CN111397872A - 一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及助力器的装配检测设备,针对现有检测效率低成本高的问题,本发明提供一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,包括工作台板和设置在其上的输送线、定位顶升机构和挡停机构,输送线上设有随行工装和检测装置,工件置于随行工装上,输送线用于输送随行工装,随行工装运动至升降板处时挡停机构挡停随行工装,检测装置悬于定位顶升机构正上方,定位顶升机构升降带动随行工装升降,检测装置上设有工件控制部件和分别用于检测工件推杆高度、扭矩的位移传感器和扭矩传感器,随行工装上设有RFID,输送线上设有适配的读写器。本发明将推杆高度调整和检测两种功集中到一台设备中实现,生产效率高、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及助力器的装配检测设备,尤其是涉及一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备。
背景技术
真空助力器是利用真空(负压)来增加驾驶员施加于踏板上力的部件。进行制动时,制动踏板被踏下,踏板力经杠杆放大后作用在控制阀推杆上。非工作状态下,控制阀推杆回位弹簧将控制阀推杆推到右边的锁片锁定位置,真空阀口处于开启状态,控制阀弹簧使控制阀皮碗与空气阀座紧密接触,从而关闭了空气阀口。可见真空助力器的推杆高度很重要。目前真空助力器的推杆调节主要由人工完成,先通过扭矩扳手将推杆头部调节螺钉旋转至规定扭矩范围中间值,然后通过检测工具检测推杆高度,如果高度高于规定高度或低于规定高度,则再次将推杆头部调节螺钉进行旋转调节,直到检测工具检测推杆高度符合规定要求,这种调节检测方法,效率低,工作强度大,质量不稳定。
实用新型CN204286295U公开了一种真空助力器推杆检测装置,包括可移动的插入真空助力器的压头,压头的内部插装有可自由伸缩的顶杆,所述顶杆与压头接触的面之间设置有第一密封圈及导向套;压头的外壁上设置有第二密封圈。产品检测时,压头先进入产品的前壳体,第二密封圈与前壳体密封,然后,顶杆移动,并推动推杆及反馈盘复位后,对顶杆的位移进行测量,即为推杆的高度,这种检测装置压头外壁上设置的密封圈,在使用过程中易被磨损,经多次使用后,其密封性能下降,再者,这种检测无法同时调整推杆高度,而需另加一推杆高度调整工序,所以这种检测生产效率低,成本高。据此需要一种理想的解决方法。
发明内容
本发明为了克服现有真空助力器推杆检测装置无法同时调整推杆长度的问题,提供一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,可实现工件随工装自动水平输送和垂直升降及精确定位自动装夹,实施无人操作,并根据产品不同要求,按扭矩要求自动调节推杆高度并实时检测推杆高度,将推杆高度调整和推杆高度检测两种功能同时集中到一台设备中实现;本发明可实现对接生产数据库,根据上层生产管理分配自适应多种规格产品在装配线上混合调节检测,并对检测质量监控追踪,工序集中,生产效率高,成本低,自动化程度高。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,包括工作台板和设置在其上的输送线、定位顶升机构和挡停机构,定位顶升机构包括固定板和导向轴二,固定板固定在工作平台上方,导向轴二贯穿固定板且上端设有升降板,输送线上设有随行工装和检测装置,工件置于随行工装上,输送线用于输送随行工装,定位顶升机构位于随行工装的运动路径上,随行工装运动至升降板处时挡停机构挡停随行工装,检测装置悬于定位顶升机构正上方,升降板在气缸二驱动下升降从而带动随行工装与检测装置配合或分离,检测装置包括固定箱体,固定箱体上设有用于夹紧、旋转工件的工件控制部件和分别用于检测工件推杆高度、扭矩的位移传感器、扭矩传感器,随行工装上设有RFID,输送线上设有适配的读写器。
本发明的工作原理如下:输送线先将安装有工件的随行工装输送,输送到位时挡停机构挡停,输送线上的读写器对随行工装上的RFID内信息读取,定位顶升机构再将装载工件的随行工装定位顶升,与检测装置配合,检测装置上设有装夹工件的工件控制部件和检测的位移传感器、扭矩传感器,在扭矩规定范围内调整并通过扭矩传感器检测调整时旋转扭矩,同时,通过位移传感器实时检测工件推杆上调整螺杆头上端面到工件前壳上端面高度,此检测高度数值即为推杆头高度,并将检测的高度数据和扭矩数据上传并存储在上位机中,通过软件处理输出,进行产品质量追踪和在线质量监控,检测完成后,定位顶升机构下降到位,输送线将随行工装再次向前输送下料,检测结束。
作为优选,工件控制部件包括升降台、检测压杆、通过齿轮配合的主动轴和从动轴,检测压杆固定在升降台上且轴向贯穿从动轴,检测压杆在从动轴下方从内向外依次同轴套设套筒、弹性夹和夹套,检测压杆在从动轴和套筒之间套设有压簧,工件插入弹性夹孔内、工件的调节螺钉插入套筒,工件上升使套筒压缩压簧并推动检测压杆上升定位,升降台通过气缸一实现升降,升降台推动夹套下降时弹性夹会夹紧工件,主动轴在电机驱动下旋转,带动从动轴、压簧、套筒旋转。作为进一步优选,固定箱体下方设有与检测压杆同轴的端盖二,所述弹性夹与端盖二螺纹连接。
检测装置的工件控制部件具体的工作过程为:定位顶升机构将装载工件的随行工装定位顶升后,检测装置的套筒和检测压杆先插入工件前壳体内,使推杆头部插入弹性夹中心孔内、推杆头上调节螺钉头部插入套筒内并推动套筒上升,套筒压缩压簧并推动检测压杆上升,直到工件前壳体的上端面碰壁后无法上升,最后,气缸工作轴伸出,通过升降台推动夹套下降,使弹性夹夹紧工件推杆,主动轴在电机驱动下旋转,通过扭矩传感器和两个齿轮啮合驱动从动轴、压簧、和套筒旋转,套筒旋转工件推杆上的调整螺杆。
作为优选,固定箱体上方设有浮动的支座二用于安装位移传感器,位移传感器下端的压头压在检测压杆上端面,支座二下方设有浮动柱,浮动柱贯穿固定箱体,浮动柱下端设有浮动板一,浮动柱在固定箱体和浮动板一之间套设有弹簧,浮动板一下端设有基准环用于检测时压紧工件上表面。检测压杆受重力作用下端面始终压在推杆调节螺钉头上端面上,位移传感器下端的压头又压在检测压杆上端面,所以自动调节螺杆高度的变化会通过检测压杆传达到位移传感器上。
作为优选,从动轴同轴设有旋转套和齿轮,齿轮下端面与旋转套上端面固定连接,从动轴下端设有同轴的隔套二,隔套二下端设有所述压簧。
作为优选,输送线上设有立柱,所述电机为减速机,减速机固定安装在立柱上表面上,减速机上设有伺服驱动,减速机输出端下方依次设有同轴的联轴器一、所述扭矩传感器、联轴器二和主动轴,主动轴上设有所述齿轮。
作为优选,所述升降台包括安装板、上升降板和下升降板,安装板也固定设置在立柱上表面,所述气缸一设在安装板上,气缸一轴下端通过转接头和转接块连接上升降板,上升降板下表面对称设有四根导向轴一,导向轴一下端设有下升降板,所述夹套设在下升降板上。
作为优选,输送线包括前、后梁,前、后梁通过固定支架对称设置在工作台板上,前、后梁上设有链条和驱动机构,驱动机构驱动两条链条同步输送,后梁上设有支架用于安装所述的读写器。
作为优选,随行工装包括工装板,工装板下面对称设有导向轴承,工装板上面设有放置工件的托盘和所述的RFID,导向轴承配合输送线使工装板导向输送,托盘可旋转。
作为优选,所述导向轴二有四根,对称分布在固定板四个角上,导向轴二的下端两两一组由连接板固定连接,连接板上设有缓冲器和挡位杆。四根导向轴用于升降时导向,缓冲器和挡位杆用于上升到位时定位。
本发明可实现工件随工装自动水平输送和垂直升降及精确定位自动装夹,并根据不同产品要求,按扭矩要求自动调节推杆高度并实时检测推杆高度,本发明可实现对接生产数据库,根据上层生产管理分配自适应多种规格产品在装配线上混合调节检测,并对检测质量监控追踪,工序集中。以往装配与检测工序分散,人工上料装夹和人工调节推杆高度,扭矩无法控制,产品质量不稳定,效率低,本发明一种真空助力器推杆自动调节及位置检测设备,使产品质量得以提高,质量稳定,大大提高了工作效率,降低了劳动强度和生产成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是随行工装的剖视图。
图3是定位顶升机构的轴侧图。
图4是检测装置的轴侧图。
图5是检测装置的局部剖视图。
图6是检测装置的另一局部剖视图。
图中:输送线1,随行工装2,工装板201,垫块202,导向轴承203,支座三204,轴承三205,隔套四206,托盘207,轴套二208,轴承座209,环形垫210,外端盖211,内端盖212,定位顶升机构3,定位销301,升降板302,固定板303,直线轴承三304,导向轴二305,缓冲器306,挡位杆307,连接板308,气缸二309,工作台板4,挡停机构5,立柱6,检测装置7,安装板700,气缸一701,伺服减速驱动702,减速机703,联轴器一704,扭矩传感器705,联轴器二706,支座一707,固定箱体708,上升降板709,导向轴一710,直线轴承一711,定位垫套712,下升降板713,基准环714,浮动板一715,浮动柱716,支座二717,直线轴承二718,检测压杆719,位移传感器720,轴套一721,弹簧722,浮动板二723,限位板724,隔套一725,端盖二726,从动轴727,隔套二728,压簧729,套筒730,旋转套731,弹性夹732,夹套733,端盖三734,轴承二735,隔套三736,端盖四737,主动轴738,端盖一739,轴承一740,垫片741,齿轮742,读写器8,RFID 9。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示,一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,包括输送线1、随行工装2、定位顶升机构3、工作台板4、挡停机构5、立柱6和检测装置7。工作台板4用于固定支撑本发明的其它结构件,输送线1、挡停机构5、定位顶升机构3和立柱6都设置在工作台板4上。输送线1包括固定支架、前后梁、链条和驱动机构。固定支架左右各一件分别固定设置在工作台板4上面,前后梁分别设置在两固定支架的前后端(梁的挡边位于外侧),两条链条分别设置在前后梁上(链条在挡边内侧),链条上可设置皮带方便运输,驱动机构设置在前后梁上,驱动机构用于驱动前后梁上的链条同步输送。输送线1用于输送随行工装2。
随行工装2用于定位装夹工件并使工件随其流转。如图2所示,随行工装2包括工装板201,工装板201下四周设置垫块202,工装板201下四角设置导向轴承203,导向轴承203为深沟球轴承,垫块202设置在输送线1的链条或皮带上面,导向轴承203悬空设置在输送线1的链条或皮带上面并与输送线1的前后梁的挡边相切。工装板201上设置支座三204,支座三204上设置用于存储产品相关电子信息的RFID9。输送线1后梁的后侧面上设有读写器8,用于读写随行工装2上RFID 9的信息。工装板201孔内同轴设置轴承座209,轴承座209孔内设置上下同轴的两个轴承三205,两轴承三205之间设置隔套四206,两轴承三205孔内同轴设置轴套二208,轴套二208下端同轴设置内端盖212,轴套二208外同轴设置托盘207,轴承座209下端设置环形垫210,环形垫210下端设置外端盖211,外端盖211内沿径向对称设置两活动锁块,活动锁块可锁定内端盖212防止其旋转。
挡停机构5位于输送线1前后梁的左端中间,用于随行工装2到位后挡停定位。挡停机构5包括固定支架和挡停气缸,固定支架固定设置在工作台板4上面,挡停气缸设置在固定支架上。
定位顶升机构3位于输送线1前后梁的左端中间并位于挡停机构5右侧,用于定位顶升随行工装2至工件处于检测位置定位装夹及检测完下降工件下料。如图3所示,定位顶升机构3包括固定板303,固定板303固定设置在工作台板4上面,固定板303上对称设置四个直线轴承三304,直线轴承三304孔内同轴设置导向轴二305,导向轴二305上端设置升降板302,升降板302上对角设置两个定位销301,导向轴二305下端设置连接板308,连接板308上设置缓冲器306和挡位杆307,固定板303下面设置气缸二309,气缸二309伸出轴端通过浮动接头连接升降板302。
立柱6位于输送线1后梁后面并与定位顶升机构3前后正对,用于固定支承检测装置7。检测装置7设置在立柱6上,并悬于定位顶升机构3正上方,用于调整工件推杆上调节螺钉高度和检测工件推杆高度。如图4-6所示,检测装置7包括固定箱体708、安装板700和减速机703,安装板700、减速机703固定设置在立柱6上端面,固定箱体708固定设置在立柱6前侧面上。安装板700上设置气缸一701,气缸一701伸出轴端通过浮动接头连接上升降板709,上升降板709下端面对称设置四根导向轴一710,导向轴一710下端设置下升降板713,下升降板713下端固定设置夹套733,夹套733内同轴设置弹性夹732,下升降板713上设置定位垫套712,定位垫套712与导向轴一710同轴设置。减速机703上设置伺服减速驱动702,伺服减速驱动702输出轴端设置联轴器一704,联轴器一704下端同轴设置扭矩传感器705,扭矩传感器705下端同轴设置联轴器二706,联轴器二706下端同轴连接主动轴738,主动轴738上同轴设置齿轮742。
固定箱体708上方设置固定的支座一707和可浮动的支座二717,支座一707上固定设置扭矩传感器705,扭矩传感器705用于检测调节螺钉时旋转扭矩。支座二717上固定设置位移传感器720,位移传感器720用于检测工件推杆高度。支座二717固定在浮动板二723上,浮动板二723位于固定箱体708上方,浮动板二723下方设有四个浮动柱716,浮动柱716贯穿固定箱体,固定箱体708的上表面设有四个轴套一721,轴套一721套设在浮动柱716外侧且与浮动柱716之间有0.5 mm的间隙用于浮动。浮动柱716下端设置浮动板一715,浮动柱716在固定箱体708和浮动板一715之间套设有弹簧722,浮动板一715下端设置基准环714,基准环714通过弹簧722对顶升工件表面浮动贴平,通过四根浮动柱716带动支座二717上的位移传感器720。固定箱体708上还设置四个直线轴承一711,直线轴承一711与导向轴一710同轴设置;固定箱体708上还设置上下同轴的两个轴承二735,上方的轴承二735与齿轮742之间设置隔套三736,两个轴承二735和隔套三736分别与主动轴738同轴设置;固定箱体708上还设置上下同轴的两个轴承一740,上方的轴承一740孔内同轴设置从动轴727,从动轴727上同轴设置齿轮742,齿轮742上端面与从动轴727台阶下端面之间设置垫片741,从动轴727与齿轮742之间键连接,从动轴727上的齿轮742与主动轴738上齿轮742啮合设置,下方的轴承一740孔内同轴设置旋转套731,旋转套731固定连接在齿轮742下端面,下方的轴承一740和旋转套731之间设置隔套一725,从动轴727下端设置隔套二728,隔套二728下端设置压簧729,压簧729下端设置套筒730,套筒730与旋转套731及从动轴727同轴设置,套筒730与旋转套731之间导向销连接。套筒730用来旋转推杆上的调节螺钉,从而达到调节推杆高度目的。上述基准环714与夹套733同轴设置。上述的检测压杆719、套筒730、旋转套731、弹性夹732和夹套733从内向外依次同轴安装。
固定箱体708上还固定设置端盖一739、端盖二726、端盖三734和端盖四737,端盖一739同轴设置在上方的轴承一740上端,端盖一739孔内同轴设置直线轴承二718,直线轴承二718孔内同轴设置检测压杆719,直线轴承二718上方设有限位板724,限位板724一端套设在检测压杆719外、另一端卡接在相邻的导向轴一710上,位移传感器720伸出轴下端压头压在检测压杆719上端面上,检测压杆719与从动轴727、隔套二728及套筒730同轴设置,端盖二726设置在下方的轴承一740下端,端盖二726孔内同轴设置上述弹性夹732,端盖二726与弹性夹732螺纹连接,端盖三734设置在下方的轴承二735下端,端盖四737同轴设置在上方的轴承二735上端。
本发明的具体工作过程如下:第一步,启动电源,调用相应设置程序,让设备各驱动机构处于工作初始零位,检测压杆719下端面与套筒730下端面平齐,位移传感器720下端压头压在检测压杆719上端面上,上道工序自动将工件定位安装在随行工装2上;
第二步,输送线1工作,链条输送随行工装2到位,挡停机构5的挡停气缸工作轴伸出,挡停随行工装2定位,读写器8读取RFID 9中的信息,完成工件输送;
第三步,气缸二309工作轴伸出,通过浮动接头驱动升降板302上升,上升时定位销301先插入随行工装2定位孔中进行精定位,使推杆头部插入弹性夹732中心孔内、推杆头上调节螺钉头部插入套筒730内并推动套筒730上升,套筒730压缩压簧729并推动检测压杆719上升,直到工件前壳体的上端面压紧基准环714下端面时停止上升。检测压杆719、套筒730、旋转套731、弹性夹732和夹套733下端插入工件前壳内,工件推杆将检测压杆719顶升,完成检测前工件定位装夹;
第四步,气缸一701工作轴伸出,通过上升降板709、导向轴一710、下升降板713驱动夹套733下降,促使弹性夹732合拢夹紧工件推杆;
第五步,伺服减速驱动702工作,通过联轴器704、扭矩传感器705、联轴器706、主动轴738、两个啮合齿轮742,驱动从动轴727、隔套二728、压簧729、套筒730、旋转套731同时旋转,推杆上调节螺钉头先落入套筒730孔内,然后通过套筒730旋转带动螺杆旋转,从而实现自动调节螺杆高度,检测压杆719由于自重力其下端面始终压在推杆调节螺钉头上端面上,自动调节螺杆高度的变化通过检测压杆719传达到位移传感器720上,螺杆旋转扭矩通过旋转套筒730、旋转套731、压簧729、隔套二728、从动轴727、两个啮合齿轮742、主动轴738、联轴器706传达到扭矩传感器705上,从而实现扭矩传感器705检测工件推杆调节螺钉调节时的调节扭矩,在设定扭矩调节范围内测定扭矩的同时,位移传感器720实时检测推杆高度;
第六步,将检测数据上传到上位机进行存储,并通过软件处理进行输出,从而实现产品质量追踪和在线实时监控。检测完成后,定位顶升机构3下降到位,输送线1将随行工装2再次向前输送下料,检测结束。
本发明可实现工件随工装自动水平输送和垂直升降及精确定位自动装夹,实施无人操作,并根据产品不同要求,按扭矩要求自动调节推杆高度并实时检测推杆高度,将推杆高度调整和推杆高度检测两种功能同时集中到一台设备中实现;本发明可实现对接生产数据库,根据上层生产管理分配自适应多种规格产品在装配线上混合调节检测,并对检测质量监控追踪,工序集中,生产效率高,成本低,自动化程度高。
Claims (10)
1.一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,包括工作台板(4)和设置在其上的输送线(1)、定位顶升机构(3)和挡停机构(5),定位顶升机构(3)包括固定板(303)和导向轴二(305),固定板(303)固定在工作平台(4)上方,导向轴二(305)贯穿固定板(303)且上端设有升降板(302),输送线(1)上设有随行工装(2)和检测装置(7),工件置于随行工装(2)上,输送线(1)用于输送随行工装(2),定位顶升机构(3)位于随行工装(2)的运动路径上,随行工装(2)运动至升降板(302)处时挡停机构(5)挡停随行工装(2),检测装置(7)悬于定位顶升机构(3)正上方,升降板(302)在气缸二(309)驱动下升降从而带动随行工装(2)与检测装置(7)配合或分离,检测装置(7)包括固定箱体(708),固定箱体(708)上设有用于夹紧、旋转工件的工件控制部件和分别用于检测工件推杆高度、扭矩的位移传感器(720)、扭矩传感器(705),随行工装(2)上设有RFID(9),输送线(1)上设有适配的读写器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,工件控制部件包括升降台、检测压杆(719)、通过齿轮(742)配合的主动轴(738)和从动轴(727),检测压杆(719)固定在升降台上且轴向贯穿从动轴(738),检测压杆(719)在从动轴(738)下方从内向外依次同轴套设套筒(730)、弹性夹(732)和夹套(733),检测压杆(719)在从动轴(738)和套筒(730)之间套设有压簧(729),工件插入弹性夹(732)孔内、工件的调节螺钉插入套筒(730),工件上升使套筒(730)压缩压簧(729)并推动检测压杆(719)上升定位,升降台通过气缸一(701)实现升降,升降台推动夹套(733)下降时弹性夹(732)会夹紧工件,主动轴(738)在电机驱动下旋转,带动从动轴(738)、压簧(729)、套筒(730)旋转。
3.根据权利要求2所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,固定箱体(708)下方设有与检测压杆(719)同轴的端盖二(726),所述弹性夹(732)与端盖二(726)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,固定箱体(708)上方设有浮动的支座二(717)用于安装位移传感器(720),位移传感器(720)下端的压头压在检测压杆(719)上端面,支座二(717)下方设有浮动柱(716),浮动柱(716)贯穿固定箱体(708),浮动柱(716)下端设有浮动板一(715),浮动柱(716)在固定箱体(708)和浮动板一(715)之间套设有弹簧(722),浮动板一(715)下端设有基准环(714)用于检测时压紧工件上表面。
5.根据权利要求2所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,从动轴(727)同轴设有旋转套(731)和齿轮(742),齿轮(742)下端面与旋转套(731)上端面固定连接,从动轴(727)下端设有同轴的隔套二(728),隔套二(728)下端设有所述压簧(729)。
6.根据权利要求2-5任一项所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,输送线(1)上设有立柱(6),所述电机为减速机(703),减速机(703)固定安装在立柱(6)上表面上,减速机(703)上设有伺服驱动(702),减速机(703)输出端下方依次设有同轴的联轴器一(704)、所述扭矩传感器(705)、联轴器二(706)和主动轴(738),主动轴(738)上设有所述齿轮(742)。
7.根据权利要求6所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,所述升降台包括安装板(700)、上升降板(709)和下升降板(713),安装板(700)也固定设置在立柱(6)上表面,所述气缸一(701)设在安装板(700)上,气缸一(701)轴下端通过转接头和转接块连接上升降板(709),上升降板(709)下表面对称设有四根导向轴一(710),导向轴一(710)下端设有下升降板(713),所述夹套(733)设在下升降板(713)上。
8.根据权利要求1所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,输送线(1)包括前、后梁,前、后梁通过固定支架对称设置在工作台板(4)上,前、后梁上设有链条和驱动机构,驱动机构驱动两条链条同步输送,后梁上设有支架用于安装所述的读写器(8)。
9.根据权利要求1所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,随行工装(2)包括工装板(201),工装板(201)下面对称设有导向轴承(203),工装板(201)上面设有放置工件的托盘(207)和所述的RFID(9),导向轴承(203)配合输送线(1)使工装板(201)导向输送,托盘(207)可旋转。
10.根据权利要求1或8或9所述的一种根据参数自动调节装配过程的真空助力器装配检测设备,其特征在于,所述导向轴二(305)有四根,对称分布在固定板(303)四个角上,导向轴二(305)的下端两两一组由连接板(308)固定连接,连接板(308)上设有缓冲器(306)和挡位杆(307)。
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