TWI631644B - 連動裝置及具有該連動裝置的處理設備 - Google Patents
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Abstract
一種連動裝置,適於連接在一門板與一頂撐桿組之間,該連動裝置包含一托架,及一連桿機構。托架用以承托該頂撐桿組。連桿機構連接於該門板及該托架之間,該門板移動時會透過該連桿機構帶動該托架移動,使得該門板移動至一關閉位置時該頂撐桿組移動至一初始位置,而該門板移動至一開啟位置時該頂撐桿組移動至一抬升位置。藉此,能降低處理設備結構設計的複雜度以及製造的成本。
Description
本發明是有關於一種應用於半導體製程的晶圓處理設備中的連動裝置,特別是指一種用以連動門板與頂撐桿組同時移動的連動裝置及具有該連動裝置的處理設備。
在半導體製程中,晶圓處理設備的機台通常設置一門裝置,門裝置包括一門板,及一與門板相連接的氣缸。門板用以封閉腔室的開口,氣缸用以驅動門板移動以控制開口的開啟或關閉。腔室內設置有一承載裝置,承載裝置包括一承載盤、一頂撐桿組,及一與頂撐桿組相連接的氣缸,氣缸用以驅動頂撐桿組在一初始位置及一抬升位置之間移動。當腔室的開口開啟且頂撐桿組在抬升位置時,移載機械手臂通過開口穿伸至腔室內以將一晶圓放置於頂撐桿組上,待放置完成後移載機械手臂移離腔室。接著,氣缸驅動頂撐桿組下移到初始位置,以將晶圓放置於承載盤上。之後,透過另一氣缸驅動門板移動以封閉開口,使得晶圓處理設備能進行後續晶圓的加工處理。
由於晶圓處理設備需配置兩個單獨的氣缸分別驅動門板及頂撐桿組移動,因此,易增添晶圓處理設備結構設計的複雜度以及製造的成本。
因此,本發明之一目的,即在提供一種連動裝置,用以連動門板與頂撐桿組同時移動,藉此,能降低結構設計的複雜度以及製造的成本。
於是,本發明連動裝置,適於連接在一門板與一頂撐桿組之間,該連動裝置包含一托架,及一連桿機構。
托架用以承托該頂撐桿組。連桿機構連接於該門板及該托架之間,該門板移動時會透過該連桿機構帶動該托架移動,使得該門板移動至一關閉位置時該頂撐桿組移動至一初始位置,而該門板移動至一開啟位置時該頂撐桿組移動至一抬升位置。
在一些實施態樣中,連動裝置更包含一基柱,該托架套設於該基柱上並可沿一縱軸線相對於該基柱上下滑動,該門板沿一平行於該縱軸線的移動方向移動時會透過該連桿機構帶動該托架沿一相反於該移動方向的滑動方向移動。
在一些實施態樣中,該基柱界定多個呈環狀相間隔排列的導引滑槽,各該導引滑槽呈長型且其長向沿該縱軸線延伸,該
托架包括多個分別可上下滑動地滑接於該等導引滑槽內的滑塊。
在一些實施態樣中,該連桿機構包括一固設於該門板的支架,及一呈彎折狀的彎折連桿,該彎折連桿的兩相反端分別可轉動地樞接於該支架及該托架。
在一些實施態樣中,該彎折連桿具有一第一桿體,及一由該第一桿體一端彎折延伸而出的第二桿體,該第一桿體相反於該第二桿體的一端可轉動地樞接於該支架,該第二桿體相反於該第一桿體的一端可轉動地樞接於該托架,該第一桿體與該第二桿體之間形成有一夾角,該夾角為一鈍角。
在一些實施態樣中,該支架具有一第一樞軸,該托架具有一第二樞軸,該第一、第二樞軸的軸向相互平行並且垂直於該縱軸線,該第一桿體界定一樞接於該第一樞軸的第一樞接孔,該第二桿體界定一樞接於該第二樞軸的第二樞接孔。
在一些實施態樣中,連動裝置更包含一間隔位於該基柱與該門板之間的框架,該框架包括兩個相間隔的側架體,及一設置於該兩側架體之間的軸桿,該軸桿鄰近於各該側架體頂端,該軸桿的軸向平行於該第一、第二樞軸的軸向,該連桿機構更包括一設置於該兩側架體之間的擺動桿,該擺動桿具有一可轉動地樞接於該軸桿的桿本體,及一連接軸,該桿本體界定一供該第二桿體穿設的穿槽,該連接軸的軸向平行於該軸桿的軸向,該連接軸穿設於該桿
本體及該穿槽且間隔位於該軸桿下方,該第二桿體界定一樞接於該連接軸的第三樞接孔。
在一些實施態樣中,連動裝置更包含一框架,該框架包括一軸桿,該連桿機構更包括一擺動桿,該擺動桿兩相反端分別樞接於該軸桿及該彎折連桿。
本發明之另一目的,即在提供一種具有連動裝置的處理設備,藉由連動裝置連動門板與頂撐桿組同時移動,能降低結構設計的複雜度以及製造的成本。
於是,本發明具有連動裝置的處理設備,包括一機台、一承載裝置、一頂撐桿組、一門裝置,及一連動裝置。
機台界定一腔室,及一使該腔室與外部相連通的開口。承載裝置設置於該腔室內。頂撐桿組設置於該腔室內。門裝置設置於該機台並包含一用以封閉該開口的門板,及一與該門板相連接的氣缸,該氣缸用以驅動該門板在一封閉該開口的關閉位置,及一未封閉該開口的開啟位置之間移動。連動裝置包含一托架及一連桿機構。托架承托該頂撐桿組。連桿機構連接於該門板及該托架之間,該門板移動時會透過該連桿機構帶動該托架移動,使得該門板移動至該關閉位置時該頂撐桿組移動至一初始位置,而該門板移動至該開啟位置時該頂撐桿組移動至一對齊於該開口的抬升位置。
在一些實施態樣中,該開啟位置的高度低於該關閉位
置的高度,該抬升位置的高度高於該初始位置的高度,該關閉位置的高度與該抬升位置的高度相當,而該開啟位置的高度則與該初始位置的高度相當。
本發明之功效在於:藉由連動裝置能連動門板與頂撐桿組同時移動的設計方式,使得處理設備只需配置單獨一個氣缸便能同時驅動門板與頂撐桿組移動,藉此,能降低處理設備結構設計的複雜度以及製造的成本。
100‧‧‧處理設備
1‧‧‧機台
11‧‧‧腔室
12‧‧‧開口
2‧‧‧承載裝置
21‧‧‧中心柱
22‧‧‧承載框
221‧‧‧鏤空孔
3‧‧‧頂撐桿組
31‧‧‧頂撐桿
4‧‧‧門裝置
41‧‧‧門板
42‧‧‧氣缸
5‧‧‧連動裝置
51‧‧‧托架
511‧‧‧套環
512‧‧‧頂撐框體
513‧‧‧滑塊
514‧‧‧第二樞軸
52‧‧‧連桿機構
520‧‧‧支架
521‧‧‧彎折連桿
522‧‧‧第一樞軸
523‧‧‧第一桿體
524‧‧‧第二桿體
525‧‧‧第一樞接孔
526‧‧‧第二樞接孔
527‧‧‧擺動桿
528‧‧‧桿本體
529‧‧‧連接軸
530‧‧‧穿槽
531‧‧‧第三樞接孔
54‧‧‧基柱
541‧‧‧導引滑槽
55‧‧‧框架
551‧‧‧側架體
552‧‧‧軸桿
6‧‧‧晶圓
A‧‧‧夾角
D1‧‧‧下移動方向
D2‧‧‧上移動方向
S1‧‧‧上滑動方向
S2‧‧‧下滑動方向
F1‧‧‧下壓力
F2‧‧‧上壓力
R1‧‧‧第一轉動方向
R2‧‧‧第二轉動方向
Z‧‧‧縱軸線
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是本發明具有連動裝置的處理設備的一實施例的立體圖;圖2是該實施例的不完整的立體圖,說明門板、頂撐桿組以及連動裝置之間的連接關係;圖3是圖2的俯視圖;圖4是該實施例的局部放大圖,說明連動裝置的細部結構;圖5是該實施例的不完整的剖視圖,說明門板位在關閉位置,頂撐桿組位在初始位置;圖6是該實施例的不完整的剖視圖,說明門板移動至開啟位置,頂撐桿組移動至抬升位置;及
圖7是該實施例的不完整的剖視圖,說明門板復位至關閉位置,頂撐桿組復位至初始位置。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1及圖2,是本發明具有連動裝置的處理設備的一實施例,處理設備100應用於半導體製程中並且用以對一晶圓6(如圖6所示)進行加工處理。處理設備100包含一機台1、一承載裝置2、一頂撐桿組3、一門裝置4,及一連動裝置5。
參閱圖2及圖3,機台1界定一腔室11,及一使腔室11與外部相連通的開口12。承載裝置2設置於腔室11內並且固定於機台1,承載裝置2包括一中心柱21,及一設置於中心柱21鄰近頂端處的承載框22,承載框22用以承載晶圓6。頂撐桿組3設置於腔室11內並包括多根頂撐桿31,各頂撐桿31用以頂撐晶圓6。
參閱圖2、圖4、圖5及圖6,門裝置4設置於機台1並包含一用以封閉開口12的門板41,及一與門板41相連接的氣缸42。氣缸42用以驅動門板41在一如圖5所示封閉開口12的關閉位置,及一如圖6所示未封閉開口12的開啟位置之間移動。連動裝置5包含一托架51,及一連桿機構52。托架51呈環形狀並且圍繞在中心柱
21外周圍,托架51用以承托頂撐桿組3的該等頂撐桿31。該等頂撐桿31等角度地相間隔排列,且各頂撐桿31位於承載框22的一對應鏤空孔221下方。連桿機構52連接於門板41及托架51之間,門板41被氣缸42驅動而移動時會透過連桿機構52帶動托架51移動,使得門板41移動至關閉位置時頂撐桿組3移動至一如圖5所示的初始位置,而門板41移動至開啟位置時頂撐桿組3移動至一如圖6所示對齊於開口12的抬升位置。藉由連動裝置5能連動門板41與頂撐桿組3同時移動的設計方式,使得處理設備100只需配置單獨一個氣缸42便能同時驅動門板41與頂撐桿組3移動,藉此,能降低處理設備100結構設計的複雜度以及製造的成本。
以下將針對處理設備100的具體構造進行詳細說明:參閱圖5及圖6,門板41的開啟位置的高度低於關閉位置的高度,頂撐桿組3的抬升位置的高度高於初始位置的高度,且關閉位置的高度與抬升位置的高度相當,而開啟位置的高度則與初始位置的高度相當。
參閱圖3、圖4及圖5,連動裝置5更包含一設置於腔室11內的基柱54,基柱54呈中空狀並且套設在承載裝置2的中心柱21上。基柱54界定多個呈環狀等角度相間隔排列的導引滑槽541,各導引滑槽541呈長形且其長向沿一縱軸線Z延伸。托架51包括一呈環形且套設於基柱54上的套環511、一連接於套環511底端的頂撐
框體512,及多個設置於套環511且呈環狀等角度相間隔排列的滑塊513。各滑塊513呈長形,各滑塊513內側端可上下滑動地滑接於對應的導引滑槽541。各頂撐桿31固定地設置於對應滑塊513頂面且鄰近滑塊513外側端。
連桿機構52包括一固設於門板41背面的支架520,及一呈彎折狀的彎折連桿521。彎折連桿521的兩相反端分別可轉動地樞接於支架520及托架51的頂撐框體512。藉由彎折連桿521呈彎折狀且兩相反端分別可轉動地樞接於支架520及托架51,使得門板41沿一移動方向移動時會透過連桿機構52帶動托架51沿一相反於該移動方向的滑動方向移動。藉此,當門板41移動至關閉位置時頂撐桿組3能移動至初始位置,而當門板41移動至開啟位置時頂撐桿組3能移動至抬升位置。
具體而言,支架520具有一第一樞軸522,托架51的頂撐框體512具有一第二樞軸514,第一、第二樞軸522、514的軸向相互平行並且垂直於縱軸線Z。彎折連桿521具有一第一桿體523,及一由第一桿體523一端彎折延伸而出的第二桿體524。第一桿體523相反於第二桿體524的一端界定一可轉動地樞接於第一樞軸522的第一樞接孔525。第二桿體524相反於第一桿體523的一端界定一可轉動地樞接於第二樞軸514的第二樞接孔526。藉此,彎折連桿521能繞第一樞軸522及第二樞軸514分別相對於支架520及
托架51轉動。
由於門板41在關閉位置時的高度高於頂撐桿組3在初始位置時的高度,因此,設置在門板41背面的支架520與承托頂撐桿組3的托架51之間會形成有高度差。為了使彎折連桿521的兩相反端能分別連接在支架520與托架51,本實施例的彎折連桿521的第一桿體523與第二桿體524之間形成有一夾角A,夾角A為一鈍角。藉此,使得彎折連桿521的第一桿體523能連接在高度較高的支架520,而第二桿體524能連接在高度較低的托架51。
進一步地,連動裝置5更包含一設置於腔室11內且固定於機台1的框架55。框架55間隔位於基柱54與門板41之間,框架55包括兩個相間隔的側架體551,及一設置於兩側架體551之間的軸桿552。軸桿552鄰近於側架體551頂端,且軸桿552的軸向平行於第一、第二樞軸522、514的軸向。連桿機構52更包括一設置於該兩側架體551之間的擺動桿527。擺動桿527具有一可轉動地樞接於軸桿552的桿本體528,及一連接軸529。桿本體528界定一供第二桿體524穿設的穿槽530。連接軸529的軸向平行於軸桿552的軸向,連接軸529穿設於桿本體528及其穿槽530且間隔位於軸桿552下方。第二桿體524穿設於穿槽530且界定一樞接於連接軸529的第三樞接孔531。藉由兩側架體551分別擋止在擺動桿527相反側,能防止擺動桿527沿軸桿552的軸向移動,以防止擺動桿527繞軸桿
552轉動的過程中產生晃動的情形。再者,藉由第二桿體524穿設於穿槽530並透過連接軸529與擺動桿527樞接在一起的方式,除了能防止彎折連桿521在擺動過程中產生晃動的情形之外,還能增加彎折連桿521整體的結構強度,以防止彎折連桿521在擺動過程中產生彎折變形的情形。
參閱圖5,當門板41在關閉位置時,頂撐桿組3位在初始位置,且各頂撐桿31位於承載框22下方。此外,彎折連桿521的第一桿體523呈傾斜狀,而第二桿體524呈水平狀。
參閱圖4、圖5及圖6,處理設備100欲對晶圓6進行加工處理時,首先,門裝置4的氣缸42會驅動門板41沿一平行於縱軸線Z的下移動方向D1向下移動,門板41下移時會帶動支架520下移。支架520下移過程中會透過第一樞軸522施加一下壓力F1至第一桿體523界定出第一樞接孔525的一端以將其下壓,第一桿體523被下壓而往下移動時會同時沿一第一轉動方向R1繞第一樞軸522轉動。同時,第一桿體523會穿過兩側架體551之間並且逐漸地將第二桿體524往上抬升。第二桿體524被往上抬升的過程中會帶動擺動桿527沿第一轉動方向R1繞軸桿552擺動,同時,第二桿體524界定出第二樞接孔526的一端會施加一上壓力F2至第二樞軸514,並且沿第一轉動方向R1繞第二樞軸514轉動。由於托架51的滑塊513(如圖3所示)被導引滑槽541侷限了上下滑動的方向,因此,當
第二桿體524施加上壓力F2至第二樞軸514時會將托架51往上抬升,使托架51帶動頂撐桿組3沿一相反於下移動方向D1的上滑動方向S1相對於基柱54往上滑動。
當門板41沿下移動方向D1向下移動至開啟位置時,門板41透過連桿機構52及托架51同時帶動頂撐桿組3移動至對齊於開口12的抬升位置,此時,各頂撐桿31穿過對應的鏤空孔221(如圖2所示)並凸伸出承載框22頂端一段距離。隨後,移載機械手臂(圖未示)通過開口12穿伸至腔室11內以將晶圓6放置於頂撐桿31上,待放置完成後移載機械手臂便移離腔室11。
參閱圖6及圖7,接著,氣缸42會驅動門板41沿一相反於下移動方向D1的上移動方向D2向上移動,門板41上移時會帶動支架520上移。支架520上移過程中會透過第一樞軸522施加上壓力F2至第一桿體523界定出第一樞接孔525的一端以將其往上抬升,第一桿體523被抬升而往上移動時會同時沿一相反於第一轉動方向R1的第二轉動方向R2繞第一樞軸522轉動。同時,第一桿體523會移離兩側架體551之間並且逐漸地將第二桿體524往下壓。第二桿體524被往下壓的過程中會帶動擺動桿527沿第二轉動方向R2繞軸桿552擺動,同時,第二桿體524界定出第二樞接孔526的一端會施加下壓力F1至第二樞軸514,並且沿第二轉動方向R2繞第二樞軸514轉動。當第二桿體524施加下壓力F1至第二樞軸514時會將托
架51往下壓,使托架51帶動頂撐桿組3沿一相反於上移動方向D2的下滑動方向S2相對於基柱54往下滑動。
頂撐桿組3的各頂撐桿31帶動晶圓6下移的過程中,晶圓6背面會先被承載框22阻擋而無法繼續下移,此時,晶圓6被放置在承載框22上。隨後,各頂撐桿31會繼續向下移動並移離晶圓6背面。當門板41沿上移動方向D2復位至關閉位置時,門板41透過連桿機構52及托架51同時帶動頂撐桿組3回復至初始位置,此時,處理設備100便能對晶圓6進行後續的加工處理。
綜上所述,本實施例的處理設備100,藉由連動裝置5能連動門板41與頂撐桿組3同時移動的設計方式,使得處理設備100只需配置單獨一個氣缸42便能同時驅動門板41與頂撐桿組3移動,藉此,能降低處理設備100結構設計的複雜度以及製造的成本,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
Claims (16)
- 一種連動裝置,適於連接在一門板與一頂撐桿組之間,該連動裝置包含:一托架,用以承托該頂撐桿組;及一連桿機構,連接於該門板及該托架之間,該門板移動時會透過該連桿機構帶動該托架移動,使得該門板移動至一關閉位置時該頂撐桿組移動至一初始位置,而該門板移動至一開啟位置時該頂撐桿組移動至一抬升位置。
- 如請求項1所述的連動裝置,更包含一基柱,該托架套設於該基柱上並可沿一縱軸線相對於該基柱上下滑動,該門板沿一平行於該縱軸線的移動方向移動時會透過該連桿機構帶動該托架沿一相反於該移動方向的滑動方向移動。
- 如請求項2所述的連動裝置,其中,該基柱界定多個呈環狀相間隔排列的導引滑槽,各該導引滑槽呈長型且其長向沿該縱軸線延伸,該托架包括多個分別可上下滑動地滑接於該等導引滑槽內的滑塊。
- 如請求項3所述的連動裝置,其中,該連桿機構包括一固設於該門板的支架,及一呈彎折狀的彎折連桿,該彎折連桿的兩相反端分別可轉動地樞接於該支架及該托架。
- 如請求項4所述的連動裝置,其中,該彎折連桿具有一第一桿體,及一由該第一桿體一端彎折延伸而出的第二桿體,該第一桿體相反於該第二桿體的一端可轉動地樞接於該支架,該第二桿體相反於該第一桿體的一端可轉動地樞接於該托架,該第一桿體與該第二桿體之間形成有一夾角,該夾角為一鈍角。
- 如請求項5所述的連動裝置,其中,該支架具有一第一樞軸,該托架具有一第二樞軸,該第一、第二樞軸的軸向相互平行並且垂直於該縱軸線,該第一桿體界定一樞接於該第一樞軸的第一樞接孔,該第二桿體界定一樞接於該第二樞軸的第二樞接孔。
- 如請求項6所述的連動裝置,更包含一間隔位於該基柱與該門板之間的框架,該框架包括兩個相間隔的側架體,及一設置於該兩側架體之間的軸桿,該軸桿鄰近於各該側架體頂端,該軸桿的軸向平行於該第一、第二樞軸的軸向,該連桿機構更包括一設置於該兩側架體之間的擺動桿,該擺動桿具有一可轉動地樞接於該軸桿的桿本體,及一連接軸,該桿本體界定一供該第二桿體穿設的穿槽,該連接軸的軸向平行於該軸桿的軸向,該連接軸穿設於該桿本體及該穿槽且間隔位於該軸桿下方,該第二桿體界定一樞接於該連接軸的第三樞接孔。
- 如請求項4至6其中任一項所述的連動裝置,更包含一框架,該框架包括一軸桿,該連桿機構更包括一擺動桿,該擺動桿兩相反端分別樞接於該軸桿及該彎折連桿。
- 一種具有連動裝置的處理設備,包括:一機台,界定一腔室,及一使該腔室與外部相連通的開口;一承載裝置,設置於該腔室內;一頂撐桿組,設置於該腔室內;一門裝置,設置於該機台並包含一用以封閉該開口的門板,及一與該門板相連接的氣缸,該氣缸用以驅動該門板在一封閉該開口的關閉位置,及一未封閉該開口的開啟位置之間移動;一連動裝置,包含:一托架,承托該頂撐桿組;及一連桿機構,連接於該門板及該托架之間,該門板移動時會透過該連桿機構帶動該托架移動,使得該門板移動至該關閉位置時該頂撐桿組移動至一初始位置,而該門板移動至該開啟位置時該頂撐桿組移動至一對齊於該開口的抬升位置。
- 如請求項9所述的具有連動裝置的處理設備,其中,該開啟位置的高度低於該關閉位置的高度,該抬升位置的高度高於該初始位置的高度,該關閉位置的高度與該抬升位置的高度相當,而該開啟位置的高度則與該初始位置的高度相當,該連動裝置更包含一設置於該腔室內的基柱,該托架套設於該基柱上並可沿一縱軸線相對於該基柱上下滑動,該門板沿一平行於該縱軸線的移動方向移動時會透過該連桿機構帶動該托架沿一相反於該移動方向的滑動方向移動。
- 如請求項10所述的具有連動裝置的處理設備,其中,該基柱界定多個呈環狀相間隔排列的導引滑槽,各該導引滑槽呈長型且其長向沿該縱軸線延伸,該托架包括多個分別可上下滑動地滑接於該等導引滑槽內的滑塊。
- 如請求項11所述的具有連動裝置的處理設備,其中,該連桿機構包括一固設於該門板的支架,及一呈彎折狀的彎折連桿,該彎折連桿的兩相反端分別可轉動地樞接於該支架及該托架。
- 如請求項12所述的具有連動裝置的處理設備,其中,該彎折連桿具有一第一桿體,及一由該第一桿體一端彎折延伸而出的第二桿體,該第一桿體相反於該第二桿體的一端可轉動地樞接於該支架,該第二桿體相反於該第一桿體的一端可轉動地樞接於該托架,該第一桿體與該第二桿體之間形成有一夾角,該夾角為一鈍角。
- 如請求項13所述的具有連動裝置的處理設備,其中,該支架具有一第一樞軸,該托架具有一第二樞軸,該第一、第二樞軸的軸向相互平行並且垂直於該縱軸線,該第一桿體界定一樞接於該第一樞軸的第一樞接孔,該第二桿體界定一樞接於該第二樞軸的第二樞接孔。
- 如請求項14所述的具有連動裝置的處理設備,其中,該連動裝置更包含一設置於該腔室內且間隔位於該基柱與該門板之間的框架,該框架包括兩個相間隔的側架體,及一設置於該兩側架體之間的軸桿,該軸桿鄰近於各該側架體頂端,該軸桿的軸向平行於該第一、第二樞軸的軸向,該連桿機構更包括一設置於該兩側架體之間的擺動桿,該擺動桿具有一可轉動地樞接於該軸桿的桿本體,及一連接軸,該桿本體界定一供該第二桿體穿設的穿槽,該連接軸的軸向平行於該軸桿的軸向,該連接軸穿設於該桿本體及該穿槽且間隔位於該軸桿下方,該第二桿體界定一樞接於該連接軸的第三樞接孔。
- 如請求項12至14其中任一項所述的具有連動裝置的處理設備,其中,該連動裝置更包含一設置於該腔室內的框架,該框架包括一軸桿,該連桿機構更包括一擺動桿,該擺動桿兩相反端分別樞接於該軸桿及該彎折連桿。
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