KR101612110B1 - 평형추용 자동 분배기 - Google Patents

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KR101612110B1
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한스-울리히 뷔르겔
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웨그만 오토모티브 게엠베하 앤드 씨오 케이지
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Abstract

차량용 평형추들을 위한 분배기가 복수의 분배기 모듈(101 내지 112)들을 포함한다. 분배기 모듈(101 내지 112)들은 평형추(401)들을 저장하기 위한 2 이상의 격실(310, 320)들을 갖는 카트리지(202)를 갖는다. 각각의 격실(310, 320)은 하나 이상의 회수 개구(304, 305)를 갖는다. 카트리지 액츄에이터(201)는 회수 개구(304, 305)가 분배기 모듈의 슬라이더 공급 개구(207) 위에 위치되도록 제 1 축선(220)을 따라 선형으로 카트리지(202)를 이동시킨다. 제 1 축선(220)에 평행한 제 2 축선(221)을 따라 슬라이더 액츄에이터(209)에 의해 작동되는 슬라이더(203)는 평형추(400)가 카트리지(202)로부터 격실(208) 안으로 떨어질 수 있도록 슬라이더 공급 개구(207) 아래로 이동될 수 있는 평형추 격실(208)을 갖는다. 격실(208)은 그 후 들어올림 트레이(210)로 이동되고 여기서 평형추(401)는 바퀴에 평형추(401)를 위치시키기 위해 핸들링 장치로 전달된다.

Description

평형추용 자동 분배기 {AUTOMATIC DISPENSER FOR BALANCING WEIGHTS}
본 발명은 차량 밸러스팅(ballasting) 분야들에 사용되는 추(weight)들의 분산을 위한 방법들 및 장치들, 특히 자동차 또는 다른 차량 바퀴들의 밸런싱(balancing)에 사용되는 추들의 분산을 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
자동차 바퀴 밸런싱에서, 개별 바퀴 평형추들이 림의 특정 위치들에 가해진다. 기본적으로, 2 개의 타입들의 평형추들이 사용된다. 첫 번째 종류는 유럽 특허 EP 1 613 876 B1 에 개시된 것과 같은 클램프에 의해 부착되는 평형추인 반면, 두 번째 종류는 미국 특허 6,364,421 B1 에 개시된 것과 같은 자체 접착 테이프에 의해 고정된다. 양쪽 종류들의 평형추들은 복수의 크기들로 이용 가능하며, 이는 상이한 중량들을 초래한다.
평형추들은 미국 특허 4,903,398 에 개시된 바와 같은 피팅 장치에 의해 바퀴에 부착될 수 있다. 추 피팅 장치는 들어올림(picking) 위치로부터 평형추를 들어올리고 바퀴에 평형추를 피팅시킨다. 평형 공급 장치는 진동 버킷들에 의해 평형추들을 이들의 들어올림 위치로 유지하는 랙(rack)들로 평형추들을 전달한다. 이러한 공급 장치는 상당한 양의 공간을 요구한다.
국제 특허 출원 PCT/EP 2013/055592 는 연결 코드(connecting cord)에 의해 함께 유지되는 차량 바퀴들을 위한 평형추들을 개시한다. 이러한 문서는 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명에 의해 해결될 문제는 감소된 공간 요구, 증가된 공급 속도 및 들어올림 위치에 전달된 평형추들에 대한 정밀한 위치를 갖는 차량 평형추들의 자동 분산을 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 또한, 상이한 타입들의 평형추들의 전달에서 높은 가변성 및 새로운 종류들의 평형추들에 대한 용이한 적응성을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제 1 실시예에서, 분배기는 하나 이상의 분산 모듈, 바람직하게는 복수의 분배기 모듈들을 갖는다. 바람직하게는, 각각의 분배기 모듈은 특정 종류의 평형추에 적응된다. 이는 특정 질량, 특정 크기 또는 클립-온(clip-on) 평형추 또는 자체 접착 평형추에 적응될 수 있다.
각각의 분배기 모듈은 복수의 평형추들을 유지하기 위한 하나 이상의 카트리지, 카트리지를 이동시키기 위한 액츄에이터 및 카트리지로부터 들어올림 트레이로 평형추를 이동시키기 위한 슬라이더를 가지며, 여기서 평형추는 핸들링 장치에 의해 들어올려질 수 있다. 이러한 핸들링 장치는 그 후 들어올려진 평형추를 바퀴에 부착할 것이다.
각각의 카트리지는 하나 이상의 격실(compartment), 바람직하게는 2 개의 격실들을 갖는다. 각각의 격실은 그의 정상부에 재충전 개구를 갖고, 그의 바닥부에 회수 개구를 갖는다. 카트리지 내에, 바람직하게는 각각의 격실 내에 평형추들을 안내하고 유지하기 위한 복수의 가이드들이 있다. 액츄에이터가 제 1 축선을 따라 카트리지를 선형으로 이동 또는 변위시키기 위해 카트리지의 외측에 제공된다. 액츄에이터는 바람직하게는, 전기, 공압 또는 유압 액츄에이터이다. 액츄에이터는 전자, 공압 또는 유압 제어 유닛일 수 있는 액츄에이터 제어부에 의해 제어될 수 있다. 카트리지는 격실들 중 하나의 회수 개구들 중 하나가 분배기 모듈의 슬라이더 공급 개구 위에 있는 방식으로 액츄에이터에 의해 이동된다. 슬라이더 공급 개구 아래에는, 평형추를 정밀하게 유지하기 위해 평형추 격실을 갖는 슬라이더가 있다. 각각의 슬라이더는 슬라이더 액츄에이터에 연결되며, 이는 바람직하게는 카트리지의 제 1 축선에 평행한 축선을 따라 슬라이더를 선형으로 이동시킬 수 있다. 평형추를 분산시키기 위해, 슬라이더는 슬라이더 공급 개구 아래의 위치로 이동된다. 이는 슬라이더 공급 개구 위의 격실 내에 유지되는 평형추들의 더미의 최저 바닥부의 평형추가 평형추 격실 안으로 떨어지는 것을 야기한다. 평형추 격실은 외부 윤곽을 가지며 이는 평형추를 유지하고 안내하기 위해, 그리고 개구들을 통한 평형추의 매끄러운 슬라이딩을 가능하게 하기 위해 평형추에 피팅된다. 1 ㎜ 미만, 바람직하게는 0.5 ㎜ 미만, 가장 바람직하게는 0.1 ㎜ 미만의 피팅 공차가 있을 수 있다. 또한, 평형추 격실은 정확하게 하나의 평형추가 이러한 격실 안으로 피팅되는 정도의 높이를 갖는다. 이는 슬라이더가 다시 뒤로 이동하고 평형추를 들어올림 트레이로 이동시키는 것을 가능하게 하고, 이 들어올림 트레이에서 평형추는 노출되고 평형추 핸들링 장치에 의해 들어올려질 수 있다. 평형추의 존재, 평형추가 들어올림 트레이에 있는지 또는 평형추 핸들링 장치에 의해 제거되었는지를 판정하기 위해 들어올림 트레이로의 평형추 핸들링 장치의 접근 중 하나를 검출할 수 있는 센서를 갖는 것이 또한 바람직하다. 검출기가 들어올림 트레이 내의 평형추의 부재, 및 따라서 평형추 격실 내의 평형추의 부재가 검출된 후에, 슬라이더 액츄에이터는 카트리지로부터 다음 평형추를 수용하기 위해 슬라이더 공급 개구 아래로 평형추 격실을 다시 이동시키기 위해 가동된다. 이러한 공급 프로세스는 슬라이더에 의해 행해지는 간단한 선형 이동이고 평형추를 카트리지로부터 들어올림 트레이로 이동시킨다. 이러한 이동은 매우 짧은 시간 내에 그리고 비교적 높은 속도로 행해질 수 있고, 평형추들의 높은 전달율을 제공한다.
각각의 카트리지 내에 2 개의 격실들을 갖는 것이 바람직하지만, 카트리지에 상이한 개수의 격실들이 있을 수 있다. 예컨대, 구체적으로는 평형추들이 비교적 작고 많은 개수의 평형추들이 요구된다면, 카트리지 내에 더 많은 개수의 격실들을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
카트리지 내의 또는 개별 격실들 내의 이용 가능한 평형추들의 개수를 제어할 수 있는 액츄에이터 제어부와 같은 제어 유닛을 갖는 것이 또한 바람직하다. 이러한 개수는 슬라이더의 이동들의 수를 카운팅함으로써 및/또는 카트리지 또는 격실 내의 평형추들의 개수를 검출하기 위한 하나 이상의 검출기에 의해 제어될 수 있다. 이러한 검출기는 평형추들의 개수를 카운트할 수 있거나 격실 내의 더미 높이를 표시할 수 있다. 이는 기계적 스위치 또는 센서, 또는 광 또는 자기 센서일 수 있다. 들어올림 트레이 내의 센서는 유사한 종류의 센서일 수 있다. 액츄에이터 제어부는 격실 또는 카트리지의 재충전이 요구되는 경우 또한 표시할 수 있다. 재충전을 위해, 이는 카트리지를 특정한 재충전 위치가 되게 할 수 있다. 게다가, 재충전은 정규 작동 동안 행해질 수 있다. 카트리지 액츄에이터의 작동이 평형추들을 재충전하는 사람의 피해 및/또는 부상을 방지하기 위해 중단되는 특정한 재충전 모드를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 그래도, 재충전 동안 슬라이더를 동작시킴으로써 평형추들을 전달하는 것이 가능해야 한다.
본 발명의 다른 실시예는 들어올림 트레이에 평형추를 제공 또는 전달하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 카트리지 내에 평형추들을 저장하는 단계; 카트리지의 격실의 회수 개구가 분배기 모듈의 슬라이더 공급 개구 위에 있도록 제 1 축선을 따라 카트리지를 이동시키는 단계; 슬라이더 공급 개구를 통하여 슬라이더의 평형추 격실 안으로 평형추들을 떨어뜨리는 단계; 들어올림 트레이로 평형추들과 함께 슬라이더를 푸싱(pushing)하는 단계를 포함한다.
모듈형 컨셉으로 인해, 분배기는 높은 가변성을 제공한다. 분배기에 조합되는 임의의 개수의 분배기 모듈들이 있을 수 있다. 간단한 경우들에서, 단지 하나의 타입의 평형추를 전달하는 것이 충분할 수 있다. 여기서, 단일 분배기 모듈이 충분할 것이다. 용량을 증가시키기 위해, 동일한 종류의 평형추들을 전달하는 복수의 분배기 모듈들이 분배기에 사용될 수 있다. 먼저, 평형추들을 저장하기 위해 더 많은 개수의 카트리지들이 제공됨에 따라 저장 용량이 증가될 수 있다. 또한, 더 많은 개수의 분배기 모듈들이 들어올림 트레이로의 평형추들의 전달율을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 3 개의 동일한 분배기 모듈들이 있다면, 이용 가능한 평형추들을 위한 3 배의 저장 용량이 있다. 또한, 카트리지들로부터 들어올림 트레이로의 3 배의 전달율이 있다. 평형추 핸들링 장치가 첫 번째 평형추를 들어올릴 때, 이는 분배기에 의해 재적재(reload)될 것이다. 재적재 시간 동안, 핸들링 장치는 다른 분배기 모듈들의 두 번째 및 세 번째 평형추들을 여전히 들어올릴 수 있다. 이러한 것이 행해진 후에, 제 1 분배기 모듈은 재적재를 행할 수 있다.
들어올림 트레이에 존재하는 평형추들의 완전한 분류(full assortment)가 항상 있기 때문에, 분배기와 핸들링 장치 사이에 데이터 링크 또는 다른 신호와 같은 통신 수단을 갖는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 핸들링 장치는 단지 추가 어느 위치에 있는지만 알면 된다. 이는 시스템 디자인을 상당히 간소화하고 구성요소들의 용이한 교체를 가능하게 한다.
개별 분사기 모듈들의 작은 크기로 인해, 분배기는 일반적으로 종래 기술로부터 공지된 분배기들보다 상당히 더 작게 구성될 수 있다. 또한, 상기 언급된 바와 같이, 분배기의 크기를 상당하게 증가시키지 않으면서 다중 분배기 모듈들이 동일한 타입의 평형추들을 위해 사용될 수 있다. 분배기가 비교적 취급이 쉽고 콤팩트한 유닛이기 때문에, 이는 하나의 부품으로 용이하게 교환될 수 있다. 이는 보수에 있어서 또는 상이한 종류의 바퀴들에 대하여 요구되는 상이한 종류의 평형추들로의 변경에 있어서 유익할 수 있다. 높은 모듈성으로 인해, 심지어 단일 분배기 모듈들도 개별적으로 교환될 수 있으며, 이는 상이한 종류들의 평형추들에 대한 보수 또는 적응을 위해 필요할 수 있다. 다른 이점은 들어올림 트레이의 특정 들어올림 위치에서의 전달된 평형추의 정밀한 위치지정 또는 장소이다. 평형추는 슬라이더 내에 정밀하게 유지되고, 따라서 최대 0.1 ㎜ 의 정밀도로 위치될 수 있다. 이는 평형추 핸들링 장치에 의한 간소화된 핸들링 및 평형추들을 들어올리는데에 상당히 더 높은 속도를 가능하게 한다. 카트리지들은 카트리지들의 정상부에서의 이들의 재충전 개구들로 인해 평형추들의 더 용이하고 더 신속한 적재를 가능하게 한다. 바람직하게는, 번들형 평형추들의 더미가 카트리지 안으로 삽입되고, 이는 수 초 내에 행해질 수 있다. 본원에 개시된 실시예들은 클램프에 의해 유지될 수 있거나, 자체 접착 평형추들일 수 있는 평형추들과 같은 광범위한 평형추들에 적용 가능한 것이 자명하다.
이후에, 본 발명은 일반적인 발명의 컨셉의 제한 없이, 도면들을 참조한 실시예의 예들에 대하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 평형추들을 분산시키기 위한 장치를 사시도로 도시한다.
도 2는 카트리지를 사시도로 도시한다.
도 3은 평형추들의 실시예를 도시한다.
도 1에서, 제 1 실시예의 사시도가 도시된다. 분배기는 평행하게 배열된 12 개의 분배기 모듈(101 내지 112)들을 갖는다. 이러한 분배기는 1 부터 요구되는 만큼 많은 개수까지의 임의의 상이한 개수의 모듈들을 가질 수 있다는 것이 자명하다. 각각의 분배기는 분배기로부터 제거 가능할 수 있고, 카트리지 액츄에이터(201)에 의해 동작될 수 있는 카트리지(202, 300)를 갖고, 이는 제 1 축선(220)을 따라 이동될 수 있다. 카트리지들은 이후의 도면에 상세하게 도시된다. 평형추들을 분산시키기 위해, 슬라이더(203)가 제공된다. 이 슬라이더는 평형추 격실(208)을 갖고, 제 1 축선(221)을 따라 슬라이더 액츄에이터(209)에 의해 이동될 수 있다. 평형추 격실은 이를 슬라이더 공급 개구 아래로 이동시키고, 따라서 평형추가 카트리지로부터 평형추 격실 안으로 떨어지는 것을 가능하게 함으로써 평형추에 의해 적재된다. 그 후에, 슬라이더는 분배기 모듈의 들어올림 트레이에 평형추를 나타내기 위해 그의 시작 위치로 다시 이동되며, 이 들어올림 트레이로부터 평형추는 평형추 핸들링 장치에 의해 들어올려질 수 있다. 들어올림 트레이에는, 하나 이상의 센서, 바람직하게는 각각의 분배기 모듈을 위해 하나의 센서가 평형추가 평형추 격실에 있는지를 판정하기 위해 제공된다. 격실이 비어있다면, 평형추 격실을 슬라이더 공급 개구(207) 아래로 이동시키는 것에 의해 재충전이 요구된다. 액츄에이터들은 액츄에이터 제어부(120)에 의해 제어된다. 이 도면에서, 슬라이더(206)는 그의 적재 위치로 도시되지만, 평형추 격실은 그의 슬라이더 공급 개구 아래에 있다. 가장 왼쪽의 카트리지(205)는 변위된 위치로 도시되지만, 그의 첫 번째 격실은 슬라이더 공급 개구 위에 있다. 다른 카트리지들은 이들의 슬라이더 공급 개구들 위에 이들의 두 번째 격실을 유지하는 위치에 있다.
도 2에서, 카트리지(300)가 상세하게 개시된다. 이 카트리지는 그의 구성요소들을 유지하고 안정화하는 프레임(301)을 갖는다. 각각의 카트리지는 2 이상의 격실들을 갖는다. 여기 도시된 카트리지는 제 1 격실(310) 및 제 2 격실(320)을 갖는다. 카트리지는 임의의 더 많은 개수의 격실들을 가질 수 있다. 각각의 격실은 그의 정상부에 재충전 개구(302, 303)를, 그리고 그의 바닥부에 회수 개구(304, 305)를 갖는다. 개구들은 바람직하게는 평형추들의 외부 윤곽에 적응된다. 이는 격실 안으로의 잘못된 평형추들의 삽입을 방지할 수 있다. 바람직하게는, 카트리지의 모든 격실들은 동일한 형상을 갖고 동일한 타입의 평형추들을 위해 디자인된다. 격실 내에 평형추들을 유지하고 안내하기 위해, 가이드(306)들이 제공된다. 평형추(400)들이 가이드들 내에 쌓인다. 가이드들의 형태 및 거리는 특정한 타입의 평형추들에 적응된다. 카트리지의 작동을 위해, 단지 회수 개구(304, 305)들이 요구된다. 카트리지는 예비 충전된, 일방(one-way) 카트리지일 수 있다. 이러한 경우, 재충전 개구(302, 303)들은 요구되지 않는다.
도 3에, 평형추들의 바람직한 실시예가 도시된다. 이 실시예는 카트리지의 격실 안으로 용이하게 적재될 수 있다. 이 실시예에서, 각각의 개별 평형추(401)는 2 이상의 구멍(403)들을 갖고, 이를 통하여 연결 코드(410)가 꿰어진다. 용어 "코드" 는 광의적으로 이해되며, 금속, 천연 또는 합성 섬유들과 같은 적절한 재료의 땋음, 와이어 또는 묶음 중 임의의 하나를 포함한다. 더미의 다른 측에, 노트(knot)에 의해 고착될 수 있는 연결 코드의 2 개의 개방 단부(411, 412)들이 있다. 바람직하게는, 단부들은 시일(413)에 의해 고착된다. 시일 및/또는 연결 코드가 평형추들의 타입 또는 중량을 구분하는, 특정한 색상을 갖는다면 바람직하다. 평형추(400)들의 더미는 연결 코드에 의해 핸들링되고 고착된다. 이는 카트리지의 격실 안으로 삽입될 수 있다. 재충전 개구의 적응된 크기로 인해, 평형추들은 격실 안으로 매끄럽게 슬라이딩한다. 평형추들이 격실 내에 안착될 때, 연결 코드는 제거될 수 있다. 이는 시일(413)을 제거함으로써 및/또는 시일과 평형추들의 더미 사이의 위치의 연결 코드를 절단함으로써 행해질 수 있다. 연결 코드의 일 측을 절단한 후에, 나머지 연결 코드는 개방 단부들에서 또는 시일에서 간단하게 당김으로써 구멍들의 밖으로 당겨질 수 있다. 이러한 실시예에 의해, 카트리지의 재충전은 매우 간단한 공정이 되며 수 초 내에 행해질 수 있다.
101 내지 112 분배기 모듈
120 액츄에이터 제어부
201 카트리지 액츄에이터
202 카트리지
203 슬라이더
204 센서
205 제 2 위치의 카트리지
206 적재 위치의 슬라이더
207 슬라이더 공급 개구
208 평형추 격실
209 슬라이더 액츄에이터
210 들어올림 트레이
220 카트리지의 이동 축선
221 슬라이더의 이동 축선
300 카트리지
301 프레임
302, 303 재충전 개구
304, 305 회수 개구
306 가이드
310 제 1 격실
320 제 2 격실
400 평형추
401 개별 평형추
402 리세스
403 구멍
410 연결 코드
411, 412 코드의 개방 단부
413 시일

Claims (9)

  1. 차량용 평형추(balancing weight)를 위한 분배기로서,
    하나 이상의 분배기 모듈(101 내지 112)을 포함하며, 상기 분배기 모듈은
    - 평형추들을 저장하기 위한 2 이상의 격실(310, 320)들을 포함하며, 각각의 격실이 하나 이상의 회수 개구(retrieval opening)(304, 305)를 갖는, 평형추(400)들을 저장하기 위한 카트리지(202);
    - 격실의 회수 개구(304, 305)가 상기 분배기 모듈의 슬라이더 공급 개구(207) 위에 위치되도록 제 1 축선(220)을 따라 상기 카트리지를 선형으로 이동시키기 위한 카트리지 액츄에이터(201);
    - 평형추가 전달되는 들어올림 트레이(picking tray)(210); 및
    - 상기 제 1 축선(220)에 평행한 제 2 축선(221)을 따라 슬라이더 액츄에이터(209)에 의해 작동되며, 평형추 격실(208)을 갖는 슬라이더(203)를 구비하고,
    상기 평형추 격실(208)은 상기 슬라이더 액츄에이터에 의해 2 이상의 위치 :
    - 상기 슬라이더 공급 개구(207) 위의 격실로부터 평형추가 상기 평형추 격실(208) 안으로 떨어질 수 있도록 상기 분배기 모듈의 슬라이더 공급 개구(207) 아래의 제 1 위치; 및
    - 상기 들어올림 트레이 내의 제 2 위치들로 이동 가능한 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지 액츄에이터(201)는 전기, 공압 또는 유압 액츄에이터인 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬라이더 액츄에이터(209)는 전기, 공압 또는 유압 액츄에이터인 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 카트리지 액츄에이터(201)들 및 슬라이더 액츄에이터(209)들 중 하나 이상의 이동을 제어하기 위해 액츄에이터 제어부가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 평형추 격실(208)은 평형추들의 윤곽(outline)에 피팅되는(fit) 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 격실은 하나 이상의 재충전 개구(refill opening)(302, 303)들을 더 포함하고,
    재충전 개구(302, 303)들 및 회수 개구(304, 305)들 중 하나 이상은 개구들을 통한 평형추들의 매끄러운 슬라이딩을 가능하게 하기 위해 평형추들의 윤곽에 피팅되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수의 가이드(306)들이 상기 격실(310, 320)들 내에 제공되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상이한 크기들의 평형추들을 위해 디자인된 복수의 상이한 분배기 모듈들이 제공되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 평형추를 위한 분배기.
  9. 들어올림 트레이에 평형추들을 전달하는 방법으로서,
    - 카트리지 내에 평형추들을 저장하는 단계;
    - 상기 카트리지의 격실의 회수 개구가 분배기 모듈의 슬라이더 공급 개구 위에 있도록 제 1 축선을 따라 상기 카트리지를 이동시키는 단계;
    - 상기 슬라이더 공급 개구(207)를 통하여 슬라이더의 평형추 격실 안으로 평형추들을 떨어뜨리는 단계;
    - 상기 평형추들과 함께 상기 슬라이더를 들어올림 트레이를 향해 푸싱(pushing)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    평형추들을 전달하는 방법.
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