JP3171209B2 - パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム - Google Patents
パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システムInfo
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- JP3171209B2 JP3171209B2 JP32945391A JP32945391A JP3171209B2 JP 3171209 B2 JP3171209 B2 JP 3171209B2 JP 32945391 A JP32945391 A JP 32945391A JP 32945391 A JP32945391 A JP 32945391A JP 3171209 B2 JP3171209 B2 JP 3171209B2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パンタグラフの摺り
板の摩耗量を自動計測するシステムに関するものであ
る。
板の摩耗量を自動計測するシステムに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電気車両はこれに設けられたパンタグラ
フにより、トロリー線より電力を受電して走行する。図
４において、パンタグラフ１は車両２の屋根上に絶縁碍
子21により固定される。パンタグラフ1 は屈曲するアー
ム機構11とその上部の舟体12よりなり、舟体12には、図
５(a) に詳細を示すように、２枚の摺り板３a,３b が着
脱自由に取り付けられている。各摺り板はトロリー線４
に摺動接触して電力が受電される。舟体12の長さＤ1 は
規格により異なるが、例えば約１．５Ｍで、各摺り板３
の長さＤ2 はＤ1 の２／３の約１．０Ｍである。トロリ
ー線４は硬銅線を素材として製作され、これに対して摺
り板３は比較的に取り替えが容易であるので、やや軟質
の燒結合金などにより製作されている。車両の走行稼働
に伴って、上記の摺動接触により双方がともに摩耗する
ので、両者はそれぞれの摩耗限度に達すると張り替え、
または取り替えがなされる。この場合、トロリー線４
は、図５(b) に示すように支持電柱５により線路に対し
て左右に交互に偏位するように支持されて、摺り板３が
長さ方向になるべく均一に摩耗するように配慮されてい
る。
フにより、トロリー線より電力を受電して走行する。図
４において、パンタグラフ１は車両２の屋根上に絶縁碍
子21により固定される。パンタグラフ1 は屈曲するアー
ム機構11とその上部の舟体12よりなり、舟体12には、図
５(a) に詳細を示すように、２枚の摺り板３a,３b が着
脱自由に取り付けられている。各摺り板はトロリー線４
に摺動接触して電力が受電される。舟体12の長さＤ1 は
規格により異なるが、例えば約１．５Ｍで、各摺り板３
の長さＤ2 はＤ1 の２／３の約１．０Ｍである。トロリ
ー線４は硬銅線を素材として製作され、これに対して摺
り板３は比較的に取り替えが容易であるので、やや軟質
の燒結合金などにより製作されている。車両の走行稼働
に伴って、上記の摺動接触により双方がともに摩耗する
ので、両者はそれぞれの摩耗限度に達すると張り替え、
または取り替えがなされる。この場合、トロリー線４
は、図５(b) に示すように支持電柱５により線路に対し
て左右に交互に偏位するように支持されて、摺り板３が
長さ方向になるべく均一に摩耗するように配慮されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来においては、摺り
板３の摩耗量は車庫内でパンタグラフを降下し、または
トロリー線の加圧を停電し、目視またはノギスなどを用
いて手作業により計測されている。このような手作業に
よる計測は車両の屋根上作業であって、もとより非能率
であるが、さらに最近においては、列車の高密度化に対
応した車両数の増加と人手不足により、手作業計測が困
難な趨勢である。これに対して、光学的な方式により、
トロリー線の加圧の有無に拘らず、非接触で摺り板の摩
耗量を計測する装置が望まれ、さらに車庫内で移動する
車両に対して、自動的に摩耗量を計測できる自動化シス
テムが要請されている。この発明は以上に鑑みてなされ
たもので、車庫内を移動する車両を対象とし、そのパン
タグラフの摺り板の摩耗量を、光学方式により非接触で
自動的に計測する、自動計測システムを提供することを
目的とするものである。
板３の摩耗量は車庫内でパンタグラフを降下し、または
トロリー線の加圧を停電し、目視またはノギスなどを用
いて手作業により計測されている。このような手作業に
よる計測は車両の屋根上作業であって、もとより非能率
であるが、さらに最近においては、列車の高密度化に対
応した車両数の増加と人手不足により、手作業計測が困
難な趨勢である。これに対して、光学的な方式により、
トロリー線の加圧の有無に拘らず、非接触で摺り板の摩
耗量を計測する装置が望まれ、さらに車庫内で移動する
車両に対して、自動的に摩耗量を計測できる自動化シス
テムが要請されている。この発明は以上に鑑みてなされ
たもので、車庫内を移動する車両を対象とし、そのパン
タグラフの摺り板の摩耗量を、光学方式により非接触で
自動的に計測する、自動計測システムを提供することを
目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明はパンタグラフ
摺り板の摩耗量自動計測システムであって、車庫内を移
動する電気車両のパンタグラフに対して検出光を照射
し、検出光の遮断によりパンタグラフを検出するパンタ
グラフ検出装置を設ける。また、パンタグラフ検出装置
の前方および後方に、パンタグラフの舟体に取り付けら
れた２枚の摺り板に対応して、その側面を適当な角度の
斜め上方より照射光を照射する投光器と、照射光の側面
による正反射方向の斜め下方に、側面の映像を受像する
受像器よりなる摺り板撮像装置をそれぞれ設ける。パン
タグラフ検出装置の検出信号により、各受像器のシャッ
ターを開いて２枚の摺り板の側面をそれぞれ受像し、各
受像器の受像信号により２枚の摺り板の摩耗量をそれぞ
れ算出する信号処理部を設けて構成される。
摺り板の摩耗量自動計測システムであって、車庫内を移
動する電気車両のパンタグラフに対して検出光を照射
し、検出光の遮断によりパンタグラフを検出するパンタ
グラフ検出装置を設ける。また、パンタグラフ検出装置
の前方および後方に、パンタグラフの舟体に取り付けら
れた２枚の摺り板に対応して、その側面を適当な角度の
斜め上方より照射光を照射する投光器と、照射光の側面
による正反射方向の斜め下方に、側面の映像を受像する
受像器よりなる摺り板撮像装置をそれぞれ設ける。パン
タグラフ検出装置の検出信号により、各受像器のシャッ
ターを開いて２枚の摺り板の側面をそれぞれ受像し、各
受像器の受像信号により２枚の摺り板の摩耗量をそれぞ
れ算出する信号処理部を設けて構成される。
【０００５】
【作用】上記の自動計測システムにおいては、車庫内を
移動する車両のパンタグラフはパンタグラフ検出装置に
より検出されて検出信号が出力される。一方、パンタグ
ラフ検出装置の前方および後方にそれぞれ設けられた摺
り板撮像装置の各投光器より、２枚の摺り板の側面に対
して、適当な角度で斜め上方より照射光が照射され、そ
の正反射方向の斜め下方に設けられた各受像器により各
摺り板の側面の映像が受像されるように構成されてい
る。パンタグラフ検出装置の検出信号により、各受像器
のシャッターを開いて各摺り板の側面をそれぞれ受像
し、各受像信号を信号処理部に入力して２枚の摺り板の
摩耗量が算出される。以上において、パンタグラフの検
出と摺り板の撮像はいずれも非接触で行われるので、ト
ロリー線に加圧された高電圧に無関係に摺り板の摩耗量
が安全に計測される。
移動する車両のパンタグラフはパンタグラフ検出装置に
より検出されて検出信号が出力される。一方、パンタグ
ラフ検出装置の前方および後方にそれぞれ設けられた摺
り板撮像装置の各投光器より、２枚の摺り板の側面に対
して、適当な角度で斜め上方より照射光が照射され、そ
の正反射方向の斜め下方に設けられた各受像器により各
摺り板の側面の映像が受像されるように構成されてい
る。パンタグラフ検出装置の検出信号により、各受像器
のシャッターを開いて各摺り板の側面をそれぞれ受像
し、各受像信号を信号処理部に入力して２枚の摺り板の
摩耗量が算出される。以上において、パンタグラフの検
出と摺り板の撮像はいずれも非接触で行われるので、ト
ロリー線に加圧された高電圧に無関係に摺り板の摩耗量
が安全に計測される。
【０００６】
【実施例】図１(a),(b) はこの発明の一実施例におけ
る、パンタグラフ検出装置６と摺り板撮像装置７の配置
を示し、(a) は水平面図、(b) は垂直側面図である。パ
ンタグラフ検出装置６は光源61と検出器62よりなり、光
源61よりの検出光Ｋをトロリー線４に直角、かつ水平方
向とし、検出光Ｋを受光する位置に検出器62を設ける。
パンタグラフ検出装置６の線路方向の前後に、それぞれ
投光器71a,72a と受像器71b,72b よりなる摺り板撮像装
置71、72を配設する。投光器71a と受像器71bの水平面
と垂直面に対する角度をそれぞれ同一のθ1,θ2 とし、
投光器71a の照射光Ｌの摺り板３a による正反射光Ｒの
方向に受像器71b を配置する。これに対して、投光器72
a と受像器72b の水平面と垂直面に対する角度もそれぞ
れ同一のθ3,θ4 とするが、各角度θ1 〜θ2 を適当に
選んで、各投光器の照射光Ｌが反対側の各受像器に入射
しないように設定する。なお、摺り板３の摩耗はその中
央部が大きく、全長の約１／２が主な摩耗範囲であるの
で、照射光Ｌの照射範囲と受像器の受像範囲を摩耗範囲
に限定することが好ましい。また、トロリー線４が計測
を妨害しないように、トロリー線が摩耗範囲を外れ、し
かも摺り板に接触する位置で計測を行う。図２は図１に
おける各投光器と各受像器の構成と動作機能を説明する
もので、(a) は投光器71a,72a を示し、光源711 には水
銀ランプを使用し、集束レンズ712 とスリット板713 お
よび投光レンズ714 により、適当な広がり角度の照射光
Ｌを投光し、(b) のように摺り板３の摩耗範囲Ｓに対し
て照射光Ｌを照射する。(c) において、受像器71b,72b
は受像素子721 とシャッター722 および結像レンズ723
により構成され、受像素子721 にはＣＣＤによる２次元
イメージセンサを使用すればよい。また、画像処理を簡
単にするためフィルタ724 で全体を減光し計測に必要な
部分に強力な投光をすることにより背景の影響をなく
す。各受像器はパンタグラフ検出器62と信号処理部８と
にケーブル９により接続され、検出器62によりパンタグ
ラフ１が検出され、その検出信号により各受像器のシャ
ッター722 を開くと、(d) のように摩耗範囲Ｓにおける
摺り板３の側面が受像される。受像信号は信号処理部８
に入力して摩耗した摺り板の厚さｔが算出され、これを
摩耗限界に比較して良否が判定される。
る、パンタグラフ検出装置６と摺り板撮像装置７の配置
を示し、(a) は水平面図、(b) は垂直側面図である。パ
ンタグラフ検出装置６は光源61と検出器62よりなり、光
源61よりの検出光Ｋをトロリー線４に直角、かつ水平方
向とし、検出光Ｋを受光する位置に検出器62を設ける。
パンタグラフ検出装置６の線路方向の前後に、それぞれ
投光器71a,72a と受像器71b,72b よりなる摺り板撮像装
置71、72を配設する。投光器71a と受像器71bの水平面
と垂直面に対する角度をそれぞれ同一のθ1,θ2 とし、
投光器71a の照射光Ｌの摺り板３a による正反射光Ｒの
方向に受像器71b を配置する。これに対して、投光器72
a と受像器72b の水平面と垂直面に対する角度もそれぞ
れ同一のθ3,θ4 とするが、各角度θ1 〜θ2 を適当に
選んで、各投光器の照射光Ｌが反対側の各受像器に入射
しないように設定する。なお、摺り板３の摩耗はその中
央部が大きく、全長の約１／２が主な摩耗範囲であるの
で、照射光Ｌの照射範囲と受像器の受像範囲を摩耗範囲
に限定することが好ましい。また、トロリー線４が計測
を妨害しないように、トロリー線が摩耗範囲を外れ、し
かも摺り板に接触する位置で計測を行う。図２は図１に
おける各投光器と各受像器の構成と動作機能を説明する
もので、(a) は投光器71a,72a を示し、光源711 には水
銀ランプを使用し、集束レンズ712 とスリット板713 お
よび投光レンズ714 により、適当な広がり角度の照射光
Ｌを投光し、(b) のように摺り板３の摩耗範囲Ｓに対し
て照射光Ｌを照射する。(c) において、受像器71b,72b
は受像素子721 とシャッター722 および結像レンズ723
により構成され、受像素子721 にはＣＣＤによる２次元
イメージセンサを使用すればよい。また、画像処理を簡
単にするためフィルタ724 で全体を減光し計測に必要な
部分に強力な投光をすることにより背景の影響をなく
す。各受像器はパンタグラフ検出器62と信号処理部８と
にケーブル９により接続され、検出器62によりパンタグ
ラフ１が検出され、その検出信号により各受像器のシャ
ッター722 を開くと、(d) のように摩耗範囲Ｓにおける
摺り板３の側面が受像される。受像信号は信号処理部８
に入力して摩耗した摺り板の厚さｔが算出され、これを
摩耗限界に比較して良否が判定される。
【０００７】図３はこの発明による自動摩耗計測システ
ムを、車両の車庫内に配置した一実施例を示す。車庫９
内で、トロリー線４がパンタグラフの中心より偏位して
いる位置を選定するか、または必要によりトロリー線を
偏位させ、その位置で車庫の壁などを利用してパンタグ
ラフ検出装置６と摺り板撮像装置７の各部を、前記した
配置方法に従って図示の位置に取り付ける。また、信号
処理部８を適当な位置に配設して所要のケーブル接続を
行う。なお各部の配置は、トロリー線４に加圧された高
電圧に対して必要な距離を離隔することは当然である。
車両２は定期的または不定期にダイヤに従って移動して
車庫９より出入し、移動中の車両２のパンタグラフ１
は、前記したようにパンタグラフ検出装置６により検出
され、検出信号によりシャッター722 が開かれて摺り板
３の摩耗範囲Ｓが各受像器71b,72b に受像され、受像信
号が信号処理部８に入力して、摺り板の摩耗量の算出
と、その良否の判定がなされる。なお、車庫内は比較的
に暗く、また投光器71a,72a の光源に水銀ランプ711 を
使用しているので、摺り板３の側面は明瞭に受像され、
従って受像信号のＳ／Ｎは良好であり、必要な分解能で
摩耗量が計測される。信号処理部８における受像信号の
処理方法は通常の映像処理技術により容易になされるの
で、ここでは説明を省略する。
ムを、車両の車庫内に配置した一実施例を示す。車庫９
内で、トロリー線４がパンタグラフの中心より偏位して
いる位置を選定するか、または必要によりトロリー線を
偏位させ、その位置で車庫の壁などを利用してパンタグ
ラフ検出装置６と摺り板撮像装置７の各部を、前記した
配置方法に従って図示の位置に取り付ける。また、信号
処理部８を適当な位置に配設して所要のケーブル接続を
行う。なお各部の配置は、トロリー線４に加圧された高
電圧に対して必要な距離を離隔することは当然である。
車両２は定期的または不定期にダイヤに従って移動して
車庫９より出入し、移動中の車両２のパンタグラフ１
は、前記したようにパンタグラフ検出装置６により検出
され、検出信号によりシャッター722 が開かれて摺り板
３の摩耗範囲Ｓが各受像器71b,72b に受像され、受像信
号が信号処理部８に入力して、摺り板の摩耗量の算出
と、その良否の判定がなされる。なお、車庫内は比較的
に暗く、また投光器71a,72a の光源に水銀ランプ711 を
使用しているので、摺り板３の側面は明瞭に受像され、
従って受像信号のＳ／Ｎは良好であり、必要な分解能で
摩耗量が計測される。信号処理部８における受像信号の
処理方法は通常の映像処理技術により容易になされるの
で、ここでは説明を省略する。
【０００８】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による摺
り板の摩耗量自動計測システムは、車庫内を移動中の車
両を対象とし、そのパンタグラフを検出した検出信号に
より、摺り板の摩耗量を非接触で自動計測するもので、
パンタグラフ保守者の安全と省力化に寄与するところに
は大きいものがある。
り板の摩耗量自動計測システムは、車庫内を移動中の車
両を対象とし、そのパンタグラフを検出した検出信号に
より、摺り板の摩耗量を非接触で自動計測するもので、
パンタグラフ保守者の安全と省力化に寄与するところに
は大きいものがある。
【図１】 この発明の一実施例における、パンタグラフ
検出装置と摺り板撮像装置の配置を示し、(a) は水平面
図、(b) は垂直側面図である。
検出装置と摺り板撮像装置の配置を示し、(a) は水平面
図、(b) は垂直側面図である。
【図２】 図１の各投光器と各受像器の構成と動作機能
の説明図で、(a) は投光器の構成を、(b) は摺り板の摩
耗範囲とこれに対する投光器の照射範囲を、(c) は受像
器の構成と、パンタグラフ検出器と信号処理部との接続
関係を、また(d) は受像器に受像された摺り板の側面の
映像をそれぞれ示す。
の説明図で、(a) は投光器の構成を、(b) は摺り板の摩
耗範囲とこれに対する投光器の照射範囲を、(c) は受像
器の構成と、パンタグラフ検出器と信号処理部との接続
関係を、また(d) は受像器に受像された摺り板の側面の
映像をそれぞれ示す。
【図３】 この発明による自動摩耗計測システムを、車
両の書庫内に配置した一実施例を示す。
両の書庫内に配置した一実施例を示す。
【図４】 パンタグラフ構造とトロリー線に対する動作
説明図である。
説明図である。
【図５】 (a) はパンタグラフの舟体と、これに取り付
けられた摺り板の構造寸法図、(b) はトロリー線の偏位
の説明図である。
けられた摺り板の構造寸法図、(b) はトロリー線の偏位
の説明図である。
１…パンタグラフ、11…屈曲アーム、12…舟体、２…車
両、21…絶縁碍子、３, ３a,３b …摺り板、４…トロリ
ー線、５…支持電柱、６…パンタグラフ検出装置、61…
光源、62…検出器、７，71,72 …摺り板撮像装置、71a,
72a …投光器、71b,72b …受像器、711 …水銀ランプ、
712 …集束レンズ、713 …スリット板、714 …投光レン
ズ 721 …受像素子、722 …シャッター、723 …受光レン
ズ、724 …減光フィルタ ８…信号処理部、９…接続ケーブル。
両、21…絶縁碍子、３, ３a,３b …摺り板、４…トロリ
ー線、５…支持電柱、６…パンタグラフ検出装置、61…
光源、62…検出器、７，71,72 …摺り板撮像装置、71a,
72a …投光器、71b,72b …受像器、711 …水銀ランプ、
712 …集束レンズ、713 …スリット板、714 …投光レン
ズ 721 …受像素子、722 …シャッター、723 …受光レン
ズ、724 …減光フィルタ ８…信号処理部、９…接続ケーブル。
フロントページの続き (72)発明者 金谷 晴夫 千葉県松戸市二十世紀ケ丘中松町80番地 中松町アパート３号棟−111 (72)発明者 高根 公和 千葉県松戸市二十世紀ケ丘中松町80番地 中松町アパート６号棟−106 (56)参考文献 特開 昭63−182507（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 1/00 - 15/42
Claims (1)
- 【請求項１】 車庫内を移動する電気車両のパンタグラ
フに対して検出光を照射し、該検出光の遮断により該パ
ンタグラフを検出するパンタグラフ検出装置を設け、該
パンタグラフ検出装置の前方および後方に、該パンタグ
ラフの舟体に取り付けられた２枚の摺り板に対応して、
該摺り板の側面を適当な角度の斜め上方より照射光を照
射する投光器と、該照射光の該摺り板の側面による正反
射方向の斜め下方に、前記摺り板の側面の映像を受像す
る受像器よりなる摺り板撮像装置をそれぞれ設け、前記
パンタグラフ検出装置の検出信号により、前記各受像器
のシャッターを開いて前記２枚の摺り板の側面をそれぞ
れ受像し、該各受像器の受像信号により該２枚の摺り板
の摩耗量をそれぞれ算出する信号処理部を設けて構成さ
れたことを特徴とする、パンタグラフ摺り板の摩耗量自
動計測システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32945391A JP3171209B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32945391A JP3171209B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146001A JPH05146001A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3171209B2 true JP3171209B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=18221549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32945391A Expired - Fee Related JP3171209B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171209B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6634048B1 (en) | 1998-06-30 | 2003-10-21 | General Electric Company | Automatic temperature control for clothes washer |
| US10458776B2 (en) | 2015-02-27 | 2019-10-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Abrasion inspection apparatus, abrasion inspection method, and program |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102840834B (zh) * | 2012-09-19 | 2015-01-07 | 唐山智诚电气有限公司 | 一种料流传感器 |
| DE102013214022A1 (de) | 2013-07-17 | 2015-01-22 | Siemens Aktiengesellschaft | System zur Zustandserfassung eines Stromabnehmers |
| JP6484084B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2019-03-13 | シャープ株式会社 | 摩耗量計測装置、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラム |
| JP6577733B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2019-09-18 | シャープ株式会社 | 計測システム |
| CN112781492B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-10-04 | 江苏集萃智能光电系统研究所有限公司 | 基于多双目的列车受电弓滑板磨耗在线检测设备及方法 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP32945391A patent/JP3171209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6634048B1 (en) | 1998-06-30 | 2003-10-21 | General Electric Company | Automatic temperature control for clothes washer |
| US10458776B2 (en) | 2015-02-27 | 2019-10-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Abrasion inspection apparatus, abrasion inspection method, and program |
| US11359911B2 (en) | 2015-02-27 | 2022-06-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Abrasion inspection apparatus, abrasion inspection method, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05146001A (ja) | 1993-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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