KR20140066865A - 원료 측정 및 배합장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 원료 측정 및 배합장치는, 호퍼로부터 배출되는 원료를 정량 이송시키는 이송수단; 및 하방개방되는 버킷타입으로서 상기 이송수단에 의해 이송된 원료의 중량을 측정하는 중량측정수단;을 포함한다.
이와 같은 본 발명은, 원료를 정량 이송시키도록 이송스크류를 가진 이송수단과, 하방개방되는 버킷타입으로 이송된 원료의 중량을 측정하는 중량측정수단, 및 원료를 이송시키면서 믹싱하는 믹싱수단을 포함하며, 나아가 수분측정기, 레벨센서, 토출량 센서와 함께 이를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 구성요소들을 구동제어하는 구동제어부가 구성됨으로써, 중량측정 및 배합과정을 모니터링하면서, 분체 상태의 원료에 대해 정확한 중량측정 및 비중과 분량의 차이가 심한 경우에도 이송 중 믹싱이 가능함에 따라, 중량측정의 오차를 줄이면서 정량적으로 배합될 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명은, 원료를 정량 이송시키도록 이송스크류를 가진 이송수단과, 하방개방되는 버킷타입으로 이송된 원료의 중량을 측정하는 중량측정수단, 및 원료를 이송시키면서 믹싱하는 믹싱수단을 포함하며, 나아가 수분측정기, 레벨센서, 토출량 센서와 함께 이를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 구성요소들을 구동제어하는 구동제어부가 구성됨으로써, 중량측정 및 배합과정을 모니터링하면서, 분체 상태의 원료에 대해 정확한 중량측정 및 비중과 분량의 차이가 심한 경우에도 이송 중 믹싱이 가능함에 따라, 중량측정의 오차를 줄이면서 정량적으로 배합될 수 있도록 한다.
Description
본 발명은 원료 측정 및 배합장치로서, 중량측정의 오차를 줄이면서 정량적으로 배합될 수 있도록 하는 원료 측정 및 배합장치에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 원료 측정 및 배합장치를 나타낸 개략도이다.
도면을 참조하면, 기존의 통상적인 마그네슘 제련공정의 원료 중량측정은 원료의 분체이송 바이브레이터(1) 하단에 설치된 중량측정용 이송 컨베이어를 사용한다.
상기 중량측정용 이송 컨베이어는 연속식 이송용 컨베이어로서, 일반적으로 웨잉 컨베이어(weighing conveyer)(2)로 불린다. 이러한 웨잉 컨베이어(2)는 중량을 측정하다가 일정한 중량에 도달하면 일정한 속도로 회전하는 방식을 사용하는 것으로서, 이론상 입력되는 분체의 용량과 인출되는(벨트의 회전으로 이송되는)분체의 용량 즉 중량비가 일치하는 경우 정량으로 연속 이송이 가능한 것을 이용하는 방식이다.
상기와 같은 웨잉 컨베이어(2)는 이론적으로는 정량을 이송할 수 있으나, 실제적으로는 인입되는 분체의 상태가 일정하기가 어려우므로 정량의 이송은 상당한 어려움이 존재한다.
실제로 현장에서 사용시 수%의 오차는 상존하는 것으로 인식되는 시스템으로 원료들의 혼합비가 비슷한 경우, 즉 30% 30% 40% 등으로 비율이 유사한 경우에는 오차의 문제가 잘 나타나지 않으나 그 비율의 차이가 심해지면 오차의 영향이 급격하게 증가하게 된다.
또한, 상기 웨잉 컨베이어(2)의 상측에 배치된 분체이송 바이브레이터(1)는 분체의 이송이 항상 동일하게 일어나지 않으며, 특히 분체 이송과정에서의 진동이 웨잉 컨베이어(2)의 중량 측정용 로드 셀(3)의 진동으로 작용하여 측정오차가 발생하는 문제점이 있다.
나아가, 2% 미만의 주요원료가 혼합되는 경우 전체 용량의 체적 내에 일정하게 분산되기 어려우므로 원료의 분산이 나빠지는 문제를 안고 있으나, 기존의 일반적인 벨트 컨베이어(4)로는 이러한 원료의 분산을 기대할 수 없는 한계점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 분체 상태의 원료에 대해 정확한 중량측정 및 비중과 분량의 차이가 심한 경우에도 이송 중 믹싱이 가능함에 따라, 중량측정의 오차를 줄이면서 정량적으로 배합될 수 있도록 하는 원료 측정 및 배합장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원료 측정 및 배합장치는, 호퍼로부터 배출되는 원료를 정량 이송시키는 이송수단; 및 하방개방되는 버킷타입으로서 상기 이송수단에 의해 이송된 원료의 중량을 측정하는 중량측정수단;을 포함한다.
이때, 상기 이송수단은, 상기 호퍼의 배출구 하측에 배치되며, 상부에 입구가 형성되고 상기 중량측정수단 측으로 출구를 가진 이송몸체; 및 상기 이송몸체 내에서 회전하도록 구성되는 이송스크류;를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 중량측정수단은, 상부 개구부가 형성되며, 하부에는 테두리가 회동구조로 측부에 연결된 개폐도어를 가진 버킷; 및 상기 버킷과 연계되어 상기 버킷에 수용된 원료의 중량을 측정하는 중량측정기;를 구비하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명은 복수 개의 상기 중량측정수단으로부터 배출되는 원료들을 믹싱하면서 이송시키는 믹싱수단;을 더 포함하며, 상기 믹싱수단은, 상기 버킷의 하측에 배치되며, 상부에 입구가 형성되고 일측에 출구를 가진 믹서몸체; 및 상기 믹서몸체 내에서 회전하도록 구성되는 믹서스크류;를 구비할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은 상기 호퍼 내 원료의 수분을 측정하도록 상기 호퍼에 설치된 수분측정기;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은 원료의 중량측정 및 배합과정에 따른 상태를 모니터링하도록, 상기 이송수단, 중량측정수단, 믹싱수단, 및 수분측정기와 전기적으로 연계된 모니터링부; 및 상기 모니터링부와 전기적으로 연계되어, 상기 이송수단, 중량측정수단, 믹싱수단을 구동제어하는 구동제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
나아가 본 발명은, 상기 호퍼의 상부에 배치되되, 상기 호퍼에 원료를 인입 전에 분쇄하도록 구성되는 프리 볼밀(pre ball mill);을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 원료 측정 및 배합장치는, 원료를 정량 이송시키도록 이송스크류를 가진 이송수단과, 하방개방되는 버킷타입으로 이송된 원료의 중량을 측정하는 중량측정수단, 및 원료를 이송시키면서 믹싱하는 믹싱수단을 포함하며, 나아가 수분측정기, 레벨센서, 토출량 센서와 함께 이를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 구성요소들을 구동제어하는 구동제어부가 구성됨으로써, 중량측정 및 배합과정을 모니터링하면서, 분체 상태의 원료에 대해 정확한 중량측정 및 비중과 분량의 차이가 심한 경우에도 이송 중 믹싱이 가능함에 따라, 중량측정의 오차를 줄이면서 정량적으로 배합될 수 있도록 하는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 원료 측정 및 배합장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원료 측정 및 배합장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2의 A를 나타낸 확대도이다.
도 4는 도 2의 원료 측정 및 배합장치에 대한 제어흐름을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원료 측정 및 배합장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2의 A를 나타낸 확대도이다.
도 4는 도 2의 원료 측정 및 배합장치에 대한 제어흐름을 나타낸 도면이다.
본 발명의 원료 측정 및 배합장치는, 분체 상태 원료의 중량측정의 오차를 줄이면서 정량적으로 배합될 수 있도록, 원료에 대해 정확한 중량측정 및 비중과 분량의 차이가 심한 경우에도 이송 중 믹싱이 가능하도록 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원료 측정 및 배합장치를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2의 A를 나타낸 확대도이다.
상기 이송수단(20)은 호퍼(10)로부터 배출되는 분체 형태인 원료를 정량 이송시키도록 구성되는데, 구체적으로 이송몸체(21)와 이송스크류(22)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 이송몸체(21)는 호퍼(10)의 배출구 하측에 배치되며, 상부에 입구가 형성되고 중량측정수단(30) 측으로 출구를 가진다.
또한, 상기 이송스크류(22)는 이송몸체(21) 내에서 길이방향을 따라 배치되며, 회전하면서 이송몸체(21) 내에 인입된 원료를 정량적으로 이송시킨다.
이와 같은 이송수단(20)은 호퍼(10)로부터 낙하하는 원료가 이송몸체(21) 상부의 입구로 인입된 후, 이송스크류(22)가 회전함에 따라 원료가 정량적으로 이송되어 이송몸체(21)에서 중량측정수단(30) 측으로 형성된 출구를 통해 배출되도록 한다.
이러한 이송수단(20)은 이송스크류(22)가 회전하지 않고 정지된 경우에는, 원료를 차단하는 벽, 즉 밸브로서 작용하며, 회전하는 경우에는 이송스크류(22)의 직경과 피치를 통하여 이송되는 원료의 양을 적정할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 이송수단(20)은 기존의 분체이송 바이브레이터(도 1의 1)와 비교하여 진동이 거의 없을 뿐만 아니라, 후술되는 중량측정수단(30)에 진동이 전달되어 중량측정에 있어서 오차가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 이송스크류(22)의 회전에 따라 원료를 정량적으로 이송시킬 수 있다.
그리고, 상기 중량측정수단(30)은 하방개방되는 버킷타입으로서 상기 이송수단(20)에 의해 이송된 원료의 중량을 측정하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 중량측정수단(30)은 이송수단(20)의 하측에 배치된 버킷(31)과, 상기 버킷(31)에 수용된 원료의 중량을 측정하는 중량측정기(32)를 구비할 수 있다.
상기 버킷(31)은 이송수단(20)에서 이송스크류(22)에 의해 이송몸체(21)의 출구로부터 배출 낙하되는 원료가 안착되어 수용될 수 있도록 상부에 개구부가 형성된다.
아울러, 버킷(31)은 하부에 테두리가 회동구조로 측부에 연결된 개폐도어(31a)를 가짐으로써, 내부에 수용된 원료가 개폐도어(31a)의 중심부가 테두리 측으로 하방 회동됨으로써 아래로 이동될 수 있다.
물론, 이때 버킷(31)은 개폐도어(31a)를 하방 회동시키기 위한 구동부재(미도시)를 구비할 수 있는데, 개폐도어(31a)와 기어로 연계된 구동모터, 개폐도어(31a)와 실린더로드가 연계된 실린더부재 등 본 발명에 의해 한정되지 않으며 개폐도어(31a)를 개폐시키도록 구동력을 제공하는 부재라면 어떠한 부재도 활용될 수 있다.
이와 같은 버킷(31)에는 수용된 원료의 중량을 측정하는 중량측정기(32)를 구비할 수 있다. 물론, 이때의 중량측정기(32)는 로드 셀 등이 활용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 중량측량수단은 기존의 웨잉 컨베이어(도 1의 2)와 비교하여 살펴보면, 이송스크류(22)를 가진 이송수단(20)과 함께 배치되고 나아가 원료에 있어서의 분체의 성상과 중량에 따라 다양하게 제작하여 사용할 수 있음으로써, 원료의 비율이 크게 차이가 나거나 미량을 사용하는 경우에도 각각의 버킷(31) 용량을 적정하게 하면서 중량측정기(32)와 연계됨에 따라 원료의 중량을 정확하게 측정할 수 있다.
나아가, 본 발명은 복수 개의 상기 중량측정수단(30)으로부터 배출되는 원료들을 믹싱하면서 이송시키는 믹싱수단(40)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 믹싱수단(40)은 복수 개의 중량측정수단(30)의 하측에 배치됨으로써, 각각의 중량측정수단(30)을 통해 중량이 측정된 원료들이 인입된 후 이송과 함께 믹싱(혼합)되도록 한다.
구체적으로, 상기 믹싱수단(40)은 버킷(31)의 하측에 배치되며, 상부에 입구가 형성되고 일측에 출구를 가진 믹서몸체(41)와, 상기 믹서몸체(41) 내에서 회전하도록 구성되는 믹서스크류(42)를 구비할 수 있다.
이러한 상기 믹싱수단(40)은 버킷(31)으로부터 낙하하는 원료가 믹서몸체(41) 상부의 입구로 인입된 후, 믹서스크류(42)가 회전함에 따라 원료가 정량적으로 볼 밀(ball mill) 장치 측으로 이송되도록 하며, 아울러 이송과 함께 인입된 여러 가지의 원료들이 혼합되도록 한다.
한편, 본 발명은 호퍼(10) 내 원료의 수분을 측정하도록 상기 호퍼(10)에 설치된 수분측정기(51)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 수분측정기(51)는 바람직하게 마이크로 웨이브 측정방식으로 호퍼(10) 내의 원료에 포함된 수분을 측정할 수 있다.
이러한 수분측정기(51)는 호퍼(10) 내의 분체 상태의 원료에 대한 함습도(원료 내 잔류수분량)를 측정하는데, 이때 측정되는 원료의 습도량은 중량 측정의 오차요인이 되는 값으로서, 습도량이 증가하는 경우 원료의 중량증가가 발생하는 요인을 미리 측정하고 이를 대응하기 위한 수단이다.
또한, 상기 수분측정기(51)는 이송스크류(22)를 가진 이송수단(20)에 장착된 토출량 센서(52) 및 레벨센서(53)와 함께, 이송수단(20)의 원료이송이 원활하게 이루어지는지에 대한 관리의 지표가 될 수 있다. 이때, 상기 레벨센서(53)는 호퍼(10) 내의 원료의 쌓인 상태를 초음파, 마이크로 웨이브 등을 활용하여 파악할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은 호퍼(10)의 상부에 배치되되, 상기 호퍼(10)에 원료를 인입 전에 분쇄하도록 구성되는 프리 볼밀(pre ball mill)(60)을 더 포함할 수 있다.
일례로서 페로실리콘이 원료로 선택되어 중량 측정 및 배합될 수 있는데, 상기 페로실리콘은 타 원료에 비하여 단단한 금속상의 광물 형태로서 분쇄공정 이후에 입도가 0.1mm~5mm 정도로 매우 불규칙한 상태를 나타내며, 이로 인하여 중량측정 및 배합 이후의 공정인 볼밀(ball mill) 장치의 공정에서 완전하게 분쇄되지 않을 수 있다.
이에 따라, 페로실리콘의 분쇄공정 이후 추가로 프리 볼밀(60)이 더 구성됨으로써, 호퍼(10)에 원료가 저장되기 이전에 일정한 입도를 갖도록 한다. 물론, 페로실리콘 뿐만 아니라 단단한 금속상의 광물 형태인 다른 원료에게도 적용가능하다.
이러한 사전 입도 관리는, 중량측정 및 배합과정에서 원료 분산의 안정도 향상에 매우 중요한 요인이 되며, 프리 볼밀(60)이 설치되지 않은 종래기술에 비하여 배합 및 분산 안정도가 두 배 이상 향상되도록 한다.
도 4는 도 2의 원료 측정 및 배합장치에 대한 제어흐름을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 원료의 중량측정 및 배합과정에 따른 상태를 모니터링하도록, 이송수단(20), 중량측정수단(30), 믹싱수단(40), 및 수분측정기(51)와 전기적으로 연계된 모니터링부(M)와, 상기 모니터링부(M)와 전기적으로 연계되어 이송수단(20), 중량측정수단(30), 믹싱수단(40)을 구동제어하는 구동제어부(C)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 모니터링부(M)는 이송수단(20)에 설치된 토출량 센서(52), 중량측정수단(30)의 로드 셀, 및 호퍼(10)에 설치된 수분측정기(51)의 측정치를 수신하여, 원료의 중량측정 및 전체적인 배합과정에서의 각 상태를 모니터링할 수 있다.
아울러, 모니터링부(M)는 구동제어부(C)와 전기적으로 연계되어 이송수단(20), 중량측정수단(30), 믹싱수단(40)의 구동상태 및 구동제어부(C)를 통한 구동제어입력을 표시할 수 있다.
또한, 상기 구동제어부(C)는 모니터링부(M)와 전기적으로 연계되어 이송수단(20), 중량측정수단(30), 믹싱수단(40)의 구동제어를 할 수 있으며, 물론 각 센서, 측정기들도 작동제어 할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 원료를 정량 이송시키도록 이송스크류(22)를 가진 이송수단(20)과, 하방개방되는 버킷타입으로 이송된 원료의 중량을 측정하는 중량측정수단(30), 및 원료를 이송시키면서 믹싱하는 믹싱수단(40)을 포함하며, 나아가 수분측정기(51), 레벨센서(53), 토출량 센서(52)와 함께 이를 모니터링하는 모니터링부(M) 및 상기 구성요소들을 구동제어하는 구동제어부(C)가 구성됨으로써, 중량측정 및 배합과정을 모니터링하면서, 분체 상태의 원료에 대해 정확한 중량측정 및 비중과 분량의 차이가 심한 경우에도 이송 중 믹싱이 가능함에 따라, 중량측정의 오차를 줄이면서 정량적으로 배합될 수 있도록 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
20 : 이송수단 21 : 이송몸체
22 : 이송스크류 30 : 중량측정수단
31 : 버킷 31a : 개폐도어
32 : 중량측정기 40 : 믹싱수단
41 : 믹서몸체 42 : 믹서스크류
51 : 수분측정기 52 : 토출량 센서
53 : 레벨센서 60 : 프리 볼밀
M : 모니터링부 C : 구동제어부
22 : 이송스크류 30 : 중량측정수단
31 : 버킷 31a : 개폐도어
32 : 중량측정기 40 : 믹싱수단
41 : 믹서몸체 42 : 믹서스크류
51 : 수분측정기 52 : 토출량 센서
53 : 레벨센서 60 : 프리 볼밀
M : 모니터링부 C : 구동제어부
Claims (7)
- 호퍼(10)로부터 배출되는 원료를 정량 이송시키는 이송수단(20); 및
하방개방되는 버킷타입으로서 상기 이송수단(20)에 의해 이송된 원료의 중량을 측정하는 중량측정수단(30);
을 포함하는 원료 측정 및 배합장치.
- 제1항에 있어서,
상기 이송수단(20)은,
상기 호퍼(10)의 배출구 하측에 배치되며, 상부에 입구가 형성되고 상기 중량측정수단(30) 측으로 출구를 가진 이송몸체(21); 및
상기 이송몸체(21) 내에서 회전하도록 구성되는 이송스크류(22);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 원료 측정 및 배합장치.
- 제1항에 있어서,
상기 중량측정수단(30)은,
상부 개구부가 형성되며, 하부에는 테두리가 회동구조로 측부에 연결된 개폐도어(31a)를 가진 버킷(31); 및
상기 버킷(31)과 연계되어 상기 버킷(31)에 수용된 원료의 중량을 측정하는 중량측정기(32);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 원료 측정 및 배합장치.
- 제3항에 있어서,
복수 개의 상기 중량측정수단(30)으로부터 배출되는 원료들을 믹싱하면서 이송시키는 믹싱수단(40);을 더 포함하며,
상기 믹싱수단(40)은,
상기 버킷(31)의 하측에 배치되며, 상부에 입구가 형성되고 일측에 출구를 가진 믹서몸체(41); 및
상기 믹서몸체(41) 내에서 회전하도록 구성되는 믹서스크류(42);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 원료 측정 및 배합장치.
- 제4항에 있어서,
상기 호퍼(10) 내 원료의 수분을 측정하도록 상기 호퍼(10)에 설치된 수분측정기(51);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 측정 및 배합장치.
- 제5항에 있어서,
원료의 중량측정 및 배합과정에 따른 상태를 모니터링하도록, 상기 이송수단(20), 중량측정수단(30), 믹싱수단(40), 및 수분측정기(51)와 전기적으로 연계된 모니터링부(M); 및
상기 모니터링부(M)와 전기적으로 연계되어, 상기 이송수단(20), 중량측정수단(30), 믹싱수단(40)을 구동제어하는 구동제어부(C);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 측정 및 배합장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 호퍼(10)의 상부에 배치되되, 상기 호퍼(10)에 원료를 인입 전에 분쇄하도록 구성되는 프리 볼밀(pre ball mill)(60);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 측정 및 배합장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120133213A KR20140066865A (ko) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | 원료 측정 및 배합장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020120133213A KR20140066865A (ko) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | 원료 측정 및 배합장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20140066865A true KR20140066865A (ko) | 2014-06-03 |
Family
ID=51123378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020120133213A KR20140066865A (ko) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | 원료 측정 및 배합장치 |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20140066865A (ko) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101537391B1 (ko) * | 2014-09-11 | 2015-07-16 | 조성곤 | 카운터웨이트 제조장치 및 제조방법 |
KR101582642B1 (ko) * | 2015-06-18 | 2016-01-04 | 박민숙 | 분말형 pvc 안정제 혼합 장치 |
KR101953073B1 (ko) * | 2018-12-10 | 2019-02-27 | 박춘근 | 내화물 배합비 조절을 위한 사일로 콘트롤 시스템 |
KR20220112646A (ko) * | 2021-02-04 | 2022-08-11 | 박미경 | 정밀 전동 그리퍼 및 이의 동작 방법 |
-
2012
- 2012-11-22 KR KR1020120133213A patent/KR20140066865A/ko not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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