CN113488332B - 线圈成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种线圈成型机,线圈引线张力补偿装置与绕线机构配套使用,用于引线的绕制成型,引线具有沿其延伸方向的第一端与第二端,该线圈引线张力调节装置包括张力补偿机构与张力张紧组件,其中:张力补偿机构与张力张紧组件间隔相对设置,张力补偿机构夹持第一端,且可沿引线延伸方向移动,张力张紧组件固定第二端;上述线圈引线张力调节装置,在线圈引线的绕制成型过程中,张力补偿机构可沿引线延伸方向移动,调整引线两端的张力,使引线两端受到的张力始终保持平衡,避免线圈引线在绕制过程中因受力不均匀而产生变形、弯曲等不良现象,提高线圈引线绕制质量与良率。
Description
技术领域
本发明涉及线圈绕制技术领域,特别是涉及一种线圈成型机。
背景技术
随着社会工业的不断发展,电感元件作为电子电路中最基本的电子元件之一,朝向精密化、微型化的方向发展,电感线圈的应用十分广泛,如LC滤波电路、调谐放大电路、震荡电路、均衡电路、去耦电路等,因此绕制合适的电感线圈十分重要,通常采用电动机带动自动或半自动的绕线机来完成电感线圈的绕制成型。
电感线圈在绕制过程中,送线机构将需绕制的线圈引线输送至绕制工位,并将线圈引线的一端固定夹持,另一端固定于张紧组件上,通过绕线机构的旋转实现线圈的绕制成型。由于线圈引线两端的受力不均匀,需依靠经验调整夹持力度,以减小线圈引线两端的受力差值,但此种调整方法具有不稳定性,且无法保证线圈引线两端的受力均匀,线圈引线在绕制过程中易产生变形、弯曲等不良现象,严重影响电感线圈的质量及良率。
发明内容
基于此,有必要针对线圈引线在绕制过程中,易产生变形、弯曲等不良现象的问题,提供一种线圈成型机。
一种线圈引线张力调节装置,与绕线机构配套使用,用于引线的绕制成型,所述引线具有沿其延伸方向的第一端与第二端,其特征在于,包括张力补偿机构与张力张紧组件,其中:
所述张力补偿机构与所述张力张紧组件间隔相对设置,所述张力补偿机构夹持所述第一端,且可沿所述引线延伸方向移动,所述张力张紧组件固定所述第二端。
上述线圈引线张力调节装置,张力补偿机构与张力张紧组件间隔相对设置,张力补偿机构夹持住引线的第一端,张力张紧组件固定绷紧引线的第二端,绕线机构在线圈引线的绕制成型过程中,张力补偿机构可沿引线延伸方向移动,调整引线两端的张力,使引线两端受到的张力始终保持平衡,避免线圈引线在绕制过程中因受力不均匀而产生变形、弯曲等不良现象,提高线圈引线绕制质量与良率。
在其中一个实施例中,还包括机架,所述张力补偿机构包括安装板及安装于所述安装板上的多个夹持组件,所述安装板固定于所述机架上,所述夹持组件包括夹刀与切刀,所述夹刀与所述切刀均靠近所述绕线机构设置。
在其中一个实施例中,所述夹持组件还包括控制元件及与所述控制元件信号连接的第一驱动元件,所述第一驱动元件与所述夹刀、所述切刀均传动连接,所述第一驱动元件用于驱动所述夹刀对所述引线的夹持,以及驱动所述切刀对所述引线的裁切。
在其中一个实施例中,所述张力补偿机构包括第一伺服组件,所述第一伺服组件与所述夹持组件相连接,且可驱动所述张力补偿机构沿所述引线延伸方向移动。
在其中一个实施例中,所述第一伺服组件包括气缸、与所述气缸连接的丝杠、滑轨及滑台,所述丝杠可驱动所述滑台在所述滑轨上的移动,且所述滑台的一端与所述夹持组件相连接。
在其中一个实施例中,还包括沿所述张力补偿机构移动方向间隔设置的多个传感器,且所述传感器为光电传感器、接近开关中的一种。
在其中一个实施例中,其特征在于,所述张力张紧组件包括沿所述引线输送路径上间隔分布的多个张力器。
一种线圈成型机,包括如上述技术方案任一项所述的线圈引线张力调节装置,还包括机台、送线机构及所述绕线机构,所述送线机构用于所述引线的输送,所述绕线机构设置于所述机台上,包括两个相对间隔设置第一绕线组件与第二绕线组件,所述第一绕线组件具有多个第一绕线轴,所述第二绕线组件具有多个与所述第一绕线轴相对应的第二绕线轴。
上述线圈成型机,通过送线机构将引线输送至绕线机构,并通过第一绕线轴与第二绕线轴的速差比实现线圈引线的绕制成型,且在线圈引线的绕制成型过程中,张力补偿机构可沿引线延伸方向移动,调整引线两端的张力,使引线两端受到的张力始终保持平衡,避免线圈引线在绕制过程中因受力不均匀而产生变形、弯曲等不良现象,提高线圈引线绕制质量与良率。
在其中一个实施例中,所述第二绕线组件还包括凸台与多个中空导针,所述凸台套设于所述第二绕线轴上,且所述第二绕线轴的至少部分突出所述凸台,所述导针固定于所述凸台上且靠近所述第二绕线轴突出部分设置,所述引线穿设于所述导针内部。
在其中一个实施例中,所述绕线机构还包括两个相对设置的第二伺服组件,其中一个设置于所述第一绕线组件上,可驱动所述第一绕线组件沿第一方向、第二方向、第三方向的移动,另一个设置于所述第二绕线组件上,可驱动所述第二绕线组件沿所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向移动;
所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向两两相互垂直。
附图说明
图1为本发明提供的一种线圈成型机的整体结构示意图;
图2为本发明提供的张力补偿机构与绕线机构组成模块的结构示意图;
图3为本发明提供的张力补偿机构的结构示意图;
图4为本发明提供的送线机构与张力张紧组件组成模块的结构示意图;
图5为本发明提供的第一绕线组件的结构示意图;
图6为图5中A位置的局部放大图;
图7为本发明提供的第二绕线组件的结构示意图;
图8为图7中B位置的局部放大图。
附图标记:
100、线圈引线张力调节装置;
110、张力补偿机构;111、安装板;112、夹持组件;113、夹刀;114、切刀;115、第一驱动元件;116、第一伺服组件;117、传感器;
1161、气缸;1162、丝杠;1163、滑轨;1164、滑台;
120、张力张紧组件;121、引线;122、第一端;123、第二端;124、张力器;
130、机架;
140、线圈成型机;
150、绕线机构;151、第一绕线组件;152、第二绕线组件;153、凸台;154、导针;155、第二伺服组件;
1511、第一绕线轴;1512、第一旋转元件;1513、第二驱动元件;1514、第三驱动元件;1515、第四驱动元件;
1521、第二绕线轴;1522、第二旋转元件;1523、第五驱动元件;1524、第六驱动元件;1525、第七驱动元件;
160、送线机构。
实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
下面结合附图介绍本发明实施例提供的技术方案。
如图1、图2、图3及图4所示,本发明提供一种线圈引线张力调节装置100,该线圈引线张力调节装置100与绕线机构150配套使用,用于线圈引线121的绕制成型,引线121具有第一端122与第二端123,第一端122与第二端123为引线121延伸方向的两端,如图5、图6所示,该线圈引线张力调节装置100包括张力补偿机构110与张力张紧组件120,其中:
张力补偿机构110与张力张紧组件120间隔相对设置,即张力补偿机构110与相对的张力张紧组件120之间具有一定距离,并且张力补偿机构110可夹持住第一端122,张力补偿机构110可沿引线121延伸方向移动,在线圈引线121绕制成型过程中,平衡引线121两端受到的张力,张力张紧组件120固定第二端123,在线圈引线121绕制成型过程中,始终保持引线121处于固定绷紧的状态。需要理解的是,当线圈引线121成型之前,张力补偿机构110位于初始位置,并且张力补偿机构110的初始位置需根据线圈引线121的绕制圈数、直径等相应设置。
上述线圈引线张力调节装置100,张力补偿机构110与张力张紧组件120间隔相对设置,张力补偿机构110夹持住引线121的第一端122,张力张紧组件120固定绷紧引线121的第二端123,绕线机构150在线圈引线121的绕制成型过程中,张力补偿机构110可沿引线121延伸方向移动,调整引线121两端的张力,使引线121两端受到的张力始终保持平衡,避免线圈引线121在绕制过程中因受力不均匀而产生变形、弯曲等不良现象,提高线圈引线121绕制质量与良率。
为实现线圈引线121在成型过程中的夹持,以及线圈引线121成型之后的裁切,一种优选实施方式,如图3所示,张力补偿机构110包括安装板111与多个夹持组件112,安装板111可通过螺接、焊接等形式固定于机架130上,同样地,多个夹持组件112均通过螺接、焊接等形式固定于安装板111上,需要说明的是,夹持组件112的数量可根据同时绕制线圈引线121的组数相对应设置。夹持组件112包括夹刀113与切刀114,夹刀113用于引线121绕制成型过程中第一端122的夹持,夹刀113靠近绕线机构150设置,即第一端122与绕线机构150的距离较短,避免线圈引线121在绕制成型过程中,引线121产生弯曲,影响线圈引线121的绕制质量与良率。同样地,切刀114用于线圈引线121绕制成型之后第二端123的裁切,切刀114也靠近绕线机构150设置,避免在引线121在裁切之后,引线121端子预留过长,还需进行二次裁切加工,且能节省原料,降低制造成本。
具体地,如图3所示,夹持组件112还包括控制元件(图示未示出)及第一驱动元件115,控制元件与第一驱动元件115信号连接,第一驱动元件115与夹刀113传动连接,当张力补偿机构110位于初始位置时,控制元件发出指令,控制第一驱动元件115驱动夹刀113完成对引线121的夹持动作。并且第一驱动元件115还与切刀114传动连接,当线圈引线121绕制成型之后,控制元件发出指令,控制第一驱动元件115驱动切刀114完成对引线121的裁切动作。其中,控制元件可以为PLC控制元件、集成控制元件等的一种或多种,第一驱动元件115可以为电动、启动等驱动方式,对于夹刀113与切刀114的具体控制方式,本发明不做限制,只需满足能够驱动夹刀113完成对引线121的夹持动作,以及切刀114完成对引线121的裁切动作即可。
为实现张力补偿机构110沿引线121延伸方向移动,具体地,如图3、图6所示,张力补偿机构110包括第一伺服组件116,第一伺服组件116与夹持组件112相连接,并且第一伺服组件116与控制元件信号连接,通过控制元件发出指令,控制第一伺服组件116驱动张力补偿机构110沿引线121延伸方向移动,平衡引线121两端受到的张力,使得线圈引线121在绕制成型过程中,第一端122与第二端123受到的张力始终保持平衡,避免线圈引线121在绕制成型过程中因受力不均匀而产生变形、弯曲等不良现象,提高线圈引线121绕制质量与良率。
具体地,如图3所示,第一伺服组件116包括气缸1161、丝杠1162、滑轨1163以及滑台1164,丝杠1162既与气缸1161相连接,又与滑台1164相连接,当气缸1161驱动丝杠1162旋变量发生变化时,丝杠1162可驱动滑台1164在滑轨1163上移动,并且滑台1164的一端与夹持组件112相连接,继而使得夹持住第二端123的夹持组件112能够沿引线121延伸方向移动,使得线圈引线121在绕制成型过程中,第一端122与第二端123受到的张力始终保持平衡,避免线圈引线121在绕制过程中因受力不均匀而产生变形、弯曲等不良现象,提高线圈引线121绕制质量与良率。
需要说明的是,实现张力补偿机构110沿引线121延伸方向移动的方式不局限于上述实施方式中提供的气缸1161,还可以为电机等其他能够使得张力补偿机构110沿引线121夹持方向移动的方式,并且滑轨1163、滑台1164的配合滑动方式也可以为齿轮齿条、蜗轮蜗杆等传动组件,只需满足能够实现张力补偿机构110沿引线121延伸方向移动即可。
为精确传达张力补偿机构110的位移信号,一种优选实施方式,如图3所示,线圈引线张力调节装置100还设置有多个传感器117,多个传感器117沿张力补偿机构110移动方向间隔设置,传感器117最少设置为两个,并且其中一个设置于张力补偿机构110的初始位置,另外一个设置于张力补偿机构110的终点位置。其中,传感器117为光电传感器、接近开关中的一种,当张力补偿机构110位于初始位置时,光电传感器或接近开关捕捉到线圈引线121预备成型信号,并将预备成型信号传达至控制元件与第一伺服组件116中,控制元件控制夹刀113夹持住引线121,并且第一伺服组件116驱动张力补偿机构110沿靠近绕线机构150的方向移动。当张力补偿机构110位于终点位置时,光电传感器或接近开关捕捉到线圈引线121完成成型信号,并将完成成型信号传达至控制元件与第一伺服组件116中,第一伺服组件116驱动张力补偿机构110沿远离绕线机构150的方向移动,并且控制元件控制切刀114裁切引线121,完成线圈引线121的绕制成型,并且张力补偿机构110退回至初始位置,准备开始线圈引线121的绕制成型。
为使得线圈引线121在绕制成型过程中始终处于绷紧的状态,一种优选实施方式,如图1与图4所示,张力张紧组件120包括多个张力器124,并且多个张力器124间隔分布于引线121的输送路径上。其中,优选为每根引线121上设置两个张力器124,并且其中一个张力器124设置于靠近送线机构160的位置,另外一个张力器124设置于靠近绕线机构150的位置,既可最大程度地保证引线121在输送过程中始终处于绷紧的状态,也可节省制造成本,当然,在其他实施方式中,张力器124也可为多个,并且间隔分布于引线121的输送路径上。对于张力器124的具体个数本发明不做限制,只需满足张力器124能够保证线圈引线121在成型过程中始终保持绷紧状态即可。
另外,本发明还提供了一种线圈成型机140,如图1、图2、图3及图4所示,该线圈成型机140包括如上述技术方案任一项的线圈引线张力调节装置100,还包括机台、送线机构160及绕线机构150,送线机构160用于引线121的输送,可将引线121输送至绕线机构150以完成引线121的绕制成型;绕线机构150包括第一绕线组件151与第二绕线组件152,第一绕线组件151与第二绕线组件152相对设置,其中,第一绕线组件151具有多个第一绕线轴1511,第二绕线组件152具有多个第二绕线轴1521,并且第二绕线轴1521与第一绕线轴1511相对应。通过第一绕线轴1511与第二绕线轴1521的相对旋转运动,可实现线圈引线121的绕制成型,并且多个相对设置的第一绕线轴1511与第二绕线轴1521可提高线圈引线121绕制成型的效率。
需要说明的是,第一绕线组件151还包括第一旋转元件1512,用于驱动第一绕线轴1511的旋转运动,第二绕线组件152还包括第二旋转元件1522,用于驱动第二绕线轴1521的旋转运动。通过第一旋转元件1512驱动第一绕线轴1511的旋转运动,第二旋转元件1522驱动第二绕线轴1521的旋转运动,实现第一绕线轴1511与第二绕线轴1521的相对旋转速差比,继而实现线圈引线121的绕制成型。
上述线圈成型机140,通过送线机构160将引线121输送至绕线机构150,并通过第一绕线轴1511与第二绕线轴1521的速差比实现线圈引线121的绕制成型,且在线圈引线121的绕制成型过程中,张力补偿机构110可沿引线121延伸方向移动,调整引线121两端的张力,使引线121两端受到的张力始终保持平衡,避免线圈引线121在绕制过程中因受力不均匀而产生变形、弯曲等不良现象,提高线圈引线121绕制质量与良率。
为进一步输送引线121至绕线机构150以完成绕制成型,具体地,如图7及图8所示,第二绕线组件152还包括凸台153与多个中空导针154,凸台153通过套设固定于第二绕线轴1521上,第二绕线轴1521靠近第一绕线轴1511的至少部分突出凸台153,导针154固定于凸台153上,并且导针154靠近第二绕线轴1521的突出部分设置,一个第二绕线轴1521至少对应一个导针154,可将引线121穿设于导针154内部。由于第一绕线轴1511与第二绕线轴1521的在相对旋转运动中,会产生相反方向的向心力,将引线121穿设于导针154内部,可避免线圈引线121在绕制成型过程中,引线121发生变形、弯曲等不良现象,提高引线121输送的稳定性,优化线圈引线121成型质量。
需要注意的是,如图2所示,绕线机构150还包括两个伺服组件,两个伺服组件相对设置。如图5、图6所示,两个伺服组件中的其中一个设置于第一绕线组件151上,可驱动第一绕线组件151沿第一方向、第二方向、第三方向的移动。具体地,设置于第一绕线组件151上的伺服组件包括第二驱动元件1513、第三驱动元件1514及第四驱动元件1515,其中,第二驱动元件1513可驱动第一绕线组件151沿第一方向移动,第三驱动元件1514可驱动第一绕线组件151沿第二方向移动,第四驱动元件1515可驱动第一绕线组件151沿第三方向移动。如图7、图8所示,两个伺服组件中的另外一个设置于第二绕线组件152上,可驱动第二绕线组件152沿第一方向、第二方向、第三方向的移动。具体地,设置于第二绕线组件152上的伺服组件包括第五驱动元件1523、第六驱动元件1524及第七驱动元件1525,其中,第五驱动元件1523可驱动第二绕线组件152沿第一方向移动,第六驱动元件1524可驱动第二绕线组件152沿第二方向移动,第七驱动元件1525可驱动第二绕线组件152沿第三方向移动。第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直,在本实施方式中,第一方向为机台工作台平面的横向方向,第二方向为机台工作台平面的纵向方向,第三方向为垂直于机台工作台平面的方向。
其中,第二驱动元件1513、第五驱动元件1523用于第一绕线组件151与第二绕线组件152在第一方向的对齐调整,第三驱动元件1514、第六驱动元件1524用于第一绕线组件151与第二绕线组件152在第二方向的对齐调整,第四驱动元件1515、第七驱动元件1525用于第一绕线组件151与第二绕线组件152在第三方向的对齐调整。值得注意的是,第二驱动元件1513、第三驱动元件1514、第四驱动元件1515、第五驱动元件1523、第六驱动元件1524及第七驱动元件1525可以为电动、气动或其他能够提供驱动动力的驱动组件,本发明不做限制。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种线圈成型机,用于引线的绕制成型,所述引线具有沿其延伸方向的第一端与第二端,其特征在于,所述线圈成型机包括:
机台;
送线机构,用于所述引线的输送;
绕线机构,设置于所述机台上,所述绕线机构包括两个相对间隔设置第一绕线组件与第二绕线组件,所述第一绕线组件具有多个第一绕线轴,所述第二绕线组件具有多个与所述第一绕线轴相对应的第二绕线轴,所述第二绕线组件还包括凸台与多个中空导针,所述凸台套设于所述第二绕线轴上,且所述第二绕线轴的至少部分突出所述凸台,所述导针固定于所述凸台上且靠近所述第二绕线轴突出部分设置,所述引线穿设于所述导针内部;
线圈引线张力调节装置,包括张力补偿机构、张力张紧组件以及多个传感器,所述张力补偿机构与所述张力张紧组件间隔相对设置,所述张力补偿机构包括第一伺服组件与多个夹持组件,所述夹持组件夹持所述第一端,且所述第一伺服组件与所述夹持组件相连接,可驱动所述夹持组件沿所述引线延伸方向移动,所述张力张紧组件固定所述第二端,所述夹持组件包括夹刀、切刀、控制元件以及与所述控制元件信号连接的第一驱动元件,所述夹刀与所述切刀均靠近所述绕线机构设置,所述第一驱动元件与所述夹刀、所述切刀均传动连接,所述第一驱动元件用于驱动所述夹刀对所述引线的夹持,以及驱动所述切刀对所述引线的裁切,多个所述传感器间隔设置于所述张力补偿机构的移动方向,用于捕捉所述引线的成型信号。
2.根据权利要求1所述的线圈成型机,其特征在于,还包括机架,所述张力补偿机构还包括安装板,所述安装板固定于所述机架上,多个所述夹持组件均安装于所述安装板上。
3.根据权利要求1所述的线圈成型机,其特征在于,所述第一伺服组件包括气缸、与所述气缸连接的丝杠、滑轨及滑台,所述丝杠可驱动所述滑台在所述滑轨上的移动,且所述滑台的一端与所述夹持组件相连接。
4.根据权利要求1所述的线圈成型机,其特征在于,所述传感器为光电传感器、接近开关中的一种。
5.根据权利要求1所述的线圈成型机,其特征在于,所述张力张紧组件包括沿所述引线输送路径上间隔分布的多个张力器。
6.根据权利要求1所述的线圈成型机,其特征在于,所述绕线机构还包括两个相对设置的第二伺服组件,其中一个设置于所述第一绕线组件上,可驱动所述第一绕线组件沿第一方向、第二方向、第三方向的移动,另一个设置于所述第二绕线组件上,可驱动所述第二绕线组件沿所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向移动;
所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向两两相互垂直。
7.根据权利要求1所述的线圈成型机,其特征在于,所述传感器至少为两个,且其中一个所述传感器设置于所述张力补偿机构的初始位置,其另外一个所述传感器设置于所述张力补偿机构的终点位置。
8.根据权利要求1所述的线圈成型机,其特征在于,所述控制元件为PLC控制元件、集成控制元件中的一种或多种。
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