CN107973190A - 线条体的卷绕装置及卷绕方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够可靠地对线条体的末端进行抓持的线条体的卷绕装置及卷绕方法。具有:线轴(2),其卷绕线条体;线轴驱动轴(3),其对线轴(2)进行支撑而使线轴(2)旋转;爪轮(4),其固定于线轴驱动轴(3);以及爪单元(5),其能够摆动地将支点销(51)支撑于爪轮(4),爪单元(5)具有爪部,该爪部在与设置于爪轮(4)的固定板之间的间隙将线条体的卷绕起始末端夹紧,通过线轴(2)的旋转而产生的离心力作用于爪单元(5),爪单元(5)向将卷绕起始末端夹紧的方向摆动,将卷绕起始末端抓持。

Description

线条体的卷绕装置及卷绕方法
技术领域
本发明涉及对线条体进行卷绕的卷绕装置及卷绕方法。
背景技术
已知将线条体向线轴进行卷绕的线条体的卷绕装置(例如,参照专利文献1~3)。
专利文献1:日本特开2009-62169号公报
专利文献2:日本特开2005-200114号公报
专利文献3:日本特开平11-209001号公报
例如,关于在上述专利文献1~3中记载的线条体的卷绕装置,在将电线、光纤等连续地输送来的线条体向线轴进行卷绕时,将卷绕从结束了规定量的卷绕后的(卷满后的)线轴向新开始卷绕的空线轴进行切换而不将线条体的行进中断。
如上述所示,在对卷绕线条体的线轴进行切换时,使得通过具有用于对切断后的线条体的末端进行固定的爪的爪轮对线条体的末端进行抓持,在新的空线轴卷绕线条体。此时,如果切断后的线条体的末端的抓持失败,则有可能该末端触碰卷绕于线轴的线条体,对卷绕后的线条体造成外伤。特别是在线条体是光纤的情况下,卷绕后的光纤成为低强度或者断裂。因此必须将卷绕后的光纤废弃,产生浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够可靠地对线条体的末端进行抓持的线条体的卷绕装置及卷绕方法。
本发明的一个方式所涉及的线条体的卷绕装置,
其具有:
线轴,其卷绕线条体;
支撑部,其对所述线轴进行支撑而使所述线轴旋转;
线轴固定部,其固定于所述支撑部;以及
末端抓持机构,其能够摆动地将支点支撑于所述线轴固定部,
所述末端抓持机构具有抓持部,该抓持部在与设置于所述线轴固定部的固定板之间的间隙将所述线条体的末端夹紧,
通过所述线轴的旋转而产生的离心力作用于所述末端抓持机构,所述末端抓持机构向对所述末端进行夹紧的方向摆动,将所述末端抓持。
另外,本发明的一个方式所涉及的线条体的卷绕装置具有:
线轴,其卷绕线条体;
支撑部,其对所述线轴进行支撑而使所述线轴旋转;
线轴固定部,其固定于所述支撑部;以及
末端抓持机构,其能够摆动地将支点支撑于所述线轴固定部,
所述末端抓持机构具有向所述支点的两侧延伸的两个腕部,
一个所述腕部设置有能够与所述线轴的一部分抵接的抵接部,
另一个所述腕部设置有:直线部,其沿所述线轴的径向;弯曲部,其是该直线部的前端侧向设置于所述线轴固定部的固定板侧弯曲而成的;以及抓持部,其是该弯曲部的前端的所述抓持部,在与所述固定板之间的间隙将所述线条体的末端夹紧,
所述末端抓持机构的重心在另一个所述腕部的所述直线部中相比于从所述支点与所述线轴的径向平行的线,存在于所述线轴的相反侧。
另外,本发明的一个方式所涉及的线条体的卷绕方法,
其包含下述工序:
卷绕工序,将两个线轴中的一个线轴作为卷绕线轴而卷绕线条体;
末端固定工序,通过在所述卷绕工序中与所述卷绕线轴一起旋转的末端抓持机构由于旋转而产生的离心力,生成针对所述线条体的抓持力,对所述线条体的末端进行固定;以及
切换工序,在将所述线条体以规定量卷绕于所述卷绕线轴后,将所述线条体切断而将卷绕所述线条体的卷绕线轴切换为另一个线轴。
发明的效果
根据上述发明,能够可靠地对线条体的末端进行抓持。由此,在线条体为光纤的情况下,能够避免卷绕后的光纤的强度劣化或断裂。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的线条体的卷绕装置的概略结构图。
图2是表示线条体的卷绕装置中的抓持机构的一个例子的局部放大图。
图3是对本实施方式所涉及的线条体的卷绕方法的一个工序进行说明的图。
图4是对本实施方式所涉及的线条体的卷绕方法的一个工序进行说明的图。
图5是对本实施方式所涉及的线条体的卷绕方法的一个工序进行说明的图。
图6是对本实施方式所涉及的线条体的卷绕方法的一个工序进行说明的图。
标号的说明
1 卷绕装置
2(2A、2B) 线轴
3 线轴驱动轴(支撑部的一个例子)
4 爪轮(线轴固定部的一个例子)
5 爪单元(末端抓持机构的一个例子)
10 线条体
10a 卷绕起始末端
21 主体部
22 凸缘部
41 固定凸部
44 固定板
45(45A、45B) 间隙
51 支点销(支点的一个例子)
52、53 腕部
53a 直线部
53b 弯曲部
54 抵接部
55 间隙调整部
56 爪部(抓持部的一个例子)
57 重心
F1 离心力
F2、F3 分力
具体实施方式
(本发明的实施方式的说明)
首先,列举本发明的实施方式而进行说明。
本发明的一个方式所涉及的线条体的卷绕装置,
(1)具有:
线轴,其卷绕线条体;
支撑部,其对所述线轴进行支撑而使所述线轴旋转;
线轴固定部,其固定于所述支撑部;以及
末端抓持机构,其能够摆动地将支点支撑于所述线轴固定部,
所述末端抓持机构具有抓持部,该抓持部在与设置于所述线轴固定部的固定板之间的间隙将所述线条体的末端夹紧,
通过所述线轴的旋转而产生的离心力作用于所述末端抓持机构,所述末端抓持机构向对所述末端进行夹紧的方向摆动,将所述末端抓持。
根据上述结构,末端抓持机构通过作用由于线轴的旋转而产生的离心力,向对线条体的末端进行夹紧的方向摆动而生成抓持力,能够可靠地将线条体的末端抓持。由此,能够减少从末端抓持机构的间隙脱离的线条体的末端与卷绕于线轴的线条体触碰而对卷绕后的线条体造成外伤的可能性。
(2)所述末端抓持机构优选具有间隙调整部,该间隙调整部进行调整而使得在不作用所述离心力时也使所述间隙不扩大。
末端抓持机构具有间隙调整部,该间隙调整部进行调整而使得即使在不作用所述离心力时也使所述间隙不扩大,因此即使在线轴不旋转时或旋转变慢时等,也能够防止将间隙的宽度不必要地扩大而使线条体的卷绕起始末端脱离。
(3)优选所述间隙形成为里侧变窄的锥形的槽状,
所述抓持部或者所述固定板的至少一部分是弹性体。
间隙形成为里侧变窄的锥形的槽状,抓持部或者固定板的至少一部分是弹性体,通过弹性体的柔软性对硬的线条体进行夹紧,因此能够防止对抓持部或者固定板的表面造成损伤或损坏。
(4)优选将所述线轴拆下时的所述抓持部,从安装有所述线轴时的状态向与进行夹紧的方向相反的朝向位移。
如果从卷绕装置将线轴拆下,则抓持部向与将线条体的末端夹紧的方向相反的朝向位移。因此,线条体的末端从末端抓持机构的间隙脱离。因此,能够省略施加力而使线条体的末端从间隙脱离的作业,因此作业性提高。
另外,本发明的一个方式所涉及的线条体的卷绕装置,
(5)具有:
线轴,其卷绕线条体;
支撑部,其对所述线轴进行支撑而使所述线轴旋转;
线轴固定部,其固定于所述支撑部;以及
末端抓持机构,其能够摆动地将支点支撑于所述线轴固定部,
所述末端抓持机构具有向所述支点的两侧延伸的两个腕部,
一个所述腕部设置有能够与所述线轴的一部分抵接的抵接部,
另一个所述腕部设置有:直线部,其沿所述线轴的径向;弯曲部,其是该直线部的前端侧向设置于所述线轴固定部的固定板侧弯曲而成的;以及抓持部,其是该弯曲部的前端的所述抓持部,在与所述固定板之间的间隙将所述线条体的末端夹紧,
所述末端抓持机构的重心在另一个所述腕部的所述直线部中相比于从所述支点与所述线轴的径向平行的线,存在于所述线轴的相反侧。
根据上述结构,末端抓持机构的重心在另一个腕部的直线部中相比于从支点与线轴的径向平行的线,存在于线轴的相反侧,因此通过线轴的旋转而产生的离心力施加于重心,在重心产生向固定板侧摆动的分力,能够生成对线条体的末端进行夹紧的抓持力。
另外,本发明的一个方式所涉及的线条体的卷绕方法,
(6)包含下述工序:
卷绕工序,将两个线轴中的一个线轴作为卷绕线轴而卷绕线条体;
末端固定工序,通过在所述卷绕工序中与所述卷绕线轴一起旋转的末端抓持机构由于旋转而产生的离心力,生成针对所述线条体的抓持力,对所述线条体的末端进行固定;以及
切换工序,在将所述线条体以规定量卷绕于所述卷绕线轴后,将所述线条体切断而将卷绕所述线条体的卷绕线轴切换为另一个线轴。
根据上述方法,在对卷绕线条体的线轴进行切换时,防止切断后的线条体的末端的抓持失败,能够减少线条体的末端与卷绕于线轴的线条体触碰而对卷绕后的线条体造成外伤的可能性。
(本发明的实施方式的详细内容)
下面,一边参照附图一边对本发明的实施方式所涉及的线条体的卷绕装置及线条体的卷绕方法的具体例进行说明。
此外,本发明并不限定于这些例示,而是由权利要求表示,包含与权利要求等同的含义及范围内的全部变更。
图1是表示在线条体的卷绕装置设置有空线轴的状态的图。图2是图1中的A部的局部放大图,表示对线条体进行抓持的抓持机构。
如图1所示,线条体的卷绕装置1具有:线轴2,其用于卷绕线条体;线轴驱动轴3(支撑部的一个例子),其对线轴2进行支撑;爪轮4(线轴固定部的一个例子),其对线轴2进行固定;以及爪单元5(末端抓持机构的一个例子),其用于对线条体的末端进行抓持。
线轴2具有:主体部21,线条体卷绕于该主体部21;以及圆盘状的凸缘部22,其分别设置于主体部21的两端部。主体部21形成为圆筒状,构成为能够安装于线轴驱动轴3。
线轴驱动轴3构成为在水平方向配置,通过驱动装置(省略图示)进行旋转驱动。线轴驱动轴3对所安装的线轴2进行支撑,使线轴2绕线轴驱动轴3旋转。
爪轮4构成为固定于线轴驱动轴3,与线轴驱动轴3一体地旋转。爪轮4配置为与线轴2的凸缘部22相对。在爪轮4设置有向线轴驱动轴3方向凸出的固定凸部41,在线轴2的一个凸缘部22形成的凹部与固定凸部41嵌合,由此构成为线轴2固定于爪轮4。
对于在爪轮4的固定凸部41固定的线轴2,通过从另一个凸缘部22侧将按压椎体31压入,从而线轴2固定于线轴驱动轴3,构成为线轴2与线轴驱动轴3一起旋转。
爪单元5构成为经由支点销51(支点的一个例子)而支撑于爪轮4,能够以支点销51为支点进行摆动。爪单元5设置于在爪轮4侧安装的凸缘部22的径向上的外周侧的位置。
如图2所示,爪单元5具有在隔着支点销51的两侧(在图中为上下侧)延伸的两个腕部52、53。
在腕部52设置有朝向线轴2的凸缘部22凸出的抵接部54。抵接部54构成为能够与凸缘部22的一部分抵接,通过与凸缘部22抵接,从而限制爪单元5向图2中的逆时针方向摆动。在爪单元5设置有间隙调整部55,该间隙调整部55能够对抵接部54的在正交于与凸缘部22的抵接面的方向的长度L进行调整。
另一个腕部53具有:直线部53a,其沿线轴2的径向延伸;以及弯曲部53b,其是该直线部53a的前端侧弯曲而沿线轴驱动轴3方向延伸而成的。弯曲部53b在凸缘部22的厚度方向(线轴驱动轴3方向)上,延伸至凸缘部22的内侧侧面附近的位置。在弯曲部53b的前端,设置有用于将线条体的卷绕起始末端夹紧的爪部56(抓持部的一个例子)。爪部56的至少一部分是由弹性体形成的。作为弹性体,优选是橡胶等材料,但除此以外也可以使用例如板弹簧等。
在爪轮4的外周部形成有向与线轴驱动轴3方向相同的方向延伸的外周壁42。外周壁42形成为将爪单元5的弯曲部53b的外侧覆盖。在外周壁42的前端形成有向线轴2的凸缘部22方向延伸的环状壁43。在环状壁43,用于将线条体的卷绕起始末端夹紧的固定板44设置为与在爪单元5的前端设置的爪部56相对。
在固定板44和爪部56之间,形成有线条体能够进入的间隙45。间隙45形成为从入口(与线轴2的凸缘部22接近侧)朝向里侧逐渐地变窄的锥形的槽状。间隙45的入口的宽度形成为能够使线条体进入的大小,里侧的宽度形成为线条体不能穿过的大小。固定板44和爪部56从两侧将插入至如上所述的结构的间隙45的线条体的卷绕起始末端夹紧。此外,固定板44也可以由例如弹性体形成。
爪单元5构成为重心57的位置位于腕部53的直线部53a。爪单元5以下述方式支撑于爪轮4,即,该爪单元5的重心57的位置相比于经过支点销51并与线轴2的径向平行地引出的线B,配置于线轴2的相反侧。因此,在伴随线轴2的旋转而在爪单元5的重心57产生离心力F1的情况下,作为其分力而产生使腕部53向固定板44侧摆动的分力F2。
接下来,关于使用上述卷绕装置1进行的线条体的卷绕方法,使用图3~图6(适当地参照图1、2)进行说明。在图3~图6的各图中,上方的图是从侧面方向观察线轴2(2A、2B)的横剖视图,下方的图是从上表面方向观察相同的线轴2(2A、2B)的俯视图。在图中并排表示的2个线轴2A、2B构成为对卷绕进行切换而不将线条体10的行进中断。
图3是在左侧的线轴2A开始最初的卷绕的情况,接下来进行卷绕的线轴2B配置于右侧,对线条体10进行引导的横动辊6配置于线轴2A和2B的中间位置。首先,线条体10的卷绕起始末端10a卡止于在爪轮4A形成的间隙45A(参照图2的间隙45),通过线轴驱动轴3(参照图1)的驱动,线轴2A例如如图3的箭头所示,顺时针旋转。此外,在卷绕开始时,例如由作业者使线条体10的卷绕起始末端10a卡止于间隙45A。
如果线条体10的卷绕开始,则如图4所示,横动辊6相对于线轴2A而向线轴驱动轴3方向(下方的图的箭头方向)移动。伴随横动辊6的移动,线条体10的轨线(path line)沿线轴2A的主体部21A移动。
另外,如果线条体10的卷绕开始,则如图2所示,向与线轴2A及爪轮4A一起旋转的爪单元5施加离心力,在爪单元5的重心57产生离心力F1。另外,随着离心力F1的发生,在爪单元5的重心57处,产生将支点销51和重心57连结的方向的分力F3、和与分力F3正交的方向的分力F2。该分力F2成为将支点销51作为旋转轴而使爪单元5向固定板44方向(顺时针)旋转的旋转力。
该旋转力作用为将爪单元5的前端即爪部56向固定板44侧推压,作用为使爪部56和固定板44之间的间隙45A变窄。即,旋转力使爪单元5生成将线条体10的卷绕起始末端10a夹紧的抓持力。抓持力与旋转力的大小即线轴2A的转速成正比。因此,如果线轴驱动轴3的转速增加而爪单元5的离心力F1变大,则其分力F2也变大,爪部56和固定板44之间的抓持力增强而将线条体10的卷绕起始末端10a强力地固定。
图5示出向线轴2A的卷绕量成为卷满状态,向右侧的线轴2B切换卷绕的阶段。横动辊6从线轴2A和2B的中间位置向右方向大幅地移动,由此由横动辊6引导的线条体10与线轴2B的主体部21B接触。另外,线轴2B如通过箭头所示那样,沿逆时针开始旋转,与此同时线条体10通过线移动臂7B而位移为向爪轮4B侧接触。由此,线条体10与固定板44和爪部56之间的间隙45B卡止。此外,此时左侧的线移动臂7A进行线条体10的定位,使得以线轴2A中的线条体10的轨线不发生变化。
如果在线条体10卡止于间隙45B的状态下继续进行线轴2B的旋转,则如图6所示,线条体10被切割器8切断。与上述线轴2A同样地线条体10在线轴2B不断卷绕。另一方面,卷绕结束的左侧的线轴2A此时停止旋转驱动,但由于线轴2A的惯性不会立即停止而旋转速度逐渐地进行减速。
此外,以上示出了线条体10卡止于间隙45B,然后由切割器8将线条体10切断的例子,但在与线条体10卡止于间隙45B大致同时,线条体10也卡止于间隙45A,这种结构是更优选的实施方式。并且为了在间隙45A和间隙45B这两者将线条体10大致同时地卡止,优选在线轴2A和线轴2B之间配置将线条体10夹紧而引导的夹紧辊。线轴2A的结束侧的末端卡止于间隙45A,由此能够进一步可靠地防止线轴2A的末端与卷绕后的线条体10触碰而造成外伤的情况。
由于线轴2A的旋转减速,图2所示的在爪单元5的重心57产生的离心力F1伴随减速而变小,伴随离心力F1的减小而分力F2变小。因此,将线条体10的卷绕起始末端10a夹紧的爪单元5的抓持力变弱。另外,在爪单元5中,支点销51和重心57设置为如上所述的位置关系。因此,如果线轴2A的旋转停止,则将支点销51作为轴而试图使爪单元5沿图2中的逆时针旋转的力作用于重心57。在该情况下,爪单元5的抵接部54与凸缘部22抵接,由此对试图沿图2中的逆时针旋转的爪单元5的动作进行限制,调整为间隙45A不会不必要地变大。
此外,在图6中,如果线轴2A的旋转停止,则将卷绕有线条体10的线轴2A从线轴驱动轴3拆下。然后,将新的空线轴设置于线轴驱动轴3。
在将线轴2A从线轴驱动轴3拆下的情况下,针对爪单元5的抵接部54的限制对象物(凸缘部22)消失,因此爪单元5成为以支点销51为轴而能够向图2中的逆时针方向旋转的状态(参照图2)。因此,爪单元5的爪部56向从固定板44分离的方向,即与将线条体10夹紧的方向相反的朝向位移。
此外,在上述卷绕方法中,对横动辊6相对于线轴2移动的情况进行了说明,但也可以是例如使横动辊6固定,线轴2相对于横动辊6而沿线轴驱动轴3方向移动。
根据如上述的线条体的卷绕装置1,爪单元5的重心57设置于腕部53的直线部53a,在爪单元5支撑于爪轮4的情况下,重心57的位置与从支点销51沿线轴2的径向引出的平行的线B相比存在于线轴2的相反侧。因此,如果线轴2旋转,则对应于其转速而在重心57产生离心力F1,并且作为其分力而产生使爪单元5向爪轮4的固定板44侧旋转的分力F2。由此,在线轴2的旋转中,能够在爪单元5的爪部56和爪轮4的固定板44之间的间隙45生成将线条体10夹紧的抓持力,能够通过抓持力将线条体10的卷绕起始末端10a在间隙45可靠地抓持。另外,由此,线条体10的卷绕起始末端10a不会从爪单元5的间隙45脱离,因此不会与卷绕于线轴2的线条体10触碰,能够降低对卷绕后的线条体10造成外伤的可能性。
另外,在爪单元5设置有间隙调整部55,该间隙调整部55能够对抵接部54的长度L进行调整,使得在没有作用离心力时间隙45不扩大。因此,即使在线轴2不旋转时、旋转变慢时等,也能够防止将间隙45的宽度不必要地扩大而使线条体10的卷绕起始末端10a脱离。
另外,间隙45形成为里侧变窄的锥形的槽状,爪部56或者固定板44的至少一部分由弹性体形成。因此,能够对由于爪部56和固定板44进行夹紧而有能够发生的线条体10的损坏进行抑制。另外,能够防止对爪部56或者固定板44的表面造成损伤或损坏。
另外,如果将线轴2拆下,则爪部56向与将线条体10的卷绕起始末端10a夹紧的方向相反的朝向位移。因此,在将卷绕量成为卷满状态的线轴2更换为空线轴时,卷绕起始末端10a容易从间隙45脱离。因此,能够省略施加力而使线条体10的卷绕起始末端10a从间隙45脱离的作业,因此作业性提高。
另外,根据如上述的线条体的卷绕方法,与线轴2一起使爪单元5旋转,在爪单元5产生离心力F1及其分力F2,由此能够生成对线条体10进行抓持的抓持力。由此,在线条体10的卷绕工序中,能够可靠地将线条体10的卷绕起始末端10a固定于爪部56和固定板44之间的间隙45。另外,在对卷绕线条体10的线轴2进行切换时,防止切断后的线条体的末端的抓持失败,能够降低线条体10的末端与卷绕于线轴2的线条体10触碰而对卷绕后的线条体10造成外伤的可能性。
以上,详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明,但对于本领域的技术人员而言,显然可以在不脱离本发明的精神、范围的前提下进行各种变更或修正。另外,上述说明的构成部件的数量、位置、形状等并不限定于上述实施方式,为了实施本发明,能够变更为适合的数量、位置、形状等。

Claims (7)

1.一种线条体的卷绕装置,其具有:
线轴,其卷绕线条体;
支撑部,其对所述线轴进行支撑而使所述线轴旋转;
线轴固定部,其固定于所述支撑部;以及
末端抓持机构,其能够摆动地将支点支撑于所述线轴固定部,
所述末端抓持机构具有抓持部,该抓持部在与设置于所述线轴固定部的固定板之间的间隙将所述线条体的末端夹紧,
通过所述线轴的旋转而产生的离心力作用于所述末端抓持机构,所述末端抓持机构向对所述末端进行夹紧的方向摆动,将所述末端抓持。
2.根据权利要求1所述的线条体的卷绕装置,其中,
所述末端抓持机构具有间隙调整部,该间隙调整部进行调整而使得在不作用所述离心力时也使所述间隙不扩大。
3.根据权利要求1或2所述的线条体的卷绕装置,其中,
所述间隙形成为里侧变窄的锥形的槽状,
所述抓持部或者所述固定板的至少一部分是弹性体。
4.根据权利要求1或2所述的线条体的卷绕装置,其中,
将所述线轴拆下时的所述抓持部,从安装有所述线轴时的状态向与进行夹紧的方向相反的朝向位移。
5.根据权利要求3所述的线条体的卷绕装置,其中,
将所述线轴拆下时的所述抓持部,从安装有所述线轴时的状态向与进行夹紧的方向相反的朝向位移。
6.一种线条体的卷绕装置,其具有:
线轴,其卷绕线条体;
支撑部,其对所述线轴进行支撑而使所述线轴旋转;
线轴固定部,其固定于所述支撑部;以及
末端抓持机构,其能够摆动地将支点支撑于所述线轴固定部,
所述末端抓持机构具有向所述支点的两侧延伸的两个腕部,
一个所述腕部设置有能够与所述线轴的一部分抵接的抵接部,另一个所述腕部设置有:直线部,其沿所述线轴的径向;弯曲部,其是该直线部的前端侧向设置于所述线轴固定部的固定板侧弯曲而成的;以及抓持部,其是该弯曲部的前端的所述抓持部,在与所述固定板之间的间隙将所述线条体的末端夹紧,
所述末端抓持机构的重心在另一个所述腕部的所述直线部中相比于从所述支点与所述线轴的径向平行的线,存在于所述线轴的相反侧。
7.一种线条体的卷绕方法,其包含下述工序:
卷绕工序,将两个线轴中的一个线轴作为卷绕线轴而卷绕线条体;
末端固定工序,通过在所述卷绕工序中与所述卷绕线轴一起旋转的末端抓持机构由于旋转而产生的离心力,生成针对所述线条体的抓持力,对所述线条体的末端进行固定;以及
切换工序,在将所述线条体以规定量卷绕于所述卷绕线轴后,将所述线条体切断而将卷绕所述线条体的卷绕线轴切换为另一个线轴。
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