CN113427229A - 听诊器的自动化装配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的听诊器的自动化装配系统,包括工作台和PLC控制器,工作台包括分度式旋转送料工位、底座上料工位、润滑油添加工位、膜片上料工位、挤压工位和下料工位,底座上料工位上设置有底座上料机构,润滑油添加工位上设置有润滑油添加机构,膜片上料工位上设置有膜片上料机构,挤压工位上设置有挤压机构,下料工位上设置有下料机构。其利用自动化上料底座后再对底座上端进行自动化润滑油添加,紧接着再自动化上料膜片,并放置于底座上端,此时通过自动化挤压,将膜片套接固定在底座的上端,从而完成自动化装配,提升生产效率和成品率,降低成本和人工劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种声音传感器的听诊器自动化装配生产设备技术领域,尤其是听诊器的自动化装配系统。
背景技术
声音传感器的听诊器用于接收感应声音,其包括一个底座和一个膜片,目前对于一个底座和一个膜片进行装配采用人工,且人工拿取一个底座和一个膜片后,将膜片上的定位套套于底座的上端部后进行手部硬压或挤压钳进行操作,然而该人工操作装配的方式存在如下缺陷:1、生产效率低下;2、大批量生产时人工劳动强度也较大,且人工成本较高;3、人工挤压时容易挤压呈歪斜状态,导致残次品较多,产品合格率低下,影响企业效益。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的听诊器的自动化装配系统,具体结构如下。
本发明所设计的听诊器的自动化装配系统,包括:
分度式旋转送料工位,其包括旋转盘和驱动旋转盘进行连续步进式输送的旋转驱动机构,旋转盘上安装有至少五个环形阵列均匀分布的工件定位工装,各工件定位工装均包括用于定位零件的定位槽和与定位槽连通的通孔,且至少五个工件定位工装分别形成有底座上料工位、润滑油添加工位、膜片上料工位、挤压工位和下料工位;
位于底座上料工位的底座上料机构,其包括底座震动上料盘、底座直线输送轨道和底座上料机械手,底座震动上料盘将多个底座进行排序后逐个上料至底座直线输送轨道的出料位置处,底座上料机械手将出料位置处底座抓取并上料至底座上料工位处工件定位工装的定位槽上;
位于润滑油添加工位的润滑油添加机构,其包括喷油泵、喷油管、储油罐和推移驱动机构,喷油管的出油端对应位于润滑油添加工位的底座上方,喷油管安装于推移驱动机构,储油罐通过管道与喷油泵连接,喷油泵通过管道与喷油管连接,推移驱动机构驱动喷油管下移,且喷油泵工作,将储油罐内的油抽取至喷油管,然后油从喷油管喷出涂覆至底座的上端;
位于膜片上料工位的膜片上料机构,其包括膜片震动上料盘、膜片直线输送轨道和膜片上料机械手,膜片震动上料盘将多个膜片进行排序后逐个上料至膜片直线输送轨道的出料位置处,膜片上料机械手将出料位置处膜片抓取并上料至膜片上料工位处底座上,使得膜片的定位套套于底座的上端;
位于挤压工位的挤压机构,其包括挤压头和挤压驱动机构,挤压驱动机构驱动挤压头下压而挤压膜片,使膜片的定位套完全套接固定于底座的上端部,且膜片的定位套与底座的上端部过盈配合固定,而形成听诊器;
位于下料工位的下料机构,其包括下料斜坡、推料机构和上推机构,下料斜坡的进料端位于下料工位处的工件定位工装的上方,下料斜坡的进料端设置有与下料工位处的工件定位工装位置对应的开口,推料机构安装于下料斜坡的进料端,上推机构对应位于下料工位处工件定位工装的通孔下方,从而上推机构伸缩杆上推插入通孔内,将定位槽中已装配完成的听诊器推离定位槽,然后推料机构的伸缩杆伸出将听诊器推入下料斜坡的出料段,以完成下料。
作为优选,底座上料机械手包括第一支架、伺服驱动电机、运动轨迹板、竖直滑轨、水平滑轨、运动摆杆和第一气动夹爪,运动轨迹板固定于第一支架的顶部前侧面,第一支架的顶部旋转式安装有旋转轴,运动轨迹板包括倒置设置的U型轨迹槽,倒置设置的U型轨迹槽环绕旋转轴设置;水平滑轨位于倒置设置的U型轨迹槽下端位置处,并固定于运动轨迹板上板,运动摆杆的一端固定于旋转轴的一端上,运动摆杆包括沿运动摆杆长度方向设置的长形槽,U型轨迹槽和长形槽内均设置有滑轮,两滑轮通过轴体连接,轴体的端部与竖直滑轨的一端旋转式连接,水平滑轨上滑动设置有水平位移滑动块,水平位移滑动块上设置有竖直滑槽,且竖直滑轨插入竖直滑槽内,第一气动夹爪固定于竖直滑轨的下端;伺服驱动电机的转轴与旋转轴的另一端固定相连,并固定于第一支架的顶部后侧面上,其中,U型轨迹槽包括上横向槽和两竖直槽,旋转轴的中心轴线与上横向槽之间的距离等于旋转轴的中心轴线与竖直槽之间的距离。
作为优选,运动轨迹板包括后底板和倒置的U型板,倒置的U型板固定于后底板的前侧,且倒置的U型轨迹槽设置于倒置的U型板上;旋转轴旋转式安装在后底板上,并位于倒置的U型板的凹陷处中心位置。
作为优选,推移驱动机构包括第二支架、支撑台、倾斜式支撑板、倾斜式滑轨、倾斜式推移气缸和推移板,支撑台固定于第二支架上,倾斜式支撑板固定于支撑台上,倾斜式滑轨和倾斜式推移气缸均固定于倾斜式支撑板上,推移板固定于倾斜式滑轨的滑块上,倾斜式推移气缸的伸缩杆与推移板固定相连,喷油管固定于推移板上。
作为优选,膜片上料机械手包括第三支架、横向直线导轨、垂直直线导轨、横向驱动气缸、垂直驱动气缸、横向平移板、垂直平移板和第二气动夹爪,横向直线导轨和横向驱动气缸均固定于第三支架的顶部,横向平移板固定于横向直线导轨的滑块上,横向驱动气缸的伸缩杆与横向平移板固定相连,垂直驱动气缸和垂直直线导轨均固定于横向平移板上,垂直平移板固定于垂直直线导轨的滑块上,垂直驱动气缸的伸缩杆与垂直平移板固定相连,第二气动夹爪固定于垂直平移板的下端。
作为优选,挤压驱动机构包括第四支架和挤压驱动气缸,挤压驱动气缸固定于第四支架的上端板体上,挤压头固定于挤压驱动气缸的伸缩杆上。
作为优选,推料机构采用推料气缸,上推机构采用上气缸,且下料斜坡的下端设置有接料盒。
本发明所设计的听诊器的自动化装配系统,其利用自动化上料底座后再对底座上端进行自动化润滑油添加,紧接着再自动化上料膜片,并放置于底座上端,此时通过自动化挤压,将膜片套接固定在底座的上端,从而完成自动化装配,装配完成的听诊器被自动下料,其提升听诊器装配加工时的生产效率,降低人工成本、加工成本和人工劳动强度的技术效果,并且底座被精准定位后膜片被装配的位置精准度较高,从而提升装配后的成品率,同时底座上被添加润滑油,使得膜片的挤压装配更加顺畅,提升装配效率。
附图说明
图1是整体装配系统结构示意图(一);
图2是整体装配系统结构示意图(二);
图3是A处放大图;
图4是整体装配系统结构示意图(三);
图5是B处放大图;
图6是整体装配系统结构示意图(三);
图7是C处放大图;
图8是整体装配系统结构示意图(四);
图9是整体装配系统结构示意图(五)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:
如附图所示,本实施例所描述的听诊器的自动化装配系统,包括工作台1和PLC控制器,工作台1包括分度式旋转送料工位、底座上料工位11、润滑油添加工位12、膜片上料工位13、挤压工位14和下料工位15,底座上料工位11上设置有底座上料机构5,润滑油添加工位12上设置有润滑油添加机构6,膜片上料工位13上设置有膜片上料机构7,挤压工位14上设置有挤压机构8,下料工位15上设置有下料机构9。
分度式旋转送料工位包括旋转盘2和驱动旋转盘2进行连续步进式输送的旋转驱动机构3,旋转盘2上安装有至少五个环形阵列均匀分布的工件定位工装4,各工件定位工装4均包括用于定位零件的定位槽41和与定位槽41连通的通孔42,且至少五个工件定位工装分别形成有底座上料工位11、润滑油添加工位12、膜片上料工位13、挤压工位14和下料工位15;其中旋转驱动机构3包括工作台1上的旋转驱动电机31和分度盘32,旋转盘2位于工作台1的中心位置上方,旋转驱动电机31的输出轴通过带传动机构与分度盘32的输入轴传动连接,分度盘32的输出轴与涂覆送料工作盘2的中心固定连接;底座100定位在定位槽41内。
基于旋转驱动机构3的设置进行驱动旋转盘2以步进式旋转,从而旋转盘2每步进式动作一次,将底座上料工位11处待润滑油添加的底座100输送至润滑油添加工位12,并进行底座100的润滑油添加;将润滑油添加工位12处的底座100输送至膜片上料工位13上,并将膜片放至底座100上;将膜片上料工位13处已置设有膜片200的底座100输送至挤压工位14,并将膜片挤压固定在底座100上;将挤压工位14处已装配膜片200的底座100输送至下料工位15,,同时下料工位14处空置的工件定位工装4输送至底座上料工位11处,具体底座上料、润滑油添加、膜片上料、挤压和下料方式如下:
底座上料机构5包括底座震动上料盘50、底座直线输送轨道52和底座上料机械手51。优选地,底座上料机械手51包括固定于工作台1上的第一支架511、伺服驱动电机512、运动轨迹板513、竖直滑轨514、水平滑轨515、运动摆杆516和第一气动夹爪528,运动轨迹板513固定于第一支架511的顶部前侧面,第一支架511的顶部通过轴承旋转式安装有旋转轴517,运动轨迹板513包括倒置设置的U型轨迹槽518,倒置设置的U型轨迹槽518环绕旋转轴517设置;水平滑轨位于倒置设置的U型轨迹槽518下端位置处,并固定于运动轨迹板513上板,运动摆杆516的一端固定于旋转轴517的一端上,运动摆杆516包括沿运动摆杆516长度方向设置的长形槽519,U型轨迹槽518和长形槽519内均设置有滑轮520,两滑轮520通过轴体521连接,轴体521的端部与竖直滑轨514的一端旋转式连接,水平滑轨515上滑动设置有水平位移滑动块522,水平位移滑动块522上设置有竖直滑槽523,且竖直滑轨514插入竖直滑槽523内,第一气动夹爪528固定于竖直滑轨514的下端;伺服驱动电机512的转轴与旋转轴517的另一端固定相连,并固定于第一支架511的顶部后侧面上,其中,U型轨迹槽518包括上横向槽526和两竖直槽527,旋转轴517的中心轴线与上横向槽526之间的距离等于旋转轴517的中心轴线与竖直槽527之间的距离。
该底座上料机械手51所设置的结构,底座震动上料盘50将多个底座100进行排序后逐个上料至底座直线输送轨道52的出料位置处,此时,伺服驱动电机512通电驱动旋转轴517进行正反旋转,使得运动摆杆516进行往复摆动,运动摆杆516在摆动过程中使得一滑轮520在长形槽519内平移,另一滑轮520沿U型轨迹槽518进行滑动,两滑轮520滑动过程中使得轴体也随之进行运动,从而进行驱动竖直滑轨514进行向后平移后进行升降动作,且第一气动夹爪528随之向后平移后再作升降动作,或者驱动竖直滑轨514进行向前平移后进行升降动作,且第一气动夹爪528随之向前平移后再作升降动作,从而利用第一气动夹爪528将底座直线输送轨道52出料端处的底座抓取并输送至对应的定位槽41内,其实现了稳定可靠的自动化上料,并且定位被上料后精准的放入定位槽41内进行定位。其中,水平位移滑动块522在水平滑轨515上进行前后平移,竖直滑轨514在竖直滑槽523导向作用下作升降动作,使得竖直滑轨的前后平移和升降平移均较为稳定可靠。
进一步地,运动轨迹板513包括后底板524和倒置的U型板525,倒置的U型板525固定于后底板524的前侧,且倒置的U型轨迹槽518设置于倒置的U型板525上;旋转轴517旋转式安装在后底板524上,并位于倒置的U型板525的凹陷处中心位置,其设置使得设备设计更加合理,并且运动轨迹板513更容易被制造成型,水平滑轨515固定于后底板524上。
润滑油添加机构6包括喷油泵62、喷油管61、储油罐63和推移驱动机构64,喷油管61的出油端对应位于润滑油添加工位12的底座100上方,喷油管61安装于推移驱动机构64,储油罐63通过管道与喷油泵62连接,喷油泵62通过管道与喷油管61连接,优选地,推移驱动机构64包括固定于工作台1上的第二支架641、支撑台642、倾斜式支撑板643、倾斜式滑轨644、倾斜式推移气缸645和推移板646,支撑台642固定于第二支架641上,倾斜式支撑板643固定于支撑台642上,倾斜式滑轨644和倾斜式推移气缸645均固定于倾斜式支撑板643上,推移板646固定于倾斜式滑轨644的滑块上,倾斜式推移气缸645的伸缩杆与推移板646固定相连,喷油管61固定于推移板646上。
基于上述润滑油添加机构6,倾斜式推移气缸645的伸缩杆伸出进行驱动推移板646向底座100方向运动,使得喷油管61的出油端接近底座上端,且喷油泵62工作,将储油罐63内的油抽取至喷油管61,然后油从喷油管喷出涂覆至底座100的上端;其中推移板646在倾斜式滑轨644导向作用下进行动作,使得推移板646稳定可靠,从而提升使用性能。
膜片上料机构7包括膜片震动上料盘70、膜片直线输送轨道72和膜片上料机械手71。优选地,膜片上料机械手71包括固定于工作台1上的第三支架711、横向直线导轨712、垂直直线导轨713、横向驱动气缸714、垂直驱动气缸715、横向平移板716、垂直平移板717和第二气动夹爪718,横向直线导轨712和横向驱动气缸714均固定于第三支架711的顶部,横向平移板716固定于横向直线导轨712的滑块上,横向驱动气缸714的伸缩杆与横向平移板716固定相连,垂直驱动气缸715和垂直直线导轨713均固定于横向平移板716上,垂直平移板717固定于垂直直线导轨713的滑块上,垂直驱动气缸715的伸缩杆与垂直平移板717固定相连,第二气动夹爪718固定于垂直平移板717的下端。
基于上述膜片上料机构7,膜片震动上料盘70将多个膜片200进行排序后逐个上料至膜片直线输送轨道72的出料位置处,此时,横向驱动气缸714驱动横向平移板716进行往复平移,以使得第二气动夹爪718作前后往复平移,垂直驱动气缸715驱动垂直平移板717作垂直升降动作,使得第二气动夹爪718作垂直升降平移,从而利用第二气动夹爪718的平移动作将出料位置处膜片200抓取并上料至膜片上料工位13处底座100上,使得膜片200的定位套套于底座100的上端;其中垂直平移和横向平移均通过直线导轨进行导向,使得平移稳定可靠,提升使用性能。
挤压机构8包括挤压头81和挤压驱动机构82。优选地,挤压驱动机构82包括固定于工作台1上的第四支架821和挤压驱动气缸822,挤压驱动气缸822固定于第四支架821的上端板体上,挤压头81固定于挤压驱动气缸822的伸缩杆上。
基于挤压机构8的结构设置,挤压驱动气缸822的活塞杆伸出驱动挤压头81下压而挤压膜片20,使膜片200的定位套完全套接固定于底座100的上端部,且膜片200的定位套与底座100的上端部过盈配合固定,而形成听诊器300;其采用气缸驱动使得挤压操作快速有效,提升工作效率。
下料机构9包括固定于工作台1上的下料斜坡92、推料机构91和固定于工作台1上的上推机构93,下料斜坡92的进料端位于下料工位15处的工件定位工装4的上方,下料斜坡92的进料端设置有与下料工位15处的工件定位工装4位置对应的开口921,推料机构91安装于下料斜坡92的进料端,上推机构对应位于下料工位15处工件定位工装的通孔42下方,从而上推机构伸缩杆上推插入通孔42内,将定位槽41中已装配完成的听诊器300推离定位槽41,然后推料机构91的伸缩杆伸出将听诊器300推入下料斜坡92的出料段,以完成下料。推料机构91采用推料气缸,上推机构93采用上气缸,且下料斜坡92的下端设置有接料盒84。
最后,上述中的固定可根据实际情况选择螺栓固定连接或焊接固定,旋转驱动电机31、伺服驱动电机512与PLC控制器相连并受其控制,推料气缸、上推气缸、横向驱动气缸714、垂直驱动气缸715均通过气泵与PLC控制器相连并受其控制。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种听诊器的自动化装配系统,其特征在于,包括:
分度式旋转送料工位,其包括旋转盘(2)和驱动旋转盘(2)进行连续步进式输送的旋转驱动机构(3),旋转盘(2)上安装有至少五个环形阵列均匀分布的工件定位工装(4),各工件定位工装(4)均包括用于定位零件的定位槽(41)和与定位槽(41)连通的通孔(42),且至少五个工件定位工装分别形成有底座上料工位(11)、润滑油添加工位(12)、膜片上料工位(13)、挤压工位(14)和下料工位(15);
位于底座上料工位(11)的底座上料机构(5),其包括底座震动上料盘(50)、底座直线输送轨道(52)和底座上料机械手(51),底座震动上料盘(50)将多个底座(100)进行排序后逐个上料至底座直线输送轨道(52)的出料位置处,底座上料机械手(51)将出料位置处底座(100)抓取并上料至底座上料工位(11)处工件定位工装(4)的定位槽(41)上;
位于润滑油添加工位(12)的润滑油添加机构(6),其包括喷油泵(62)、喷油管(61)、储油罐(63)和推移驱动机构(64),喷油管(61)的出油端对应位于润滑油添加工位(12)的底座(100)上方,喷油管(61)安装于推移驱动机构(64),储油罐(63)通过管道与喷油泵(62)连接,喷油泵(62)通过管道与喷油管(61)连接,推移驱动机构(64)驱动喷油管(61)下移,且喷油泵(62)工作,将储油罐(63)内的油抽取至喷油管(61),然后油从喷油管喷出涂覆至底座(100)的上端;
位于膜片上料工位(13)的膜片上料机构(7),其包括膜片震动上料盘(70)、膜片直线输送轨道(72)和膜片上料机械手(71),膜片震动上料盘(70)将多个膜片(200)进行排序后逐个上料至膜片直线输送轨道(72)的出料位置处,膜片上料机械手(71)将出料位置处膜片(200)抓取并上料至膜片上料工位(13)处底座(100)上,使得膜片(200)的定位套套于底座(100)的上端;
位于挤压工位(14)的挤压机构(8),其包括挤压头(81)和挤压驱动机构(82),挤压驱动机构(82)驱动挤压头(81)下压而挤压膜片(20),使膜片(200)的定位套完全套接固定于底座(100)的上端部,且膜片(200)的定位套与底座(100)的上端部过盈配合固定,而形成听诊器(300);
位于下料工位(15)的下料机构(9),其包括下料斜坡(92)、推料机构(91)和上推机构(93),下料斜坡(92)的进料端位于下料工位(15)处的工件定位工装(4)的上方,下料斜坡(92)的进料端设置有与下料工位(15)处的工件定位工装(4)位置对应的开口(921),推料机构(91)安装于下料斜坡(92)的进料端,上推机构对应位于下料工位(15)处工件定位工装的通孔(42)下方,从而上推机构伸缩杆上推插入通孔(42)内,将定位槽(41)中已装配完成的听诊器(300)推离定位槽(41),然后推料机构(91)的伸缩杆伸出将听诊器(300)推入下料斜坡(92)的出料段,以完成下料。
2.根据权利要求1所述的听诊器的自动化装配系统,其特征在于,底座上料机械手(51)包括第一支架(511)、伺服驱动电机(512)、运动轨迹板(513)、竖直滑轨(514)、水平滑轨(515)、运动摆杆(516)和第一气动夹爪(528),运动轨迹板(513)固定于第一支架(511)的顶部前侧面,第一支架(511)的顶部旋转式安装有旋转轴(517),运动轨迹板(513)包括倒置设置的U型轨迹槽(518),倒置设置的U型轨迹槽(518)环绕旋转轴(517)设置;水平滑轨位于倒置设置的U型轨迹槽(518)下端位置处,并固定于运动轨迹板(513)上板,运动摆杆(516)的一端固定于旋转轴(517)的一端上,运动摆杆(516)包括沿运动摆杆(516)长度方向设置的长形槽(519),U型轨迹槽(518)和长形槽(519)内均设置有滑轮(520),两滑轮(520)通过轴体(521)连接,轴体(521)的端部与竖直滑轨(514)的一端旋转式连接,水平滑轨(515)上滑动设置有水平位移滑动块(522),水平位移滑动块(522)上设置有竖直滑槽(523),且竖直滑轨(514)插入竖直滑槽(523)内,第一气动夹爪(528)固定于竖直滑轨(514)的下端;伺服驱动电机(512)的转轴与旋转轴(517)的另一端固定相连,并固定于第一支架(511)的顶部后侧面上,其中,U型轨迹槽(518)包括上横向槽(526)和两竖直槽(527),旋转轴(517)的中心轴线与上横向槽(526)之间的距离等于旋转轴(517)的中心轴线与竖直槽(527)之间的距离。
3.根据权利要求2所述的听诊器的自动化装配系统,其特征在于,运动轨迹板(513)包括后底板(524)和倒置的U型板(525),倒置的U型板(525)固定于后底板(524)的前侧,且倒置的U型轨迹槽(518)设置于倒置的U型板(525)上;旋转轴(517)旋转式安装在后底板(524)上,并位于倒置的U型板(525)的凹陷处中心位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的听诊器的自动化装配系统,其特征在于,推移驱动机构(64)包括第二支架(641)、支撑台(642)、倾斜式支撑板(643)、倾斜式滑轨(644)、倾斜式推移气缸(645)和推移板(646),支撑台(642)固定于第二支架(641)上,倾斜式支撑板(643)固定于支撑台(642)上,倾斜式滑轨(644)和倾斜式推移气缸(645)均固定于倾斜式支撑板(643)上,推移板(646)固定于倾斜式滑轨(644)的滑块上,倾斜式推移气缸(645)的伸缩杆与推移板(646)固定相连,喷油管(61)固定于推移板(646)上。
5.根据权利要求1-3任一项所述的听诊器的自动化装配系统,其特征在于,膜片上料机械手(71)包括第三支架(711)、横向直线导轨(712)、垂直直线导轨(713)、横向驱动气缸(714)、垂直驱动气缸(715)、横向平移板(716)、垂直平移板(717)和第二气动夹爪(718),横向直线导轨(712)和横向驱动气缸(714)均固定于第三支架(711)的顶部,横向平移板(716)固定于横向直线导轨(712)的滑块上,横向驱动气缸(714)的伸缩杆与横向平移板(716)固定相连,垂直驱动气缸(715)和垂直直线导轨(713)均固定于横向平移板(716)上,垂直平移板(717)固定于垂直直线导轨(713)的滑块上,垂直驱动气缸(715)的伸缩杆与垂直平移板(717)固定相连,第二气动夹爪(718)固定于垂直平移板(717)的下端。
6.根据权利要求1-3任一项所述的听诊器的自动化装配系统,其特征在于,挤压驱动机构(82)包括第四支架(821)和挤压驱动气缸(822),挤压驱动气缸(822)固定于第四支架(821)的上端板体上,挤压头(81)固定于挤压驱动气缸(822)的伸缩杆上。
7.根据权利要求1-3任一项所述的听诊器的自动化装配系统,其特征在于,推料机构(91)采用推料气缸,上推机构(93)采用上气缸,且下料斜坡(92)的下端设置有接料盒(94)。
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