CN117902256A - 一种物料搬运机器人及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物料搬运机器人及控制方法,应用在货架上的物料搬运,该货架上设有多个滑槽,包括机器主体,机器主体为扁平状箱体,且机器主体上端设有多组第一输送轮,机器主体底部设有可伸缩的调节杆,机器主体内设有多个可转动的第二输送轴,第二输送轴两端设有可伸缩的输送杆,输送杆端部均设有第二输送轮,第二输送轮设置在机器主体底部,第二输送轮外侧设有直径可变的充气轮胎。能够通过调节杆的伸缩,控制机器主体的上升高度的,使机器主体能够更好的到达设定位置,而第二输送轮的可伸缩,能够使机器主体在到达设定位置后,通过输送杆伸缩将第二输送轮运动至设定位置,这样能够便于实现货物的更智能化输送。
Description
技术领域
本发明涉及物料搬运领域,更具体地说,涉及一种物料搬运机器人及控制方法。
背景技术
搬运机器人(transfer robot)为应用机器人运动轨迹实现代替人工搬运的自动化产品。
现有的物料搬运机器人,尤其是应用在货架上的物料搬运机器人,都是采用滚轮的输送和物料搬运机器人高度的变化,实现货物在货架上的来回搬运,这种物料搬运机器人虽然能够实现货物的搬运,但是,只能在设定的货架层进行来回运动,导致局限性太大,在一些特制货架上时,有时候需要将货物顶升至一定的高度等情况,从而导致了现有的物料搬运机器人应用范围有限,不能适应各种不同的环境。
针对现有的结构及缺失予以研究改良,提供一种物料搬运机器人及控制方法,以期达到更具有实用价值的目的。
发明内容
1.要解决的技术问题。针对现有技术中存在物料搬运机器人只能在设定的货架层进行来回运动,导致局限性太大,在一些特制货架上时,有时候需要将货物顶升至一定的高度等情况,从而导致了现有的物料搬运机器人应用范围有限,不能适应各种不同环境的问题,本发明的目的在于提供一种物料搬运机器人及控制方法。
2.技术方案。为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种物料搬运机器人,应用在货架上的物料搬运,该货架上设有多个用于搬运机器人来回运动的滑槽,包括机器主体,所述机器主体为扁平状箱体,且机器主体上端设有多组均匀分布且可正反转动的第一输送轮,所述机器主体底部设有可伸缩且用于带动机器主体上下运动的调节杆,所述机器主体内设有多个可转动的第二输送轴,所述第二输送轴两端设有可伸缩的输送杆,所述输送杆端部均设有固定连接的第二输送轮,所述第二输送轮设置在机器主体底部,所述第二输送轮外侧设有直径可变的充气轮胎。
优选的,所述机器主体内设有多个转动连接的第一输送轴,所述第一输送轴与第一输送轮连接,相邻所述第一输送轴之间通过链条连接,所述机器主体内设有用于带动第一输送轴同步转动的第一输送电机。
优选的,所述第二输送轴中部设有贯穿式且剖面呈多边形的输送槽,所述输送杆滑动且密封连接在输送槽内,所述机器主体内设有多个固定连接的调节箱,所述调节箱中部设有用于第二输送轴穿过的调节孔,所述调节孔与第二输送轴之间转动且密封连接,所述第二输送轴上设有输送槽与相邻调节箱连通的连通孔,相邻所述调节箱之间设有相连通的导流管,其中一个所述调节箱内设有滑动且密封连接的调节板,所述调节箱内设有用于带动调节板来回运动的第一液压杆,所述调节箱、输送槽内均填充有同步液。
优选的,所述货架包括支撑立板和放置横板,所述支撑立板为两个对称分布,所述放置横板为多个,且放置横板可上下调节的设置在相邻支撑立板之间,所述支撑立板上设有多个用于第二输送轮滑动的通过槽。
优选的,所述放置横板为多孔状,所述滑槽设置在放置横板上。
优选的,所述支撑立板上设有多个呈竖直状的升降槽,所述升降槽剖面呈T形,所述放置横板上设有多个固定连接且与升降槽相滑动连接的升降板,相邻所述升降板之间设有相连接的第二液压杆,所述通过槽横穿过升降槽,所述升降槽的深度大于通过槽的深度。
优选的,所述调节杆为电动液压杆,且调节杆底部设有固定连接且呈锥形的支撑底座。
优选的,所述机器主体内设有充气泵,所述输送杆端部均设有转动连接的第一环管,所述第二输送轮上设有固定连接的第二环管,所述第一环管和第二环管之间相连通,且第一环管和第二环管之间转动且密封连接,所述第二环管上设有与轮胎相连通的充气管,所述机器主体上设有多个固定连接且可伸缩的第一伸缩管,所述第一伸缩管端部与第一环管连接,且第一伸缩管另一端与充气泵连通。
一种物料搬运机器人控制方法,采用所述物料搬运机器人,它包括以下步骤:
S1:当需要物料搬运机器人将货物输送时,先将货物放置在机器主体上,然后通过轮胎直径的变大,即可控制货物在输送时的高度调节,使货物升高,然后通过第二输送轮的转动,即可使货物在货架上的来回输送;
S2:当货物送到目的地后,通过轮胎直径减少,即可使货物放置在货架上,然后可以控制机器主体再次运动至进口处,将货物再次进行搬运输送;
S3:当物料搬运机器人在遇到一些特殊环境时,需要将货物向上输送时,即可控制调节杆伸长,使机器主体上升至设定的位置,然后控制第二输送轮向外运动,使第二输送轮与相应的位置接触,这样即可通过第二输送轮将货物在设定的位置进行输送。
3.有益效果。相比于现有技术,本发明的优点在于:
本发明第一输送轮的设计,能够通过第一输送轮的正反转动,在与其他的机构相配合时,比如货物从多个滚动的输送辊运动至机器主体上时,又或者需要将货物从机器主体输送至多个滚动的输送辊上时,可以通过第一输送轮的正反转动,能够更好的方便货物的上料以及下料;
调节杆、输送杆和第二输送轮的设计,能够通过调节杆的伸缩,控制机器主体的上升高度的,使机器主体能够更好的到达设定位置,而第二输送轮的可伸缩,能够使机器主体在到达设定位置后,通过输送杆伸缩将第二输送轮运动至设定位置,这样能够便于实现货物的更智能化输送;
充气轮胎的设计,能够通过胎压的变化,实现第二输送轮外直径的变化,这样能够实现了机器主体的上升或者下降,能够更好的便于货物的输送以及输送后的放置。
在现有的货架领域中,货物摆放至货架后,货物上的与相邻顶部之间仍有一端距离,因此放置横板可上下运动、以及多个通过槽的相配合,能够使货架上货物在摆满之后,需要将指定位置的货物取出时,只需要通过将多个不同放置横板的位置进行调节,使放置横板尽可能的与相邻底部的货物贴合,这样就能够使指定位置货物上方形成一个通过区,从而通过这个通过区,配合机器主体的调节杆上升以及第二输送轮的可伸长,即可通过机器主体将指定货物向上顶升,直至相邻的通过槽处,然后控制第二输送轮伸长至通过槽内,即可将指定位置的货物通过第二输送轮的滚动,自动输送至出口处,实现了指定货物的存取。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的立体结构示意图。
图2为本发明实施例1提供的第二输送轮、第二输送轴剖面连接结构示意图。
图3为本发明实施例1提供的放置横板位置调节前后结构示意图。
图4为本发明实施例1提供的升降槽和通过槽连接结构示意图。
图5为本发明实施例1提供的升降板和升降槽剖面结构示意图。
图6为本发明实施例2提供的立体结构示意图。
图7为本发明实施例2提供的调节分杆立体连接结构示意图。
图8为本发明实施例2提供的调节分杆剖面结构示意图。
图中标号说明:
1、机器主体;11、第二输送轮;111、第二输送轴;112、调节箱;113、输送杆;114、导流管;115、连通孔;116、调节板;117、第一液压杆;118、第一环管;119、第二环管;110、第一伸缩管;12、第一输送轮;13、卷绕槽;131、卷绕轴;132、导流槽;133、第三槽;14、第三输送轮;2、调节杆;20、支撑底座;21、转接球;211、顶出槽;212、第一杆;213、第二伸缩管;22、第四板;221、伸缩调节器;222、第四槽;223、活塞板;23、调节分杆;24、转接槽;241、第一槽;3、支撑立板;31、货物;32、放置横板;321、滑槽;33、通过槽;34、通过区;35、升降槽;351、第二液压杆;352、升降板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图;对本发明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发明一部分实施例;而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例;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;都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1,请参阅图1、图2,一种物料搬运机器人,应用在货架上的物料搬运,该货架上设有多个用于搬运机器人来回运动的滑槽321,包括机器主体1,所述机器主体1为扁平状箱体,且机器主体1上端设有多组均匀分布且可正反转动的第一输送轮12,所述机器主体1底部设有可伸缩且用于带动机器主体1上下运动的调节杆2,所述机器主体1内设有多个可转动的第二输送轴111,所述第二输送轴111两端设有可伸缩的输送杆113,所述输送杆113端部均设有固定连接的第二输送轮11,所述第二输送轮11设置在机器主体1底部,所述第二输送轮11外侧设有直径可变的充气轮胎。
请参阅图1、图2,第一输送轮12的设计,能够通过第一输送轮12的正反转动,在与其他的机构相配合时,比如货物31从多个滚动的输送辊运动至机器主体1上时,又或者需要将货物31从机器主体1输送至多个滚动的输送辊上时,可以通过第一输送轮12的正反转动,能够更好的方便货物31的上料以及下料;
调节杆2、输送杆113和第二输送轮11的设计,能够通过调节杆2的伸缩,控制机器主体1的上升高度的,使机器主体1能够更好的到达设定位置,而第二输送轮11的可伸缩,能够使机器主体1在到达设定位置后,通过输送杆113伸缩将第二输送轮11运动至设定位置,这样能够便于实现货物31的更智能化输送;
充气轮胎的设计,能够通过胎压的变化,实现第二输送轮11外直径的变化,这样能够实现了机器主体1的上升或者下降,能够更好的便于货物31的输送以及输送后的放置。
在本实施例中,所述机器主体1内设有多个转动连接的第一输送轴,所述第一输送轴与第一输送轮12连接,相邻所述第一输送轴之间通过链条连接,所述机器主体1内设有用于带动第一输送轴同步转动的第一输送电机。
请参阅图1、图2,在本实施例中,所述第二输送轴111中部设有贯穿式且剖面呈多边形的输送槽,所述输送杆113滑动且密封连接在输送槽内,所述机器主体1内设有多个固定连接的调节箱112,所述调节箱112中部设有用于第二输送轴111穿过的调节孔,所述调节孔与第二输送轴111之间转动且密封连接,所述第二输送轴111上设有输送槽与相邻调节箱112连通的连通孔115,相邻所述调节箱112之间设有相连通的导流管114,其中一个所述调节箱112内设有滑动且密封连接的调节板116,所述调节箱112内设有用于带动调节板116来回运动的第一液压杆117,所述调节箱112、输送槽内均填充有同步液。其中机器主体1内设有用于带动第二输送轴111转动的第二输送电机。
调节箱112、调节板116和同步液的设计,能够利用液压驱动的原理,以及输送槽剖面为多边形的配合,实现了第二输送轮11既能够转动,同时也能够实现第二输送轮11的伸缩调节。
请参阅图3、图4,在本实施例中,所述货架包括支撑立板3和放置横板32,所述支撑立板3为两个对称分布,所述放置横板32为多个,且放置横板32可上下调节的设置在相邻支撑立板3之间,所述支撑立板3上设有多个用于第二输送轮11滑动的通过槽33。
在现有的货架领域中,货物31摆放至货架后,货物31上的与相邻顶部之间仍有一端距离,因此放置横板32可上下运动、以及多个通过槽33的相配合,能够使货架上货物31在摆满之后,需要将指定位置的货物31取出时,只需要通过将多个不同放置横板32的位置进行调节,使放置横板32尽可能的与相邻底部的货物31贴合,这样就能够使指定位置货物31上方形成一个通过区34,从而通过这个通过区34,配合机器主体1的调节杆2上升以及第二输送轮11的可伸长,即可通过机器主体1将指定货物31向上顶升,直至相邻的通过槽33处,然后控制第二输送轮11伸长至通过槽33内,即可将指定位置的货物31通过第二输送轮11的滚动,自动输送至出口处,实现了指定货物31的存取。
在本实施例中,所述放置横板32为多孔状,所述滑槽321设置在放置横板32上。
多孔状的设计,能够有效的降低了整体的质量。减少放置横板32上下运动调节时的负荷。
请参阅图3、图4和图5,在本实施例中,所述支撑立板3上设有多个呈竖直状的升降槽35,所述升降槽35剖面呈T形,所述放置横板32上设有多个固定连接且与升降槽35相滑动连接的升降板352,相邻所述升降板352之间设有相连接的第二液压杆351,所述通过槽33横穿过升降槽35,所述升降槽35的深度大于通过槽33的深度。
升降槽35、升降板352以及第二液压杆351的设计,实现了放置横板32的上下调节,同时保证了升降槽35不会影响第二输送轮11的运动。
在本实施例中,所述调节杆2为电动液压杆,且调节杆2底部设有固定连接且呈锥形的支撑底座20。
请参阅图2,在本实施例中,所述机器主体1内设有充气泵,所述输送杆113端部均设有转动连接的第一环管118,所述第二输送轮11上设有固定连接的第二环管119,所述第一环管118和第二环管119之间相连通,且第一环管118和第二环管119之间转动且密封连接,所述第二环管119上设有与轮胎相连通的充气管,所述机器主体1上设有多个固定连接且可伸缩的第一伸缩管110,所述第一伸缩管110端部与第一环管118连接,且第一伸缩管110另一端与充气泵连通。
第一环管118、第二环管119以及第一伸缩管110的设计,实现了第二输送轮11在转动的同时也能够实现轮胎直径的调节控制。
一种物料搬运机器人控制方法,采用所述物料搬运机器人,它包括以下步骤:
S1:当需要物料搬运机器人将货物31输送时,先将货物31放置在机器主体1上,然后通过轮胎直径的变大,即可控制货物31在输送时的高度调节,使货物31升高,然后通过第二输送轮11的转动,即可使货物31在货架上的来回输送;
S2:当货物31送到目的地后,通过轮胎直径减少,即可使货物31放置在货架上,然后可以控制机器主体1再次运动至进口处,将货物31再次进行搬运输送;
S3:当物料搬运机器人在遇到一些特殊环境时,需要将货物31向上输送时,即可控制调节杆2伸长,使机器主体1上升至设定的位置,然后控制第二输送轮11向外运动,使第二输送轮11与相应的位置接触,这样即可通过第二输送轮11将货物31在设定的位置进行输送。
实施例2,与实施例1相同之处不在描述,与实施例1不同之处在于:请参阅图6、图7和图8,所述调节杆2包括调节分杆23,所述调节分杆23为多个,调节分杆23一端设有固定连接的转接球21,且调节分杆23另一端设有与转接球21转动连接的转接槽24,相邻所述调节分杆23之间通过转接球21与转接槽24转动连接的方式连接,所述转接球21端部设有可伸缩的第一杆212,所述转接槽24内设有与第一杆212相卡合的第一槽241,所述机器主体1内设有多个卷绕槽13,所述卷绕槽13中部设有转动连接的卷绕轴131,所述卷绕轴131上设有用于带动卷绕轴131自动恢复初始位置的尺簧,所述机器主体1底部设有多个与相应卷绕槽13相连通且用于调节分杆23穿过的第二槽,所述第二槽一侧设有第三槽133,所述第三槽133内设有可转动且用于带动调节分杆23上下运动的第三输送轮14。其中支撑底座20与最底部的调节分杆23固定连接。第二槽进口处设有剖面呈锥形的导流槽132,导流槽132能够更好便于调节分杆23进入第二槽内。
由于机器主体1为扁平状箱体,其高度是有限的,如果将调节杆2采用电动液压杆的形式,就很容易导致调节杆2伸长的高度有限,在遇到一些较高的货物31需要跨过时,电动液压杆的形式很难实现,而本实施例中采用的调节分杆23的形式,因为机器主体1扁平状设计,就导致了机器主体1的长和宽是远大于高度的,将调节分杆23采用转接球21和转接槽24转动连接的方式连接,使调节分杆23能够呈卷绕状储存在机器主体1内,而卷绕状的调节分杆23在相互连接呈竖直状时,其高度是远大于电动液压杆实现的高度的,能够满足更多不同的输送环境,能够将货物31上升至更高的高度;
而第一杆212可伸缩和第一槽241的设计,能够使调节分杆23由可弯曲卷绕状转变为竖直状,使调节分杆23既能够实现高度的调节,又能够更好的回收卷绕在卷绕槽13内,便于储存。
请参阅图6、图7和图8,在本实施例中,所述调节分杆23一侧设有第四槽222,所述第四槽222内设有固定连接的伸缩调节器221,且第四槽222进口处设有滑动连接的第四板22,所述第四板22与伸缩调节器221的按压端连接固定,所述第四槽222内还设有滑动且密封连接的活塞板223,所述活塞板223与伸缩调节器221的伸缩端固定连接,所述转接球21端部设有顶出槽211,所述第一杆212滑动连接在顶出槽211内,第一杆212端部呈半球形,所述顶出槽211内设有用于带动第一杆212伸缩运动的第二伸缩管213,所述调节分杆23内设有第四槽222与第二伸缩管213连通的连通槽,所述第三输送轮14外侧设有多个固定连接且与第四槽222相啮合的凸起。其中伸缩调节器221采用现有按压式圆珠笔领域中的按压机构。
请参阅图6、图7和图8,在本实施例中,所述机器主体1内设有转动连接的第三输送轴,所述第三输送轴与第三输送轮14固定连接,相邻所述第三输送轴之间通过链条连接,所述机器主体1内设有用于带动第三输送轴转动的第三输送电机。
在本实施例中,调节分杆23在高度调节时,采用如下方法:
当需要高度升高时,启动第三输送电机,带动第三输送轮14转动,从而使调节分杆23依次向下运动,调节分杆23在运动至第三输送轮14时,相邻调节分杆23在第二槽内呈竖直状,此时第三输送轮14上的凸起对相应第四槽222内的第四板22进行按压,通过伸缩调节器221即可带动活塞板223自动伸长后并自动固定,而活塞板223的运动,通过液压驱动即可带动第一杆212自动弹出,使第一杆212与相应的第一槽241卡合固定,实现了相邻调节分杆23之间的自动连接固定,保证了机器主体1出来的调节分杆23之间能够自动形成竖直状,使调节分杆23能够自动带动机器主体1上升直至设定的高度;
当需要高度下降时,即可控制第三输送轮14反向转动,由于伸缩调节器221的独特原理,再次按压后,活塞板223就能够自动收缩,调节分杆23再次运动至凸起处时,凸起再次对第四板22进行按压时,即可自动带动活塞板223恢复初始位置,这样就能够使第一杆212与第一槽241分离,从而使进入机器主体1内的调节分杆23由竖直状自动转变为转动连接状,再配合尺簧的自动转动,即可使调节分杆23能够自动卷绕回收至卷绕槽13内。
这样的设计,既解决了原有电动液压杆调节高度有限的问题,同时也充分的将机器主体1的空间进行利用,在实现调节杆2伸缩高度调节的同时,也实现了调节分杆23的自动回收。
以上所述;仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此;任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内;根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种物料搬运机器人,应用在货架上的物料搬运,该货架上设有多个用于搬运机器人来回运动的滑槽,其特征在于:包括机器主体,所述机器主体为扁平状箱体,且机器主体上端设有多组均匀分布且可正反转动的第一输送轮,所述机器主体底部设有可伸缩且用于带动机器主体上下运动的调节杆,所述机器主体内设有多个可转动的第二输送轴,所述第二输送轴两端设有可伸缩的输送杆,所述输送杆端部均设有固定连接的第二输送轮,所述第二输送轮设置在机器主体底部,所述第二输送轮外侧设有直径可变的充气轮胎。
2.根据权利要求1所述的物料搬运机器人,其特征在于:所述机器主体内设有多个转动连接的第一输送轴,所述第一输送轴与第一输送轮连接,相邻所述第一输送轴之间通过链条连接,所述机器主体内设有用于带动第一输送轴同步转动的第一输送电机。
3.根据权利要求1所述的物料搬运机器人,其特征在于:所述第二输送轴中部设有贯穿式且剖面呈多边形的输送槽,所述输送杆滑动且密封连接在输送槽内,所述机器主体内设有多个固定连接的调节箱,所述调节箱中部设有用于第二输送轴穿过的调节孔,所述调节孔与第二输送轴之间转动且密封连接,所述第二输送轴上设有输送槽与相邻调节箱连通的连通孔,相邻所述调节箱之间设有相连通的导流管,其中一个所述调节箱内设有滑动且密封连接的调节板,所述调节箱内设有用于带动调节板来回运动的第一液压杆,所述调节箱、输送槽内均填充有同步液。
4.根据权利要求1所述的物料搬运机器人,其特征在于:所述货架包括支撑立板和放置横板,所述支撑立板为两个对称分布,所述放置横板为多个,且放置横板可上下调节的设置在相邻支撑立板之间,所述支撑立板上设有多个用于第二输送轮滑动的通过槽。
5.根据权利要求4所述的物料搬运机器人,其特征在于:所述放置横板为多孔状,所述滑槽设置在放置横板上。
6.根据权利要求4所述的物料搬运机器人,其特征在于:所述支撑立板上设有多个呈竖直状的升降槽,所述升降槽剖面呈T形,所述放置横板上设有多个固定连接且与升降槽相滑动连接的升降板,相邻所述升降板之间设有相连接的第二液压杆,所述通过槽横穿过升降槽,所述升降槽的深度大于通过槽的深度。
7.根据权利要求1所述的物料搬运机器人,其特征在于:所述调节杆为电动液压杆,且调节杆底部设有固定连接且呈锥形的支撑底座。
8.根据权利要求1所述的物料搬运机器人,其特征在于:所述机器主体内设有充气泵,所述输送杆端部均设有转动连接的第一环管,所述第二输送轮上设有固定连接的第二环管,所述第一环管和第二环管之间相连通,且第一环管和第二环管之间转动且密封连接,所述第二环管上设有与轮胎相连通的充气管,所述机器主体上设有多个固定连接且可伸缩的第一伸缩管,所述第一伸缩管端部与第一环管连接,且第一伸缩管另一端与充气泵连通。
9.一种物料搬运机器人控制方法,采用权利要求1—8任意一项所述物料搬运机器人,其特征在于:它包括以下步骤:
S1:当需要物料搬运机器人将货物输送时,先将货物放置在机器主体上,然后通过轮胎直径的变大,即可控制货物在输送时的高度调节,使货物升高,然后通过第二输送轮的转动,即可使货物在货架上的来回输送;
S2:当货物送到目的地后,通过轮胎直径减少,即可使货物放置在货架上,然后控制机器主体再次运动至进口处,将货物再次进行搬运输送;
S3:当物料搬运机器人在遇到一些特殊环境时,需要将货物向上输送时,即可控制调节杆伸长,使机器主体上升至设定的位置,然后控制第二输送轮向外运动,使第二输送轮与相应的位置接触,这样即可通过第二输送轮将货物在设定的位置进行输送。
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