CN111225864B - 输送系统 - Google Patents

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Abstract

输送系统(1)具备行驶区域(3)和悬吊式行驶台车(10)。行驶区域(3)包括格子区域(3a)和直线区域(3b)。格子区域(3a)通过将多个第一轨道(31)排列配置，并且将多个第二轨道(32)以与第一轨道(31)交叉的方式排列配置，从而具有由第一轨道(31)与第二轨道(32)围起来的同一形状的多个单位块，在包围该单位块的第一轨道(31)及第二轨道(32)双方，形成有使支承体通过的间隙且是与各轨道(第一轨道(31)或第二轨道(32))的长边方向正交的间隙。直线区域(3b)的行驶方向规定为第一方向或第二方向，并且未形成有与行驶方向正交的间隙。

Description

输送系统
技术领域
本发明主要涉及输送系统。
背景技术
以往，在半导体制造工厂等设施中，为了输送各种物品，使用有具备轨道和沿着轨道行驶的行驶台车的输送系统。这种输送系统例如在专利文献1中公开。
专利文献1的输送系统为将正交的两个方向的轨道排列配置，并使顶棚行驶车沿着该轨道行驶的结构。在轨道的下方配置有处理顶棚行驶车输送的半导体晶圆的装载口、及暂时保管在装载口交接的半导体晶圆的缓存区等。
专利文献1：日本特开2016-175506号公报
由于行驶台车沿着轨道行驶，因此上述的装载口及缓存区等只能设置在轨道上。在专利文献1中，由轨道围起来的区域的大小不均匀。在这样的轨道中，设施的空间未被充分地有效利用，仍有改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于以上的情况所做出的，其主要目的在于提供配置有能够充分地有效利用空间那样的轨道的输送系统。
本发明欲解决的课题如以上那样，接下来对用于解决该课题的方法及其效果进行说明。
根据本发明的观点，提供以下结构的输送系统。即，该输送系统具备行驶区域和悬吊式行驶台车。上述行驶区域由沿着第一方向配置的多个第一轨道、及沿着与上述第一方向正交的第二方向配置的多个第二轨道构成。上述悬吊式行驶台车具有支承体，上述悬吊式行驶台车在通过该支承体支承于上述第一轨道或上述第二轨道的状态下在上述行驶区域行驶。上述行驶区域包括格子区域和直线区域。上述格子区域通过将多个上述第一轨道排列配置，并且将多个上述第二轨道以与上述第一轨道交叉的方式排列配置，从而具有由上述第一轨道与上述第二轨道围起来的同一形状的多个单位块，在包围该单位块的上述第一轨道及上述第二轨道双方，形成有使上述支承体通过的间隙且是与各轨道(第一轨道或第二轨道)的长边方向正交的间隙。上述直线区域的行驶方向规定为上述第一方向或上述第二方向，并且未形成有与行驶方向正交的间隙。
由此，在格子区域中，以具有同一形状的多个单位块的方式配置有多个第一轨道及第二轨道，因此能够以各种路径将物品输送至各种位置。但是，在格子区域中，由于悬吊式行驶台车向各种方向移动，并且形成多个用于使支承体通过的间隙，因此悬吊式行驶台车由于在间隙上通过而易产生振动，所以希望以比较慢的速度行驶。这一点，在本发明中，除格子区域以外，还具备直线区域。由于在直线区域中仅能在预先确定的行驶方向上行驶，因此其他悬吊式行驶台车不会从与行驶方向交叉的方向进入到直线区域。因此，在直线区域中与其他悬吊式行驶台车碰撞的可能性极低，所以能够使悬吊式行驶台车高速地行驶。进一步，由于在直线区域中未形成有与行驶方向正交的间隙，因此与格子区域相比较，行驶时的悬吊式行驶台车的振动变小，所以即使在输送不耐振动的物品的情况下，也能够使悬吊式行驶台车高速地行驶。
在上述的输送系统中，优选在上述直线区域中设定的上述悬吊式行驶台车的最大行驶速度比在上述格子区域中设定的上述悬吊式行驶台车的最大行驶速度快。
由此，可以有效地利用能够使悬吊式行驶台车高速地行驶这一直线区域的特征。
在上述的输送系统中，优选为以下的结构。即，上述悬吊式行驶台车悬吊应输送的物品而行驶。在上述格子区域的下方设置有收容物品的收容区域。
由此，能够有效地利用格子区域下方的空间。特别是，通过缩短排列第一轨道与第二轨道的间隔，能够更加有效地利用格子区域下方的空间。
在上述的输送系统中，优选为以下的结构。即，上述物品为收容半导体晶圆的收容容器。在上述收容区域中，设置有与处理上述半导体晶圆的处理装置交接的交接地点亦即装载口、或暂时保管用于在该装载口交接的上述收容容器的保管装置。
由此，由于半导体晶圆是精密的，因此能够有效地利用在抑制振动的同时能够高速地输送这一本发明的特征。另外，通过在收容区域设置装载口或保管装置，能够有效地利用格子区域下方的空间。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的输送系统的结构的俯视图。
图2是表示悬吊式行驶台车的结构的立体图。
图3是配置于格子区域的轨道的局部截面立体图。
图4是配置于直线区域的轨道的局部截面立体图。
图5是示意性地表示本发明的第二实施方式所涉及的输送系统的结构的俯视图。
具体实施方式
接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，参照图1对输送系统1的概要进行说明。图1是示意性地表示第一实施方式所涉及的输送系统1的结构的俯视图。
输送系统1例如设置于半导体制造工厂等设施，为用于输送各种物品的系统。输送系统1输送的物品例如为收容半导体晶圆的FOUP、收容掩模的掩模盒等。另外，如图1所示，输送系统1具备轨道30和悬吊式行驶台车10。此外，悬吊式行驶台车10可以是一台，也可以是多台。
轨道30构成行驶区域3。另外，行驶区域3包括格子区域3a和直线区域3b。轨道30通过图略的安装部件被从顶棚悬吊。轨道30具备多个第一轨道31和多个第二轨道32。第一轨道31及第二轨道32均为直线状的轨道。第一轨道31与第二轨道32配置成在俯视时相互正交。以下，有时将第一轨道31的长边方向称为第一方向，将第二轨道32的长边方向称为第二方向。此外，关于图1记载的格子区域3a及直线区域3b后文叙述。
悬吊式行驶台车10在悬吊于轨道30的状态下沿着轨道30行驶。具体而言，悬吊式行驶台车10通过在支承于邻接的两个第一轨道31的状态下使后述的驱动轮13旋转而在第一方向上行驶。另外，悬吊式行驶台车10也能够通过在支承于邻接的两个第二轨道32的状态下使驱动轮13旋转而在第二方向上行驶。
在轨道30的下方配置有处理装置50、装载口51、以及保管装置52等。处理装置50为对半导体晶圆等进行各种处理的装置。装载口51与处理装置50进行处理的空间连接。由悬吊式行驶台车10输送的半导体晶圆(详细而言为收容有半导体晶圆的FOUP)被放置于装载口51。之后，例如利用机器人手臂等从FOUP搬运半导体晶圆并在处理装置50中进行处理。收容有处理完成的半导体晶圆的FOUP通过同一或其他悬吊式行驶台车10输送至进行其他工序的位置。另外，保管装置52为在处理装置50及装载口51为使用中的情况等时，用于暂时放置FOUP等直至处理装置50及装载口51可以使用为止的装置，例如为悬吊式的架。
接下来，参照图2对悬吊式行驶台车10的结构进行说明。图2是表示悬吊式行驶台车10的结构的立体图。
如图2所示，悬吊式行驶台车10具备基座部11。基座部11为矩形的板状部件，安装有构成悬吊式行驶台车10的各种部件。支承体12以从基座部11向上方立起的方式配置于基座部11的四角。在支承体12安装有驱动轮13。详细内容后文叙述，但驱动轮13构成为与第一轨道31或第二轨道32的上表面接触。
在基座部11的上表面且在四个支承体12的附近分别配置有行驶马达14。行驶马达14产生的驱动力经由图略的动力传递机构传递至驱动轮13。由此，通过驱动轮13以车轴方向(水平方向)为旋转中心旋转，悬吊式行驶台车10行驶。另外，在四个支承体12的下方分别配置有回转马达15。回转马达15能够使驱动轮13以铅锤方向为旋转中心旋转。由此，能够将驱动轮13的朝向在俯视时变更90°。像这样通过将驱动轮13的朝向变更90°，可以切换悬吊式行驶台车10能够沿着第一轨道31移动的状态、与能够沿着第二轨道32移动的状态。
另外，悬吊式行驶台车10除驱动轮13以外，还具备用于使其沿着轨道30顺畅地行驶的上辅助轮17、和下辅助轮18。上辅助轮17及下辅助轮18不由马达等驱动，而是伴随着悬吊式行驶台车10的行驶而旋转。上辅助轮17能够以水平方向为旋转轴旋转。另外，上辅助轮17配置成与驱动轮13在车轮宽度方向上排列，且上辅助轮17的下端的位置比驱动轮13的下端高。另外，下辅助轮18能够以铅锤方向为旋转轴旋转。下辅助轮18配置成在基座部11的上方，且下辅助轮18的上端的位置比驱动轮13的下端高。
悬吊式行驶台车10在基座部11的下方具备移载装置21、保持装置22、以及收容容器23。移载装置21具备用于使收容容器23在铅锤方向上移动的机构(吊车等)、和用于使收容容器23在水平方向上移动的机构(能够在水平方向上伸缩的臂机构等)。另外，保持装置22构成为能够保持收容容器23的上部。收容容器23为用于收容半导体晶圆等的容器。像这样，悬吊式行驶台车10为对输送对象物亦即收容容器23进行悬吊输送的结构。
接下来，进一步参照图3及图4，对悬吊式行驶台车10行驶的轨道30(特别是格子区域3a与直线区域3b的不同)进行说明。图3是配置于格子区域3a的轨道30的局部截面立体图。图4是配置于直线区域3b的轨道30的局部截面立体图。
如上述那样，轨道30具备多个第一轨道31和多个第二轨道32。如图3所示，第一轨道31具备：导轨部40，其在长边方向上排列；和交叉部件48，其在导轨部40彼此之间隔开间隙33配置。另外，第二轨道32与第一轨道31同样地，具备：导轨部40，其在长边方向上排列；和交叉部件48，其在导轨部40彼此之间隔开间隙33配置。该间隙33为在悬吊式行驶台车10行驶时用于使支承体12通过的空间。
另外，导轨部40与交叉部件48在上方经由其他部件连接。此外，交叉部件48在第一轨道31与第二轨道32中共用。另外，在本实施方式中，构成第一轨道31的导轨部40与构成第二轨道32的导轨部40为相同形状。
导轨部40具备驱动轮支承部件41、上辅助轮支承部件42、间隔部件43、以及下辅助轮支承部件44。
驱动轮支承部件41为配置成厚度方向与铅锤方向相同的板状的部件。驱动轮支承部件41在上表面具有用于与驱动轮13(详细而言为驱动轮13的下端)接触的支承面。另外，对置配置的导轨部40(驱动轮支承部件41)的配置间隔配置成与驱动轮13的配置间隔相同。通过该结构，利用悬吊式行驶台车10具有的四个驱动轮13及四个支承体12将悬吊式行驶台车10支承于轨道30。
上辅助轮支承部件42形成为从驱动轮支承部件41的上表面向上方延伸。上辅助轮支承部件42在上表面具有用于与上辅助轮17(详细而言为上辅助轮17的下端)接触的支承面。通过除驱动轮13以外，还具有上辅助轮17，从而能够更稳定地支承悬吊式行驶台车10。
另外，一个导轨部40用于在该导轨部40的一侧(短边方向的一侧)行驶时与在导轨部40的另一侧(短边方向的另一侧)行驶时双方。因此，一个导轨部40具备两个上辅助轮支承部件42。在这两个上辅助轮支承部件42之间配置有间隔部件43。
下辅助轮支承部件44形成为从驱动轮支承部件41的下表面向下方延伸。下辅助轮支承部件44在侧面具有用于与下辅助轮18(详细而言为下辅助轮18在径向上的端部)接触的接触面。通过具有下辅助轮18，能够使悬吊式行驶台车10沿着轨道30顺畅地行驶。另外，对于下辅助轮支承部件44而言，当在导轨部40的一侧(短边方向的一侧)行驶的情况下将该一侧的面用作接触面，当在导轨部40的另一侧(短边方向的另一侧)行驶的情况下将该另一侧的面用作接触面。
如上述那样，悬吊式行驶台车10的行驶区域3包括格子区域3a和直线区域3b。在格子区域3a中，如图1及图3所示，第一轨道31与第二轨道32配置成格子状。特别是，第一轨道31以等间隔(悬吊式行驶台车10能够在第一轨道31之间行驶的间隔)配置，并且第二轨道32以等间隔(悬吊式行驶台车10能够在第二轨道32之间行驶的间隔)配置。另外，在将由第一轨道31与第二轨道32围起来的区域称为单位块时，形成为相同形状的单位块在第一方向上排列，且在第二方向上排列。另外，在格子区域3a中，无论是哪个单位块，在包围该单位块的第一轨道31与第二轨道32双方均形成有间隙33。此外，包围单位块的第一轨道31及第二轨道32各有两个，但只要至少各一个形成间隙33即可。例如，在格子区域3a的端部中，不需要在该端部侧的第一轨道31或第二轨道32形成间隙。
由此，悬吊式行驶台车10在位于任何单位块的情况下，均能够在第一方向与第二方向双方行驶。因此，能够实现各种路径，因此即使在运用的悬吊式行驶台车10的台数较多的情况下，也在相互躲避的同时容易地行驶至目的地。另外，由于悬吊式行驶台车10可行驶的范围较宽，因此能够确保在格子区域3a的下方设置装载口51及保管装置52等的收容区域4较宽，因此能够收容更多的物品。
另一方面，在格子区域3a中，每当从某一单位块向下一单位块移动时，驱动轮13越过间隙33。例如当悬吊式行驶台车10在第一方向上行驶时，需要驱动轮13越过沿着第二方向的间隙33。因此，悬吊式行驶台车10易振动。因此，为了保护收容容器23内部的半导体晶圆等，不优选高速地移动。另外，即使在收容容器23的内部未收容有半导体晶圆的情况下，也为了抑制对悬吊式行驶台车10施加的负荷，有时不优选高速地移动。进一步，由于悬吊式行驶台车10能够在各种方向上行驶，因此为了可靠地避免碰撞，不优选使悬吊式行驶台车10以很高的速度行驶。
因此，在格子区域3a行驶的情况下，不得不使悬吊式行驶台车10的最高速度较低。考虑到这一点，在本实施方式中，除格子区域3a以外，还设置有能够高速行驶的直线区域3b。以下，关于直线区域3b详细地进行说明。
直线区域3b仅由第一轨道31和第二轨道32中的任一方构成。即，在直线区域3b中，第一轨道31与第二轨道32不交叉，因此不能将悬吊式行驶台车10的行驶方向在第一方向与第二方向之间变更(换言之，行驶方向规定为第一方向或第二方向)。另外，在未变更行驶方向的情况下，不需要形成间隙33，因此在直线区域3b中，未形成与行驶方向正交的间隙33。例如，在行驶方向规定为第一方向的直线区域3b中，未形成沿着第二方向的间隙33(为了使支承体12在第二方向上移动所需的间隙33)。在本实施方式中，通过将格子区域3a的导轨部40与交叉部件48彼此以填埋间隙33的方式连接的形状的部件构成第一轨道31或第二轨道32。
通过该结构，在直线区域3b中，当悬吊式行驶台车10行驶时驱动轮13不会越过间隙33(不存在需要越过的间隙33)，因此即使在使悬吊式行驶台车10高速地行驶的情况下，也不产生过大的振动。因此，当在收容容器23的内部收容有半导体晶圆的情况下，能够在减小对半导体晶圆施加的振动的同时，使悬吊式行驶台车10高速地移动。
因此，在直线区域3b中，设定有比格子区域3a高的最高速度。为了控制最高速度，只要具有检测悬吊式行驶台车10当前的位置的检测单元、记录有格子区域3a与直线区域3b的位置的数据、以及控制悬吊式行驶台车10的速度的控制单元即可。此外，作为检测单元，具有悬吊式行驶台车10读取配置于轨道30的识别符(条形码、RFID等)的结构。进而，若悬吊式行驶台车10当前的位置为直线区域3b，则以不超过在直线区域3b设定的最高速度的方式控制悬吊式行驶台车10的行驶马达14。此外，该控制可以由悬吊式行驶台车10具有的控制装置进行，也可以由对输送系统1进行总括的控制装置进行，还可以两者协作来进行。
另外，如上述那样，在直线区域3b中，无法变更悬吊式行驶台车10的行驶方向。进一步，也无法从格子区域3a进入到直线区域3b的中途部。因此，例如在行驶区域3的中央设置较长的直线区域3b的情况下，有时悬吊式行驶台车10若不在该较长的直线区域3b迂回则无法到达目的地。因此，如第一实施方式那样，优选直线区域3b设置成沿着行驶区域3的端边。由此，在防止成为在格子区域3a行驶的悬吊式行驶台车10的阻碍的同时，能够有效地利用直线区域3b。不过，根据设施的布局不同，即使在行驶区域3的中央设置有较长的直线区域3b也有时不会产生问题。
另外，在直线区域3b中，在行驶方向规定为第一方向的情况下，能够进行向第一方向的一侧的行驶、和向第一方向的另一侧的行驶双方。因此，在两台悬吊式行驶台车10相互接近地在同一直线区域3b行驶的情况下，需要一方的悬吊式行驶台车10在直线区域3b折回。为了避免该情况，不是仅规定为第一方向(第二方向)，也可以进一步规定为仅能够进行朝向第一方向(第二方向)的一侧的行驶等。
另外，在本实施方式中，为沿着第一方向的直线区域3b与沿着第二方向的直线区域3b连接的结构，但也能够设置仅沿着第一方向或第二方向的直线区域3b。
接下来，参照图5，对第二实施方式进行说明。图5是示意性地表示本发明的第二实施方式所涉及的输送系统1的结构的俯视图。此外，在之后的说明中，存在对与第一实施方式相同或类似的部件在附图中标注同一附图标记，并省略说明的情况。
第一实施方式为在一个区划内(区域内)包括格子区域3a与直线区域3b双方的结构。相对于此，在第二实施方式中，为将不同的区划连接的路径(区域间输送区域)设为直线区域3b的结构。也有时不同的区划彼此之间的距离较长，也不需要在中途改变行驶方向，因此能够有效地利用直线区域3b的优点。
此外，在第二实施方式中，两个区划通过一个直线区域3b连接，但也可以通过多个(例如两个)直线区域3b连接。在该情况下，通过划分用于从第一区划向第二区划行驶的直线区域3b、与用于从第二区划向第一区划行驶的直线区域3b，能够进行有效的输送。
如以上说明的那样，本实施方式的输送系统1具备行驶区域3和悬吊式行驶台车10。行驶区域3由沿着第一方向配置的多个第一轨道31、及沿着与第一方向正交的第二方向配置的多个第二轨道32构成。悬吊式行驶台车10具有支承体12，悬吊式行驶台车10在通过该支承体12支承于第一轨道31或第二轨道32的状态下在行驶区域3行驶。行驶区域3包括格子区域3a和直线区域3b。格子区域3a通过将多个第一轨道31排列配置，并且将多个第二轨道32以与第一轨道31交叉的方式排列配置，从而具有由第一轨道31与第二轨道32围起来的同一形状的多个单位块，在包围该单位块的第一轨道31及第二轨道32双方，形成有使支承体12通过的间隙33且是与各轨道(第一轨道31或第二轨道32)的长边方向正交的间隙33。直线区域3b的行驶方向规定为第一方向或第二方向，并且未形成有与行驶方向正交的间隙33。
由此，在格子区域3a中，以具有同一形状的多个单位块的方式配置有多个第一轨道31及第二轨道32，因此能够以各种路径将物品输送至各种位置。但是，在格子区域3a中，由于悬吊式行驶台车10向各种方向移动，并且形成多个用于使支承体12通过的间隙33，因此悬吊式行驶台车10由于在间隙33上通过而易产生振动。对这一点，在本发明中，除格子区域3a以外，还具备直线区域3b。由于在直线区域3b中仅能在预先确定的行驶方向上行驶，因此其他悬吊式行驶台车10不会从与行驶方向交叉的方向进入到直线区域3b。因此，在直线区域3b中与其他悬吊式行驶台车10碰撞的可能性极低，所以能够使悬吊式行驶台车10高速地行驶。进一步，由于在线区域3b中未形成有与行驶方向正交的间隙33，因此行驶时的悬吊式行驶台车10的振动变小，所以即使在输送不耐振动的物品的情况下，也能够使悬吊式行驶台车10高速地行驶。
另外，在上述实施方式的输送系统1中，在直线区域3b中设定的悬吊式行驶台车10的最大行驶速度比在格子区域3a中设定的悬吊式行驶台车10的最大行驶速度快。
由此，可以有效地利用能够使悬吊式行驶台车10高速地行驶这一直线区域3b的特征。
另外，在上述实施方式的输送系统1中，悬吊式行驶台车10悬吊应输送的物品而行驶。在格子区域3a的下方设置有收容物品的收容区域4。
由此，能够有效地利用格子区域3a下方的空间。特别是，通过缩短排列第一轨道31与第二轨道32的间隔，能够更加有效地利用格子区域3a下方的空间。
另外，在上述实施方式的输送系统1中，物品为收容半导体晶圆的收容容器23。在收容区域4中，设置有与处理半导体晶圆的处理装置交接的交接地点亦即装载口51、或者暂时保管用于在该装载口51交接的收容容器23的保管装置52。
由此，由于半导体晶圆是精密的，因此能够有效地利用在抑制振动的同时能够高速地输送这一本发明的特征。另外，通过在收容区域4设置装载口或保管装置，能够有效地利用格子区域3a下方的空间。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但上述结构例如能够如以下那样变更。
在上述实施方式中，悬吊式行驶台车10中的第一方向上的驱动轮13的间隔与第二方向上的驱动轮13的间隔相同。因此，第一轨道31彼此的间隔与第二轨道32彼此的间隔相同，因此单位块成为正方形。除此之外，悬吊式行驶台车10中的第一方向上的驱动轮13的间隔与第二方向上的驱动轮13的间隔也可以不同。该情况下，第一轨道31彼此的间隔与第二轨道32彼此的间隔不同，因此单位块成为长方形。
在沿着第一方向的直线区域3b设置有平行配置的一对第一轨道31，但也可以配置有将该一对第一轨道31(导轨部40)彼此连接的加强部件。在该情况下，为了确保使支承体12通过的空间，需要根据需要在加强部件与第一轨道31之间形成间隙。
在上述实施方式中，对配置于半导体制造工厂的输送系统进行了说明，但本发明的输送系统也能够配置于不同的设施。
附图标记说明
1…输送系统；3…行驶区域；3a…格子区域；3b…直线区域；4…收容区域；10…悬吊式行驶台车；30…轨道；31…第一轨道；32…第二轨道。

Claims (4)

1.一种输送系统，其特征在于，具备：
行驶区域，其由沿着第一方向配置的多个第一轨道、及沿着与所述第一方向正交的第二方向配置的多个第二轨道构成；和
悬吊式行驶台车，其具有支承体，所述悬吊式行驶台车在由该支承体支承于所述第一轨道或所述第二轨道的状态下在所述行驶区域行驶，
所述行驶区域包括：
格子区域，其通过将多个所述第一轨道排列配置，并且将多个所述第二轨道以与所述第一轨道交叉的方式排列配置，从而具有由所述第一轨道与所述第二轨道围起来的同一形状的多个单位块，在包围该单位块的所述第一轨道及所述第二轨道双方，形成有使所述支承体通过的间隙且是与各轨道的长边方向正交的间隙；和
直线区域，其行驶方向规定为所述第一方向或所述第二方向，并且未形成有与行驶方向正交的间隙。
2.根据权利要求1所述的输送系统，其特征在于，
在所述直线区域中设定的所述悬吊式行驶台车的最大行驶速度比在所述格子区域中设定的所述悬吊式行驶台车的最大行驶速度快。
3.根据权利要求1或2所述的输送系统，其特征在于，
所述悬吊式行驶台车悬吊应输送的物品而行驶，
在所述格子区域的下方设置有收容物品的收容区域。
4.根据权利要求3所述的输送系统，其特征在于，
所述物品为收容半导体晶圆的收容容器，
在所述收容区域设置有作为与处理所述半导体晶圆的处理装置交接的交接地点的装载口、或暂时保管用于在该装载口交接的所述收容容器的保管装置。
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