KR20080084607A - 데이터 관리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20080084607A
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술처 멧코 아게
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Abstract

용사 장치, 특히 스프레이건(2)을 구비한 용사 장치의 데이터 관리 시스템은, 상기 용사 장치의 데이터를 저장하기 위한 메모리(4)를 구비하며, 별도로(decentrally) 배치되는 하나 이상의 기구(1)를 포함하고, 상기 데이터는 상기 용사 장치의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고, 상기 기구(1)는 또한 상기 데이터의 전송을 위한 버스 인터페이스(bus interface)(6)를 포함한다.
Figure P1020080019673
용사 장치, 스프레이건, 데이터 관리, 메모리, 버스 인터페이스

Description

데이터 관리 장치 및 방법 {A DEVICE AND METHOD FOR THE MANAGEMENT OF DATA}
본 발명은, 청구항 1의 전제부에 따른, 용사 장치, 특히 스프레이건(spray gun)을 구비한 용사 장치의 데이터 관리 시스템, 및 청구항 7의 전제부에 따른, 용사 장치, 특히 스프레이건을 구비한 용사 장치의 데이터 관리 방법에 관한 것이다.
오늘날 용사 장치와 같은 열 코팅 장치는 기재의 코팅을 위해 많은 산업 제조 분야에서 사용된다. 일반적인 기재는 예를 들어, 연소 엔진의 실린더 가동면과 같은 곡면을 가진 가공물, 추가의 표면 처리 전에 용사에 의해 부식 보호제가 코팅된 부품과 같은 복수의 반가공품, 및 코팅제가 분사되거나 기상 증착에 의해 코팅된 웨이퍼(wafer) 및 포일(foil)과 같은 실질적으로 편평한 기재를 포함한다. 당업자들에게는 여러 다른 응용이 추가로 공지되어 있다. 예를 들어, 플라스마 분사, 고속 화염 분사(HVOF), 화염 분사, 및 아크 분사를 위한 장치들은 일반적으로 알려진 용사 장치들이다. 용사 장치들은 공통적으로, 토치(이하, 스프레이건이라고 함)를 구비한 별도의 분사 기구를 각각 포함한다. 스프레이건은 단순히 건(gun)이라고 하기도 하다. 스프레이건이라는 용어는 주로 기능을 말하는 것으로 총의 형상과는 실제 형상이 상이하다.
종래의 용사 장치를 모니터링하는 공정 파라미터는, 이러한 유형의 모니터링이 제공되는 경우, 예를 들어 해당하는 전원 또는 가스 공급에서 각각 검출되는, 전류, 전압, 또는 플라스마건 및 스프레이건의 전력, 또는 가스의 공급 압력과 같은 소수의 요소들로 한정된다. 또한, 전압의 측정을 위해 측정 라인이 건에 존재하는 설계에서는, 전압의 변환 및 평가가, 스프레이건으로부터 안전한 거리에서 용사 장치의 상이한 부분에서 일어난다.
EP-A-1 635 623에 기재된 플라스마 분사 장치에서는, 작동 상태가 압력 센서에 의해 모니터링된다. 이 플라스마 분사 장치는, 분사 중에 이송 기체에 의해 스프레이 파우더가 공급되는 플라스마 스프레이건을 포함한다. 압력 센서는, 이송 기체 라인 또는 스프레이 파우더의 공급을 위해 사용되는 라인에 배치되며, 예를 들어 스프레이 파우더 공급의 차단과 같은 오작동 상태를 검출하는 역할을 한다.
종래의 용사 장치에는 보다 진전된 공정 모니터링이 제공되지 않았다. 따라서 예를 들면 스프레이건에서의 공정 파라미터 및/또는 작동 상태 검출 및 저장을 위한 모니터링이 예전에는 이루어지지 않았다. 용사를 위해 건이 필요하기 때문에, 스프레이건의 환경 조건은 공정 파라미터 및 작동 조건의 검출 및 저장을 위한 전자회로의 사용에 적절하지 않다. 그러므로, 스프레이건에 사용되는 토치의 유형에 따라, 고전압, 고전류 및/또는 고전계가 발생할 수 있다. 또한, 건 및 스프레이건을 사용하는 현장에서의 주위 환경 조건에 의해 발생되는 온도는 전자 부품에 대하여 잠재적인 위험을 초래한다. 또한, 용사 장치를 위한 종래의 스프레이건은 가능한 소형으로 제조되어서, 공정 파라미터의 검출 및 저장을 위한 공간이 적다.
본 발명의 목적은, 용사 장치, 특히 상기 용사 장치 및/또는 하나 이상의 그 구성요소의 ID(identification) 및 모니터링을 가능하게 하는, 스프레이건을 구비한 용사 장치의 데이터 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 청구항 1에 정의한 시스템 및 청구항 7에 정의한 방법에 의한 본 발명에 따라 만족된다.
용사 장치, 특히 스프레이건을 구비한 용사 장치의 데이터 관리를 위한 본 발명의 시스템은, 용사 장치 및 하나 이상의 그 구성요소의 데이터를 저장하기 위한 메모리를 각각 구비하여 별도로(decentrally) 배치되는 하나 이상의 기구를 포함하며, 상기 데이터는 상기 용사 장치 및 구성요소 각각의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고, 상기 기구는 또한 데이터의 전송을 위한, 예를 들어 데이터를 평가 유닛에 전송하기 위한 버스 인터페이스를 포함한다. 데이터가 별도로 검출되는 구성요소들은, 예를 들어 스프레이건 및/또는 스프레이 파우더용 컨테이너를 포함하고, 공급된 스프레이 파우더의 데이터를 저장하기 위한 별도 및/또는 국부 기구를 구비할 수 있다. 스프레이 파우더의 저장된 데이터는, 예를 들어 유형 및/또는 생산 배치(production batch) 및/또는 온도 및/또는 수분함량과 같은 데이터를 포함할 수 있다. 바람직한 변형예에서, 상기 기구에는 버스 인터페이스를 통해 전원이 공급될 수 있다. 다른 바람직한 변형예에서, 상기 버스 인터페이스는 하나 이 상의 데이터 라인을 포함하며, 또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 메모리는 비휘발성 메모리, 예를 들면 EEPROM(electrically erasable programmable read only memory)일 수 있다.
필요한 경우, 상기 시스템은 추가적으로, 용사 장치 또는 구성요소에서의 공정 파라미터 및/또는 작동 상태를 검출하기 위한 기구, 예를 들면 전압 및/또는 온도 및/또는 압력 및/또는 유동량 및/또는 화염의 존재를 검출하기 위한 센서에 연결되는 하나 이상의 픽업(pickup)을 포함할 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 용사 장치 또는 스프레이건과 같은 구성요소 중 하나에 장착되거나 직접 장착될 수 있는 상기 기구는, 하우징 또는 하우징부에 의해 둘러싸여서, 사용 장소가 변경되는 동안에도 상기 장착된 기구가 용사 장치 또는 그 구성요소에 지속적으로 연결되어 있게 된다.
용사 장치, 특히 예를 들어 스프레이건과 같은 하나 이상의 구성요소를 구비한 용사 장치의 데이터 관리를 위한 본 발명의 방법은, 용사 장치 및/또는 하나 이상의 그 구성요소의 데이터를 이용할 수 있으며 별도로 배치된 기구의 메모리에 저장될 수 있고, 상기 데이터는 용사 장치의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고, 상기 데이터는 상기 기구의 버스 인터페이스를 통해 예를 들어 평가 유닛으로 전송되는 것을 특징으로 한다. 상기 방법의 바람직한 실시예에서, 상기 기구의 전원 공급은 상기 버스 인터페이스를 통해 이루어진다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 공정 파라미터 및/또는 작동 상태는 상기 용사 장치 및/또는 하나 이상의 상기 구성요소에 있는 하나 이상의 픽업에 의해 검출 되며, 상기 기구로 이송되어 메모리에 저장된다. 이와 관련하여, 예를 들어 상기 용사 장치 또는 상기 스프레이건에서의 전압 및/또는 온도 및/또는 압력 및/또는 유동량 및/또는 화염의 존재가 검출될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 용사 장치는, 토치, 예를 들면 플라스마 분사용 토치 또는 HVOF 분사용 토치 또는 화염 분사용 토치 또는 아크 분사용 토치를 구비하는 스프레이건을 포함한다.
본 발명은 또한, 스프레이건을 구비한 용사 장치 및 하나 이상의 전술한 실시예에 따른 시스템을 포함하며, 상기 스프레이건은 토치, 예를 들어 플라스마를 분사하는 건을 위한 토치 또는 HVOF 분사용 토치 또는 화염 분사용 토치 또는 아크 분사용 토치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템 및 방법은, 스프레이건의 ID 데이터, 스프레이건 또는 그 부품의 작동 시간이나 작동 파라미터와 같은 작동 데이터가 스프레이건에 저장될 수 있는 장점을 갖는다. 저장된 ID 데이터 덕분에, 각각의 스프레이건은 사용 장소에 관계없이 자동으로 확인될 수 있으며, 따라서 스프레이건의 교환이 간소화됨은 물론 품질도 보장될 수 있다. 스프레이건에 저장된 작동 시간은, 노즐이나 전극과 같은 마모성 부품의 수리 또는 교환을 위해, 예를 들어 점검 시기를 표시하기 위해 이용된다. 상기 시스템 및 방법에 제공되는 버스 인터페이스 덕분에, 저장된 데이터는 10m 이상의 길이를 가지는 긴 라인을 지나 전송될 수도 있다. 또한, 공정 파라미터를 그 검출과 함께 스프레이건에 저장함으로써, 종래 기술에 비해 용사 과정을 보다 양호하게 모니터링할 수 있게 된다.
전술한 실시예 및 변형예는 단지 예시적인 것이다. 또한 바람직한 실시예는 종속청구항 및 도면에 기재되어 있다. 그리고, 본 발명의 범위 내에서, 실시예 및 변형예에 기재된 개별적인 특징은 서로 조합되어 새로운 실시예를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템 및 방법은 종래 기술에 비해 스프레이건에서의 데이터 관리 덕분에 품질 보장이 용이하며 분사 공정의 모니터링이 보다 양호해질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용사 장치의 데이터 관리 및 특히 용사 장치의 스프레이건(2)의 데이터 관리 시스템의 실시예를 나타낸다. 이 시스템은, 용사 장치 또는 스프레이건의 데이터를 저장하기 위해 메모리(4)를 구비하는 별도로 배치된 기구(1)를 포함하고, 데이터는 용사 장치 또는 스프레이건의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하며, 기구(1)는 또한 데이터의 전송을 위한 버스 인터페이스(6)를 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 시스템은 또한 버스 인터페이스(6)를 통해 기구(1)에 연결되는 평가 유닛(8)을 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 스프레이건은, 토치(2a), 예를 들면 플라스마 분사, 고속 화염 분사(HVOF), 화염 분사, 또는 아크 분사를 위한 토치를 포함할 수 있다. 또한, 스프레이건(2)은 프로세스를 공급하는 역할을 하는 공급 라인(9)에 연결될 수 있다. 사용되는 분사 방법에 따라, 전원 공급, 가스 공급 및/또는 스프레이 파우더의 공급을 위한 공급 라인 및/또는 전선이 제공될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기구(1)는 스프레이건(2)에 배치될 수 있으며, 필요한 경우, 하나 이상의 측정 센서(3)에 연결되어, 스프레이건 근방의 물리적인 파라미터, 예를 들면 스프레이건 또는 스프레이건 근방의 온도 또는 스프레이건에 인가되는 전압, 예를 들면 토치의 공급 전압 또는 센서, 특히 화염 센서의 전압이 검출될 수 있다. 기구(1)에는, 온도 측정, 아날로그의 디지털 변환, 및 데이터 관리를 위해, 노이즈 전압 및 정전기 방전(ESD)에 대한 고강도의 집적회로가 바람직하게 선택된다. 필요한 경우, 예를 들어 상기 기구가 플라스마 스프레이건과 함께 사용되며 플라스마 토치의 트리거 전압이 9㎸ 이상인 경우, 상기 기구에는 추가의 ESD 보호장치가 제공될 수 있다.
바람직한 변형예에서, 상기 장치에는 버스 인터페이스를 통해 전원이 공급될 수 있다. 다른 바람직한 변형예에서, 버스 인터페이스는 선택적으로, 1개, 2개, 3개, 또는 그 이상의 데이터 라인을 포함할 수 있다. 1개의 데이터 라인을 사용하여 특히 간단한 버스 인터페이스가 조립될 수 있으며, 그 이유는, 데이터 교환을 위해서는 2개의 전선 또는 코어로 충분하기 때문이다. 또한, 기구(1)의 전원 공급을 위해 경우에 따라 2개의 전선이 사용되어, 기구(1)의 전기 연결을 위한 비용 및 복잡성이 감소될 수 있다. 일반적인 배치에서, 상기 기구에는, 저출력 회로, 예를 들어 집적식 저출력 회로, 및 10 내지 100kbits 범위의 비교적 낮은 전송률을 가지는 버스 인터페이스가 사용된다. 또 다른 바람직한 변형예에서, 메모리는 비휘발성 메모리, 예를 들면 EEPROM이다.
도 2는 본 발명에 따른 용사 장치의 데이터 관리 및 특히 용사 장치의 스프 레이건(2)의 데이터 관리 시스템의 제2 실시예를 나타낸다. 본 발명에 따른 시스템은 별도로 배치된 기구(1)를 포함하며, 제2 실시예에서는 기구(1)의 배치가 도 1에 도시한 제1 실시예와 상이하다. 이러한 이유로, 제2 실시예에서는 설계 변형 및 세부 사항에 대하여 간단히 설명을 할 것이며 참조부호는 전술한 설명에 따를 것이다. 기구(1)는 용사 장치 또는 스프레이건의 데이터를 저장하기 위한 메모리(4)를 포함하며, 데이터는 용사 장치 및/또는 스프레이건의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고, 기구(1)는 또한 데이터의 전송을 위한 버스 인터페이스(6)를 포함한다. 시스템은 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 버스 인터페이스(6)를 통해 기구(1)에 연결되는 평가 유닛(8)을 포함한다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 스프레이건은 토치(2a)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제2 실시예에서, 기구(1)는 스프레이건(2)에 또는 그 근방에 또는 그에 직접 배치되며, 필요한 경우, 하나 이상의 측정 센서(3)에 연결되어, 스프레이건의 영역의 물리적인 파라미터, 예를 들면 스프레이건에서의 온도 및/또는 전압이 검출될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 기구(1)는, 스프레이건(2)에 장착될 수 있는 하우징(5)에 의해 둘러싸여서, 용사 장치 및/또는 스프레이건의 사용 장소가 변경되는 동안에도 장착된 기구가 스프레이건에 지속적으로 연결되어 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 용사 장치의 데이터 관리 및 특히 스프레이건(2)을 구비한 용사 장치의 데이터 관리 시스템의 제3 실시예를 나타낸다. 본 발명에 따른 시스템은, 용사 장치 및/또는 스프레이건의 데이터를 저장하기 위한 메모리(4) 를 구비하며, 별도로 배치된 기구(1)를 포함하며, 데이터는 용사 장치 및/또는 스프레이건의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고, 기구(1)는 또한 데이터를 전송하기 위한 버스 인터페이스(6.1, 6.2)를 포함한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 시스템은 또한 버스 인터페이스(6.1, 6.2)를 통해 기구(1)에 연결되는 평가 유닛(8)을 포함한다.
제3 실시예에서는, 프로세스 공급부를 고정시키기 위해, 스프레이건(2)에 연결되는 하나 이상의 공급 라인(9)에 상기 기구를 부착시키기 위해, 기구(1)의 영역에 패스너 부재가 제공된다. 필요한 경우, 상기 기구는 하나 이상의 측정 센서(3.1, 3.2)에 연결될 수 있어서, 공급 라인 및 스프레이건의 영역의 물리적인 파라미터, 예를 들면 온도 및/또는 전압 및/또는 압력이 검출될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 기구(1)는, 부착 부재에 의해 하나 이상의 공급 라인(9)에 부착될 수 있는 하우징(5)에 의해 둘러싸여서, 스프레이건의 사용 장소가 변경되는 동안에도 기구가 스프레이건에 지속적으로 연결되어 있게 된다.
실제로, 실시예와 독립적으로 버스 인터페이스에는 버스 컨버터(7)가 제공될 수 있다. 따라서 예를 들면, 버스 인터페이스의 제1 섹션(6.1) 및 제2 섹션의 RS 232 규격에 따른 시리얼 버스 인터페이스 연결을 위한 간단한 2개의 전선을 사용하여, 1개의 데이터 라인만을 구비한 버스를 제공하는 것이 가능하다. 그 결과, 평가 유닛에 대한 버스 인터페이스의 연결이 보다 간단해져서, 예를 들어 컴퓨터 또는 PC에 적용될 수 있다.
다른 실시예 및 제3 실시예의 상세한 설명은 제1 및 제2 실시예의 설명을 참 조하기 바란다.
이하, 도 1 내지 3을 참조하여, 용사 장치, 특히 스프레이건(2)을 구비한 용사 장치의 데이터 관리를 위한, 본 발명에 따른 방법의 실시예를 설명한다. 본 발명의 방법에서, 용사 장치 또는 스프레이건의 데이터는, 별도로 배치된 기구(1)의 메모리(4)에 저장되며, 이 데이터는 용사 장치 및/또는 스프레이건의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고, 이 데이터는 기구(1)의 버스 인터페이스(6, 6.1, 6.2)를 통해, 예를 들어 평가 유닛(8)으로 전송된다. 상기 방법의 바람직한 변형예에서, 상기 기구의 전원 공급은 버스 인터페이스를 통해 이루어진다. 기구(1)에 저장되는 데이터는 예를 들어, 시리얼 넘버, 기기 ID(필요에 따라 조정될 수 있음), 스프레이건에서의 전압과 같은 공급 라인(9) 및 스프레이건(2)의 영역에서의 물리적인 파라미터의 측정값, 예를 들어 기구(1) 및/또는 스프레이건 및 공급 라인의 영역에서의 온도, 스프레이건 및 공급 라인(9)에서의 압력 및 유동량, 최소 및 최대 측정값, 상기 물리적인 파라미터의 측정을 위한 캘리브레이션 정보, 토치의 화염 상태와 같은 작동 상태 정보, 스프레이건 및 스프레이건의 부품의 작동 기간, 또는 정비 이력 중, 하나 이상의 데이터를 포함한다.
상기 방법의 바람직한 변형예에서, 기구(1)의 전원 공급은 버스 인터페이스(6, 6.1, 6.2)를 통해 이루어진다. 다른 바람직한 변형예에서, 공급 라인 및 스프레이건의 영역에서의 물리적인 파라미터 및/또는 작동 상태는 하나 이상의 픽업(3, 3.1, 3.2)에 의해 검출되며 상기 기구로 전송되어 거기서 메모리에 저장된다. 이와 관련하여, 예를 들어 스프레이건에서의 화염의 전압 및/또는 온도 및/또 는 압력 및/또는 유동량 및/또는 존재 여부가 검출될 수 있다.
본 발명은 또한, 스프레이건을 구비한 용사 장치 및 전술한 하나 이상의 변형예에 따른 시스템을 포함하며, 상기 스프레이건은 토치, 예를 들면 플라스마 토치, HVOF 토치, 화염 분사 토치, 또는 아크 분사 토치를 포함한다.
상기 설명에 따른 시스템 및 방법은 종래 기술에 비해 스프레이건에서의 데이터 관리 덕분에 품질 보장이 용이하며 분사 공정의 모니터링이 보다 양호해질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용사 장치의 데이터 관리 시스템의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 용사 장치의 데이터 관리 시스템의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 용사 장치의 데이터 관리 시스템의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.

Claims (10)

  1. 용사 장치, 특히 스프레이건(2)을 구비한 용사 장치의 데이터 관리 시스템에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 용사 장치의 데이터를 저장하기 위한 메모리(4)를 구비하며, 별도로(decentrally) 배치되는 하나 이상의 기구(1)를 포함하고,
    상기 데이터는 상기 용사 장치의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고,
    상기 기구(1)는 또한 상기 데이터의 전송을 위한 버스 인터페이스(bus interface)(6)를 포함하는,
    용사 장치의 데이터 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기구(1)에는 상기 버스 인터페이스(6)를 통해 전원이 공급되는, 용사 장치의 데이터 관리 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 버스 인터페이스(6)는 하나 이상의 데이터 라인을 포함하는, 용사 장치의 데이터 관리 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리는 비휘발성 메모리로서 형성된, 용사 장치의 데이터 관리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용사 장치 또는 상기 스프레이건(2)에서의 공정 파라미터 및/또는 작동 상태를 검출하기 위해, 상기 기구(1)에 연결된 하나 이상의 픽업(pickup) 센서(7, 8), 특히 전압 및/또는 온도 및/또는 압력 및/또는 유동량 및/또는 화염의 존재를 검출하기 위한 센서를 더 포함하는, 용사 장치의 데이터 관리 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기구(1)는, 하우징(5)에 의해 둘러싸여서 상기 용사 장치 또는 스프레이건(2)에 장착됨으로써, 사용 장소가 변경되는 동안에도 상기 장착된 기구가 상기 용사 장치 및/또는 상기 스프레이건에 지속적으로 연결되어 있게 되는, 용사 장치의 데이터 관리 시스템.
  7. 용사 장치, 특히 스프레이건(2)을 구비한 용사 장치의 데이터 관리 방법에 있어서,
    상기 용사 장치의 데이터는 이용 가능하며 별도로 배치된 기구(1)의 메모리(4)에 저장되고,
    상기 데이터는 상기 용사 장치의 ID 데이터 및 작동 데이터를 포함하고,
    상기 데이터는 상기 기구(1)의 버스 인터페이스(6)를 통해 전송되는,
    용사 장치의 데이터 관리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기구(1)의 전원 공급은 상기 버스 인터페이스(6)를 통해 이루어지는, 용사 장치의 데이터 관리 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 공정 파라미터 및/또는 작동 상태는, 상기 용사 장치 또는 상기 스프레이건에 있는 하나 이상의 픽업에 의해 검출되며, 상기 기구(1)로 전송되어 상기 기구(1)에서 상기 메모리(4)에 저장되고, 특히 상기 용사 장치에서의 전압 및/또는 온도 및/또는 압력 및/또는 유동량 및/또는 화염의 존재가 검출되는, 용사 장치의 데이터 관리 방법.
  10. 스프레이건, 특히 토치(torch), 예를 들면 플라스마 토치 또는 HVOF 토치 또는 화염 분사 토치 또는 아크 분사 토치를 구비한 스프레이건, 및 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 포함하는 용사 장치.
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