KR101411498B1 - 안전발판 자동용접장치 - Google Patents

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Abstract

안전발판 자동용접장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안전발판 자동용접장치는, 안전발판이 지지되는 베드부; 베드부의 길이방향을 따른 라인 상의 베드부의 일측에 설치되되, 안전발판에 용접되는 플레이트를 고정하는 플레이트 고정부; 안전발판을 파지하여 이동시켜 플레이트에 밀착시키는 이동부; 및 베드부 상에 설치되어 안전발판과 플레이트의 용접을 수행하는 용접부를 포함한다.

Description

안전발판 자동용접장치{AUTOMATIC WELDING DEVICE FOR SAFETY SCAFFOLD}
본 발명은, 안전발판 자동용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선박의 건조작업에 사용되는 안전발판의 재활용을 위한 용접작업을 수행할 수 있는 안전발판 자동용접장치에 관한 것이다.
선박 건조 시 블록 외부나 지면에서 닿을 수 없는 곳에 작업을 하기 위해서는 안전발판을 설치하고 그 위에서 작업을 한 후, 작업이 끝나면 안전발판을 철거하게 된다. 이러한 안전발판은 1회만 사용하는 것이 아니라, 철거 후 여러 번 사용하게 되는데, 사용 횟수가 많아지면 일부분에서 파손이 발생하게 된다.
또한 파손된 안전발판은 파손된 부분을 자른 후, 자른 단면에 다시 초기 구조를 제공할 수 있는 플레이트를 용접하여 재활용하게 되는데, 이러한 플레이트 용접은 전부 수동작업으로 이루어지고 있다.
따라서, 종래의 안전발판의 재활용을 위한 용접작업은 수동 작업으로 인하여 작업속도가 느리고, 용접 품질이 균일하지 못한 문제점이 있다.
안전발판의 용접에 관한 기술로는 한국출원번호　제10-2008-0043742호에 선박용 안전발판의 데크 플레이트를 용접하기 위한 인버터 직류 전원식 자동저항 심 용접장치와, 이를 이용한 데크 플레이트 제조방법 및 데크 플레이트가 용접된 안전발판이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 기술은 롤 포밍 가공에 의해 성형된 데크 플레이트의 접합부가 원래 형태로 돌아가려는 성질을 용접 중에 충실히 가압 및 롤링하며 용접 작업을 수행할 수 있는 것으로서, 파손된 부분를 절단한 상태에서 용접 작업이 필요한 안전발판 재활용 용접작업에는 적용이 어려운 측면이 있다.
한국출원번호　제10-2008-0043742호 한국출원번호　제20-1990-0005460호
본 발명의 일 실시 예는, 선박건조에 사용되는 안전발판의 재활용을 위해 파손된 부분을 자른 상태에서 그 부분의 단면에 새로운 플레이트를 결합하는, 재활용 용접작업에 사용할 수 있는 안전발판 자동용접장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 안전발판이 지지되는 베드부; 상기 베드부의 길이방향을 따른 라인 상의 상기 베드부의 일측에 설치되되, 상기 안전발판에 용접되는 플레이트를 고정하는 플레이트 고정부; 상기 안전발판을 파지하여 이동시켜 상기 플레이트에 밀착시키는 이동부; 및 상기 베드부 상에 설치되어 상기 안전발판과 상기 플레이트의 용접을 수행하는 용접부를 포함하는 안전발판 자동용접장치가 제공될 수 있다.
상기 이동부는, 상기 안전발판을 파지하고, 상기 안전발판을 상기 플레이트 측으로 가압하는 파지 및 가압부를 포함할 수 있다.
상기 이동부는, 상기 파지 및 가압부에 결합되어 상기 파지 및 가압부를 회전시키고, 상하로 이동시킬 수 있는 회전 및 상승부를 더 포함할 수 있다.
상기 파지 및 가압부는 상기 안전발판을 파지하는 클램핑부를 포함하되, 상기 클램핑부는, 클램핑 본체; 상기 클램핑 본체의 상부와 하부에 배치되어 상기 안전발판의 상면부와 저면부를 가압하는 가압 클램프; 일단부가 상기 클램핑 본체에 회전가능하게 결합되며, 타단부가 상기 가압 클램프에 이동가능하게 결합되는 클램프 링크; 및 상기 클램핑 본체에 설치되며, 상기 가압 클램프에 회전가능하게 결합되는 가압로드를 구비하여 상기 가압 클램프를 작동시키는 클램프 실린더를 포함할 수 있다.
상기 파지 및 가압부는 상기 안전발판이 상기 플레이트에 접촉되도록 가압하는 발판 가압부를 더 포함하되, 상기 발판 가압부는, 상기 클램핑 본체와 연결되는 가압 실린더; 및 상기 클램핑 본체의 단부에 설치되어 상기 안전발판에 접촉되는 댐핑부를 포함할 수 있다.
상기 댐핑부는, 상기 안전발판에 접촉되는 가압블록; 상기 가압블록에 결합되어 상기 클램핑 본체에 정해진 거리만큼 이동가능하게 설치되는 댐핑로드; 및 상기 댐핑로드에 설치되어 상기 가압블록을 지지하는 댐핑 스프링을 포함할 수 있다.
상기 베드부는, 베이스 지지대; 및 상기 베이스 지지대의 상부에 설치되며, 상기 안전발판에 대해 상기 파지 및 가압부의 일부를 도입가능하도록 도입 홈이 마련되는 발판베드를 포함할 수 있다.
상기 플레이트 고정부는, 상기 플레이트가 안치되도록 자리 홈이 마련되는 고정본체; 및 상기 고정본체에 설치되어 상기 플레이트를 상기 자리 홈에 고정시키는 홈 고정유닛을 포함할 수 있다.
상기 안전발판 자동용접장치는, 상기 베드부의 길이 방향에 교차하는 방향으로 상기 안전발판을 가압하여 상기 플레이트에 대한 상기 안전발판의 용접위치를 정렬시키도록 상기 베드부의 양측에 설치되는 발판 정렬부를 더 포함할 수 있다.
상기 발판 정렬부는, 상기 안전발판의 측면을 가압하는 정렬블록; 및 상기 정렬블록에 결합되어 상기 정렬블록을 가압하는 정렬 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 선박건조에 사용되는 안전발판의 재활용을 위해 파손된 부분을 자른 상태에서 그 부분의 단면에 새로운 플레이트를 결합하는 재활용 용접작업에 대한 플레이트와 안전발판의 용접라인 정렬, 플레이트에 안전발판을 접촉시키기 위한 이동, 및 안전발판의 반대쪽 용접라인을 용접하기 위해 안전발판을 뒤집는 회전작업을 기계적인 동력에 의해 수행할 수 있으므로, 안전발판의 재활용을 위한 용접작업의 능률과 작업 안정성을 향상시킬 수 있는 안전발판 자동용접장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안전발판 자동용접장치의 개략적인 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안전발판 자동용접장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1의 파지 및 가압부의 정면도이다.
도 4는 도 3의 파지 및 가압부의 클램핑부의 작동 상태도이다.
도 5는 도 2의 댐핑부의 평면도이다.
도 6은 도 5의 댐핑부의 작동 상태도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안전발판 자동용접장치의 개략적인 정면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안전발판 자동용접장치의 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 2의 파지 및 가압부의 정면도이며, 도 4는 도 3의 파지 및 가압부의 클램핑부의 작동 상태도이며, 도 5는 도 2의 댐핑부의 평면도이며, 도 6은 도 5의 댐핑부의 작동 상태도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안전발판 자동용접장치는, 안전발판(100)이 지지되는 베드부(110)와, 베드부(110)의 길이방향을 따른 라인 상의 베드부(110)의 일측에 설치되되 안전발판(100)에 용접되는 플레이트(112)를 고정하는 플레이트 고정부(115)와, 플레이트 고정부(115)에 대향하도록 베드부(110)의 타측에 설치되되 안전발판(100)이 파지되는 클램핑부(120)와, 안전발판(100)이 플레이트(112)에 접촉되도록 가압하는 발판 가압부(130)를 구비하는 파지 및 가압부(140)과, 파지 및 가압부(140)에 결합되어 파지 및 가압부(140)을 회전시킬 수 있는 회전부(141)와 회전부(141)에 결합되어 회전부(141)를 상하로 이동시킬 수 있는 수직 상승부(142)를 구비하는 회전 및 상승부(145)과, 베드부(110)의 길이 방향에 교차하는 방향으로 안전발판(100)을 가압하여 플레이트(112)에 대한 안전발판(100)의 용접위치를 정렬시키도록 베드부(110)의 양측에 설치되는 발판 정렬부(150)과, 베드부(110) 상에 설치되어 안전발판(100)과 플레이트(112)의 용접을 수행하는 용접부(160)와, 파지 및 가압부(140), 회전 및 상승부(145), 발판 정렬부(150), 그리고 용접부(160)를 제어하여 작동시키는 자동용접 제어부(미도시)를 포함한다.
이러한 본 실시 예에 따른 안전발판 자동용접장치는, 주로 선박의 건조에 사용되는 안전발판(100)의 재생을 위한 용접작업에 사용할 수 있다. 즉 선박의 건조 작업에 사용되는 안전발판(100) 중 파손되어 사용 시 위험을 초래할 수 있는 안전발판(100)은, 파손된 부분을 절단하고, 그 단면에 새로운 플레이트(112)를 용접함으로써 재활용될 수 있다. 안전발판(100)은 길이방향으로 배치될 때, 좌우 단부가 파손될 수 있다.
안전발판(100)을 재활용하기 위한 용접작업은, 안전발판(100)의 파손 부분을 절단한 후, 플레이트(112)와의 용접작업을 위해 베드부(110) 상에 놓는 과정부터 시작된다. 안전발판(100)은 플레이트(112)가 플레이트 고정부(115)에 움직이지 않게 고정된 상태에서, 발판 정렬부(150)의 가압에 의해 플레이트(112)와 서로 용접라인이 정렬되도록 이동될 수 있다.
이후, 안전발판(100)은 파지 및 가압부(140)의 발판 가압부(130)에 의해 가압되어 플레이트(112)에 접촉될 수 있으며, 용접부(160)는 용접라인을 따라 용접을 수행할 수 있다. 이후 용접이 진행된 부분의 반대 면에 있는 용접라인을 따른 용접은, 안전발판(100)이 클램핑부(120)에 물린상태에서 파지 및 가압부(140)에 결합된 회전부(141)의 작동에 의해 회전되어 뒤집어지고, 베드부(110)에 배치됨으로써 진행될 수 있다.
이러한 플레이트(112)와 안전발판(100)의 용접작업을 위해서 베드부(110)의 좌측에 설치되어 플레이트(112)의 위치를 고정하는 플레이트 고정부(115)는, 플레이트(112)가 안치되도록 자리 홈(116)이 마련되는 고정본체(117)와, 고정본체(117)에 설치되어 플레이트(112)를 자리 홈(116)에 고정시키는 홈 고정유닛(118)을 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 플레이트(112)는 철재이므로 고정본체(117)의 자리 홈(116)에 배치되어 홈 고정유닛(118)에 의해 자리 홈(116)으로부터 이탈이 방지된 상태에서, 안전발판(100)과 용접될 수 있다. 이러한 홈 고정유닛(118)은 자력을 사용하여 철재의 플레이트(112)를 자리 홈(116)에 고정시킬 수 있다. 즉 홈 고정유닛(118)은 자력을 제공할 수 있는 자석을 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 플레이트(112)는 플레이트 고정부(115)에 비교적 간단하게 설치가 가능한 자석에 의해 고정되었으나, 이에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니며, 홈 고정유닛(118)은 자석뿐만 아니라 기계적인 방식으로 플레이트(112)를 자리 홈(116)에 고정시킬 수 있다.
또한 클램핑부(120)는, 발판 가압부(130)에 결합되는 클램핑 본체(122)와, 클램핑 본체(122)의 상부와 하부에 배치되어 안전발판(100)의 상면부와 저면부를 가압하는 한 쌍의 가압 클램프(123)와, 일단부가 클램핑 본체(122)에 회전가능하게 결합되며 타단부가 가압 클램프(123)의 슬라이드 구간(127)에 이동가능하게 결합되는 클램프 링크(124)와, 클램핑 본체(122)에 설치되되 가압 클램프(123)에 회전가능하게 결합되는 가압로드(125)를 구비하여 한 쌍의 가압 클램프(123)를 작동시키는 클램프 실린더(126)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 슬라이드 구간(127)은 가압 클램프(123)의 타단부에 설치되는 링크 핀(128)이 가압 클램프(123)를 통과한 상태에서 슬라이드 이동가능한 장공형상일 수 있다.
본 실시 예에 따른 클램핑부(120)는 한 쌍의 가압 클램프(123)가 한 쌍의 클램프 링크(124)와 한 쌍의 클램프 실린더(126)에 의해 클램핑 본체(122)에 연결되어 있는 집게 구조이다. 이러한 클램핑부(120)는 클램프 실린더(126)가 한 쌍의 가압 클램프(123)에 대응하여 클램링 본체(122)에 설치되어 있는데, 한 쌍의 가압 클램프(123)는 한 쌍의 클램프 실린더(126)에 의해 상호 반대로 회전되어 안전발판(100)에 대한 물림작용과, 이러한 회전과 반대로 회전되어 안전발판(100)에 대한 물림해제작용을 수행할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 한 쌍의 가압 클램프(123)는 한 쌍의 클램프 실린더(126)에 의해 회전되도록 구성되어 있으나, 이에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니며, 한 쌍의 가압 클램프(123)는 하나의 클램프 실린더(126)로 연결될 수 있다.
또한 클램핑부(120)에는 클램핑부(120)를 이동시킬 수 있는 발판 가압부(130)가 설치된다. 이러한 발판 가압부(130)는, 클램핑 본체(122)와 회전부(141) 사이에 설치되는 가압 실린더(131)와, 클램핑 본체(122)의 단부에 설치되어 안전발판(100)에 접촉되는 댐핑부(135)를 포함할 수 있다.
댐핑부(135)는, 안전발판(100)이 플레이트(112)에 접촉될 때, 가압 실린더(131)로부터 지나친 가압력의 전달이 방지되도록 가압 실린더(131)로부터 플레이트(112)에 대한 일정 이상의 스트로크 전달을 제한할 수 있다.
즉 본 실시 예에 따른 댐핑부(135)는, 안전발판(100)에 접촉되는 가압블록(136)과, 가압블록(136)에 결합되어 클램핑 본체(122)에 정해진 거리만큼 이동가능하게 설치되는 댐핑로드(137)와, 댐핑로드(137)에 설치되어 가압블록(136)을 지지하는 댐핑 스프링(138)을 포함할 수 있다. 가압블록(136)은 안전발판(100)이 플레이트(112)에 접촉될 때, 댐핑 스프링(138)을 수축시키면서 댐핑로드(137)에 의해 클램핑 본체(122) 측으로 안내되어 이동될 수 있다. 또한 댐핑로드(137)는 클램핑 본체(122)에 일정구간 이동가능하게 설치된 이동블록(134)에 결합되어 이동될 수 있다.
이때 안전발판(100)은 가압 실린더(131)에 의해 제공되는 스트로크만큼 이동되지 않고, 플레이트(112)에 접촉된 상태에서 플레이트(112)에 지지될 수 있으며, 이로 인해 플레이트(112)를 고정하는 고정본체(117)에 대한 과도한 가압력의 전달이 차단되어 플레이트 고정부(115)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 클램핑부(120)는, 가압 클램프(123)의 단부에 결합되어 안전발판(100)에 접촉되는 고무댐퍼(139)를 더 포함할 수 있다. 고무댐퍼(139)는 한 쌍의 가압 클램프(123)에 의해 안전발판(100)에 대한 물림작용이 수행될 때, 먼저 안전발판(100)으로부터 충격을 흡수할 수 있으며, 한 쌍의 가압 클램프(123)에 의해 안전발판(100)이 파지되어 이동되거나 회전될 때 안전발판(100)에 대한 충분한 마찰력을 제공하여 안전발판(100)의 흔들림에 의한 자세변화나 이탈을 방지할 수 있다.
또한, 안전발판(100)과 플레이트(112)의 용접라인을 정렬하기 위한, 발판 정렬부(150)은, 안전발판(100)의 측면을 가압하는 정렬블록(151)과, 정렬블록(151)에 결합되어 정렬블록(151)을 가압하는 정렬 실린더(152)를 포함할 수 있다. 발판 정렬부(150)은 베드부(110)의 전후 양측에 설치되어 안전발판(100)의 양측에서 안전발판(100)을 가압함으로써 안전발판(100)을 플레이트(112)에 대해 정렬시킬 수 있다. 이러한 발판 정렬부(150)의 정렬 실린더(152)의 스크로크는 자동용접 제어부(미도시)의 수동조작기능에 의해 안전발판(100)에 제공될 수 있으며, 안전발판(100)은 정렬 실린더(152)에 의해 가해지는 스크로크만큼 이동하여 플레이트(112)에 대해 정렬될 수 있다.
이러한 가압 실린더(131) 및 정렬 실린더(152)에 의한 안전발판(100)의 정렬은 안전발판(100)의 정렬된 위치를 감지할 수 있는 센서(미도시)를 설치하고, 자동용접 제어부(미도시)에 안전발판(100)의 위치가 감지되도록 함으로써 자동으로 수행할 수 있다.
또한 안전발판(100)이 이동가능하게 지지되는 베드부(110)는, 베이스 지지대(181)와, 베이스 지지대(181)의 상부에 설치되며 안전발판(100)에 대해 클램핑부(120)를 도입가능하도록 도입 홈(182)이 마련되는 발판베드(183)를 포함할 수 있다.
이러한 발판베드(183)는 클램핑 본체(122)가 들락거릴 수 있는 도입 홈(182)이 마련되어 있는데, 안전발판(100)을 가압하기 위한 댐핑부(135)가 설치되며 안전발판(100)을 파지할 수 있는 가압 클램프(123)가 설치된 클램핑 본체(122)의 안전발판(100)에 대한 접근을 허용할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 파지 및 가압부(140), 회전 및 상승부(145), 발판 정렬부(150), 그리고 용접부(160)를 제어하여 작동시키는 자동용접 제어부(미도시)에는, 안전발판(100)을 플레이트(112)에 정렬하여 접촉시키고, 용접된 상태에서 뒤집어 다시 용접을 진행하는 작업을 수행할 수 있는 프로그램이 입력될 수 있으며, 이에 따라 안전발판(100)에 대한 용접작업은 자동으로 실행될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 안전발판 110: 베드부
112: 플레이트 115: 플레이트 고정부
116: 자리 홈 117: 고정본체
118: 홈 고정유닛 120: 클램핑부
122: 클램핑 본체 123: 가압 클램프
124: 클램프 링크 125: 가압로드
126: 클램프 실린더 130: 발판 가압부
131: 가압 실린더 135: 댐핑부
136: 가압블록 137: 댐핑로드
138: 댐핑 스프링 139: 고무댐퍼
140: 파지 및 가압부 141: 회전부
142: 수직 상승부 145: 회전 및 상승부
150: 발판 정렬부 151: 정렬블록
152: 정렬 실린더 160: 용접부
181: 베이스 지지대 182: 도입 홈
183: 발판베드

Claims (10)

  1. 안전발판이 지지되는 베드부;
    상기 베드부의 길이방향을 따른 라인 상의 상기 베드부의 일측에 설치되되, 상기 안전발판에 용접되는 플레이트를 고정하는 플레이트 고정부;
    상기 안전발판을 파지하여 이동시켜 상기 플레이트에 밀착시키는 이동부; 및
    상기 베드부 상에 설치되어 상기 안전발판과 상기 플레이트의 용접을 수행하는 용접부를 포함하며,
    상기 이동부는, 상기 안전발판을 파지하고, 상기 안전발판을 상기 플레이트 측으로 가압하는 파지 및 가압부를 포함하며,
    상기 파지 및 가압부는,
    상기 안전발판을 파지하는 클램핑부; 및
    상기 안전발판이 상기 플레이트에 접촉되도록 가압하는 발판 가압부를 포함하며,
    상기 클램핑부는,
    클램핑 본체;
    상기 클램핑 본체의 상부와 하부에 배치되어 상기 안전발판의 상면부와 저면부를 가압하는 가압 클램프;
    일단부가 상기 클램핑 본체에 회전가능하게 결합되며, 타단부가 상기 가압 클램프에 이동가능하게 결합되는 클램프 링크; 및
    상기 클램핑 본체에 설치되며, 상기 가압 클램프에 회전가능하게 결합되는 가압로드를 구비하여 상기 가압 클램프를 작동시키는 클램프 실린더를 포함하며,
    상기 발판 가압부는,
    상기 클램핑 본체와 연결되는 가압 실린더; 및
    상기 클램핑 본체의 단부에 설치되어 상기 안전발판에 접촉되는 댐핑부를 포함하는 안전발판 자동용접장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 파지 및 가압부에 결합되어 상기 파지 및 가압부를 회전시키고, 상하로 이동시킬 수 있는 회전 및 상승부를 더 포함하는 안전발판 자동용접장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 댐핑부는,
    상기 안전발판에 접촉되는 가압블록;
    상기 가압블록에 결합되어 상기 클램핑 본체에 정해진 거리만큼 이동가능하게 설치되는 댐핑로드; 및
    상기 댐핑로드에 설치되어 상기 가압블록을 지지하는 댐핑 스프링을 포함하는 안전발판 자동용접장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베드부는,
    베이스 지지대; 및
    상기 베이스 지지대의 상부에 설치되며, 상기 안전발판에 대해 상기 파지 및 가압부의 일부를 도입가능하도록 도입 홈이 마련되는 발판베드를 포함하는 안전발판 자동용접장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 고정부는,
    상기 플레이트가 안치되도록 자리 홈이 마련되는 고정본체; 및
    상기 고정본체에 설치되어 상기 플레이트를 상기 자리 홈에 고정시키는 홈 고정유닛을 포함하는 안전발판 자동용접장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베드부의 길이 방향에 교차하는 방향으로 상기 안전발판을 가압하여 상기 플레이트에 대한 상기 안전발판의 용접위치를 정렬시키도록 상기 베드부의 양측에 설치되는 발판 정렬부를 더 포함하는 안전발판 자동용접장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 발판 정렬부는,
    상기 안전발판의 측면을 가압하는 정렬블록; 및
    상기 정렬블록에 결합되어 상기 정렬블록을 가압하는 정렬 실린더를 포함하는 안전발판 자동용접장치.
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