CN1131734C - 精分粉末喷涂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的精粉粉末喷涂装置包括一与要被喷涂的部件相距一预定的间隔的喷涂喷嘴管；一用于支撑喷涂喷嘴管以便它可以一定角度倾斜的支撑装置；一设置在喷涂喷嘴管的上端上的第一接头组件；平行于一预定方向并列布置的或相对于该预定方向倾斜一预定角度并排布置的并且每一个都具有一第二接头组件的两个线性移动致动器；和用于将第二接头组件中的每一个与第一接头组件相连的两个杆，其中两个线性移动致动器的移动的组合使喷涂喷嘴管以一任意方向倾斜。
Description
本发明属于用于将精分粉末与一气体流一起从一倾斜的喷涂喷嘴管排出并将精分粉末喷涂到一要被喷涂的部件如一衬底等上的精分粉末喷涂装置的技术领域。
已知的一种液晶隔离物喷涂装置作为精分粉末喷涂装置的代表，该装置以一预定的量均匀地将液晶隔离物(隔离物碎粒)作为具有均匀一致的颗粒尺寸的精分粉末喷涂在构成一在液晶显示装置中使用的液晶显示板的液晶衬底上，例如在一玻璃板和一玻璃板或一塑料衬底之间，以便形成一单层的液晶隔离物。
在液晶显示装置等的液晶显示板内，具有约几微米至几十微米的均匀颗粒尺寸的颗粒(隔离物碎粒)被作为隔离物以每1mm210至2000个颗粒的量尽可能均匀地喷涂或涂覆，以便在一用作液晶衬底的玻璃板和一玻璃板或一除玻璃之外的塑料(有机玻璃，等)衬底之间形成一液晶充入空间，或在一塑料衬底和一玻璃衬底(下文中将以玻璃衬底作为实施例进行描述，并且以上部件整个被称作玻璃衬底)形成一液晶充入空间。采用各种类型的塑料颗粒和硅石颗粒作为液晶隔离物。
公知的液晶隔离物喷涂装置将一预定量的液晶隔离物以一单层的方式均匀地喷涂在作为液晶隔离衬底的玻璃板上。
作为液晶隔离物喷涂装置，喷涂装置已被用于通过将液晶隔离物悬浮于胶态的含氯氟烃中在玻璃衬底上均匀地喷涂液晶隔离物，用于将隔离物以液体状态均匀地喷涂在玻璃衬底上，并之后再使液态的含氯氟烃等气化。然而，由于环境污染的问题，含氯氟烃等的使用受到限制和禁止，因此使用含氯氟烃等的喷涂装置不能使用。
为了解决上述问题，已经提出了一种使用气体如空气、氮气等代替含氯氟烃的液晶隔离物喷涂装置。这些液晶隔离物喷涂装置与空气流或氮气流等气体流相结合一起输送精细的液晶隔离物颗粒(隔离物碎粒)使其通过一细的管子(输送管)，之后这些颗粒与气体流一起从一摆动喷涂喷嘴管排出，从而使它们被喷涂在玻璃衬底上。
然而，由于液晶隔离物颗粒包括精分粉末，该精分粉末的颗粒尺寸从几微米到几十微米，它们很容易漂浮。而且，由于液晶隔离物颗粒包括多种形式的塑料颗粒或硅石颗粒，它们很容易带电，很难将它们以预定密度喷涂到玻璃衬底上，可重复性很差。因此液晶隔离物颗粒根据被充得的极性(静电极性)带有电荷，而玻璃衬底及工作台被接地，以允许液晶隔离物颗粒能够可靠地以预定密度喷涂到玻璃衬底上。
在液晶隔离物喷涂装置中，产生摆动以将液晶隔离物颗粒与气体流一起排出的喷涂喷嘴管的布置方式一般为，它由与电机相连的一曲柄或一偏心凸轮带动，分别在一X轴和一Y轴方向上摆动，喷涂喷嘴管在X轴方向上的倾斜与在Y轴方向上的倾斜相组合，以便喷涂喷嘴管将液晶隔离物颗粒喷涂到玻璃衬底上，如图8A所示。
在一般的液晶隔离物喷涂装置中，喷涂喷嘴管在Y轴上往复运动一次，就要在X轴方向上往复运动多次(在所示的实施例中为6次)，如图8A所示，该图示出了液晶隔离物喷涂在玻璃衬底上的喷涂路径的中心轨迹。
喷涂喷嘴管的摆动布置方式为，它在其中心由一球轴承支撑，在其上部由一曲柄或一偏心凸轮驱动。
近来，由于液晶显示板的尺寸逐渐增加，而且经常要求从一单个的玻璃衬底制成多个液晶显示板，因而需要在较大的面积内喷涂液晶隔离物。为了适应这样的需要，用于喷涂液晶隔离物的喷涂喷嘴管的摆动角度趋于增大。
为了在一大的玻璃衬底上喷涂液晶隔离物，必需增加安装玻璃衬底的工作台的尺寸和一腔室的高度，或增加喷涂喷嘴管的摆动角度。然而，当增加一般的液晶隔离物喷涂装置的喷涂喷嘴管的摆动角度时，喷涂喷嘴管的摆动速度就由其在X轴方向上的速度所限制，因为喷涂喷嘴管在X轴方向上的摆动速度与其在Y轴方向上的摆动速度相比是很高的，而且喷涂喷嘴管在X轴方向上的耐久性与其在Y轴方向上的耐久性也明显不同。
而当增加玻璃衬底的工作台的尺寸和腔室的高度以在大的玻璃衬底上喷涂液晶隔离物时，喷涂装置自身的尺寸也增加了。由于喷涂液晶隔离物的清洁房间的屋顶的高度是有限的，清洁房间必须经特殊设计以增加其屋顶的高度。因此，清洁空间的成本就要增加了。特别是，当玻璃衬底的尺寸进一步增加，如果玻璃衬底的尺寸增加为大约1000mm×100mm，则现有的喷涂系统中的清洁房间就不能容纳这么大常用喷射系统。
由于喷涂喷嘴管由曲柄或偏心凸轮摆动，喷涂喷嘴管不是以一恒定的速度移动，并且在其两端其移动速度变化很大。因此，喷涂喷嘴管必须将液晶隔离物喷涂在一比玻璃衬底16更大一些的区域内，如图8所示，需要在玻璃衬底的周边进行无用部分的喷涂。
而且，由于喷涂喷嘴管由曲柄或偏心凸轮摆动，液晶隔离物喷涂到玻璃衬底上的喷涂轨迹的中心处于一预定的移动轨迹，并且喷涂喷嘴管以一预定好的移动速度移动。因此，局部地改变移动轨迹和移动速度很困难，即使液晶隔离物仅被部分的不规则喷涂，那么也不能修正其喷涂。
本发明的目的之一是提供一种精分粉末喷涂装置，该装置通过提供一驱动机构驱动具有较大的喷涂角度的喷涂喷嘴管即使在喷涂部件具有较大尺寸时也不必将精分粉末无用地喷涂到喷涂部件的周边，该装置可使喷涂喷嘴管可以在一预定的方向上移动，例如在一X轴方向以一高的速度移动，该装置使得驱动喷涂喷嘴管的驱动源承受一均匀的载荷，并且可以改变喷涂精分粉末的喷涂路径的轨迹的中心和轨迹中心的移动速度，以便解决现有技术中的问题，将精分粉末如液晶隔离物等喷涂在一较大的喷涂部件如一较大尺寸的玻璃衬底等上。
本发明的另一目的是提供一种尺寸较小的精分粉末喷涂装置，该装置高度较小能够安装在现有空间内，例如一现有的清洁空间内以降低喷涂腔室的高度，使得即使要在尺寸较大的喷涂部件上喷涂精分粉末时，也不需要经特殊的设计增加顶的高度，因而即可以实现上述目的，也不需要增加成本。
为实现以上目的，根据本发明的第一方面，提供了一种精分粉末喷涂装置，该装置包括一喷涂喷嘴管，该喷涂喷嘴管的位置与要被喷涂的部件相距一预定的间隔，以便从喷涂喷嘴管的末端将精分粉末与气体流一起相对于要被喷涂的部件倾斜一预定方向地排出到要被喷涂的部件上；一喷涂喷嘴管的支撑装置，用于支撑喷涂喷嘴管以便它可以以一预定的第一方向和一垂直于第一方向的第二方向倾斜；一设置在喷涂喷嘴管的上端上的第一接头组件；平行于第二方向并列布置的或相对于第二方向倾斜一预定角度布置的并且每一个都具有一第二接头组件的两个线性移动致动器；用于连接两个线性移动致动器上的第二接头组件中的每一个和喷涂喷嘴管的第一接头组件的两个杆，其中两个线性移动致动器的移动的组合使喷涂喷嘴管以一任意方向倾斜，精分粉末从该喷涂喷嘴管喷涂到要被喷涂的部件上。
最好所述支撑装置包括两个可调节的接头，该可调节的接头中的一个用于支撑喷涂喷嘴管以便它可以在第一方向上倾斜，另一个可调节的接头用于支撑喷涂喷嘴管使其可以在第二方向上倾斜。
根据本发明的第二方面，提供了一精分粉末喷涂装置，该装置包括一工作台，一衬底放置并固定在其上，一与该工作台相距一预定间隔的喷涂喷嘴管用于将精分粉末与气体流一起以一预定方向倾斜地排出，进而将精分粉末喷涂到衬底上的一预定位置处，该喷涂装置包括能够以一第一方向和一垂直于第一方向的第二方向中的任一方向倾斜的喷涂喷嘴管；一位于喷涂喷嘴管的上端上的第一接头组件；平行于第二方向并列布置的或相对于第二方向倾斜一预定角度布置的并且每一个都具有一第二接头组件的两个线性移动致动器；用于分别连接喷涂喷嘴管的第一接头组件和两个线性移动致动器的第二接头组件的两个杆，其中两个线性移动致动器的移动的组合使喷涂喷嘴管可以以第一方向和第二方向倾斜，之后精分粉末从该喷涂喷嘴管喷涂到衬底上。
最好喷涂喷嘴管由两个可调节的接头来支撑，以便它可以在第一方向和第二方向上倾斜，并且该可调节的接头中的一个用于支撑喷涂喷嘴管以便它可以在第一方向上倾斜，另一个可调节的接头用于支撑喷涂喷嘴管使其可以在第二方向上倾斜。
在本发明的各个方面中，最好喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头。
最好，两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得喷涂喷嘴管在第一方向上移动，两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得喷涂喷嘴管在第二方向上移动。
两个线性移动致动器数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动。
而且，最好衬底是一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
图1是本发明的精分粉末喷涂装置的一个实施例的剖视图；
图2是用于图1中所示的精分粉末喷涂装置的精分粉末喷涂机构的透视图；
图3是沿图2中的线A-A所作的剖视图，详细示出了一摆动机构的第一实施例，该摆动机构用于使一用在图2中所示的精分粉末喷涂机构中的一喷涂喷嘴管摆动；
图4是沿图3中的线B-B方向的视图，示出了图3中所示的摆动机构；
图5是沿图3中的线C-C方向的视图，示出了图3中所示的摆动机构；
图6A，6B，6(2和6D分别示出了摆动喷嘴管是如何通过本发明的精分粉末喷涂装置中的致动器的线性移动来摆动的；
图7示出了喷涂喷嘴管由位于本发明精分粉末喷涂装置中不同位置的致动器的线性移动来摆动；
图8A示出了现有技术喷涂装置的喷涂喷嘴的运动轨迹和本发明的喷涂装置的喷涂喷嘴的运动轨迹，图8B示出了本发明喷涂装置的喷涂喷嘴的轨迹的实施例；
图9A，9B，9C和9D分别示出了本发明精分粉末喷涂装置的喷涂喷嘴管的摆动机构的不同实施例；
图10A是一局剖平面视图，示出了本发明精分粉末喷涂装置的摆动机构的一第二实施例，图10B是摆动机构的第二实施例的一正视图，其中局部沿图10A中的线D-D剖开；
图11A是本发明的精分粉末喷涂装置的摆动机构的第三实施例的一平面视图，图11B是该摆动机构的第三实施例的一正视图，其中局部沿图11A中的E-E剖开，图11C是该摆动机构的第三实施例沿图11A中的线F-F所作的剖视图；
图12A是本发明的精分粉末喷涂装置的喷涂喷嘴管的摆动机构的第四实施例的一平面图，图12B是该摆动机构的第四实施例的一正视图，其中局部沿图12A中的线G-G剖开，图12C是该摆动机构的第四实施例沿图12A中的线H-H所作的剖视图；
图13A，13B和13C示出了喷涂喷嘴管是如何由图10A和10B，图11A至11C和图12A至12C所示的本发明精分粉末喷涂装置的摆动机构来摆动的；
图14是一方框图，示出了使用本发明的精分粉末喷涂装置的精分粉末喷涂系统的一实施例；
图15是一流程图，示出了图14中所示的精分粉末喷涂系统的操作方式的一实施例；和
图16是一流程图，示出了图14中所示的精分粉末喷涂系统的操作方式的另一实施例。
下面将参照附图中所示的最佳实施例详细描述本发明的精分粉末喷涂装置。
图1是本发明的精分粉末喷涂装置的一实施例的剖视图。
如图所示，作为本发明的精分粉末喷涂装置的一液晶隔离物喷涂装置10具有一玻璃衬底16，该衬底作为一被喷涂的部件置于一工作台14上并固定于其上，该工作台14设置在一密封腔室12的下部上。工作台14被接地，进而使放置在其上的玻璃衬底16接地，以便使作为带电精分粉末的液晶隔离物20能够牢固地涂覆在接地了的玻璃衬底16上。
喷涂机构22具有一用于喷涂液晶隔离物20的喷涂喷嘴管18，该喷涂机构22被设置在工作台14的上方。喷涂喷嘴管18喷出液晶隔离物20，隔离物20流过一柔性管24与一空气、氮气等气体流一起被输出，并被喷涂到玻璃衬底16上。喷涂喷嘴管18可以在任一规定的第一方向和一垂直于该第一方向的第二方向上摆动，例如，在任一X轴方向和任一Y轴方向上摆动。液晶隔离物20通过喷涂喷嘴管喷涂在玻璃衬底16上的预定的位置处，该喷涂喷嘴管将液晶隔离物20与气体流一起沿一指定方向喷射出。
图2是一透视图，示意性地示出了本发明的液晶隔离物喷涂装置10内的液晶隔离物20的喷涂机构22的一实施例。
如图所示，喷涂机构22的结构布置是这样的：两个线性移动的致动器28和30沿Y轴方向并排平行地设置在固定工作台26上。包含有可调节的接头(本实施例中为球形接头)的两个接头组件32和34分别设置在线性移动致动器28和30的内侧。喷涂喷嘴管18沿其间的中心线设置在两个线性移动的致动器28和30的内部，以便喷涂喷嘴管18可以在任一X方向和一Y方向上摆动，并沿任一方向上倾斜。线性移动的致动器28和30分别具有一滑动部件28a和30a，导向部件28b和30b，其中导向部件28b和30b与Y轴方向平行。滑动部件28a和30a分别沿导向部件28b和30b在Y轴方向上往复运动。本发明中采用的线性移动的致动器没有特殊的限定，可以采用一交流伺服驱动的线性致动器，一线性步进电机等。
一第一接头组件35设置到喷涂喷嘴管18的上端。在此实施例中，可调节的接头(在此实施例中为万向接头)36和38作为第一接头组件35在X轴方向上从两侧面伸出。然而，如下所述可以使用各种类型的接头。设置在线性移动的致动器28和30的内侧的第二接头组件(可调节的接头)32和34通过两杆40、42分别与设置在喷涂喷嘴管18的上端的第一接头组件35的可调节的接头36、38相耦合。
图3是图2中的线A-A所作的剖视图，详细示出了用于摆动喷涂喷嘴管18的摆动机构的第一实施例，图4是沿图3中的线B-B方向的视图，示出了该摆动机构，图5是沿图3中的线C-C方向的视图，示出了该摆动机构。
位于图3中心的喷涂喷嘴管18示出了图1中所示的喷涂喷嘴管18的详细情况。喷涂喷嘴管18包括一中空的管，并具有图1中所示的柔性管24(图3中未示出)，该柔性管24与喷涂嘴管18的上端相连并从一位于下端的开口将精分粉末(液晶隔离物)20(未示出)与气体流一起排出。喷涂喷嘴管18通过一支撑装置(万向接头组件)50被安装在固定工作台26上，该支撑装置50位于一靠近喷涂喷嘴管18的纵向中心的位置。喷涂喷嘴管18可以在图2中所示的X轴和Y轴方向上摆动。
如图3和4所示，喷涂喷嘴管18的支撑装置50包括两个与Y轴平行的支撑销54，与X轴平行的支撑销60及喷涂喷嘴管18。一接合环58位于被安装到固定工作台26上的接合基座52的孔内，在其中心，分别通过支撑销54和支撑销54插入其内的球轴承56来支撑，以便接合环58可以以Y轴为中心转动。两个支撑销60在其中心设置在接合环58的孔内，其方向与X轴平行。喷涂喷嘴管18分别由两个支撑销60和球轴承62支撑，两个支撑销60支撑在球轴承62之内，以便喷涂喷嘴管18可以以X轴为中心转动。因此，喷涂喷嘴管18可以沿X轴和Y轴方向转动，但不能绕其中心线转动。
设置在喷涂喷嘴管18的上端的第一接头组件35的可调节的接头36和38通过杆40和42与设置在线性移动的致动器28和30的内侧的第二接头组件32和34相耦合，如图2所示。如图3和5中所示，可调节的接头(万向接头)36和38被设置到喷涂喷嘴管18的上端，以便在X轴方向上从上端的两侧伸出。可调节的接头36和38包括两个通过球轴承66固定在喷涂喷嘴管18的上端上以便在水平方向上转动的转动环68和一借助于一球轴承70与转动环68相连的接头臂72。当没必要过多地增加喷涂喷嘴管18的倾斜角度时，可以使用带有球轴承的球形接头代替作为第一接头组件35中的可调节的接头36和38的万向接头。
杆40(42)被固定到接头臂72上，并与线性移动致动器28(30)的第二接头组件32(34)相耦合，以便线性移动致动器28(30)的移动能被传递给喷涂喷嘴管18。
线性移动致动器28和30的第二接头组件32和34的可调节的接头可以包括与可调节接头36和38相类似的接头，也可以包括其它任意类型的可调节的接头如球形接头等。
接合基座52借助于一安装环74被固定到固定工作台26上。安装环74具有一调节部件76，用于调节喷涂喷嘴管18的位置。
喷涂喷嘴管18的下端插入一橡胶盖78内，该橡胶盖78用于密封腔室12并允许喷涂喷嘴管18摆动。橡胶盖78的外部周边通过一固定环80被安装到固定工作台26上。
当驱动喷涂机构22时，有可能从喷涂喷嘴管18的支撑装置50等处产生灰尘和脏物，虽然其量可能很少。安装橡胶盖78可以防止液晶隔离物之外的灰尘和脏物的进入腔室12。
如图1所示，柔性管24与喷涂喷嘴管18的上端相连。液晶隔离物20与气体流比如空气流、氮气流等一起被输送到喷涂喷嘴管18，液晶隔离物20与气体流一起从喷涂喷嘴管18的下端排出，喷涂在玻璃衬底16上。
在如上所述的用于喷涂液晶隔离物20的喷涂机构22中，喷涂喷嘴管18由线性移动致动器28(30)的移动而带动摆动，更具体地说，由滑动部件28a(30a)沿导向部件28b(30b)的移动而带动摆动，如下所述。
图6A至6D示出了喷涂喷嘴管18如何分别由线性移动致动器28(30)的滑动部件28a(30a)的移动而摆动，其中图6A示出了喷涂喷嘴管18位于移动区域的中心(垂直位置)的状态，图6B示出了线性移动致动器28和30的位置，更具体地，当喷涂喷嘴管18摆动到Y轴方向上的最大移动区域时，线性移动致动器28和30的滑动部件28a和30a的位置，图6C示出了当喷涂喷嘴管18摆动到X轴方向上的最大移动区域时，线性移动致动器28和30的滑动部件28a和30a的位置，图6D示出了喷涂喷嘴管18位于移动区域的一角的状态。
从图6A、图6B和图6C可以清楚地看到，当喷涂喷嘴管18在Y轴方向上摆动时，两个线性移动致动器28和30在相同的方向上同时移动，而当喷涂喷嘴管18在X轴方向上摆动时，两个线性移动致动器28和30在相反的方向上同时移动。
当喷涂喷嘴管18摆动到任一角度时，通过组合两个线性移动致动器28和30的移动，喷涂喷嘴管18可以倾斜到X轴和Y轴方向上的任一角度，由此液晶隔离物20可以被喷涂到玻璃衬底16上的任意位置上。
从图6B和图6C可以清楚地看到，即使喷涂喷嘴管18摆动了相同的距离，喷涂喷嘴管18在Y轴方向上摆动时线性移动致动器28和30移动的距离要比其在X轴方向上摆动时线性移动致动器28和30移动的距离长。这意味着当线性移动致动器28和30在向前和向后两个方向上以相同的速度移动时，喷涂喷嘴管18在X轴方向上摆动的速度要高于其在Y轴方向上摆动的速度。
更具体地说，与现有技术一样，假设喷涂喷嘴管18在X轴方向上往复运动多次(在图8A所示的实施例中为6次)，而其在Y轴方向上仅往复运动一次，则喷涂喷嘴管18以一较高的速度在X轴方向上摆动，而以一较低的速度在Y轴方向上摆动。根据本发明，由于无论线性移动致动器28和30是否以相同速度移动，喷涂喷嘴管18都以一较高的速度在X轴方向上移动，因此本发明在这一点上也具有优势。虽然两个线性移动致动器28和30在与Y轴平行的方向上位于喷涂喷嘴管18的两侧，但本发明并不局限于此，它们可以在Y轴方向上倾斜一定角度布置。
图7示出的线性移动致动器28和30的被如此设置以使得它们可以在大体与杆40和42相连接的方向相重合的方向上移动，而不是在与Y轴方向相平行的方向上移动。从图中可以看出，图7所示的实施例大体与图6所示的实施例相同，除了喷涂喷嘴管18的如此摆动使得杆42和40相对于线性移动致动器28和30的移动方向在两侧倾斜一定角度之外。
由于本发明的线性移动致动器28和30的驱动是数字控制的，它们可以彼此独立地移动。因此通过组合线性移动致动器28和30的移动方向和移动速度，喷涂喷嘴管18可以在任一方向上以任一速度移动。
由于线性移动致动器28和30可以彼此独立地移动，通过将喷涂喷嘴管18摆动到一任意角度，被喷涂的液晶隔离物20的喷涂路径和移动速度可以随意设定。例如，可以将液晶隔离物20的喷涂路径设定为如图8B所示，以便液晶隔离物20可以更均匀地被喷涂。
当然也可以选择其它的移动路径，并且当玻璃衬底16的尺寸较小时，可以将液晶隔离物20的喷涂路径设置成一窄小的区域，以便液晶隔离物20仅被喷涂到玻璃衬底16上。
在以上的实施例中，装有分别与两杆40和42相耦合的两个可调节的接头36和38的第一接头组件35位于在X轴方向上从喷涂喷嘴管18的上端两侧伸出的侧耳部。然而，本发明并不局限于上述布置方式，可调节的接头36和38可以设置在以一定角度倾斜伸出的侧耳部上，例如以一小于45°的角度倾斜，而不是平行于X轴方向，如图9A所示。如图9B所示两侧的侧耳部可以以不同的倾斜角度伸出，一个角度为θ，一个角度为δ(θ≠δ)。两侧的侧耳部也可以有不同的高度，如图9C所示。而且，喷涂喷嘴管18的第一接头组件35不局限于这种布置方式，即它被设置在从喷涂喷嘴管18伸出的侧耳部上，它可以直接设置到喷涂喷嘴管18上。
在以上的实施例中，喷涂喷嘴管18位于固定工作台26上，以便通过支撑装置50在X轴和Y轴方向上摆动，但不能转动。然而，本发明并不局限于上述的布置方式，也可以设置成能转动的。例如，喷涂喷嘴管18的第一接头组件35可具有两个可调节的接头82和84，这两个接头可转动地安装在喷涂喷嘴管18上并与两杆40和42相耦合，如图9D所示。可调节的接头82和84包括一支撑装置如轴承，例如球轴承82a和84a，它们直接安装在喷涂喷嘴管18上并可转动，叉82b和84b通过销可转动地连接到球轴承82a和84a的外部。而且，在此情形下，喷涂喷嘴管18的支撑装置50是可以转动的，进而使得喷涂喷嘴管18也可以转动。
图10A至12C示出了用于摆动喷涂喷嘴管18的摆动机构的第一接头组件35的另一些实施例，其中图10A和10B示出了本发明喷涂装置10的摆动机构的第二实施例，图11A至11C示出了其第三实施例，图12A至12C示出了其第四实施例。
图10A是图10所示的第二实施例的一平面视图，其中部分被剖开，图10B是一正视图，其中部分沿图10A中的线D-D被剖开。
在第二实施例中，两个螺钉102、102作为轴承104、104的轴被拧入固定块部件(fixed block)100内，该固定块部件被安装到喷涂喷嘴管18的上端，以便在X轴方向上伸出。一中间连杆106借助于轴承104、104可转动地与螺栓102、102相连。中间连杆106的轴106a在Y轴方向延伸，一中间块部件110借助于轴承108、108可转动地安装，用于支撑轴106a。
杆40和42由中间块部件110可摆动地支撑。更确切地说，杆40和42由螺栓120、120可摆动地支撑，螺栓120、120作为穿过轴承116、116和118、118的中心轴，轴承116、116和118、118与位于杆40和42的终端的C形金属部件112和114相连，螺栓120、120大体与喷涂喷嘴管18平行，并拧入中间块部件110内。
虽然在示出第二实施例的图10A和10B中未示出，但一柔性管24(参见图1)与喷涂喷嘴管18的上端相连接，而且喷涂喷嘴管18在其中心部位由一支撑装置50可摆动地支撑，以便与第一实施例相同，在X轴和Y轴方向上摆动。
图11A是第三实施例的一平面视图，图11B是一正视图，其中部分沿图11A的线E-E剖开，图11C是沿图11A中的线F-F所作的剖视图。
在第三实施例中，一销124被安装到一固定块部件122上，而该固定块部件122被固定到喷涂喷嘴管18的上端，以便在X轴方向伸出，一中间连杆128通过轴承126、126可摆动地与销124相连。中间连杆128的轴128a在Y轴方向上延伸，一中间块部件132借助于轴承130、130可转动地与轴128a的终端相连。
杆40和42可摆动地由中间块部件132支撑。一安装到位于杆40和42的终端上的C形金属部件134、134上的销136由一轴承138支撑，并穿过中间块部件132，大体与喷涂喷嘴管18相平行，从而可摆动地支撑杆40和42。
虽然在图11A至11C中未示出，但在第三实施例中，一柔性管24(参见图1)也与喷涂喷嘴管18的上端相连接，而且喷涂喷嘴管18在其中心部位由一支撑装置50可摆动地支撑，以便与第一、第二实施例相同，在X轴和Y轴方向上摆动。
图12A是第四实施例的一平面图，图12B是一正视图，其中局部沿图12A中的线G-G剖开，图12C是沿图12A中的线H-H所作的剖视图。
在第四实施例中，第三实施例的中间连杆128被缩短了，并且中间块部件132的轴承138位于一销124的中心线上，以便缩短了第一接头组件35的长度。销142沿X轴方向固定在与喷涂喷嘴管18的上端相连的一固定块部件140的槽内，一中间连杆146通过轴承144、144可摆动地与固定块140的槽内的销142相连。中间连杆146的轴146a在Y轴方向上延伸，并且一中间块部件150借助于轴承148、148可转动地与轴146a的终端相连。
杆40和42由中间块部件150可转动地支撑，该中间块部件50被弯成U形，并且轴承152位于销142的中心线上。在这种布置方式下，与第二和第三实施例相比，计算相互位置的方程的数量可以减少，并且可以缩短计算轨迹所必需的时间。轴承152支撑安装到C形金属部件154、154上的销156，金属部件154、154位于杆40和42的终端，销156穿过中间块部件150与喷涂喷嘴管18相平行并可摆动地支撑杆40和42。
虽然在图12A至12C中未示出，但在第四实施例中，一柔性管24(参见图1)也与喷涂喷嘴管18的上端相连接，而且喷涂喷嘴管18在其中心部位由一支撑装置50可摆动地支撑，以便与第一至第三实施例相同，在X轴和Y轴方向上摆动。
图13A至13C示出了喷涂喷嘴管是如何由第二至第四实施例中的线性移动致动器28(30)的移动来摆动的，其中图13A示出了第二实施例中的喷涂喷嘴管18的移动，图13B示出了第三实施例中的喷涂喷嘴管18的移动，图13C示出了第四实施例中的喷涂喷嘴管18的移动。在这些附图中，喷涂喷嘴管18位于一移动区域的中心(垂直位置)的状态以实线画出，喷涂喷嘴管18位于一移动区域的一角的状态以虚线(双点划线)画出。
从这些图中可以看出，这些实施例中的喷涂喷嘴管18可以与图6中所示的第一实施例相同的方式摆动。因此，这些实施例与第一实施例具有相同的操作方式和运行效果。
上述的喷涂装置10的操作由一图14所示的系统来控制。
如图所示，一精分粉末喷涂系统90包括喷涂装置10，一与喷涂装置10电连接，更确切地说，与喷涂机构22的线性移动致动器28和30相连以便控制它们的致动器驱动器92，一与驱动器92电连接的定序器94，和一与该定序器94电连接的触摸板面96。
致动器驱动器92向线性移动致动器28和30提供能量，并发出下面将描述的位置信号。首先，确定由喷涂喷嘴管18的末端延伸的线在要喷涂的部件上画出的轨迹，以便液晶隔离物20可以均匀地喷涂在要喷涂的部件上。驱动器92从一要喷涂的部件上的X-Y坐标系内画出的所需轨迹计算在X轴和Y轴方向上的喷涂喷嘴管18的倾斜角，之后进行将倾斜角度转换成线性移动致动器28和30的滑动部件28a和30a的位置的计算。
定序器94控制触摸板面96，并将触摸板面96与驱动器92相连接。
而且，通过触摸面板输入操纵喷涂装置10，特别是摆动喷涂嘴管18所需的指令和操作常数。
以上所述的系统90具有两种操纵模式，即一常规操作模式和一完善操作模式，通过触摸板面96将这两种操作模式连接起来。
在常规的操作模式中，首先，通过触摸板面96输入操作恒量，如图15中所示，而后，输入的操作恒量从触摸板面96通过定序器94被传送到驱动器92。
接下来，驱动器92计算喷涂喷嘴管18在X-Y坐标系(在玻璃衬底上)中的位置。而后，驱动器92将该位置从X-Y坐标转换成线性移动致动器28和30的滑动部件28a和30a的位置。
在这之后，驱动器92实际操纵喷涂装置10并摆动喷涂喷嘴管18，进而确定是否在一特定喷涂时间内完成了一喷涂操作。
当喷涂操作时间是在特定的喷涂时间内(在一必需的允许时间范围内)时，一操作准备好(READY)信号被输出到一主定序器，喷涂装置10根据来自主定序器的指令在玻璃衬底16上进行喷涂操作。
如果喷涂操作时间不是在特定的喷涂时间的必需允许范围内时，则根据时间间隔量(减少的时间或增加的时间)改变操作速度，并再一次确认喷涂装置10的实际操作，并重复该确认操作，直到喷涂操作在特定的喷涂时间内完成。在实施例中，当该确认操作被重复了三次而喷涂操作仍没有在特定的喷涂时间内完成时，则它就会确认喷涂操作被有误差地执行，常规操作模式结束。
而后，在完善模式中，驱动器92首先根据如喷涂部件玻璃衬底16的尺寸大小、液晶隔离物20可以喷涂在其上的玻璃衬底16的最大尺寸等信息，计算在X-Y坐标系(玻璃衬底)上需要完善的点。这些点从X-Y坐标系转换成线性移动致动器28和30的滑动部件28a和30a的位置。
接下来，从触摸板面96输入这些点的位置。随后，从触摸板面96将指定的位置通过定序器94传送到驱动器92。再后，驱动器92将线性移动致动器28和30的滑动部件28a和30a移动到由传送位置指定的坐标。
由于本发明的液晶隔离物喷涂装置和喷涂系统具有如上所述的布置，该液晶隔离物喷涂装置具有很多与常规的精分粉末喷涂装置不同的功能，如下所述。无需赘言，本发明的精分粉末喷涂装置优于常规的精分粉末喷涂装置的性能来源于上述的液晶隔离物喷涂装置和喷涂系统的组合。
通过根据用户的具体要求改变腔室12的大小和形状，通过对腔室12内的空气流作轻微改变，通过改变位于腔室12的内部和外部的金属和绝缘物质引起的电势分配，等这些措施，可以在玻璃衬底16上浅或深地喷涂液晶隔离物20。
现有技术中排除液晶隔离物20的浅深分配的方法是尝试改变喷涂喷嘴管18安装的位置，改变液晶隔离物20的喷涂轨迹(改变作为喷涂轨迹的Lissajous曲线在X-和Y-方向上往复运动的次数)等。而本发明的液晶隔离物喷涂装置10通过设定喷涂系统90内的移动速度，增加喷涂喷嘴管18在液晶隔离物20喷涂较深的部分的移动速度和降低其在液晶隔离物20喷涂较轻的部分的移动速度，可以正确地而且很容易地排除液晶隔离物20的浅深分配问题。
当喷涂喷嘴管18的移动速度以上述方式改变时，改变了喷涂液晶隔离物20所需要的时间。而且，会出现这样一种情形，即液晶隔离物喷涂装置10的机械性能使得液晶隔离物20没有在特定的喷涂时间内喷涂。在此情形下，可以通过喷涂系统90的触摸板面96改变一参数来整体地增加或降低喷涂喷嘴管18的移动速度，来补偿喷涂时间。
仅利用软件也可以很容易地改变液晶隔离物20喷涂位置的中心，仅在处理程序中移动喷涂部件的坐标轨迹即可。而且，通过转动喷涂系统90中的坐标轴，同样可以相对于玻璃衬底16转动喷涂喷嘴管18的移动轨迹。
在本发明的液晶隔离物喷涂装置10中，液晶隔离物20当其由空气流或氮气流输送时，由于其与管路如柔性管24等的内表面相撞，或切断气体的切断效应使它们分离成离散的颗粒，而自然地带电。因此由于液晶隔离物20的颗粒附着在腔室12的内壁上，所以腔室12的内壁具有与液晶隔离物20相同的极性。
在现有技术中，要将与20到50个衬底相对应量的液晶隔离物20作为假喷射进行假定喷射以使腔12的内壁带电。
在本发明的液晶隔离物喷涂装置10中，由于可以移动喷涂喷嘴管18以便将液晶隔离物20喷涂到任意位置，因此通过将液晶隔离物20喷涂到内壁上，腔室12的内壁可以在短时间内带电。
由于本发明的喷涂喷嘴管18具有中空的管，可以借助于一插入喷涂喷嘴管18的中空部分内的激光指针在工作台14上的玻璃衬底16上画出喷涂喷嘴管18的移动轨迹。因此，可以用视觉确认液晶隔离物20的喷涂轨迹是否正确。特别是，喷涂喷嘴管18的中心可以很容易地定位，仅通过在喷涂喷嘴管18垂直布置的状态下确认激光指针的光点位于玻璃衬底的中心即可。
在本发明的液晶隔离物喷涂装置10中，通过将线性移动致动器28和30的滑动部件28a和30a拉回到最后位置来确定致动器的原始位置。同时，为了防止喷涂喷嘴管18和接合基座52之间的相互干扰，在远离原始位置的线性移动致动器首先移动之后，确认两个致动器并排定位，而后两个致动器并排移动并返回到原始位置。在被确定为远离原始位置的一致动器返回并经过一预定时间后，另一个致动器没有返回到原始位置时，由于确定该致动器的位置很靠近原始位置并且不会对致动器产生干扰，该致动器被返回到原始位置。
在上述的实施例中，液晶隔离物喷涂装置被如此布置使得喷涂喷嘴管位于水平地定位于工作台上并固定在该工作台上的液晶玻璃衬底之上，液晶隔离物从摆动的喷涂喷嘴管中落在玻璃衬底上并均匀地喷涂在其上。然而，本发明并不局限于上述的布置方式。也就是，只要它能够被均匀地喷涂，喷涂的精分粉末可以是任何粉末，例如除了液晶隔离物之外，可以是颜料粉，调色剂等；被喷涂精分粉末的部件可以是任何的部件，只要喷涂粉末能均匀地喷涂在该部件上，例如除了液晶玻璃衬底之外，可以是一要涂覆粉末颜料的表面等；被喷涂的部件不局限于水平地位于工作台上的部件，即可以不使用工作台，要被涂覆的衬底和表面可以是垂直布置的，也可以是倾斜布置的；粉末可以垂直地向下喷涂或倾斜地喷涂到水平布置的或倾斜布置的要被涂覆的衬底或表面上，也可以水平地或倾斜地喷涂到垂直或倾斜布置的要被涂覆的衬底或表面上，简言之，可以采用任何需要涂覆的部件，无论该部件放置的位置如何，粉末的喷涂方向如何，只要可以由喷涂喷嘴管将精分粉末喷涂在其上即可。
虽然以上已经对本发明的精分粉末喷涂装置进行了详细的描述，但本发明决不局限于以上的实施例，显然，在不偏离本发明宗旨的前提下，在本发明的范围内可以对本发明进行多种修改和变化。
如上所述，本发明的精分粉末喷涂装置使用了喷涂喷嘴管的驱动机构，它可以使得喷涂喷嘴管的摆动角度增加，喷涂喷嘴管在X轴方向上以一高速移动，一载荷被均匀地施加在驱动源上，用于驱动喷涂喷嘴管，改变精分粉末如液晶隔离物等的喷涂轨迹的中心和精分粉末的移动速度，以便将精分粉末如液晶隔离物等喷涂在如较大的玻璃衬底等的大的喷涂部件上。因此，本发明的精分粉末喷涂装置可以得到良好的喷涂效果，精分粉末如液晶隔离物等甚至可以均匀地喷涂在如大的玻璃衬底等部件上，而且精分粉末如液晶隔离物等不会喷涂到喷涂部件如玻璃衬底等的边缘上，造成浪费。
而且，本发明的精分粉末喷涂装置的高度可以降低，即使喷涂部件的尺寸增加了，装置的尺寸也可以降低，从而可以使包括喷涂装置的腔室的高度可以压缩，腔室可以设置在现存的空间内，例如，一现存的清洁的空间内。因此，根据本发明，由于清洁的空间的高度等不需要由一特殊的设计来增加，进而不必增加费用。
特别是，由于当本发明的喷涂喷嘴管在X轴方向上摆动时，用于喷涂精分粉末的喷涂机构以一高的速度移动，线性移动致动器移动一很短的距离，并且需要的移动速度也可以降低了。而且，在本发明的精分粉末喷涂机构中，由于喷涂喷嘴管由同时移动两个线性移动致动器来摆动，因而所得到的效果是载荷由两个线性移动的致动器来同等地分担，进而可以增加致动器的耐久性。
Claims (19)
1.一种精分粉末喷涂装置，该装置包括：
一喷涂喷嘴管(18)，该喷涂喷嘴管置于一与要被喷涂的部件相距一预定间隔的位置，用于从该喷涂喷嘴管的末端将精分粉末与气体流一起相对于要被喷涂的部件倾斜一预定方向排出到要被喷涂的部件上；
一喷涂喷嘴管的支撑装置(50)，用于支撑所述喷涂喷嘴管(18)以便它可以以一预定的第一方向和一垂直于第一方向的第二方向倾斜；
一设置在所述喷涂喷嘴管(18)的上端上的第一接头组件(35)；
平行于第二方向并列布置的或相对于第二方向倾斜一预定角度并排布置的并且每一个都具有一第二接头组件(32，34)的两个线性移动致动器(28，30)；和
用于将设置在所述两个线性移动致动器(28，30)上的第二接头组件(32，34)中的每一个与所述喷涂喷嘴管(18)的第一接头组件(35)相连的两个杆(40，42)，
其特征在于所述两个线性移动致动器(28，30)的移动的组合使所述喷涂喷嘴管(18)以一任意方向倾斜，精分粉末从该喷涂喷嘴管喷涂到要被喷涂的部件上。
2.如权利要求1所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述支撑装置(50)包括两个可调节的接头(36，38，82，84)，该可调节的接头中的一个用于支撑所述喷涂喷嘴管(18)以便它可以在第一方向上倾斜，另一个可调节的接头用于支撑所述喷涂喷嘴管(18)使其可以在第二方向上倾斜。
3.一种精分粉末喷涂装置，该装置包括一工作台(14)，一衬底(16)放置在其上并固定在其上，一与该工作台(14)相距一预定间隔的喷涂喷嘴管(18)用于将精分粉末与气体流一起以一预定方向倾斜地排出，进而将精分粉末(20)喷涂到衬底(16)上的一预定位置处，该喷涂装置包括：
能够以一第一方向和一垂直于第一方向的第二方向中的任一方向倾斜的喷涂喷嘴管(18)；
一位于所述喷涂喷嘴管(18)的上端上的第一接头组件(35)；
平行于第二方向并列布置的或相对于第二方向倾斜一预定角度并排布置的并且每一个都具有一第二接头组件(32，34)的两个线性移动致动器(28，30)；和
用于分别将所述喷涂喷嘴管(18)的第一接头组件(35)与两个线性移动致动器(28，30)的第二接头组件(32，34)相连的两个杆(40，42)，
其特征在于所述两个线性移动致动器(28，30)的移动的组合使所述喷涂喷嘴管以第一方向和第二方向倾斜，精分粉末(20)从该喷涂喷嘴管(18)喷涂到衬底(16)上。
4.如权利要求3所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管(18)由两个可调节的接头(36，38，82，84)来支撑，以便它可以在第一方向和第二方向上倾斜，并且该可调节的接头(36，38，82，84)中的一个用于支撑所述喷涂喷嘴管(18)以便它可以在第一方向上倾斜，另一个可调节的接头用于支撑所述喷涂喷嘴管(18)使其可以在第二方向上倾斜。
5.如权利要求1至4所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管(18)的第一接头组件(35)包括分别与两个杆(40，42)相连接的两个可调节的接头(36，38，82，84)。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管(18)在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动。
7.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述两个线性移动致动器(28，30)由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器(28，30)的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管(18)可以以一任意速度在任意方向上移动。
8.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述欲被喷涂的元件或所述衬底(16)包括一液晶衬底，精分粉末(20)包括液晶隔离物。
9.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头；以及
其中，所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动。
10.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头；以及
其中，所述两个线性移动致动器由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动。
11.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动；以及
其中，所述两个线性移动致动器由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动。
12.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头；以及
其中，所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动；以及
其中，所述两个线性移动致动器由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动。
13.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头；以及，
其中，所述欲被喷涂的元件或所述衬底包括一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
14.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动；以及，
其中，所述欲被喷涂的元件或所述衬底包括一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
15.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述两个线性移动致动器由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动；以及
其中，所述欲被喷涂的元件或所述衬底包括一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
16.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头；以及
其中，所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动；以及
其中，所述欲被喷涂的元件或所述衬底包括一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
17.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于所述喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头；以及
其中，所述两个线性移动致动器由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动；以及
其中，所述欲被喷涂的元件或所述衬底包括一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
18.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于
所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动；以及
其中，所述两个线性移动致动器由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动；以及
其中，所述欲被喷涂的元件或所述衬底包括一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
19.如权利要求1至4中的任一项所述的精分粉末喷涂装置，其特征在于
所述喷涂喷嘴管的第一接头组件包括分别与两个杆相连接的两个可调节的接头；和
其中，所述两个线性移动致动器在一相反方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第一方向上移动，所述两个线性移动致动器在相同方向上的移动使得所述喷涂喷嘴管在第二方向上移动；以及
其中，所述两个线性移动致动器由数字控制以便它们可以彼此独立地移动，并且所述两个线性移动致动器的移动方向和移动速度的组合，使所述喷涂喷嘴管可以以一任意速度在任意方向上移动；以及
其中，所述欲被喷涂的元件或所述衬底包括一液晶衬底，精分粉末包括液晶隔离物。
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