KR20110065197A - 척 클램프 용접장치 - Google Patents

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Abstract

척 클램프 용접장치에 대한 발명이 된다. 개시된 척 클램프 용접장치는: 베이스, 베이스 상에 구비되고, 파이프가 회동 가능하게 안치되는 복수의 롤러부재, 파이프의 관경에 따라 파이프가 안치 가능하도록 롤러부재의 간격을 조절하는 간격조절부 및 파이프를 용접하기 위해 고정되고, 베이스 상부에 회전 가능하게 설치되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 척 클램프 용접장치는 파이프를 롤러부재에 안치하여 간격조절부로 간격을 조절하고 승강부로 척부재의 상하 높이를 조절하며 구동부에 의해 척부재에 고정된 파이프를 서서히 회전하면서 용접하므로 용접작업을 편리하게 수행하는 효과를 지닌다.
파이프, 척부재, 토오치, 고정부, 간격조절부, 승강부

Description

척 클램프 용접장치{CHUCK CLAMP WELDER}
본 발명은 척 클램프 용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 파이프를 롤러부재에 안치하여 위치를 조절하고, 구동부에 의해 회전하는 척부재에 고정된 파이프를 용접하므로 용접작업을 편리하게 수행하는 척 클램프 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로, 벨로우즈형 신축관은 우주항공산업, 반도체 제조, 원자력설비 등의 다양한 분야에서 고진공, 신축성, 복원성, 진동흡수가 요구되는 정밀기기 등에 진동 충격에 대한 완충, 흡수의 목적으로 사용되는 관부재의 일종이다.
벨로즈형 신축관(이하, 신축관이라 함)은 내부에서 이동하는 고온의 유체에의해 파이프부재가 팽창되어 파손되는 것을 방지하기 위해 파이프부재의 구간별로 신축에 대하여 견디도록 벨로즈(BELLOWS) 조립체가 파이프부재와 용접으로 서로 연결된다.
도 1은 일반적인 신축관의 구성을 보인 도면이다.
벨로즈 조립체(10)의 양측에는 서로 일정 간격으로 이격 설치되는 파이프부재(16)가 용접에 의해 구비된다.
벨로즈 조립체(10)는 파이프부재(16)와 연결되도록 용접으로 이격 배치되는 엔드관부재(15)와, 파이프부재(16)가 팽창되는 경우 신장되거나 수축되게 하는 벨로즈(12)와, 벨로즈(12) 양단에 위치하는 한 쌍의 플랜지부재(18)와, 플랜지부재(18) 사이를 서로 연결하여 벨로즈(12)의 과도한 팽창을 구속하는 연결조인트(14)가 구비된다.
벨로즈(12)는 금속관에 직경이 서로 다른 주름을 주어서 팽창되거나 접혀질 수 있게 구성된다.
연결조인트(14)는 플랜지부재(18)의 구멍에 끼워져 연결되는 연결축의 양단에 나사부를 형성하고, 이 나사부에 너트를 조여주어 벨로즈(12)가 팽창하더라도 연결축의 지지에 의해 벨로즈(12)의 팽창이 제한되도록 구성된다.
그리고, 벨로즈 조립체(10)의 강성을 보강하기 위해 엔드관부재(15)와 플랜지부재(15)에는 서로 연결되는 보강편(19)이 형성된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
그런데, 엔드파이프부재와 파이프부재 등과 같이 파이프를 용접하기 위해서 는 작업자가 파이프의 주위로 이동하면서 용접하거나, 파이프의 위치를 변경하면서 용접작업을 수행하므로 파이프의 직경이 커지는 경우, 용접 작업이 매우 불편하고 어려워지는 문제점이 있었다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 대두 되었다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 파이프를 롤러부재에 안치하여 위치를 조절하고, 구동부에 의해 회전하는 척부재에 고정된 파이프를 회전하면서 용접하므로 용접작업을 편리하게 수행하는 척 클램프 용접장치를 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 척 클램프 용접장치는: 베이스; 상기 베이스 상에 구비되고, 파이프가 회동 가능하게 안치되는 복수의 롤러부재; 및 파이프를 용접하기 위해 고정되고, 상기 베이스 상부에 회전 가능하게 설치되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 척 클램프 용접장치는: 베이스; 상기 베이스 상에 구비되고, 파이프가 회동 가능하게 안치되는 복수의 롤러부재; 상기 파이프의 관경에 따라 파이프가 안치 가능하도록 상기 롤러부재의 간격을 조절하는 간격조절부; 및 파이프를 용접하기 위해 고정되고, 상기 베이스 상부에 회전 가능하게 설치되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러부재는 상기 파이프의 수직 반경 중심선을 기준으로 각각 양 측으로 한 쌍으로 설치되고, 상기 파이프가 회전 가능하게 외측 원주면을 지지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 간격조절부는 상기 롤러부재의 하측에 결합되고, 지지판의 상측에 접하면서 상기 롤러부재를 각각 지지하는 이동블럭; 대응하는 상기 이동블럭의 중심을 기준으로 반대방향으로 형성된 나사산에 의해 상기 롤러부재가 각각 오므려지거나 벌려지게 형성되는 수평 스크류; 및 상기 수평 스크류가 회전 가능하게 지지되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수평 스크류의 일단에는 핸들이 구비되고, 상기 지지판 상에는 상기 이동블럭의 간격을 측정하는 표시부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지판이 상기 베이스에서 길이방향으로 이동 가능하게 하는 안내부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안내부는 상기 베이스 상에 길이 방향으로 형성되는 안내레일; 및 상기 안내레일에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 지지판의 저면에 결합되는 슬라이딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지판에 결합되고, 회동에 따라 상기 베이스를 가압 또는 해제하여 상기 지지판의 이동을 제한하는 이동방지볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부는 상기 베이스에 상하로 배치되는 다수의 프레임부재; 상기 프레임부재에 상기 베이스와 이격되게 설치되는 고정판; 상기 고정판에 회전가능하게 설치되고, 상기 파이프를 분리하거나 고정하는 척부재; 및 상기 척부재가 회전하도록 구동력을 제공하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 고정판에 구비되는 구동모터; 및 상기 구동모터의 구동력을 상기 척부재에 전달하도록 상기 고정판 상에 형성되는 스핀들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부에는 감속기가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부가 상기 베이스에서 승강부에 의해 상하로 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강부는 상기 고정부의 상단에 구비된 상부판; 상기 고정부의 고정판에 구비되는 암나사부재; 및 상기 암나사부재에 나사결합되고, 상기 상부판과 상기 베이스에 각각 회동 가능하게 결합되어 회동에 따라 상기 고정부를 상하로 이동하는 수직 스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부의 프레임부재를 따라 상기 고정판의 이동을 안내하도록 상기 고정판에 다수의 베어링부재가 형성되고, 상기 수직 스크류에는 회전을 위한 회전손잡이가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 척 클램프 용접장치는 파이프를 롤러부재에 안치하여 간격조절부로 간격을 조절하고 승강부로 척부재의 상하 높이를 조절하며 구동부에 의해 척부재에 고정된 파이프를 서서히 회전하면서 용접하므로 용접작업을 편리하게 수행하는 효과를 지닌다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파이프 위치조절장치 및 이를 구비한 커팅기를 설명하도록 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 우측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 사용 상태도 이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치는, 베이스(30), 베이스(30) 상에 구비되고, 파이프(20)가 회동 가능하게 안치되는 복수의 롤러부재(40), 파이프(20)의 관경에 따라 파이프(20)가 안치 가능하도록 롤러부재(40)의 간격을 조절하는 간격조절부(50) 및 파이프(20)를 용접하기 위해 고정하고, 베이스(30) 상부에 회전 가능하게 설치되는 고정부(70)를 포함하여 이루어진다.
베이스(30)는 직사각형상의 판체이고, 하부에는 일정한 높이를 갖는 다리부재(32)가 구비된다.
롤러부재(40)는 파이프(20)의 수직 반경 중심선을 기준으로 각각 양측으로 한 쌍으로 설치되고, 파이프(20)가 회전 가능하게 외측 원주면을 지지한다.
롤러부재(40)는 양 측면을 지지하는 브라켓에 의해 회전 가능하게 지지 된다.
간격조절부(50)는 롤러부재(40)의 하측에 결합되고, 지지판(52)의 상측에 접하면서 롤러부재(40)를 각각 지지하는 이동블럭(54), 대응하는 이동블럭(54)의 중심을 기준으로 반대방향으로 형성된 나사산에 의해 롤러부재(40)가 각각 오므려지거나 벌려지게 형성되는 수평 스크류(56) 및 수평 스크류(56)가 회전 가능하게 지지되는 지지부재(58)를 포함하여 이루어진다.
이동블럭(54)은 직육면체 블럭으로서, 지지판(52)에 미세하게 이격되거나 면접하게 설치된다.
이동블럭(54)은 롤러부재(40)에 안치되는 파이프(20)의 관경에 따라 수평 스크류(56)의 회전에 의해 벌려주거나 오므려지게 하여 롤러부재(40)가 파이프(20)를 안정적으로 받쳐주게 한다.
그리고, 지지부재(58)는 수평 스크류(56)가 파이프(20)의 하중을 지지하면서 부드럽게 회전 되도록 회전부분에 베어링을 구비한다.
수평 스크류(56)의 일단에는 핸들(57)이 구비된다.
지지판(52) 상에는 이동블럭(54)의 간격을 측정하는 표시부재(55)가 구비된다.
표시부재(55)는 합성수지재 또는 금속재의 자를 부착하여 사용하거나, 지지판(52) 상에 일체로 눈금을 표시하여 구성될 수 있다.
지지판(52)이 베이스(30)에서 길이방향으로 이동 가능하게 하는 안내부(64)가 더 구비된다.
안내부(64)는 베이스(30) 상에 길이 방향으로 형성되는 안내레일(62) 및 안내레일(62)에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 지지판(52)의 저면에 결합되는 슬라이딩부(64)를 포함하여 이루어진다.
안내레일(62)은 상측으로 돌출된 돌출부이고, 슬라이딩부(64)는 미끄럼베어링이다.
지지판(52)에는 지지판(52)에 결합되고, 회동에 따라 베이스(30)를 가압 또는 해제하여 지지판(52)의 이동을 제한하는 이동방지볼트(53)가 구비된다.
지지판(52)의 일측에는 수평 이동을 용이하게 하는 이동손잡이(51)가 더 구비된다.
이동방지볼트(53)의 상부에는 회전을 용이하도록 합성수지재 또는 금속재의 핸들이 구비된다.
고정부(70)는 베이스(30)에 상하로 배치되는 다수의 프레임부재(74), 프레임부재(74)에 베이스(30)와 이격되게 설치되는 고정판(76), 고정판(76)에 회전가능하 게 설치되고, 파이프(20)를 분리하거나 고정하는 척부재(78) 및 척부재(78)가 회전하도록 구동력을 제공하는 구동부(80)를 포함하여 이루어진다.
프레임부재(74)는 베이스(30)의 가장자리 상에 일체로 결합되어 수직으로 4개가 설치되고, 원형 또는 다각형의 봉을 사용하는 것이 바람직하다.
척부재(78)에 고정된 파이프(20)의 외측에서 작업자가 용접기구(72)인 토오치를 사용하여 서로 다른 파이프(20)를 용접하게 된다.
구동부(80)는 고정판(76)에 구비되는 구동모터(82) 및 구동모터(82)의 구동력을 척부재(78)에 전달하도록 고정판(76) 상에 형성되는 스핀들(84)을 포함하여 이루어진다.
고정부(70)가 베이스(30)에서 승강부(90)에 의해 상하로 이동한다.
승강부(90)는 고정부(70)의 상단에 구비되고, 프레임부재(74)에 연결되는 상부판(92), 고정부(70)의 고정판(76)에 구비되는 암나사부재(94) 및 암나사부재(94)에 나사결합되고, 상부판(92)과 베이스(30)에 각각 회동 가능하게 결합되어 회동에 따라 고정부(70)를 상하로 이동하는 수직 스크류(96)를 포함하여 이루어진다.
고정판(76)에는 고정부(70)의 프레임부재(74)를 따라 고정판(76)의 이동을 안내하도록 다수의 베어링부재(98)가 형성된다.
그리고, 수직 스크류(96)에는 회전을 위한 회전손잡이(97)가 구비된다.
고정판(76)은 상부에 척부재(78), 구동모터(82), 스핀들(84) 및 감속기(86)가 고정된 상태에서, 수직 스크류(96)의 회전에 암나사부재(94)가 상하로 이동하고, 이 암나사부재(94)가 결합된 고정판(76)이 베어링부재(98)의 안내를 받으면서 프레임부재(74)를 따라서 상하로 이동한다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 작동을 살펴보도록 한다.
먼저, 도 2 내지 6에 도시된 바와 같이, 작업자가 용접하기 위한 2개의 파이프(20)를 가용접 시킨 상태에서, 롤러부재(40)에 안치하도록 한다.
이때, 파이프(20)의 관경이 맞지 않은 경우에는 핸들(57)을 잡고서 수평 스크류(56)를 회전시키면, 수평 스크류(56)의 중심을 기준으로 이동블럭(54)이 벌려지거나 오므려짐에 따라 롤러부재(40)의 간격을 조절한다.
그리고, 파이프(20)의 간격을 조절한 상태에서, 베이스(30) 상에 형성된 안내레일(62)에 결합된 슬라이딩부(64)에 의해 간격조절부(50)의 지지판(52)이 척부재(78) 방향으로 슬라이딩 이동한다.
그리고, 가용접된 파이프(20)를 척부재(78)에 구비된 다수의 죠(jaw)에 걸어주고, 공구를 이용하여 죠를 외측으로 벌려주므로 척부재(78)에 파이프(20)를 고정한다.
이때, 척부재(78)에 고정된 파이프(20)의 높이가 맞지 않는 경우에는 상부판(92)에 위치한 수직 스크류(96)를 회전손잡이(97)로 회전시킨다.
연이어, 수직 스크류(96)의 회전에 의해 암나사부재(94)가 상하로 이동하고, 이 암나사부재(94)가 결합되고, 상부에 척부재(78), 구동모터(82), 스핀들(84) 및 감속기(86)가 고정된 고정판(76)이 베어링부재(98)의 안내를 받으면서 프레임부 재(74)를 따라서 상하로 이동한다.
그리고, 최종적으로 용접위치가 결정되면, 이동방지볼트(53)를 조여주어 베이스(30)를 가압하여 지지판(52)의 위치를 고정한다.
연이어서, 가 용접된 서로 다른 파이프(20)를 파이프(20) 외측에서 작업자가 용접기구(72)인 토오치를 이용하여 파이프(20)를 용접하도록 한다.
이러한 상태에서, 미도시된 제어부를 작동하여 토오치에서 용접 불꽃이 토출 함과 동시에 구동모터(82)를 구동하여 감속기(86)에서 감속하고, 스핀들(84)을 거쳐 회전력을 전달하여 파이프(20)를 서서히 회전시키면서 용접이 이루어지므로 작업자가 용접위치를 바꾸지 않아도 용접작업이 안정적으로 진행된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 척 클램프 용접장치는 파이프(20)를 롤러부재(40)에 안치하여 간격조절부(50)로 간격을 조절하고 승강부(90)로 척부재(40)의 상하 높이를 조절하며 구동부(80)에 의해 척부재(78)에 고정된 파이프를 회전하면서 외부에서 용접하므로 용접작업을 편리하게 수행하는 효과를 지닌다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
상기한 바와 같이, 벨로즈 조립체(10)에 관련된 파이프(20)를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 벨로즈 조립체 관련 분야 이외에도 다양한 분야에서 사용되는 파이프를 용접하는 데 사용하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 신축관의 구성을 보인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 우측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 척 클램프 용접장치의 사용상태도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
20 : 파이프 30 : 베이스
40 : 롤러부재 50 : 간격조절부
52 : 지지판 54 : 이동블럭
56 : 수평 스크류 58 : 지지부재
60 : 안내부 62 : 안내레일
64 : 안내부 70 : 고정부
74 : 지지부재 76 : 고정판
78 : 척부재 80 : 구동부
82 : 구동모터 84 : 스핀들
90 : 승강부 92 : 상부판
94 : 암나사부 98 : 베어링부재

Claims (14)

  1. 베이스;
    상기 베이스 상에 구비되고, 파이프가 회동 가능하게 안치되는 복수의 롤러부재; 및
    상기 파이프를 용접하기 위해 고정하고, 상기 베이스 상부에 회전 가능하게 설치되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  2. 베이스;
    상기 베이스 상에 구비되고, 파이프가 회동 가능하게 안치되는 복수의 롤러부재;
    상기 파이프의 관경에 따라 파이프가 안치 가능하도록 상기 롤러부재의 간격을 조절하는 간격조절부; 및
    상기 파이프를 용접하기 위해 고정되고, 상기 베이스 상부에 회전 가능하게 설치되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러부재는 상기 파이프의 수직 반경 중심선을 기준으로 각각 양측으로 한 쌍으로 설치되고, 상기 파이프가 회전 가능하게 외측 원주면을 지지하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 간격조절부는 상기 롤러부재의 하측에 결합되고, 지지판의 상측에 접하면서 상기 롤러부재를 각각 지지하는 이동블럭;
    대응하는 상기 이동블럭의 중심을 기준으로 반대방향으로 형성된 나사산에 의해 상기 롤러부재가 각각 오므려지거나 벌려지게 형성되는 수평 스크류; 및
    상기 수평 스크류가 회전 가능하게 지지되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수평 스크류의 일단에는 핸들이 구비되고,
    상기 지지판 상에는 상기 이동블럭의 간격을 측정하는 표시부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지판이 상기 베이스에서 길이방향으로 이동 가능하게 하는 안내부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 베이스 상에 길이 방향으로 형성되는 안내레일; 및
    상기 안내레일에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 지지판의 저면에 결합되는 슬라이딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지판에 결합되고, 회동에 따라 상기 베이스를 가압 또는 해제하여 상기 지지판의 이동을 제한하는 이동방지볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 베이스에 상하로 배치되는 다수의 프레임부재;
    상기 프레임부재에 상기 베이스와 이격되게 설치되는 고정판;
    상기 고정판에 회전가능하게 설치되고, 상기 파이프를 분리하거나 고정하는 척부재; 및
    상기 척부재가 회전하도록 구동력을 제공하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 고정판에 구비되는 구동모터; 및
    상기 구동모터의 구동력을 상기 척부재에 전달하도록 상기 고정판 상에 형성되는 스핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 구동부에는 감속기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부가 상기 베이스에서 승강부에 의해 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 승강부는 상기 고정부의 상단에 구비된 상부판;
    상기 고정부의 고정판에 구비되는 암나사부재; 및
    상기 암나사부재에 나사결합되고, 상기 상부판과 상기 베이스에 각각 회동 가능하게 결합되어 회동에 따라 상기 고정부를 상하로 이동하는 수직 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 고정부의 프레임부재를 따라 상기 고정판의 이동을 안내하도록 상기 고정판에 다수의 베어링부재가 형성되고,
    상기 수직 스크류에는 회전을 위한 회전손잡이가 구비되는 것을 특징으로 하는 척 클램프 용접장치.
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