CN101987524A - 压力机和用于将工件送入和送出压力机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力机,包括至少一个压力机层,所述至少一个压力机层具有下压板和上压板,所述下压板和上压板能相对运动以打开和关闭所述压力机层,设有围绕所述下压板运行的输送带,该输送带用于将所处理的工件送入和送出所述压力机层,其中,所述下压板具有一用于使所述输送带张紧和松驰的张紧装置以及用于带运行校正的装置,其特征在于,所述用于带运行校正的装置包括一移位装置,该移位装置用于使输送带横向于其运行方向移位,该移位装置与所述张紧装置同步成,使得所述输送带的用于实施一校正运动的移位在该输送带的松弛状态下、在该输送带静止时进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的压力机和根据权利要求17的前序部分所述的、用于将工件送入和送出这种压力机的压力机层的方法。
背景技术
这种类型的压力机相应包括至少一个带有下压板和上压板的压力机层,所述下压板和上压板能彼此相对运动以打开和闭合压力机层,所述压力机层具有一用于将待压制的工件送入和送出压力机层的、围绕下压板运行的输送带。压力机层的下压板具有一用于张紧和松弛输送带的张紧装置,借助该张紧装置张紧该用于送入和送出工件的输送带。在工件的送入和送出之间并且在闭合压力机层之前,借助张紧装置使输送带松弛,从而能在不受输送带的张紧影响的情况下进行压制过程。
如所有(其它)输送带的情况,在这种类型的压力机中不能毫无问题地将输送带保持在运行轨道或其轨迹中,这是因为输送带在工作期间倾向于横向于其运行方向、即水平地在运行方向上观察向右或向左脱离轨道。必须防止或时时地校正输送带的这种水平偏移(Verlauf),以便在输送带工作时避免否则必然会出现的干扰。相应地,这种类型的压力机还具有用于输送带的带运行校正的装置。
在具有围绕驱动辊和引导辊运行的输送带的传统输送装置中,所述各辊通常设计成筒形或双锥形,以便在带运行期间使输送带在运行轨道中自定心。此外,已知一种形锁合(formschlüssig)的引导件,如在输送带内侧上的V形的罩架(Aufsatz),该罩架在驱动辊和转向辊中运行,利用该罩架可以防止输送带偏出其轨道。
而在这种类型的压力机中大多使用较宽、较短的输送带,即两个转向轴线间的距离与输送带的宽度之比小于约2∶1。对于这种较短、较宽的输送带,上述的传统带运行校正措施大多不能得到令人满意的结果,这一点经常引起干扰。因此,在这种类型的压力机中日益普遍地使用主动带运行控制装置。所述主动带运行控制装置有目的地作用在输送带的张紧装置上,以便在传送运动期间通过非对称的张紧(左侧强于右侧或者相反)来校正或补偿输送带的偏移或已知的偏移倾向。
而这种主动带运行控制装置很昂贵。此外,对于这种类型的压力机的优选应用情况,其中在压力作用和热作用下在一真空腔中层压基本为板形的工件,所述真空腔借助一体或多件式的密封结构形成在下压板和上压板之间,作为输送带使用能略弯曲的、优选由芳族聚酰胺纤维制成的织物带,所述织物带由于在层压时使用的高粘性粘合剂而必须被附加地涂敷PTFE。用于这种输送带的主动带控制装置必须具有较高的调节力,以便将输送带保持在轨道中。这提高了张紧装置和输送带本身的机械负载,这一点最终导致磨损增大。
对于这种在主动带控制装置中需要高调节力的、不易弯曲的输送带,还存在输送带形成褶皱的危险,这是因为对输送带施加的用于带运行校正的横向力可能会超出在输送带与驱动辊或转向辊之间的局部摩擦力。较宽的输送带特别是会遇到这种另外的危险。
在这种类型的压力机的另一优选应用情况中,所述压力机设计成多层压力机,其中一个压力机层的上压板同时是下一较高的压力机层的下压板。一个压力机层的围绕下压板运行的输送带的下回行段(Untertrum)相应地在位于下方的另一压力机层的上压板的下方运行穿过所述压力机层。如果使用主动带控制装置,则由于在输送带中的非对称张紧条件而出现该输送带的一侧下垂,而另一侧张紧。这种下垂自然会干扰到位于下方的压力机层的工件送入和送出,因此必须避免这种下垂,这一点在较短、较宽的输送带中又可能受到限制。
与输送带的材料无关并且与压力机的应用条件无关,用于带运行校正的主动带控制装置最终仍总是整个过程中的潜在错误源。
发明内容
基于现有技术,本发明的目的是:在带运行校正方面简化和改进开头所述类型的压力机和方法。
所述目的通过具有权利要求1的特征的压力机以及具有权利要求17的特征的方法来实现。
根据本发明的压力机的优选设计方案在权利要求2至16中给出;根据本发明的方法的优选扩展方案在权利要求18至21中给出。
因此,本发明的核心思想是:通过使输送带横向于其运行方向移位的校正运动来进行带运行校正。为此使用的移位装置与所述张紧装置同步成,使得输送带的用于实施一校正运动的移位在该输送带的松驰状态下、在该输送带静止时进行。与此前的现有技术不同,不是在输送带工作期间借助主动带控制装置实施带运行校正,而是在静止时、在无载荷的状态下并且仅当存在需要时才进行输送带的位置校正。
有利地,仅按照需要在输送带或其带边缘的实际位置与理想的预期位置间的预定偏差被达到或超过后才进行校正运动。从而实现了切实的带运行校正,其中仅当输送带的偏移已超过或即将超过一容许值时才进行干涉。由此有利地降低了输送带校正运动的频率。
为了进一步简化校正干涉以及简化为此所需的移位装置,可以执行分别具有固定设定的移位行程的校正运动。因为这一点根据本发明可以与预定的实际预期偏差被达到或超过相对应,所以实现了非常简单、有效的带运行校正。
在本发明的范围内,对于这种校正运动的需要可以由一带边缘识别传感器触发,所述带边缘识别传感器探测输送带的带边缘的水平实际位置。所述带边缘识别传感器例如可以是摄像传感器,所述摄像传感器可以识别出输送带的带边缘的实际位置与预期位置的预定偏差并在必要时产生一校正信号,也可以设置多个传感器、特别是两个带边缘识别传感器。这两个带边缘识别传感器在其间围成一输送带的带边缘的水平位置的预期区域,并在带边缘经过这两个带边缘识别传感器之一的测量区域时产生一校正信号。此外,可以在每个带边缘上各设置一个带边缘识别传感器,以便限定一个这样的预期区域。
在本发明的范围内,用于识别对校正运动的需要的另一可能方案为,可以设置一带边缘识别传感器,该带边缘识别传感器监测输送带的带边缘的位置的一预期阈值,而张紧装置对输送带施加非对称作用的张力,使得输送带在工作期间水平地朝向预期阈值移位。在达到所述预期阈值时,在输送带的下一个松弛的静止状态中触发校正运动,所述校正运动又使输送带水平地回位。本发明的这种扩展方案实现了:使用非常简单的带边缘识别传感器,并且能使用总是使输送带朝向同一方向移位、优选移位量相同的移位装置。
根据本发明的压力机的移位装置优选包括至少一个夹持器,所述至少一个夹持器具有两个能打开和闭合的夹持器半部,所述两个夹持器半部在闭合状态下将输送带夹在其间。所述夹持器半部特别是可以设计成夹持板条或夹钳。这种侧向设置在输送带旁的夹持器可以根据要求拉动或推动输送带,或者根据需要既能进行拉动也能进行推动。如果输送带的固有稳定性不高,则适合的是夹持器仅能进行拉动,其中必要时在两侧设置夹持器以便能在两个横向方向上拉动输送带。此外也可以使夹持器半部在输送带的整个宽度上延伸,使得夹持器半部能水平地移置输送带,而不必分成拉动或推动。
夹持器的下夹持器半部可以设计成输送带引导结构,所述输送带引导结构优选位于一固定的竖直位置上,而上夹持器半部却被保持成能竖直运动、特别是能摆动或能偏心转动。因此,夹持器还具有引导或支承输送带的功能,而夹持器在结构方面有利地具有简单的设计。
夹持器的两个夹持器半部可以被保持在夹持器的至少一个公共的基件上,该基件能运动以便实施一横向于输送带的运行方向的校正运动,所述基件又优选沿侧向在输送带旁固定在下压板或张紧装置上。所述基件有利地具有电动和/或气动的驱动装置以便进行校正运动和夹持器的闭合运动。
特别抗干扰地,将夹持器或移位装置设计成夹具,并设有公共的、用于进行闭合运动和校正运动的驱动装置,其中闭合运动和校正运动的顺序(进行)以已知的方式和方法借助铰接装置和复位弹簧来实现。
特别优选地,根据本发明将移位装置布置在输送带的下回行段上,从而在下回行段上实施校正运动;这是因为在这种类型的压力机中力求使输送带不能全部过远地从压力机层或可能存在的真空腔伸出,从而在输送带的下回行段上为安装移位装置保留很少的自由空间。
本发明的特别优选的设计方案涉及一种多层压力机,即叠置有多个压力机层,所述多个压力机层各自具有围绕相应的下压板运行的输送带;如开头所述,根据本发明如下地针对多层压力机进行改进,可以省去借助非对称张力的主动带运行控制,由此避免了输送带的下回行段在送入和送出工件时的不利的单侧下垂。
如果在多层压力机中使用具有两个夹持器半部的夹持器作为移位装置,则至少是位于另一压力机层上方的压力机层的夹持器的下夹持器半部可以有利地具有滚子。该方案是有利的,因为下夹持器半部在压力机闭合时与设置在其下方的下一个压力机层的输送带相接触。配备滚子降低了在下夹持器半部与该输送带之间的摩擦以及在该下夹持器半部与上方的输送带的下回行段之间的摩擦。
特别优选地将本发明应用于在压力作用和热作用下层压基本为板形的工件的压力机中。在所述压力机中,下压板和上压板在闭合状态下借助环绕的一体式或多件式密封结构形成一真空腔,在该真空腔内可以同时层压一个工件或多个工件。一隔膜将真空腔分成一用于接纳至少一个工件的、能被抽真空的产品室和一能被抽真空和/或能被加载压力的压力室。由于通过为产品室抽真空和/或为压力室加载压力而在真空腔中产生的压差,使隔膜压靠在工件上,隔膜由此对工件施加层压所需的外加负荷。通常,真空腔的下侧通过加热板形成,从而直接在层压过程中将层压所需的工艺热引入工件中。
这种层压机优选用于层压光电模块。所述光电模块通常包括太阳能电池层,所述太阳能电池层连同其电连接元件设置在玻璃板与耐环境变化的膜板之间、或者也可以设置在两个玻璃板之间并借助一个或多个粘合剂层与玻璃板或膜板层压在一起,并被以防潮并耐环境变化的方式封装在一透光的分层复合体中。在此使用的粘合剂具有高粘性并且特别是对输送带提出特定要求。
为了在这种层压压力机中层压一个工件或者同时层压多个工件,借助输送带将工件送入真空腔的产品室内,然后使输送带松弛。此后,闭合真空腔,通常首先给真空腔的压力室抽真空,以使隔膜被向上拉向上半腔。此后,通常在一定的时间段后产品室也被抽真空,控制真空腔的两个室的抽真空以使压力室与产品室之间始终保持压差,该压差将隔膜保持在上半腔内,并且避免隔膜提前与工件接触。
如果压力机腔的产品室被抽真空至一通常低于1毫巴的预期压力,那么给该压力室通风从而使压力室与产品室之间的压差反转并且使隔膜压向工件。这样,通过控制压力室内的压力而设定一希望的隔膜压制压力,从而在工件上产生层压所需的外加负荷。压力和工艺热共同用于软化和/或活化粘合剂层、必要时也用于其硬化和/或交联。尽可能在明显加热工件之前就迅速地对真空腔的尤其是产品室抽真空,使得可能存在的残留空气(在各工件层之间的空气)或可能在加热时由工件产生的气体被抽出,然后才开始在粘合剂层中的粘合剂的硬化和/或交联。因为在制成的层压工件中的气泡对其使用寿命有极为严重的不利影响或者在极端不利的情况下造成工件立即失效,因此制造时要避免气泡。
因为工件在层压时不直接抵靠在真空腔的下侧或加热板上,而是抵靠在输送带上,所以输送带必须较薄。通常这种输送带的厚度小于1mm,以便尽可能小地妨碍在下压板和上压板之间环绕的密封结构的密封;因为输送带在压力机闭合时穿过真空腔,进而在真空腔的两侧被夹紧在环绕的密封结构中。在工件的区域中,输送带通常设计得较薄,尽可能仅在0.2~0.5mm,以便确保在加热板与工件之间的传热尽可能好。
同时,在层压光电模块中(使用的)输送带通常被涂敷以PTFE。这种涂层被证明在对抗意外地从工件溢出的剩余粘合剂方面特别有效;使得所述剩余粘合剂不会附着在输送带上。
这种由于在层压光电模块中的具体问题而采用的、输送带的具体设计方案极大地加重了根据现有技术使用的带运行校正装置的开头所述的问题。根据本发明的、在静止时、在松弛的状态下借助一移位装置、特别是夹持板条进行的输送带位置校正用于进行补偿、特别是使输送带具有明显更高的使用寿命。
此外,本发明实现了对如下的输送带的有效带运行校正,所述输送带同时穿过大致前后串接布置的多层压力机以便实施短行程层压过程。在此,每个输送带穿过同样的两个或多个前后设置的多层压力机的第n层,所述多层压力机按节拍地一起工作。由于为多个压力机的第n层配备同一个输送带,所以明显降低了结构复杂性。
最后,主要是对于层压压力机,但也可以对于其它压力机、例如冷压机,通过本发明得到极大的优点:张紧装置不再用于主动带运行控制。这实现了:仅将输送带张紧到在输送带与其驱动辊之间建立必要的摩擦锁合的程度。由此,张紧装置一般可以仅施加根据现有技术的常规张紧力的大致四分之一到三分之一的张紧力。
附图说明
下面借助附图对根据本发明设计的多层压力机的实施例进行说明和解释。其中:
图1示出多层压力机的示意性侧视图,该视图针对装载或卸载;
图2示出与图1相似的视图,而其中为闭合压力机而使输送带松弛;
图3示出与图2相似的视图,而其中示出主动带运行校正;
图4示出与以上附图相似的视图,而其中压力机闭合;
图5示出图2的局部的示意性正视图;
图6示出图3的局部的示意性正视图。
具体实施方式
图1至图4示出共具有四个压力机层1、1′、1″和1′″的压力机,所述压力机层1、1′、1″和1′″在压力机框架2中能同步竖直地移动到一起和移动成彼此分离。图1示出打开的压力机,而图4示出闭合的压力机。
每个压力机层1都包括一下压板3和一上压板4,其中一输送带5围绕下压板3运行以为压力机层1装载和卸载。一张紧装置6主要包括作用到输送带5的转向辊7的轴上的气动活塞缸单元,所述张紧装置6用于使输送带5在张紧的情况下围绕转向辊7和驱动辊8运行,以便使工件(未示出)进入压力机层1中或离开压力机层1。此外,在输送带5的下回行段上设置一用于带运行校正的移位装置9(下面将详细描述)。
根据本发明设计的多层压力机的该实施例涉及一种用于层压光电模块的层压机。因此,各上压板4(其同时是相应设置在上方的压力机层1′的下压板3′)在下侧上带有一双框架10,在所述双框架10中夹紧一隔膜11。双框架10连同上部环绕密封件12和下部环绕密封件13与相邻的压板3、4一起形成一真空腔,该真空腔具有用于抽真空和/或加载压力的通道(未示出),所述上部环绕密封件12和下部环绕密封件13分别抵靠上压板4和下压板3形成密封。
图1示出在为压力机装载工件前的情况。为此打开压力机(即同步打开所有压力机层1、1′、1″和1′″),借助输送带5的张紧装置6使输送带5被对称地张紧,使得该输送带在驱动辊8上的摩擦足以实施用于输入工件的确定输送运动。由于输送带5被对称地张紧,所以输送带5不会在左侧或右侧下垂,使得通入所有压力机层中的工件进入路径都是畅通的。
图2示出在随后的工艺阶段中的压力机:在此,在工件(未示出)进入后,通过收缩活塞缸单元6而使输送带5松弛。因此,输送带5的下回行段对称地下垂。通过在闭合压力机前使输送带5松弛防止了:穿过每个真空腔运行的各两个输送带5的带张紧不利地影响真空腔的闭合和实际的层压过程。
在图3中示出在图2已示出的状态下实施带运行校正,在所述状态下输送带5松弛而压力机仍然打开。在此,激活移位装置9,使得该移位装置9夹住各输送带5并使之水平地、横向于带运行方向移位(当然这在该视图中不能看出)。所述过程将在下文中参照图5和图6详细阐述。
最后,图4示出在实际的层压过程开始时的状态。输送带5仍然松弛,而压力机被闭合。使移位装置9再次不起作用,张紧装置6也不起作用。在双框架10内在相应下压板3和相应上压板4之间形成的真空腔分别形成产品室14和压力室15,所述产品室14和压力室15通过隔膜11分开,而层压过程以已知的方式进行。在层压后,压力机又被打开并使输送带5张紧,从而再次出现图1所示的状态。然后可以送出已层压的工件,并送入新的待层压工件。
图5和图6以示意性的正视图示出处于图2和图3所示状态中的多层压力机的局部。相应地在图5中,压力机被打开,输送带5松弛,而移位装置9不起作用。在图6中,压力机同样被打开,输送带5松弛;但在此移位装置9被激活并实施带运行校正运动16。
在图5和图6中分别完整示出仅一个压力机层1,其中必然地连带示出位于上方的压力机层1′的部分、特别是其输送带5′。
下压板3带有一夹持器作为移位装置9,该夹持器具有下夹持器半部17和上夹持器半部18。这两个夹持器半部17、18固定在一能水平地横向于带运行方向运动的基件19上,该基件19本身保持在下压板3上并且具有用于打开和闭合两个夹持器半部17、18和用于实施校正运动16的驱动装置(未示出)。
下夹持器半部17设计成不能竖直运动的、固定地设置在基件19上的用于输送带5的引导板条,而上夹持器半部18具有两个摆动轴,以便能选择性地释放输送带5(图5)或者在两个夹持器半部17、18之间夹紧输送带5(图6)。
移位装置9接合在输送带5的下回行段上,并能够在横向于带运行方向的两个方向上拉动或推动该输送带5。在输送带5的与移位装置9对置的带边缘上设置两个带边缘识别传感器20、21,所述带边缘识别传感器20、21设计成非常简单可靠/稳健,因此分别仅具有小面积作用的测量区域。这两个带边缘识别传感器20、21在二者之间张成输送带5的带边缘的水平位置的预期区域;一旦被监测的带边缘离开该预期区域,这两个带边缘识别传感器便产生一校正信号。由移位装置9传递给输送带5的校正运动16的校正行程大致对应于由带边缘监测传感器20、21张成的预期区域的尺寸的一半。因此,可以将该校正行程选择成恒定的;因为一旦两个带边缘监测传感器20、21中的一个发出校正信号,移位装置9便在下一个带静止状态下、在松驰状态中实施相应的校正运动,由此使输送带5的带边缘再次大致到达两个监测传感器20、21的中央。
在此要强调:根据本发明的移位装置在附图中示意性示出的实施例也可以具有完全不同的设计,其在本说明书的发明内容部分给出。
Claims (21)
1.一种压力机,包括至少一个压力机层(1、1′、1″、1′″),所述至少一个压力机层具有下压板(3)和上压板(4),所述下压板(3)和上压板(4)能相对运动以打开和关闭所述压力机层(1),设有围绕所述下压板(3)运行的输送带(5),该输送带用于将所处理的工件送入和送出所述压力机层(1),其中,所述下压板(3)具有一用于使所述输送带(5)张紧和松驰的张紧装置(6)以及用于带运行校正的装置,其特征在于,
所述用于带运行校正的装置包括一移位装置(9),该移位装置用于使输送带(5)横向于其运行方向移位,该移位装置(9)与所述张紧装置(6)同步成,使得所述输送带(5)的用于实施一校正运动(16)的移位在该输送带(5)的松驰状态下、在该输送带(5)静止时进行。
2.根据权利要求1所述的压力机,其特征在于,所述移位装置(9)包括至少一个夹持器,所述至少一个夹持器具有两个能打开和闭合的夹持器半部(17、18),特别是夹持板条或夹钳,所述两个夹持器半部在闭合状态下将所述输送带(5)夹在其间。
3.根据权利要求2所述的压力机,其特征在于,下夹持器半部(17)设计成输送带引导结构,而上夹持器半部(18)被保持成能相对于所述下夹持器半部(17)竖直地运动,特别是能摆动或能偏心转动。
4.根据权利要求2或3所述的压力机,其特征在于,所述两个夹持器半部(17、18)被保持在至少一个公共的基件(19)上,该基件能运动以便实施一横向于所述输送带(5)的运行方向的校正运动(16)。
5.根据权利要求4所述的压力机,其特征在于,所述基件(19)具有电动和/或气动的驱动装置以便进行校正运动(16)和所述夹持器(17、18)的闭合运动。
6.根据权利要求2至5中至少一项所述的压力机,其特征在于,所述夹持器半部(17、18)在所述输送带(5)的整个宽度上延伸。
7.根据权利要求2至6中至少一项所述的压力机,其特征在于,所述夹持器(17、18)设计成夹具并具有公共的、用于进行闭合运动和校正运动的驱动装置。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的压力机,其特征在于,所述移位装置(9)设计成根据需要实施一具有恒定校正行程的校正运动(16)。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的压力机,其特征在于,设有至少一个带边缘识别传感器(20、21),所述至少一个带边缘识别传感器布置并设计成检测所述输送带(5)的带边缘的水平的实际位置,并在实际位置与预期位置间存在预定的偏差时产生一校正信号。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的压力机,其特征在于,设有两个带边缘识别传感器(20、21),在这两个带边缘识别传感器之间围成一输送带(5)的带边缘的水平位置的预期区域,当带边缘到达所述带边缘识别传感器(20、21)之一的测量区域中时产生一校正信号
11.根据权利要求8和9所述的压力机,其特征在于,一带边缘识别传感器(20、21)监测所述输送带(5)的带边缘的位置的预期阈值,所述张紧装置(6)对所述输送带(5)施加非对称作用的张力,使得所述输送带(5)在工作期间水平地朝向该带边缘识别传感器(20、21)移位。
12.根据权利要求1至11中至少一项所述的压力机,其特征在于,所述移位装置(9)接合在所述输送带(5)的下回行段上。
13.根据权利要求1至12中至少一项所述的压力机,其特征在于,叠置有多个压力机层(1、1′、1″、1′″),所述多个压力机层各自具有围绕相应的下压板(3)运行的输送带(5)。
14.根据权利要求2、12和13所述的压力机,其特征在于,至少是位于另一压力机层(1)上方的压力机层(1′)的所述夹持器的下夹持器半部(17)设有滚子。
15.根据权利要求1至14中至少一项所述的压力机,其特征在于,所述下压板(3)和所述上压板(4)借助环绕的一体或多件式密封结构(10、12、13)在闭合状态下形成一真空腔(14、15),该真空腔用于在压力作用和热作用下层压基本为板形的工件。
16.根据权利要求13和15所述的压力机,其特征在于,所述压板(3、4),至少包括下压板(3)或上压板(4),设计成加热板。
17.一种用于将工件送入和送出根据权利要求1-16中至少一项所述的压力机的压力机层(1)的方法,其中为进行送入和送出使输送带(5)被张紧并运动,而在闭合压力机层(1)前使静止的该输送带(5)松驰,其特征在于,
在所述输送带(5)的松驰状态下、在所述输送带(5)静止时,通过使所述输送带(5)横向于其运行方向移位的校正运动(16)来进行带运行校正。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述校正运动(16)仅按照需要在所述输送带(5)的带边缘的实际位置与预期位置间的预定偏差被达到或超过之后进行。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,执行具有固定设定的校正行程的所述校正运动(16)。
20.根据权利要求17至19中至少一项所述的方法,其特征在于,由至少一个带边缘识别传感器(20、21)触发对校正运动(16)的需要。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,在工作期间借助一非对称的张力使所述输送带(5)朝向一侧偏移,其中一带边缘识别传感器(20、21)检测出所述输送带(5)的带边缘的实际位置达到一偏移阈值并在下一个松驰的带静止状态中触发一校正运动(16)。
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