CN109979870B - 一种硅晶片自动分片上料机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅晶片自动分片上料机构，其包括安装机架的顶部设置工作台，竖直穿透工作台的送料机构，送料机构包括支撑组件与升降组件，环绕支撑组件设置的限位机构，和安装于限位机构形成的物料区顶部的分层机构，其通过毛刷配合升降组件带动上下升降设置的硅晶片堆垛料，利用毛刷使硅晶片堆垛料顶部的硅晶片与堆垛料分离，同时利用喷气嘴，使最上方的硅晶片与下方紧邻的硅晶片之间分离形成缓冲区，使真空吸盘下移吸附硅晶片时，存在一个下压的缓冲区间，避免硅晶片之间的挤压破碎，解决了硅晶片抓取时受压易碎的技术问题，实现了硅晶片自动、逐一的有序分料与输出。
Description
技术领域
本发明涉及硅晶片自动上料机械技术领域，具体为一种硅晶片自动分片上料机构。
背景技术
硅晶片作为一种很好的导电材料，可以广泛地应用在半导体、太阳能电池等技术领域。硅晶片的加工工艺后期一般需要进行倒角、研磨、腐蚀、抛光和清洗等步骤，其中清洗是指对完成加工的硅晶片进行液体清洗去除硅晶片表面的杂质，避免硅晶片表面出现划痕、破裂等情况，因此是非常重要的一个工艺步骤。
然而现有技术中的硅晶片清洗机，操作起来比较复杂，需要人工将硅晶片放置于清洗槽内进行清洗，而硅晶片易碎，人工转移的过程中，极易因拿捏力度的原因出现破碎的情况发生，且人工转移速度慢，工作效率低，但是采用机械抓取，如采用真空吸盘吸附，在吸附的过程中，会挤压硅晶片，导致硅晶片破裂。
中国发明申请号为CN201811292666.3的中国专利公开了一种硅片自分片传送定位***，包括安装架、上料提升机构、分片机构、传输机构及自定心机构，上料提升机构设置于安装架上，上料提升机构用于带动内部堆叠放置有若干硅片的片盒向上移动；分片机构分片机构设置于所述上料提升机构的后侧；传输机构设置于所述分片机构的后方；自定心机构设置于传输机构一端的上方；通过设置上料提升机构并在硅片承载台上形成硅片堆叠区，若干硅片自然堆叠在硅片堆叠区内并自下而上进行移动至分片机构下方，分片机构与硅片进行接触实现硅片的自动分片，同时由传输机构逐一连续式传输至自定心处实现自定心。
但是，上述专利直接通过胶管与硅晶片的摩擦使硅晶片分片输出，极易胶管的旋转导致硅晶片破碎。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种硅晶片自动分片上料机构，其通过毛刷配合升降组件带动上下升降设置的硅晶片堆垛料，利用毛刷使硅晶片堆垛料顶部的硅晶片与堆垛料分离，同时利用喷气嘴，使最上方的硅晶片与下方紧邻的硅晶片之间分离形成缓冲区，使真空吸盘下移吸附硅晶片时，存在一个下压的缓冲区间，避免硅晶片之间的挤压破碎，解决了硅晶片抓取时受压易碎的技术问题，实现了硅晶片自动、逐一的有序分料与输出。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硅晶片自动分片上料机构，包括：
安装机架，所述安装机架的顶部设置有工作台；
送料机构，所述送料机构竖直穿透所述工作台，安装于所述安装机架上，其包括支撑组件与升降组件，所述支撑组件的顶部堆叠放置硅晶片，所述升降组件驱动所述硅晶片抬升；
限位机构，所述限位机构设置于所述工作台上，其环绕所述支撑组件设置，且其包括若干平行滑动设置的限位杆，所述限位杆之间形成堆放所述硅晶片的物料区；以及
分层机构，所述分层机构安装于所述物料区的顶部，其分拨位于所述物料区顶部的硅晶片，使所述物料区顶部的硅晶片与其下方相邻的所述硅晶片形成缓冲区。
作为改进，工作台滑动设置于所述安装机架上，其由位于其下方的滑动驱动件驱动滑动。
作为改进，所述支撑组件包括：
安装板，所述安装板水平设置，其与所述升降组件连接，且其由所述升降组件驱动沿竖直方向升降设置；以及
支撑杆，若干的所述支撑杆均竖直安装于所述安装板上，该支撑杆沿所述安装板的升降方向圆周等距设置，且该支撑杆的顶部配合形成放置所述硅晶片的放置平台。
作为改进，所述升降组件包括：
电动滑台单元，所述电动滑台单元竖直设置于所述安装机架上，且其上设置有滑动的滑台，该滑台沿竖直方向滑动设置；
滑台底板，所述滑台底板与所述滑台连接，其随所述滑台同步移动，且其连接所述支撑组件。
作为改进，所述限位机构还包括：
限位导向盘，所述限位导向盘转动安装于所述工作台上，其上连接有手柄，所述限位导向盘上设置有圆周等距排列的腰槽，该腰槽与所述限位杆一一对应设置，且所述限位杆的顶部穿过所述腰槽；以及
滑动组件，所述滑动组件与所述限位杆一一对应设置，其安装于所述工作台上去，且其与所述限位杆的底部连接。
作为改进，所述限位导向盘上设置有调节指针，正对所述调节指针的所述工作台上设置有调节刻度。
作为改进，所述滑动组件包括：
滑轨，所述滑轨安装于所述工作台上，其指向所述限位导向盘圆心；以及
滑块，所述滑块滑动安装于所述滑轨上，其与所述限位杆的底部连接。
作为改进，任意所述滑块处设置有锁定组件，该锁定组件包括：
锁块，所述锁块与其紧邻的所述滑块一体连接设置，其上设置有竖直滑动的插针；以及
锁定块，所述锁定块设置于所述锁块的正下方，其上设置有与所述插针对应配合的若干的插孔。
作为改进，所述分层机构包括：
毛刷，所述毛刷对称设置于所述物料区的两侧，其与所述物料区顶部的所述硅晶片抵触设置；以及
喷气嘴，所述喷气嘴设置于所述物料区的一侧，其位于对称设置的所述毛刷之间。
作为改进，所述限位机构的一侧设置有缓存机构，该缓存机构设置于所述工作台上，其包括：
下料容器，所述下料容器内盛放有缓冲液体；
出料提手，所述出料提手放置于所述下料容器内，其可拆卸设置；以及
溢水容器，所述溢水容器设置于所述下料容器的正下方，所述下料容器通过与所述溢水容器顶部连通的溢流管，将该下料容器溢出液体转移至所述溢水容器内。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过毛刷配合升降组件带动上下升降设置的硅晶片堆垛料，利用毛刷使硅晶片堆垛料顶部的硅晶片与堆垛料分离，同时利用喷气嘴，使最上方的硅晶片与下方紧邻的硅晶片之间分离形成缓冲区，使真空吸盘下移吸附硅晶片时，存在一个下压的缓冲区间，避免硅晶片之间的挤压破碎，实现了硅晶片自动、逐一的有序分料与输出；
(2)本发明通过利用限位机构对放置于支撑组件上的硅晶片堆垛料进行限位保护，使硅晶片保持较好的垂直度，在输出硅晶片时，硅晶片的输出位置均相同，使硅晶片与两侧毛刷的接触部位的大小均一致，获得的摩擦力大小也相同；
(3)本发明设计的限位机构中的限位杆可以同步外移或者内移，以适应各种不同尺寸硅晶片，且移动均通过手柄带动限位导向盘旋转就可实现，结构巧妙，且限位导向盘的旋转还可以通过指针与刻度实现可视调节；
(4)本发明利用设计的限位机构中的限位杆在调节到位后直接通过一组锁定组件就可以实现四根限位杆的同步固定限位，大大的简化了限位机构的结构；
(5)本发明通过滑动驱动件可以实现工作台的滑动，使硅晶片转移到支撑组件上时，可以将工作台移动到一侧进行硅晶片的补充，操作空间大，更容易补充硅晶片，避免了碰碎硅晶片情况。
综上所述，本发明具有结构巧妙、硅晶片上料完整性好、自动化程度高等优点，尤其适用于硅晶片清洗前自动上料技术领域。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明侧视结构示意图；
图3为本发明局部结构示意图；
图4为本发明电动滑台单元结构示意图；
图5为本发明限位机构立体结构示意图；
图6为本发明分拨机构立体结构示意图；
图7为本发明限位机构俯视结构示意图；
图8为本发明滑动组件立体结构示意图；
图9为本发明锁定组件立体结构示意图；
图10为本发明实施例二结构示意图；
图11为本发明出料提手立体结构示意图。
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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例一：
如图1至图6所示，一种硅晶片自动分片上料机构，包括：
安装机架1，所述安装机架1的顶部设置有工作台11；
送料机构2，所述送料机构2竖直穿透所述工作台11，安装于所述安装机架1上，其包括支撑组件21与升降组件22，所述支撑组件21的顶部堆叠放置硅晶片20，所述升降组件22驱动所述硅晶片20抬升；
限位机构3，所述限位机构3设置于所述工作台11上，其环绕所述支撑组件21设置，且其包括若干平行滑动设置的限位杆31，所述限位杆31之间形成堆放所述硅晶片20的物料区30；以及
分层机构4，所述分层机构4安装于所述物料区30的顶部，其分拨位于所述物料区30顶部的硅晶片20，使所述物料区30顶部的硅晶片20与其下方相邻的所述硅晶片20形成缓冲区40。
如图5所示，其中，工作台11滑动设置于所述安装机架1上，其由位于其下方的滑动驱动件10驱动滑动。
需要说明的是，本发明的硅晶片自动分片上料机构是运用于硅晶片完成加工后进行清洗前的自动上料的机构，安装有真空吸盘的机械手需要一片一片的将硅晶片吸附转移后清洗槽内进行清洗，而直接通过真空吸盘吸附硅晶片，在吸附过程中，真空吸盘在吸附瞬间产生的压力极易导致硅晶片破碎，因此，为了保证硅晶片在被真空吸盘吸附过程中的完整性，本发明通过利用分层机构4将送料机构2顶升的硅晶片进行分离，使最顶层输出的硅晶片20与下一相邻的硅晶片20之间形成一段缓冲区40，在真空吸盘吸附硅晶片20时，可以通过缓冲区20对真空吸盘的下压进行缓冲，避免输出的硅晶片20与下方进料的硅晶片20破碎。
此外，本发明中的工作台11可以通过滑动驱动件10进行推动，使支撑组件21上的硅晶片完全输出后，可以移动到一侧较空旷的空间内进行硅晶片补充，避免空间狭窄对硅晶片的碰撞破坏，其中滑动驱动件10可以是气缸或者是液压缸，当然，也不仅局限于气缸与液压缸。
如图2所示，作为一种优选的实施方式，所述支撑组件21包括：
安装板211，所述安装板211水平设置，其与所述升降组件22连接，且其由所述升降组件22驱动沿竖直方向升降设置；以及
支撑杆212，若干的所述支撑杆212均竖直安装于所述安装板211上，该支撑杆212沿所述安装板211的升降方向圆周等距设置，且该支撑杆212的顶部配合形成放置所述硅晶片20的放置平台213。
需要说明的是，本发明中支撑杆212的数量优选为4根，支撑杆212的顶部平整设置，配合形成放置平台213，硅晶片20堆垛在放置平台213上。
如图3与图4所示，作为一种优选的实施方式，所述升降组件22包括：
电动滑台单元221，所述电动滑台单元221竖直设置于所述安装机架1上，且其上设置有滑动的滑台222，该滑台222沿竖直方向滑动设置；
滑台底板223，所述滑台底板223与所述滑台222连接，其随所述滑台222同步移动，且其连接所述支撑组件21。
需要说明的是，升降组件22通过电动滑台单元221带动滑台底板223沿竖直方向升降移动设置，使堆垛于放置平台213上的硅晶片20可以向上输送，且在最顶层的硅晶片20触碰到分层机构4中的毛刷时，升降组件22会带动硅晶片20上下往复移动2-5次，使硅晶片20与毛刷充分的接触。
其中，值得注意的是，在硅晶片20输出的过程中，在工作台21上安装有感应器214，感应器214通过光线穿透的原理感应硅晶片20是否输送到输出的位置上，且感应器214控制升降组件22带动硅晶片20小幅度的上下往复移动2-5次，使最顶部的硅晶片20与下方的硅晶片20形成缝隙，之后喷气嘴42的喷气。
如图5、图6与图7所示，作为一种优选的实施方式，所述限位机构3还包括：
限位导向盘32，所述限位导向盘32转动安装于所述工作台11上，其上连接有手柄33，所述限位导向盘32上设置有圆周等距排列的腰槽34，该腰槽34与所述限位杆31一一对应设置，且所述限位杆31的顶部穿过所述腰槽34；以及
滑动组件35，所述滑动组件35与所述限位杆31一一对应设置，其安装于所述工作台11上去，且其与所述限位杆31的底部连接。
进一步的，所述限位导向盘32上设置有调节指针36，正对所述调节指针36的所述工作台11上设置有调节刻度111。
如图8所示，更进一步的，所述滑动组件35包括：
滑轨351，所述滑轨351安装于所述工作台11上，其指向所述限位导向盘32圆心；以及
滑块352，所述滑块352滑动安装于所述滑轨351上，其与所述限位杆31的底部连接。
如图9所示，其中，任意所述滑块352处设置有锁定组件37，该锁定组件37包括：
锁块371，所述锁块371与其紧邻的所述滑块352一体连接设置，其上设置有竖直滑动的插针372；以及
锁定块373，所述锁定块373设置于所述锁块371的正下方，其上设置有与所述插针372对应配合的若干的插孔374。
需要说明的是，为了限制放置于放置平台213上的硅晶片20，本发明通过在硅晶片20的四周设置4根平行设置的限位杆31，利用限位杆31对硅晶片20进行限位，形成堆垛硅晶片20的物料区30。
进一步说明的是，为了能更好的将硅晶片20放置于物料区30内，本发明通过将限位杆31设置为滑动可调节，通过限位导向盘32上的腰槽34同步带动所有的限位杆31进行移动调节，调整物料区30的空间，在物料区30扩大时，可以轻松的放入硅晶片20，而在物料区30缩小时，对硅晶片20堆垛的整体进行限位。
更进一步说明的是，物料区30可调设置，还可以适用于各种不同尺寸规格的硅晶片20。
其中，在通过旋转限位导向盘32调整物料区30的大小时，可以通过限位导向盘32上的指针36与工作台11上的调节刻度111，准确的调整物料区30的大小，在调节到位后，直接将插针372***插孔374内锁定即可。
如图6所示，作为一种优选的实施方式，所述分层机构4包括：
毛刷41，所述毛刷41对称设置于所述物料区30的两侧，其与所述物料区30顶部的所述硅晶片20抵触设置；以及
喷气嘴42，所述喷气嘴42设置于所述物料区30的一侧，其位于对称设置的所述毛刷41之间。
需要说明的是，在位于硅晶片堆垛料最顶部的硅晶片20，通过升降组件22带动上升下降过程中与毛刷41接触，由于硅晶片20的质量轻，在毛刷41摩擦的作用下，最顶部硅晶片20与相邻的硅晶片20分离，形成缝隙，而喷气嘴42与外部供气源连通，刚好对这一缝隙内通入气体，使缝隙扩大，同时形成缓冲区40，使硅晶片20与其下方相邻的硅晶片20分离。
进一步说明的是，最顶部的硅晶片20在被真空吸盘吸附时，真空吸盘作用在硅晶片20上的压力会被缓冲区40卸去，同时缓冲区40内的气体向四周排出，不会对下方的硅晶片20产生任何的影响。
实施例二：
图10为本发明一种硅晶片自动分片上料机构的实施例二的一种结构示意图；如图10所示，其中与实施例一种相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与图1所示的实施例一的不同之处在于：
如图10与图11所示，一种硅晶片自动分片上料机构，所述限位机构3的一侧设置有缓存机构5，该缓存机构5设置于所述工作台11上，其包括：
下料容器51，所述下料容器51内盛放有缓冲液体；
出料提手52，所述出料提手52放置于所述下料容器51内，其可拆卸设置；以及
溢水容器53，所述溢水容器53设置于所述下料容器51的正下方，所述下料容器51通过与所述溢水容器53顶部连通的溢流管54，将该下料容器51溢出液体转移至所述溢水容器53内。
需要说明的是，在硅晶片20完成清洗后，真空吸盘再度吸取硅晶片20，将硅晶片20转移到下料容器51内，进行缓存，下料容器51内的缓冲液体对放入的硅晶片20进行缓冲，卸去其掉落的冲击力，避免刚性接触使其破碎。
进一步说明的是，下料容器51内设置的出料提手52承载硅晶片20，硅晶片20掉落到下料容器51内时均是掉落在出料提手52上，在出料提手52堆满硅晶片20后，直接提起出料提手52，就可将硅晶片20全部从下料容器51内提出。
此外，下料容器51内掉入硅晶片20后，会使缓冲液体溢出，通过溢流管54，溢出的缓冲液体会进入到溢水容器53内保留。
工作过程：
本发明在位于硅晶片堆垛料最顶部的硅晶片20，通过升降组件22带动上升下降过程中与毛刷41接触，由于硅晶片20的质量轻，在毛刷41摩擦的作用下，最顶部硅晶片20与相邻的硅晶片20分离，形成缝隙，感应器214通过光线穿透的原理感应硅晶片20是否输送到输出的位置上，且感应器214控制分层机构4中喷气嘴42的喷气，对这一缝隙内通入气体，使缝隙扩大，同时形成缓冲区40，使硅晶片20与其下方相邻的硅晶片20分离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，包括：
安装机架(1)，所述安装机架(1)的顶部设置有工作台(11)；
送料机构(2)，所述送料机构(2)竖直穿透所述工作台(11)，安装于所述安装机架(1)上，其包括支撑组件(21)与升降组件(22)，所述支撑组件(21)的顶部堆叠放置硅晶片(20)，所述升降组件(22)驱动所述硅晶片(20)抬升；
限位机构(3)，所述限位机构(3)设置于所述工作台(11)上，其环绕所述支撑组件(21)设置，且其包括若干平行滑动设置的限位杆(31)，所述限位杆(31)之间形成堆放所述硅晶片(20)的物料区(30)；以及
分层机构(4)，所述分层机构(4)安装于所述物料区(30)的顶部，其分拨位于所述物料区(30)顶部的硅晶片(20)，使所述物料区(30)顶部的硅晶片(20)与其下方相邻的所述硅晶片(20)形成缓冲区(40)，所述分层机构(4)包括毛刷(41)及喷气嘴(42)，所述毛刷(41)对称设置于所述物料区(30)的两侧，其与所述物料区(30)顶部的所述硅晶片(20)抵触设置，所述喷气嘴(42)设置于所述物料区(30)的一侧，其位于对称设置的所述毛刷(41)之间。
2.根据权利要求1所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，工作台(11)滑动设置于所述安装机架(1)上，其由位于其下方的滑动驱动件(10)驱动滑动。
3.根据权利要求1所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，所述支撑组件(21)包括：
安装板(211)，所述安装板(211)水平设置，其与所述升降组件(22)连接，且其由所述升降组件(22)驱动沿竖直方向升降设置；以及
支撑杆(212)，若干的所述支撑杆(212)均竖直安装于所述安装板(211)上，该支撑杆(212)沿所述安装板(211)的升降方向圆周等距设置，且该支撑杆(212)的顶部配合形成放置所述硅晶片(20)的放置平台(213)。
4.根据权利要求1所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，所述升降组件(22)包括：
电动滑台单元(221)，所述电动滑台单元(221)竖直设置于所述安装机架(1)上，且其上设置有滑动的滑台(222)，该滑台(222)沿竖直方向滑动设置；
滑台底板(223)，所述滑台底板(223)与所述滑台(222)连接，其随所述滑台(222)同步移动，且其连接所述支撑组件(21)。
5.根据权利要求1所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，所述限位机构(3)还包括：
限位导向盘(32)，所述限位导向盘(32)转动安装于所述工作台(11)上，其上连接有手柄(33)，所述限位导向盘(32)上设置有圆周等距排列的腰槽(34)，该腰槽(34)与所述限位杆(31)一一对应设置，且所述限位杆(31)的顶部穿过所述腰槽(34)；以及
滑动组件(35)，所述滑动组件(35)与所述限位杆(31)一一对应设置，其安装于所述工作台(11)上去，且其与所述限位杆(31)的底部连接。
6.根据权利要求5所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，所述限位导向盘(32)上设置有调节指针(36)，正对所述调节指针(36)的所述工作台(11)上设置有调节刻度(111)。
7.根据权利要求5所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，所述滑动组件(35)包括：
滑轨(351)，所述滑轨(351)安装于所述工作台(11)上，其指向所述限位导向盘(32)圆心；以及
滑块(352)，所述滑块(352)滑动安装于所述滑轨(351)上，其与所述限位杆(31)的底部连接。
8.根据权利要求7所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，任意所述滑块(352)处设置有锁定组件(37)，该锁定组件(37)包括：
锁块(371)，所述锁块(371)与其紧邻的所述滑块(352)一体连接设置，其上设置有竖直滑动的插针(372)；以及
锁定块(373)，所述锁定块(373)设置于所述锁块(371)的正下方，其上设置有与所述插针(372)对应配合的若干的插孔(374)。
9.根据权利要求1所述的一种硅晶片自动分片上料机构，其特征在于，所述限位机构(3)的一侧设置有缓存机构(5)，该缓存机构(5)设置于所述工作台(11)上，其包括：
下料容器(51)，所述下料容器(51)内盛放有缓冲液体；
出料提手(52)，所述出料提手(52)放置于所述下料容器(51)内，其可拆卸设置；以及
溢水容器(53)，所述溢水容器(53)设置于所述下料容器(51)的正下方，所述下料容器(51)通过与所述溢水容器(53)顶部连通的溢流管(54)，将该下料容器(51)溢出液体转移至所述溢水容器(53)内。
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| CN201910327227.XA CN109979870B (zh) | 2019-04-23 | 2019-04-23 | 一种硅晶片自动分片上料机构 |
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Denomination of invention: Automatic silicon wafer separating and feeding mechanism Effective date of registration: 20200430 Granted publication date: 20200407 Pledgee: Changxin Zhejiang rural commercial bank Limited by Share Ltd Pledgor: ZHEJIANG GMECHANICAL AUTOMATION SYSTEM Co.,Ltd. Registration number: Y2020330000205 |