KR20170021506A - 소재 형상 교정장치 - Google Patents

소재 형상 교정장치 Download PDF

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KR20170021506A
KR20170021506A KR1020150115938A KR20150115938A KR20170021506A KR 20170021506 A KR20170021506 A KR 20170021506A KR 1020150115938 A KR1020150115938 A KR 1020150115938A KR 20150115938 A KR20150115938 A KR 20150115938A KR 20170021506 A KR20170021506 A KR 20170021506A
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Abstract

소재 형상 교정장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 소재 형상 교정장치는,복수 개의 이송롤러를 포함하여 소재를 이동시키는 이송부재와, 이송부재의 일측에 위치하며, 복수 개의 교정롤러를 포함하는 레벨러와, 이송부재와 레벨러 사이에 위치하며, 이송부재로부터 전달받은 소재의 상측 또는 하측을 가압하여 소재의 형상을 교정하고, 소재의 이동을 레벨러 측으로 안내하는 교정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소재 형상 교정장치{SHAPE CORRECTING APPARATUS FOR MATERIAL}
본 발명은 소재 형상 교정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연 등의 공정에서 발생되는 소재의 상향 또는 하향을 교정할 수 있는 소재 형상 교정장치에 관한 것이다.
일반적인 철강 제조는 용선을 생산하는 제선 공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강 공정, 액체 상태의 철이 고체로 되는 연속주조 공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연 공정으로 이루어진다.
압연 공정은 연속주조 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2004-0105892호(2004.12.17 공개, 발명의 명칭: 슬라브의 상향 교정 기능이 구비된 디스케일링용 냉각수차단장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 조압연 등을 거치면서 상향 또는 하향된 소재를 교정하여 레벨러로 안내함으로써, 소재의 품질을 향상시키고 작업 중단 등을 방지하며, 레벨러 등의 파손을 방지할 수 있는 소재 형상 교정장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 소재 형상 교정장치는: 복수 개의 이송롤러를 포함하여 소재를 이동시키는 이송부재; 상기 이송부재의 일측에 위치하며, 복수 개의 교정롤러를 포함하는 레벨러; 및 상기 이송부재와 상기 레벨러 사이에 위치하며, 상기 이송부재로부터 전달받은 상기 소재의 상측 또는 하측을 가압하여 상기 소재의 형상을 교정하고, 상기 소재의 이동을 상기 레벨러 측으로 안내하는 교정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 교정부재는, 상기 소재의 이송경로의 상측에 위치하며, 상기 소재의 상측을 가압하는 상측교정부; 및 상기 상측교정부에서 하측으로 이격되어 위치하며, 상기 소재의 하측을 가압하는 하측교정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 상측교정부는, 상기 레벨러 측 단부가 회전 가능하게 구비되며, 상기 레벨러 측으로 진행하면서 하향 경사지게 구비되는 상측교정판; 및 상기 상측교정판에 연결되고 상기 상측교정판을 회전시켜, 상기 상측교정판이 상기 소재의 상측을 가압하도록 하는 상측가압부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 상측교정부는, 상기 상측교정판에 결합되며, 상기 상측교정판의 길이 방향으로 배열되어, 상기 소재가 상기 상측교정판에 접촉하는 위치를 측정하는 상측측정부; 및 상기 상측측정부에서 측정한 상기 소재의 접촉위치를 기초로 상기 상측가압부가 상기 상측교정판을 회전시키는 속도 또는 각도를 조절하는 상측제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 하측교정부는, 상기 레벨러 측 단부가 회전 가능하게 구비되며, 상기 레벨러 측으로 진행하면서 상향 경사지게 구비되는 하측교정판; 및 상기 하측교정판에 연결되고 상기 하측교정판을 회전시켜, 상기 하측교정판이 상기 소재의 하측을 가압하도록 하는 하측가압부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 하측교정부는, 상기 하측교정판에 결합되며, 상기 하측교정판의 길이 방향으로 배열되어, 상기 소재가 상기 하측교정판에 접촉하는 위치를 측정하는 하측측정부; 및 상기 하측측정부에서 측정한 상기 소재의 접촉위치를 기초로 상기 하측가압부가 상기 하측교정판을 회전시키는 속도 또는 각도를 조절하는 하측제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 상측교정부와 상기 하측교정부는, 상기 소재를 교대로 가압하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 소재 형상 교정장치는 조압연 등을 거친 소재의 상향 또는 하향을 자동으로 감지하고, 이를 교정할 수 있다.
이에 따라 본 발명은 소재의 품질을 향상시키고, 소재와의 충격에 의한 레벨러 등의 파손 및 작업의 중단 등을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 상향된 소재가 상측교정부를 충격하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 상측교정부가 상향된 소재를 가압하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 하측교정부가 가압된 소재를 상측으로 가압하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 하향된 소재가 하측교정부를 충격하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 하측교정부가 하향된 소재를 가압하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 상측교정부가 가압된 소재를 하측으로 가압하는 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 형상 교정장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치의 측면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치(1)는 이송부재(100), 레벨러(200) 및 교정부재(300)를 포함하여 압연 공정을 거친 소재(10)가 레벨러(200)로 진입될 수 있도록 소재(10)의 형상을 교정하고, 소재(10)의 이동을 안내한다.
이송부재(100)는 복수 개의 이송롤러(110)를 포함하여 소재(10)를 이동시킨다. 본 실시예에서 이송부재(100)는 소재(10)의 이송 방향(도 2 기준 좌우방향)으로 배열되는 복수 개의 이송롤러(110)를 포함하고, 이송롤러(110)의 상측에 소재(10)가 안착된 상태에서 복수 개의 이송롤러(110)를 일방향으로 회전시켜 소재(10)를 이송시킨다.
레벨러(200)는 이송부재(100)의 일측에 위치하며, 복수 개의 교정롤러(250)를 포함한다. 본 실시예에서 레벨러(200)는 레벨러하우징(210)에 교정롤러(250)가 회전 가능하게 결합되고, 레벨러하우징(210)에 장입되는 소재(10)를 복수 개의 교정롤러(250)로 가압하여 소재(10)를 평탄하게 교정한다.
교정부재(300)는 이송부재(100)와 레벨러(200) 사이에 위치하며, 이송부재(100)로부터 전달 받은 소재(10)의 상측 또는 하측을 가압하여, 소재(10)의 형상을 교정하고, 소재(10)의 이동을 레벨러(200) 측으로 안내한다. 본 실시예에서 교정부재(300)는 상측교정부(310) 및 하측교정부(350)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 상향된 소재가 상측교정부를 충격하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 상측교정부가 상향된 소재를 가압하는 상태를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 하측교정부가 가압된 소재를 상측으로 가압하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 상측교정부(310)는 소재(10)의 이송경로의 상측에 위치하며, 소재(10)의 상측을 가압하여 상향된 소재(10)의 상향을 교정한다. 본 실시예에서 상측교정부(310)는 상측교정판(311) 및 상측가압부(313)를 포함한다.
상측교정판(311)은 레벨러(200) 측 단부가 핀 등으로 예시되는 상측회전축(미도시)에 회전 가능하게 구비되며, 레벨러(200) 측으로 진행하면서 하향 경사지게 구비된다.
이에 따라 상측교정판(311)은 상향된 소재(10)의 선단부를 가압, 소재(10)의 형상을 교정하여 소재(10)가 레벨러(200)로 진입될 수 있도록 한다. 본 실시예에서 상측교정판(311)은 대략 판 형상으로 형성되고, 금속 재질을 포함하여 이루어져 소재(10)와의 충격에 의하여 파손되는 것을 방지한다.
상측가압부(313)는 상측교정판(311)에 연결되고 상측교정판(311)을 회전시켜, 상측교정판(311)을 매개로 소재(10)의 상측을 가압한다. 본 실시예에서 상측가압부(313)는 유압실린더로 예시되며, 유압의 변화에 따라 신축되어 단부에 결합된 상측교정판(311)을 회전시킨다.
본 실시예에서 상측교정부(310)는 상측측정부(315) 및 상측제어부(317)를 더 포함하여 소재(10)가 상측교정판(311)에 충격하는 위치를 측정하고, 소재(10)가 충격하는 위치를 기초로 상측교정판(311)을 회전시켜 소재(10)의 형상을 교정한다.
상측측정부(315)는 상측교정판(311)에 결합되며, 상측교정판(311)의 길이 방향으로 배열되어 소재(10)가 상측교정판(311)에 접촉하는 위치를 측정한다. 본 실시예에서 상측측정부(315)는 로드셀 등으로 예시되며, 상측교정판(311)에 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합된다.
상측측정부(315)에서 측정한 충격량은 상측제어부(317)에 전달되고, 상측제어부(317)는 복수 개의 상측측정부(315)에서 측정한 충격량을 기초로 소재(10)가 상측교정판(311)의 어느 위치를 충격하였는지 계산한다.
상측제어부(317)는 상측측정부(315)에서 측정한 소재(10)의 접촉위치를 기초로 상측가압부(313)가 상측교정판(311)을 회전시키는 속도 또는 각도를 조절한다.
소재(10)가 상측교정판(311)의 상측, 즉 레벨러(200)로부터의 거리가 먼 곳을 충격할수록 소재(10)의 상향 정도가 심한 것을 의미하며, 이러한 경우 소재(10)의 이동속도, 소재(10)의 재질, 소재(10)의 온도 등에 따라 기 설정된 속도, 힘으로 상측교정판(311)을 회전시켜, 소재(10)를 가압하여 소재(10)를 교정한다.
특히, 소재(10)의 상향 정도가 설정 범위 이상인 경우, 소재(10)의 이송 및 교정을 비상 정지하여 안전사고 방지, 소재(10)의 재 압연 등을 시행하게 할 수 있다. 이로써, 본 실시예에서 소재 형상 교정장치(1)는 소재(10)의 파손 등을 줄인 상태에서 소재(10)를 안정적으로 교정할 수 있고, 소재(10) 또는 장치의 파손을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 하향된 소재가 하측교정부를 충격하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 하측교정부가 하향된 소재를 가압하는 상태를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치에서 상측교정부가 가압된 소재를 하측으로 가압하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 8을 참조하면, 하측교정부(350)는 상측교정부(310)에서 하측으로 이격되어 위치하며, 소재(10)의 하측을 가압한다. 본 실시예에서 하측교정부(350)는 하측교정판(351) 및 하측가압부(353)를 포함한다.
하측교정판(351)은 대략 판 형상으로 구비되고, 레벨러(200) 측 단부가 회전 가능하게 구비되며, 레벨러(200) 측으로 진행하면서 상향 경사지게 구비된다. 본 실시예에서 하측교정판(351)은 금속 재질을 포함하여 이루어지는 대략 판 형상으로 구비되어, 소재(10)를 가압, 소재(10)의 이동을 안내함과 동시에, 소재(10)와의 충격에 따른 파손을 방지한다.
하측가압부(353)는 하측교정판(351)에 연결되어 하측교정판(351)을 회전시켜, 하측교정판(351)이 소재(10)의 하측을 가압하게 한다. 본 실시예에서 하측가압부(353)는 유압실린더로 예시되며, 유압의 변화에 따라 신축되어 단부에 결합된 상측교정판(311)을 회전시킨다.
본 실시예에서 하측교정부(350)는 하측측정부(355) 및 하측제어부(357)를 더 포함하여 소재(10)가 하측교정판(351)에 충격하는 위치를 측정하고, 소재(10)가 충격하는 위치를 기초로 하측교정판(351)을 회전시켜 소재(10)의 형상을 교정한다.
하측측정부(355)는 하측교정판(351)에 결합되며, 하측교정판(351)의 길이 방향으로 배열되어, 소재(10)가 하측교정판(351)에 접촉하는 위치를 측정한다. 본 실시예에서 하측측정부(355)는 로드셀 등으로 예시되며, 하측교정판(351)에 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합된다.
하측측정부(355)에서 측정한 위치 별 충격량은 하측제어부(357)에 전달되고, 하측제어부(357)는 복수 개의 하측측정부(355)에서 측정한 위치 별 충격량을 기초로 소재(10)가 하측교정판(351)의 어느 위치를 충격하였는지 산출한다.
하측제어부(357)는 하측측정부(355)에서 측정한 소재(10)의 충격위치를 기초로 하측가압부(353)를 제어하여 하측가압부(353)가 하측교정판(351)을 회전시키는 속도 또는 각도를 조절한다.
본 실시예에서 상측교정부(310)와 하측교정부(350)는 소재(10)를 순차적으로 가압하여 소재(10)를 성형함으로써, 소재(10)를 일시에 가압할 때 발생되는 소재(10)와의 마찰력을 줄이고, 강한 하중에 따른 소재(10)의 파손 등을 방지할 수 있다.
예를 들러 본 실시예에서 상측교정부(310)가 소재(10)를 하측으로 가압하면, 하측교정부(350)는 하측교정판(351)을 움직이지 않거나, 하측으로 이동시킴으로써, 소재(10)의 파손 등을 방지할 수 있다. 상측교정부(310)에 의한 소재(10)의 가압이 완료되면, 하측교정부(350)가 소재(10)의 하측을 가압하여 소재(10)의 하향을 조정할 수 있으며, 이러한 과정은 소재(10)의 형상 등에 따라 반복 실시될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 형상 교정장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
복수 개의 이송롤러(110)의 회전에 따라 이송롤러(110)의 상측에 안착된 소재(10)가 상측교정부(310)와 하측교정부(350) 사이로 진입된다. 본 실시예에서 상측교정부(310)와 하측교정부(350)는 레벨러(200) 측으로 진행하면서 각각 하향, 상향 경사지게 구비된다.
따라서 상측교정부(310)와 하측교정부(350) 사이로 진입된 소재는 상측교정부(310)와 하측교정부(350)에 의하여 이동이 안내되어 레벨러(200)로 진입되며, 레벨러(200)로 진입한 소재(10)는 복수 개의 교정롤러(250)에 의하여 가압, 교정된다.
다만, 본 실시예에서 교정부재(300)는 조압연 등에 의하여 상향, 하향된 소재(10)의 상측 또는 하측을 가압하여 소재(10)의 형상을 교정할 수 있다.
소재(10)가 상향된 경우, 소재(10)가 상측교정부(310)와 하측교정부(350) 사이로 진입하면서 상측교정부(310)를 충격하게 된다. 이러한 충격은 복수 개의 상측측정부(315)에 의하여 측정되고 상측제어부(317)에 전달된다. 상측제어부(317)는 상측측정부(315)에서 측정한 충격량에 기초하여 소재(10)가 충격한 위치를 산출하고, 충격 위치에 따라 기 입력된 설정 값으로 상측교정판(311)을 회전시켜 소재(10)의 상측을 가압한다.
상측교정부(310)가 소재(10)의 상측을 가압하면, 소재(10)는 소재(10)의 하측을 지지하는 이송롤러(110)를 기준으로 휨이 발생되면서 상향 정도가 줄어들게 되며, 이러한 휨은 하측교정부(350)가 소재(10)의 하측을 가압하여 교정될 수 있다.
이러한 상측교정부(310)와 하측교정부(350)의 가압은 순차적으로 이루어질 수 있으며, 수 차례 이상 반복되어 소재(10)의 형상을 교정하여, 소재(10)의 파손을 방지하면서 보다 정밀한 교정작업을 수행할 수 있다.
소재(10)가 하향된 경우, 소재(10)가 상측교정부(310)와 하측교정부(350) 사이로 진입하면서 하측교정부(350)를 충격하게 된다. 이러한 충격은 복수 개의 하측측정부(355)에 의하여 측정되고 하측제어부(357)에 전달된다. 하측제어부(357)는 하측측정부(355)에서 측정한 충격량에 기초하여 소재(10)가 충격한 위치를 산출하고, 충격 위치에 따라 기 입력된 설정 값으로 하측교정판(351)을 회전시켜 소재(10)의 하측을 가압한다.
하측교정부(350)가 소재(10)의 하측을 가압함에 따라 소재(10)가 상측으로 휘는 경우, 상측교정부(310)가 소재(10)의 상측을 가압하여 교정할 수 있다.
이러한 하측교정부(350)와 상측교정부(310)의 가압은 순차적으로 이루어질 수 있으며, 수 차례 이상 반복되어 소재(10)의 형상을 교정하여, 소재(10)의 파손을 방지하면서 보다 정밀한 교정작업을 수행할 수 있다.
이로써, 본 실시예에 따른 소재 형상 교정장치(1)는 조압연 등을 거친 소재(10)의 상향 또는 하향을 자동으로 감지하고, 교정할 수 있다.
이에 따라 본 실시예에 따른 소재 형상 교정장치(1)는 소재(10)의 품질을 향상시키고, 소재(10)와의 충격에 의한 레벨러 등의 파손, 작업 중단 등을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
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.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 소재 형상 교정장치 10: 소재
100: 이송부재 110: 이송롤러
200: 레벨러 300: 교정부재
310: 상측교정부 311: 상측교정판
313: 상측가압부 315: 상측측정부
317: 상측제어부 350: 하측교정부
351: 상측교정판 353: 상측가압부
355: 상측측정부 357: 상측제어부

Claims (7)

  1. 복수 개의 이송롤러를 포함하여 소재를 이동시키는 이송부재;
    상기 이송부재의 일측에 위치하며, 복수 개의 교정롤러를 포함하는 레벨러; 및
    상기 이송부재와 상기 레벨러 사이에 위치하며, 상기 이송부재로부터 전달받은 상기 소재의 상측 또는 하측을 가압하여 상기 소재의 형상을 교정하고, 상기 소재의 이동을 상기 레벨러 측으로 안내하는 교정부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 형상 교정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 교정부재는,
    상기 소재의 이송경로의 상측에 위치하며, 상기 소재의 상측을 가압하는 상측교정부; 및
    상기 상측교정부에서 하측으로 이격되어 위치하며, 상기 소재의 하측을 가압하는 하측교정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 형상 교정장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 상측교정부는,
    상기 레벨러 측 단부가 회전 가능하게 구비되며, 상기 레벨러 측으로 진행하면서 하향 경사지게 구비되는 상측교정판; 및
    상기 상측교정판에 연결되고 상기 상측교정판을 회전시켜, 상기 상측교정판이 상기 소재의 상측을 가압하도록 하는 상측가압부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 형상 교정장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 상측교정부는,
    상기 상측교정판에 결합되며, 상기 상측교정판의 길이 방향으로 배열되어, 상기 소재가 상기 상측교정판에 접촉하는 위치를 측정하는 상측측정부; 및
    상기 상측측정부에서 측정한 상기 소재의 접촉위치를 기초로 상기 상측가압부가 상기 상측교정판을 회전시키는 속도 또는 각도를 조절하는 상측제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 형상 교정장치.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하측교정부는,
    상기 레벨러 측 단부가 회전 가능하게 구비되며, 상기 레벨러 측으로 진행하면서 상향 경사지게 구비되는 하측교정판; 및
    상기 하측교정판에 연결되고 상기 하측교정판을 회전시켜, 상기 하측교정판이 상기 소재의 하측을 가압하도록 하는 하측가압부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 형상 교정장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 하측교정부는,
    상기 하측교정판에 결합되며, 상기 하측교정판의 길이 방향으로 배열되어, 상기 소재가 상기 하측교정판에 접촉하는 위치를 측정하는 하측측정부; 및
    상기 하측측정부에서 측정한 상기 소재의 접촉위치를 기초로 상기 하측가압부가 상기 하측교정판을 회전시키는 속도 또는 각도를 조절하는 하측제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 형상 교정장치.
  7. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상측교정부와 상기 하측교정부는, 상기 소재를 교대로 가압하는 것을 특징으로 하는 소재 형상 교정장치.

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