JP3927739B2 - プリント基板加工機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸を回転自在に支持し、サドル上を主軸の軸心方向に移動自在の主軸保持体を備え、主軸の先端に保持させたドリルによりプリント基板に穴明け加工をするプリント基板加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のプリント基板加工機の一部を断面した斜視図である。図で、ベッド１には、１対のリニアガイド２（片方は図示省略）およびモータ３が固定されている。ボールねじ４はベッド１に回転自在に支持され、一端がモータ３に接続されている。テーブル５は、リニアガイド２に係合すると共に、不図示のナットがボールねじ４に螺合して、ベッド１上をＸ方向に移動自在である。テーブル５には、ワークであるプリント基板６が固定されている。
【０００３】
コラム１１は、ベッド１に一体に固定されている。一対のリニアガイド１２とモータ１３が、コラム１１に固定されている。ボールねじ１４はコラム１１に回転自在に支持され、一端がモータ１３に接続されている。サドル１５は、リニアガイド１２に係合すると共に、不図示のナットがボールねじ１４に螺合して、コラム１１上をＹ方向に移動自在である。
【０００４】
一対のリニアガイド２２（片方は図示省略）とモータ２３が、サドル１５に固定されている。ボールねじ２４はサドル１５に回転自在に支持され、一端がモータ２３に接続されている。ハウジング２５は、リニアガイド２２に係合すると共に、背面に固定されたナット２６がボールねじ２４に螺合して、サドル１５上をＺ方向に移動自在である。
【０００５】
ハウジング２５にはスピンドル２７が固定され、スピンドル２７に回転自在に支持された主軸２８の先端には、図示を省略するコレットを介してドリル２９が保持されている。サドル１５とハウジング２５との間には復帰ばね３０が配置され、ハウジング２５を上方に付勢している。ＮＣ装置３１は、モータ３、１３、２３等を制御する。
【０００６】
次に、上記従来のプリント基板加工機の動作を説明する。
【０００７】
ＮＣ装置３１は、予め入力された加工プログラムに従って、モータ３、１３を動作させ、先ず、ドリル２９をプリント基板６の所定の位置に対向させる。その後、モータ２３を動作させ、復帰ばね３０に抗して、ドリル２９の先端がプリント基板６の表面から所定の高さに到達するまでは高速で、ドリル２９の先端がプリント基板６の表面から所定の高さに到達した後はドリル２９の径に適した切り込み速度でハウジング２５を所定の位置まで下降させ、プリント基板６に穴を明ける。穴明け終了後にドリル２９を上昇させる際、復帰ばね３０がハウジング２５を付勢するから、ハウジング２５を速やかに上昇させることができ、モータ２３の駆動力を小さなものにすることができた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、主軸保持体であるハウジングを高速で上下させてドリルの移動を高速に行うことができれば、加工能率を向上させることができる。しかし、ハウジングの移動速度を速くするために、加速度の値を大きくすると、ハウジングの慣性力の変化に伴なってハウジングに振動が発生した。そして、ハウジングの振動が大きくなると、プリント基板加工機全体が振動し、例えば穴明け加工時にドリル折れが発生した。また、発生した振動が床を介して周辺に伝わり、プリント基板加工機の周辺に配置された他の装置を誤動作させたり他の装置の加工精度を低下させる等の悪影響が発生した。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、主軸保持体の加速度の値を大きくしても、プリント基板加工機に発生する振動を抑制することができるプリント基板加工機を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１の発明は、機体と、加工すべきプリント基板を設置自在なテーブルと、主軸を回転自在に保持した主軸保持体と、を備え、前記機体に対してこれらテーブル及び主軸保持体を互いに移動駆動自在とし、前記主軸の先端に保持させた工具によりプリント基板を加工するプリント基板加工機において、ばねにより挟持されて前記主軸保持体の移動方向に対して移動自在に支持されるカウンタを有する動吸振器を、前記カウンタを挟持する一方の前記ばねの端部を前記主軸保持体に接続し、他方の前記ばねの端部を前記機体又は前記主軸保持体に接続して設け、前記主軸保持体の慣性力の変化に伴なって発生する該主軸保持体の振動を前記動吸振器により吸収させる、ことを特徴とする。
【００１１】
また請求項２の発明は、前記動吸振器は、２個のばねとカウンタとを有し、前記主軸保持体と前記カウンタとの間に前記ばねのうち一方を接続し、前記カウンタと前記機体との間に前記ばねのうち他方を接続した、ことを特徴とする。
【００１２】
また請求項３の発明は、前記ばねは復帰ばねを兼ねており、前記復帰ばねが前記主軸保持体の位置復帰を行う、ことを特徴とする。
【００１３】
また請求項４の発明は、前記動吸振器は、第１及び第２の部材を有し、これら部材間の伸縮動作エネルギーを粘性摩擦により吸収する振動減衰装置を備えており、前記第１及び第２の部材のうち、一方を前記カウンタに、他方を前記機体に、それぞれ接続した、ことを特徴とする。
［作用］
主軸保持体の慣性力の変化に伴って主軸保持体に発生する振動は、動吸振器によりカウンタの振動等として吸収され、プリント基板加工機に発生する振動を抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るプリント基板穴明機の要部側面図であり、図４と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。なお本明細書の請求項で記載されている「機体」とは、テーブル５や主軸保持体（ハウジング２５）等以外の主要構成部分を指すものであり、具体的には、ベッド１、コラム１１、サドル１５からなる。
【００１６】
ハウジング２５とサドル１５との間には、復帰ばね３０、その下にカウンタ５０、更にその下にばね５１が直列に配置されている。カウンタ５０の上下には、復帰ばね３０とばね５１の内径に隙間を持って係合するボス５０ａ、５０ａがそれぞれ設けられている。
【００１７】
そして、カウンタ５０と、サドル１５のうち該カウンタ５０下方に位置する箇所との間には、粘性摩擦式の振動減衰装置（以下、ダンパという。）５２が設けられている。ダンパ５２は、Ｚ方向に伸びたロッド状の第１の部材５２ａと、該第１の部材５２ａが軸方向（Ｚ方向）に摺動自在に係合したシリンダ状の第２の部材５２ｂとを有しており、これら部材５１ａ、５２ｂが軸方向（Ｚ方向）に相対的に移動するように構成されている。なお一方の部材（図では第１の部材５２ａ）がカウンタ５０に、他方の部材（図では第２の部材５２ｂ）がサドル１５にそれぞれ接続されている。
【００１８】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００１９】
図２は、図１の構成をモデル化した図であり、Ｍ１はハウジング２５、スピンドル２７およびドリル２９の質量の合計を、Ｍ２はカウンタ５０の質量を、Ｋ１は復帰ばね３０のばね定数を、Ｋ２はばね５１のばね定数を、Ｃはダンパ５２の減衰抵抗を示している。
【００２０】
装置の構造で決まる質量Ｍ１に対し、質量Ｍ２、ばね定数Ｋ１、Ｋ２および減衰抵抗Ｃを適切に選定しておく。すると、質量Ｍ１の慣性力の変化量に起因する振動は質量Ｍ２の振動として吸収され、さらに質量Ｍ２の振動はダンパ５２により減衰される。この結果、ハウジング２５を移動させるときの加速度の値を大きくしても、プリント基板加工機全体が振動することを抑制できる。
【００２１】
図３は、本発明の他の実施の形態を示す要部側面図であり、図１、４と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。図で、６０はリニアモータであり、サドル１５に固定されている。ハウジング２５はリニアモータ６０を貫通するリニアモータシャフト６１の下端に固定されている。リニアモータシャフト６１の上端にはフランジ６１ａが形成されている。そして、フランジ６１ａとリニアモータ６０との間には、復帰ばね３０、その下にカウンタ５０、更にその下にばね５１が直列に配置されている。そして、ダンパ５２の一方の部材（図では第１の部材５２ａ）がカウンタ５０に、他方の部材（図では第２の部材５２ｂ）がサドル１５にそれぞれ接続されている。
【００２２】
ここで、リニアモータシャフト６１、ハウジング２５、スピンドル２７およびドリル２９の質量の合計をＭ１とすると、この実施の形態の場合も、上記図１の場合と同様に、図２に示すようにモデル化することができる。なお、動作は図１の場合と同じであるため説明を省略するが、この場合も、ハウジング２５を移動させるときの加速度の値を大きくしても、プリント基板加工機全体が振動することを抑制できる。
【００２３】
なお上述した実施形態では、上記復帰ばね３０、カウンタ５０、ばね５１、ダンパ５２（ダンパ５２は必須ではない）からなる動吸振器は、主軸保持体と機体の一部（上の例ではサドル１５であったが、その他にもベッド１やコラム１１等が採用可能である。）とを接続するように設けた。しかし別の例として、復帰ばね３０の上端を主軸保持体（ハウジング２５）の一部に、ばねの下端を主軸保持体（ハウジング２５）の別の一部に、それぞれ接続すること、従って上記動吸振器を主軸保持体内に設けること、も可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機体と、加工すべきプリント基板を設置自在なテーブルと、主軸を回転自在に保持した主軸保持体と、を備え、前記機体に対してこれらテーブル及び主軸保持体を互いに移動駆動自在とし、前記主軸の先端に保持させた工具によりプリント基板を加工するプリント基板加工機において、前記主軸保持体に動吸振器を設け、前記主軸保持体の慣性力の変化に伴なって発生する該主軸保持体の振動を前記動吸振器により吸収させる。これにより、主軸保持体を高速で移動させても、プリント基板加工機に発生する振動を抑制することができる。したがって、ドリルを高速で上下方向に移動させることができ、作業能率を向上させることができる。また、周辺に及ぼす影響も小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板穴明機の要部側面図である。
【図２】図１の構成をモデル化した図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部側面図である。
【図４】従来のプリント基板加工機の一部を断面した斜視図である。
【符号の説明】
１５ サドル
２５ ハウジング
２７ スピンドル
２８ 主軸
２９ ドリル
３０ 復帰ばね
５０ カウンタ
５１ ばね
５２ ダンパ
５２ａ ダンパ５２の一方の部材
５２ｂ ダンパ５２の他方の部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸を回転自在に支持し、サドル上を主軸の軸心方向に移動自在の主軸保持体を備え、主軸の先端に保持させたドリルによりプリント基板に穴明け加工をするプリント基板加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のプリント基板加工機の一部を断面した斜視図である。図で、ベッド１には、１対のリニアガイド２（片方は図示省略）およびモータ３が固定されている。ボールねじ４はベッド１に回転自在に支持され、一端がモータ３に接続されている。テーブル５は、リニアガイド２に係合すると共に、不図示のナットがボールねじ４に螺合して、ベッド１上をＸ方向に移動自在である。テーブル５には、ワークであるプリント基板６が固定されている。
【０００３】
コラム１１は、ベッド１に一体に固定されている。一対のリニアガイド１２とモータ１３が、コラム１１に固定されている。ボールねじ１４はコラム１１に回転自在に支持され、一端がモータ１３に接続されている。サドル１５は、リニアガイド１２に係合すると共に、不図示のナットがボールねじ１４に螺合して、コラム１１上をＹ方向に移動自在である。
【０００４】
一対のリニアガイド２２（片方は図示省略）とモータ２３が、サドル１５に固定されている。ボールねじ２４はサドル１５に回転自在に支持され、一端がモータ２３に接続されている。ハウジング２５は、リニアガイド２２に係合すると共に、背面に固定されたナット２６がボールねじ２４に螺合して、サドル１５上をＺ方向に移動自在である。
【０００５】
ハウジング２５にはスピンドル２７が固定され、スピンドル２７に回転自在に支持された主軸２８の先端には、図示を省略するコレットを介してドリル２９が保持されている。サドル１５とハウジング２５との間には復帰ばね３０が配置され、ハウジング２５を上方に付勢している。ＮＣ装置３１は、モータ３、１３、２３等を制御する。
【０００６】
次に、上記従来のプリント基板加工機の動作を説明する。
【０００７】
ＮＣ装置３１は、予め入力された加工プログラムに従って、モータ３、１３を動作させ、先ず、ドリル２９をプリント基板６の所定の位置に対向させる。その後、モータ２３を動作させ、復帰ばね３０に抗して、ドリル２９の先端がプリント基板６の表面から所定の高さに到達するまでは高速で、ドリル２９の先端がプリント基板６の表面から所定の高さに到達した後はドリル２９の径に適した切り込み速度でハウジング２５を所定の位置まで下降させ、プリント基板６に穴を明ける。穴明け終了後にドリル２９を上昇させる際、復帰ばね３０がハウジング２５を付勢するから、ハウジング２５を速やかに上昇させることができ、モータ２３の駆動力を小さなものにすることができた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、主軸保持体であるハウジングを高速で上下させてドリルの移動を高速に行うことができれば、加工能率を向上させることができる。しかし、ハウジングの移動速度を速くするために、加速度の値を大きくすると、ハウジングの慣性力の変化に伴なってハウジングに振動が発生した。そして、ハウジングの振動が大きくなると、プリント基板加工機全体が振動し、例えば穴明け加工時にドリル折れが発生した。また、発生した振動が床を介して周辺に伝わり、プリント基板加工機の周辺に配置された他の装置を誤動作させたり他の装置の加工精度を低下させる等の悪影響が発生した。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、主軸保持体の加速度の値を大きくしても、プリント基板加工機に発生する振動を抑制することができるプリント基板加工機を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１の発明は、機体と、加工すべきプリント基板を設置自在なテーブルと、主軸を回転自在に保持した主軸保持体と、を備え、前記機体に対してこれらテーブル及び主軸保持体を互いに移動駆動自在とし、前記主軸の先端に保持させた工具によりプリント基板を加工するプリント基板加工機において、ばねにより挟持されて前記主軸保持体の移動方向に対して移動自在に支持されるカウンタを有する動吸振器を、前記カウンタを挟持する一方の前記ばねの端部を前記主軸保持体に接続し、他方の前記ばねの端部を前記機体又は前記主軸保持体に接続して設け、前記主軸保持体の慣性力の変化に伴なって発生する該主軸保持体の振動を前記動吸振器により吸収させる、ことを特徴とする。
【００１１】
また請求項２の発明は、前記動吸振器は、２個のばねとカウンタとを有し、前記主軸保持体と前記カウンタとの間に前記ばねのうち一方を接続し、前記カウンタと前記機体との間に前記ばねのうち他方を接続した、ことを特徴とする。
【００１２】
また請求項３の発明は、前記ばねは復帰ばねを兼ねており、前記復帰ばねが前記主軸保持体の位置復帰を行う、ことを特徴とする。
【００１３】
また請求項４の発明は、前記動吸振器は、第１及び第２の部材を有し、これら部材間の伸縮動作エネルギーを粘性摩擦により吸収する振動減衰装置を備えており、前記第１及び第２の部材のうち、一方を前記カウンタに、他方を前記機体に、それぞれ接続した、ことを特徴とする。
［作用］
主軸保持体の慣性力の変化に伴って主軸保持体に発生する振動は、動吸振器によりカウンタの振動等として吸収され、プリント基板加工機に発生する振動を抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るプリント基板穴明機の要部側面図であり、図４と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。なお本明細書の請求項で記載されている「機体」とは、テーブル５や主軸保持体（ハウジング２５）等以外の主要構成部分を指すものであり、具体的には、ベッド１、コラム１１、サドル１５からなる。
【００１６】
ハウジング２５とサドル１５との間には、復帰ばね３０、その下にカウンタ５０、更にその下にばね５１が直列に配置されている。カウンタ５０の上下には、復帰ばね３０とばね５１の内径に隙間を持って係合するボス５０ａ、５０ａがそれぞれ設けられている。
【００１７】
そして、カウンタ５０と、サドル１５のうち該カウンタ５０下方に位置する箇所との間には、粘性摩擦式の振動減衰装置（以下、ダンパという。）５２が設けられている。ダンパ５２は、Ｚ方向に伸びたロッド状の第１の部材５２ａと、該第１の部材５２ａが軸方向（Ｚ方向）に摺動自在に係合したシリンダ状の第２の部材５２ｂとを有しており、これら部材５１ａ、５２ｂが軸方向（Ｚ方向）に相対的に移動するように構成されている。なお一方の部材（図では第１の部材５２ａ）がカウンタ５０に、他方の部材（図では第２の部材５２ｂ）がサドル１５にそれぞれ接続されている。
【００１８】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００１９】
図２は、図１の構成をモデル化した図であり、Ｍ１はハウジング２５、スピンドル２７およびドリル２９の質量の合計を、Ｍ２はカウンタ５０の質量を、Ｋ１は復帰ばね３０のばね定数を、Ｋ２はばね５１のばね定数を、Ｃはダンパ５２の減衰抵抗を示している。
【００２０】
装置の構造で決まる質量Ｍ１に対し、質量Ｍ２、ばね定数Ｋ１、Ｋ２および減衰抵抗Ｃを適切に選定しておく。すると、質量Ｍ１の慣性力の変化量に起因する振動は質量Ｍ２の振動として吸収され、さらに質量Ｍ２の振動はダンパ５２により減衰される。この結果、ハウジング２５を移動させるときの加速度の値を大きくしても、プリント基板加工機全体が振動することを抑制できる。
【００２１】
図３は、本発明の他の実施の形態を示す要部側面図であり、図１、４と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。図で、６０はリニアモータであり、サドル１５に固定されている。ハウジング２５はリニアモータ６０を貫通するリニアモータシャフト６１の下端に固定されている。リニアモータシャフト６１の上端にはフランジ６１ａが形成されている。そして、フランジ６１ａとリニアモータ６０との間には、復帰ばね３０、その下にカウンタ５０、更にその下にばね５１が直列に配置されている。そして、ダンパ５２の一方の部材（図では第１の部材５２ａ）がカウンタ５０に、他方の部材（図では第２の部材５２ｂ）がサドル１５にそれぞれ接続されている。
【００２２】
ここで、リニアモータシャフト６１、ハウジング２５、スピンドル２７およびドリル２９の質量の合計をＭ１とすると、この実施の形態の場合も、上記図１の場合と同様に、図２に示すようにモデル化することができる。なお、動作は図１の場合と同じであるため説明を省略するが、この場合も、ハウジング２５を移動させるときの加速度の値を大きくしても、プリント基板加工機全体が振動することを抑制できる。
【００２３】
なお上述した実施形態では、上記復帰ばね３０、カウンタ５０、ばね５１、ダンパ５２（ダンパ５２は必須ではない）からなる動吸振器は、主軸保持体と機体の一部（上の例ではサドル１５であったが、その他にもベッド１やコラム１１等が採用可能である。）とを接続するように設けた。しかし別の例として、復帰ばね３０の上端を主軸保持体（ハウジング２５）の一部に、ばねの下端を主軸保持体（ハウジング２５）の別の一部に、それぞれ接続すること、従って上記動吸振器を主軸保持体内に設けること、も可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機体と、加工すべきプリント基板を設置自在なテーブルと、主軸を回転自在に保持した主軸保持体と、を備え、前記機体に対してこれらテーブル及び主軸保持体を互いに移動駆動自在とし、前記主軸の先端に保持させた工具によりプリント基板を加工するプリント基板加工機において、前記主軸保持体に動吸振器を設け、前記主軸保持体の慣性力の変化に伴なって発生する該主軸保持体の振動を前記動吸振器により吸収させる。これにより、主軸保持体を高速で移動させても、プリント基板加工機に発生する振動を抑制することができる。したがって、ドリルを高速で上下方向に移動させることができ、作業能率を向上させることができる。また、周辺に及ぼす影響も小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板穴明機の要部側面図である。
【図２】図１の構成をモデル化した図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部側面図である。
【図４】従来のプリント基板加工機の一部を断面した斜視図である。
【符号の説明】
１５ サドル
２５ ハウジング
２７ スピンドル
２８ 主軸
２９ ドリル
３０ 復帰ばね
５０ カウンタ
５１ ばね
５２ ダンパ
５２ａ ダンパ５２の一方の部材
５２ｂ ダンパ５２の他方の部材
Claims (4)
- 機体と、加工すべきプリント基板を設置自在なテーブルと、主軸を回転自在に保持した主軸保持体と、を備え、前記機体に対してこれらテーブル及び主軸保持体を互いに移動駆動自在とし、前記主軸の先端に保持させた工具によりプリント基板を加工するプリント基板加工機において、
ばねにより挟持されて前記主軸保持体の移動方向に対して移動自在に支持されるカウンタを有する動吸振器を、前記カウンタを挟持する一方の前記ばねの端部を前記主軸保持体に接続し、他方の前記ばねの端部を前記機体又は前記主軸保持体に接続して設け、
前記主軸保持体の慣性力の変化に伴なって発生する該主軸保持体の振動を前記動吸振器により吸収させる、
ことを特徴とするプリント基板加工機。 - 前記動吸振器は、２個のばねとカウンタとを有し、前記主軸保持体と前記カウンタとの間に前記ばねのうち一方を接続し、前記カウンタと前記機体との間に前記ばねのうち他方を接続した、
ことを特徴とする請求項１記載のプリント基板加工機。 - 前記ばねは復帰ばねを兼ねており、
前記復帰ばねが前記主軸保持体の位置復帰を行う、
ことを特徴とする請求項２記載のプリント基板加工機。 - 前記動吸振器は、第１及び第２の部材を有し、これら部材間の伸縮動作エネルギーを粘性摩擦により吸収する振動減衰装置を備えており、
前記第１及び第２の部材のうち、一方を前記カウンタに、他方を前記機体に、それぞれ接続した、
ことを特徴とする請求項２又は３記載のプリント基板加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31594799A JP3927739B2 (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | プリント基板加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP31594799A JP3927739B2 (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | プリント基板加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001129706A JP2001129706A (ja) | 2001-05-15 |
| JP3927739B2 true JP3927739B2 (ja) | 2007-06-13 |
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ID=18071523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31594799A Expired - Fee Related JP3927739B2 (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | プリント基板加工機 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3927739B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103481329B (zh) * | 2013-08-31 | 2015-05-20 | 无为县德立体育用品有限公司 | 一种羽毛球球头用钻孔机 |
| CN107344457B (zh) * | 2017-07-14 | 2023-09-08 | 得力集团有限公司 | 打孔机构及装订机 |
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-
1999
- 1999-11-05 JP JP31594799A patent/JP3927739B2/ja not_active Expired - Fee Related
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