JPH0979822A - Height detecting method and its device - Google Patents
Height detecting method and its deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被検出物体の高さ
の検出方法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting the height of an object to be detected and its apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、車両の組立工場におけるウイン
ドウガラスの取付け工程において、ウインドウガラスの
周縁部にウレタン樹脂系接着剤が塗布されるが、この接
着剤の塗布に際しては、先ず接着剤流止用のダム部材が
ウインドウガラスの周縁部の近傍に固着され、このダム
部材の外側に接着剤が塗布されるようになっている。こ
のような接着剤の塗布は、接着剤塗布用ロボットのアー
ム部の先端に取り付けられた接着剤塗布ノズルが、アー
ム部により一定速度でウインドウガラスの周縁部に沿っ
て移動せしめられ、接着剤パイプを通じて供給される接
着剤が接着剤塗布ノズルから吐出されることによってな
される。また、塗布された接着剤の高さは、接着剤の側
面部に正対して移動可能に設けられた撮像手段によって
撮像された画像から検出されるようになっている(特開
平1−185406号)。2. Description of the Related Art For example, in the process of installing a window glass in a vehicle assembly plant, a urethane resin adhesive is applied to the peripheral edge of the window glass. The dam member is fixed near the periphery of the window glass, and an adhesive is applied to the outside of the dam member. In order to apply such an adhesive, the adhesive application nozzle attached to the tip of the arm portion of the adhesive application robot is moved by the arm portion at a constant speed along the peripheral edge of the window glass to form an adhesive pipe. The adhesive supplied through the nozzle is discharged from the adhesive application nozzle. Further, the height of the applied adhesive is detected from an image picked up by an image pickup means movably provided so as to face the side surface of the adhesive (JP-A-1-185406). ).
【0003】そして、従来は、接着剤の塗布前に撮像さ
れたのダム部材の高さと、接着剤の塗布後に撮像された
接着剤の高さとの相対比較によって、接着剤の高さを検
出するようになっている。Conventionally, the height of the adhesive is detected by the relative comparison between the height of the dam member imaged before the application of the adhesive and the height of the adhesive imaged after the application of the adhesive. It is like this.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ダム部
材は部分的に廃止される傾向にあるため、ダム部材が廃
止された部分では、ダム部材の高さとの相対比較による
接着剤の高さの検出が不可能になる。However, since the dam member tends to be partially abolished, in the part where the dam member is abolished, the height of the adhesive is relatively compared with the height of the dam member. It becomes impossible to detect.
【0005】そこで、本発明は、上記のような比較対象
となるダム部材が存在しない場合でのウインドウガラス
の周縁部に塗布された接着剤の高さ検出に適用して好適
な高さの検出方法およびその装置を提供することを目的
とする。Therefore, the present invention is applied to the detection of the height of the adhesive applied to the peripheral portion of the window glass in the case where there is no dam member to be compared as described above, and the detection of a suitable height is performed. It is an object to provide a method and an apparatus thereof.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による高さの検出
方法は、被検出物体の斜め上方に、光源を第1および第
2の位置に変位可能に配置し、この光源を上記第1の位
置に配置したときの所定の平面上に投影される被検出物
体の第1の影の位置と、光源を上記第2の位置に配置し
たときの上記平面上に投影される被検出物体の第2の影
の位置とに基づいて、被検出物体の高さの検出すること
を特徴とするものである。According to the height detecting method of the present invention, a light source is disposed obliquely above a detected object so as to be displaceable to first and second positions, and the light source is arranged so as to be movable in the first direction. The position of the first shadow of the detected object projected on the predetermined plane when the light source is arranged at the position, and the first position of the detected object projected on the plane when the light source is arranged at the second position. The height of the detected object is detected based on the position of the shadow of 2.
【0007】その場合に上記光源を、互いに高さを異に
する第1および第2の位置に変位させ、被検出物体の第
1および第2の影の位置と、上記光源の第1および第2
の位置とから、被検出物体の高さの検出することができ
る。In that case, the light source is displaced to first and second positions having different heights, and the positions of the first and second shadows of the object to be detected and the first and second positions of the light source. Two
The height of the object to be detected can be detected from the position of.
【0008】本発明による高さの検出方法は、ウインド
ウガラスの周縁部に塗布された接着剤層の高さの検出に
適用可能である。The height detecting method according to the present invention can be applied to detecting the height of the adhesive layer applied to the peripheral portion of the window glass.
【0009】本発明による高さの検出装置は、被検出物
体の斜め上方に配置された光源と、この光源を互いに高
さの異なる第1および第2の位置に移動させる光源移動
手段と、被検出物体の上方に配置され、上記光源が第1
の位置にあるときの所定の平面上に投影される被検出物
体の影を含む第1の画像と、上記光源が第2の位置にあ
るときの上記平面上に投影される被検出物体の影を含む
第2の画像とをそれぞれ撮像する撮像手段と、上記第1
および第2の画像を処理して、第1の画像における第1
の影の位置と、第2の画像における第2の影の位置とを
検出する画像処理手段と、この画像処理手段により求め
られた第1および第2の影の位置に基づいて、被検出物
体の高さを算出する演算手段とを備えてなることを特徴
とするものである。The height detecting apparatus according to the present invention comprises a light source disposed obliquely above the object to be detected, light source moving means for moving the light source to first and second positions having different heights, and The light source is arranged above the detection object and has the first light source.
A first image including the shadow of the detected object projected on the predetermined plane when the position is at the position of, and the shadow of the detected object projected on the plane when the light source is at the second position. Image pickup means for picking up a second image including the first image and the first image, respectively.
And processing the second image to produce a first image in the first image.
Image processing means for detecting the position of the second shadow and the position of the second shadow in the second image, and the detected object based on the positions of the first and second shadows obtained by this image processing means. And a calculating means for calculating the height of the.
【0010】[0010]
【発明の効果】例えば、ウインドウガラスの周縁部に塗
布された接着剤層およびその近傍を、接着剤層の上方に
配置された撮像手段によって単に撮像した場合、ウイン
ドウガラスの周縁部の表面には、一般に黒色のセラミッ
クが塗布されており、その上に塗布されるウレタン樹脂
系接着剤も黒色を呈しているので、この部分の画像は、
図4(b)に示すように、接着剤層2とセラミック部分
7との輝度の差dが少なく、両者の境界の検出が困難で
ある。For example, when the image of the adhesive layer applied to the peripheral portion of the window glass and its vicinity is simply taken by the image pickup means arranged above the adhesive layer, the surface of the peripheral portion of the window glass is Generally, black ceramic is applied, and the urethane resin adhesive applied on it is also black, so the image of this part is
As shown in FIG. 4B, the difference d in brightness between the adhesive layer 2 and the ceramic portion 7 is small, and it is difficult to detect the boundary between the two.
【0011】本発明の方法および装置によれば、例えば
接着剤層2である被検出物体に斜め上方から光を当て、
検検出物体の置かれた平面上に被検出物体の影を投影さ
せているので、図4(a)に示すように、影のないセラ
ミック部分7には光が当たって明るくなり、影の部分8
との輝度の差dが大きくなるから、両者の境界を明確に
識別することができる。According to the method and apparatus of the present invention, the object to be detected, which is the adhesive layer 2, is irradiated with light obliquely from above,
Since the shadow of the object to be detected is projected on the plane on which the detection object is placed, as shown in FIG. 4A, the non-shadowed ceramic part 7 is illuminated by light and becomes bright, and the shadow part 8
Since the difference d in brightness between the two becomes large, the boundary between the two can be clearly identified.
【0012】そして、本発明の方法および装置によれ
ば、光源を2位置に動かして、所定の平面上に投影され
る被検出物体の影の位置を変え、これら2つの影の位置
に基づいて被検出物体の高さを算出するようになってい
るから、たとえウインドウガラスの周縁部に塗布された
接着剤層の高さを検出する場合であっても、被検出物体
の高さを正確かつ容易に検出することができる。Further, according to the method and apparatus of the present invention, the light source is moved to two positions to change the position of the shadow of the object to be detected projected on a predetermined plane, and the positions of these two shadows are used for the change. Since the height of the object to be detected is calculated, even if the height of the adhesive layer applied to the peripheral edge of the window glass is detected, the height of the object to be detected can be accurately measured. It can be easily detected.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1は、本発明による高さの検出装置の一
実施の形態を、それにより高さが検出される接着剤が塗
布されたウインドウガラスの一部とともに模式的に示す
構成図、図2は図1の幾何学的対応図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing an embodiment of a height detecting device according to the present invention together with a part of a window glass coated with an adhesive whose height is detected by the embodiment. 2 is a geometrical correspondence diagram of FIG.
【0015】図1において、水平に置かれたウインドウ
ガラス1の周縁部の上面には、ウレタン樹脂系接着剤層
2が、図1の紙面に対して直交する方向にウインドウガ
ラス1の面1a上を延びるように、かつピラミッド状の
断面形状を有するように塗布されている。接着剤層2の
上方には、高さ検出用ロボットのアーム部3の先端に取
り付けられたCCDカメラ4が下方に向けて、かつ図1
の左右方向に移動可能に配置され、さらにロボットアー
ム部3には、下方に向かって伸縮するピストンロッド5
aを備えたシリンダ5がその軸線を垂直方向に向けて固
定されている。In FIG. 1, on the upper surface of the peripheral portion of the window glass 1 placed horizontally, a urethane resin adhesive layer 2 is provided on the surface 1a of the window glass 1 in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. And has a pyramid-shaped cross section. Above the adhesive layer 2, the CCD camera 4 attached to the tip of the arm portion 3 of the height detecting robot faces downward, and as shown in FIG.
The robot arm portion 3 is arranged so as to be movable in the left-right direction, and further has a piston rod 5 extending and contracting downward.
The cylinder 5 provided with a is fixed with its axis oriented vertically.
【0016】シリンダロッド5aの下端には照明灯6が
角度調整可能に取り付けられており、この照明灯6は、
接着剤層2の影がウインドウガラス1の面1a上に投影
されるように、接着剤層2の斜め上方に配置されてい
る。したがって、この接着剤層2の影を含む領域をカメ
ラ4で撮像すると、得られた画像は、図4(a)に示す
ように、ウインドウガラス1の面1a上のセラミック上
に投影された接着剤層2の影8の部分と、影8が生じて
いないセラミック部分7との境界が明瞭に識別可能にな
る。An illumination lamp 6 is attached to the lower end of the cylinder rod 5a so that the angle can be adjusted.
The adhesive layer 2 is arranged obliquely above the adhesive layer 2 so that the shadow of the adhesive layer 2 is projected onto the surface 1a of the window glass 1. Therefore, when a region including the shadow of the adhesive layer 2 is imaged by the camera 4, the obtained image shows the adhesion projected onto the ceramic on the surface 1a of the window glass 1 as shown in FIG. 4 (a). The boundary between the shadow 8 portion of the agent layer 2 and the ceramic portion 7 where the shadow 8 is not formed can be clearly identified.
【0017】図1においては、シリンダ5のピストンロ
ッド5aの垂直方向の伸縮により、照明灯6の光源が、
ウインドウガラス1の面1aを含む平面Qから高さy1
の点L1 と、平面Qから高さy2 の点L2 との2位置を
採るようになっており、照明灯6の光源が上方の点L1
にあるときには、接着剤層2の上端Pの影がウインドウ
ガラス1の面1a上の点S1 に投影され、照明灯6の光
源が下方の点L2 にあるときには、接着剤層2の上端P
の影がウインドウガラス1の面1a上の点S2に投影さ
れることになる。In FIG. 1, when the piston rod 5a of the cylinder 5 expands and contracts in the vertical direction, the light source of the illumination lamp 6 becomes
Height y 1 from plane Q including surface 1a of window glass 1
The point L 1 of being adapted to take two positions between the points L 2 of height y 2 from the plane Q, point source illumination lamp 6 of the upper L 1
, The shadow of the upper end P of the adhesive layer 2 is projected at a point S 1 on the surface 1a of the window glass 1, and when the light source of the illumination lamp 6 is at a lower point L 2 , the upper end of the adhesive layer 2 is P
Will be projected on the point S 2 on the surface 1a of the window glass 1.
【0018】そこで、本実施の形態では、照明灯6の光
源が上方の点L1 にあるときに、ウインドウガラス1の
面1a上に投影されたの接着剤層2の影をカメラ4で撮
像した第1画像における点S1 の位置と、照明灯6の光
源が下方の点L2 にあるときに、ウインドウガラス1の
面1a上に投影されたの接着剤層2の影をカメラ4で撮
像した第2画像における点S2 の位置とに基づいて、接
着剤層2の高さを算出するようにしている。Therefore, in the present embodiment, when the light source of the illumination lamp 6 is at the upper point L 1 , the shadow of the adhesive layer 2 projected on the surface 1a of the window glass 1 is imaged by the camera 4. When the position of the point S 1 in the first image and the light source of the illuminating lamp 6 is at the lower point L 2 , the shadow of the adhesive layer 2 projected on the surface 1a of the window glass 1 is reflected by the camera 4. The height of the adhesive layer 2 is calculated based on the position of the point S 2 in the captured second image.
【0019】いま、図2に示すように、平面QをX軸、
点L1 ,L2 を通る直線をY軸とするXY座標を設定
し、接着剤層2の上端Pの座標を(x0 ,y0 )、点S
1 ,S2 の座標をそれぞれ(x1 ,0),(x2 ,
0)、点L1 ,L2 の座標をそれぞれ(0,y1 ),
(0,y2 )とし、点L1 ,P,S1 を通る直線をAと
し、点L2 ,P,S2 を通る直線をBとすると、直線
A,Bを表す式は下記のようになる。Now, as shown in FIG. 2, the plane Q is defined by the X axis,
XY coordinates are set with a straight line passing through the points L 1 and L 2 as the Y axis, and the coordinates of the upper end P of the adhesive layer 2 are (x 0 , y 0 ), and the point S
The coordinates of 1 and S 2 are (x 1 , 0), (x 2 ,
0) and the coordinates of the points L 1 and L 2 are (0, y 1 ),
Assuming that (0, y 2 ), a straight line passing through the points L 1 , P, S 1 is A and a straight line passing through the points L 2 , P, S 2 is B, the equations representing the straight lines A, B are as follows. become.
【0020】 直線A:y=−y1 *x/x1 +y1 (1) 直線B:y=−y2 *x/x2 +y2 (2) 点Pは2直線A,Bの交点であるから、式(1) ,(2) に
x0 ,y0 を代入すると、 y0 =−y1 *x0 /x1 +y1 (1)′ y0 =−y2 *x0 /x2 +y2 (2)′ (1)′− (2)′を解いて、点Pの座標(x0 ,y0 )を
求めると、 x0 =x1 *x2 (y2 −y1 )/(x1 y2 −x2 y1 ) y0 =y1 *y2 (x1 −x2 )/(x1 y2 −x2 y1 ) (3) すなわち、x1 ,x2 ,y1 ,y2 から接着剤層2の高
さy0 を求めることができる。Straight line A: y = −y 1 * x / x 1 + y 1 (1) Straight line B: y = −y 2 * x / x 2 + y 2 (2) Point P is the intersection of two straight lines A and B Therefore, by substituting x 0 and y 0 into the equations (1) and (2), y 0 = −y 1 * x 0 / x 1 + y 1 (1) ′ y 0 = −y 2 * x 0 / x 2 + y 2 (2) ′ (1) ′ − (2) ′ is solved to obtain the coordinates (x 0 , y 0 ) of the point P, x 0 = x 1 * x 2 (y 2 −y 1 ) / (X 1 y 2 −x 2 y 1 ) y 0 = y 1 * y 2 (x 1 −x 2 ) / (x 1 y 2 −x 2 y 1 ) (3) That is, x 1 , x 2 , The height y 0 of the adhesive layer 2 can be obtained from y 1 and y 2 .
【0021】図3は、図1の装置が行なう画像取り込み
動作およびこれに続く画像処理・演算動作を示すフロー
チャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the image capturing operation and the subsequent image processing / arithmetic operation performed by the apparatus of FIG.
【0022】先ず、ロボットアーム3を移動させて、カ
メラ4を撮像領域の上方に配置するとともに、照明灯6
の光源を接着剤層2の斜め状方の点L1 (高さy1 )の
位置に配置する(S1)。そして、照明灯6を点灯し
(S2)、カメラ4を介して接着剤層2の影を含む第1
画像を取り込む(S3)。次に、シリンダ5を作動させ
て、照明灯6の位置を下げ、光源を点L2 (高さy2 )
に配置して(S4)、カメラ4を介して接着剤層2の影
を含む第2画像を取り込む(S5)。First, the robot arm 3 is moved to position the camera 4 above the image pickup area, and the illumination lamp 6 is placed.
The light source is placed at the position of the diagonal point L 1 (height y 1 ) of the adhesive layer 2 (S1). Then, the illumination lamp 6 is turned on (S2), and the first shadow including the shadow of the adhesive layer 2 is passed through the camera 4.
The image is captured (S3). Next, the cylinder 5 is operated to lower the position of the illumination lamp 6, and the light source is set to the point L 2 (height y 2 )
(S4), and the second image including the shadow of the adhesive layer 2 is captured via the camera 4 (S5).
【0023】次に、第1画像を処理して、接着剤層2の
第1の影の位置S1 (原点Oからの距離x1 )を検出し
(S6)、次いで、第2画像を処理して、接着剤層2の
第2の影の位置S2 (原点Oからの距離x2 )を検出す
る(S7)。そして、x1 ,x2 ,y1 ,y2 から (3)
式を用いて、接着剤層2の高さy0 を算出する(S
8)。Next, the first image is processed to detect the position S 1 (distance x 1 from the origin O) of the first shadow of the adhesive layer 2 (S6), and then the second image is processed. to, to detect the position of the second shade of the adhesive layer 2 S 2 (distance from the origin O x 2) (S7). Then, from x 1 , x 2 , y 1 , y 2 (3)
The height y 0 of the adhesive layer 2 is calculated using the formula (S
8).
【0024】以上の説明で明らかなように、本実施の形
態によれば、明確に識別し得る2つの影の位置x1 ,x
2 と、予め設定した光源の2つの高さ位置y1 ,y2 か
ら接着剤層2の高さy0 を直ちに算出することができる
から、接着剤層2の高さを正確かつ容易に検出すること
ができる。As is apparent from the above description, according to the present embodiment, the positions x 1 and x of two shadows that can be clearly identified.
2 and the height y 0 of the adhesive layer 2 can be immediately calculated from the two height positions y 1 and y 2 of the light source set in advance, so that the height of the adhesive layer 2 can be accurately and easily detected. can do.
【0025】なお、本発明は、上述したウインドウガラ
ス1の面1a上に塗布される接着剤層2の高さのみでな
く、種々の物体の高さ検出に適用できることは言うまで
もない。It goes without saying that the present invention can be applied not only to the height of the adhesive layer 2 applied on the surface 1a of the window glass 1 described above, but also to the height detection of various objects.
【図1】本発明による高さの検出装置の一実施の形態を
模式的に示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an embodiment of a height detection device according to the present invention.
【図2】図1の幾何学的対応図FIG. 2 is a geometrical correspondence diagram of FIG.
【図3】図1の装置が行なう画像取り込み動作および画
像処理・演算動作を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing an image capturing operation and an image processing / arithmetic operation performed by the apparatus of FIG.
【図4】本発明の方法の作用の説明に供する図FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the method of the present invention.
1 ウインドウガラス 2 接着剤層(被検出物体) 3 ロボットアーム 4 CCDカメラ(撮像手段) 5 シリンダ(光源移動手段) 6 照明灯(光源) 7 セラミック部分 8 影の部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Window glass 2 Adhesive layer (object to be detected) 3 Robot arm 4 CCD camera (imaging means) 5 Cylinder (light source moving means) 6 Illumination light (light source) 7 Ceramic part 8 Shadow part
Claims (4)
よび第2の位置に変位可能に配置し、該光源を上記第1
の位置に配置したときの所定の平面上に投影される上記
被検出物体の第1の影の位置と、上記光源を上記第2の
位置に配置したときの上記平面上に投影される上記被検
出物体の第2の影の位置とに基づいて、上記被検出物体
の高さの検出することを特徴とする高さの検出方法。1. A light source is disposed obliquely above a detected object so as to be displaceable at first and second positions, and the light source is arranged at the first position.
Position of the first shadow of the object to be detected projected on the predetermined plane when the object is placed at the position, and the object projected on the plane when the light source is placed at the second position. A height detecting method for detecting the height of the detected object based on the position of the second shadow of the detected object.
および第2の位置に変位させ、上記被検出物体の第1お
よび第2の影の位置と、上記光源の第1および第2の位
置とから、上記被検出物体の高さの検出することを特徴
とする請求項1記載の高さの検出方法。2. A first light source having different heights from each other.
And a second position to detect the height of the detected object from the positions of the first and second shadows of the detected object and the first and second positions of the light source. The height detection method according to claim 1, wherein the height is detected.
上記被検出物体が上記ウインドウガラスの周縁部に塗布
された接着剤層よりなることを特徴とする請求項1また
は2記載の高さの検出方法。3. The flat surface is made of window glass,
3. The height detecting method according to claim 1, wherein the object to be detected comprises an adhesive layer applied to a peripheral portion of the window glass.
と、 該光源を互いに高さの異なる第1および第2の位置に移
動させる光源移動手段と、 上記被検出物体の上方に配置され、上記光源が上記第1
の位置にあるときの所定の平面上に投影される上記被検
出物体の影を含む第1の画像と、上記光源が上記第2の
位置にあるときの上記平面上に投影される上記被検出物
体の影を含む第2の画像とをそれぞれ撮像する撮像手段
と、 上記第1および第2の画像を処理して、上記第1の画像
における第1の影の位置と、上記第2の画像における第
2の影の位置とを検出する画像処理手段と、 該画像処理手段により求められた第1および第2の影の
位置に基づいて、上記被検出物体の高さを算出する演算
手段と、を備えてなることを特徴とする高さの検出装
置。4. A light source arranged obliquely above the object to be detected, a light source moving means for moving the light source to first and second positions having different heights, and arranged above the object to be detected. , The light source is the first
The first image including the shadow of the detected object projected on the predetermined plane when the position is at the position, and the detected image projected on the plane when the light source is at the second position. Image capturing means for capturing a second image including a shadow of an object, a position of the first shadow in the first image by processing the first and second images, and the second image Image processing means for detecting the position of the second shadow in, and calculation means for calculating the height of the detected object based on the positions of the first and second shadows obtained by the image processing means. A height detection device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23672895A JPH0979822A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Height detecting method and its device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23672895A JPH0979822A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Height detecting method and its device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0979822A true JPH0979822A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=17004912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23672895A Pending JPH0979822A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Height detecting method and its device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0979822A (en) |
Cited By (2)
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JP2007054727A (en) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Mazda Motor Corp | Method and system for detecting coating condition |
JP2011038773A (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Sanyu Kogyo Kk | Robot following type image inspection device, robot following type image inspection method, and computer program for use in robot following type image inspection |
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1995
- 1995-09-14 JP JP23672895A patent/JPH0979822A/en active Pending
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