CN104271284A - 线性衬垫机和相关方法 - Google Patents

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CN104271284A CN201380022711.2A CN201380022711A CN104271284A CN 104271284 A CN104271284 A CN 104271284A CN 201380022711 A CN201380022711 A CN 201380022711A CN 104271284 A CN104271284 A CN 104271284A
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Abstract

本申请公开了一种线性衬垫机器(100)，包括基部(102)。多个流体分配装置例如密封剂枪(110)以线性结构固定在基部(102)上的静止位置中。传送组件(130)例如传送器带将容器封闭件(200)传送给密封剂枪(110)。操纵机构(140)例如多个马达和至少一个轮部件在密封剂枪(110)分配密封剂以便向容器封闭件(200)施加衬垫时相对于相应一个密封剂枪来操纵(例如旋转或自旋)各容器封闭件(200)。

Description

线性衬垫机和相关方法
相关申请
本申请要求美国专利申请No.13/459609的优先权，该美国专利申请No.13/459609的申请日为2012年4月30日，标题为“LINEARLINER AND ASSOCIATED METHOD”，该文献的内容结合到本申请中，作为参考。
技术领域
所公开的概念通常涉及用于容器封闭件的机械，更特别是涉及用于使得容器封闭件(例如罐端部)衬有密封剂材料的衬垫机和方法。
背景技术
已知将密封剂材料(通常称为复合物)施加在容器封闭件的下侧，以方便随后将封闭件密封附接(例如而非限定，接缝)至容器上，例如啤酒/饮料和食品罐。
例如，图1A和1B表示了容器封闭件1，通常称为罐盖、外壳或罐端部，用于密封罐3(例如而非限定，啤酒或饮料罐；食品罐)的开口端。在罐端部1的制造过程中，密封剂材料5(例如复合物)成环形方式施加在罐端部1的卷曲区域9的下侧7，如图1A中所示。如图1B中所示，在罐3装满后，罐端部1接缝至罐3的上部凸缘11上。在先施加的密封剂材料5布置在端部1的卷曲区域9和罐3的上部凸缘11之间，以便提供在它们之间的有效密封。
图2表示了示例的旋转衬垫机器13，该旋转衬垫机器13通常用于以相对较高的容积利用来将密封剂5(图1A和1B)施加给罐端部1(图2中以虚线图表示)。旋转衬垫机器13通常包括基部15，该基部15有夹盘组件17。如图2中所示，可枢转的上部转台组件18布置在夹盘组件17上面，并包括电箱组件19、旋转复合箱组件20和多个周向布置的流体分配装置21(例如密封剂或复合物枪)。下部转台组件22(在图2中由隐线以简化形式来表示)使得夹盘旋转。坠落堆垛器23将罐端部1传送给星形轮(图2中不可见)，该星形轮再与夹盘组件17的相应夹盘部件27配合，以便支承和使得罐端部1相对于流体分配装置21旋转。
具体地说，星形轮(未示出)使得罐端部1旋转至夹盘部件27上，该夹盘部件27通过凸轮而升高，以便接收该罐端部1。然后，夹盘部件27开始使得罐端部1旋转，这通常称为“前自旋”。一旦罐端部1达到合适的转速，密封剂5(图1A和1B)就通过流体分配装置21而施加给(例如而非限定，喷射至)罐端部1。这通常称为“喷射时间”。在密封剂5(图1A和1B)施加后，罐端部1继续旋转相对较短时间，以便使得密封剂5平滑。这通常称为“后自旋时间”。最后，凸轮使得夹盘部件27和罐端部1降低，且各罐端部1通过卸载引导件29而从旋转衬垫机器13上取出和排出。
这种旋转衬垫机设计的缺点是，枢转的转台组件(例如而非限定，图2的上部转台组件18、电箱组件19、旋转复合箱组件20和下部转台组件22)相对复杂，需要大量易于失效的部件，例如而非限定：电和复合旋转结合体(union)以及相关处理器。与喷枪21的旋转相关联的离心力也产生多个问题。例如而非限定，急速经过旋转枪21的喷嘴的空气引起喷嘴收集复合物和然后抛出复合物的问题，从而需要清洁表面。而且，全部密封剂枪21一起旋转意味着为了维护或清洁单个枪21而必须使整个系统停机。
因此，还有改进衬垫机器和相关方法的空间。
发明内容
这些和其它需求通过本发明的实施例来满足，本发明涉及线性衬垫机和相关方法。优点是，线性衬垫机消除了多个复杂部件，例如旋转结合体(例如而非限定，电结合体、密封剂或复合物结合体)和处理器，且各密封剂枪为静止，从而使得它们各自能够单独地进行清洁和维护，而不必中断其它枪的操作。线性衬垫机还利用模块式设计，它能够很容易地扩展或以其它方式进行调节，以便适合向多种不同的罐端部施加衬垫，并能够建造在外壳冲压机的生产输出装置周围。
作为本发明的一个方面，衬垫机包括：基部；多个流体分配装置，该流体分配装置固定在基部上的静止位置中；传送组件，用于将多个容器封闭件传送给流体分配装置；以及操纵机构，该操纵机构构成为当流体分配装置分配密封剂以便向容器封闭件施加衬垫时相对于相应一个流体分配装置来操纵各容器封闭件。
衬垫机可以包括多个流体分配装置，这些流体分配装置以线性结构布置在基部上。各流体分配装置可以包括密封剂枪。衬垫机可以包括多个独立的施加衬垫站，其中各独立的施加衬垫站包括一个密封剂枪。传送组件可以包括传送器带。传送器带可以横过基部纵向延伸，以便将容器封闭件传送给各独立的施加衬垫站。传送组件还可以包括夹板和空气供给源，其中，夹板布置在传送器带上，以方便容器封闭件运动至独立的施加衬垫站，且空气供给源构成为使得各容器封闭件从传送器带运动至在相应一个密封剂枪下面的位置中。
传送组件还可以包括供给机构，用于将容器封闭件供给传送器带。供给机构可以是坠落堆垛器，该坠落堆垛器在传送器带上面与基部连接。也可选择，供给机构可以是带进给组件。带进给组件可以包括进给传送器，该进给传送器布置成与传送器带基本垂直，用于将容器封闭件供给至传送器带上。进给传送器可以包括一对相对的引导件和止动门，其中，该对相对的引导件构成为将容器封闭件朝向传送器带引导，且该止动门构成为在未驱动位置(对应于止动门缩回以便允许容器封闭件继续运动至传送器带上)和驱动位置(对应于止动门伸出以便停止容器封闭件的运动)之间运动。
操纵机构可以包括多个马达和至少一个轮部件，其中，马达使得轮部件旋转，从而使得容器封闭件相对于分配装置自旋。
还公开了向容器封闭件施加衬垫的相关方法。
附图说明
当结合附图阅读时，由下面对优选实施例的说明能够充分地理解本发明的概念，附图中：
图1A是容器封闭件的截面的侧视图，表示在容器封闭件接缝至容器上之前密封剂的布置；
图1B是图1A的容器封闭件和容器的截面的侧视图，变化成表示在接缝至容器上之后的容器封闭件；
图2是旋转衬垫机的等距视图；
图3是根据本发明概念的一个非限定实施例的线性衬垫机的等距视图；
图4是图3的线性衬垫机的一部分的等距视图；
图5是图4的线性衬垫机的一部分的俯视平面图；
图6是根据本发明概念的另一非限定实施例的衬垫机的一部分的等距视图；
图7是图6的线性衬垫机的一部分的俯视平面图；以及
图8是根据本发明概念的另一非限定实施例的线性衬垫机的一部分的简化俯视平面图。
具体实施方式
这里使用的方向措辞(例如上、下、顺时针、逆时针以及它们的衍生词)涉及附图中所示元件的方位，而不是对权利要求进行限制，除非这里明确表示。
在附图中所示和在这里所述的特殊元件只是本发明概念的示例实施例。因此，关于这里公开的实施例的特殊尺寸、方位和其它物理特征将并不认为是限制本发明概念的范围。
这里使用的术语“容器封闭件”、“罐端部”、“外壳”和/或“盖”为大致同义，并基本可互换地用于涉及任意已知或合适的封闭部件，该封闭部件施加在(例如而非限定，接缝至)容器(例如而非限定，饮料罐、食品罐)的开口端上，以便将容器的内容物密封于其中。
这里使用的术语“生产率”是指线性衬垫机的输出，优选是测量为每分钟的容器封闭件，在工业上更通常称为“每分钟的端部”(EPM)。
这里使用的措辞两个或多个部件“连接”在一起的意思是部件直接连接在一起或者通过一个或多个中间部件而连接在一起。
这里使用的术语“数量”的意思应当是一或大于一的整数(即多个)。
图3表示了衬垫机器100，通常简称为“衬垫机”，根据本发明概念的一个非限定实施例，该衬垫机有线性结构。衬垫机100优选是包括基部102，该基部102有多个支脚(四个支脚，在图3的等距视图中只局部表示了三个支脚104、106、108)。多个流体分配装置110固定在基部102上的固定位置中。例如而非限定，在图3的非限定实施例中，5个流体分配装置(例如而非限定，密封剂枪110、112、114、116、118)以线性结构布置在基部102上，以便形成多个独立的施加衬垫站(例如而非限定，120、122、124、126、128)，如图所示。应当知道，尽管图3-5的实施例使用人工枪(例如110)，但是根据本发明概念也可以使用电子枪(例如而非限定，电子调节枪、伺服调节枪)(例如见图6和7的电子枪110’)。
优点是，应当知道，本发明的线性衬垫机100消除了相对复杂的旋转结合体(例如，与图2的电箱和/或旋转复合箱组件19、20相关联的电和复合旋转结合体)，该旋转结合体是旋转衬垫机中的普通故障点(例如见图2的旋转衬垫机13)。线性衬垫机100也消除了处理器箱，旋转衬垫机需要该处理器箱。因此，衬垫机部件的数目和复杂性降低，衬垫机100的相关成本也降低，同时提高了衬垫机100的可靠性。另外，因为独立的施加衬垫站设计和线性结构，能够关闭或停止一个单独的密封剂枪的操作(例如而非限定，密封剂枪110)，例如而非限定，以便清洁和/或以其它方式维护它，而并不中断其它枪的操作(例如而非限定，密封剂枪112、114、116、118)。换句话说，与旋转衬垫机设计(例如见图2的旋转衬垫机13)不同，在旋转衬垫机设计中，全部喷射头和整个机器必须停机，以便维护和/或清洁单个密封剂枪，而对于本发明的线性衬垫机100，其余的密封剂枪(例如而非限定，密封剂枪112、114、116、118)能够继续操作和向容器封闭件200施加衬垫。这导致明显减少停机时间并提高了生产率。
而且，应当知道，各个密封剂枪110、112、114、116、118为静止，因此能够独立地进行合适的人工和/或电子调节。优点是，这种模块式设计使得衬垫机100能够建造在相应外壳冲压机(未示出)的生产输出装置周围，因此能够明显减少传送设备。它还导致与改变容器封闭件尺寸相关联的时间和成本明显降低，因为必须变化或者以其它方式调节的部件的数目减少。本发明的独立站衬垫机结构还相对容易扩展。换句话说，已知的旋转衬垫机设计(例如见图2的旋转衬垫机13)具有有限的、固定数目的流体分配装置(例如图2的密封剂枪21)，其中密封剂枪的数目通常基于最大容器封闭件的尺寸被限制。本发明的线性衬垫机100并不受到容器封闭件尺寸的限制，并可相对容易地扩展，例如当生产需求提高时。
传送组件130将容器封闭件200传送给密封剂枪110、112、114、116、118。在这里所示和所述的示例中，传送组件130包括传送器带132，该传送器带132横过衬垫机100的基部102纵向延伸，以便将容器封闭件200、202、204、206分别供给独立的施加衬垫站120、122、124、126。在图3的非限定实施例中表示了没有容器封闭件的独立施加衬垫站128。
传送器带132优选是包括多个夹板134，该夹板134间隔开，并设计成方便将容器封闭件200、202、204、206传送给施加衬垫站120、122、124、126。可以包括空气供给源136(在图5中以简化形式来表示)，以进一步方便容器封闭件200从传送器带132运动至在相应密封剂枪110下面的位置。例如而非限定，空气供给源136(图5)可以与空气喷嘴138(在图5中以简化形式来表示)合适连接，并在需要时可以合适编程和控制成排出空气，以便使得容器封闭件200、202分别运动到独立的施加衬垫站120、122中。不过应当知道，除了这里所示和所述的本发明传送器带132，可以使用任意已知或合适的可选类型和/或结构的传送组件(未示出)，而并不脱离本发明概念的范围。还应当知道，尽管本发明的线性衬垫机100表示了5个独立的施加衬垫站120、122、124、126、128(都在图3中表示)，但是根据本发明概念可以使用任意已知或合适的可选数目和/或结构(未示出)的站和/或流体分配装置(例如而非限定，密封剂枪110、112、114、116、118)。
继续参考图3，应当知道，示例线性衬垫机100还优选是包括供给机构150。在图3中，供给机构150是坠落堆垛器152，该坠落堆垛器152在上述传送器带132上面与基部102连接，如图所示。坠落堆垛器152构成为保持竖直列的容器封闭件(例如而非限定，200)，目的是将这些容器封闭件200合适供给传送器带132。不过应当知道，可以使用任意已知或合适的可选类型和/或结构的供给机构。例如而非限定，图8表示了包括带和进给组件250的供给机构的非限定可选实施例。带进给组件250包括进给传送器252，该进给传送器252基本垂直于传送器带132来布置，用于将容器封闭件200供给至传送器带132上，如图所示。更具体地说，带进给组件250可以包括一对相对的引导件254、256和空气操作止动门260。相对的引导件254、256构成为将容器封闭件200合适地朝向传送器带132引导。止动门260构成为在未驱动位置和驱动位置之间运动，该未驱动位置对应于止动门260缩回以便允许容器封闭件200继续运动至传送器带132上，该驱动位置对应于止动门260向上伸出以便阻碍和停止容器封闭件200的运动。应当知道，根据需要，止动门260可以与控制器(未示出)合适连接，用于同步容器封闭件200进入传送器带132的高速控制以及保证各容器封闭件200合适分度。
最好如图4和5中所示，操纵机构140构成为当密封剂枪110分配密封剂以便向容器封闭件200施加衬垫时相对于相应一个密封剂枪110来操纵各容器封闭件200。换句话说，密封剂枪110保持固定在静止位置，同时容器封闭件200运动(例如旋转)。在这里所示和所述的示例中，操纵机构140包括多个马达142(在图4中局部表示了一个马达142)和至少一个轮部件142、144(在图4和5的示例中表示了两个轮部件144、146)。马达142使得一个或多个轮部件144旋转(例如，轮部件144沿图5的透视图中的箭头500的方向顺时针旋转)，从而使得容器封闭件200相对于密封剂枪110自旋(例如沿图5的透视图中的箭头600的方向逆时针旋转)。应当知道，容器封闭件200相对于密封剂枪110(根据本发明概念，该密封剂枪110保持固定在静止位置)的运动(例如旋转)导致多个有利的优点。例如而非限定，消除了与旋转衬垫机(例如而非限定，见图2的旋转衬垫机13)的旋转相关的离心力以及空气在组件旋转时经过密封剂枪喷嘴。因此，密封剂复合物(特别是复合物重量的一致性和控制)能够被更精确地控制，以生产更好的产品、使用更少的材料和使得密封剂枪(例如110)能够更清洁地运行。
如图4中所示，该图4表示了单个独立施加衬垫站120的一个非限定实施例，密封剂枪110包括安装件160，用于将枪110牢固安装在相对于基部102静止的位置中。因此，如前所述，操纵机构140根据需要相对于枪喷嘴162来定位和操纵容器封闭件200。在图4中，密封剂枪110还包括：密封剂或复合物供给连接件或导管170(在图4中以虚线图以简化形式来局部表示)，用于将一定体积的复合物或密封剂供给枪110；以及电连接件180(在图4中以虚线图以简化形式来局部表示)，用于提供任意已知或合适的电连接，以便根据需要控制枪110的操作，特别是控制密封剂从枪喷嘴162的分散。
在图4的非限定实施例中，操纵组件140还包括止动部件148，用于方便容器封闭件200相对于密封剂枪喷嘴162的定位。止动部件148构成为可以运动(例如而非限定，沿大致由图4的箭头300所示的方向来向上和向下地伸出(如图所示)和缩回(未示出))。因此，当止动部件148伸出时，如图4中所示，它保持容器封闭件200相对于密封剂枪喷嘴162的所需位置。然后，在容器封闭件200通过密封剂枪160而合适施加衬垫之后，止动部件148例如可以缩回，因此容器封闭件200能够从独立的密封站120排出(例如而非限定，沿大致由图5的箭头400所示的方向运动)至合适的排出机构，在这里所示和所述的示例中，该排出机构是排出传送器带190(图3和5)。不过应当知道，可以使用任意已知或合适的可选类型和/或结构的排出机构(未示出)，而并不脱离本发明概念的范围。
图6和7表示了根据本发明概念的线性衬垫机100’的另一非限定可选实施例，特别是用于它的单个独立施加衬垫站120’。具体地说，图6和7的示例使用电子密封剂枪110’和具有不同结构的操纵机构140’，该操纵机构140’用于在密封剂枪110’分配密封剂以便向容器封闭件200施加衬垫时相对于密封剂枪110’操纵容器封闭件200。与上述图3-5的实施例相同，密封剂枪110’保持固定在静止位置，同时容器封闭件200运动(例如旋转)。不过，操纵机构140’包括两个马达142’(都在图6中局部表示)，这两个马达142’使得轮部件142、144旋转(例如，轮部件144’沿图6的透视图的箭头500’的方向顺时针旋转)。这又使得容器封闭件200相对于密封剂枪110’自旋，如上所述。
如图6中所示，电子密封剂枪110’包括安装件160’，用于将枪110’牢固安装在静止位置。因此，如上所述，操纵机构140’根据需要相对于枪喷嘴162’定位和操纵容器封闭件200。图6和7的密封剂枪110’还包括：密封剂或复合物供给连接件170’，用于将一定体积的复合物或密封剂供给枪110’；以及电连接件180’，用于提供任意已知或合适的电连接，以便根据需要控制枪110’的操作，特别是控制密封剂从枪喷嘴162’的分散。
在图6和7的非限定实施例中，操纵组件140’还包括摇摆驱动轮148’，用于方便容器封闭件200相对于密封剂枪喷嘴162’的定位。摇摆驱动轮148’可以构成为运动进入和出来(例如而非限定，伸出(如图所示)和缩回(未示出))。因此，当摇摆驱动轮148’伸出时，如图6中所示，它保持容器封闭件200相对于密封剂枪喷嘴162’的所需位置。然后，在容器封闭件200通过密封剂枪160’而合适施加衬垫时，摇摆驱动轮148’例如可以退回，因此容器封闭件200能够从独立的密封站120’排出(例如而非限定，大致沿由图7的箭头400’所示的方向运动)至合适的排出机构上(例如而非限定，见图3和5的排出传送器带190)。不过应当知道，可以使用任意已知或合适的可选类型和/或结构的排出机构(未示出)，而并不脱离本发明概念的范围。
因此，本发明的线性衬垫机100、100’提供了用于高效和有效地向容器封闭件200施加衬垫的机器和相关方法，同时避免或消除了与旋转衬垫机设计(例如而非限定，图2的旋转衬垫机13)相关的多种缺点。优点是，线性衬垫机100、100’消除了多个复杂部件，例如旋转结合体(例如而非限定，与电箱和复合物箱组件相关联的电和复合物结合体)和处理器，且各密封剂枪(例如而非限定，密封剂枪110、110’)为静止，并作为模块式独立施加衬垫站设计的部件。这例如能够停止单个密封剂枪110、110’，以便进行清洁和/或维护，而不必中断其它枪(例如，图3中的密封剂枪112、114、116、118)的操作。独立的施加衬垫站的线性衬垫机结构还提供了模块式设计，它能够相对容易地扩展或以其它形式进行调节，以便适合向多种不同的容器封闭件施加衬垫，并能够在需要时建造在外壳冲压机的生产输出装置周围。
尽管已经详细介绍了本发明概念的特殊实施例，但是本领域技术人员应当知道，根据本发明的总体教导能够发展这些细节的多种变化和改变。因此，公开的特殊结构只是示例说明，而不是限制本发明概念的范围，本发明概念的范围将由附加权利要求和它们的任意及全部等效物而全范围地给出。

Claims (15)

1.一种衬垫机(100)，包括：
基部(102)；
多个流体分配装置(110)，所述流体分配装置固定在基部(102)上的静止位置中；
传送组件(130)，用于将多个容器封闭件(200)传送给流体分配装置(110)；以及
操纵机构(140)，所述操纵机构的结构设置为当流体分配装置(110)分配密封剂以便向容器封闭件(200)施加衬垫时相对于相应一个流体分配装置(110)来操纵各容器封闭件(200)。
2.根据权利要求1所述的衬垫机(100)，其中：衬垫机(100)包括多个所述流体分配装置(110)，这些流体分配装置以线性结构布置在基部(102)上。
3.根据权利要求2所述的衬垫机(100)，其中：各流体分配装置包括密封剂枪(110)；衬垫机(100)包括多个独立的施加衬垫站(120)；各独立的施加衬垫站(120)包括一个所述密封剂枪(110)。
4.根据权利要求3所述的衬垫机(100)，其中：传送组件(130)包括传送器带(132)；传送器带(132)横过基部纵向延伸，以便将容器封闭件(200)传送给各独立的施加衬垫站(120)。
5.根据权利要求4所述的衬垫机(100)，其中：传送组件(130)还包括夹板(134)和空气供给源(136)；夹板(134)布置在传送器带(132)上，以方便容器封闭件(200)运动至独立的施加衬垫站(120)；空气供给源(136)构成为使得各容器封闭件(200)从传送器带(132)运动至在相应一个密封剂枪(110)下面的位置中。
6.根据权利要求4所述的衬垫机(100)，其中：所述传送组件(130)还包括供给机构(150)，用于将容器封闭件(200)供给传送器带(132)。
7.根据权利要求6所述的衬垫机(100)，其中：所述供给机构(150)是坠落堆垛器(152)，所述坠落堆垛器(152)在传送器带(132)上面与基部连接。
8.根据权利要求6所述的衬垫机(100)，其中：所述供给机构(150)是带进给组件(250)；带进给组件(250)包括进给传送器(252)，所述进给传送器布置成与传送器带(132)基本垂直，用于将容器封闭件(200)传送到传送器带(132)上。
9.根据权利要求8所述的衬垫机(100)，其中：所述进给传送器(252)包括一对相对的引导件(254、256)和止动门(260)；所述一对相对的引导件(254、256)构造为将容器封闭件(200)朝向传送器带(132)引导；所述止动门(260)构造为在未驱动位置和驱动位置之间运动，所述未驱动位置对应于止动门(260)缩回以便允许容器封闭件(200)继续运动至传送器带(132)上，所述驱动位置对应于止动门(260)伸出以便停止容器封闭件(200)的运动。
10.根据权利要求1所述的衬垫机(100)，其中：所述操纵机构(140)包括多个马达(142)和至少一个轮部件(144、146)；马达(142)使得轮部件(144)旋转，从而使得容器封闭件(260)相对于分配装置(110)自旋。
11.一种在衬垫机(100)中向容器封闭件(200)施加衬垫的方法，所述方法包括：
提供基部(102)，所述基部包括多个流体分配装置(110)，所述流体分配装置固定在基部(102)上的静止位置中；
利用传送组件(130)来将多个容器封闭件(200)传送给流体分配装置(110)；
当流体分配装置保持静止和分配密封剂时相对于相应一个流体分配装置(110)来操纵各容器封闭件(200)；
利用所述密封剂来向多个容器封闭件(200)施加衬垫；以及
从衬垫机(100)中排出容器封闭件(200)。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：多个所述流体分配装置(110)，这些流体分配装置以线性结构布置在基部(102)上；其中，各流体分配装置(110)包括密封剂枪(110)；衬垫机(100)包括多个独立的施加衬垫站(120)；各独立的施加衬垫站(120)包括一个所述密封剂枪(110)。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：停止多个所述独立的施加衬垫站(120)的操作，同时其余的独立的施加衬垫站(120)继续操作，以便向容器封闭件(200)施加衬垫。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：使用根据权利要求4-9中任意一项所述的传送组件(130)。
15.根据权利要求11所述的方法，其中：所述操纵机构(140)包括多个马达(142)和至少一个轮部件(144、146)；马达(142)使得轮部件(144)旋转，从而使得容器封闭件(200)相对于分配装置(110)自旋。
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