CN116631768B - 一种电子变压器自动化绕线设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电子变压器技术领域,公开了一种电子变压器自动化绕线设备,包括:基座;绕线座,固定安装于基座上,绕线座上插接安装有绕线轴;上料机构,安装于基座上,上料机构位于绕线轴的轴线方向一端,用于向绕线轴上的变压器骨架送线;同步相机,固定安装于基座上并朝向绕线轴;绕线座上沿绕线轴的轴线方向滑移设置有吸附件,吸附件用于吸附限位变压器骨架;同步相机电连接有控制器,控制器与吸附件电性连接,同步相机用于监测变压器骨架的位置并发送位置信号,控制器接收位置信号并控制吸附件带动变压器骨架滑移定位。本申请能够通过吸附件对变压器骨架限位防止滑动偏移,并配合同步相机调整变压器骨架位置从而保证定位精度。
Description
技术领域
本申请涉及电子变压器技术领域,尤其是一种电子变压器自动化绕线设备。
背景技术
变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯或者磁芯等,变压器骨架(Bobbin)的作用是绕线和固定铁芯或者磁芯等,是变压器不可缺少的主体部分,通常加工过程中需要经过绕线工序将线缆绕包至变压器骨架上。目前的绕线技术中有两种技术,一种是采用手工绕制,一种是采用机器自动绕制线包。
绕线工序中,将变压器骨架紧配插接安装至绕线轴上,可能会出现因变压器骨架与绕线轴之间的定位偏差而影响绕线精度;同时,绕线设备对变压器骨架绕制线圈的过程中,绕制的线材会沿绕线轴的轴线方向相对于该变压器骨架运动,从而将线材逐圈绕包于变压器骨架上。
然而,线材绕包的过程中,会对变压器骨架产生沿绕线轴轴线方向的牵引力,导致变压器骨架受力后与绕线轴之间产生相对滑动,导致线圈的绕制精度不佳。
发明内容
为了改善现有技术中绕线设备对变压器骨架绕线的精度不佳的问题,
本申请提供的一种电子变压器自动化绕线设备采用如下的方案:
一种电子变压器自动化绕线设备,包括:
基座;
绕线座,固定安装于所述基座上,所述绕线座上插接安装有绕线轴;
上料机构,安装于所述基座上,上料机构位于绕线轴的轴线方向一端,用于向所述绕线轴上的变压器骨架送线;
同步相机,固定安装于所述基座上并朝向所述绕线轴;
所述绕线座上沿所述绕线轴的轴线方向滑移设置有吸附件,所述吸附件用于吸附限位变压器骨架;所述同步相机电连接有控制器,所述控制器与所述吸附件电性连接,所述同步相机用于监测变压器骨架的位置并发送位置信号,所述控制器接收位置信号并控制所述吸附件带动变压器骨架滑移定位。
通过采用上述方案,设置有吸附件以对绕线轴上的变压器骨架进行限位,并同时配合同步相机进行监测定位。传统技术方案中,变压器骨架过盈配合插接于绕线轴上,线材需要沿绕线轴的轴线方向逐圈螺旋绕包于变压器骨架上,导致线材难免会对变压器骨架产生牵引力,以使得变压器骨架可能在绕线轴上发生滑移,影响绕线精度。本申请技术方案中,一方面,通过吸附件将变压器骨架吸附限位,防止变压器骨架受牵拉而偏移;另一方面,通过同步相机监控变压器骨架的位置,并且能够通过吸附件的滑移而调整变压器骨架的位置,从而保证安装的定位精度,进而有效保证绕线精度。
可选的,还包括可转动的环绕布置于所述绕线轴外周的绕线环,所述绕线环与所述绕线轴同轴设置,所述绕线环上具有供线材穿设的过线轨道,所述绕线环工作而绕所述绕线轴的轴线转动以将线材绕包于变压器骨架上。
通过采用上述方案,在绕线轴外周环绕设置有可转动的绕线环,绕线环转动而将线材绕包至变压器骨架上。传统技术方案中,变压器线圈的绕制工序主要是由减速电机带动变压器骨架转动,拉动导线在变压器骨架上逐圈缠绕,变压器随着导线层数增加,重量逐渐加大,尤其是一些大型变压器,由此导致所需的驱动电机功率增大,绕线能耗较高。本申请技术方案中,绕线环可转动的设置于绕线轴外周,绕线时绕线轴以及变压器骨架静止,而使得绕线环转动并将线材绕包至变压器骨架上,显著的降低了绕线时的能耗。
可选的,还包括滑移座,所述滑移座平行于所述绕线轴的轴线方向滑移安装于基座上;所述滑移座上固定安装有安装环,所述安装环的内周与所述绕线环转动连接,所述绕线环转动并随所述滑移座滑移而逐圈绕线至变压器骨架上。
通过采用上述方案,设置有滑移座,滑移座运动以带动绕线环沿绕线轴的轴线方向运动。在一些技术方案中,由于线材需要逐圈绕包于变压器骨架上,绕线轴需要在基座上沿自身轴线方向滑移,从而带动变压器骨架滑移,以便于线材逐圈绕包于变压器骨架上,绕线轴与变压器骨架较重而导致能耗较高。本申请技术方案中,滑移座能够带动绕线环运动,以使得绕线环与变压器骨架之间沿绕线轴的轴线发生相对运动,从而无需绕线轴与变压器骨架运动,进一步的降低了绕线工序的能耗。
可选的,所述过线轨道具有朝向所述上料机构的进料端,所述进料端具有弧形导向部,所述弧形导向部用于将线材弯折导入所述过线轨道内。
通过采用上述方案,设置有过线轨道,线材穿过该过线轨道而被定位;在一些技术方案中,用于对线材进行限位的过线轨道通常是平行于绕线环的板面设置,而线材是沿垂直于该绕线环的板面进入过线轨道,导致现在在过线轨道的进料端处大幅度被折弯、导致线材滑移时容易损坏。本申请技术方案在过线轨道的进料端设置有弧形导向部,使得线材进入过线轨道是能够被导向缓冲,减少线材滑移时与过线轨道之间的摩擦损坏以及折弯损坏。
可选的,还包括加热件,所述加热件固定于所述过线轨道侧壁,所述加热件工作以对所述过线轨道加热而将线材升温软化。
通过采用上述方案,设置有加热件以对线材升温软化。实际工况中,凡是变压器绕线的线材大多需要用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈,冬季环境温度较低,漆包铜线受温度影响脆性增强,不便于弯曲、缠绕,增加了加工的困难 ,并且低温下的漆包铜线弯曲过程中容易发生结构上的损伤,对缠绕加工后的线圈质量造成影响。本申请技术方案中,加热件贴附于过线轨道外周,能够对过线轨道内的线材进行传导升温,从而将线材软化以便于后续绕包工作。
可选的,还包括转动轴、转动安装于所述转动轴上的张紧轮以及固定安装于所述绕线环上的缓冲弹簧,所述过线轨道具有远离所述进料端的出料端,所述转动轴滑移安装于所述出料端一侧的绕线环上,所述缓冲弹簧与所述转动轴固定连接,所述缓冲弹簧将所述张紧轮抵接至线材上而将线材张紧。
通过采用上述方案,设置有张紧轮配合缓冲弹簧,以保持对线材拉紧。在一些技术方案中,为了将线圈紧密的绕包于变压器骨架上,通常采用人工将线材拉紧,较为不便,且拉紧的力度不稳定。本申请技术方案中,缓冲弹簧能够避免张紧力过大而导致缠绕不便,配合张紧轮,能够实现对线材的张紧,以保证绕线的紧密度。
可选的,所述张紧轮周向侧壁上环绕开设有限位槽,所述限位槽用于供线材可滑动地穿过并对线材进行卡接限位。
通过采用上述方案,在张紧轮上开设有限位槽,以对线材进行限位。在一些技术方案中,张紧轮抵接张紧线材时,线材容易打滑而导致从张紧轮上脱落。本申请技术方案,通过将线圈卡接限位于限位槽内,能够有效防止线圈脱落,保证张紧的稳定性。
可选的,还包括固定安装于所述安装环上的静电消除装置,所述静电消除装置具有朝向所述绕线轴的出风口,所述静电消除装置工作以对变压器骨架上的线圈吹扫除尘。
通过采用上述方案,设置有静电消除装置,对线圈吹扫携带有正负离子的气流进行除尘。在一些技术方案中,在绕线的过程中灰尘粘连在线材的表面,导致灰尘在变压器的内部容易出现异响的现象,影响变压器的质量。本申请技术方案中,通过设置有静电消除装置,对变压器骨架上的线圈进行吹扫除尘,能够有效的消除线圈的静电吸附,从而起到较佳的除尘效果。
综上所述,本申请包括至少以下有益技术效果:
1. 设置有吸附件以对绕线轴上的变压器骨架进行限位,并同时配合同步相机进行监测定位。传统技术方案中,变压器骨架过盈配合插接于绕线轴上,线材需要沿绕线轴的轴线方向逐圈螺旋绕包于变压器骨架上,导致线材难免会对变压器骨架产生牵引力,以使得变压器骨架可能在绕线轴上发生滑移,影响绕线精度。本申请技术方案中,一方面,通过吸附件将变压器骨架吸附限位,防止变压器骨架受牵拉而偏移;另一方面,通过同步相机监控变压器骨架的位置,并且能够通过吸附件的滑移而调整变压器骨架的位置,从而保证安装的定位精度,进而有效保证绕线精度;
2. 在绕线轴外周环绕设置有可转动的绕线环,绕线环转动而将线材绕包至变压器骨架上。传统技术方案中,变压器线圈的绕制工序主要是由减速电机带动变压器骨架转动,拉动导线在变压器骨架上逐圈缠绕,变压器随着导线层数增加,重量逐渐加大,尤其是一些大型变压器,由此导致所需的驱动电机功率增大,绕线能耗较高。本申请技术方案中,绕线环可转动的设置于绕线轴外周,绕线时绕线轴以及变压器骨架静止,而使得绕线环转动并将线材绕包至变压器骨架上,显著的降低了绕线时的能耗;
3. 设置有加热件以对线材升温软化。实际工况中,凡是变压器绕线的线材大多需要用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈,冬季环境温度较低,漆包铜线受温度影响脆性增强,不便于弯曲、缠绕,增加了加工的困难 ,并且低温下的漆包铜线弯曲过程中容易发生结构上的损伤,对缠绕加工后的线圈质量造成影响。本申请技术方案中,加热件贴附于过线轨道外周,能够对过线轨道内的线材进行传导升温,从而将线材软化以便于后续绕包工作。
附图说明
图1是本申请实施例整体结构的示意图;
图2是本申请实施例整体结构的剖视图;
图3是本申请实施例为展示张紧轮安装处结构所做的A处放大图;
图4是本申请实施例为展示加热件与过线轨道所做的剖视图。
附图标记说明:
1、基座;11、同步相机;12、控制器;13、滑移导轨;131、滑块;
2、绕线座;21、绕线轴;22、方形孔;23、丝杠电机;231、滑移座;
3、上料机构;31、安装盒;32、送线辊;
4、吸附件;41、真空发生器;42、分气环;43、吸嘴;44、驱动气缸;
5、绕线环;51、安装环;52、主动齿轮;53、从动齿轮;54、过线轨道;541、进料端;5411、弧形导向部;542、出料端;55、固定座;551、转接座;552、转动轴;553、张紧轮;5531、限位槽;554、缓冲弹簧;56、加热件;57、静电消除装置;571、出风口。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,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申请和简化描述,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申请的限制。
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。在本申请的描述中,“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。
在本申请中,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申请中的具体含义。
在本申请中,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。
以下结合附图,对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种电子变压器自动化绕线设备。
参照图1和图2,一种电子变压器自动化绕线设备,其包括:基座1;绕线座2,固定安装于基座1上,绕线座2上插接安装有绕线轴21;上料机构3,安装于基座1上,上料机构3位于绕线轴21的轴线方向一端,用于向绕线轴21上的变压器骨架送线;同步相机11,固定安装于基座1上并朝向绕线轴21;绕线座2上沿绕线轴21的轴线方向滑移设置有吸附件4,吸附件4用于吸附限位变压器骨架;同步相机11电连接有控制器12,控制器12与吸附件4电性连接,同步相机11用于监测变压器骨架的位置并发送位置信号,控制器12接收位置信号并控制吸附件4带动变压器骨架滑移定位。
绕线座2上开设有方形孔22,绕线轴21的端部对应的可拆式插接安装于该方形孔22内,上料机构3安装于绕线轴21的轴线方向上远离绕线座2的一端。具体的,上料机构3包括固定安装于基座1上的安装盒31以及转动安装在该安装盒31内的送线辊32,安装盒31具有朝向绕线轴21的出线口,送线辊32的转动轴552线方向垂直于该绕线轴21的轴线方向,送线辊32上绕包有线材以向该绕线轴21上的变压器骨架送线。控制器12固定安装于该安装盒31一侧的基座1上。
吸附件4包括真空发生器41、与真空发生器41相连通的分气环42、多个与分气环42相连通的吸嘴43以及用于驱动所述分气环42滑动的驱动气缸44。驱动气缸44的输出轴与绕线轴21的轴线相平行,驱动气缸44固定安装在绕线座2上且输出轴与分气环42固定连接,驱动气缸44工作以带动分气环42平行于该绕线轴21的轴线方向滑动。本申请实施例中,吸嘴43的数量为四个,四个吸嘴43环绕均布于分气环42上,真空发生器41工作以使得吸嘴43将绕线轴21上的变压器骨架吸附;驱动气缸44与控制器12电性连接,变压器骨架可滑移的过盈插接于绕线轴21上,控制器12能够通过控制驱动气缸44工作从而调节变压器骨架在绕线轴21上的位置,在此不做赘述。
绕线轴21外周环绕设置有绕线环5,该绕线环5可转动的安装于基座1上,且该绕线环5与绕线轴21同轴设置。具体的,绕线座2上设置有丝杠电机23,该丝杠电机23的丝杠布置于该绕线轴21的正上方且平行于绕线轴21;对应的,基座1上设置有滑移导轨13,该滑移导轨13布置于绕线轴21正下方且平行于绕线轴21布置。丝杆电机的丝杠上螺纹连接有滑移座231,以使得滑移座231沿平行于绕线轴21的轴线方向间接的滑移安装于基座1上,丝杠电机23工作以驱动该滑移座231在平行于绕线轴21的轴线方向上滑移。
滑移座231上固定安装有安装环51,安装环51与绕线环5同轴设置且均位于竖向平面上,该安装环51的内周与绕线环5的外周转动连接;具体的,该安装环51上固定安装有驱动件(图中未示出),驱动件上传动连接有主动齿轮52,绕线环5外均布有从动齿轮53,该主动齿轮52与从动齿轮53啮合传动,驱动件工作以驱动该绕线环5转动。绕线环5上具有供线材穿设的过线轨道54,实际工况中,上料机构3的线材经由过线轨道54后绕包至变压器骨架上,绕线环5转动并随滑移座231滑移而逐圈绕线至变压器骨架上。值得一提的是,滑移座231固定安装于该安装环51的顶部,安装环51的底部固定设置有滑块131,滑块131滑移安装于滑移导轨13内以对安装环51的运动进行导向。
过线轨道54具有朝向所述上料机构3的进料端541,进料端541具有弧形导向部5411,弧形导向部5411用于将线材弯折导入所述过线轨道54内。过线轨道54还具有远离进料端541的出料端542,出料端542一侧的绕线环5上固定设置有固定座55,该固定座55内不可脱落的滑移安装有转接座551,该转接座551内固定安装有转动轴552,转动轴552上转动安装有张紧轮553。值得一提的是,该转动轴552与绕线轴21平行布置,且转接座551能够沿垂直于绕线轴21方向在固定座55内滑动,以使得张紧轮553靠近或远离绕线轴21。本申请实施例中,转接座551上远离绕线轴21的一端固定连接有缓冲弹簧554,以使得缓冲弹簧554的一端与转动轴552间接地固定连接;缓冲弹簧554上远离转接座551的一端固定安装于固定座55内,以使得缓冲弹簧554的另一端间接的固定安装于绕线环5上,缓冲弹簧554将张紧轮553抵接至线材上而将线材张紧,且缓冲弹簧554能够缓冲该张紧力,在此不做赘述。张紧轮553周向侧壁上环绕开设有限位槽5531,限位槽5531用于供线材可滑动地穿过并对线材进行卡接限位,该限位槽5531适配于线材的直径,以对线材起到抵接并限位防滑脱的作用。
过线轨道54由金属导热材料制成,过线轨道54的侧壁内部固定设置有加热件56,加热件56工作以对过线轨道54加热而将线材升温软化,以便于绕包线材。该加热件56为加热丝,加热丝嵌合于过线轨道54的侧壁内部,以便于对过线轨道54内的线材进行传导加热。安装环51上固定安装有静电消除装置57,静电消除装置57具有朝向绕线轴21的出风口571,静电消除装置57工作以对变压器骨架上的线圈吹扫除尘。
本申请实施例一种电子变压器自动化绕线设备的实施原理为:吸附件4将变压器骨架吸附限位,防止变压器骨架受牵拉而偏移;通过同步相机11监控变压器骨架的位置,并且能够通过吸附件4的滑移而调整变压器骨架的位置,从而保证安装的定位精度。设置有可转动的绕线环5,线材经随绕线环5转动而将线材绕包至变压器骨架上,绕线环5上的加热件56对线材进行升温软化以便于绕线。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,包括:
基座(1);
绕线座(2),固定安装于所述基座(1)上,所述绕线座(2)上插接安装有绕线轴(21);
上料机构(3),安装于所述基座(1)上,所述上料机构(3)位于所述绕线轴(21)的轴线方向一端,用于向所述绕线轴(21)上的变压器骨架送线;
同步相机(11),固定安装于所述基座(1)上并朝向所述绕线轴(21);
所述绕线座(2)上沿所述绕线轴(21)的轴线方向滑移设置有吸附件(4),所述吸附件(4)用于吸附限位变压器骨架;所述同步相机(11)电连接有控制器(12),所述控制器(12)与所述吸附件(4)电性连接,所述同步相机(11)用于监测变压器骨架的位置并发送位置信号,所述控制器(12)接收位置信号并控制所述吸附件(4)带动变压器骨架滑移定位;
其中,所述吸附件(4)包括真空发生器(41)、与所述真空发生器(41)相连通的分气环(42)、多个与所述分气环(42)相连通的吸嘴(43)以及用于驱动所述分气环(42)滑动的驱动气缸(44),所述驱动气缸(44)的输出轴与所述绕线轴(21)的轴线相平行,所述驱动气缸(44)固定安装在所述绕线座(2)上且输出轴与所述分气环(42)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,还包括可转动的环绕布置于所述绕线轴(21)外周的绕线环(5),所述绕线环(5)与所述绕线轴(21)同轴设置,所述绕线环(5)上具有供线材穿设的过线轨道(54),所述绕线环(5)工作而绕所述绕线轴(21)的轴线转动以将线材绕包于变压器骨架上。
3.根据权利要求2所述的一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,还包括滑移座(231),所述滑移座(231)平行于所述绕线轴(21)的轴线方向滑移安装于基座(1)上;所述滑移座(231)上固定安装有安装环(51),所述安装环(51)的内周与所述绕线环(5)转动连接,所述绕线环(5)转动并随所述滑移座(231)滑移而逐圈绕线至变压器骨架上。
4.根据权利要求2所述的一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,所述过线轨道(54)具有朝向所述上料机构(3)的进料端(541),所述进料端(541)具有弧形导向部(5411),所述弧形导向部(5411)用于将线材弯折导入所述过线轨道(54)内。
5.根据权利要求4所述的一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,还包括加热件(56),所述加热件(56)固定于所述过线轨道(54)侧壁,所述加热件(56)工作以对所述过线轨道(54)加热而将线材升温软化。
6.根据权利要求4所述的一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,还包括转动轴(552)、转动安装于所述转动轴(552)上的张紧轮(553)以及固定安装于所述绕线环(5)上的缓冲弹簧(554),所述过线轨道(54)具有远离所述进料端(541)的出料端(542),所述转动轴(552)滑移安装于所述出料端(542)一侧的绕线环(5)上,所述缓冲弹簧(554)与所述转动轴(552)固定连接,所述缓冲弹簧(554)将所述张紧轮(553)抵接至线材上而将线材张紧。
7.根据权利要求6所述的一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,所述张紧轮(553)周向侧壁上环绕开设有限位槽(5531),所述限位槽(5531)用于供线材可滑动地穿过并对线材进行卡接限位。
8.根据权利要求3所述的一种电子变压器自动化绕线设备,其特征在于,还包括固定安装于所述安装环(51)上的静电消除装置(57),所述静电消除装置(57)具有朝向所述绕线轴(21)的出风口(571),所述静电消除装置(57)工作以对变压器骨架上的线圈吹扫除尘。
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CN202310406143.1A CN116631768B (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 一种电子变压器自动化绕线设备 |
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CN116631768A CN116631768A (zh) | 2023-08-22 |
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- 2023-04-14 CN CN202310406143.1A patent/CN116631768B/zh active Active
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