CN108088369A - 一种基于物联网的智能型城市测绘设备 - Google Patents

一种基于物联网的智能型城市测绘设备 Download PDF

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CN108088369A CN201810090343.XA CN201810090343A CN108088369A CN 108088369 A CN108088369 A CN 108088369A CN 201810090343 A CN201810090343 A CN 201810090343A CN 108088369 A CN108088369 A CN 108088369A
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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能型城市测绘设备,包括底盘、工作箱、转动轮和两个驱动轮,工作箱内设有凹槽、升降机构、三维激光扫描仪和保护机构,移动机构包括驱动单元、调节单元和两个制动单元,制动单元包括制动箱、夹紧组件、刹车片和两个转动杆,保护机构包括第二电机、第三齿轮和两个转动单元,该基于物联网的智能型城市测绘设备,通过移动机构,能够在测量面积较大的区域时,无需多次拆装,减少了测绘时间,降低了测绘成本,不仅如此,通过保护机构,该城市测绘设备在不进行测量测绘工作时能够将测量装置收回该设备的内部,避免测量装置表面堆积大量灰尘,避免该城市测绘设备的测量精度由于灰尘的遮挡受到影响。

Description

一种基于物联网的智能型城市测绘设备
技术领域
本发明涉及城市测绘设备领域,特别涉及一种基于物联网的智能型城市测绘设备。
背景技术
城市测量是城市建设的规划设计、施工和经营管理等进行的测量工作,包括城市控制测量、城市地形图测绘、各种专题地图的编绘、兴建市政工程时的施工放样以及重要建筑物的变形观测等,三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。
现有的城市测绘设备一般都是固定在地面上,无法自由移动,使得现有的城市测绘设备在测量面积较大的区域时,需要多次拆装,增加了测绘时间,增加测绘成本,不仅如此,现有的城市测绘设备的测量装置一般都是裸露在空气中,让测量装置表面容易堆积灰尘,使得现有的城市测绘设备的测量精度由于灰尘的遮挡受到影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种基于物联网的智能型城市测绘设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于物联网的智能型城市测绘设备,包括底盘、工作箱、转动轮和两个驱动轮,所述工作箱固定在底盘的上方,所述转动轮和两个驱动轮均设置在底盘的下方,所述底盘内设有移动机构,所述工作箱内设有凹槽、升降机构、三维激光扫描仪和保护机构,所述升降机构与三维激光扫描仪传动连接,所述升降机构和保护机构分别设置在工作箱内的底部和顶部;
所述移动机构包括驱动单元、调节单元和两个制动单元,所述驱动单元和调节单元分别设置在底盘内的两侧,两个驱动轮分别设置在驱动单元的两侧,所述驱动单元与两个驱动轮传动连接,所述调节单元与转动轮传动连接,两个制动单元分别设置在驱动单元的两侧;
所述调节单元包括伸缩组件、摆动杆、金属架和定位杆,所述伸缩组件与摆动杆传动连接,所述摆动杆与定位杆铰接,所述定位杆固定在底盘内,所述金属架与摆动杆固定连接,所述转动轮设置在金属架内;
所述制动单元包括制动箱、夹紧组件、刹车片和两个转动杆,所述夹紧组件设置在制动箱内,所述刹车片套设在传动轴上,所述刹车片与传动轴固定连接,所述转动杆包括第一连杆、第二连杆和第三连杆,所述第一连杆和第三连杆水平设置,所述第二连杆倾斜设置,所述第一连杆和第三连杆分别与第二连杆的两端固定连接,两个第二连杆铰接,两个第二连杆的铰接处固定在制动箱内,所述夹紧组件设置在两个第一连杆之间,所述夹紧组件与两个第一连杆连接;
所述保护机构包括第二电机、第三齿轮和两个转动单元,所述第二电机与第三齿轮传动连接,两个转动单元关于第二电机的轴线对称;
所述转动单元包括第四齿轮、丝杆、螺母、连接块和挡板,所述第四齿轮与第三齿轮啮合,所述第三齿轮和第四齿轮均为锥齿轮,所述丝杆与第四齿轮的圆心处固定连接,所述螺母套设在丝杆上,所述螺母与丝杆匹配,所述螺母通过连接块与挡板固定连接。
作为优选,为了实现该设备的移动,所述驱动单元包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮和传动轴,所述第一电机与第一齿轮传动连接,所述第一齿轮与第二齿轮啮合,所述第二齿轮套设在传动轴上,两个驱动轮分别固定在传动轴的两端。
作为优选,为了实现该设备的转弯功能,所述伸缩组件包括第一气泵、第一气缸和第一活塞,所述第一气缸与底盘铰接,所述第一气泵与第一气缸连通,所述第一活塞的一端设置在第一气缸内,所述第一活塞的另一端与摆动杆铰接。
作为优选,为了实现刹车功能,所述夹紧组件包括第二气泵、第二气缸和第二活塞,所述第二气缸与第二气泵连通,所述第二活塞的一端设置在第二气缸内,所述第二活塞的另一端和第二气缸的底端分别与两个第一连杆铰接。
作为优选,为了使得保护机构运行得更加流畅,所述第三齿轮与第四齿轮之间涂有润滑油。
作为优选,为了延长刹车片的使用寿命,所述刹车片为陶瓷刹车片。
作为优选,为了实现三维激光扫描仪的升降,所述升降机构包括第三气泵、第三气缸、第三活塞、滑槽、滑块、固定块、伸缩架、限位块和升降板,所述第三气泵与第三气缸连通,所述第三气缸、滑槽和固定块均固定在凹槽内的底部,所述第三活塞的一端设置在第三气缸内,所述第三活塞的另一端与滑块固定连接,所述滑块设置在滑槽内,所述升降板的下方设有限位槽,所述限位块设置在限位槽内,所述伸缩架的底端的一侧与滑块铰接,所述伸缩架的底端的另一侧与固定块铰接,所述伸缩架的顶端的一侧与限位块铰接,所述伸缩架的顶端的另一侧与升降板铰接,所述升降板与三维激光扫描仪固定连接。
作为优选,为了避免滑块脱离滑槽,避免限位块脱离限位槽,所述滑槽和限位槽均为燕尾槽。
作为优选,为了延长第一电机和第二电机的使用寿命,所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
作为优选,为了实现该设备的智能化,所述工作箱内还设有无线信号收发模块和PLC,所述无线信号收发模块与PLC电连接,所述第一电机、第二电机、第一气缸、第二气缸和第三气缸均与PLC电连接。
本发明的有益效果是,该基于物联网的智能型城市测绘设备,通过移动机构,该城市测绘设备能够在测量面积较大的区域时,无需多次拆装,减少了测绘时间,降低了测绘成本,与传统的移动机构相比,该移动机构使该城市测绘设备能够适应复杂的城市地理环境,增加了该城市测绘设备的实用性,不仅如此,通过保护机构,该城市测绘设备在不进行测量测绘工作时能够将测量装置收回该设备的内部,避免测量装置表面堆积大量灰尘,避免该城市测绘设备的测量精度由于灰尘的遮挡受到影响,与传统的保护机构相比,该保护机构对灰尘的阻挡效果较好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的智能型城市测绘设备的结构示意图;
图2是本发明的基于物联网的智能型城市测绘设备的移动机构的结构示意图;
图3是本发明的基于物联网的智能型城市测绘设备的制动单元的结构示意图;
图4是本发明的基于物联网的智能型城市测绘设备的升降机构的结构示意图;
图5是本发明的基于物联网的智能型城市测绘设备的保护机构的结构示意图;
图中:1.底盘,2.驱动轮,3.转动轮,4.工作箱,5.凹槽,6.第一电机,7.第一齿轮,8.第二齿轮,9.传动轴,10.第一气泵,11.第一气缸,12.第一活塞,13.摆动杆,14.金属架,15.定位杆,16.制动箱,17.第二气泵,18.第二气缸,19.第二活塞,20.第一连杆,21.刹车片,22.第三气泵,23.第三气缸,24.第三活塞,25.滑槽,26.滑块,27.固定块,28.伸缩架,29.限位块,30.升降板,31.限位槽,32.三维激光扫描仪,33.第二电机,34.第三齿轮,35.第四齿轮,36.丝杆,37.螺母,38.连接块,39.挡板,40.第二连杆,41.第三连杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示,一种基于物联网的智能型城市测绘设备,包括底盘1、工作箱4、转动轮3和两个驱动轮2,所述工作箱4固定在底盘1的上方,所述转动轮3和两个驱动轮2均设置在底盘1的下方,所述底盘1内设有移动机构,所述工作箱4内设有凹槽5、升降机构、三维激光扫描仪32和保护机构,所述升降机构与三维激光扫描仪32传动连接,所述升降机构和保护机构分别设置在工作箱4内的底部和顶部;
通过移动机构,该城市测绘设备能够在测量面积较大的区域时,无需多次拆装,减少了测绘时间,降低了测绘成本,与传统的移动机构相比,该移动机构使该城市测绘设备能够适应复杂的城市地理环境,增加了该城市测绘设备的实用性,不仅如此,通过保护机构,该城市测绘设备在不进行测量测绘工作时能够将测量装置收回该设备的内部,避免测量装置表面堆积大量灰尘,避免该城市测绘设备的测量精度由于灰尘的遮挡受到影响,与传统的保护机构相比,该保护机构对灰尘的阻挡效果较好。
如图2-3所示,所述移动机构包括驱动单元、调节单元和两个制动单元,所述驱动单元和调节单元分别设置在底盘1内的两侧,两个驱动轮2分别设置在驱动单元的两侧,所述驱动单元与两个驱动轮2传动连接,所述调节单元与转动轮3传动连接,两个制动单元分别设置在驱动单元的两侧;
所述调节单元包括伸缩组件、摆动杆13、金属架14和定位杆15,所述伸缩组件与摆动杆13传动连接,所述摆动杆13与定位杆15铰接,所述定位杆15固定在底盘1内,所述金属架14与摆动杆13固定连接,所述转动轮3设置在金属架14内;
所述制动单元包括制动箱16、夹紧组件、刹车片21和两个转动杆,所述夹紧组件设置在制动箱16内,所述刹车片21套设在传动轴9上,所述刹车片21与传动轴9固定连接,所述转动杆包括第一连杆20、第二连杆40和第三连杆41,所述第一连杆20和第三连杆41水平设置,所述第二连杆40倾斜设置,所述第一连杆20和第三连杆41分别与第二连杆40的两端固定连接,两个第二连杆40铰接,两个第二连杆40的铰接处固定在制动箱16内,所述夹紧组件设置在两个第一连杆20之间,所述夹紧组件与两个第一连杆20连接;
首先驱动单元驱动该城市测绘设备移动,接着调节单元工作,伸缩组件驱动摆动杆13绕着定位杆15摆动,带动金属架14和金属架14内转动轮3发生角度调节,从而实现该城市测绘设备的转弯功能,然后两个制动单元工作,当正常行驶时,夹紧组件驱动两个转动杆松开,当夹紧组件驱动两个转动杆夹紧时,两个转动杆与刹车片21发生摩擦,使得该城市测绘设备的动能转化为热能,从而实现刹车功能。
如图5所示,所述保护机构包括第二电机33、第三齿轮34和两个转动单元,所述第二电机33与第三齿轮34传动连接,两个转动单元关于第二电机33的轴线对称;
所述转动单元包括第四齿轮35、丝杆36、螺母37、连接块38和挡板39,所述第四齿轮35与第三齿轮34啮合,所述第三齿轮34和第四齿轮35均为锥齿轮,所述丝杆36与第四齿轮35的圆心处固定连接,所述螺母37套设在丝杆36上,所述螺母37与丝杆36匹配,所述螺母37通过连接块38与挡板39固定连接。
第二电机33驱动第三齿轮34转动,使得两个转动单元靠近或远离,当测量工作开始时,两个转动单元远离,第三齿轮34带动两个第四齿轮35转动,带动两个丝杆36转动,让两个螺母37远离,通过两个连接块38使得两个挡板39远离,从而打开凹槽5,便于三维激光扫描仪32伸出,当测量工作结束时,两个转动单元靠近,第三齿轮34带动两个第四齿轮35转动,带动两个丝杆36转动,让两个螺母37靠近,通过两个连接块38使得两个挡板39靠近,从而关闭凹槽5,避免灰尘在三维激光扫描仪32的表面堆积,保证测量精度。
作为优选,为了实现该设备的移动,所述驱动单元包括第一电机6、第一齿轮7、第二齿轮8和传动轴9,所述第一电机6与第一齿轮7传动连接,所述第一齿轮7与第二齿轮8啮合,所述第二齿轮8套设在传动轴9上,两个驱动轮2分别固定在传动轴9的两端。第一电机6驱动第一齿轮7转动,通过第二齿轮8带动传动轴9转动,使得驱动轮2转动,从而实现该设备的移动。
作为优选,为了实现该设备的转弯功能,所述伸缩组件包括第一气泵10、第一气缸11和第一活塞12,所述第一气缸11与底盘1铰接,所述第一气泵10与第一气缸11连通,所述第一活塞12的一端设置在第一气缸11内,所述第一活塞12的另一端与摆动杆13铰接。第一气泵10通过改变第一气缸11内的气压,驱动第一活塞12伸出和收回,使得转动轮3发生角度调节,从而实现该设备的转弯功能。
作为优选,为了实现刹车功能,所述夹紧组件包括第二气泵17、第二气缸18和第二活塞19,所述第二气缸18与第二气泵17连通,所述第二活塞19的一端设置在第二气缸18内,所述第二活塞19的另一端和第二气缸18的底端分别与两个第一连杆20铰接。第二气泵17通过改变第二气缸18内的气压,驱动第二活塞19伸出,使得两个转动杆夹紧刹车片21,从而实现刹车功能。
作为优选,为了使得保护机构运行得更加流畅,所述第三齿轮34与第四齿轮35之间涂有润滑油。润滑油可以使得第三齿轮34与第四齿轮35之间的传动损耗减小,从而使得保护机构运行得更加流畅。
作为优选,为了延长刹车片21的使用寿命,所述刹车片21为陶瓷刹车片。陶瓷刹车片的耐磨性好,热稳定性好,因此刹车片21为陶瓷刹车片使得刹车片21的使用寿命延长。
如图4所示,所述升降机构包括第三气泵22、第三气缸23、第三活塞24、滑槽25、滑块26、固定块27、伸缩架28、限位块29和升降板30,所述第三气泵22与第三气缸23连通,所述第三气缸23、滑槽25和固定块27均固定在凹槽5内的底部,所述第三活塞24的一端设置在第三气缸23内,所述第三活塞24的另一端与滑块26固定连接,所述滑块26设置在滑槽25内,所述升降板30的下方设有限位槽31,所述限位块29设置在限位槽31内,所述伸缩架28的底端的一侧与滑块26铰接,所述伸缩架28的底端的另一侧与固定块27铰接,所述伸缩架28的顶端的一侧与限位块29铰接,所述伸缩架28的顶端的另一侧与升降板30铰接,所述升降板30与三维激光扫描仪32固定连接。第三气泵22通过改变第三气缸23内的气压,驱动第三活塞24伸出或收回,当第三活塞24伸出时,带动滑块26在滑槽25内向右移动,使得伸缩架28伸出,从而让升降板30和升降板30上的三维激光扫描仪32上升,当第三活塞24收回时,带动滑块26在滑槽25内向左移动,使得伸缩架28收回,从而让升降板30和升降板30上的三维激光扫描仪32下降。
作为优选,为了避免滑块26脱离滑槽25,避免限位块29脱离限位槽31,所述滑槽25和限位槽31均为燕尾槽。
作为优选,为了延长第一电机6和第二电机33的使用寿命,所述第一电机6和第二电机33均为伺服电机。
作为优选,为了实现该设备的智能化,所述工作箱4内还设有无线信号收发模块和PLC,所述无线信号收发模块与PLC电连接,所述第一电机6、第二电机33、第一气缸11、第二气缸18和第三气缸23均与PLC电连接。人们可以通过手机、电脑等通讯设备发送指令给无线信号收发模块,接着通过PLC协调第一电机6、第二电机33、第一气缸11、第二气缸18和第三气缸23的工作顺序和工作时间,从而是实现该设备的智能化。
该基于物联网的智能型城市测绘设备的工作原理:移动机构运行时,首先驱动单元驱动该城市测绘设备移动,接着调节单元工作,伸缩组件驱动摆动杆13绕着定位杆15摆动,带动金属架14和金属架14内转动轮3发生角度调节,从而实现该城市测绘设备的转弯功能,然后两个制动单元工作,当正常行驶时,夹紧组件驱动两个转动杆松开,当夹紧组件驱动两个转动杆夹紧时,两个转动杆与刹车片21发生摩擦,使得该城市测绘设备的动能转化为热能,从而实现刹车功能,另外,保护机构运行时,第二电机33驱动第三齿轮34转动,使得两个转动单元靠近或远离,当测量工作开始时,两个转动单元远离,第三齿轮34带动两个第四齿轮35转动,带动两个丝杆36转动,让两个螺母37远离,通过两个连接块38使得两个挡板39远离,从而打开凹槽5,便于三维激光扫描仪32伸出,当测量工作结束时,两个转动单元靠近,第三齿轮34带动两个第四齿轮35转动,带动两个丝杆36转动,让两个螺母37靠近,通过两个连接块38使得两个挡板39靠近,从而关闭凹槽5,避免灰尘在三维激光扫描仪32的表面堆积,保证测量精度。
与现有技术相比,该基于物联网的智能型城市测绘设备,通过移动机构,该城市测绘设备能够在测量面积较大的区域时,无需多次拆装,减少了测绘时间,降低了测绘成本,与传统的移动机构相比,该移动机构使该城市测绘设备能够适应复杂的城市地理环境,增加了该城市测绘设备的实用性,不仅如此,通过保护机构,该城市测绘设备在不进行测量测绘工作时能够将测量装置收回该设备的内部,避免测量装置表面堆积大量灰尘,避免该城市测绘设备的测量精度由于灰尘的遮挡受到影响,与传统的保护机构相比,该保护机构对灰尘的阻挡效果较好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,包括底盘(1)、工作箱(4)、转动轮(3)和两个驱动轮(2),所述工作箱(4)固定在底盘(1)的上方,所述转动轮(3)和两个驱动轮(2)均设置在底盘(1)的下方,所述底盘(1)内设有移动机构,所述工作箱(4)内设有凹槽(5)、升降机构、三维激光扫描仪(32)和保护机构,所述升降机构与三维激光扫描仪(32)传动连接,所述升降机构和保护机构分别设置在工作箱(4)内的底部和顶部;
所述移动机构包括驱动单元、调节单元和两个制动单元,所述驱动单元和调节单元分别设置在底盘(1)内的两侧,两个驱动轮(2)分别设置在驱动单元的两侧,所述驱动单元与两个驱动轮(2)传动连接,所述调节单元与转动轮(3)传动连接,两个制动单元分别设置在驱动单元的两侧;
所述调节单元包括伸缩组件、摆动杆(13)、金属架(14)和定位杆(15),所述伸缩组件与摆动杆(13)传动连接,所述摆动杆(13)与定位杆(15)铰接,所述定位杆(15)固定在底盘(1)内,所述金属架(14)与摆动杆(13)固定连接,所述转动轮(3)设置在金属架(14)内;
所述制动单元包括制动箱(16)、夹紧组件、刹车片(21)和两个转动杆,所述夹紧组件设置在制动箱(16)内,所述刹车片(21)套设在传动轴(9)上,所述刹车片(21)与传动轴(9)固定连接,所述转动杆包括第一连杆(20)、第二连杆(40)和第三连杆(41),所述第一连杆(20)和第三连杆(41)水平设置,所述第二连杆(40)倾斜设置,所述第一连杆(20)和第三连杆(41)分别与第二连杆(40)的两端固定连接,两个第二连杆(40)铰接,两个第二连杆(40)的铰接处固定在制动箱(16)内,所述夹紧组件设置在两个第一连杆(20)之间,所述夹紧组件与两个第一连杆(20)连接;
所述保护机构包括第二电机(33)、第三齿轮(34)和两个转动单元,所述第二电机(33)与第三齿轮(34)传动连接,两个转动单元关于第二电机(33)的轴线对称;
所述转动单元包括第四齿轮(35)、丝杆(36)、螺母(37)、连接块(38)和挡板(39),所述第四齿轮(35)与第三齿轮(34)啮合,所述第三齿轮(34)和第四齿轮(35)均为锥齿轮,所述丝杆(36)与第四齿轮(35)的圆心处固定连接,所述螺母(37)套设在丝杆(36)上,所述螺母(37)与丝杆(36)匹配,所述螺母(37)通过连接块(38)与挡板(39)固定连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述驱动单元包括第一电机(6)、第一齿轮(7)、第二齿轮(8)和传动轴(9),所述第一电机(6)与第一齿轮(7)传动连接,所述第一齿轮(7)与第二齿轮(8)啮合,所述第二齿轮(8)套设在传动轴(9)上,两个驱动轮(2)分别固定在传动轴(9)的两端。
3.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述伸缩组件包括第一气泵(10)、第一气缸(11)和第一活塞(12),所述第一气缸(11)与底盘(1)铰接,所述第一气泵(10)与第一气缸(11)连通,所述第一活塞(12)的一端设置在第一气缸(11)内,所述第一活塞(12)的另一端与摆动杆(13)铰接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述夹紧组件包括第二气泵(17)、第二气缸(18)和第二活塞(19),所述第二气缸(18)与第二气泵(17)连通,所述第二活塞(19)的一端设置在第二气缸(18)内,所述第二活塞(19)的另一端和第二气缸(18)的底端分别与两个第一连杆(20)铰接。
5.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述第三齿轮(34)与第四齿轮(35)之间涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述刹车片(21)为陶瓷刹车片。
7.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述升降机构包括第三气泵(22)、第三气缸(23)、第三活塞(24)、滑槽(25)、滑块(26)、固定块(27)、伸缩架(28)、限位块(29)和升降板(30),所述第三气泵(22)与第三气缸(23)连通,所述第三气缸(23)、滑槽(25)和固定块(27)均固定在凹槽(5)内的底部,所述第三活塞(24)的一端设置在第三气缸(23)内,所述第三活塞(24)的另一端与滑块(26)固定连接,所述滑块(26)设置在滑槽(25)内,所述升降板(30)的下方设有限位槽(31),所述限位块(29)设置在限位槽(31)内,所述伸缩架(28)的底端的一侧与滑块(26)铰接,所述伸缩架(28)的底端的另一侧与固定块(27)铰接,所述伸缩架(28)的顶端的一侧与限位块(29)铰接,所述伸缩架(28)的顶端的另一侧与升降板(30)铰接,所述升降板(30)与三维激光扫描仪(32)固定连接。
8.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述滑槽(25)和限位槽(31)均为燕尾槽。
9.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述第一电机(6)和第二电机(33)均为伺服电机。
10.如权利要求1所述的基于物联网的智能型城市测绘设备,其特征在于,所述工作箱(4)内还设有无线信号收发模块和PLC,所述无线信号收发模块与PLC电连接,所述第一电机(6)、第二电机(33)、第一气缸(11)、第二气缸(18)和第三气缸(23)均与PLC电连接。
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