JP3075562B2 - Mold protection device and molding method for molding machine - Google Patents
Mold protection device and molding method for molding machineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、射出成形機やダイカストマシンの型開閉工
程における金型保護装置及び金型保護方法に関するもの
である。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a die protection device and a die protection method in a die opening / closing process of an injection molding machine or a die casting machine.
［従来の技術］ 近年、射出成形機やダイカストマシンは、精密な部品
を低コストで多量に生産することができるため、非常に
多く使用されてきている。また、成形機に載せられる金
型は、高精度なものになり、そのため高価になってきて
おり、その保護装置は重要である。[Related Art] In recent years, an injection molding machine and a die casting machine have been used very often because they can produce a large amount of precise parts at low cost. In addition, the mold placed on the molding machine has become highly accurate, and thus has become expensive, and its protective device is important.
以下図面を参照しながら、上述した従来の成形機の金
型保護装置及び方法の一例について説明する。Hereinafter, an example of the above-described conventional mold protecting device and method for a molding machine will be described with reference to the drawings.
第８図は、従来のトグル式射出成形機の金型保護装置
の断面を示すものである。第８図において、１はフレー
ムで、２は固定盤、３は可動盤、４はトグル機構であ
る。５は上金型であり、固定盤２に取付けられている。
６は下金型であり、可動盤３に取付けられており、トグ
ル機構４および、上下シリンダ７により、型開閉、型締
めされる。８は直線ガイドであり、上金型５に下金型６
が当接するための案内をする。９は型締シリンダであ
り、トグル機械４を駆動する。10は溶融樹脂を噴出する
ノズルである。FIG. 8 shows a cross section of a mold protection device of a conventional toggle type injection molding machine. In FIG. 8, 1 is a frame, 2 is a fixed plate, 3 is a movable plate, and 4 is a toggle mechanism. Reference numeral 5 denotes an upper die, which is attached to the fixed platen 2.
Reference numeral 6 denotes a lower die, which is attached to the movable platen 3 and is opened / closed and clamped by the toggle mechanism 4 and the upper and lower cylinders 7. Reference numeral 8 denotes a linear guide, and the upper die 5 and the lower die 6
Give guidance for contact. Reference numeral 9 denotes a mold clamping cylinder, which drives the toggle machine 4. Reference numeral 10 denotes a nozzle for ejecting a molten resin.
以上のように構成された成形機の金型保護装置及び方
法について、以下その動作について説明する。The operation of the apparatus and method for protecting a mold of a molding machine configured as described above will be described below.
まず、可動盤３は、上下シリンダ７により上昇する。
このとき、型締シリンダ９は、フリーの状態にしてある
ので、型閉力は、上下シリンダ７の力により決まる。金
型の当接面に異物を挟み込んだ場合、金型を破損しない
ようにするための金型保護は、上下シリンダ７の力を一
定にすることにより達成される。上金型５と下金型６が
当接すると、型締シリンダ９によりトグル機構４を駆動
し、型閉力に対して、数十倍の大きな型締力を得る。型
締後、ノズル10より上金型５と下金型６により形成され
る空間に樹脂が射出され、冷却される。型開は、トグル
機構４は、上下シリンダ７が同時に動作し、下金型６が
下降することにより行われる。First, the movable platen 3 is raised by the vertical cylinder 7.
At this time, since the mold clamping cylinder 9 is in a free state, the mold closing force is determined by the force of the upper and lower cylinders 7. Die protection for preventing the die from being damaged when foreign matter is sandwiched between the contact surfaces of the die is achieved by making the force of the upper and lower cylinders 7 constant. When the upper mold 5 and the lower mold 6 come into contact with each other, the toggle mechanism 4 is driven by the mold clamping cylinder 9 to obtain a mold clamping force several tens times larger than the mold closing force. After the mold is clamped, the resin is injected from the nozzle 10 into a space formed by the upper mold 5 and the lower mold 6, and is cooled. The mold opening is performed when the upper and lower cylinders 7 of the toggle mechanism 4 are simultaneously operated and the lower mold 6 is lowered.
ここで、型締シリンダ９とトグル機構４で、可動盤３
を上下動させることは可能であるが、第９図に示すよう
に、型開閉力は、型開閉ストロークにより大きく変化
し、型閉の際、大きな力がでる。そのため、金型保護の
ため、上下シリンダ７により、型閉力を一定に保ってい
るのである。Here, the movable platen 3 is formed by the mold clamping cylinder 9 and the toggle mechanism 4.
Can be moved up and down, but as shown in FIG. 9, the mold opening / closing force greatly changes according to the mold opening / closing stroke, and a large force is generated when the mold is closed. Therefore, in order to protect the mold, the upper and lower cylinders 7 keep the mold closing force constant.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来技術の構成では、金
型保護のために、型閉力を一定に保つため上下シリンダ
７を使っており、機構が複雑となり、コスト高にあるほ
か、型閉と型締を別機構を使っているため、切換の時間
がかかりサイクルタイムが長くなるという課題を有して
いた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the configuration of the related art as described above, the upper and lower cylinders 7 are used to keep the mold closing force constant in order to protect the mold. In addition, the mold closing and the mold clamping use different mechanisms, so there is a problem that switching takes a long time and the cycle time becomes longer.
本発明は上記課題を解決するため、簡単な機構で、低
価格に製造でき、しかもサイクルタイムの短かい成形機
の金型保護装置及び金型保護方法を提供することを目的
とする。An object of the present invention is to provide a mold protecting device and a mold protecting method for a molding machine which can be manufactured at a low cost with a simple mechanism and have a short cycle time in order to solve the above-mentioned problems.
［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明の金型保護装置
は、成形機の金型について型開閉及び型締めを行なうた
めのトグル機構を含む機構と、前記機構を駆動するモー
タと、前記モータの位置検出器と、前記モータを制御す
る制御装置とを備えた成形機の金型保護装置であって、
前記制御装置には、型開閉動作において、型開閉する力
が一定以内になるように変化させた型開閉ストローク全
域の各点におけるモータのトルクリミット値が予め記憶
されており、前記位置検出器によって得られる型開閉ス
トロークに対応した前記制御装置に記憶されているモー
タのトルクリミット値を用いて前記モータの制御をする
ことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a mold protection device of the present invention includes a mechanism including a toggle mechanism for opening and closing and closing a mold of a mold of a molding machine; A motor for driving a mechanism, a position detector for the motor, and a mold protection device for a molding machine including a control device for controlling the motor,
In the control device, in the mold opening and closing operation, the torque limit value of the motor at each point of the entire mold opening and closing stroke changed so that the force for opening and closing the mold is within a certain range is stored in advance, and the position detector detects The motor is controlled using a motor torque limit value stored in the control device corresponding to the obtained mold opening / closing stroke.
また、本発明の金型保護方法は、成形機の金型につい
て型開閉及び型締めを、トグル機構を含む機構と、前記
機構を駆動するモータと、前記モータの位置検出器と、
前記モータを制御する制御装置とを用いて制御する成形
機の金型保護方法であって、型開閉動作において、型開
閉する力が一定以内になるように変化させた型開閉スト
ローク全域の各点におけるモータのトルクリミット値を
予め前記制御装置に記憶させておき、前記位置検出器に
よって得られる型開閉ストロークに対応した前記制御装
置に記憶させたモータのトルクリミット値を用いて前記
モータの制御をすることを特徴とする。Further, the mold protection method of the present invention, the mold opening and closing and mold clamping for the mold of the molding machine, a mechanism including a toggle mechanism, a motor that drives the mechanism, a position detector of the motor,
A method of protecting a mold of a molding machine controlled by using a control device for controlling the motor, wherein in a mold opening / closing operation, each point of the entire mold opening / closing stroke changed so that a force for opening / closing the mold is within a certain range. The torque limit value of the motor is stored in the control device in advance, and the control of the motor is performed using the torque limit value of the motor stored in the control device corresponding to the mold opening / closing stroke obtained by the position detector. It is characterized by doing.
［作用］ 上記した本発明の構成によれば、サーボモータのトル
クを制限することにより、金型保護をするための型開
閉、型締機構が簡単なものとすることができ、装置価格
は低価格になり、また切換時間が不要になるためのサイ
クルタイムを短かくすることができる。[Operation] According to the configuration of the present invention described above, by limiting the torque of the servo motor, the mold opening / closing and mold clamping mechanism for protecting the mold can be simplified, and the apparatus price is low. The cost is reduced, and the cycle time for eliminating the switching time can be shortened.
［実施例］ 以下、本発明の一実施例の成形機の金型保護装置及び
およびその使用方法について、図面を参照しながら説明
する。[Embodiment] Hereinafter, a mold protection device for a molding machine and a method of using the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明の第１の実施例における射出成形機
の金型保護装置の断面を示すものである。FIG. 1 shows a cross section of a mold protection device of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention.
第１図において、11はフレームで、12は固定盤、13は
可動盤、14はトグル機構である。15は上金型であり、固
定盤12に取付られている。16は下金型であり、可動盤13
に取付られており、トグル機構14により型開閉、型締め
される。上金型15と下金型16により金型17が構成され
る。18は直線ガイドであり、金型17が当接するための案
内となる。19はクランク機構であり、トグル14を駆動す
る。クランク機構19は、従動プーリ20と歯付ベルト21、
駆動プーリ22を介して、ACサーボモータ23により駆動さ
れる。24は位置検出器である。25はノズルであり、溶融
樹脂を金型17内に噴出させる。第２図は第１実施例のサ
ーボ系のブロック図である。26はドライバであり、27は
NC装置（数値制御装置）である。In FIG. 1, 11 is a frame, 12 is a fixed plate, 13 is a movable plate, and 14 is a toggle mechanism. Reference numeral 15 denotes an upper mold, which is attached to the fixed platen 12. Reference numeral 16 denotes a lower mold, and the movable platen 13
The mold is opened / closed and clamped by the toggle mechanism 14. A mold 17 is constituted by the upper mold 15 and the lower mold 16. Reference numeral 18 denotes a linear guide, which serves as a guide for the mold 17 to abut. 19 is a crank mechanism for driving the toggle 14. The crank mechanism 19 includes a driven pulley 20 and a toothed belt 21,
Driven by an AC servomotor 23 via a drive pulley 22. 24 is a position detector. Reference numeral 25 denotes a nozzle, which blows out the molten resin into the mold 17. FIG. 2 is a block diagram of the servo system of the first embodiment. 26 is the driver, 27 is
It is an NC device (numerical control device).
以上のように構成された射出成形機の金型保護装置及
び装置について、第１図及び第２図、第３図、第４図を
用いて、その動作を説明する。The operation of the mold protection device and device of the injection molding machine configured as described above will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. FIG.
まず、第３図は、金型当接位置より下では、下型16に
一定の力（例えば300kg）を発生させるためにクランク
機構に入力しなければならない必要トルクを示すもので
ある。必要トルクはストロークにより変化する。また、
型締力を得るためには、金型17が当接後、さらに締め込
む必要があり、この必要トルクも型開閉トルクとは異な
る。そこで、第４図に示すように、型開閉ストロークの
各点x0、x1、x2…xnに対して、トルクリミット値ｆ
（x0）、ｆ（x2）……ｆ（xn）をNC装置（数値制御装
置）に記憶させておき、各点の間は直線で結び、サーボ
モータの出力トルクを制限することにより、下型16にか
かる力を一定以内にすることができる。これにより、金
型17内に異物を挟み込んだ場合でも、ACサーボモータ23
のトルクリミットにより、サーボモータは停止し、金型
17は保護される。なお、型締力を得るため、金型当接
後、さらに締め込む範囲では、トルクリミットはかけ
ず、ACサーボモータ23に最大トルクをかける。First, FIG. 3 shows the required torque that must be input to the crank mechanism in order to generate a constant force (for example, 300 kg) on the lower die 16 below the die contact position. The required torque changes with the stroke. Also,
In order to obtain the mold clamping force, it is necessary to further tighten the mold 17 after the contact, and this required torque is also different from the mold opening / closing torque. Therefore, as shown in FIG. 4, for the type each point of the opening and closing stroke x 0, x 1, x 2 ... x n, torque limit value f
(X 0 ), f (x 2 )... F (x n ) are stored in the NC device (numerical control device), and each point is connected by a straight line to limit the output torque of the servo motor. The force applied to the lower mold 16 can be kept within a certain range. As a result, even when foreign matter is caught in the mold 17, the AC servomotor 23
Servo motor stops due to torque limit of
17 is protected. In order to obtain the mold clamping force, the torque is not limited and the maximum torque is applied to the AC servomotor 23 in the range of further tightening after the contact with the mold.
以上のように本実施例によれば、トグル機構14とクラ
ンク機構19とからなる型開閉及び型締機構、これを駆動
するACサーボモータ23と、位置検出器24とサーボモータ
ドライバー26と、NC装置（数値制御装置）27とにおい
て、型開閉ストロークに応じて、サーボモータドライバ
ー26のトルクリミットを折線状に変化させ、ACサーボモ
ータ23のトルクを制限することにより、型閉力を所定の
値以内にすることができるので、金型17の保護を簡単、
低価格にでき、また、型閉から型締工程へと早く切換え
でき、切換えタイムサイクルを短縮できる。As described above, according to the present embodiment, the mold opening / closing and mold clamping mechanism including the toggle mechanism 14 and the crank mechanism 19, the AC servomotor 23 for driving the same, the position detector 24, the servomotor driver 26, and the NC With the device (numerical control device) 27, the torque limit of the servo motor driver 26 is changed in a broken line shape according to the mold opening / closing stroke, and the torque of the AC servo motor 23 is limited, so that the mold closing force is set to a predetermined value. Because it can be within, the protection of the mold 17 is easy,
The cost can be reduced, and the mode can be quickly switched from the mold closing to the mold clamping process, and the switching time cycle can be shortened.
次に、本発明の第２の実施例について図面を参照しな
がら説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第５図は本発明の第２の実施例を示す射出成形機の金
型保護装置の断面を示すものである。第１の実施例と異
なるところは、トグル機構14の駆動をボールねじ28と、
ナット29により駆動していることである。FIG. 5 shows a cross section of a mold protection device of an injection molding machine according to a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the toggle mechanism 14 is driven by a ball screw 28,
It is driven by the nut 29.
また、第６図は、本発明の第２の実施例における、ト
ルクリミットのかけ方を示したものであり、型開閉スト
ロークに応じて、トルクリミットを関数値（例えば、ｙ
＝ax2＋bx＋ｃ）として変化させることにより、型閉力
のカーブをなめらかにすることができる。FIG. 6 shows how to apply a torque limit in the second embodiment of the present invention. The torque limit is set to a function value (for example, y
= Ax 2 + bx + c), the curve of the mold closing force can be smoothed.
また、第７図に示すように、トルクリミットを、型開
閉ストロークに応じて階段状に変化させると、NC（数値
制御）プログラムの作成が容易になる。また、トルクリ
ミットの値は、型開閉ストロークｘと、１回微分、２回
微分である速度、加速度を考慮した値にすれば、さらに
正確な金型保護ができる。Also, as shown in FIG. 7, when the torque limit is changed stepwise according to the mold opening / closing stroke, it becomes easy to create an NC (numerical control) program. Further, if the value of the torque limit is a value in consideration of the mold opening / closing stroke x and the speed and acceleration that are the first derivative and the second derivative, more accurate mold protection can be achieved.
［発明の効果］ 以上のように本発明は、型開閉及び型締機構、とし
て、トグル、クランク、リンクまたは、これらの合成さ
れたものと、サーボモータと、位置検出器と、サーボモ
ータドライバーとNC装置を設け、型開閉ストロークに応
じて、サーボモータドライバーのトルクリミットを変化
させ、サーボモータのトルクを制限することにより型閉
力を所定の値以内にして金型保護をするので、型開閉、
型締機構を簡単かつ低価格にでき、また切換時間が不要
になるので、切換えのサイクルタイムを短縮できるとい
う特別の効果を達成することができる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a mold opening / closing and mold clamping mechanism, which includes a toggle, a crank, a link, or a combination thereof, a servomotor, a position detector, and a servomotor driver. An NC device is provided to change the torque limit of the servo motor driver according to the mold opening and closing stroke, and to limit the servo motor torque to keep the mold closing force within a specified value to protect the mold. ,
Since the mold clamping mechanism can be made simple and inexpensive, and the switching time is not required, the special effect that the switching cycle time can be shortened can be achieved.
第１図は本発明の第１の実施例における射出成形機の断
面図、第２図は第１実施例のサーボ系のブロック図、第
３図は第１実施例の必要トルクストローク線図、第４図
は第１実施例のトルクリミットストローク線図、第５図
は本発明の第２の実施例における射出成形機の断面図、
第６図は第２実施例のトルクリミットストローク線図、
第７図は第３実施例のトルクリミットストローク線図、
第８図は従来のトグル式射出成形機の金型保護装置の断
面図、第９図は従来例の型開閉力ストローク線図であ
る。 14:トグル機構 19:クランク機構 23:ACサーボモータ 24:位置検出器 26:サーボモータドライバー 27:NC（数値制御）装置FIG. 1 is a cross-sectional view of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a servo system of the first embodiment, FIG. 3 is a required torque stroke diagram of the first embodiment, FIG. 4 is a torque limit stroke diagram of the first embodiment, FIG. 5 is a sectional view of an injection molding machine according to a second embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a torque limit stroke diagram of the second embodiment,
FIG. 7 is a torque limit stroke diagram of the third embodiment,
FIG. 8 is a sectional view of a mold protection device of a conventional toggle-type injection molding machine, and FIG. 9 is a diagram of a mold opening / closing force stroke diagram of a conventional example. 14: Toggle mechanism 19: Crank mechanism 23: AC servo motor 24: Position detector 26: Servo motor driver 27: NC (numerical control) device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成田 正力 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 伊田 雅之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−207618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−286315（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−143827（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/64 - 45/68 B22D 17/26 B29C 33/22 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (72) Inventor Masariki Narita 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. In-company (56) References JP-A-62-207618 (JP, A) JP-A-63-286315 (JP, A) JP-A-2-14,827 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 7, DB name) B29C 45/64 - 45/68 B22D 17/26 B29C 33/22
Claims (10)
行なうためのトグル機構を含む機構と、前記機構を駆動
するモータと、前記モータの位置検出器と、前記モータ
を制御する制御装置とを備えた成形機の金型保護装置で
あって、前記制御装置には、型開閉動作において、型開
閉する力が一定以内になるように変化させた型開閉スト
ローク全域の各点におけるモータのトルクリミット値が
予め記憶されており、前記位置検出器によって得られる
型開閉ストロークに対応した前記制御装置に記憶されて
いるモータのトルクリミット値を用いて前記モータの制
御をすることを特徴とする金型保護装置。1. A mechanism including a toggle mechanism for opening and closing and closing a mold of a molding machine, a motor for driving the mechanism, a position detector of the motor, and a control device for controlling the motor. Wherein the control device includes, in the mold opening and closing operation, motors at each point of the entire mold opening and closing stroke in which the force for opening and closing the mold is changed to be within a certain range. A torque limit value is stored in advance, and the motor is controlled using a motor torque limit value stored in the control device corresponding to a mold opening / closing stroke obtained by the position detector. Mold protection device.
ット値は、型開閉ストロークに応じて折線状に変化して
いる請求項１に記載の金型保護装置。2. The mold protection device according to claim 1, wherein the torque limit value stored in the control device changes in a broken line shape according to a mold opening / closing stroke.
ット値は、型開閉ストロークを変数として関数値として
変化している請求項１に記載の金型保護装置。3. The mold protection device according to claim 1, wherein the torque limit value stored in the control device changes as a function value using a mold opening / closing stroke as a variable.
ット値は、型開閉ストロークに応じて階段状に変化して
いる請求項１に記載の金型保護装置。4. The mold protection device according to claim 1, wherein the torque limit value stored in the control device changes stepwise according to a mold opening / closing stroke.
ット値は、型開閉ストロークと、前記型開閉ストローク
を１回微分した速度と、前記型開閉ストロークを２回微
分した加速度とを考慮した値である請求項１から４のい
ずれかに記載の金型保護装置。5. The torque limit value stored in the control device is a value in consideration of a mold opening / closing stroke, a speed obtained by differentiating the mold opening / closing stroke once, and an acceleration obtained by differentiating the mold opening / closing stroke twice. The mold protection device according to any one of claims 1 to 4, wherein
を、トグル機構を含む機構と、前記機構を駆動するモー
タと、前記モータの位置検出器と、前記モータを制御す
る制御装置とを用いて制御する成形機の金型保護方法で
あって、型開閉動作において、型開閉する力が一定以内
になるように変化させた型開閉ストローク全域の各点に
おけるモータのトルクリミット値を予め前記制御装置に
記憶させておき、前記位置検出器によって得られる型開
閉ストロークに対応した前記制御装置に記憶させたモー
タのトルクリミット値を用いて前記モータの制御をする
ことを特徴とする金型保護方法。6. A mechanism including a toggle mechanism, a motor for driving the mechanism, a position detector for the motor, and a control device for controlling the motor for opening and closing and closing the mold for the mold of the molding machine. A method for protecting a mold of a molding machine controlled by using, wherein in the mold opening / closing operation, the torque limit value of the motor at each point of the entire mold opening / closing stroke changed so that the mold opening / closing force is kept within a certain range. Die protection characterized in that the motor is controlled by using a motor torque limit value stored in the control device corresponding to a mold opening / closing stroke obtained by the position detector and stored in a control device. Method.
値を、型開閉ストロークに応じて折線状に変化させる請
求項６に記載の金型保護方法。7. The mold protection method according to claim 6, wherein the torque limit value stored in the control device is changed like a broken line according to a mold opening / closing stroke.
値を、型開閉ストロークを変数とした関数値として変化
させる請求項６に記載の金型保護方法。8. The method according to claim 6, wherein the torque limit value stored in the control device is changed as a function value using a mold opening / closing stroke as a variable.
値を、型開閉ストロークに応じて階段状に変化させる請
求項６に記載の金型保護方法。9. The mold protection method according to claim 6, wherein the torque limit value stored in the control device is changed stepwise according to a mold opening / closing stroke.
ト値を、型開閉ストロークと、前記型開閉ストロークを
１回微分した速度と、前記型開閉ストロークを２回微分
した加速度とを考慮した値にする請求項６から９のいず
れかに記載の金型保護方法。10. A torque limit value stored in the control device is set to a value in consideration of a mold opening / closing stroke, a speed obtained by differentiating the mold opening / closing stroke once, and an acceleration obtained by differentiating the mold opening / closing stroke twice. The mold protection method according to claim 6.
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| JP4490835B2 (en) * | 2005-01-20 | 2010-06-30 | 東洋機械金属株式会社 | Vertical injection molding machine |
| JP2010012502A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | Die-casting machine |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP02002028A patent/JP3075562B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102269409B1 (en) * | 2019-07-31 | 2021-06-24 | 인천대학교 산학협력단 | Portable intake and exhaust apparatus |
Also Published As
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|---|---|
| JPH03205113A (en) | 1991-09-06 |
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