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【发明授权】一种焊丝盘智能入库出库装置_中船大连造船厂产业发展有限公司_201810945061.3 

申请/专利权人:中船大连造船厂产业发展有限公司

申请日:2018-08-17

公开(公告)日:2024-04-12

公开(公告)号:CN109250491B

主分类号:B65G47/91

分类号:B65G47/91;B65G1/04;B65G1/137

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.04.12#授权;2024.02.09#著录事项变更;2019.02.22#实质审查的生效;2019.01.22#公开

摘要:一种焊丝盘智能入库出库装置,在集装箱内有横向放置的辊道,辊道一端为固定辊道,另一端为折叠辊道,集装箱内、固定辊道端架设有一个三轴式龙门机械手,在折叠辊道端上方设有绞车,绞车固定在所述集装箱顶板,钢丝绳一端穿过绞车,另一端与折叠辊道框架固定连接。折叠辊道在完成焊丝盘入库后可自动收入集装箱内,在集装箱内、三轴式龙门机械手下方还设有传送带,焊丝盘放在传送带上,在集装箱侧壁、与传送带相对应的位置设有一个第一开口,传送带一端与第一开口相对应,传送带带动焊丝盘从第一开口输出。采用本发明这种焊丝盘入库出库装置,能够节省人力,提高工作效率和准确性,焊丝盘智能领取、库存不足声光报警、自动计数。

主权项:1.一种焊丝盘智能入库出库装置,有焊丝盘11和盛装焊丝盘的托盘12,其特征在于:有一个集装箱1和带有可编程逻辑控制器的触摸屏10,在集装箱内有横向放置的辊道,所述辊道一端为固定辊道13,另一端为折叠辊道2,所述固定辊道的框架固定在所述集装箱的底板,所述托盘12放置在所述辊道上,所述辊道通过第一电机14驱动;所述集装箱内、所述固定辊道端架设有一个三轴式龙门机械手19,所述三轴式龙门机械手的机架横跨所述固定辊道13,所述机架上设置有X轴组件、Y轴组件和Z轴组件,所述X轴组件、所述Y轴组件、所述Z轴组件各带有一个电机,均通过可编程逻辑控制器控制;在所述折叠辊道端上方设有绞车6,所述绞车固定在所述集装箱顶板,钢丝绳7一端穿过绞车,另一端与所述折叠辊道框架固定连接,第三电机驱动所述绞车;在所述集装箱内、所述三轴式龙门机械手19下方还设有传送带23,所述焊丝盘放在所述传送带上,所述传送带与所述固定辊道相垂直放置,在所述集装箱侧壁、与所述传送带相对应的位置设有一个第一开口25,所述传送带一端与所述第一开口相对应,所述传送带带动所述焊丝盘从所述第一开口输出,所述传送带的两端各设有一个第一光电传感器38和第二光电传感器39,所述传送带通过第四电机驱动;所述Z轴组件带有电磁阀26、真空发生器27和抓手20,所述电磁阀与所述真空发生器气路连接,所述真空发生器下端带有吸盘21,所述吸盘吸住焊丝盘,所述抓手怀抱住所述焊丝盘,所述电磁阀通过可编程逻辑控制器控制;在所述固定辊道下方固定连接有第二气缸22,所述第二气缸连接有拨动装置31,所述第二气缸通过可编程逻辑控制器控制;所述可编程逻辑控制器控制第一电机、第三电机、第四电机工作。

全文数据:一种焊丝盘智能入库出库装置技术领域本发明涉及船舶建造过程中使用的机械自动化装置领域,具体涉及一种可自动入库、自动领取焊丝盘的焊丝盘智能入库、出库装置。背景技术在船舶行业中,焊丝是焊接的重要材料,在船舶焊接中,用量比较大。工人在领用焊丝盘过程中,传统入库、出库步骤如下:物资部采购,供货商送货——入一级库存储——根据总定额二级库房领取、存储——根据分段的定额,三级库房领取、存储——施工人员根据分段定额领取、使用。这种人工出库方式存在以下缺点:需设置专业仓库管理员岗位,消耗人工成本;焊丝盘领取审批流程较多,出库过程用时较长,领料时段受仓库管理员在岗时间限制等造成工作效率低,消耗时间成本。同时,由于焊丝盘对存储环境的要求,三级库房很难达到,造成焊丝盘使用过程中存在极大的质量隐患。鉴于上述问题,发明一种焊丝盘智能出库装置,实现从供货商到使用者一站到位的管理方式,减轻中间各库管理环节的压力。该装置放置在20尺标准集装箱中,可存储4件焊丝盘,共计288箱焊丝盘,领料人员刷卡、输入数量确认后,通过可编程逻辑控制器控制,焊丝盘从出料传送带上传送到出料口,光电传感器计数,完成焊丝盘智能出库。该装置有以下优点:焊丝盘智能领取、库存不足声光报警、自动计数、完全满足焊丝盘厂家的存储环境要求,提高焊丝盘出库的准确性、高效性,减少人力、辅助设施、管理等成本投入,数字化后台数据管理系统更加准确、高效的完成大数据积累、分析等。发明内容为解决上述问题,本发明提供一种焊丝盘智能入库出库装置,旨在达到节约人力,提高工作效率,方便管理的目的,其所采用的技术方案是:有焊丝盘和盛装焊丝盘的托盘,有一个集装箱和带有可编程逻辑控制器的触摸屏,在集装箱内有横向放置的辊道,所述辊道一端为固定辊道,另一端为折叠辊道,所述固定辊道的框架固定在所述集装箱的底板,所述托盘放置在所述辊道上,所述辊道通过第一电机驱动;所述集装箱内、所述固定辊道端架设有一个三轴式龙门机械手,所述三轴式龙门机械手的机架横跨所述固定辊道,所述机架上设置有X轴组件、Y轴组件和Z轴组件,所述X轴组件、所述Y轴组件、所述Z轴组件各带有一个电机,均通过可编辑逻辑控制器控制;在所述折叠辊道端上方设有绞车,所述绞车固定在所述集装箱顶板,钢丝绳一端穿过绞车,另一端与所述折叠辊道框架固定连接,所述第三电机驱动所述绞车。所述绞车所起到的作用是,收、放折叠辊道,焊丝盘入库时,绞车通过将折叠辊道放下,折叠辊道放下后与固定辊道在同一水平线上,焊丝盘完成入库时,绞车通过钢丝伸将折叠辊道拉起,收入到集装箱内。在所述集装箱内、所述三轴式龙门机械手下方还设有传送带,所述焊丝盘放在所述传送带上,所述传送带与所述固定辊道相垂直放置,在所述集装箱侧壁、与所述传送带相对应的位置设有一个第一开口,所述传送带一端与所述第一开口相对应,所述传送带带动所述焊丝盘从所述第一开口输出,所述第一开口即是出料口,工人从第一开口处领取焊丝盘。所述传送带的两端各设有一个第一光电传感器和第二光电传感器,所述传送带通过第四电机驱动。第一光电传感器用来检测焊丝盘是否被放置到传送带上,第二光电传感器用来检测焊丝盘是否出库成功,以及对焊丝盘进行计数。所述Z轴组件带有电磁阀、真空发生器和抓手,所述电磁阀与所述真空发生器气路连接,所述真空发生器下端带有吸盘,所述吸盘吸住焊丝盘,所述抓手怀抱住所述焊丝盘,所述电磁阀通过可编辑逻辑控制器控制。所述吸盘先吸住焊丝盘,吸住焊丝盘后,吸盘带动焊丝盘向上提升50mm,抓手怀抱住焊丝盘,进一步抓牢焊丝盘。在所述固定辊道下方固定连接有第二气缸,所述第二气缸连接有拨动装置,所述第二气缸通过可编程逻辑控制器控制;所述可编程逻辑控制器控制第一电机、第三电机、第四电机工作。所述三轴式龙门机械手下方的所述固定辊道,由两个平行的短辊道组成,两个平行所述短辊道的中间中空,两个平行所述短辊道中间、辊道框架上固定有一个滑道;所述拨动装置带有底座和竖向设置的拨杆,所述底座与所述滑道相适配,所述底座可在所述滑道上滑行,所述拨杆与所述滑道轴连接,所述拨杆可绕轴向一侧转动,所述拨杆与所述底座之间还设有弹簧。所述折叠辊道带有可折叠的支撑柱和第三气缸,所述第三气缸一端固定在所述折叠辊道框架下方,所述第三气缸的活塞与所述支撑柱底端固定连接,所述第三气缸通过可编程逻辑控制器控制。在所述辊道的一侧框架上等间距设有5个光电传感器,自所述折叠辊道端开始,依次是第三光电传感器、第四光电传感器、第五光电传感器、第六光电传感器、第七光电传感器,在所述固定辊道的端头还设有限位开关,所述限位开关下方连接有第一气缸,所述第一气缸带动所述限位开关上、下,所述第一气缸通过可编程逻辑控制器控制。上述一种焊丝盘智能入库出库装置,优选地,所述限位开关上设有板或立柱,所述第一气缸带动所述限位开关上、下,所述限位开关上升时,其位置高于辊道,所述限位开关下降时,其位置与辊道平行。所述限位开关起到的作用是挡住托盘,阻止托盘继续向前行进,当限位开关位于上升位置时,其阻止托盘继续向前运行。在所述固定辊道端,所述集装箱的侧壁上开有长条形第二开口,所述第二开口的位置与所述托盘的位置在同一水平线上,所述第二开口的大小与所述托盘的大小相适配,所述拨动装置将所述托盘从所述第二开口弹出,所述托盘通过所述第二开口,从所述集装箱内弹出所述集装箱外。上述所述一种焊丝盘智能入库出库装置,优选地,所述焊丝盘放置在所述托盘上,所述托盘上每层放置有12个焊丝盘,共有6层。上述所述一种焊丝盘智能入库出库装置,优选地,所述托盘的尺寸是1100*830*141mm。上述所述一种焊丝盘智能入库出库装置,优选地,所述真空发生器下端带有4个所述吸盘。采用4个吸盘能够更牢固的吸住焊丝盘。所述集装箱门设在所述折叠辊道端,集装箱门开启后,启动按钮,可编程逻辑控制器接收信号,向第三电机和第三气缸发出信号,第三电机启动,绞车转动,将折叠辊道放下,辊道下的第三气缸工作,将支撑柱放下,用来支撑折叠辊道。启动第一电机,第一电机驱动辊道运转,在辊道的一侧框架上,等间距设有5个光电传感器传感器,自所述折叠辊道端开始,依次是第三光电传感器、第四光电传感器、第五光电传感器、第六光电传感器、第七光电传感器,两个光电传感器之间的间距等于托盘的长度,每个光电传感器都能检测到一个托盘。将装有焊丝盘的托盘放置在辊道上,第三光电传感器检测到托盘,将信号发送给可编程逻辑控制器,可编程逻辑控制器向第一电机发送信号,启动第一电机,电机驱动辊道运转,辊道运转带动托盘向前运行,第四光电传感器、第五光电传感器、第六光电传感器、第七光电传感器依次对经过的托盘进行检测,托盘向前运行,到达辊道终点时,限位装置处于上升位置,将托盘挡住,托盘停止向前运行。当第七光电传感器、第六光电传感器、第五光电传感器、第四光电传感器均能检测到托盘时,将信号发送给可编程逻辑控制器,可编程逻辑控制器向第一电机、第三电机、第三气缸发送指令,第一电机停止运作,辊道停止运转,第三气缸回缩,带动支撑柱回缩,收起支撑柱,第三电机驱动绞车转动,钢丝绳向上拉动折叠辊道,将折叠辊道收起。此时,焊丝盘入库完成。所述Z轴组件带有电磁阀、真空发生器和抓手,所述真空发生器下端带有吸盘,真空发生器与电磁阀气路连接,电磁阀驱动真空发生器工作,真空发生器带有的吸盘吸住焊丝盘,所述吸盘吸住焊丝盘,所述抓手怀抱住所述焊丝盘。所述吸盘先吸住焊丝盘,吸住焊丝盘后,吸盘带动焊丝盘向上提升50mm,抓手怀抱住焊丝盘,进一步抓牢焊丝盘。所述X轴组件、Y轴组件、Z轴组件之间相互配合,可以使Z轴组件带有的抓手按顺序依次、逐层抓取托盘上的焊丝盘,并将抓取成功的焊丝盘放置到传送带上,托盘上每层放置12个焊丝盘,12个焊丝盘呈3行4列的位置放置,共有6层。抓手将抓取的焊丝盘放置到传送带上,第一光电传感器对焊丝盘进行检查,当第一光电传感器检测到焊丝盘时,向可编程逻辑控制器发送信号,可编程逻辑控制器向第四电机发送指令,第四电机驱动传送带运作,第二光电传感器对传送来的焊丝盘进行检查并计数,检测焊丝盘是否出库成功,并且出库数量是否正确,完成焊丝盘的出库。当第一光电传感器没有检测到焊丝盘,会给可编程逻辑控制器发出信号,可编程逻辑控制器会给三轴式龙门机械手发出指令,抓手返回,重新对刚才位置的焊丝盘进行抓取。所述拨动装置带有的底座和竖向放置的拨杆,拨杆与底座轴连接,拨杆可相对底座向一侧转动,托盘通过辊道运行,当托盘运行到拨杆的位置时,托盘向前运行的力施加给拨杆,拨杆转动,拨杆向一侧倒下,托盘压住拨杆继续向前运行,当托盘通过拨杆后,拨杆在弹簧弹力的作用下又竖立起来,并且竖立放置的拨杆高度高于托盘水平面。所述拨动装置所起到的作用是,当托盘上的焊丝盘被取光时,可编辑逻辑控制器向第五电机、第一气缸和第二气缸发出指令,第一气缸运作,将限位开关下降至与辊道在同一水平面,第二气缸启动将拨动装置的底座弹出,进而底座带动拨杆弹出,此时底座上带有的拨杆卡住托盘,底座在滑道上向前弹出,带动托盘,将托盘从第二开口处弹出。托盘弹出后,限位开关在第一气缸的作用下,限位开关恢复到上升位置,拨动装置同时也恢复原位。第七光电传感器检测到当前位置没有托盘,将信号反馈给可编辑逻辑控制器,可编辑逻辑控制器向第一电机发出指令,第一电机运作,驱动辊道运转,辊道运转带动下一工位的托盘向前,运行至限位装置处停止。采用本发明这种焊丝盘入库出库装置,能够节省人力,提高工作效率和准确性,焊丝盘智能领取、库存不足声光报警、自动计数、完全满足焊丝盘厂家的存储环境要求,提高焊丝盘出库的准确性、高效性,减少人力、辅助设施、管理等成本投入,数字化后台数据管理系统更加准确、高效的完成大数据积累、分析等。附图说明图1是本发明的主视图;图2是本发明的俯视图;图3是本发明的侧视图;图4是本发明中拨动装置的侧视图;图5是本发明中拨动装置的俯视图;图6是本发明中Z轴组件的侧视图、主视图、后视图;图7是本发明中限位开关的结构示意图;图8是本发明中抓手的结构示意图;其中:集装箱1、折叠辊道2、第三气缸3、支撑柱4、滑道5、绞车6、钢丝绳7、启动按钮8、弹簧9、带有可编辑逻辑控制器的触摸屏10、焊丝盘11、托盘12、固定辊道13、第一电机14、拨杆15、限位开关16、结束按钮17、应急停止按钮18、三轴式龙门机械手19、抓手20、吸盘21、第二气缸22、传送带23、底座24、第一开口25、电磁阀26、真空发生器27、第二开口30、拨动装置31、第一气缸32、第三电机33、第四电机34、第一光电传感器38、第二光电传感器39、第三光电传感器40、第四光电传感器41、第五光电传感器42、第六光电传感器43、第七光电传感器44、短辊道45。具体实施方式实施例1结合附图对本项发明做进一步说明,如图1-8所示,一种焊丝盘入库出库装置,有焊丝盘11、盛装焊丝盘的托盘12和集装箱1框架,托盘的尺寸是1100*830*141mm,托盘上每层3行4列放置12个焊丝盘,共放置6层。本发明还带有可编程逻辑控制器的触摸屏10,在集装箱1内有横向放置的辊道,辊道通过第一电机14驱动。集装箱内、固定辊道端架设有一个三轴式龙门机械手19,三轴式龙门机械手19下方设有传送带23,传送带23与固定辊道13相垂直放置。三轴式龙门机械手19的机架横跨所述固定辊道13,机架上设置有X轴组件、Y轴组件和Z轴组件,X轴组件、Y轴组件、Z轴组件均带有一个电机,X轴组件、Y轴组件、Z轴组件均通过各自带有的电机控制。Z轴组件带有电磁阀26、真空发生器27和抓手20,真空发生器27下端带有4个吸盘21,可编辑逻辑控制器控制真空电磁阀。在折叠辊道2端上方设有绞车6,绞车固定在所述集装箱顶板,钢丝绳7一端穿过绞车,另一端与辊道框架固定连接,第三电机33驱动所述绞车6。折叠辊道2下方设有可折叠的支撑柱4和第三气缸3,第三气缸3一端固定在折叠辊道2框架下方,第三气缸的活塞与支撑柱底端固定连接,第三气缸通过可编辑逻辑控制器控制。三轴式龙门机械手下方的固定辊道,是由两个短辊道45平行连接形成的,两个平行短辊道45中间中空,两个平行短辊道中间的辊道框架上设有一个滑道5。在固定辊道下方固定连接有第二气缸22,第二气缸连接有拨动装置31,第二气缸通过可编辑逻辑控制器控制。拨动装置带有底座24和竖向设置的拨杆15,底座24与滑道5相适配,底座可在滑道上滑行,拨杆与滑道轴连接,拨杆可绕轴向一侧转动,拨杆与底座之间连接有弹簧9。拨动装置设置在两个短辊道中间,竖向放置的拨杆从两个短辊道中间的空隙伸出。在集装箱侧壁、与传送带相对应的位置设有一个第一开口25,传送带一端与第一开口25位置相对应,传送带带动所述焊丝盘从第一开口输出。在传送带的两端各设有一个第一光电传感器38和第二光电传感器39,传送带通过第四电机34驱动。在固定辊道端、集装箱的侧壁上开有长条形第二开口30,第二开口30的位置与托盘的位置在同一水平线上,第二开口的大小与托盘的大小相适配。在辊道的一侧框架上等间距设有5个光电传感器,自折叠辊道端开始,依次是第三光电传感器40、第四光电传感器41、第五光电传感器42、第六光电传感器43、第七光电传感器44,固定辊道端还设有限位开关16,限位开关下方连接有第一气缸32,第一气缸通过可编程逻辑控制器控制。工作人员按下启动按钮8,集装箱侧门打开,折叠辊道2放下,工作人员用叉车将托盘放置在辊道上,第七光电传感器44检测到托盘后,辊道运转,工作人员使用叉车将4个装满焊丝盘的托盘逐个放置在辊道上,放置好后,人工确认无误后,按下结束按钮17,支撑柱自动收起,折叠辊道收入到集装箱内,集装箱侧门关闭,焊丝盘入库完成。领取人员在触摸屏中输入领取数量,三轴式龙门机械手运作,抓取焊丝盘放在传送带上,传送带上带有的第二光电传感器对焊丝盘进行计数,并将计数信息反馈给可编辑逻辑控制器,当领取的焊丝盘满足输入数量时,各部件均回复原位,各电机停止工作,领取人员在第二开口处领取焊丝盘,焊丝盘领取完成。当前工位托盘中的焊丝盘被全部抓取后,拨动装置弹出,将托盘从第二开口弹出到集装箱外,下一工位的托盘向前运行至当前工位。本发明还设有应急停止按钮18,当有任何紧急情况时,按下应急停止按钮18,装置都会立即停止运作。本发明的这种焊丝盘入库出库装置,焊丝盘能够智能领取、库存不足声光报警、自动计数、完全满足焊丝盘厂家的存储环境要求,提高焊丝盘出库的准确性、高效性,减少人力、辅助设施、管理等成本投入,数字化后台数据管理系统更加准确、高效的完成大数据积累、分析等。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披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明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。

权利要求:1.一种焊丝盘智能入库出库装置,有焊丝盘11和盛装焊丝盘的托盘12,其特征在于:有一个集装箱1和带有可编程逻辑控制器的触摸屏10,在集装箱内有横向放置的辊道,所述辊道一端为固定辊道13,另一端为折叠辊道2,所述固定辊道的框架固定在所述集装箱的底板,所述托盘12放置在所述辊道上,所述辊道通过第一电机14驱动;所述集装箱内、所述固定辊道端架设有一个三轴式龙门机械手19,所述三轴式龙门机械手的机架横跨所述固定辊道13,所述机架上设置有X轴组件、Y轴组件和Z轴组件,所述X轴组件、所述Y轴组件、所述Z轴组件各带有一个电机,均通过可编辑逻辑控制器控制;在所述折叠辊道端上方设有绞车6,所述绞车固定在所述集装箱顶板,钢丝绳7一端穿过绞车,另一端与所述折叠辊道框架固定连接,所述第三电机33驱动所述绞车;在所述集装箱内、所述三轴式龙门机械手19下方还设有传送带23,所述焊丝盘放在所述传送带上,所述传送带与所述固定辊道相垂直放置,在所述集装箱侧壁、与所述传送带相对应的位置设有一个第一开口25,所述传送带一端与所述第一开口相对应,所述传送带带动所述焊丝盘从所述第一开口输出,所述传送带的两端各设有一个第一光电传感器38和第二光电传感器39,所述传送带通过第四电机34驱动;所述Z轴组件带有电磁阀26、真空发生器27和抓手20,所述电磁阀与所述真空发生器气路连接,所述真空发生器下端带有吸盘21,所述吸盘吸住焊丝盘,所述抓手怀抱住所述焊丝盘,所述电磁阀通过可编程逻辑控制器控制;在所述固定辊道下方固定连接有第二气缸22,所述第二气缸连接有拨动装置31,所述第二气缸通过可编程逻辑控制器控制;所述可编程逻辑控制器控制第一电机、第三电机、第四电机工作。2.如权利要求1所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:所述三轴式龙门机械手下方的所述固定辊道,由两个平行的短辊道45组成,两个平行所述短辊道的中间中空,两个平行所述短辊道中间、辊道框架上固定有一个滑道5;所述拨动装置带有底座24和竖向设置的拨杆15,所述底座与所述滑道相适配,所述底座可在所述滑道上滑行,所述拨杆与所述滑道轴连接,所述拨杆可绕轴向一侧转动,所述拨杆与所述底座之间还设有弹簧9。3.如权利要求1所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:所述折叠辊道2带有可折叠的支撑柱4和第三气缸3,所述第三气缸一端固定在所述折叠辊道框架下方,所述第三气缸的活塞与所述支撑柱底端固定连接,所述第三气缸通过可编程逻辑控制器控制。4.如权利要求1所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:在所述辊道的一侧框架上等间距设有5个光电传感器,自所述折叠辊道端开始,依次是第三光电传感器40、第四光电传感器41、第五光电传感器42、第六光电传感器43、第七光电传感器44,在所述固定辊道的端头还设有限位开关16,所述限位开关下方连接有第一气缸32,所述第一气缸带动所述限位开关上、下,所述第一气缸通过可编程逻辑控制器控制。5.如权利要求4所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:所述限位开关16上设有板或立柱,所述第一气缸32带动所述限位开关上、下,所述限位开关上升时,其位置高于所述固定辊道,所述限位开关下降时,其位置与所述固定辊道平行。6.如权利要求1所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:在所述固定辊道端,所述集装箱的侧壁上开有长条形第二开口30,所述第二开口的位置与所述托盘的位置在同一水平线上,所述第二开口的大小与所述托盘的大小相适配,所述拨动装置将所述托盘从所述第二开口弹出,所述托盘通过所述第二开口,从所述集装箱内弹出所述集装箱外。7.如权利要求1所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:所述焊丝盘放置在所述托盘上,所述托盘上每层放置有12个焊丝盘,共有6层。8.如权利要求1所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:所述托盘的尺寸是1100*830*141mm。9.如权利要求1所述的一种焊丝盘智能入库出库装置,其特征在于:所述真空发生器下端带有4个所述吸盘。

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