CN107187634B - 一种小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，包括控制单元和与控制单元相连接的下蛋装置、分类传送装置、缓冲传送装置和装盒装置；下蛋装置包括旋转盘组件、出蛋通道和设置在出口的内槽轮分离器组件；分类传送装置位于下蛋装置下方，包括旋转装置、单元格传送带和位于单元格传送带工作部分下方的支撑板；支撑板上开设多个供禽蛋通过的开口，并设置有压力传感器，开口上设置有可活动盖板组件；装盒装置包括矩形框板和下蛋托；矩形框板内设置有推挡板和与推挡板相连的传动机构，传动机构可以带动推挡板在矩形框板内往复运动推动禽蛋进入下蛋托内。可实现禽蛋的传输、分级、分拣和包装于一体，具有功能强大，能耗低等优点。
Description
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，特别涉及一种小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机。
背景技术
目前市场上的禽蛋、鸭蛋、鹅蛋等禽蛋产品绝大部分是工业化养殖生产出来的，其营养价值和农家户散养家禽生产出来的禽蛋相比大打折扣。特别是随着人们生活水平的不断提高，绿色、健康的禽蛋产品越来越受到青睐。工业化养殖禽蛋和农家户散养禽蛋相比，其喂养模式、销售模式、生产周期和消费人群定位都大不相同。现在农家户散养的“柴禽蛋”、“生态蛋”等产品大多数是自主散养和网络销售，其消费对象包括老人、病人、孕妇和高端消费客户。生产禽蛋产品的个体农家户从家禽喂养、到禽蛋的分拣、分级、清洗和装托等工作均是手工完成，人工成本和劳动投入都非常大。其主要原因是市场上的禽蛋产品分级、分拣和装托设备大多数是针对工业化养殖批量生产模式的，其成本和规模都不适合小型农户。因此研制小型化、低成本的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机对于禽蛋产品农家散养户的生产和创业有重要意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种小型化、低成本的禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，具体方案如下：
一种禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，包括控制单元和与控制单元相连接的下蛋装置、分类传送装置、缓冲传送装置和装盒装置；
下蛋装置用于将禽蛋逐个分出至分类传送装置上；
分类传送装置位于下蛋装置下方，包括旋转装置、位于旋转装置上的单元格传送带和位于单元格传送带工作部分下方的支撑板，单元格传送带上设置单元格，单元格底端为开口结构；支撑板上开设多个供禽蛋通过的开口，开口靠近下蛋装置端的支撑板上设置有压力传感器，开口上设置有可活动盖板组件，压力传感器和可活动盖板组件与控制单元相连接；
单元格传送带工作部分即为运输禽蛋的水平部分，支撑板位于单元格传送带运输禽蛋水平部分下方，并不随单元格传送带的运动而运动；单元格传送带仅起到对禽蛋在支撑板上的推动作用，并不做容纳禽蛋用。
缓冲传送装置位于开口下方，用于将通过开口落下的禽蛋传送至装盒装置内；缓冲传送装置远离单元格传送带端的上方设置有装盒装置，装盒装置用于将缓冲传送装置传送过来的禽蛋进行装盒包装操作；优选地，缓冲传送装置垂直或平行于单元格传送带的工作传送方向。
控制单元用于，为不同开口相对应的压力传感器设置不同的阈值范围，并根据禽蛋重量与阈值范围的大小关系，控制可活动盖板组件的开合；还用于控制各机械部件的运动，例如出蛋装置的出蛋操作，旋转装置的旋转操作、传送装置的传送操作和装盒装置的装盒操作等。
可根据中华人民共和国国内贸易行业标准SB/T 10638-2011，将禽蛋分为多个等级，缓冲传送装置和装盒装装置与分的等级数相同，可以将缓冲传送装置分列分类传送装置左右两侧，交替设置，节约空间，另机器小巧玲珑，使用方便。
禽蛋通过出蛋装置，逐个进入到下方单元格传送带上，在单元格传送带的传送过程中，推动禽蛋在支撑板上平移，当禽蛋经过压力传感器时，根据预设的重力阈值判断禽蛋是否属于本分级，如果属于，控制单元将可活动盖板组件打开，禽蛋通过开口下落，降至缓冲传送装置上，并传送到装盒机构进行装盒操作；如果判断不属于本分级，则活动盖板不打开，禽蛋继续平移，到下一分级处，重新进行判断，从而实现在传输过程中直接对禽蛋进行称重和分级，简化机构设计、提高生产效率。
进一步地，出蛋装置包括旋转盘组件、出蛋通道和设置在出蛋通道的出口的内槽轮分离器组件，旋转盘组件和内槽轮分离器组件均与控制单元相连接，禽蛋放置在旋转盘组件上，通过旋转盘组件转动产生的离心力作用下，进入出蛋通道中，然后通过内槽轮分离器组件逐个进入到下方的单元格传送带的单元格内，结构简单，实现禽蛋逐个分离，占地面积小，降低制作成本。
进一步地，单元格传送带包括平行设置的第一链条和第二链条，垂直设置在第一链条和第二链条上的若干挡板，相邻挡板与第一链条和第二链条共同单元格，单元格的长度和宽度均要大于禽蛋的长径，链条底部与支撑板的距离小于禽蛋的尺寸。
优选地，第一链条、第二链条和挡板可以一体成型，并可以设置为软质的材质，旋转装置为传送辊，降低成本；单元格传送带和挡板的表面优选为例如毛毡面等摩擦力较大的材质，增加传送流畅性。
也可以优选地，旋转装置包括驱动电机和两个旋转轴，驱动电机的输出轴与其中一个旋转轴同轴连接，每一旋转轴上沿旋转轴中心对称安装有第一齿轮和第二齿轮；第一链条和第二链条分别与两个第一齿轮和两个第二齿轮相啮合，挡板垂直插设于第一链条和第二链条之间，设置为齿轮结构，在有效传送过程中，可以有效防止传送带跑偏，产生压力传感器的重量检测的误差等不必要错误。
进一步地，装盒装置包括：置于缓冲传送装置上的矩形框板和设置在矩形框板下端远离缓冲传送装置端的下蛋托；矩形框板内设置有推蛋组件，推蛋组件包括与下蛋托相垂直的推挡板，和与推挡板相连的传动机构；矩形框板靠近分类传送装置的侧面在靠近缓冲传送装置的一端开设有供禽蛋通过的缺口，传动机构可以带动推挡板在矩形框板内往复运动进而推动禽蛋进入下蛋托内，传动机构与控制单元相连接。
矩形框板设置在缓冲传送装置上，禽蛋在缓冲传送装置传送过来后，经过缺口进入到矩形框板内，下蛋托下面可以设置固定平台，固定平台上放置与下蛋托蛋孔相同的装蛋盒，传送机构带动推挡板推动禽蛋进入下蛋托内，禽蛋经由下蛋托进入到装蛋盒，完成装盒过程；可将禽蛋装入装蛋盒的三维运动过程转化为一维直线往复运动，最终实现自动装盒功能。该装蛋装置结构紧凑、体积小，适于应用。
进一步地，下蛋托包括多个与推挡板运动方向相平行的下蛋孔列，每个下蛋孔列设有多个下蛋孔，相邻下蛋孔列之间设置条状隔离挡板，推挡板下端设置可穿过条状隔离挡板的通道；可以将在推挡板推动的作用下进入下蛋托的禽蛋在源头处有效分离，有序进入下蛋孔列，规定禽蛋运动方向，使禽蛋的下落过程更为顺畅有序。
优选地，隔离挡板包括远离述缓冲传送装置的矩形段和设置在矩形段靠近述缓冲传送装置端的弧形段，弧形段的上端面为圆弧形，更适合禽蛋的圆弧形外表面，进一步提高禽蛋分离的顺畅性。
更进一步地，缺口设置有活动门，适当的情况下利用活动门将通道关闭，避免禽蛋在矩形框板前端的堆积和相互碰撞的问题。
更进一步地，矩形框板由第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板组成，缺口设置在第一侧板靠近第三侧板的一端，第三侧板上开设有供活动门通过的通槽，活动门远离第三侧板的上端面上设置有凸起，活动门的高度与凸起的高度之和大于通槽高度，活动门可以通过通槽沿第一侧板方向往复推拉，并在凸起的作用下不脱离，不占用缓冲传送装置的空间，不对禽蛋产生额外碰撞，活动门可以与控制单元相连接，开合时机由控制单元进行控制。
也可以进一步地，活动门远离第三侧板端设置有与推挡板相联动的联动机构，在推挡板进行推动禽蛋进入下蛋孔的过程时，联动活动门关闭；在推挡板返回时，联动活动门开启，禽蛋重新进入装盒装置中，使进蛋、隔离进蛋等无缝配合，优化装盒过程，减少错误发生概率；任一可以实现该功能的机构均可以使用，例如磁铁、弹性绳等。
优选地，联动机构包括：活动门远离第三侧板的侧端面上开设的开槽，开槽宽度与活动门厚度相同，开槽内设置有与第一侧板相平行的支管，设置在支管上的联动块，联动块为“T”型、“L”型或“十”型，联动块可绕支管转动；凸起与开槽之间的距离大于推挡板厚度，在推挡板接触到伸出活动门表面的部分后，联动块带动活动门随着推挡板运动，当活动门接触到第一侧板时，联动块绕支管转动，推挡板继续运动；当推挡板返回时，重复上述步骤，当凸起卡住通槽处，活动门不在继续运动，联动块再次绕支管转动，推挡板继续运动后，各部件归位，实现一次联动进蛋过程，如果联动块为“T”型，则在推挡板位于第三侧板侧时，联动块为倒“T”状态；如果联动块为“L”型，则在推挡板位于第三侧板侧时，联动块为“L”的竖直镜面投影状态。
优选地，传动机构包括：分别设置在矩形框板与缺口所在侧面相邻的两侧面上的步进电机和同步带轮，连接步进电机输出轴和同步带轮的同步带，矩形框板内还设有与同步带平行的第一丝杠和第二丝杠，第一丝杠和第二丝杠均设置在第三侧板和第四侧板上，推挡板上设置有供第一丝杠通过的第一通孔、供第二丝杠通过的第二通孔、供同步带通过的第三通孔和第四通孔，第三通孔位于第四通孔上方，靠近第三通孔处的推挡板上固定设置有传送块，传送块与同步带固定连接，实现推挡板的平稳往复运动。
优选地，缓冲传送装置包括传送辊，设置在传送辊上的缓冲传送带和位于传送带两侧的阻挡板，阻挡板一端与矩形框板相接触；单元格传送带的两端设置有阻挡板，防止禽蛋掉落。
优选地，单元格传送带、缓冲传送带和出蛋通道均为柔性材料制成，单元格传送带、挡板、缓冲传送带、旋转盘组件、出蛋通外表面均设有摩擦层。
参照高效率流水作业模式，我们将禽蛋的分级、分拣、包装制作为三个子体系，再将各子体系相互配合优化形成统一体系。在电机控制的带动下内槽轮分离机构旋转，禽蛋经旋转盘组件的离心作用滚向内槽轮分离器组件，使禽蛋单个进入单元格中，在单元格传送带的推动下禽蛋经过单元格传送带下方内置压力传感器时实现了禽蛋的称量分级，分级后顺势运至缓冲传送装置，在缓冲传送装置中，分好的禽蛋经过缓冲带后由特制一维往复运动机械结构将分类后的禽蛋通过导向装置放置于市面常规的3*5的蛋托内，完成独立包装。通过简单的结构组合，可实现禽蛋的传输、分级、分拣和包装于一体，具有功能强大，功耗与能耗低等优点，解决投资成本高、人工分拣、包装禽蛋费时费力的问题。
附图说明
图1.实施例1小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机结构示意图；
图2.实施例1小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机的分类传送装置正视图；
图3.实施例1小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机的分类传送装置俯视图；
图4.实施例2小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机的装盒装置结构示意图；
图5.实施例3小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机的装盒装置结构示意图；
图6.实施例3小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机的支管与联动块结构示意图；
图7.实施例4小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机的装盒装置结构示意图；
图8.实施例4小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机的推挡板结构示意图；
图9.实施例4小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，下列实施例仅为优选的实施方案，用于解释本发明的发明内容，不用于限定本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供一种小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，结合图1-图3所示，包括控制单元附图中未显示和与控制单元相连接的下蛋装置1、分类传送装置2、缓冲传送装置3和装盒装置4；
下蛋装置1包括旋转盘组件101、出蛋通道102和设置在出口的内槽轮分离器组件103；旋转盘组101件包括旋转盘和位于旋转盘底部中心点处的旋转电机，内槽轮分离器组件103包括内槽轮分离器和驱动电机；
分类传送装置2位于下蛋装置1下方，包括旋转装置104、位于旋转装置104上的单元格传送带105和位于单元格传送带105工作部分下方的支撑板106，单元格传送带105上设置单元格107，单元格107底端为开口结构；支撑板106上开设多个供禽蛋通过的开口108，靠近开口108靠近下蛋装置1端的支撑板106上设置有压力传感器109，开口108上设置有可活动盖板组件110，压力传感器109和可活动盖板组件110与控制单元相连接；
缓冲传送装置3一端位于开口108下方，缓冲传送装置3远离单元格传送带105端的上方设置有装盒装置4；
控制单元为不同开口108相对应的压力传感器109设置不同的阈值范围，并根据禽蛋重量与阈值范围的大小关系，控制可活动盖板组件110的开合。
其中，单元格传送带105包括平行设置的第一链条111和第二链条112，垂直设置在第一链条111和第二链条112上的若干挡板113，相邻挡板113与第一链条111和第二链条112共同形成可单元格107。
如图1所示，本实施例所提供的各个部件均通过各自支架进行支撑组装的，也可以通过其他部件进行支撑，本发明中不做过多赘述。
参照高效率流水作业模式，我们将禽蛋的分级、分拣、包装制作为三个子体系，再将各子体系相互配合优化形成统一体系。首先是下蛋装置，使用者将收集好的禽蛋按批次放入旋转盘组件，在旋转盘组件的旋转下禽蛋滚向内槽轮分离器组件，禽蛋依靠单元格传送带带动行进，经过传送带内置桥板式压力传感器时，其传感压力数值信息即刻转送至控制单元内，当禽蛋重量符合某一等级值域范围则电机旋转，可活动盖板组件打开，禽蛋从可活动盖板组件下落；反之，电机不旋转，可活动盖板组件闭合，禽蛋继续在传送带带动下行进。缓冲传送装置于单元格传送带下方，符合对应等级的禽蛋从相应开口下落至缓冲传送装置，由缓冲传送装置平稳地进入装盒装置，实现装盒操作，完成独立包装。
依据中华人民共和国国内贸易行业标准SB/T10638-2011，本实施例的此装置可使禽蛋分为XL、L、M、S四个等级，四个缓冲传送装置左右分设在单元格传送带两侧，节约空间，本实施例的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，通过简单的结构组合，可实现禽蛋的传输、分级、分拣和包装于一体，具有功能强大，功耗与能耗低等优点，解决投资成本高、人工分拣、包装禽蛋费时费力的问题。
实施例2
本实施例所提供的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，与实施例1的区别在于，如图4所示，装盒装置4包括：置于缓冲传送装置3上的矩形框板201和设置在矩形框板201下端远离缓冲传送装置3端的下蛋托202，下蛋托202下面可以设置固定平台210，固定平台210上放置与下蛋托202蛋孔相同的装蛋盒；矩形框板201包括与缓冲传送装置3相垂直的第一侧板203和第二侧板204，与第一侧板203相垂直的第三侧板205和第四侧板206，第三侧板205和第四侧板206共同设置有与第一侧板203相平行的传动机构207，传动机构207上设置有与下蛋托相垂直的推挡板211；第一侧板203的长度小于第二侧板204，第一侧板203与第三侧板205之间形成供禽蛋通过的缺口208，传动机构207与控制单元相连接。
下蛋托202包括多个与第一侧板203相平行的下蛋孔列，每个下蛋孔列设有多个下蛋孔209，相邻下蛋孔列之间设置条状隔离挡板212，推挡板211下端设置可穿过所述条状隔离挡板212的通道。
禽蛋经由缓冲传送装置，通过通道进入到矩形框板前端，然后传送机构带动推挡板推动禽蛋向前运动，遇到条状隔离挡板时，实现禽蛋在源头处有效分离，另一个下蛋孔列进入单一的禽蛋列，规定禽蛋运动方向，另禽蛋顺畅有序的经过下蛋托进入到装蛋盒，完成装盒过程；本实施例的装盒装置，可将禽蛋装入装蛋盒的三维运动过程转化为一维直线往复运动，最终实现自动装盒功能，该装蛋装置结构紧凑、体积小，适于应用。
实施例3
本实施例所提供的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，与实施例2的区别在于，如图5和图6所示，进一步限定，第一侧板203和第三侧板205之间设置有活动门301。第三侧板205上开设有供活动门301通过的通槽302，活动门301上端面远离第三侧板205的一端设置有凸起303，活动门301的高度与凸起303的高度之和大于通槽302高度。
活动门301远离第三侧板205的侧端面上开设的开槽401，开槽401宽度与活动门301厚度相同，开槽401内设置有与第一侧板205相平行的支管402，设置在支管402上的联动块403，联动块403为“L”型、联动块403可绕支管402转动，凸起303与开槽401之间的距离大于推挡板211的厚度。
活动门可以通过通槽沿第一侧板方向往复推拉，并在凸起的作用下不脱离，不占用缓冲传送装置的空间，不对禽蛋产生额外碰撞，活动门可以与控制单元相连接，开合时机由控制单元进行控制，也可以与推挡板联动开合。
实施例4
本实施例所提供的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，与实施例3的区别在于，结合图7-9所示，进一步限定，传动机构207包括：设置在第四侧板206外侧面的步进电机501，设置在第三侧板205上的同步带轮502，设置在步进电机501输出轴和同步带轮502上的同步带503，第三侧板205和第四侧板206间设置有与同步带503相平行的第一丝杠504和第二丝杠505，推挡板211上设置有供第一丝杠504通过的第一通孔506、供第二丝杠505通过的第二通孔507、供同步带503通过的第三通孔508和第四通孔509，第三通孔508位于第四通孔509上方，靠近第三通孔处的推挡板211上固定设置有传送块510，传送块与同步带503固定连接，以简单的结构保证推挡板的平稳推进，保证禽蛋稳定装盒。
Claims (9)
1.一种小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，包括控制单元和与所述控制单元相连接的出蛋装置(1)、分类传送装置(2)、缓冲传送装置(3)和装盒装置(4)；
所述出蛋装置(1)，用于将禽蛋逐个分出至所述分类传送装置(2)上；
所述分类传送装置(2)位于所述出蛋装置(1)下方，包括旋转装置(104)、位于所述旋转装置(104)上的单元格传送带(105)和位于所述单元格传送带(105)工作部分下方的支撑板(106)，所述单元格传送带(105)上设置单元格(107)，所述单元格(107)底端为开口结构；所述支撑板(106)上开设多个供禽蛋通过的开口(108)，所述开口(108)靠近出蛋装置(1)端的支撑板(106)上设置有压力传感器(109)，所述开口(108)上设置有可活动盖板组件(110)，所述压力传感器(109)和可活动盖板组件(110)与所述控制单元相连接；
所述缓冲传送装置(3)一端位于所述开口(108)下方，所述缓冲传送装置(3)远离所述单元格传送带(105)端的上方设置有装盒装置(4)；
所述控制单元主要用于，为不同开口(108)相对应的压力传感器(109)设置不同的阈值范围，并根据禽蛋重量与阈值范围的大小关系，控制可活动盖板组件(110)的开合；
所述装盒装置(4)包括：置于所述缓冲传送装置(3)上且与其垂直的矩形框板(201)和设置在所述矩形框板(201)下端远离所述缓冲传送装置(3)端的下蛋托(202)；所述矩形框板(201)内设置有推蛋组件，所述推蛋组件包括与所述下蛋托(202)相垂直的推挡板(211)，和与所述推挡板(211)相连的传动机构(207)；所述矩形框板(201)板靠近分类传送装置(2)的侧面在靠近缓冲传送装置(3)的一端开设有供禽蛋通过的缺口(208)，所述传动机构(207)可以带动所述推挡板(211)在矩形框板(201)内往复运动进而推动禽蛋进入下蛋托(202)内。
2.如权利要求1所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述出蛋装置(1)包括旋转盘组件(101)、出蛋通道(102)和设置在所述出蛋通道(102)出口处的内槽轮分离器组件(103)。
3.如权利要求1所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述单元格传送带(105)包括平行设置的第一链条(111)和第二链条(112)，垂直设置在所述第一链条(111)和第二链条(112)上的若干挡板(113)，相邻挡板(113)与第一链条(111)和第二链条(112)共同形成单元格(107)。
4.如权利要求1所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述下蛋托(202)包括多个与所述推挡板(211)运动方向相平行的下蛋孔列，每个下蛋孔列设有多个下蛋孔(209)，相邻下蛋孔列之间设置条状隔离挡板(212)，所述推挡板(211)下端设置可穿过所述条状隔离挡板(212)的通道。
5.如权利要求1所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述缺口(208)处设置有活动门(301)。
6.如权利要求5所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述矩形框板(201)由第一侧板(203)、第二侧板(204)、第三侧板(205)和第四侧板(206)组成，所述缺口(208)设置在第一侧板(203)靠近第三侧板(205)的一端，所述第三侧板(205)上开设有供所述活动门(301)通过的通槽(302)，所述活动门(301)上端面远离所述第三侧板(205)的一端设置有凸起(303)，所述活动门(301)的高度与所述凸起(303)的高度之和大于所述通槽(302)高度。
7.如权利要求6所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述活动门(301)设置有与所述推挡板(211)相联动的联动机构。
8.如权利要求7所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述联动机构包括：所述活动门(301)远离第三侧板(205)的侧端面上开设的开槽(401)，所述开槽(401)宽度与所述活动门(301)厚度相同，所述开槽(401)内设置有与第一侧板(205)相平行的支管(402)，设置在所述支管(402)上的联动块(403)，所述联动块(403)为“T”型、“L”型或“十”型，联动块(403)可绕所述支管(402)转动，所述凸起(303)与所述开槽(401)之间的距离大于所述推挡板(211)的厚度。
9.如权利要求1-8任一所述的小型禽蛋产品分级、分拣和装托一体机，其特征在于，所述传动机构(207)包括：分别设置在所述矩形框板与缺口所在侧面相邻的两侧面上的步进电机(501)和同步带轮(502)，连接所述步进电机(501)输出轴和所述同步带轮(502)的同步带(503)，所述矩形框板(201)内还设有与所述同步带(503)平行的第一丝杠(504)和第二丝杠(505)，所述推挡板(211)上设置有供所述第一丝杠(504)通过的第一通孔(506)、供第二丝杠(505)通过的第二通孔(507)、供所述同步带(503)通过的第三通孔(508)和第四通孔(509)，所述第三通孔(508)位于所述第四通孔(509)上方，靠近所述第三通孔处的推挡板(211)上固定设置有传送块(510)，所述传送块与所述同步带(503)固定连接。
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