KR100421818B1 - 파형강판용 벤딩장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파형강판에 곡률을 성형하는 롤러들을 수직으로 배치하여 파형강판의 크기에 관계 없이 곡률의 성형을 정교하게 하고 가공성을 향상시키기 위한 것이다. 이러한 목적의 본 발명은, 프레임부와, 프레임부에 수직방향으로 축지지 된 파형이 형성된 중심 롤러와, 프레임부 상에서 센터 롤러(140)를 회전시키는 제 1동력부와, 센터 롤러(140)의 파형에 대응되는 파형이 형성된 한쌍의 사이드 롤러(210)와, 사이드 롤러(210)를 수직인 상태로 중심 롤러에 근접 및 이탈 가능하게 프레임부에 지지시키는 링크부와, 링크부상에서 사이드 롤러(210)를 회전시키는 제 2동력부와, 링크부를 센터 롤러(140)에 근접 및 이탈시키는 제 3동력부로 이루어진 파형강판(100)용 벤딩장치로서, 파형강판(100)에 곡률이 성형되는 동안 파형강판(100)이 세워진 상태에서 이동하여 지면으로부터의 높이가 항상 일정하게 유지되므로, 길이가 긴 파형강판(100)이라도 작업이 용이하게 이루어지는 효과가 있다.

Description

파형강판용 벤딩장치{BENDING MACHINE FOR CORRUGATED STEEL STRUCTURAL PLATE}
본 발명은 파형강판용 벤딩장치에 관한 것으로, 특히 파형강판에 곡률을 성형하는 롤러들을 수직으로 배치하여 파형강판의 크기에 관계 없이 곡률의 성형을 정교하게 하고 가공성을 향상시키기 위한 것이다.
일반적으로 파형강판은 강판에 파형을 성형한 것으로서, 파형에 의해 하중 및 반력이 강판전체에 균등하게 분포되어 내하력이 큰 특징이 있다. 이러한 파형강판을 여러 겹으로 겹치거나 볼팅 등의 방법으로 서로 잇대어 판의 용도로 사용하거나, 파형강판에 곡률을 주고 서로 연결하여 관의 용도로 사용할 수 있는 장점이 있다.
이러한 파형강판으로 제조한 구조물은 다른 강성 암거보다 경제적이므로, 고속도로나 철도를 횡단하는 지하통로나 용/배수로 암거 등으로 이용된다. 그리고 파형강관으로 제조한 구조물은 암거로의 용도 이외에 운반 및 조립이 용이하므로, 수로, 토류벽, 공재 사이로, 수조, 호안용 셀, 집수용 말뚝, 공항 신설시의 고성토(30m 이상)에서의 가배수, 건축용 지붕, 콘베이어용 커버, 그 외 간이 구조물용으로 널리 이용되고 있다.
한편 파형강판을 제조함에는, 파형이 형성된 강판에 곡률을 주고 서로 연결할 경우 관의 형태가 되게 한다.
이러한 작업을 위하여 본 출원인은 출원번호 10-1999-0015406호 '파형강판용 벤딩장치 및 그 사용방법'을 출원한 바 있다.
도 1은 상기 출원에 기재된 파형강판용 벤딩장치의 측단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 벤딩장치의 사용상태 측단면도이고, 도 3은 도 1에 도시한 벤딩장치의 정면도이다.
이러한 벤딩장치는, 횡방향 이송장치의 이송대(430)에 연결 설치되는 지지프레임(710); 지지프레임(710) 상에 설치되는 피딩모터(712); 피딩모터(712)의 회전력을 수평 이송력으로 절환하는 절환유니트(714); 절환유니트(714)에 의해 수평 이송되는 피딩봉(716); 지지프레임(710)에 연결 설치되는 저면프레임(720); 저면프레임(720)의 양측에 직립 설치된 한 쌍의 측면프레임(722); 양측 측면프레임(722)에 회전 가능하게 지지되고, 강판(100)에 형성한 파형에 일치하는 파형이 형성된 제 1파형롤러(732); 일측 측면프레임(722)에 설치되어 제 1파형롤러(732)를 회전시키는 제 1롤러모터(730); 제 1파형롤러(732)의 하방에서 양측 측면프레임(722)에 설치되는 각각 한 쌍의 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762); 각각 한 쌍의 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762)에 회전 가능하게 지지되고, 강판(100)에 형성한 파형에 일치하는 파형이 각각 형성된 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760); 및 각 일측의 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762)에설치되어 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)를 각각 회전시키는 제 2롤러모터(744), 제 3롤러모터(754), 제 4롤러모터(764);로 이루어진다.
이러한 피딩봉(716)에는 강판(100)의 진행방향으로 회동 가능하고 그 역방향으로 고정되는 회동판(718)이 강판(100)의 이송 높이에 설치된다.
이하에서는 파형강판용 벤딩장치의 작용을 설명한다.
먼저, 이송대(430)로 이송되는 강판(100)은 제 1파형롤러(732)의 하방으로 이송되며, 피딩봉(716)의 회동판(718)을 밀고 전진한다. 이때 회동판(718)은 전방으로 회동되므로 강판(100)의 진행을 방해하지 않는다. 따라서 강판(100)의 피딩봉(716)을 지나게 되어 회동판(718)은 강판(100)의 후단에 위치하게 된다.
이러한 상태에서, 먼저 피딩모터(712)를 회전시켜 절환유니트(714)를 통하여 피딩봉(716)을 이송시킴으로써, 강판(100)을 제 1파형롤러(732)의 하방으로 공급하는 피딩단계가 진행된다.
여기서는 피딩모터(712)가 회전하면 그 회전력이 절환유니트(714)를 통하여 수평 이송력으로 절환되어 피딩봉(716)을 수평방향으로 이송시키고, 피딩봉(716)의 전단에 설치된 회동판(718)이 강판(100)의 후단을 밀어 강판(100)을 제 1파형롤러(732)의 하방으로 밀게 된다.
이와 같이 강판(100)이 공급되면, 각각 한 쌍의 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762)를 작동시켜 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)를 적정 높이로 상승시키는 곡률조정단계가 진행된다.
여기서는 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762)의 확장 폭에 따라 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)와 제 1파형롤러(732)와의 간격이 결정되므로, 강판(100)을 벤딩하고자 하는 곡률에 따라 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762)를 적정하게 확장시켜 제 1파형롤러(732)와 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)가 형성하는 곡률을 조정한다.
이어서 제 1롤러모터(730), 제 2롤러모터(744), 제 3롤러모터(754), 제 4롤러모터(764)를 작동시켜 제 1파형롤러(732), 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)를 회전시켜 강판(100)에 곡률을 성형하는 벤딩단계(S703)가 진행된다.
여기서는 제 1롤러모터(730), 제 2롤러모터(744), 제 3롤러모터(754), 제 4롤러모터(764)가 일정방향으로 회전하여 제 1파형롤러(732), 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)가 일정하게 회전하고, 제 1파형롤러(732)와 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)의 사이로 피딩봉(716)에 의해 공급되는 강판(100)은 전진하며 벤딩 된다.
이와 같이 강판(100)의 전진에 의해 곡률이 성형되지만, 이 곡률은 완전하지 못하여 다시 변형될 염려가 있으므로, 제 1롤러모터(730), 제 2롤러모터(744), 제 3롤러모터(754), 제 4롤러모터(764)를 역방향으로 회전시켜 제 1파형롤러(732), 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)를 역방향으로 회전시킴으로써 강판(100)을 반대방향으로 후진시킨다.
이어서 다시 한번 상기 순서에 따라 강판(100)을 벤딩 함으로써 강판(100)에완전한 곡률을 성형한다.
이와 같이 강판(100)의 벤딩이 완료되면, 피딩모터(712)를 역회전시켜 절환유니트(714)를 통하여 피딩봉(716)을 최초의 위치로 복귀시키는 피딩봉 복귀단계가 진행된다.
여기서는 피딩모터(712)가 역회전하면 그 회전력이 절환유니트(714)를 통하여 수평 이송력으로 절환되어 피딩봉(716)을 수평의 역방향으로 이송시킴에 따라, 피딩봉(716)은 최초의 위치로 이동하여 또다른 강판(100)을 이송시킬 수 있는 상태가 된다.
이와 동시에, 각각 한 쌍의 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762)를 작동시켜 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)를 하강시키는 롤러복귀단계가 진행된다.
여기서는 제 1승강실린더(742), 제 2승강실린더(752), 제 3승강실린더(762)가 하강하여 제 2파형롤러(740), 제 3파형롤러(750), 제 4파형롤러(760)를 제 1파형롤러(732)로부터 이격시킴으로써, 새로운 강판(100)을 그 사이로 삽입시킬 수 있는 상태가 된다.
그런데 이와 같이 파형이 성형된 강판(100)을 벤딩하는 장치에 의하면, 벤딩이 완료된 강판(100)은 도 2를 참조하면, 좌측방향으로 빠지면서 상방으로 치솟아 오르게 된다. 크기가 작은 강판(100)일 경우 벤딩이 완료되어 배출되는 강판(100)을 호이스트로 잡아서 이동시키면 별 문제가 없다. 그러나 그 폭이 수십 미터에 달하는 대형의 강판(100)을 벤딩할 경우에는 벤딩이 완료된 강판(100)이 수십 미터의높이로 솟아오르게 되므로, 공장의 천정에 닿게 되거나 호이스트로 처리하기가 어려운 문제점이 있다.
또한 강판(100)이 대형일 경우 자체 무게가 상당하므로, 자체 무게에 의해 강판(100)의 곡률에 변행이 생겨서 정교한 곡률의 성형이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 파형강판에 곡률을 성형하는 롤러들을 수직으로 배치하여 파형강판의 크기에 관계 없이 곡률의 성형을 정교하게 하고 가공성을 향상시키기 위한 것이다.
도 1은 종래 파형강판용 벤딩장치의 측단면도.
도 2는 도 1에 도시한 벤딩장치의 사용상태 측단면도.
도 3은 도 1에 도시한 벤딩장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파형강판용 벤딩장치의 측단면도.
도 5는 도 4에 도시한 파형강판용 벤딩장치의 정단면도.
도 6은 도 4에 도시한 파형강판용 벤딩장치의 평단면도.
도 7은 도 6에 도시한 파형강판용 벤딩장치의 사용상태 평단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100: 파형강판 110: 베이스 플레이트
112: 공간부 120: 중심 프레임
130: 톱 플레이트 140: 센터 롤러
142: 제 1베어링 150: 제 1하이드로릭 모터
160: 제 1감속부 170: 링크 플레이트
172: 중심 힌지축 174: 사이드 힌지축
180: 에어실린더 190: 제 2하이드로릭 모터
192: 제 2베어링 200: 제 2감속부
210: 사이드 롤러 220: 중심 기어
222: 사이드 기어
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임부; 상기 프레임부에 수직방향으로 축지지 된 파형이 형성된 중심 롤러; 상기 프레임부 상에서 상기 센터 롤러를 회전시키는 제 1동력부; 상기 센터 롤러의 파형에 대응되는 파형이 형성된 한쌍의 사이드 롤러; 상기 사이드롤러를 수직인 상태로 상기 중심 롤러에 근접 및 이탈 가능하게 상기 프레임부에 지지시키는 링크부; 상기 링크부상에서 상기 사이드 롤러를 회전시키는 제 2동력부; 및 상기 링크부를 상기 중심롤러에 근접 및 이탈시키는 제 3동력부;를 포함하는 파형강판용 벤딩장치를 제공한다.
이하에서는 본 발명에 따른 파형강판용 벤딩장치의 일실시예를 설명하여 본 발명의 실시를 용이하게 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파형강판용 벤딩장치의 측단면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 파형강판용 벤딩장치의 정단면도이며, 도 6은 도 4에 도시한 파형강판용 벤딩장치의 평단면도이다.
본 실시예의 파형강판 벤딩장치는, 프레임부와, 프레임부에 수직방향으로 축지지 된 파형이 형성된 중심 롤러와, 프레임부 상에서 센터 롤러(140)를 회전시키는 제 1동력부와, 센터 롤러(140)의 파형에 대응되는 파형이 형성된 한쌍의 사이드 롤러(210)와, 사이드 롤러(210)를 수직인 상태로 중심 롤러에 근접 및 이탈 가능하게 프레임부에 지지시키는 링크부와, 링크부상에서 사이드 롤러(210)를 회전시키는 제 2동력부와, 링크부를 센터 롤러(140)에 근접 및 이탈시키는 제 3동력부로 이루어진다.
프레임부는, 바닥에 고정되는 베이스 플레이트(110)와, 베이스 플레이트(110) 상에 수직방향으로 고정된 중심 프레임(120)과, 중심 프레임(120)상에 고정된 톱 플레이트(130)로 이루어진다. 베이스 플레이트(110)의 저면 바닥에는 제 1동력부 및 제 2동력부를 설치하기 위한 일정한 공간부(112)를 형성한다.
중심 롤러는 제 1베어링(142)에 의해 베이스 플레이트(110) 및 톱 플레이트(130)에 각각 힌지고정된다.
그리고 제 1동력부는 회전력을 발생시키는 제 1하이드로릭 모터(150)와, 베이스 플레이트(110)에 고정되어 제 1하이드로릭 모터(150)의 회전력을 감속시켜 센터 롤러(140)에 전달하는 제 1감속부(160)로 이루어진다.
링크부는, 중심 프레임(120)의 상하에서 중심 힌지축(172)에 의해 각각 회전 가능하게 결합된 양측 각 한쌍의 링크 플레이트(170)와, 링크 플레이트(170)에 설치되어 한쌍의 사이드 롤러(210)를 각각 회전 가능하게 지지하는 제 2베어링(192)과, 양측의 베이스 플레이트(110) 및 톱 플레이트(130)를 연결하는 한쌍의 사이드 힌지축(174)으로 이루어진다.
제 2동력부는, 회전력을 발생시키는 제 2하이드로릭 모터(190)와, 베이스 플레이트(110)에 고정되어 제 2하이드로릭 모터(190)의 회전력을 감속시키는 제 2감속부(200)로 이루어진다.
제 2감속부(200)에 의해 회전하는 중심 기어(220)와, 한쌍의 제 1롤러에 고정되어 중심 기어(220)에 의해 회전하는 한쌍의 사이드 기어(222)로 이루어진다.
제 3동력부는, 중심 프레임(120)의 양측면에 고정되어 양측 사이드 힌지축(174)을 밀고 당기는 한쌍의 에어실린더(180)로 이루어진다.
상기 제 1하이드로릭 모터(150)와 제 2하이드로릭 모터(190) 및 에어실린더(180)를 제어하는 컨트롤 박스를 구비한다.
이하에서는 상기와 같은 구성으로 이루어진 파형강판용 벤딩장치의 작용을 설명한다.
도 7은 도 6에 도시한 파형강판용 벤딩장치의 사용상태 평단면도.
먼저 컨트롤 박스를 제어하여 제 1하이드로릭 모터(150) 및 제 2하이드로릭 모터(190)에 전원을 인가한다. 제 1하이드로릭 모터(150)는 제 1감속부(160)에 의해 감속된 후, 센터 롤러(140)를 회전시킨다. 그리고 제 2하이드로릭 모터(190)는 제 2감속부(200)에서 감속된 후, 중심 기어(220)를 회전시키고, 중심 기어(220)는 양측의 사이드 기어(222)를 회전시킨다. 각 사이드 기어(222)는 각 사이드 롤러(210)를 회전시킨다.
이어서 강판에 파형이 성형된 파형강판(100)을 수직으로 세운 상태에서, 일측의 사이드 롤러(210)와 중심 롤러의 사이로 파형강판(100)의 파형과 사이드 롤러(210) 및 중심 롤러의 파형이 일치되도록 파형강판(100)의 선단부터 삽입한다.
그리고 컨트롤 박스를 제어하여 중심 프레임(120)의 양측에 설치된 에어실린더(180)를 신장시켜 한쌍의 사이드 힌지축(174)을 밀어 양측 상하의 링크 플레이트(170)를 센터 롤러(140)측으로 민다. 이에 따라 링크 플레이트(170)가 중심 힌지축(172)을 중심으로 회전하여 양측의 사이드 롤러(210)가 센터 롤러(140)측으로 근접하게 된다.
처음에는 센터 롤러(140)와 사이드 롤러(210)의 간격을 멀리 유지하고 센터 롤러(140)와 사이드 롤러(210)의 회전방향을 파형강판(100)의 진행 방향과 일치시키면, 파형강판(100)에 작은 곡률이 성형된다. 센터 롤러(140) 및 사이드 롤러(210)를 회전시키는 제 1하이드로릭 모터(150) 및 제 2하이드로릭 모터(190)를 정방향 및 역방향으로 반복 회전시켜, 파형강판(100)을 전진 및 후진시키면서 반복적으로 파형강판(100)에 곡률을 성형한다.
이와 같이하여 파형강판(100)에 일정한 곡률이 성형되면, 컨트롤 박스를 제어하여 에어실린더(180)를 더 신장시켜 사이드 롤러(210)와 센터 롤러(140)의 거리가 더욱 가까워지도록 한다. 그리고 제 1하이드로릭 모터(150) 및 제 2하이드로릭 모터(190)를 정방향 및 역방향으로 반복 회전시켜, 파형강판(100)을 전진 및 후진시키면서 반복적으로 파형강판(100)에 곡률을 성형한다. 따라서 파형강판(100)에는 더욱 큰 곡률이 성형된다.
이와 같이 파형강판(100)에 곡률이 성형되는 동안 파형강판(100)은 세워진 상태에서 이동하므로, 지면으로부터의 높이는 항상 일정하게 유지된다.
파형강판(100)에 곡률을 성형하는 작업을 마치면 컨트롤 박스를 제어하여 에어실린더(180)를 긴축시켜 사이드 롤러(210)를 센터 롤러(140)로부터 이격시킨 다음, 센터 롤러(140)와 사이드 롤러(210)의 사이에서 파형강판(100)을 꺼낸다.
상기의 실시예에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 프레임부와, 프레임부에 수직방향으로 축지지 된 파형이 형성된 중심 롤러와, 프레임부 상에서 센터 롤러(140)를 회전시키는 제 1동력부와, 센터 롤러(140)의 파형에 대응되는 파형이 형성된 한쌍의 사이드 롤러(210)와, 사이드 롤러(210)를 수직인 상태로 중심 롤러에 근접 및 이탈 가능하게 프레임부에 지지시키는 링크부와, 링크부상에서 사이드 롤러(210)를 회전시키는 제 2동력부와, 링크부를 센터 롤러(140)에 근접 및 이탈시키는 제 3동력부로 이루어진 파형강판용 벤딩장치로서, 파형강판(100)에 곡률이 성형되는 동안 파형강판(100)이 세워진 상태에서 이동하여 지면으로부터의 높이가 항상 일정하게 유지되므로 파형강판(100)의 크기에 관계 없이 작업하기가 용이하고, 파형강판(100) 자체의 무게에 의해 곡률에 변형이 생기는 것이 방지되므로 가공성이 향상되는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (6)

  1. 프레임부;
    상기 프레임부에 수직방향으로 축지지 된 파형이 형성된 중심 롤러;
    상기 프레임부 상에서 상기 센터 롤러(140)를 회전시키는 제 1동력부;
    상기 센터 롤러(140)의 파형에 대응되는 파형이 형성된 한쌍의 사이드 롤러(210);
    상기 사이드 롤러(210)를 수직인 상태로 상기 중심 롤러에 근접 및 이탈 가능하게 상기 프레임부에 지지시키는 링크부;
    상기 링크부상에서 상기 사이드 롤러(210)를 회전시키는 제 2동력부; 및
    상기 링크부를 상기 센터 롤러(140)에 근접 및 이탈시키는 제 3동력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판용 벤딩장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프레임부는, 바닥에 고정되는 베이스 플레이트(110);
    상기 베이스 플레이트(110) 상에 수직방향으로 고정된 중심 프레임(120); 및
    상기 중심 프레임(120)상에 고정된 톱 플레이트(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판용 벤딩장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 중심 롤러는 제 1베어링(142)에 의해 상기 베이스플레이트(110) 및 상기 톱 플레이트(130)에 각각 힌지고정되고;
    상기 제 1동력부는 회전력을 발생시키는 제 1하이드로릭 모터(150)와, 상기 베이스 플레이트(110)에 고정되어 상기 제 1하이드로릭 모터(150)의 회전력을 감속시켜 상기 센터 롤러(140)에 전달하는 제 1감속부(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판용 벤딩장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 링크부는, 상기 중심 프레임(120)의 상하에서 중심 힌지축(172)에 의해 각각 회전 가능하게 결합된 양측 각 한쌍의 링크 플레이트(170); 및
    상기 링크 플레이트(170)에 설치되어 상기 한쌍의 사이드 롤러(210)를 각각 회전 가능하게 지지하는 제 2베어링(192);을 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판용 벤딩장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 제 2동력부는, 회전력을 발생시키는 제 2하이드로릭 모터(190);
    상기 베이스 플레이트(110)에 고정되어 상기 제 2하이드로릭 모터(190)의 회전력을 감속시키는 제 2감속부(200);
    상기 제 2감속부(200)에 의해 회전하는 중심 기어(220);
    상기 한쌍의 제 1롤러에 고정되어 상기 중심 기어(220)에 의해 회전하는 한쌍의 사이드 기어(222);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판용 벤딩장치.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 링크부는, 베이스 플레이트(110)와 상기 톱 플레이트(130)에 힌지축에 의해 각각 회동 가능하게 결합된 양측 각 한쌍의 링크 플레이트(170)와, 상기 링크 플레이트(170)에 설치되어 상기 한쌍의 사이드 롤러(210)를 각각 회전 가능하게 지지하는 제 2베어링(192)과, 상기 양측의 베이스 플레이트(110) 및 톱 플레이트(130)를 연결하는 한쌍의 사이드 힌지축(174)으로 이루어지고;
    상기 제 3동력부는, 상기 중심 프레임(120)의 양측면에 고정되어 상기 양측 사이드 힌지축(174)을 밀고 당기는 한쌍의 에어실린더(180)로 이루어진 것을 특징으로 하는 파형강판용 벤딩장치.
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