CN117705803A - 一种检测系统 - Google Patents

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CN117705803A CN202311632689.5A CN202311632689A CN117705803A CN 117705803 A CN117705803 A CN 117705803A CN 202311632689 A CN202311632689 A CN 202311632689A CN 117705803 A CN117705803 A CN 117705803A
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Abstract

本发明公开了一种检测系统,涉及半导体芯片检测技术领域,包括工作台、运料模块、第一检测模块和第二检测模块;运料模块运输被测物至目标位置;第一检测模块设置于工作台的第一位置处,第一检测模块包括第一搬运机构和位于第一检测工位的第一检测机构,第一搬运机构将被测物搬运至第一检测工位进行检测;第二检测模块设置于工作台的第二位置处,第二检测模块包括第二搬运机构和位于第二检测工位的第二检测机构,第二搬运机构将被测物搬运至第二检测工位进行检测。本发明提供的检测系统,通过运料模块将被测物依次运输至工作台的第一检测模块和第二检测模块位置处,并依次对被测物进行相应参数的检测,提高了半导体芯片的检测效率。

Description

一种检测系统
技术领域
本发明涉及半导体芯片检测技术领域,更具体地说,涉及一种检测系统。
背景技术
半导体检测系统能够以微米级精度和高适应性,对2.5mm~42mm规格的QFP、QFN或BGA等多种封装形式芯片的二维和三维尺寸参数进行高速自动测量,同时实现外观缺陷的高检出和低错杀。
现有技术中,很多生产线上仍然采用传统的人工目测检测,发现缺陷后,手动剔除不合格产品。但是芯片的生产都是成规模大批量的生产,操作者在工作时段内在持续不断的生产线上不间断的工作,长此以往容易造成眼睛视觉疲劳,影响操作者的检测效率,导致半导体芯片的检测效率较低。
因此,如何提高半导体芯片的检测效率,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种检测系统,以提高半导体芯片的检测效率。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种检测系统,包括:
工作台;
运料模块,设置于所述工作台上,用于运输被测物至目标位置;
第一检测模块,设置于所述工作台的第一位置处,用于检测所述被测物的二维参数,所述第一检测模块包括第一搬运机构和位于第一检测工位的第一检测机构,所述第一搬运机构用于拾取所述运料模块运输至所述第一位置处的所述被测物,并将所述被测物搬运至所述第一检测工位进行检测;
第二检测模块,设置于所述工作台的第二位置处,用于检测所述被测物的三维参数,所述第二检测模块包括第二搬运机构和位于第二检测工位的第二检测机构,所述第二搬运机构用于拾取所述运料模块运输至所述第二位置处的所述被测物,并将所述被测物搬运至所述第二检测工位进行检测。
可选地,在上述检测系统中,所述运料模块包括运料轨道和设置于所述运料轨道上的料架,所述料架用于放置料盘,所述被测物位于所述料盘内,所述运料轨道上设置有送料车,所述送料车用于将所述料架上的料盘沿所述运料轨道运输至所述目标位置处。
可选地,在上述检测系统中,所述第一检测工位和所述第二检测工位沿所述运料轨道设置。
可选地,在上述检测系统中,所述第二检测模块可拆卸地安装于所述工作台上,且当所述第二检测模块拆除后,所述送料车停留至所述工作台的第一位置处。
可选地,在上述检测系统中,所述料架包括位于所述运料轨道下方的顶升机构和设置于所述料盘侧面的分离机构,所述顶升机构用于顶升所述料盘至预定位置,所述分离机构用于将所述料盘分离,以使所述送料车将分离出的所述料盘运输至所述第一位置处。
可选地,在上述检测系统中,所述顶升机构包括丝杆步进电机和与所述丝杆步进电机连接的顶升板,所述顶升板用于与所述料盘抵接,所述丝杆步进电机通过固定架与所述运料轨道固定。
可选地,在上述检测系统中,所述分离机构包括伸缩气缸和与所述伸缩气缸连接的挡块,所述伸缩气缸通过伸缩杆与所述挡块连接,以使所述伸缩气缸驱动所述挡块执行伸出或收缩动作。
可选地,在上述检测系统中,当所述丝杆步进电机带动所述顶升板向上运动时,所述伸缩气缸驱动所述挡块收缩,以使所述顶升板带动所述料盘向上运动;当所述顶升板将所述料盘顶升至所述预定位置时,所述伸缩气缸驱动所述挡块伸出,以使所述挡块顶紧所述料盘。
可选地,在上述检测系统中,所述第一搬运机构包括第一龙门架、第一吸附机构和第一运动机构,所述第一吸附机构设置于所述第一龙门架上,用于拾取所述第一位置处的被测物,所述第一运动机构带动所述第一吸附机构在所述第一龙门架移动;
所述第二搬运机构包括第二龙门架、第二吸附机构和第二运动机构,所述第二吸附机构设置于所述第二龙门架上,用于拾取所述第二位置处的被测物,所述第二运动机构带动所述第二吸附机构在所述第二龙门架上移动。
可选地,在上述检测系统中,所述第一龙门架和所述第二龙门架相互独立且平行地设置于所述工作台上。
本发明提供的检测系统,通过将第一检测模块设置在工作台的第一位置处,以检测被测物的二维参数,其中第一检测模块的第一搬运机构拾取通过运料模块运输至第一位置处的被测物,并将被测物搬运至第一检测工位,通过第一检测机构对被测物的二维参数进行检测,当第一检测机构对被测物检测完成后,通过第一搬运机构将被测物放回至运料模块上,此时运料模块将被测物运输至第二位置,通过设置在工作台的第二位置的第二检测模块对被测物的三维参数进行检测,其中第二检测模块的第二搬运机构拾取通过运料模块运输至第二位置处的被测物,并将被测物搬运至第二检测工位,通过第二检测机构对被测物的三维参数进行检测,从而完成整个检测过程,依此循环往复进行,实现全部被测物的检测。
与现有技术相比,本发明提供的检测系统,通过在工作台上分别设置第一检测模块和第二检测模块,且将第一检测模块和第二检测模块分别设置在工作台的第一位置和第二位置处,通过运料模块将被测物依次运输至工作台的第一位置和第二位置处,并依次对被测物进行二维参数和三维参数的检测,以完成整个检测过程,依此循环往复进行,实现全部被测物的检测,从而实现自动化检测半导体芯片的目的,提高了半导体芯片的检测效率。同时,通过第二检测模块对被测物三维参数的检测,可实现对半导体芯片进行高精度检测的目的,提高了半导体芯片的检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的检测系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的上料流线的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的第一检测模组的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的第二检测模组的结构示意图。
其中,100为工作台;
200为运料模块,201为运料轨道,2011为送料车,202为料架,203为顶升机构,2031为丝杆步进电机,2032为顶升板,2033为固定架,204为分离机构,2041为伸缩气缸,2042为挡块;
300为第一检测模块,301为第一搬运机构,3011为第一龙门架,3012为第一吸附机构,3013为第一运动机构,302为第一检测机构;
400为第二检测模块,401为第二搬运机构,4011为第二龙门架,4012为第二吸附机构,4013为第二运动机构,402为第二检测机构;
500料盘。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种检测系统,以提高半导体芯片的检测效率。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,本发明实施例公开了一种检测系统,包括工作台100、运料模块200、第一检测模块300和第二检测模块400。需要说明的是,在现有技术中,很多生产线上仍然采用传统的人工目测检测,发现缺陷后,手动剔除不合格产品。但是芯片的生产都是成规模大批量的生产,操作者在工作时段内在持续不断的生产线上不间断的工作,长此以往容易造成眼睛视觉疲劳,影响操作者的检测效率,导致半导体芯片的检测效率较低。本发明实施例公开的检测系统,通过在工作台100上分别设置第一检测模块300和第二检测模块400,且将第一检测模块300和第二检测模块400分别设置在工作台100的第一位置和第二位置处,通过运料模块200将被测物依次运输至工作台100的第一位置和第二位置处,并依次对被测物进行二维参数和三维参数的检测,以完成整个检测过程,依此循环往复进行,实现全部被测物的检测,从而实现自动化检测半导体芯片的目的,提高了半导体芯片的检测效率。同时,通过第二检测模块400对被测物三维参数的检测,可实现对半导体芯片进行高精度检测的目的,提高了半导体芯片的检测精度。
如图1所示,运料模块200设置于工作台100上,以将被测物运输至目标位置。需要说明的是,目标位置指的是第一检测模块300和第二检测模块400所在位置。并且,在本申请中,如无特殊说明,被测物均指半导体芯片。
具体地,如图1至图4所示,第一检测模块300设置于工作台100的第一位置处,可检测被测物的二维参数,第二检测模块400设置于工作台100的第二位置处,可检测被测物的三维参数。如图3所示,第一检测模块300包括第一搬运机构301和位于第一检测工位的第一检测机构302,第一搬运机构301拾取通过运料模块200运输至第一位置处的被测物,并将被测物搬运至第一检测工位,通过第一检测机构302对被测物的二维参数进行检测。其中,第一位置处为第一搬运机构301初始位置处,第一检测工位为第一检测机构302所在位置处,且第一位置和第一检测工位在第一搬运机构301的同一条移动路径上。如图4所示,第二检测模块400包括第二搬运机构401和位于第二检测工位的第二检测机构402,第二搬运机构401拾取通过运料模块200运输至第二位置处的被测物,并将被测物搬运至第二检测工位,通过第二检测机构402对被测物的三维参数进行检测。其中,第二位置处为第二搬运机构401初始位置处,第二检测工位为第二检测机构402所在位置处,且第二位置和第二检测工位在第二搬运机构401的同一条移动路径上。同时,第一位置和第二位置在运料模块200的同一条运料路径上设置。当第一检测机构302对被测物检测完成后,通过第一搬运机构301将被测物放回至运料模块200上,此时运料模块200将被测物运输至第二位置,通过第二检测模块400的第二检测机构402对被测物的三维参数进行检测,以完成一个半导体芯片的检测,依此循环往复进行,实现全部半导体芯片的检测,从而实现自动化检测半导体芯片的目的,提高了半导体芯片的检测效率。在本实施例中,第一检测机构302采用5S模组对被测半导体芯片进行二维尺寸的检测,第二检测机构402采用三维相机模块对被测半导体芯片进行三维尺寸的检测,并且第二检测机构402可以实现微米级精度的检测,提高半导体芯片的检测精度。
进一步地,如图2所示,在一具体实施例中,运料模块200包括运料轨道201和设置于运料轨道201上的料架202,第一检测模块300所在的第一位置和第二检测模块400所在的第二位置为运料轨道201上第一搬运机构301和第二搬运机构401所在的初始位置,以使当被测物送至第一位置处时,能够被第一搬运机构301拾取并搬运至第一检测工位进行检测,或当被测物送至第二位置处时,能够被第二搬运机构401拾取并搬运至第二检测工位进行检测。料架202上堆叠放置有若干料盘500,被测物(半导体芯片)位于料盘500内,运料轨道201上设置有送料车2011,可通过送料车2011将料架202上的料盘500沿运料轨道201运输至目标位置处,从而使得第一检测模块300和第二检测模块400对被测物进行检测。具体地,料架202包括位于运料轨道201下方的顶升机构203和设置于料盘500侧面的分离机构204,顶升机构203将料盘500顶升至预定位置,以保证送料车2011能够进入至最底层料盘500的下方,同时通过分离机构204将料盘500分离,使得最底层料盘500放置于送料车2011上,并通过送料车2011将分离出的料盘500运输至第一位置处。
进一步地,如图2所示,顶升机构203包括丝杆步进电机2031和与丝杆步进电机2031连接的顶升板2032,顶升板2032通过丝杆步进电机2031驱动向上运动,以使顶升板2032与料盘500抵接并将若干料盘500同时顶起至预定位置,以保证送料车2011能够进入最底层料盘500的下方,从而将最底层料盘500运走。丝杆步进电机2031通过固定架2033与运料轨道201固定。其中,固定架2033包括底板和设置于底板两侧的侧板,底板和侧板围设形成安装顶升机构203的安装槽,在底板上开设有安装口,同时丝杆步进电机2031上设置有电机固定板,通过将电机固定板固定于安装槽内,以使丝杆步进电机2031的电机伸出安装口并与底板的下侧面固定连接,且丝杆步进电机2031的丝杆与顶升板2032连接。固定架2033的侧板与运料轨道201侧面的连接件固定连接,从而将顶升机构203固定于运料轨道201的下方,以减小顶升机构203的占用空间。同时,为了保证顶升板2032与送料车2011互不干扰,顶升板2032上设置有供送料车2011进入的空间。具体地,顶升板2032包括连接板和设置于连接板两侧的支撑梁,且连接板与丝杆步进电机2031的丝杆固定连接,连接板两侧的支撑梁之间形成有可使送料车2011进入的空间,通过丝杆步进电机2031驱动顶升板2032向上移动,同时顶升板2032的支撑梁与最底层料盘500抵接,将若干料盘500同时顶起至预定位置,此时送料车2011可进入连接板两侧的支撑梁之间的空间内且位于最底层料盘500的下方。
进一步地,如图2所示,分离机构204包括伸缩气缸2041和与伸缩气缸2041连接的挡块2042,伸缩气缸2041通过伸缩杆与挡块2042连接,以使伸缩气缸2041驱动挡块2042执行伸出或收缩动作。具体地,分离机构204为四个,且四个分离机构204呈对称分布于料盘500的两侧。当送料车2011进行运料时,伸缩气缸2041驱动伸缩杆收缩,并带动挡块2042收回,此时顶升机构203的丝杆步进电机2031带动顶升板2032向上运动,以将若干料盘500同时顶起至预定位置处,同时送料车2011进入最底层料盘500的下方位置。然后,伸缩气缸2041驱动伸缩杆伸出,并带动挡块2042靠近料盘500移动,直至挡块2042与倒数第二层料盘500顶紧,防止最底层料盘500以上的料盘500同时落下,此时顶升机构203向下移动将最底层料盘500放置于送料车2011上,送料车2011将最底层料盘500运输至目标位置处进行检测。最后,顶升机构203将剩余料盘500重新放回料架202上,从而完成一次上料过程,依此循环往复,完成所有料盘500的上料过程,实现自动分离上料的目的,提高了半导体芯片的检测效率。
如图1所示,为了保证第一检测机构302和第二检测机构402对被测物进行快速检测,第一检测机构302所在的第一检测工位和第二检测机构402所在的第二检测工位沿运料轨道201设置。同时,第二检测模块400可拆卸地安装于工作台100上,当被测物无需进行三维参数的检测时,可将第二检测模块400拆除,从而为工作台100留出更多的操作空间,且第二检测模块400拆除后,送料车2011可停留至工作台100的第一位置处,仅通过第一检测模块300进行二维参数的检测。
进一步地,如图3所示,在一具体实施例中,第一搬运机构301包括第一龙门架3011、第一吸附机构3012和第一运动机构3013,第一吸附机构3012设置于第一龙门架3011上,以拾取第一位置处的被测物,第一运动机构3013带动第一吸附机构3012在第一龙门架3011移动。具体地,第一运动机构3013设置于第一龙门架3011的上方,且第一运动机构3013包括第一驱动装置和第一履带,第一吸附机构3012设置于第一履带上,通过第一驱动装置驱动第一履带运动,同时带动第一吸附机构3012在第一检测工位和第一位置之间移动。并且,第一吸附机构3012上设置有第一电磁吸件,第一吸附机构3012通过第一电磁吸件产生吸力将位于第一位置处送料车2011上的被测物吸附至第一吸附机构3012上,并通过第一运动机构3013将第一吸附机构3012移动至第一检测工位,通过第一检测机构302对被测物进行检测,检测完成后,第一运动机构3013将第一吸附机构3012移动至第一位置处,此时将第一电磁吸件断电,使得第一吸附机构3012释放被测物至送料车2011上,从而完成对被测物二维参数的检测。需要说明的是,第一吸附机构3012的初始位置即第一位置处与第一检测机构302所在第一检测工位沿第一龙门架3011的长度方向设置。
进一步地,如图4所示,第二搬运机构401包括第二龙门架4011、第二吸附机构4012和第二运动机构4013,第二吸附机构4012设置于第二龙门架4011上,以拾取第二位置处的被测物,第二运动机构4013带动第二吸附机构4012在第二龙门架4011上移动。具体地,第二运动机构4013设置于第二龙门架4011的上方,且第二运动机构4013包括第二驱动装置和第二履带,第二吸附机构4012设置于第二履带上,通过第二驱动装置驱动第二履带运动,同时带动第二吸附机构4012在第二检测工位和第二位置之间移动。并且,第二吸附机构4012上设置有第二电磁吸件,第二吸附机构4012通过第二电磁吸件产生吸力将位于第二位置处送料车2011上的被测物吸附至第二吸附机构4012上,并通过第二运动机构4013将第二吸附机构4012移动至第二检测工位,通过第二检测机构402对被测物进行检测,检测完成后,第二运动机构4013将第二吸附机构4012移动至第二位置处,此时将第二电磁吸件断电,使得第二吸附机构4012释放被测物至送料车2011上,从而完成对被测物三维参数的检测。需要说明的是,第二吸附机构4012的初始位置即第二位置处与第二检测机构402所在第二检测工位沿第二龙门架4011的长度方向设置。
需要说明的是,如图1所示,为了保证第一检测模块300的第一搬运机构301和第二检测模块400的第二搬运机构401之间互不干扰,第一龙门架3011和第二龙门架4011相互独立且平行地设置于工作台100上。
本发明实施例公开的检测系统,通过将第一检测模块300设置在工作台100的第一位置处,以检测被测物的二维参数,其中第一检测模块300的第一搬运机构301拾取通过运料模块200运输至第一位置处的被测物,并将被测物搬运至第一检测工位,通过第一检测机构302对被测物的二维参数进行检测,当第一检测机构302对被测物检测完成后,通过第一搬运机构301将被测物放回至运料模块200上,此时运料模块200将被测物运输至第二位置,通过设置在工作台100的第二位置的第二检测模块400对被测物的三维参数进行检测,其中第二检测模块400的第二搬运机构401拾取通过运料模块200运输至第二位置处的被测物,并将被测物搬运至第二检测工位,通过第二检测机构402对被测物的三维参数进行检测,从而完成整个检测过程,依此循环往复进行,实现全部被测物的检测。
与现有技术相比,本发明实施例公开的检测系统,通过在工作台100上分别设置第一检测模块300和第二检测模块400,且将第一检测模块300和第二检测模块400分别设置在工作台100的第一位置和第二位置处,通过运料模块200将被测物依次运输至工作台100的第一位置和第二位置处,并依次对被测物进行二维参数和三维参数的检测,以完成整个检测过程,依此循环往复进行,实现全部被测物的检测,从而实现自动化检测半导体芯片的目的,提高了半导体芯片的检测效率。同时,通过第二检测模块400对被测物三维参数的检测,可实现对半导体芯片进行高精度检测的目的,提高了半导体芯片的检测精度。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元,而是可包括没有列出的步骤或单元。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种检测系统,其特征在于,包括:
工作台(100);
运料模块(200),设置于所述工作台(100)上,用于运输被测物至目标位置;
第一检测模块(300),设置于所述工作台(100)的第一位置处,用于检测所述被测物的二维参数,所述第一检测模块(300)包括第一搬运机构(301)和位于第一检测工位的第一检测机构(302),所述第一搬运机构(301)用于拾取所述运料模块(200)运输至所述第一位置处的所述被测物,并将所述被测物搬运至所述第一检测工位进行检测;
第二检测模块(400),设置于所述工作台(100)的第二位置处,用于检测所述被测物的三维参数,所述第二检测模块(400)包括第二搬运机构(401)和位于第二检测工位的第二检测机构(402),所述第二搬运机构(401)用于拾取所述运料模块(200)运输至所述第二位置处的所述被测物,并将所述被测物搬运至所述第二检测工位进行检测。
2.根据权利要求1所述的检测系统,其特征在于,所述运料模块(200)包括运料轨道(201)和设置于所述运料轨道(201)上的料架(202),所述料架(202)用于放置料盘(500),所述被测物位于所述料盘(500)内,所述运料轨道(201)上设置有送料车(2011),所述送料车(2011)用于将所述料架(202)上的料盘(500)沿所述运料轨道(201)运输至所述目标位置处。
3.根据权利要求2所述的检测系统,其特征在于,所述第一检测工位和所述第二检测工位沿所述运料轨道(201)设置。
4.根据权利要求2所述的检测系统,其特征在于,所述第二检测模块(400)可拆卸地安装于所述工作台(100)上,且当所述第二检测模块(400)拆除后,所述送料车(2011)停留至所述工作台(100)的第一位置处。
5.根据权利要求2所述的检测系统,其特征在于,所述料架(202)包括位于所述运料轨道(201)下方的顶升机构(203)和设置于所述料盘(500)侧面的分离机构(204),所述顶升机构(203)用于顶升所述料盘(500)至预定位置,所述分离机构(204)用于将所述料盘(500)分离,以使所述送料车(2011)将分离出的所述料盘(500)运输至所述第一位置处。
6.根据权利要求5所述的检测系统,其特征在于,所述顶升机构(203)包括丝杆步进电机(2031)和与所述丝杆步进电机(2031)连接的顶升板(2032),所述顶升板(2032)用于与所述料盘(500)抵接,所述丝杆步进电机(2031)通过固定架(2033)与所述运料轨道(201)固定。
7.根据权利要求6所述的检测系统,其特征在于,所述分离机构(204)包括伸缩气缸(2041)和与所述伸缩气缸(2041)连接的挡块(2042),所述伸缩气缸(2041)通过伸缩杆与所述挡块(2042)连接,以使所述伸缩气缸(2041)驱动所述挡块(2042)执行伸出或收缩动作。
8.根据权利要求7所述的检测系统,其特征在于,当所述丝杆步进电机(2031)带动所述顶升板(2032)向上运动时,所述伸缩气缸(2041)驱动所述挡块(2042)收缩,以使所述顶升板(2032)带动所述料盘(500)向上运动;当所述顶升板(2032)将所述料盘(500)顶升至所述预定位置时,所述伸缩气缸(2041)驱动所述挡块(2042)伸出,以使所述挡块(2042)顶紧所述料盘(500)。
9.根据权利要求1所述的检测系统,其特征在于,所述第一搬运机构(301)包括第一龙门架(3011)、第一吸附机构(3012)和第一运动机构(3013),所述第一吸附机构(3012)设置于所述第一龙门架(3011)上,用于拾取所述第一位置处的被测物,所述第一运动机构(3013)带动所述第一吸附机构(3012)在所述第一龙门架(3011)移动;
所述第二搬运机构(401)包括第二龙门架(4011)、第二吸附机构(4012)和第二运动机构(4013),所述第二吸附机构(4012)设置于所述第二龙门架(4011)上,用于拾取所述第二位置处的被测物,所述第二运动机构(4013)带动所述第二吸附机构(4012)在所述第二龙门架(4011)上移动。
10.根据权利要求9所述的检测系统,其特征在于,所述第一龙门架(3011)和所述第二龙门架(4011)相互独立且平行地设置于所述工作台(100)上。
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