CN218860866U - 一种真空镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种真空镀膜设备,搬运室内设置有换料机构、中转机构和上下料机构,换料机构的第一换料工位位于所述换料口处并与所述镀膜架换料工位对接,中转机构的第一中转工位与换料机构的第二换料工位对接,中转机构的第二中转工位与所述上下料机构对接,以适于所述第一中转工位与所述第二换料工位之间交换工件动作、在所述第二中转工位与所述上下料机构之间交换工件动作同步完成,降低了换料耗时,提高了镀膜工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于镀膜技术领域,具体涉及一种真空镀膜设备。
背景技术
真空蒸发镀膜是真空镀膜技术中开发时间最早,应用领域最广的一种薄膜沉积方法,近年来随着长寿命电阻蒸发源、电子束蒸发源、激光束蒸发源等在真空蒸发镀膜技术中的应用,使这一技术的发展更趋完善,目前仍然在真空镀膜技术中占有相当重要的地位。
镀膜过程中,需要将待镀膜工件(基片)装载在镀膜室内的镀膜架上,关闭镀膜室门抽真空镀膜,镀膜结束后再将镀膜架上的已镀膜工件卸载。上述动作称为换料,现有的换料方式耗时长,直接影响真空镀膜设备的工作效率。
发明内容
因此,本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种能够降低换料耗时,提高工作效率的真空镀膜设备。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的,一种真空镀膜设备,包括镀膜室和搬运室,所述镀膜室和搬运室通过换料口连通,所述换料口处设置有镀膜室门,所述镀膜室内设置有镀膜架,所述镀膜架包括位于所述换料口处的镀膜架换料工位,所述搬运室内设置有换料机构、中转机构和上下料机构,所述换料机构包括第一换料工位和第二换料工位,所述第一换料工位位于所述换料口处并与所述镀膜架换料工位对接,所述中转机构包括第一中转工位和至少一个第二中转工位,所述第一中转工位与所述第二换料工位对接,所述第二中转工位与所述上下料机构对接,以适于所述第一中转工位与所述第二换料工位之间交换工件动作、在所述第二中转工位与所述上下料机构之间交换工件动作同步完成。
本实用新型在镀膜室和上下料机构之间设置换料机构和中转机构,通过第一中转工位与第二换料工位之间交换工件动作、第二中转工位与上下料机构之间交换工件动作同步完成,同时配合换料机构在镀膜架和中转机构之间的换料动作,大大降低了镀膜工艺过程中的换料耗时,提高了工作效率。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述中转机构包括两个第二中转工位,所述上下料机构包括上料机构和下料机构,所述两个第二中转工位分别与所述上料机构和下料机构对接。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述中转机构为转架,包括转轴和多个工件架,所述转轴垂直于水平面设置,以适于所述转架绕所述转轴转动,从而使所述多个工件架在所述第一中转工位和第二中转工位之间切换。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述换料机构包括一对挂持机构,用于挂持工件;伸缩机构,包括第一伸缩部和第二伸缩部,所述第一伸缩部和第二伸缩部分别连接一对挂持机构,以适于带动一对所述挂持机构彼此远离地伸出或彼此靠近地缩回;回转机构,用于支承所述伸缩机构,以适于带动所述伸缩机构作回转运动;升降机构,用于支承所述伸缩机构,以适于带动所述伸缩机构作升降运动;支承机构,以适于将所述回转机构支承于所述搬运室。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述回转机构包括回转筒,所述回转筒转动支承于所述支承机构,所述回转筒一端固定连接于所述伸缩机构。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述回转机构还包括第一电机、第一齿轮和第二齿轮,所述第一电机、固定连接于所述支承机构,所述第一电机的输出轴固定连接所述第一齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合,所述第二齿轮固定连接于所述回转筒的另一端。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述支承机构包括第一法兰和第二法兰,所述回转筒转动支承于所述第一法兰,所述第二法兰开设有导向孔,所述搬运室固定连接有导向盘,所述导向盘的导向盘导向柱穿设于对应的所述导向孔,所述第二法兰外周还设置有第一波纹管。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述伸缩机构还包括基体、第一伸缩部和第二伸缩部,所述第一伸缩部和第二伸缩部分别设置于所述基体两侧,所述基体转动支承有转轴,所述转轴上设置有第三齿轮,所述第一伸缩部和第二伸缩部上分别设置有沿伸缩方向延伸的齿条,所述第三齿轮与所述齿条啮合,以适于驱动所述第一伸缩部和第二伸缩部沿相反方向进行伸缩运动。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述伸缩机构包括第二电机和转轴,所述第二电机与所述转轴传动连接,所述转轴转动支承于所述回转筒内,所述转轴一端传动连接于所述伸缩机构。
进一步地,本实用新型的真空镀膜设备,所述升降机构包括气缸和升降杆,所述气缸固定连接于所述搬运室,所述升降杆一端转动连接于所述伸缩机构,另一端固定连接于所述气缸。
本实用新型通过上述技术方案,可以实现如下效果:
通过设置中转机构和换料机构,降低了换料耗时,提高了镀膜工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型镀膜设备整体的俯视示意图;
图2为本实用新型镀膜设备换料机构的立体示意图;
图3为本实用新型镀膜设备挂持机构枢接部分的局部放大图示意图;
图4为本实用新型镀膜设备回转机构的断面示意图;
图5为本实用新型镀膜设备升降机构的断面示意图;
图6为本实用新型镀膜设备伸缩机构的断面示意图。
图中附图标记表示为:
1-镀膜室,2-搬运室,3-换料口,5-镀膜架,6-换料机构,61-挂持机构,611- 固定框,612-枢接部,62-伸缩机构,621-基体,622-第一伸缩部,623-第二伸缩部,624-固定架,6251-第三齿轮,6252-齿条,626-滑动副,627-第二电机,628- 转轴,629-回转座,6271-第一基体固定架,6272-第二基体固定架,63-回转机构, 631-回转筒,632-第一电机,633-第一齿轮,634-第二齿轮,64-升降机构,641- 气缸,642-支承架,643-导向板,644-升降杆,645-第一连杆,646-第二连杆,6461- 凸台,65-支承机构,651-第一法兰,6511-第一法兰筒体部,6512-第一法兰连接部,652-第二法兰,6521-第一法兰筒体部,6522-第二法兰连接部,653-传动箱, 654-导向盘,6541-导向盘连接部,6542-导向盘导向柱,8-工件基板,10-导向件, 11-中转架,111-中转工位,12-上料机构,121-上料搬运手,13-下料机构,131- 下料搬运手。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本实用新型的原理和精神。应当理解,给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本实用新型,而并非以任何方式限制本实用新型的范围。
如图1所示,本实用新型的真空镀膜设备包括镀膜室1和搬运室2,镀膜室1和搬运室2通过换料口3连通。镀膜室1内设置有在镀膜过程中用于固定工件的镀膜架5,镀膜架5外周布置若干工位,每个工位固定一个基板,工件装载在基板上。镀膜室1的壳体上布置有真空泵和镀膜装置,真空泵用于对镀膜室1进行抽真空,镀膜装置可以为任意常规类型,例如蒸发源、离子源、溅射源等,镀膜工作过程中,镀膜架5带动待镀膜工件转动,从而实现均匀镀膜。
将镀膜室1和搬运室2之间的连通处定义有换料口3,已镀膜工件从镀膜架 5的镀膜架换料工位转载到换料机构6,以及将待镀膜工件从换料机构6转载到镀膜架5的镀膜架换料工位两个动作均发生在换料口3附近。换料口3处设置镀膜室门(未示出),关闭镀膜室门将镀膜室1和搬运室2空气隔绝,再进行镀膜室1的抽真空和镀膜工作。
搬运室2内设置有换料机构6、中转机构11和上下料机构12,13,所述换料机构6包括第一换料工位和第二换料工位,第一换料工位位于换料口3处并与所述镀膜架换料工位对接,所述中转机构11包括第一中转工位和两个第二中转工位,第一中转工位与第二换料工位对接,两个第二中转工位分别与上料机构12 和下料机构13对接,以适于所述第一中转工位与所述第二换料工位之间交换工件动作、在所述第二中转工位与所述上下料机构之间交换工件动作同步完成。
中转机构11为转架,包括转轴和四个工件架111,所述转轴垂直于水平面设置,使得转架可以绕该转轴转动,从而使所述四个工件架111在所述第一中转工位和第二中转工位之间切换。
搬运室2还设置有搬运室门,搬运室门可以为两个,分别设置在上料机构12 与外界的连通端,以及下料机构13与外界的连通端。
本实用新型的真空镀膜设备的具体工作步骤为:
s1,保持镀膜室门关闭状态,打开搬运室门,通过搬运室门将待镀膜工件装载到上料机构12上,将下料机构13上的已镀膜工件通过搬运室门卸载,关闭搬运室门;
s2,镀膜架5上的工件完成镀膜后,打开镀膜室门,利用换料机构6将已镀膜工件从镀膜架5的镀膜架换料工位转载到换料机构6的第一换料工位,同时可以将待镀膜工件从中转机构11的第一中转工位转载到换料机构6的第二换料工位;
s3,驱动换料机构6回转,将装载的待镀膜工件对准镀膜架5的换料工位,同时将已镀膜工件对准中转机构11的第一中转工位,将待镀膜工件从换料机构6 的第一换料工位转载到镀膜架换料工位,同时将已镀膜工件从换料机构6的第二换料工位转载到中转机构11的第一中转工位,与此同时,上料机构12的上料搬运手121将待镀膜工件转载到中转机构11的一个第二中转工位的工件架111上;
s4,保持换料机构6不动,转动镀膜架5至下一个镀膜架换料工位,并转动中转机构11至下一个第一中转工位,再次利用换料机构6将已镀膜工件从镀膜架5的新的镀膜架换料工位转载到换料机构6的第一换料工位,同时可以将待镀膜工件从中转机构11的新的第一中转工位转载到换料机构6的第二换料工位;
s5,驱动换料机构6回转,再次将装载的待镀膜工件对准镀膜架5的换料工位,同时将已镀膜工件对准中转机构11的第一中转工位,将待镀膜工件从换料机构6的第一换料工位转载到镀膜架换料工位,同时将已镀膜工件从换料机构6 的第二换料工位转载到中转机构11的第一中转工位,与此同时,上料机构12的上料搬运手121将待镀膜工件转载到中转机构11的另一个第二中转工位的工件架111上;
s6,保持换料机构6不动,再次转动镀膜架5至下一个镀膜架换料工位,并转动中转机构11至下一个第一中转工位,此时再次利用换料机构6将已镀膜工件从镀膜架5的镀膜架换料工位转载到换料机构6的新的第一换料工位,同时可以将待镀膜工件从中转机构11的第一中转工位转载到换料机构6的第二换料工位,此时,装载有已镀膜工件的工件架111的第二中转工位已对准下料机构13;
s7,保持换料机构6不动,转动镀膜架5至下一个镀膜架换料工位,并转动中转机构11至下一个第一中转工位,再次利用换料机构6将已镀膜工件从镀膜架5的镀膜架换料工位转载到换料机构6的第一换料工位,将待镀膜工件从中转机构11的第一中转工位转载到换料机构6的第二换料工位,同时可以利用下料机构13的下料搬运手131从第二中转工位的工件架111上卸载已镀膜工件,依次反复动作,从而当镀膜架5转动一周后,全部已镀膜工件均可从镀膜架5转载至下料机构13中,并且全部待镀膜工件均可从上料机构12转载至镀膜架5;
S8,再次关闭镀膜室门后,对镀膜室1进行抽真空并执行镀膜作业;打开搬运室门,将已镀膜工件从下料机构13卸载并向上料机构12中重新装载新的未镀膜工件。
通过上述工作步骤,由于换料机构6可同时执行在镀膜架5的镀膜架换料工位与第一换料工位之间转载工件、以及在第二换料工位与中转机构11的第一中转工位之间转载工件,与此同时,在镀膜架5依次转动临近工位至镀膜架换料工位过程中,中转机构11也将新装载的待镀膜工件从一个第二中转工位转动至第一中转工位以及将已镀膜工件从第一中转工位转动至另一个第二中转工位,使得镀膜架5仅转动一周后,即可完成全部工位的已镀膜工件卸载和待镀膜工件满载,大大缩减了换料耗时,提高了真空镀膜工作效率。
下面,详细描述本实用新型的换料机构6的具体结构和工作原理。如图2所述,换料机构6包括一对挂持机构61、伸缩机构62、回转机构63、升降机构64、支承机构65和角度对准机构。
一对挂持机构61用于挂持工件。如图2和3所示,在本实用新型的具体实施例中,每个挂持机构61包括固定框611,固定框611前侧的上部和下部分别设置有用于与工件基板挂孔配合的挂销,固定框611后侧上部和下部分别设置有枢接部612,固定框611通过枢接部612的枢轴与伸缩机构62的固定架624枢接,使得固定框611可以带动工件基板8及其上装载的工件一体绕枢轴自由转动。
支承机构65用于将所述伸缩机构62和回转机构63支承于搬运室2。如图4 所示,在本实用新型的具体实施例中,支承机构包括第一法兰651、第二法兰652、传动箱653和导向盘654。搬运室2的底部壳体相应位置开设通孔,第二法兰652 包括第二法兰筒体部6521和第二法兰连接部6522,第二法兰筒体部6521穿过通孔。第二法兰652的上部位于搬运室2内,第二法兰连接部6522与第一法兰651 的第一法兰连接部6512连接。第二法兰652的下部位于搬运室2外,其底部与传动箱653连接。其中,第一法兰651还包括第一法兰筒体部6511,第一法兰筒体部6511内部通过轴承转动支承回转筒631。第二法兰连接部6522开设有导向孔,在搬运室2底部壳体固定连接导向盘654的导向盘连接部6541,导向盘导向柱6542穿设于对应的导向孔,从而对换料机构6升降运动时进行导向。第二法兰筒体部6521外周围设有波纹管,波纹管位于第二法兰连接部6522和搬运室2 底部壳体之间,用于在换料机构6作升降运动时在第二法兰连接部6522与所述搬运室2底部壳体之间提供减震。
回转机构63用于支承伸缩机构62,带动伸缩机构62作回转运动。如图4 所示,在本实用新型的具体实施例中,回转机构63包括回转筒631、第一电机 632、第一齿轮633和第二齿轮634。第一电机632位于搬运室2外并固定连接于传动箱653底部,第一电机632的输出轴与第一齿轮633固定连接,第一齿轮633 与第二齿轮634啮合。回转筒631转动支承于第一法兰筒体部6511内部,其上端与伸缩机构62的第二基体固定架6272的固定连接,下端与第二齿轮634固定连接,因此,通过第一电机632带动回转筒631转动,从而带动换料机构6作回转运动。
升降机构64用于支承伸缩机构62,带动伸缩机构62作升降运动。如图5 所示,在本实用新型的具体实施例中,升降机构64包括气缸641、支承架642、导向板643、升降杆644、第一连杆645和第二连杆646。支承架642通过若干导向柱固定连接在搬运室2顶部壳体上方,气缸641固定连接在支承架642上方,气缸641的缸杆与第一连杆645连接,第一连杆645还连接有导向板643,利用导向板643的通孔与导向柱配合实现升降导向。缸杆依次通过第一连杆645、升降杆644和第二连杆646连接至回转座629,回转座629固定连接于伸缩机构62 的基体621。第二连杆646下端伸入回转座629,第二连杆646利用其下端的凸台6461实现与回转座629沿上下方向限位,使得第二连杆646与回转座629之间可一体作升降运动,并且可相对转动。因此,保证了换料机构6可分别作升降运动和回转运动。
伸缩机构62用于带动一对挂持机构61彼此远离地伸出或彼此靠近地缩回。如图6所示,在本实用新型的具体实施例中,伸缩机构包括基体621、第一伸缩部622、第二伸缩部623、第一基体固定架6271和第二基体固定架6272,第一伸缩部622和第二伸缩部623分别位于基体621两侧。第一伸缩部622和第二伸缩部623分别固定连接有固定架624,从而与一对挂持机构61枢接。第二基体固定架6272下端与回转筒631固定连接,第二基体固定架6272上端分别与第一基体固定架6271和基体621固定连接,第一基体固定架6271在上方还与基体621固定连接,从而实现回转筒631与基体621之间稳定连接。
基体621两侧的上方和下方分别利用滑动副626与第一伸缩部622、第二伸缩部623实现稳定滑动。如图4和6所示,在本实用新型的具体实施例通过齿轮齿条方式驱动伸缩机构62作伸缩运动。伸缩机构62还包括第二电机627、转轴 628、第三齿轮6251和齿条6252。第二电机627固定连接在传动箱653下方,第二电机627的输出轴通过联轴器与转轴628连接,转轴628从回转筒631内穿过并通过轴承转动支承于回转筒631内,从而使转轴628和回转筒631之间可相对独立转动。转轴628还可转动支承于基体621内,从而可实现转轴628相对基体 621自由转动。因此,可保证换料机构6的回转运动和伸缩运动之间互不干扰。
转轴628上固定连接有第三齿轮6251,第一伸缩部622和第二伸缩部623 内侧分别设置有齿条6252,第三齿轮6251与齿条6252啮合,从而通过第二电机 627、转轴628、第三齿轮6251和齿条6252驱动第一伸缩部622和第二伸缩部 623沿相反方向进行伸缩运动。
本实用新型中,固定框611的上方和下方设置有挂销,工件基板8相应位置设置有长条孔,通过挂销和长条孔配合,实现固定框611与工件基板8之间稳定安装。
下面详细描述本实用新型的换料机构6的工作原理:
S21,第一电机632通过第一齿轮633、第二齿轮634、回转筒631、第二基体固定支架6272和第一基体固定支架6271驱动换料机构6在镀膜架5、中转机构11之间回转;
S22,第二电机627通过转轴628、第三齿轮6251、齿条6252驱动第一伸缩部622、第二伸缩部623伸出,伸出过程中,靠近镀膜架5一侧的固定框611角度不变,直至镀膜架5臂板的挂销伸入工件基板8的长条孔;
靠近中转机构11一侧的固定框611也可以保持角度不变,利用相同方式将中转机构11的第一中转工位的工件架111的臂板挂销收入工件基板8的长条孔中,当然也可以采用其他常规方式实现工件基板8在固定框611与工件架111之间转载;
S23,气缸641通过第一连杆645、升降杆644、第二连杆646和基体621驱动第一伸缩部622、第二伸缩部623下降,直至固定框611的挂销与工件基板的长条孔顶部脱离接触,此时工件基板完全安装在镀膜架5和中转机构11的臂板上;
S24,第二电机627通过转轴628、第三齿轮6251、齿条6252驱动第一伸缩部622、第二伸缩部623缩回一部分行程,镀膜架5、中转机构11转动至下个工位,再次驱动第一伸缩部622、第二伸缩部623伸出,重复上述工作从而完成换料动作。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种真空镀膜设备,包括镀膜室(1)和搬运室(2),所述镀膜室(1)和搬运室(2)通过换料口(3)连通,所述换料口(3)处设置有镀膜室门,所述镀膜室(1)内设置有镀膜架(5),所述镀膜架(5)包括位于所述换料口(3)处的镀膜架换料工位,其特征在于:所述搬运室(2)内设置有换料机构(6)、中转机构(11)和上下料机构,所述换料机构(6)包括第一换料工位和第二换料工位,所述第一换料工位位于所述换料口(3)处并与所述镀膜架(5)的换料工位对接,所述中转机构(11)包括第一中转工位和至少一个第二中转工位,所述第一中转工位与所述第二换料工位对接,所述第二中转工位与所述上下料机构对接,以适于所述第一中转工位与所述第二换料工位之间交换工件动作、在所述第二中转工位与所述上下料机构之间交换工件动作同步完成。
2.如权利要求1所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述中转机构(11)包括两个第二中转工位,所述上下料机构包括上料机构(12)和下料机构(13),所述两个第二中转工位分别与所述上料机构(12)和下料机构(13)对接。
3.如权利要求1所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述中转机构(11)为转架,包括转轴和多个工件架(111),所述转轴垂直于水平面设置,以适于所述转架绕所述转轴转动,从而使所述多个工件架(111)在所述第一中转工位和第二中转工位之间切换。
4.如权利要求1所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述换料机构(6)包括一对挂持机构(61),用于挂持工件;伸缩机构(62),包括第一伸缩部(622)和第二伸缩部(623),所述第一伸缩部(622)和第二伸缩部(623)分别连接一对挂持机构(61),以适于带动一对所述挂持机构(61)彼此远离地伸出或彼此靠近地缩回;回转机构(63),用于支承所述伸缩机构(62),以适于带动所述伸缩机构(62)作回转运动;升降机构(64),用于支承所述伸缩机构(62),以适于带动所述伸缩机构(62)作升降运动;支承机构(65),以适于将所述回转机构(63)支承于所述搬运室(2)。
5.如权利要求4所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述回转机构(63)包括回转筒(631),所述回转筒(631)转动支承于所述支承机构(65),所述回转筒(631)一端固定连接于所述伸缩机构(62)。
6.如权利要求5所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述回转机构还包括第一电机(632)、第一齿轮(633)和第二齿轮(634),所述第一电机(632)、固定连接于所述支承机构(65),所述第一电机(632)的输出轴固定连接所述第一齿轮(633),所述第一齿轮(633)与所述第二齿轮(634)啮合,所述第二齿轮(634)固定连接于所述回转筒(631)的另一端。
7.如权利要求5或6所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述支承机构(65)包括第一法兰(651)和第二法兰(652),所述回转筒(631)转动支承于所述第一法兰(651),所述第二法兰(652)开设有导向孔,所述搬运室(2)固定连接有导向盘(654),所述导向盘(654)的导向盘导向柱(6542)穿设于对应的所述导向孔,所述第二法兰(652)外周还设置有第一波纹管。
8.如权利要求4所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述伸缩机构(62)还包括基体(621)、第一伸缩部(622)和第二伸缩部(623),所述第一伸缩部(622)和第二伸缩部(623)分别设置于所述基体(621)两侧,所述基体(621)转动支承有转轴(628),所述转轴(628)上设置有第三齿轮(6251),所述第一伸缩部(622)和第二伸缩部(623)上分别设置有沿伸缩方向延伸的齿条(6252),所述第三齿轮(6251)与所述齿条(6252)啮合,以适于驱动所述第一伸缩部(622)和第二伸缩部(623)沿相反方向进行伸缩运动。
9.如权利要求6所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述伸缩机构(62)包括第二电机(627)和转轴(628),所述第二电机(627)与所述转轴(628)传动连接,所述转轴(628)转动支承于所述回转筒(631)内,所述转轴(628)一端传动连接于所述伸缩机构(62)。
10.如权利要求4所述的真空镀膜设备,其特征在于:所述升降机构(64)包括气缸(641)和升降杆(644),所述气缸(641)固定连接于所述搬运室(2),所述升降杆(644)一端转动连接于所述伸缩机构(62),另一端固定连接于所述气缸(641)。
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