CN114920173A - 一种高位堆垛机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高位堆垛机,包括一根下横梁、两根立柱和一根上横梁连接组成的整体框架,立柱的两侧安装有电控柜、维修爬梯和升降机构,底部连接有行走机构,下横梁的顶面上设置有载货台,载货台上设置有双向伸缩式货叉机构,升降机构的两根钢丝绳分别绕过载货台两侧的吊轮后定位连接在上横梁上,升降机构启动通过钢丝绳收紧或放松带动载货台上下移动完成物品的堆垛作业;行走机构、升降机构、货叉机构均与所述电控柜电连接。本发明布局紧凑,实现了快速高效的完成高位堆垛作业,自动化程度高,堆垛效率高;安全限速机构的设计,可以快速有效防止货物失速坠落,最大限度的减少了机械安全性,安全可靠,工作稳定。
Description
技术领域
本发明涉及堆垛机技术领域,尤其涉及一种高位堆垛机。
背景技术
仓储是通过一定方法使用一定工具存放货物的过程,例如各制造业成品仓储、原材料仓储以及快递和物流行业集中周转仓储等。
此时存放空间因为专用工具原因,货仓空间利用率低。目前大部分仓储情况是应用工业叉车在地面摆放或使用低位货架分层摆放。部分大型企业应用高位叉车和高位货架,提高仓库空间使用率,但面临高额的设备成本、软件成本和维护保养费用。根据使用的工具,以及使用的方式方法,作业的环境,需求的人力物力不同,所得到仓储的结果不同,并且得到仓储的效率也存在很大区别。
目前仓储大致分为三种:第一种是使用普通叉车,把货物摆放在地面和低位货架上;第二种是使用高位叉车和高位货架,把货物摆放在高位货架上从而提高库房空间使用率;第三种是使用高速自动堆垛机,配套仓储物流管理系统,实现货物的高位自动存储和场内物流自动化、无人化和智能化。第一种仓储方法,设备成本低、人工成本高、仓库使用率低,物流周转速度慢。第二种仓储方法,设备成本高、人工成本高、仓库使用率高、物流周转速度快。第三种仓储方法,设备成本非常高、人工成本低、仓库使用率高、物流周转速度快。
发明内容
本发明的目的是提供一种高位堆垛机,解决常规仓储方法设备成本低、人工成本高、仓库使用率低,物流周转速度慢的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明一种高位堆垛机,包括整体框架,所述整体框架通过一根下横梁、两根立柱和一根上横梁连接组成,一根所述立柱的外侧安装有电控柜和维修爬梯,另一根所述立柱的外侧安装有升降机构,两根所述立柱的底部外侧连接有行走机构,所述下横梁的顶面上设置有载货台,所述载货台上设置有双向伸缩式货叉机构,所述升降机构的两根钢丝绳分别绕过所述载货台两侧的吊轮后定位连接在所述上横梁上,升降机构启动通过所述钢丝绳收紧或放松带动所述载货台上下移动完成物品的堆垛作业;所述行走机构、升降机构、货叉机构均与所述电控柜电连接。
进一步的,所述载货台包括底部框架,所述底部框架的左右两侧设置有两个侧吊板,两个所述吊轮对称布置连接在所述侧吊板内,所述底部框架的前后两侧设置有两个挡架,所述侧吊板的四角设置有四个第一导向轮和四个第二导向轮,所述第一导向轮和第二导向轮与所述立柱相配合;两个平行布置的所述货叉机构通过螺栓组件连接在所述底部框架的顶面上。
进一步的,所述挡架的竖直杆外侧面上设置有多个光电检测开关,所述挡架的竖直杆和水平杆拐角连接处设置有加强肋。
进一步的,所述行走机构包括行走轮基座、行走电机和行走轮,所述行走轮安装在所述行走轮基座内,所述行走电机的变速箱通过旋转主轴与所述行走轮传动连接并驱动所述行走轮旋转,所述行走电机安装在电机连接座上,所述电机连接座连接在所述行走轮基座上,所述行走轮基座连接在所述立柱上;所述行走轮基座的外侧连接有缓冲器和刮铲。
进一步的,所述升降机构包括升降驱动电机、双绳提升卷筒、第一钢丝绳滑轮、第二钢丝绳滑轮和钢丝绳固定组件,所述升降驱动电机通过升降电机支架连接在一个所述立柱上,所述第一钢丝绳滑轮、第二钢丝绳滑轮安装在所述上横梁的侧面上,所述双绳提升卷筒的钢丝绳的定位端依次绕过两个第一钢丝绳滑轮、一个吊轮和一个第二钢丝绳滑轮后固定在所述钢丝绳固定组件上。
进一步的,所述双绳提升卷筒的外周设置有卷筒防护罩,所述卷筒防护罩连接在所述升降电机支架上;所述升降电机支架通过螺栓连接在一个所述立柱上。
进一步的,所述钢丝绳固定组件设置有两组且分别连接在所述上横梁的前后侧面上,前侧的钢丝绳固定组件与后侧的钢丝绳的末端连接,后侧的钢丝绳固定组件与前侧的钢丝绳的末端连接。
进一步的,所述钢丝绳固定组件包括钢丝定位件、末端拉杆、拉力传感器和钢丝绳固定接头,所述钢丝定位件连接在所述上横梁的侧面上,所述末端拉杆的一端定位连接在所述钢丝定位件内,末端拉杆的另一端与所述拉力传感器的一端连接,所述拉力传感器的另一端通过钢丝绳固定接头与钢丝绳的端头固定连接在一起。
进一步的,还包括安全限速机构,所述安全限速机构包括无机房限速器、配重、安全钢丝绳和配重轮,所述无机房限速器通过支架安装在所述立柱的顶部,所述配重轮安装在所述立柱的底部,所述安全钢丝绳绕过所述无机房限速器和配重轮形成环形,所述配重连接在无机房限速器的正下方且位于立柱的根部;所述载货台上设置有连接杆和安全钳,所述安全钳连接在所述载货台的一侧并跟随载货台同步移动,安全钳的制动口配套在抱闸导轨表面;连接杆的一端安装在载货台上,连接杆通过拉杆与安全钳的制动开关连接,连接杆的另一端连接在所述安全钢丝绳上。
进一步的,所述货叉机构包括基座、伸缩驱动电机、中叉和主叉,所述基座的两端通过螺栓连接在所述底部框架上,所述伸缩驱动电机通过电机支架安装在所述基座的底部;所述主叉套装在所述中叉的外部,所述中叉可滑动的安装在所述基座上,所述中叉的凹槽中连接有齿条,所述伸缩驱动电机的输出端通过联轴器连接有齿轮,所述齿轮与所述齿条相啮合,所述主叉与所述中叉之间设置有传动用的链条,所述中叉的两端各设有一个链条槽轮,所述链条的一端固定在基座上,另一端绕过所述链条槽轮后固定在所述主叉上,一个中叉上的两条所述链条的连接方向相反。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明高位堆垛机,包括整体框架,整体框架一侧上安装有电控柜和维修爬梯,另一侧安装有升降机构,底部外侧连接有行走机构,整体框架下横梁的顶面上设置有载货台,载货台上设置有双向伸缩式货叉机构,升降机构的两根钢丝绳分别绕过载货台两侧的吊轮后定位连接,升降机构启动通过钢丝绳收紧或放松带动载货台上下移动,再通过货叉机构将物品转移到货架上,从而完成物品的堆垛作业;其中,行走机构、升降机构、货叉机构均与电控柜电连接,以实现自动化控制。
本发明布局紧凑,通过控制柜参数设置和工作模式切换功能,实现了快速高效的完成高位堆垛作业;该过程不需要人工持续操作干预,自动化程度高,堆垛效率高;安全限速机构的设计,可以快速有效防止货物失速坠落,最大限度的减少了机械安全性,安全可靠,工作稳定。
本发明货叉机构的设计,通过复杂的齿轮齿条和链条链条槽轮系统实现双向伸缩功能,从而实现双向存取货物,该过程通过伸缩驱动电机作为动力系统,通过控制柜实现信号传输和控制,实现精准定位,自动化作业,省时省力。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明高位堆垛机立体示意图;
图2为本发明高位堆垛机主视图;
图3为本发明高位堆垛机侧视图;
图4为本发明高位堆垛机俯视图;
图5为本发明行走机构示意图;
图6为本发明升降机构驱动部分连接示意图;
图7为本发明升降机构的钢丝绳滑轮部分连接示意图;
图8为本发明载货台及货叉机构连接放大图;
图9为本发明钢丝绳固定组件结构示意图;
图10为本发明货叉机构连接示意图;
图11为本发明安全限速机构示意图;
图12为本发明连接杆和安全钳的安装示意图;
附图标记说明:1、整体框架;101、下横梁;102、立柱;103、上横梁;
2、载货台;201、侧吊板;202、挡架;203、第一导向轮;204、第二导向轮;205、吊轮;206、底部框架;207、光电检测开关;208、加强肋;
3、电控柜;4、维修爬梯;
5、行走机构;501、行走轮基座;502、行走电机;503、电机连接座;504、旋转主轴;505、缓冲器;506、刮铲;
6、升降机构;601、升降驱动电机;602、升降电机支架;603、双绳提升卷筒;604、钢丝绳;605、第一钢丝绳滑轮;606、钢丝绳固定组件;607、卷筒防护罩;608、第二钢丝绳滑轮;
606-1、钢丝定位件;606-2、末端拉杆;606-3、拉力传感器;606-4、钢丝绳固定接头;
7、货叉机构;701、基座;702、齿轮;703、齿条;704、伸缩驱动电机;705、电机支架;706、联轴器;707、链条;708、链条槽轮;709、中叉;710、主叉;
8、安全限速机构;801、无机房限速器;802、配重;803、安全钢丝绳;804、配重轮;805、连接杆;806、安全钳;807、拉杆;
9、行走机构导向轮;10、水平导向轮。
具体实施方式
如图1-12所示,一种高位堆垛机,包括整体框架1,所述整体框架1通过一根下横梁101、两根立柱102和一根上横梁103连接组成,一根所述立柱102的外侧安装有电控柜3和维修爬梯4,另一根所述立柱102的外侧安装有升降机构6,两根所述立柱102的底部外侧连接有行走机构5,所述下横梁101的顶面上设置有载货台2,所述载货台2上设置有双向伸缩式货叉机构7,所述升降机构6的两根钢丝绳604分别绕过所述载货台2两侧的吊轮205后定位连接在所述上横梁103上,升降机构6启动通过所述钢丝绳604收紧或放松带动所述载货台2上下移动完成物品的堆垛作业;所述行走机构5、升降机构6、货叉机构7均与所述电控柜3电连接。此外,立柱102的顶部对称设置有水平导向轮10,当高位堆垛机整体移动时,上方通过水平导向轮10进行辅助定位导向,提高工作时行进的稳定性。
如图8所示,所述载货台2包括底部框架206,所述底部框架206的左右两侧设置有两个侧吊板201,两个所述吊轮205对称布置连接在所述侧吊板201内,所述底部框架206的前后两侧设置有两个挡架202,所述侧吊板201的四角设置有四个第一导向轮203和四个第二导向轮204,所述第一导向轮203和第二导向轮204与所述立柱102相配合;两个平行布置的所述货叉机构7通过螺栓组件连接在所述底部框架206的顶面上。
具体的,所述挡架202的竖直杆外侧面上设置有多个光电检测开关207,所述挡架202的竖直杆和水平杆拐角连接处设置有加强肋208。所述光电检测开关利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路接通电路,从而检测物体的有无,该多个光电检测开关的设置可以实时检测货叉机构7上是否存在货物,并将信号反馈至电控柜。
如图5所示,所述行走机构5包括行走轮基座501、行走电机502和行走轮,所述行走轮安装在所述行走轮基座501内,所述行走电机502的变速箱通过旋转主轴504与所述行走轮传动连接并驱动所述行走轮旋转,所述行走电机502安装在电机连接座503上,所述电机连接座503连接在所述行走轮基座501上,所述行走轮基座501连接在所述立柱102上;所述行走轮基座501的外侧连接有缓冲器505和刮铲506,其中缓冲器用于堆垛机行驶到轨道两端停止不稳时阻停和缓冲,刮铲用于推走轨道上意外掉落的障碍物,防止行走轮碾压障碍物后脱轨,保证行走机构5移动的稳定性和安全性。此外,所述刮铲506的两侧设置有行走机构导向轮9,进一步提高移动过程的稳定性。
如图6、7所示,所述升降机构6包括升降驱动电机601、双绳提升卷筒603、第一钢丝绳滑轮605、第二钢丝绳滑轮608和钢丝绳固定组件606,所述升降驱动电机601通过升降电机支架602连接在一个所述立柱102上,所述第一钢丝绳滑轮605、第二钢丝绳滑轮608安装在所述上横梁103的侧面上,所述双绳提升卷筒603的钢丝绳604的定位端依次绕过两个第一钢丝绳滑轮605、一个吊轮205和一个第二钢丝绳滑轮608后固定在所述钢丝绳固定组件606上。具体的,所述双绳提升卷筒603的外周设置有卷筒防护罩607,所述卷筒防护罩607连接在所述升降电机支架602上;所述升降电机支架602通过螺栓连接在一个所述立柱102上。工作时,升降驱动电机601启动,通过双绳提升卷筒603旋转带动钢丝绳604收卷或放松,因载货台2通过吊环205吊装在钢丝绳604上,遂带动载货台2提升和下降。
如图9所示,所述钢丝绳固定组件606设置有两组且分别连接在所述上横梁103的前后侧面上,前侧的钢丝绳固定组件606与后侧的钢丝绳604的末端连接,后侧的钢丝绳固定组件606与前侧的钢丝绳604的末端连接。具体的,所述钢丝绳固定组件606包括钢丝定位件601-1、末端拉杆606-2、拉力传感器606-3和钢丝绳固定接头606-4,所述钢丝定位件601-1连接在所述上横梁103的侧面上,所述末端拉杆606-2的一端定位连接在所述钢丝定位件601-1内,末端拉杆606-2的另一端与所述拉力传感器606-3的一端连接,所述拉力传感器606-3的另一端通过钢丝绳固定接头606-4与钢丝绳604的端头固定连接在一起。该钢丝绳固定组件的设计,能更精准有效的确认钢丝绳是否存在过载工作或不均衡工作,提供安全保证。
如图3、5、11、12所示,还包括安全限速机构8,所述安全限速机构8包括无机房限速器801、配重802、安全钢丝绳803和配重轮804,所述无机房限速器801通过支架安装在所述立柱102的顶部,所述配重轮804安装在所述立柱102的底部,所述安全钢丝绳803绕过所述无机房限速器801和配重轮804形成环形,所述配重802连接在无机房限速器801的正下方且位于立柱102的根部;所述载货台2上设置有连接杆805和安全钳806,所述安全钳806连接在所述载货台2的一侧并跟随载货台同步移动,安全钳806的制动口配套在抱闸导轨表面;连接杆805的一端安装在载货台上,连接杆805通过拉杆807与安全钳806的制动开关连接,连接杆805的另一端通过夹板连接在所述安全钢丝绳803上,夹板通过螺栓组件紧固定位连接在安全钢丝绳803上。
该安全限速机构8具体工作过程为,当载货台上的钢丝绳604松开后,载货台2自由落体降落,此时安全钳806和连接杆805跟随载货台一起降落,并带动安全钢丝绳803移动,安全钢丝绳803遂带动无机房限速器801上的钢丝绳滑轮转动,当速度超过无机房限速器设置速度时,无机房限速器会抱死钢丝绳滑轮,并阻止安全钢丝绳803继续移动,此时安全钢丝绳803拉住连接杆805的一端,连接杆805的另一端仍跟随载货台2移动,此时连接杆805通过与之连接的拉杆807触动安全钳806的制动开关,安全钳806抱住安全导轨,阻止载货台2继续降落。
如图10所示,所述货叉机构7包括基座701、伸缩驱动电机704、中叉709和主叉710,所述基座701的两端通过螺栓连接在所述底部框架206上固定不动,所述伸缩驱动电机704通过电机支架705安装在所述基座701的底部;所述主叉710套装在所述中叉709的外部,所述中叉709可滑动的安装在所述基座701上,所述中叉709的凹槽中连接有齿条703,所述伸缩驱动电机704的输出端通过联轴器706连接有齿轮702,所述齿轮702与所述齿条703相啮合,所述主叉710与所述中叉709之间设置有传动用的链条707,所述中叉709的两端各设有一个链条槽轮708,所述链条707的一端固定在基座701上,另一端绕过所述链条槽轮708后固定在所述主叉710上,一个中叉上的两条所述链条707的连接方向相反。
工作时,所述基座701固定不定,伸缩驱动电机704启动,并通过相啮合的齿轮702、齿条703传递带动中叉709水平移动,伸出至载货台的外侧;中叉709与基座701相对位移时,链条槽轮708同样相对基座701产生位移;当中叉709与基座701位移时,链条707固定在基座701一端端固定不动,中叉709上的链条槽轮708顶着链条707移动,此时链条707的另一端拖着主叉710移动;因两条链条的方向相反布置,中叉伸出时一条链条带动主叉伸出作业,中叉回退时另一条链条工作带动主叉回归原位。
此外,还包括光电检测系统,该系统安装于整机上,包括常用的光电感应检测、机械行程开关、光电漫反射开关、条码带读数器等标准件,具体的的光电感应检测、机械行程开关、光电漫反射开关、条码带读数器均与所述控制柜电连接,以实现信号的检测和数据的传递,结合现有PLC编程技术,从而实现整体的自动化控制。
本发明的工作过程如下:
首先,载货台2位于整体框架1的底部下横梁101上,将待整理的物品放置到载货台2上;然后,升降驱动电机601启动带动双绳提升卷筒603旋转将钢丝绳604缠绕收卷,通过吊轮205带动载货台及物品上移,当到达指定高度后,升降驱动电机601停止工作;然后货叉机构7的中叉709和主叉710伸出工作将物品输送至货架上,放置到位后,中叉709和主叉710返回复位;最后,升降驱动电机601带动双绳提升卷筒603反向旋转,将钢丝绳604放松,从而将空置的载货台2下降至初始位置。至此,一个完整的物品堆垛作业完成。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高位堆垛机,包括整体框架(1),所述整体框架(1)通过一根下横梁(101)、两根立柱(102)和一根上横梁(103)连接组成,其特征在于:一根所述立柱(102)的外侧安装有电控柜(3)和维修爬梯(4),另一根所述立柱(102)的外侧安装有升降机构(6),两根所述立柱(102)的底部外侧连接有行走机构(5),所述下横梁(101)的顶面上设置有载货台(2),所述载货台(2)上设置有双向伸缩式货叉机构(7),所述升降机构(6)的两根钢丝绳(604)分别绕过所述载货台(2)两侧的吊轮(205)后定位连接在所述上横梁(103)上,升降机构(6)启动通过所述钢丝绳(604)收紧或放松带动所述载货台(2)上下移动完成物品的堆垛作业;所述行走机构(5)、升降机构(6)、货叉机构(7)均与所述电控柜(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的高位堆垛机,其特征在于:所述载货台(2)包括底部框架(206),所述底部框架(206)的左右两侧设置有两个侧吊板(201),两个所述吊轮(205)对称布置连接在所述侧吊板(201)内,所述底部框架(206)的前后两侧设置有两个挡架(202),所述侧吊板(201)的四角设置有四个第一导向轮(203)和四个第二导向轮(204),所述第一导向轮(203)和第二导向轮(204)与所述立柱(102)相配合;两个平行布置的所述货叉机构(7)通过螺栓组件连接在所述底部框架(206)的顶面上。
3.根据权利要求2所述的高位堆垛机,其特征在于:所述挡架(202)的竖直杆外侧面上设置有多个光电检测开关(207),所述挡架(202)的竖直杆和水平杆拐角连接处设置有加强肋(208)。
4.根据权利要求1所述的高位堆垛机,其特征在于:所述行走机构(5)包括行走轮基座(501)、行走电机(502)和行走轮,所述行走轮安装在所述行走轮基座(501)内,所述行走电机(502)的变速箱通过旋转主轴(504)与所述行走轮传动连接并驱动所述行走轮旋转,所述行走电机(502)安装在电机连接座(503)上,所述电机连接座(503)连接在所述行走轮基座(501)上,所述行走轮基座(501)连接在所述立柱(102)上;所述行走轮基座(501)的外侧连接有缓冲器(505)和刮铲(506)。
5.根据权利要求2所述的高位堆垛机,其特征在于:所述升降机构(6)包括升降驱动电机(601)、双绳提升卷筒(603)、第一钢丝绳滑轮(605)、第二钢丝绳滑轮(608)和钢丝绳固定组件(606),所述升降驱动电机(601)通过升降电机支架(602)连接在一个所述立柱(102)上,所述第一钢丝绳滑轮(605)、第二钢丝绳滑轮(608)安装在所述上横梁(103)的侧面上,所述双绳提升卷筒(603)的钢丝绳(604)的定位端依次绕过两个第一钢丝绳滑轮(605)、一个吊轮(205)和一个第二钢丝绳滑轮(608)后固定在所述钢丝绳固定组件(606)上。
6.根据权利要求5所述的高位堆垛机,其特征在于:所述双绳提升卷筒(603)的外周设置有卷筒防护罩(607),所述卷筒防护罩(607)连接在所述升降电机支架(602)上;所述升降电机支架(602)通过螺栓连接在一个所述立柱(102)上。
7.根据权利要求5所述的高位堆垛机,其特征在于:所述钢丝绳固定组件(606)设置有两组且分别连接在所述上横梁(103)的前后侧面上,前侧的钢丝绳固定组件(606)与后侧的钢丝绳(604)的末端连接,后侧的钢丝绳固定组件(606)与前侧的钢丝绳(604)的末端连接。
8.根据权利要求7所述的高位堆垛机,其特征在于:所述钢丝绳固定组件(606)包括钢丝定位件(601-1)、末端拉杆(606-2)、拉力传感器(606-3)和钢丝绳固定接头(606-4),所述钢丝定位件(601-1)连接在所述上横梁(103)的侧面上,所述末端拉杆(606-2)的一端定位连接在所述钢丝定位件(601-1)内,末端拉杆(606-2)的另一端与所述拉力传感器(606-3)的一端连接,所述拉力传感器(606-3)的另一端通过钢丝绳固定接头(606-4)与钢丝绳(604)的端头固定连接在一起。
9.根据权利要求1所述的高位堆垛机,其特征在于:还包括安全限速机构(8),所述安全限速机构(8)包括无机房限速器(801)、配重(802)、安全钢丝绳(803)和配重轮(804),所述无机房限速器(801)通过支架安装在所述立柱(102)的顶部,所述配重轮(804)安装在所述立柱(102)的底部,所述安全钢丝绳(803)绕过所述无机房限速器(801)和配重轮(804)形成环形,所述配重(802)连接在无机房限速器(801)的正下方且位于立柱(102)的根部;所述载货台(2)上设置有连接杆(805)和安全钳(806),所述安全钳(806)连接在所述载货台(2)的一侧并跟随载货台同步移动,安全钳(806)的制动口配套在抱闸导轨表面;连接杆(805)的一端安装在载货台上,连接杆(805)通过拉杆(807)与安全钳(806)的制动开关连接,连接杆(805)的另一端连接在所述安全钢丝绳(803)上。
10.根据权利要求2所述的高位堆垛机,其特征在于:所述货叉机构(7)包括基座(701)、伸缩驱动电机(704)、中叉(709)和主叉(710),所述基座(701)的两端通过螺栓连接在所述底部框架(206)上,所述伸缩驱动电机(704)通过电机支架(705)安装在所述基座(701)的底部;所述主叉(710)套装在所述中叉(709)的外部,所述中叉(709)可滑动的安装在所述基座(701)上,所述中叉(709)的凹槽中连接有齿条(703),所述伸缩驱动电机(704)的输出端通过联轴器(706)连接有齿轮(702),所述齿轮(702)与所述齿条(703)相啮合,所述主叉(710)与所述中叉(709)之间设置有传动用的链条(707),所述中叉(709)的两端各设有一个链条槽轮(708),所述链条(707)的一端固定在基座(701)上,另一端绕过所述链条槽轮(708)后固定在所述主叉(710)上,一个中叉上的两条所述链条(707)的连接方向相反。
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