JPS6033595B2 - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
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- JPS6033595B2 JPS6033595B2 JP58055981A JP5598183A JPS6033595B2 JP S6033595 B2 JPS6033595 B2 JP S6033595B2 JP 58055981 A JP58055981 A JP 58055981A JP 5598183 A JP5598183 A JP 5598183A JP S6033595 B2 JPS6033595 B2 JP S6033595B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- pulsed laser
- optical path
- oscillators
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0613—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
-
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、複数台のパルスレーザ発振器を備えたレーザ
加工装置に関する。
加工装置に関する。
従来より用いられるパルスレーザ発振器を備えたレーザ
加工装置においては、パルスレーザビームを被加工物に
集光照射して、溶接、穴明け、切断もしくは熱処理など
の加工が可能である。
加工装置においては、パルスレーザビームを被加工物に
集光照射して、溶接、穴明け、切断もしくは熱処理など
の加工が可能である。
しかるに、上記パルスレーザ発振器から放出されるパル
スレーザビームの出力やパルスの操返えし速度には限界
があるので、加工速度を早めるには無理がある。そこで
、上記発振器を複数台用意し、それぞれ別の被加工物に
パルスレーザビームを照射して、加工生産量を増大させ
ることが行われている。
スレーザビームの出力やパルスの操返えし速度には限界
があるので、加工速度を早めるには無理がある。そこで
、上記発振器を複数台用意し、それぞれ別の被加工物に
パルスレーザビームを照射して、加工生産量を増大させ
ることが行われている。
しかしながら、この場合では、複数台用の被加工物送り
治具が複雑であり、コストに悪影響を与えるとともにレ
ーザビームスキャナが新らたに必要となり、スペース的
および経済的に全く不利となる。しかも、被加工物に対
する加工精度の向上には全く寄与しない。〔発明の目的
〕 本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、そ
の目的とするところは、加工速度および加工精度の向上
化を図るとともにスペース的および経済的な不利条件を
最少限に押えることができるレーザ加工装置を提供しよ
うとするものである。
治具が複雑であり、コストに悪影響を与えるとともにレ
ーザビームスキャナが新らたに必要となり、スペース的
および経済的に全く不利となる。しかも、被加工物に対
する加工精度の向上には全く寄与しない。〔発明の目的
〕 本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、そ
の目的とするところは、加工速度および加工精度の向上
化を図るとともにスペース的および経済的な不利条件を
最少限に押えることができるレーザ加工装置を提供しよ
うとするものである。
本発明は、複数台のパルスレーザ発振器から発振される
レーザビームを、光路切換手段によって交互に被加工物
に導びき、上記被加工物を搬送する搬送手段と上記光路
切襖手段とを制御回路に電気的に接続して、被加工物搬
送速度に対するレーザビームの光略切換えタイミングを
制御するようにしたものである。
レーザビームを、光路切換手段によって交互に被加工物
に導びき、上記被加工物を搬送する搬送手段と上記光路
切襖手段とを制御回路に電気的に接続して、被加工物搬
送速度に対するレーザビームの光略切換えタイミングを
制御するようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。
第１図中、１は第１のパルスレーザ発振器であり、２は
第２のパルスレーザ発振器であって、これらはその発振
口を互いに直交する方向に向けて配設される。３は光路
切襖手段であって、これは上記第１、第２のパルスレー
ザ発振器１，２の発振口から発振されるパルスレーザの
直交する位置で後述するセクタ円板４を回転駆動するパ
ルスモータもしくは直流モータであるモータ５と、上記
セクタ円板４の周端部に相対同して並設される第１の検
出器６と、第２の検出器７とからなる。
第２のパルスレーザ発振器であって、これらはその発振
口を互いに直交する方向に向けて配設される。３は光路
切襖手段であって、これは上記第１、第２のパルスレー
ザ発振器１，２の発振口から発振されるパルスレーザの
直交する位置で後述するセクタ円板４を回転駆動するパ
ルスモータもしくは直流モータであるモータ５と、上記
セクタ円板４の周端部に相対同して並設される第１の検
出器６と、第２の検出器７とからなる。
上記セクタ円板４は第２図に示すようになっていて、枢
支部８の周囲は、パルスレーザビームを透過する透過部
９，９と反射する反射部１０，１０とが交互に設けられ
る。
支部８の周囲は、パルスレーザビームを透過する透過部
９，９と反射する反射部１０，１０とが交互に設けられ
る。
さらに、これら透過部９，９と反射部１０，１０との外
周端部は、上記第１の検出器６が相対向する第１の検出
部１１と、第２の検出器７が相対向する第２の検出部１
２とが二重に設けられる。これら第１、第２の検出部１
１，１２には互いに非対向位置にマーク１３…が設けら
れる。換言すれば、第１の検出部１１のマーク１３，１
３は上記透過部９，９と対向し、かつ第２の検出部１２
のマ−ク１３，１３は上記反射部１０，１川こ対向して
設けられることになる。なお、第１図に示すように、第
１の検出器６は上記第１のパルスレーザ発振器１に、第
２の検出器７は第２のパルスレーザ発振器２にそれぞれ
電気的に接続され、検出信号を送れるようになっている
。
周端部は、上記第１の検出器６が相対向する第１の検出
部１１と、第２の検出器７が相対向する第２の検出部１
２とが二重に設けられる。これら第１、第２の検出部１
１，１２には互いに非対向位置にマーク１３…が設けら
れる。換言すれば、第１の検出部１１のマーク１３，１
３は上記透過部９，９と対向し、かつ第２の検出部１２
のマ−ク１３，１３は上記反射部１０，１川こ対向して
設けられることになる。なお、第１図に示すように、第
１の検出器６は上記第１のパルスレーザ発振器１に、第
２の検出器７は第２のパルスレーザ発振器２にそれぞれ
電気的に接続され、検出信号を送れるようになっている
。
上記モータ５は、回転セクタ駆動電源部１４と電気的に
接続され、この電気信号を受けてセク夕円板４を駆動す
るようになっている。１５は集光レンズであり、この焦
点方向に沿ってガス吹付けノズル１６が設けられる。１
７は搬送手段であるところのＸＹテーブルであり、支点
部１８・・・上に被加工物Ｓを支持する。
接続され、この電気信号を受けてセク夕円板４を駆動す
るようになっている。１５は集光レンズであり、この焦
点方向に沿ってガス吹付けノズル１６が設けられる。１
７は搬送手段であるところのＸＹテーブルであり、支点
部１８・・・上に被加工物Ｓを支持する。
Ｘテーブル１７ａはＸドライバ１９ａに、かつＹテーブ
ル１７ｂはＹドライバ１９ｂにそれぞれ電気的に接続さ
れ、走行速度を駆動制御されるようになっている。上記
×，Ｙドライバ１９ａ，１９ｂは制御回路２０と電気的
に接続され、この制御信号を受けるようになっている。
また、制御回路２川ま回転セクタ駆動電源部１４と電気
的に接続され、制御信号を送れるようになっている。し
かして、制御回路２０からＸ，Ｙドライバ１９ａ，１９
ｂを介して送られる駆動指令によってＸＹテーブル１７
は所定の方向に被加工物Ｓを搬送する。
ル１７ｂはＹドライバ１９ｂにそれぞれ電気的に接続さ
れ、走行速度を駆動制御されるようになっている。上記
×，Ｙドライバ１９ａ，１９ｂは制御回路２０と電気的
に接続され、この制御信号を受けるようになっている。
また、制御回路２川ま回転セクタ駆動電源部１４と電気
的に接続され、制御信号を送れるようになっている。し
かして、制御回路２０からＸ，Ｙドライバ１９ａ，１９
ｂを介して送られる駆動指令によってＸＹテーブル１７
は所定の方向に被加工物Ｓを搬送する。
同時に制御回路２０は、回転セクタ駆動電源部１４を介
してモータ５に駆動信号を送り、セクタ円板４を回転駆
動する。このセクタ円板４の回転にともなって第１，第
２の検出器６，７は交互にマーク１３を光学的もしくは
磁気的に検出し、第１、第２のパルスレーザ発振器１，
２に交互に検出信号を送る。これら発振器１，２は検出
信号を受けると直ちにパルスレーザビームを発振し、セ
クタ円板４に向けて照擬する。たとえば、第１のパルス
レーザ発振器１が照射したとき、この光路上にはセクタ
円板４の透過部９が対向する。したがってパルスレーザ
ピームは透過部９を透過して集光レンズ１５に到達し、
ここで集束されて被加工物Ｓを集中照射する。第２のパ
ルスレーザ発振器２が照鮒したとき、この光路上にはセ
クタ円板４の反射部１０が対向する。したがって、パル
スレーザビームは反射部１０１こ衝突して屈折され、集
光レンズ１５に到達し、ここで集東されて被加工物Ｓを
集中照射する。以下この操返えしがなされるわけである
が、ＸＹテーブル１７は継続して被加工物Ｓを搬送する
から、各発振器１，２からのパルスレーザピームは被加
工物Ｓに対して順次異る部位を照射する。第３図Ａに示
すように、被加工物Ｓとして、一対の部材Ｓ１，Ｓ２を
溶接加工する場合、これらの当接端縁に沿ってパルスレ
ーザビームを各発振器１，２から照射する。
してモータ５に駆動信号を送り、セクタ円板４を回転駆
動する。このセクタ円板４の回転にともなって第１，第
２の検出器６，７は交互にマーク１３を光学的もしくは
磁気的に検出し、第１、第２のパルスレーザ発振器１，
２に交互に検出信号を送る。これら発振器１，２は検出
信号を受けると直ちにパルスレーザビームを発振し、セ
クタ円板４に向けて照擬する。たとえば、第１のパルス
レーザ発振器１が照射したとき、この光路上にはセクタ
円板４の透過部９が対向する。したがってパルスレーザ
ピームは透過部９を透過して集光レンズ１５に到達し、
ここで集束されて被加工物Ｓを集中照射する。第２のパ
ルスレーザ発振器２が照鮒したとき、この光路上にはセ
クタ円板４の反射部１０が対向する。したがって、パル
スレーザビームは反射部１０１こ衝突して屈折され、集
光レンズ１５に到達し、ここで集東されて被加工物Ｓを
集中照射する。以下この操返えしがなされるわけである
が、ＸＹテーブル１７は継続して被加工物Ｓを搬送する
から、各発振器１，２からのパルスレーザピームは被加
工物Ｓに対して順次異る部位を照射する。第３図Ａに示
すように、被加工物Ｓとして、一対の部材Ｓ１，Ｓ２を
溶接加工する場合、これらの当接端縁に沿ってパルスレ
ーザビームを各発振器１，２から照射する。
向図Ｂに示すように、ＸＹテーブル１７の被加工物Ｓに
対する搬送速度は、定常速度になるまで若干の時間がか
かり、また加工終了直前には定常速度から速度を低下さ
せ、停止に至る迄若干の時間を要する。したがって、加
工中の搬送速度は全て一定ではないが、制御回路２０は
搬送速度にセクタ円板４の回転速度が比例するよう回転
セクタ駆動電源部１４を介してモータ５を制御する。す
なわち、搬送速度が漸増中はセクタ円板４の回転速度も
漸増し、搬送速度が定常になれば回転速度も定常である
。セクタ円板４の回転は第１、第２の検出器６，７によ
って検出され、回転速度に比例して第１、第２のパルス
レーザ発振器１，２から交互にパルスパルスレーザビー
ムが発振される。このため、被加工物Ｓに対するパルス
レーザビームの照射間隔は常に一定である。同図Ａおよ
び第４図に示すようにビームスポット段…が重さなるよ
う設定して溶接加工を行えば、より均一で高繊密な溶後
が可能となる。すなわち、ビームスポットＢｓはその中
心部ほどェネルギが大であるから、重ね合せにより均一
化を得る。また第３図Ｃに示すようにビームスポット＆
…のオーパラップ率（Ｐ．０．Ｌ）が溶接開始時から終
了時に至る迄、全く同一となる。第５図に他の構成を示
す。第１、第２のパルスレーザ発振器１，２で交互にパ
ルスレーザビームを発振し、これをそれぞれレンズ２１
，２２で集光し、光フアィバ２３，２４の一端面から入
射し他端面から出射する。それぞれの出射端面と相対向
してコリメータレンズ２５，２６が設けられ、上記パル
スレーザビームを平行ビームに変える。これらの光路に
対向して上記実施例と全く同一の光路切襖手段３が配置
され、上記パルスレーザビームを交互に透過もしくは反
射する。このパルスレーザビームは集光レンズ２７で集
光され、光フアィバ２８の一端面から入射し、池端面か
ら出射して集光レンズ２９により被加工物Ｓ上にビーム
スポット化される。被加工物Ｓを搬送する搬送手段１７
およびこれを制御するＸ，Ｙドライバ１９ａ，１９ｂは
上記実施例と全く同一でよい。さらに、これらに電気的
に接続する制御回路２０も上記実施例と同一の制御を行
うので、同一の作用効果を奏する。なお、光路切換手段
３および搬送手段１７は上記実施例に示す構成に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を越えない範囲内で種
々変形実施可能である。
対する搬送速度は、定常速度になるまで若干の時間がか
かり、また加工終了直前には定常速度から速度を低下さ
せ、停止に至る迄若干の時間を要する。したがって、加
工中の搬送速度は全て一定ではないが、制御回路２０は
搬送速度にセクタ円板４の回転速度が比例するよう回転
セクタ駆動電源部１４を介してモータ５を制御する。す
なわち、搬送速度が漸増中はセクタ円板４の回転速度も
漸増し、搬送速度が定常になれば回転速度も定常である
。セクタ円板４の回転は第１、第２の検出器６，７によ
って検出され、回転速度に比例して第１、第２のパルス
レーザ発振器１，２から交互にパルスパルスレーザビー
ムが発振される。このため、被加工物Ｓに対するパルス
レーザビームの照射間隔は常に一定である。同図Ａおよ
び第４図に示すようにビームスポット段…が重さなるよ
う設定して溶接加工を行えば、より均一で高繊密な溶後
が可能となる。すなわち、ビームスポットＢｓはその中
心部ほどェネルギが大であるから、重ね合せにより均一
化を得る。また第３図Ｃに示すようにビームスポット＆
…のオーパラップ率（Ｐ．０．Ｌ）が溶接開始時から終
了時に至る迄、全く同一となる。第５図に他の構成を示
す。第１、第２のパルスレーザ発振器１，２で交互にパ
ルスレーザビームを発振し、これをそれぞれレンズ２１
，２２で集光し、光フアィバ２３，２４の一端面から入
射し他端面から出射する。それぞれの出射端面と相対向
してコリメータレンズ２５，２６が設けられ、上記パル
スレーザビームを平行ビームに変える。これらの光路に
対向して上記実施例と全く同一の光路切襖手段３が配置
され、上記パルスレーザビームを交互に透過もしくは反
射する。このパルスレーザビームは集光レンズ２７で集
光され、光フアィバ２８の一端面から入射し、池端面か
ら出射して集光レンズ２９により被加工物Ｓ上にビーム
スポット化される。被加工物Ｓを搬送する搬送手段１７
およびこれを制御するＸ，Ｙドライバ１９ａ，１９ｂは
上記実施例と全く同一でよい。さらに、これらに電気的
に接続する制御回路２０も上記実施例と同一の制御を行
うので、同一の作用効果を奏する。なお、光路切換手段
３および搬送手段１７は上記実施例に示す構成に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を越えない範囲内で種
々変形実施可能である。
また、上記各実施例においては、２台のパルスレーザ発
振器について説明したが、これに限定されるものではな
く、３台以上のパルスレーザ発振器を備えた場合につい
ても適用できる。
振器について説明したが、これに限定されるものではな
く、３台以上のパルスレーザ発振器を備えた場合につい
ても適用できる。
この場合は、発振器の台数で等分割した角度の扇形部分
の透過部と反射部とを交互にもったセクタ円板を備え、
順次被加工物に対してパルスレーザビームを導くように
すればよい。したがって、ｎ台のパルスレーザ発振器か
らのパルスレーザビームが、被加工物に対してあたかも
１台のパルスレーザ発振器からの出力のｎ倍のパルス操
返えし率で高速発振され、平均出力がｎ倍になったとみ
なすことができる。
の透過部と反射部とを交互にもったセクタ円板を備え、
順次被加工物に対してパルスレーザビームを導くように
すればよい。したがって、ｎ台のパルスレーザ発振器か
らのパルスレーザビームが、被加工物に対してあたかも
１台のパルスレーザ発振器からの出力のｎ倍のパルス操
返えし率で高速発振され、平均出力がｎ倍になったとみ
なすことができる。
以上説明したように本発明によれば、各パルスパルスレ
ーザ発振器に均等な割合で発振動作が課せられるので無
理な負担がかからずにすみ、あたかも高出力の発振器を
備えたと同様、加工速度を速めることができる。
ーザ発振器に均等な割合で発振動作が課せられるので無
理な負担がかからずにすみ、あたかも高出力の発振器を
備えたと同様、加工速度を速めることができる。
さらに、被加工物に対しては、パルスビームスポットを
均一に重さね合せることもでき、加工精度の向上化を得
る。しかも、送り治具は１台分であれば複数台の作業に
使えることとなるので、経済的であるなどの効果を奏す
る。
均一に重さね合せることもでき、加工精度の向上化を得
る。しかも、送り治具は１台分であれば複数台の作業に
使えることとなるので、経済的であるなどの効果を奏す
る。
第１図は本発明の一実施例を示すレーザ加工装置の概略
的構成図、第２図はその光路切換手段姿部の正面図、第
３図Ａは加工説明図、ＢおよびＣはその加工特性図、第
４図は第３図Ａの一部拡大図、第５図は本発明の他の実
施例を示すレーザ加工装置の概略的構成図である。 １，２・・・・・・（第１、第２の）パルスレーザ発振
器、Ｓ・・・・・・被加工物、３・・・・・・光路切換
手段、２０・・…・制御回路。 第２図 第３図 第４図 第１図 第５図
的構成図、第２図はその光路切換手段姿部の正面図、第
３図Ａは加工説明図、ＢおよびＣはその加工特性図、第
４図は第３図Ａの一部拡大図、第５図は本発明の他の実
施例を示すレーザ加工装置の概略的構成図である。 １，２・・・・・・（第１、第２の）パルスレーザ発振
器、Ｓ・・・・・・被加工物、３・・・・・・光路切換
手段、２０・・…・制御回路。 第２図 第３図 第４図 第１図 第５図
Claims (1)
- １ 複数台のパルスレーザ発振器と、これらパルスレー
ザ発振器から発振されるレーザビームを被加工物に対し
交互に導びく光路切換手段と、上記被加工物を所定方向
に搬送する搬送手段と、この搬送手段の被加工物搬送速
度に対する上記光路切換手段のレーザビーム光路切換の
タイミングを制御する制御回路とを具備したことを特徴
とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055981A JPS6033595B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055981A JPS6033595B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179285A JPS59179285A (ja) | 1984-10-11 |
| JPS6033595B2 true JPS6033595B2 (ja) | 1985-08-03 |
Family
ID=13014252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58055981A Expired JPS6033595B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033595B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109500465A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-03-22 | 张玉仙 | 转盘移运装置和圆形电容生产设备 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61162281A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-22 | Nippon Steel Corp | エネルギ−ビ−ム併用電気抵抗溶接法 |
| JPS61199588A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-09-04 | Sanesu Shoko:Kk | レ−ザ加工法 |
| DE69415484T2 (de) * | 1993-06-04 | 1999-06-24 | Seiko Epson Corp | Vorrichtung und verfahren zum laserbearbeiten |
| KR100347955B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-08-09 | 엘지전자주식회사 | 유리 절단 장치 |
| CN108581191B (zh) * | 2018-04-10 | 2020-04-28 | 上海柏楚电子科技股份有限公司 | 一种激光切割路径规划实现激光头停光空移避障的方法 |
| CN108581220A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-28 | 上海柏楚电子科技股份有限公司 | 一种用于激光切割的空移路径规划方法 |
| CN110385522B (zh) * | 2019-08-07 | 2020-06-12 | 西安中科微精光子制造科技有限公司 | 激光加工控制方法以及控制系统 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58055981A patent/JPS6033595B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109500465A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-03-22 | 张玉仙 | 转盘移运装置和圆形电容生产设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59179285A (ja) | 1984-10-11 |
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