CN115783762A - 全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备及方法 - Google Patents

全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备及方法 Download PDF

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CN115783762A CN202211662391.4A CN202211662391A CN115783762A CN 115783762 A CN115783762 A CN 115783762A CN 202211662391 A CN202211662391 A CN 202211662391A CN 115783762 A CN115783762 A CN 115783762A
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刘呈明
龙奥
朱鹏志
刘涛
刘卓静
王雨
周甚全
王健东
徐钰
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Abstract

本发明公开了全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备及方法,本发明涉及产品生产的技术领域,它包括零件加工装置、设置于零件加工装置右侧的短带料储存装置、设置于零件加工装置后侧的产品下料装置,所述短带料储存装置的上方设置有短带料抓取装置;分度机构包括固设于机台I上的步进电机、固设于步进电机输出轴上的分度盘,分度盘的外边缘上且沿其圆周方向间隔固设有多个载具,载具的顶表面上开设有凹腔;所述移栽机构设置于分度机构的右侧,移栽机构的吸头I设置于反冲裁模具的出料口的正上方;所述SMT贴膜机设置于分度机构的左侧。本发明的有益效果是:提高零件冲裁效率、极大提高零件镭雕效率、极大提高零件贴膜效率。

Description

全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备及方法
技术领域
本发明涉及产品生产的技术领域,特别是全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备及方法。
背景技术
某级进模成型出来的短带料的结构如图1所示,它包括边框1、边框1的一侧沿其长度方向间隔设置有多个零件2。工艺上要求将短带料上的零件冲裁下来,冲裁后,在零件2的顶表面上进行镭雕处理,当镭雕处理后,要求在零件的顶表面上贴一层胶膜,以得到客户所需的产品。
车间内利用短带料生产产品的工艺是:工人先将短带料的一端送入到落料模具的落料工位中,落料模具将短带料上的第一个零件2冲裁下来,而后工人均匀的推动短带料,使其上的零件2逐渐进入到落料模具的落料工位中,直到将短带料上的零件2全部冲裁下来;冲裁后,工人将零件整齐的摆放到载盘的各个型腔内,摆盘后,工人将载盘转移到镭雕设备的镭雕工位中,通过镭雕设备的镭雕头在各个零件的顶表面上进行镭雕处理,镭雕后,工人将载盘转移到SMT贴膜机的贴膜工位中,通过SMT贴膜机在各个零件的顶表面上贴膜,从而最终得到所需的产品。
然而,车间的生产工艺虽然能够生产出客户所需的产品,但是仍然存在以下技术缺陷:
I、需要人工推送短带料以将其输送到落料模具内,这无疑是增加了工人的工作强度,同时降低了零件的冲裁效率。
II、当零件冲裁下来后,需要人工将冲裁下来的零件摆放到载盘的型腔内,装盘后才能输送到镭雕设备的镭雕工位中,这无疑增加了后续的镭雕时间,进而极大的降低了零件的镭雕效率。
III、当镭雕后,需要人工将载盘转运到SMT贴膜机的贴膜工位中,中间转运耽误时间,从而极大的降低了零件的贴膜效率。因此,亟需一种提高零件冲裁效率、极大提高零件镭雕效率、极大提高零件贴膜效率的零件生产设备及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供结构紧凑、提高零件冲裁效率、极大提高零件镭雕效率、极大提高零件贴膜效率的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备及方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,它包括零件加工装置、设置于零件加工装置右侧的短带料储存装置、设置于零件加工装置后侧的产品下料装置,所述短带料储存装置的上方设置有短带料抓取装置;
所述零件加工装置包括机台I、设置于机台I上的分度机构,机台I上绕分度机构的圆周方向顺次设置有反冲裁模具、镭雕设备和SMT贴膜机,分度机构与反冲裁模具之间设置有位于机台I上的移栽机构;
所述分度机构包括固设于机台I上的步进电机、固设于步进电机输出轴上的分度盘,分度盘的外边缘上且沿其圆周方向间隔固设有多个载具,载具的顶表面上开设有凹腔;所述移栽机构设置于分度机构的右侧,移栽机构的吸头I设置于反冲裁模具的出料口的正上方;所述SMT贴膜机设置于分度机构的左侧,SMT贴膜机包括飞达和SCAR机器人,SCAR机器人的吸头II设置于飞达的剥离面的正上方。
所述短带料储存装置包括机台II、设置于机台II上的两个皮带输送机构,两个皮带输送机构的皮带之间支撑有储存盘,储存盘内放置有间隔设置的短带料。
所述短带料抓取装置包括横向丝杆螺母副,横向丝杆螺母副的运动端的前端面上固设有升降气缸,升降气缸活塞杆的作用端上固设有旋转气缸,旋转气缸的旋转轴上固设有旋转板,旋转板的底表面上沿其长度方向设置有多个抓取气缸,每个抓取气缸的执行端均设置有夹头。
所述产品下料装置包括机台III,机台III的台面上设置有机器人手臂和XY向丝杆螺母副,XY向丝杆螺母副设置于机器人手臂的后侧,XY向丝杆螺母副的运动端上固设有盘体,盘体的顶表面上放置有载盘;所述机器人手臂的吸头III设置于位于分度盘上最后端的载具的正上方。
所述镭雕设备设置于分度机构的前侧。
所述载具均匀分布于分度盘上,所述载具上的型腔的外轮廓与零件的外轮廓相配合。
所述吸头I、吸头II和吸头III上均连接有软管,各个软管分别与真空泵的工作端口连接。
该生产设备还包括控制器,所述控制器与镭雕设备、SMT贴膜机、机器人手臂、移栽机构、横向丝杆螺母副、XY向丝杆螺母副、反冲裁模具、升降气缸、抓取气缸以及旋转气缸连接。
全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产方法,它包括以下步骤:
S1、短带料的抓取:其具体操作步骤为:
S11、工人控制横向丝杆螺母副启动,横向丝杆螺母副带动运动部向右运动,运动部带动升降气缸同步向右运动,当抓取气缸运动到短带料的正上方时,控制升降气缸的活塞杆向下运动,活塞杆带动旋转气缸向下运动,旋转气缸带动抓取气缸向下运动,当活塞杆完全伸出后,位于储存盘内的短带料进入到各个抓取气缸的夹头之间;
S12、随后控制抓取气缸动作,夹头闭合,各个夹头同步将短带料的边框夹持住;夹持住后,控制升降气缸的活塞杆向上伸出,进而带动被夹持的短带料向上运动;
S13、复位后,控制横向丝杆螺母副的运动部向左运动,进而使短带料的左端部从右往左伸入到反冲裁模具内,此时短带料的第一个零件刚好处于反冲裁模具的落料工位中;
S2、短带料的裁切:控制反冲裁模具工作,反冲裁模具内的落料凸模将第一个零件向上冲切,冲切后的零件压在移栽机构的吸头I的底表面上,此时打开与吸头I相连接的真空泵,在负压下,吸头I将零件吸附住;
S3、零件的上料:冲裁后,控制移栽机构启动,移栽机构的吸头I将反冲下来的零件转移到最右端的载具的型腔内,从而实现零件的上料;上料后,控制吸头I的真空泵关闭,而后控制移栽机构的吸头I复位;
S4、零件的镭雕:控制步进电机启动,步进电机带动分度盘启动,分度盘带动载具和其内的零件转动,当零件转运到镭雕设备的镭雕工位时,控制器控制步进电机关闭,而后启动镭雕设备,镭雕设备的镭雕头在零件的顶表面进行镭雕;
S5、零件的贴膜:控制步进电机启动,步进电机带动分度盘启动,分度盘带动载具和其内的零件转动,当零件转运到SMT贴膜机的贴膜工位时,控制器控制步进电机关闭,而后启动飞达,飞达将胶膜剥离到剥离面上,而后控制SCAR机器人动作,SCAR机器人的吸头II将胶膜吸附住,并且将胶膜粘贴在零件的顶表面上,从而实现了零件的贴膜,贴膜后,即可得到产品;
S6、产品的下料:控制步进电机启动,步进电机带动分度盘启动,分度盘带动载具和其内的产品转动,当产品转运到产品下料装置的下料工位时,控制器控制步进电机关闭,此时产品刚好处于机器人手臂的吸头III的正下方;此时控制与吸头III相连接的真空泵启动,吸头III将产品吸附住,吸附住后,控制机器人手臂启动,机器人手臂将产品转移到载盘的型腔内,从而实现了产品的下料;
S7、重复步骤S2~S6的操作,即可连续地生产出多个产品。
本发明具有以下优点:提高零件冲裁效率、极大提高零件镭雕效率、极大提高零件贴膜效率。
附图说明
图1 为短带料的结构示意图;
图2 为本发明的结构示意图;
图3 为零件加工装置的结构示意图;
图4 为分度机构的结构示意图;
图5 为移栽机构的结构示意图;
图6 为短带料储存装置的结构示意图;
图7 为短带料抓取装置的结构示意图;
图8 为图7的I部局部放大示意图;
图9 为产品下料装置的结构示意图;
图中,1-边框,2-零件,3-零件加工装置,4-短带料储存装置,5-产品下料装置,6-短带料抓取装置,7-机台I,8-分度机构,9-反冲裁模具,10-镭雕设备,11-SMT贴膜机,12-移栽机构,13-步进电机,14-分度盘,15-载具,16-吸头I,17-飞达,18-SCAR机器人,19-机台II,20-皮带输送机构,21-储存盘,22-横向丝杆螺母副,23-升降气缸,24-旋转气缸,25-旋转板,26-抓取气缸,27-机台III,28-机器人手臂,29-XY向丝杆螺母副,30-载盘,31-吸头III。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
如图2~9所示,全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,它包括零件加工装置3、设置于零件加工装置3右侧的短带料储存装置4、设置于零件加工装置3后侧的产品下料装置5,所述短带料储存装置4的上方设置有短带料抓取装置6;所述零件加工装置3包括机台I7、设置于机台I7上的分度机构8,机台I7上绕分度机构8的圆周方向顺次设置有反冲裁模具9、镭雕设备10和SMT贴膜机11,分度机构8与反冲裁模具9之间设置有位于机台I7上的移栽机构12;镭雕设备10设置于分度机构8的前侧。
所述分度机构8包括固设于机台I7上的步进电机13、固设于步进电机13输出轴上的分度盘14,分度盘14的外边缘上且沿其圆周方向间隔固设有多个载具15,所述载具15均匀分布于分度盘14上,所述载具15上的型腔的外轮廓与零件的外轮廓相配合,载具15的顶表面上开设有凹腔;所述移栽机构12设置于分度机构8的右侧,移栽机构12的吸头I16设置于反冲裁模具9的出料口的正上方;所述SMT贴膜机11设置于分度机构8的左侧,SMT贴膜机11包括飞达17和SCAR机器人18,SCAR机器人18的吸头II设置于飞达17的剥离面的正上方。
所述短带料储存装置4包括机台II19、设置于机台II19上的两个皮带输送机构20,两个皮带输送机构20的皮带之间支撑有储存盘21,储存盘21内放置有间隔设置的短带料。所述短带料抓取装置6包括横向丝杆螺母副22,横向丝杆螺母副22的运动端的前端面上固设有升降气缸23,升降气缸23活塞杆的作用端上固设有旋转气缸24,旋转气缸24的旋转轴上固设有旋转板25,旋转板25的底表面上沿其长度方向设置有多个抓取气缸26,每个抓取气缸26的执行端均设置有夹头。
所述产品下料装置5包括机台III27,机台III27的台面上设置有机器人手臂28和XY向丝杆螺母副29,XY向丝杆螺母副29设置于机器人手臂28的后侧,XY向丝杆螺母副29的运动端上固设有盘体,盘体的顶表面上放置有载盘30;所述机器人手臂28的吸头III31设置于位于分度盘14上最后端的载具15的正上方。
所述吸头I16、吸头II和吸头III31上均连接有软管,各个软管分别与真空泵的工作端口连接。该生产设备还包括控制器,所述控制器与镭雕设备10、SMT贴膜机11、机器人手臂28、移栽机构12、横向丝杆螺母副22、XY向丝杆螺母副29、反冲裁模具9、升降气缸23、抓取气缸26以及旋转气缸24连接,工人可通过控制器控制镭雕设备10、SMT贴膜机11、机器人手臂28、移栽机构12、横向丝杆螺母副22、XY向丝杆螺母副29、反冲裁模具9的启动或关闭,同时还能控制抓取气缸26活塞杆的伸出或缩回,同时还能控制旋转气缸24的旋转轴转动,方便了工人的操作,具有自动化程度高的特点。
全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产方法,它包括以下步骤:
S1、短带料的抓取:其具体操作步骤为:
S11、工人控制横向丝杆螺母副22启动,横向丝杆螺母副22带动运动部向右运动,运动部带动升降气缸23同步向右运动,当抓取气缸26运动到短带料的正上方时,控制升降气缸23的活塞杆向下运动,活塞杆带动旋转气缸24向下运动,旋转气缸24带动抓取气缸26向下运动,当活塞杆完全伸出后,位于储存盘21内的短带料进入到各个抓取气缸26的夹头之间;
S12、随后控制抓取气缸26动作,夹头闭合,各个夹头同步将短带料的边框夹持住;夹持住后,控制升降气缸23的活塞杆向上伸出,进而带动被夹持的短带料向上运动;
S13、复位后,控制横向丝杆螺母副22的运动部向左运动,进而使短带料的左端部从右往左伸入到反冲裁模具9内,此时短带料的第一个零件刚好处于反冲裁模具的落料工位中;
S2、短带料的裁切:控制反冲裁模具9工作,反冲裁模具内的落料凸模将第一个零件向上冲切,冲切后的零件压在移栽机构12的吸头I16的底表面上,此时打开与吸头I16相连接的真空泵,在负压下,吸头I16将零件吸附住;
S3、零件的上料:冲裁后,控制移栽机构12启动,移栽机构12的吸头I16将反冲下来的零件转移到最右端的载具15的型腔内,从而实现零件的上料;上料后,控制吸头I16的真空泵关闭,而后控制移栽机构12的吸头I16复位;
S4、零件的镭雕:控制步进电机13启动,步进电机13带动分度盘14启动,分度盘14带动载具15和其内的零件转动,当零件转运到镭雕设备10的镭雕工位时,控制器控制步进电机13关闭,而后启动镭雕设备10,镭雕设备10的镭雕头在零件的顶表面进行镭雕;
由此可知,从步骤S3~S4可知,通过移栽机构12将冲裁下来的零件转移到载具15的型腔内,再由分度盘14转移到镭雕设备10的镭雕工位中进行镭雕,相比于车间内的生产方法,无需工人将冲裁下来的零件摆放到载盘的型腔内,装盘后才能输送到镭雕设备的镭雕工位中,因此该生产设备极大的缩短了镭雕时间,进而极大的提高了零件的镭雕效率。
S5、零件的贴膜:控制步进电机13启动,步进电机13带动分度盘14启动,分度盘14带动载具15和其内的零件转动,当零件转运到SMT贴膜机11的贴膜工位时,控制器控制步进电机13关闭,而后启动飞达17,飞达17将胶膜剥离到剥离面上,而后控制SCAR机器人18动作,SCAR机器人18的吸头II将胶膜吸附住,并且将胶膜粘贴在零件的顶表面上,从而实现了零件的贴膜,贴膜后,即可得到产品;
由此可知,从步骤S5可知,通过分度机构8的分度盘14可直接将镭雕后的零件转移到SMT贴膜机11的贴膜工位中,相比于车间内的生产方法,节省了周转时间,进而极大的提高了零件的贴膜效率。
S6、产品的下料:控制步进电机13启动,步进电机13带动分度盘14启动,分度盘14带动载具15和其内的产品转动,当产品转运到产品下料装置5的下料工位时,控制器控制步进电机13关闭,此时产品刚好处于机器人手臂28的吸头III31的正下方;此时控制与吸头III31相连接的真空泵启动,吸头III31将产品吸附住,吸附住后,控制机器人手臂28启动,机器人手臂28将产品转移到载盘30的型腔内,从而实现了产品的下料;
S7、重复步骤S2~S6的操作,即可连续地生产出多个产品。
由此可知,在整个产品的生产过程中,本生产设备通过短带料抓取装置6将短带料抓取,并逐渐输送到反冲裁模具9的落料工位中,无需人工推送短带料以将其输送到落料模具内,不仅减轻了工人的工作强度,同时还提高了零件了落料效率。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:它包括零件加工装置(3)、设置于零件加工装置(3)右侧的短带料储存装置(4)、设置于零件加工装置(3)后侧的产品下料装置(5),所述短带料储存装置(4)的上方设置有短带料抓取装置(6);
所述零件加工装置(3)包括机台I(7)、设置于机台I(7)上的分度机构(8),机台I(7)上绕分度机构(8)的圆周方向顺次设置有反冲裁模具(9)、镭雕设备(10)和SMT贴膜机(11),分度机构(8)与反冲裁模具(9)之间设置有位于机台I(7)上的移栽机构(12);
所述分度机构(8)包括固设于机台I(7)上的步进电机(13)、固设于步进电机(13)输出轴上的分度盘(14),分度盘(14)的外边缘上且沿其圆周方向间隔固设有多个载具(15),载具(15)的顶表面上开设有凹腔;所述移栽机构(12)设置于分度机构(8)的右侧,移栽机构(12)的吸头I(16)设置于反冲裁模具(9)的出料口的正上方;所述SMT贴膜机(11)设置于分度机构(8)的左侧,SMT贴膜机(11)包括飞达(17)和SCAR机器人(18),SCAR机器人(18)的吸头II设置于飞达(17)的剥离面的正上方。
2.根据权利要求1所述的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:所述短带料储存装置(4)包括机台II(19)、设置于机台II(19)上的两个皮带输送机构(20),两个皮带输送机构(20)的皮带之间支撑有储存盘(21),储存盘(21)内放置有间隔设置的短带料。
3.根据权利要求1所述的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:所述短带料抓取装置(6)包括横向丝杆螺母副(22),横向丝杆螺母副(22)的运动端的前端面上固设有升降气缸(23),升降气缸(23)活塞杆的作用端上固设有旋转气缸(24),旋转气缸(24)的旋转轴上固设有旋转板(25),旋转板(25)的底表面上沿其长度方向设置有多个抓取气缸(26),每个抓取气缸(26)的执行端均设置有夹头。
4.根据权利要求1所述的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:所述产品下料装置(5)包括机台III(27),机台III(27)的台面上设置有机器人手臂(28)和XY向丝杆螺母副(29),XY向丝杆螺母副(29)设置于机器人手臂(28)的后侧,XY向丝杆螺母副(29)的运动端上固设有盘体,盘体的顶表面上放置有载盘(30);所述机器人手臂(28)的吸头III(31)设置于位于分度盘(14)上最后端的载具(15)的正上方。
5.根据权利要求1所述的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:所述镭雕设备(10)设置于分度机构(8)的前侧。
6.根据权利要求1所述的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:所述载具(15)均匀分布于分度盘(14)上,所述载具(15)上的型腔的外轮廓与零件的外轮廓相配合。
7.根据权利要求1所述的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:所述吸头I(16)、吸头II和吸头III(31)上均连接有软管,各个软管分别与真空泵的工作端口连接。
8.根据权利要求1所述的全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:该生产设备还包括控制器,所述控制器与镭雕设备(10)、SMT贴膜机(11)、机器人手臂(28)、移栽机构(12)、横向丝杆螺母副(22)、XY向丝杆螺母副(29)、反冲裁模具(9)、升降气缸(23)、抓取气缸(26)以及旋转气缸(24)连接。
9.全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产方法,采用权利要求1~8中任意一项所述全自动集裁切、镭雕和贴膜于一体的零件生产设备,其特征在于:它包括以下步骤:
S1、短带料的抓取:其具体操作步骤为:
S11、工人控制横向丝杆螺母副(22)启动,横向丝杆螺母副(22)带动运动部向右运动,运动部带动升降气缸(23)同步向右运动,当抓取气缸(26)运动到短带料的正上方时,控制升降气缸(23)的活塞杆向下运动,活塞杆带动旋转气缸(24)向下运动,旋转气缸(24)带动抓取气缸(26)向下运动,当活塞杆完全伸出后,位于储存盘(21)内的短带料进入到各个抓取气缸(26)的夹头之间;
S12、随后控制抓取气缸(26)动作,夹头闭合,各个夹头同步将短带料的边框夹持住;夹持住后,控制升降气缸(23)的活塞杆向上伸出,进而带动被夹持的短带料向上运动;
S13、复位后,控制横向丝杆螺母副(22)的运动部向左运动,进而使短带料的左端部从右往左伸入到反冲裁模具(9)内,此时短带料的第一个零件刚好处于反冲裁模具的落料工位中;
S2、短带料的裁切:控制反冲裁模具(9)工作,反冲裁模具内的落料凸模将第一个零件向上冲切,冲切后的零件压在移栽机构(12)的吸头I(16)的底表面上,此时打开与吸头I(16)相连接的真空泵,在负压下,吸头I(16)将零件吸附住;
S3、零件的上料:冲裁后,控制移栽机构(12)启动,移栽机构(12)的吸头I(16)将反冲下来的零件转移到最右端的载具(15)的型腔内,从而实现零件的上料;上料后,控制吸头I(16)的真空泵关闭,而后控制移栽机构(12)的吸头I(16)复位;
S4、零件的镭雕:控制步进电机(13)启动,步进电机(13)带动分度盘(14)启动,分度盘(14)带动载具(15)和其内的零件转动,当零件转运到镭雕设备(10)的镭雕工位时,控制器控制步进电机(13)关闭,而后启动镭雕设备(10),镭雕设备(10)的镭雕头在零件的顶表面进行镭雕;
S5、零件的贴膜:控制步进电机(13)启动,步进电机(13)带动分度盘(14)启动,分度盘(14)带动载具(15)和其内的零件转动,当零件转运到SMT贴膜机(11)的贴膜工位时,控制器控制步进电机(13)关闭,而后启动飞达(17),飞达(17)将胶膜剥离到剥离面上,而后控制SCAR机器人(18)动作,SCAR机器人(18)的吸头II将胶膜吸附住,并且将胶膜粘贴在零件的顶表面上,从而实现了零件的贴膜,贴膜后,即可得到产品;
S6、产品的下料:控制步进电机(13)启动,步进电机(13)带动分度盘(14)启动,分度盘(14)带动载具(15)和其内的产品转动,当产品转运到产品下料装置(5)的下料工位时,控制器控制步进电机(13)关闭,此时产品刚好处于机器人手臂(28)的吸头III(31)的正下方;此时控制与吸头III(31)相连接的真空泵启动,吸头III(31)将产品吸附住,吸附住后,控制机器人手臂(28)启动,机器人手臂(28)将产品转移到载盘(30)的型腔内,从而实现了产品的下料;
S7、重复步骤S2~S6的操作,即可连续地生产出多个产品。
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