KR20230113912A - 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치 - Google Patents

내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프의 공급이 자동으로 원활하게 이루어지면서 가공되어질 파이프가 정확한 위치에 놓여지도록 하여 가공오차를 줄이도록 함에 있어, 파이프의 확관 가공 전단계에서 파이프의 상단테두리 내측을 챔퍼링(champering) 함으로써 파이프 내측으로 확관성형봉의 삽입이 원활하게 이루어지면서 정밀한 확관내경을 확보할 수 있도록 함과 아울러, 파이프의 확관 시 변형되는 외경이 일정하게 유지되도록 확장을 제한함으로써 파이프의 내경 및 외경의 정밀한 치수를 확보할 수 있도록 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 지면에 안착된 작업대 상에 설치되는 베드(10); 상기 베드(10)의 상부측에 이격 고정되어 단관 형태의 파이프(2)를 수직되게 공급하는 공급관(20); 상기 공급관(20)은 상단부에 상향확개 형태의 투입구(25)가 형성되며, 하단부에 배출구(26)가 형성되며, 상기 공급관(20)의 배출구(26)를 수직 이탈한 파이프(2)의 하단면이 안착되는 수평받침판(30); 상기 수평받침판(30)은 후방측에 실린더(31)에 연결되어 전후진하면서 수평받침판(30) 상에 위치된 파이프(2)를 전후진 이동범위 만큼 전진 이동시키고, 상기 수평받침판(30)의 상부측에 설치되며, 상기 파이프(2)를 중심으로 양측에 대칭 배치되어 실린더(45) 및 레일(46)에 의해 마주하는 방향으로 좌우왕복 이동하면서 파이프(2)를 파지하는 한쌍의 대칭홀더블럭(40); 상기 한쌍의 대칭홀더블럭(40) 각각의 내측에는 파이프(2)의 외면을 지지하도록 반원 형태의 내주면(41)이 형성되고, 상기 대칭홀더블럭(40)의 전단측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 내경을 확관토록 하는 내경확관금형(50); 상기 대칭홀더블럭(40)의 중간측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 상단측에 상기 내경확관금형(50)의 하강작동에 의한 파이프(2)의 확관거리만큼 모따기를 수행토록 하는 모따기금형(60); 상기 내경확관금형(50)에 의해 내경이 확관된 파이프(2)가 수평받침판(30)의 전진작동에 의해 전진이동되면 파이프(2)를 수평받침판(30) 상에서 배출이탈시키는 경사배출로(70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치를 제공한다.

Description

내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치{Pipe expansion processing device with internal and external diameter dimensional precision}
본 발명은 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프의 공급이 자동으로 원활하게 이루어지면서 가공되어질 파이프가 정확한 위치에 놓여지도록 하여 가공오차를 줄이도록 함에 있어, 파이프의 확관 가공 전단계에서 파이프의 상단테두리 내측을 챔퍼링(champering) 함으로써 파이프 내측으로 확관성형봉의 삽입이 원활하게 이루어지면서 정밀한 확관내경을 확보할 수 있도록 함과 아울러, 파이프의 확관 시 변형되는 외경이 일정하게 유지되도록 확장을 제한함으로써 파이프의 내경 및 외경의 정밀한 치수를 확보할 수 있도록 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 부품이나 산업용품에 사용되어지는 단관 형태의 파이프를 확관시키기 위한 방법으로 주물에 의한 성형방법을 채택하여 활용하였다. 하지만 상기 방법은 목형을 제작하고 형틀작업을 하여 제품을 생산하기 때문에 제품이 요구하는 크기와 형상에 따라 목형과 주물을 제작해야 하는 번거로움이 있었고 소량 생산에도 동일한 과정을 거쳐야 하므로 경제성이 떨어지고 작업공정이 복잡하며 인력의 소모가 큰 문제점이 있었다. 따라서 이는 생산력 저하의 문제 뿐만 아니라 생산시간의 지연 및 작업환경의 열악까지 초래하였다.
이에 선반이나 프레스 등의 공작기계를 사용하여 제작된 단관 형태의 파이프를 가공하는 방법이 사용되었다. 하지만 상기 방법은 선반이나 프레스 등의 제품을 물리는 고정다이에 한개의 파이프만을 고정시켜 작업 후 제거하는 방식으로 작업되어짐으로써 작업성이 떨어지고 작업자의 수작업을 통해 거의 이루어지므로 가공작업의 정밀성이 떨어지고 일관성이 결여되며 작업자의 위험까지 초래할 수 있는 문제점이 있었다.
이에 본 출원인은 등록특허 제10-1184106호“파이프의 확관 가공장치”를 제시한 바 있으며, 본 발명에서는 확관되는 파이프의 내외경 치수의 정밀성을 확보할 수 있는 기술을 제시하고자 한다.
등록특허 제10-1184106호
이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 파이프의 공급이 자동으로 원활하게 이루어지면서 가공되어질 파이프가 정확한 위치에 놓여지도록 하여 가공오차를 줄이도록 함에 있어, 파이프의 확관 가공 전단계에서 파이프의 상단테두리 내측을 챔퍼링(champering) 함으로써 파이프 내측으로 확관성형봉의 삽입이 원활하게 이루어지면서 정밀한 확관내경을 확보할 수 있도록 함과 아울러, 파이프의 확관 시 변형되는 외경이 일정하게 유지되도록 확장을 제한함으로써 파이프의 내경 및 외경의 정밀한 치수를 확보할 수 있도록 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 있어서, 지면에 안착된 작업대 상에 설치되는 베드(10); 상기 베드(10)의 상부측에 이격 고정되어 단관 형태의 파이프(2)를 수직되게 공급하는 공급관(20); 상기 공급관(20)은 상단부에 상향확개 형태의 투입구(25)가 형성되며, 하단부에 배출구(26)가 형성되며, 상기 공급관(20)의 배출구(26)를 수직 이탈한 파이프(2)의 하단면이 안착되는 수평받침판(30); 상기 수평받침판(30)은 후방측에 실린더(31)에 연결되어 전후진하면서 수평받침판(30) 상에 위치된 파이프(2)를 전후진 이동범위 만큼 전진 이동시키고, 상기 수평받침판(30)의 상부측에 설치되며, 상기 파이프(2)를 중심으로 양측에 대칭 배치되어 실린더(45) 및 레일(46)에 의해 마주하는 방향으로 좌우왕복 이동하면서 파이프(2)를 파지하는 한쌍의 대칭홀더블럭(40); 상기 한쌍의 대칭홀더블럭(40) 각각의 내측에는 파이프(2)의 외면을 지지하도록 반원 형태의 내주면(41)이 형성되고, 상기 대칭홀더블럭(40)의 전단측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 내경을 확관토록 하는 내경확관금형(50); 상기 대칭홀더블럭(40)의 중간측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 상단측에 상기 내경확관금형(50)의 하강작동에 의한 파이프(2)의 확관거리만큼 모따기를 수행토록 하는 모따기금형(60); 상기 내경확관금형(50)에 의해 내경이 확관된 파이프(2)가 수평받침판(30)의 전진작동에 의해 전진이동되면 파이프(2)를 수평받침판(30) 상에서 배출이탈시키는 경사배출로(70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치를 제공한다.
또한, 상기 배출구(26)의 상부측 공급관(20) 상의 내측에 연통하여 맨하단에 위치하는 파이프(2)를 고정시키는 스토퍼(23)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스토퍼(23)는 공급관(20)을 베드(10) 상에서 고정시키는 “ㄱ”자 형태의 연결브라켓(29)에 상에 구비되어 공급관(20)에 형성된 통공(21)을 관통하면서 공급관(20) 내의 맨하단에 위치하는 파이프(2)가 고정되고, 상기 공급관(20)의 배출구(26)를 이탈하여 수평받침판(30)의 가이드홈(11) 상에 안착된 파이프(2)가 수평받침판(30)의 전진작동으로 인해 전진이동된 후 수평받침판(30)이 후방복귀하면 상기 스토퍼(23)가 해제되면서 공급관(20) 내의 맨하단에 위치하는 파이프(2)가 배출구(26)를 통해 이탈 낙하되어 수평받침판(30)의 가이드홈(11) 상에 안착되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수평받침판(30) 상에 파이프(2)의 이동방향을 따라 가이드홈(11)이 형성되어 파이프(2)의 전진이동 중 가이드홈(11) 내에서 이탈을 방지토록 함으로써 파이프(2)의 일직선 정렬이 이루어지도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내주면(41) 상에는 파이프(2) 외주면과의 밀착성을 위해 우레탄 재질의 홀더편(43)이 구비되며, 상기 홀더편(43)의 후방측에 다수의 확장거리제한용 탄성스프링(44)이 구비되어, 상기 내경확관금형(50)의 하강작동으로 파이프(2)가 확관되면서 확장거리제한용 탄성스프링(44)에 의해 확장거리가 제한되는 홀더편(43)의 제한이동으로 파이프(2)의 외경확장이 제한되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의하면 파이프의 공급이 자동으로 원활하게 이루어지면서 가공되어질 파이프가 정확한 위치에 놓여지도록 하여 가공오차를 줄이도록 함에 있어, 파이프의 확관 가공 전단계에서 파이프의 상단테두리 내측을 챔퍼링(champering) 함으로써 파이프 내측으로 확관성형봉의 삽입이 원활하게 이루어지면서 정밀한 확관내경을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 파이프의 확관 시 변형되는 외경이 일정하게 유지되도록 확장을 제한함으로써 파이프의 내경 및 외경의 정밀한 치수를 확보할 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치의 전체 사시 실시 예시도
도 2는 본 발명에 의한 공급관 및 스토퍼의 단면 실시 예시도
도 3은 본 발명에 의한 사용상태 일측단면 예시도
도 4는 본 발명에 의한 변형 실시 예시도
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 파이프의 공급이 자동으로 원활하게 이루어지면서 가공되어질 파이프가 정확한 위치에 놓여지도록 하여 가공오차를 줄이도록 함에 있어, 파이프의 확관 가공 전단계에서 파이프의 상단테두리 내측을 챔퍼링(champering) 함으로써 파이프 내측으로 확관성형봉의 삽입이 원활하게 이루어지면서 정밀한 확관내경을 확보할 수 있도록 함과 아울러, 파이프의 확관 시 변형되는 외경이 일정하게 유지되도록 확장을 제한함으로써 파이프의 내경 및 외경의 정밀한 치수를 확보할 수 있도록 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 관한 것으로서 도 1 내지 4를 참고하여 보면 베드(10), 공급관(20), 수평받침판(30), 대칭홀더블럭(40), 내경확관금형(50), 모따기금형(60) 및 경사배출로(70)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 구현을 위해 먼저 도 1에서와 같이 지면에 안착된 작업대 상에 설치되는 베드(10)가 구비된다.
상기 베드(10)의 상부측에는 단관 형태의 파이프(2)를 수직되게 공급하는 공급관(20)이 이격 고정된다. 상기 공급관(20)은 도 2에서와 같이 상단부에 상향확개 형태의 투입구(25)가 형성되며, 하단부에 배출구(26)가 형성된다.
상기 공급관(20)은 수직으로 배열되는 파이프(2)를 후술되는 수평받침판(30) 상에 1개씩 공급해 주는 구성으로서, 이의 구체적인 실시를 위해 도 2에서와 같이 상기 배출구(26)의 상부측 공급관(20) 상의 내측에 연통하여 맨하단에 위치하는 파이프(2)를 고정시키는 스토퍼(23)가 구비된다.
이의 보다 구체적인 실시예로서 상기 스토퍼(23)는 공급관(20)을 베드(10) 상에서 고정시키는 “ㄱ”자 형태의 연결브라켓(29)에 상에 구비되어 공급관(20)에 형성된 통공(21)을 관통하면서 공급관(20) 내의 맨하단에 위치하는 파이프(2)가 고정되고, 상기 공급관(20)의 배출구(26)를 이탈하여 수평받침판(30)의 가이드홈(11) 상에 안착된 파이프(2)가 수평받침판(30)의 전진작동으로 인해 전진이동된 후 수평받침판(30)이 후방복귀하면 상기 스토퍼(23)가 해제되면서 공급관(20) 내의 맨하단에 위치하는 파이프(2)가 배출구(26)를 통해 이탈 낙하되어 수평받침판(30)의 가이드홈(11) 상에 안착되도록 구성한다.
이때, 상기 스토퍼(23)는 연결브라켓(29) 상에 설치된 작동부재(24) 내에 설치되어 파이프(2)를 향해 작동되며, 이의 작동은 후술되는 파이프(2)를 전후진 이동시키는 수평받침판(30)의 작동과 함께 작동된다. 구체적으로는 상기 수평받침판(30)이 전진하여 파이프(2)를 전진이동시에는 스토퍼(23)가 전진하여 공급관(20) 내의 파이프(2)를 정지시키고 있다가, 수평받침판(30)이 후진하여 정위치되면 스토퍼(23)를 후진하여 파이프(2)가 배출낙하되도록 한다.
이러한 상기 구성의 실시를 위해 상기 공급관(20)의 배출구(26)를 수직 이탈한 파이프(2)의 하단면이 안착되는 수평받침판(30)이 구비된다.
상기 수평받침판(30)은 도 1에서와 같이 후방측에 실린더(31)에 연결되어 전후진하면서 수평받침판(30) 상에 위치된 파이프(2)를 전후진 이동범위 만큼 전진 이동시키게 된다.
이때, 상기 수평받침판(30) 상에는 도 2에서와 같이 파이프(2)의 이동방향을 따라 가이드홈(11)이 형성되어 파이프(2)의 전진이동 중 가이드홈(11) 내에서 이탈을 방지토록 함으로써 파이프(2)의 일직선 정렬이 이루어지도록 구성함이 바람직하다.
한편, 도 1에서와 같이 상기 수평받침판(30)의 상부측에 설치되며, 상기 파이프(2)를 중심으로 양측에 대칭 배치되어 실린더(45) 및 레일(46)에 의해 마주하는 방향으로 좌우왕복 이동하면서 파이프(2)를 파지하는 한쌍의 대칭홀더블럭(40)이 구비된다.
이때, 상기 한쌍의 대칭홀더블럭(40) 각각의 내측에는 파이프(2)의 외면을 지지하도록 반원 형태의 내주면(41)이 형성되는데, 상기 내주면(41)의 변형 실시예로서 도 4에서와 같이 상기 내주면(41) 상에는 파이프(2) 외주면과의 밀착성을 위해 우레탄 재질의 홀더편(43)이 구비되며, 상기 홀더편(43)의 후방측에 다수의 확장거리제한용 탄성스프링(44)이 구비되게 한다. 이러한 구성으로 인해 상기 내경확관금형(50)의 하강작동으로 파이프(2)가 확관되면서 확장거리제한용 탄성스프링(44)에 의해 확장거리가 제한되는 홀더편(43)의 제한이동으로 파이프(2)의 외경확장이 제한되도록 구성하다.
또한, 도 1 및 도 3에서와 같이 상기 대칭홀더블럭(40)의 전단측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 내경을 확관토록 하는 내경확관금형(50)이 구비된다. 상기 내경확관금형(50)은 하단부가 반구 형태로 형성되어 파이프(2)의 내측으로 하강작동되면서 파이프(2)의 내경을 확관시키게 된다.
이때, 파이프(2)의 내경확관 상태가 매끈하게 달성되도록 하기 위해 도 1 및 도 3에서와 같이 상기 대칭홀더블럭(40)의 중간측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 상단측에 상기 내경확관금형(50)의 하강작동에 의한 파이프(2)의 확관거리만큼 모따기를 수행토록 하는 모따기금형(60)을 구비한다. 상기 모따기금형(60)의 구성을 통해서 내경확관금형(50)에 의한 파이프(2)의 내경확관 치수를 정밀하게 달성할 수 있게 된다.
그리고, 도 3에서와 같이 상기 내경확관금형(50)에 의해 내경이 확관된 파이프(2)가 수평받침판(30)의 전진작동에 의해 전진이동되면 파이프(2)를 수평받침판(30) 상에서 배출이탈시키는 경사배출로(70)가 구비된다.
상술된 바와 같은 본 발명의 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 의하면, 파이프의 공급이 자동으로 원활하게 이루어지면서 가공되어질 파이프가 정확한 위치에 놓여지도록 하여 가공오차를 줄이도록 함에 있어, 파이프의 확관 가공 전단계에서 파이프의 상단테두리 내측을 챔퍼링(champering) 함으로써 파이프 내측으로 확관성형봉의 삽입이 원활하게 이루어지면서 정밀한 확관내경을 확보할 수 있도록 함과 아울러, 파이프의 확관 시 변형되는 외경이 일정하게 유지되도록 확장을 제한함으로써 파이프의 내경 및 외경의 정밀한 치수를 확보할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2 : 파이프 10 : 베드
20 : 공급관 25 : 투입구
26 : 배출구 30 : 수평받침판
31 : 실린더 40 : 대칭홀더블럭
41 : 내주면 45 : 실린더
46 : 레일 50 : 내경확관금형
60 : 모따기금형 70 : 경사배출로

Claims (5)

  1. 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치에 있어서,
    지면에 안착된 작업대 상에 설치되는 베드(10);
    상기 베드(10)의 상부측에 이격 고정되어 단관 형태의 파이프(2)를 수직되게 공급하는 공급관(20); 상기 공급관(20)은 상단부에 상향확개 형태의 투입구(25)가 형성되며, 하단부에 배출구(26)가 형성되며,
    상기 공급관(20)의 배출구(26)를 수직 이탈한 파이프(2)의 하단면이 안착되는 수평받침판(30); 상기 수평받침판(30)은 후방측에 실린더(31)에 연결되어 전후진하면서 수평받침판(30) 상에 위치된 파이프(2)를 전후진 이동범위 만큼 전진 이동시키고,
    상기 수평받침판(30)의 상부측에 설치되며, 상기 파이프(2)를 중심으로 양측에 대칭 배치되어 실린더(45) 및 레일(46)에 의해 마주하는 방향으로 좌우왕복 이동하면서 파이프(2)를 파지하는 한쌍의 대칭홀더블럭(40); 상기 한쌍의 대칭홀더블럭(40) 각각의 내측에는 파이프(2)의 외면을 지지하도록 반원 형태의 내주면(41)이 형성되고,
    상기 대칭홀더블럭(40)의 전단측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 내경을 확관토록 하는 내경확관금형(50);
    상기 대칭홀더블럭(40)의 중간측에 위치한 파이프(2)의 상부에 이격 위치되어 상하왕복 이동되면서 파이프(2)의 상단측에 상기 내경확관금형(50)의 하강작동에 의한 파이프(2)의 확관거리만큼 모따기를 수행토록 하는 모따기금형(60);
    상기 내경확관금형(50)에 의해 내경이 확관된 파이프(2)가 수평받침판(30)의 전진작동에 의해 전진이동되면 파이프(2)를 수평받침판(30) 상에서 배출이탈시키는 경사배출로(70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배출구(26)의 상부측 공급관(20) 상의 내측에 연통하여 맨하단에 위치하는 파이프(2)를 고정시키는 스토퍼(23)가 구비되는 것을 특징으로 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스토퍼(23)는 공급관(20)을 베드(10) 상에서 고정시키는 “ㄱ”자 형태의 연결브라켓(29)에 상에 구비되어 공급관(20)에 형성된 통공(21)을 관통하면서 공급관(20) 내의 맨하단에 위치하는 파이프(2)가 고정되고,
    상기 공급관(20)의 배출구(26)를 이탈하여 수평받침판(30)의 가이드홈(11) 상에 안착된 파이프(2)가 수평받침판(30)의 전진작동으로 인해 전진이동된 후 수평받침판(30)이 후방복귀하면 상기 스토퍼(23)가 해제되면서 공급관(20) 내의 맨하단에 위치하는 파이프(2)가 배출구(26)를 통해 이탈 낙하되어 수평받침판(30)의 가이드홈(11) 상에 안착되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수평받침판(30) 상에 파이프(2)의 이동방향을 따라 가이드홈(11)이 형성되어 파이프(2)의 전진이동 중 가이드홈(11) 내에서 이탈을 방지토록 함으로써 파이프(2)의 일직선 정렬이 이루어지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내주면(41) 상에는 파이프(2) 외주면과의 밀착성을 위해 우레탄 재질의 홀더편(43)이 구비되며, 상기 홀더편(43)의 후방측에 다수의 확장거리제한용 탄성스프링(44)이 구비되어, 상기 내경확관금형(50)의 하강작동으로 파이프(2)가 확관되면서 확장거리제한용 탄성스프링(44)에 의해 확장거리가 제한되는 홀더편(43)의 제한이동으로 파이프(2)의 외경확장이 제한되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 내외경 치수 정밀성을 확보한 파이프 확관 가공장치.
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