えばエアや油等)を送り、作動部32eが当該流体の容量または圧力に従ってハンド32c,32dの開閉を作動させる構成としてもよい。
いずれの形態にせよ、電極ガイド30の搬送を確実に行える。
(6) In the above-described embodiment, a cylinder is used as the driving
Further, instead of the driving
In any form, the
10 細穴放電加工機
12 放電加工機本体
14 加工制御装置
16 加工ヘッド
16a プレート
16b 取付部
17 コレットホルダー
18 電極
20 加工槽
22 架台
24 中間ガイド
26 保持機構
26a ブラケット
26b 電極ラフガイド
26c 第1取付部
26d クランプ板(保持プレート)
26e 第2取付部
26ea 突出部
26f ヒンジ軸(支持部)
26g 吹き付け部
26h ガイドシャフト
26i コマ
26j ケーブル
26k コイルスプリング(弾性体)
26m 取付ステー
26n Vブロック(保持面)
26p 接触面
28 操作盤
30 電極ガイド
32 ハンド機構
32a 本体
32b くさびステー
32c,32d ハンド
32e 作動部
32f 駆動体
DESCRIPTION OF
26e 2nd attachment part
26g Spraying
Claims (2)
所定形状の断面で形成された保持面を備えた機構本体と、板状に形成された保持プレートと、機構本体における所定の支持点で保持プレートを回転可能に支持する支持部と、保持プレートを所定方向に付勢する弾性体とを備え、弾性体によって付勢された保持プレートの一面と保持面とによって三箇所以上で接触して電極ガイドを保持する保持機構を有する放電加工機。 A spindle that can be rotated by a drive mechanism; a collet holder that is attachable to and detachable from the tip of the spindle; an electrode that is attached to the collet holder; and an electrode guide that guides the electrode toward a workpiece; An electric discharge machine for machining a workpiece by intermittently discharging between the workpiece and the workpiece,
A mechanism main body having a holding surface formed in a cross section of a predetermined shape, a holding plate formed in a plate shape, a support portion that rotatably supports the holding plate at a predetermined support point in the mechanism main body, and a holding plate An electric discharge machine comprising: an elastic body biased in a predetermined direction, and having a holding mechanism that holds an electrode guide by contacting at one or more locations by one surface and a holding surface of the holding plate biased by the elastic body.
保持面および保持プレートの各断面について、一方をV字状に形成し、他方を平面に形成し、三箇所で電極ガイドに接触して保持する放電加工機。 The electric discharge machine according to claim 1,
An electric discharge machine in which one of the cross sections of the holding surface and the holding plate is formed in a V shape, the other is formed in a flat shape, and is held in contact with the electrode guide at three locations.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100316 |
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A521 | Written amendment |
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