CN111659601B - 水果分拣机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水果分拣机械技术领域,具体为一种水果分拣机,包括用于输送待分拣的水果的传送带、用于根据水果的外形大小进行分类的第一分拣装置以及用于根据水果的重量进行分类的第二分拣装置,所述的传送带、第一分拣装置和第二分拣装置之间依次相连。本发明的结构简单、布局合理;其通过所述传动带将需要进行待分拣的水果输送至所述第一分拣装置内,所述第一分拣装置根据水果外形的大小对水果进行第一次分类后,再将水果输送至所述第二分拣装置内,所述第二分拣装置根据水果的重量对水果进行第二次分类,得以对水果外形和品质进行有效的分拣。
Description
技术领域
本发明涉及水果分拣机械技术领域,具体为一种水果分拣机。
背景技术
水果中不但含有丰富的营养物质,还能促进消化,是人们健康生活不可分割的重要组成部分,针对大量采摘来的水果进行挑选是水果销售前的重要一环,目前的水果分拣方式比较少,很多企业仍然采用人工分拣的方式,劳动强度极大,分拣效果人为影响因素较多,虽然市场上有部分水果分拣设备,但是这些设备仅仅针对水果外形尺寸的大小进行分类,对水果品质进行分类的设备稀缺。为此,我们提出了一种水果分拣机。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水果分拣机,以解决上述背景技术中提出的现有的水果分拣设备不能针对水果的品质进行分类的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种水果分拣机,包括用于输送待分拣的水果的传送带、用于根据水果的外形大小进行分类的第一分拣装置以及用于根据水果的重量进行分类的第二分拣装置,所述的传送带、第一分拣装置和第二分拣装置之间依次相连。
本发明的有益效果在于:本发明的结构简单、布局合理;其通过所述传动带将需要进行待分拣的水果输送至所述第一分拣装置内,所述第一分拣装置根据水果外形的大小对水果进行第一次分类后,再将水果输送至所述第二分拣装置内,所述第二分拣装置根据水果的重量对水果进行第二次分类,得以对水果外形和品质进行有效的分拣。
优选的,所述第一分拣装置包括机架以及多个沿机架的前后端方向等间隔布置的且均可转动安装于机架的分拣辊,多个所述分拣辊的轴线相互平行,多个所述分拣辊上均设有圆孔,且多个所述分拣辊上的所述圆孔的孔径自前向后依次增加;靠近所述机架前端的一个所述分拣辊的前侧衔接有一个安装于所述机架上的且用于与所述传送带相衔接的第一导料板,每两个所述分拣辊之间均设有一个安装于所述机架上的第二导料板,所述的第一导料板和第二导料板均呈向所述机架的后下方倾斜布置;每个所述分拣辊的正下方均设有一个安装于所述机架上的且呈向所述机架的右下方倾斜布置的集料板,所述集料板的前后两侧均设有隔板;所述机架的右侧上在每个所述分拣辊的正下方的位置上均设有一个出料口,且所述出料口与其毗邻的所述集料板的下端相连接。其优点是,水果通过所述传送带输送至所述第一导料板上,水果再从前向后依次经过多个所述分拣辊,当水果的直径小于所述分拣辊上所述圆孔孔径的部分会落至位于该所述分拣辊正下方的所述集料板上(在所述隔板的作用下,各个所述集料板的水果不会发生混淆),再通过所述出料口排出,得以根据水果的外形大小对水果进行第一次分类。
优选的,所述机架的后端设有收集篮,靠近所述机架后端的一个所述分拣辊的后侧衔接有一个安装于所述机架上的且呈向所述机架的后下方倾斜布置的第三导料板,所述第三导料板的下端位于所述收集篮的上方。其优点是:当水果的直径大于最靠近所述机架后端的一个所述分拣辊上所述圆孔的孔径的部分,经所述第三导料板进入所述收集篮中。
优选的,所述第二分拣装置包括呈向右下方倾斜布置的轨道、用于支撑固定轨道的支架、压力检测装置、卸料装置以及安装于所述机架内的控制装置,所述轨道包括用于与所述出料口相衔接的大头段、中间过渡段以及用于供单个水果通过的小头段,所述的大头段、中间过渡段和小头段之间自左向右依次相连;所述小头段的右端下部连接有呈水平布置的支撑平台,所述支撑平台的右侧一体向上设有挡板,所述支撑平台的前后两侧均连接有呈向下倾斜布置的卸料轨道;所述压力检测装置安装于所述支撑平台的上表面,所述支撑平台的正上方设有用于安装固定所述卸料装置的安装板,所述的压力检测装置、卸料装置和控制装置之间为电连接。其优点是:从所述出料口排出的水果在重力作用下,依次经过所述的大头段、中间过渡段和小头段后再运动至所述压力检测装置上,所述压力检测装置将压力信号传递到所述控制装置,并通过所述卸料装置将水果推入所述卸料轨道内。
优选的,所述卸料装置包括相互平行的且呈竖直布置的两个推板,两个所述推板分别位于所述支撑平台的前后两侧;两个所述推板的上端之间设有连接板,所述连接板可前后滑动连接于所述安装板的下表面。其优点是:通过向前滑动所述连接板可将所述压力检测装置上的水果推入位于所述支撑平台前侧的所述卸料轨道内,通过向后滑动所述连接板可将所述压力检测装置上的水果推入位于所述支撑平台后侧的所述卸料轨道内。
优选的,所述连接板可前后滑动连接于所述安装板的下表面是指所述连接板的上表面上一体设有滑块,所述安装板的下表面上沿其前后端方向设有滑槽,且所述安装板的上表面上设有用于驱动所述滑块在所述滑槽内滑动的且用于与所述控制装置相连的气缸。其优点是:可通过所述气缸自动实现所述连接板的前后滑动,从而达到自动卸料的目的。
优选的,所述挡板上靠近所述轨道的一侧设有缓冲块。其优点是:对运动至所述压力检测装置上的水果起到缓冲作用,既防止水果因与所述挡板发生碰撞而损坏,又防止水果被所述挡板反弹至所述小头段内。
优选的,所述小头段上设有用于控制水果间断运动至所述压力检测装置上的控料装置,所述控料装置包括控料盘和用于与所述控制装置相连的电机,所述控料盘的外表面上绕其轴线等间隔设有多个用于携带和运输单个水果的储料槽,所述控料盘上沿其轴线位置设有转轴,所述转轴通过第一轴承可转动安装于所述小头段的前后两侧上,且所述转轴与安装于所述支架上的所述电机的输出轴相连。其优点是:由于所述储料槽仅能储存和运输单个水果,则通过所述电机带动所述控料盘顺时针转动,得以将进入所述小头段内的水果间断的输送到所述压力检测装置上,从而避免在检测水果的重力时,水果之间发生干扰,也给对水果的重力检测和卸料留有足够的时间。
优选的,所述小头段底部上靠近所述控料盘左侧的位置上设有一个用于阻隔水果通过的阻料板,所述阻料板的左端铰接于所述小头段底部上,所述阻料板的右端与所述控料盘的外表面相抵触。其优点是:当所述控料盘上的所述储料槽转动至所述阻料板的右端所在的竖直位置上时,所述阻料板会绕其左端向下翻转,从而使得所述小头段内的水果可以进入所述储料槽内随所述控料盘一起转动,当所述控料盘的外表面重新与所述阻料板的右端相抵触时,所述控料盘会推动所述阻料板绕其左端向上翻转,从而阻挡住所述小头段内的水果继续运动,避免所述小头段内的水果因与所述控料盘的外表面接触摩擦而发生损坏。
优选的,所述小头段的下表面设有一个用于限制所述阻料板向下翻转的限位板。其优点是:避免因操作不当而使所述阻料板绕其左端向下翻转,若所述阻料板绕其左端向下翻转后,则所述小头段内的水果会掉落。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的水果分拣机的立体结构图;
图2是根据本发明的一个优选实施例的第二分拣装置的立体结构放大示意图;
图3是根据本发明的一个优选实施例的第二分拣装置的俯视图;
图4是图3中沿A-A的剖视结构的放大图;
图5是图3中沿B-B的剖视图;
图6是图5中I处的局部放大图;
图7~9是本发明的一个优选实施例的控料装置的控制原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本实施例的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
请参照图1至图9,本发明实施例中,一种水果分拣机,包括用于输送待分拣的水果1的传送带(附图中未画出)、用于根据水果1的外形大小进行分类的第一分拣装置2以及用于根据水果1的重量进行分类的第二分拣装置3;所述第一分拣装置2包括机架21以及三个沿机架21的前后端方向(本实施例中如图1所示,机架21上设有收集篮28的一侧为后向,则与后方相对应的方向为前方;机架21上设有出料口27的一侧为右方,则与右方相对应的方向为左方,下同)等间隔布置的且均可转动安装于机架21的分拣辊22(所述分拣辊22可转动安装于机架21上为现有技术,即所述分拣辊22两端分别通过第二轴承20安装于所述机架21上,且通过驱动电机带动所述分拣辊22转动),三个所述分拣辊22的轴线相互平行,三个所述分拣辊22上均设有圆孔221,且三个所述分拣辊22上的所述圆孔221的孔径自前向后依次增加;靠近所述机架21前端的一个所述分拣辊22的前侧衔接有一个安装于所述机架21上的且用于与所述传送带相衔接的第一导料板23,每两个所述分拣辊22之间均设有一个安装于所述机架21上的第二导料板24,所述的第一导料板23和第二导料板21均呈向所述机架21的后下方倾斜布置;每个所述分拣辊22的正下方均设有一个安装于所述机架21上的且呈向所述机架21的右下方倾斜布置的集料板25,所述集料板25的前后两侧均设有隔板26;所述机架21的右侧上在每个所述分拣辊22的正下方的位置上均设有一个出料口27(则所述出料口27的数量和所述分拣辊22的数量相同,故相应的所述第二分拣装置3的数量也为三个),且所述出料口27与其毗邻的所述集料板25的下端相连接;所述第二分拣装置3包括呈向右下方倾斜布置的轨道32、用于支撑固定轨道32的支架31、压力检测装置33、卸料装置34以及安装于所述机架21内的控制装置(所述控制装置附图中未画出,优选为PLC),所述轨道32包括用于与所述出料口27相衔接的大头段321、中间过渡段322以及用于供单个水果通过的小头段323,所述的大头段321、中间过渡段322和小头段323之间自左向右依次相连;所述小头段323的右端下部焊接有呈水平布置的支撑平台35,所述支撑平台35的右侧一体向上焊接有挡板351,所述支撑平台35的前后两侧均焊接有呈向下倾斜布置的卸料轨道30;所述压力检测装置33安装于所述支撑平台35的上表面,且所述压力检测装置33的上表面应当与所述小头段323右端的内底面(内底面是指所述小头段323右端上的对水果的支撑面)平齐或者所述压力检测装置33的上表面应当比所述小头段323右端的内底面低0~15mm;所述支撑平台35的正上方设有用于安装固定所述卸料装置34的安装板36,所述的压力检测装置33、卸料装置34和控制装置之间为电连接。
其中,从前向后为例,第一个所述分拣辊22上的圆孔221孔径优选为40mm,则当水果1的直径低于40mm的部分落至第一个所述集料板25上,在重力作用下运动至第一个所述第二分拣装置3中,经所述第二分拣装置3判断是否合格,判断标准可为:小于60g为品质差,大于等于60g为品质优;第二个所述分拣辊22上的圆孔221孔径优选为50mm,则当水果1的直径为40~50mm的部分落至第二个所述集料板25上,在重力作用下运动至第二个所述第二分拣装置3中,经所述第二分拣装置3判断是否合格,判断标准可为:小于75g为品质差,大于等于75g为品质优;第三个所述分拣辊22上的圆孔221孔径优选为60mm,则当水果1的直径为50~60mm的部分落至第三个所述集料板25上,在重力作用下运动至第三个所述第二分拣装置3中,经所述第二分拣装置3判断是否合格,判断标准可为:小于90g为品质差,大于等于90g品质优。
实施例中,所述机架21的后端设有收集篮28,靠近所述机架21后端的一个所述分拣辊22的后侧衔接有一个安装于所述机架21上的且呈向所述机架21的后下方倾斜布置的第三导料板29,所述第三导料板29的下端位于所述收集篮28的上方。其优点是:当水果1的直径大于最靠近所述机架21后端的一个所述分拣辊22上所述圆孔221的孔径的部分,经所述第三导料板29进入所述收集篮28中。
实施例中,所述卸料装置34包括相互平行的且呈竖直布置的两个推板341,两个所述推板341分别位于所述支撑平台35的前后两侧;两个所述推板341的上端之间设有连接板342,所述连接板342可前后滑动连接于所述安装板36的下表面;所述连接板342可前后滑动连接于所述安装板36的下表面是指所述连接板342的上表面上一体设有滑块344,所述安装板36的下表面上沿其前后端方向设有滑槽361,且所述安装板36的上表面上设有用于驱动所述滑块344在所述滑槽361内滑动的且用于与所述控制装置相连的气缸343。
实施例中,所述挡板351上靠近所述轨道32的一侧设有缓冲块352;所述缓冲块352的材料优选为海绵,其具有缓冲减震等优点,当水果1过滚落至所述压力检测装置33的上表面后,水果1还具有一定的动能,从而在所述缓冲块352的作用下,既防止水果1因与所述挡板351发生碰撞而损坏,又防止水果1被所述挡板351反弹回所述小头段323内。
实施例中,所述小头段323上设有用于控制水果间断运动至所述压力检测装置33上的控料装置37,所述控料装置37包括控料盘371和用于与所述控制装置相连的电机372,所述控料盘371的外表面上绕其轴线等间隔设有四个用于携带和运输单个水果1的储料槽373(所述储料槽373数量不局限为四个,也可以是一个或多个),所述控料盘371上沿其轴线位置设有转轴374,所述转轴374通过第一轴承375可转动安装于所述小头段323的前后两侧上,所述转轴374与安装于所述支架31上的所述电机372的输出轴相连;其中,所述储料槽373的形状优选为如图5所示结构,其优点是,既能起到携带、运输单个水果的作用,也能自动释放水果;由于所述储料槽373仅能携带和运输单个水果1,则通过所述电机372带动所述控料盘371顺时针转动,得以将进入所述小头段323内的水果间断的输送到所述压力检测装置33上,给对水果的重力检测和卸料留有足够的时间,避免水果1与水果1之间发生干扰。
实施例中,所述小头段323底部上靠近所述控料盘371左侧的位置上设有一个用于阻隔水果1通过的阻料板38,所述阻料板38的左端铰接于所述小头段323的底部,所述阻料板38的右端与所述控料盘371的外表面相抵触;则当所述控料盘371上的所述储料槽373转动至所述阻料板38的右端所在的竖直位置上时,所述阻料板38在重力作用下会绕其左端向下翻转,从而使得所述小头段323内的水果可以进入所述储料槽373内随所述控料盘371一起转动,当所述控料盘371的外表面重新与所述阻料板38的右端相抵触时,所述控料盘371会推动所述阻料板38绕其左端向上翻转,从而阻挡住所述小头段323内的水果,阻止其继续运动,得以避免所述小头段323内的水果因与所述控料盘371的外表面接触摩擦而发生损坏。
实施例中,所述小头段323的下表面设有一个用于限制所述阻料板38向下翻转的限位板29;当所述阻料板38绕其左端向下翻转至与所述小头段323相平行后,若所述阻料板38继续绕其左端向下翻转,则所述小头段323内的水果会掉落。
工作原理:将需要进行待分拣的水果1摊平在所述传送带上,在所述传送带的传输下,水果1运动至所述第一导料板23,然后滚落至第一个(从前向后数起,下同)所述分拣辊22上,直径小于等于40mm的水果1能穿过其上的所述圆孔221,得以进入第一个所述分拣辊22内,并从其上的所述圆孔221穿出从而落至其正下方的所述集料板25上,进而从相应的所述出料口27滚落至第一个所述第二分拣装置3内;直径大于40mm的水果1随第一个所述分拣辊22转动至所述第二导料板24上,从而滚落至第二个所述分拣辊22上,直径在40~50之间的水果1会穿过第二个所述分拣辊22上的所述圆孔221,从而落至第二个所述分拣辊22正下方的所述集料板25上,进而滚落至第二个所述第二分拣装置3内;同理直径为50~60mm的水果会穿过第三个所述分拣辊22上的所述圆孔221从而落至其正下方的所述集料板25上,进而滚落至第三个所述第二分拣装置3内;而直径大于60mm的对水果则经所述第三导料板29滚落至所述收集篮28内,即完成第一次分类(根据水果1的外形大小进行分类)。从而所述出料口27滚出来的水果1首先滚落至所述轨道32上的所述大头段321内,再经所述中间过渡段322滚落至所述下头段323(所述小头段323只能供单个水果1依次通过)内,进入所述小头段323内的水果1被所述阻料板38阻挡住(如图7所示),因为所述阻料板38的左端铰接于所述小头段323的底部,所述阻料板38的右端与所述控料盘371的外表面相抵触,则通过所述电机372带动所述控料盘371顺时针(顺时针是指图7中图纸的顺时针方向)转动时,所述控料盘371的外表面会推动所述阻料板38绕其左端逆时针向上翻转,从而起到阻止水果1通过的作用,进而避免水果1因与所述控料盘371的外表面发生摩擦而损坏;当所述控料盘371上的所述储料槽373转动至所述阻料板38右端所在的竖直位置时,由于所述控料盘371外表面作用在所述阻料板38上的推力消失,则所述阻料板38在其自身和水果的重力下,绕其左端顺时针向下翻转直至与所述小头段323的底面平齐(通过所述限位板39进行限位,防止所述阻料板38继续绕其左端顺时针向下翻转,若其继续绕其左端顺时针向下翻转,则所述小头段323内的水果1会掉落),此时,最靠近所述储料槽373的一个水果1会逐渐进入所述储料槽373内(如图8所示),并随着所述控料盘371一起运动,而所述控料盘371的外表面又会重新抵触到所述阻料板38的右端,并推动所述阻料板38绕其左端逆时针翻转,重新阻止水果1通过(如图9所示);被所述控料盘371携带和运输的水果1在其重力的作用下会自动释放并进入所述控料盘371右侧的所述小头段323内,然后,再滚落至所述压力检测装置33的上表面,所述缓冲块344对水果1起到缓冲减震的作用,避免水果1因与所述挡板351发生碰撞而损坏,也能避免水果1被反弹回所述小头段323内;所述压力检测装置33检测出其上水果1所产生的压力(即等于水果1的重力,从而反应出水果1的重量),并将该压力信号传递到所述控制装置,所述控制装置进行比对,判断其品质的优差(判断原则可为:当水果1的直径小于等于40mm时,小于60g为品质差,大于等于60g为品质优;当水果的直径为40~50mm时,小于75g为品质差,大于等于75g品质优;当水果1的直径为50~60mm时,小于90g为品质差,大于等于90g为品质优);最后再通过所述控制装置控制所述气缸343推动所述推板341,由于两个所述推板341位于所述压力检测装置33的前后两侧,则可以通过控制所述气缸343推动所述推板341向前运动,将品质优的水果1推入位于所述支撑平台35前侧的所述卸料轨道30(并可在其下方放置一个周转箱,得以收集品质优的水果);通过控制所述气缸343推动所述推板341向后运动,将品质差的水果1推入位于所述支撑平台35后侧的所述卸料轨道30内(并可在其下方放置一个周转箱,得以收集品质差的水果),即完成第二次分类(对第一次分类的结果,再根据其品质的优差进行分类)。通过两次分类,从而对水果外形和品质进行有效的分拣,整个过程自动化程度高,对劳动力的需求低,且工作效率高。
以上所述仅为本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应当视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种水果分拣机,其特征在于,包括用于输送待分拣的水果(1)的传送带、用于根据水果(1)的外形大小进行分类的第一分拣装置(2)以及用于根据水果(1)的重量进行分类的第二分拣装置(3),所述的传送带、第一分拣装置(2)和第二分拣装置(3)之间依次相连;
所述第一分拣装置(2)包括机架(21)以及多个沿机架(21)的前后端方向等间隔布置的且均可转动安装于机架(21)上的分拣辊(22),多个所述分拣辊(22)的轴线相互平行,多个所述分拣辊(22)上均设有圆孔(221),且多个所述分拣辊(22)上的所述圆孔(221)的孔径自前向后依次增加;靠近所述机架(21)前端的一个所述分拣辊(22)的前侧衔接有一个安装于所述机架(21)上的且用于与所述传送带相衔接的第一导料板(23),每两个所述分拣辊(22)之间均设有一个安装于所述机架(21)上的第二导料板(24),所述的第一导料板(23)和第二导料板(24)均呈向所述机架(21)的后下方倾斜布置;每个所述分拣辊(22)的正下方均设有一个安装于所述机架(21)上的且呈向所述机架(21)的右下方倾斜布置的集料板(25),所述集料板(25)的前后两侧均设有隔板(26);所述机架(21)的右侧上在每个所述分拣辊(22)的正下方的位置上均设有一个出料口(27),且所述出料口(27)与其毗邻的所述集料板(25)的下端相连接;
所述第二分拣装置(3)包括呈向右下方倾斜布置的轨道(32)、用于支撑固定轨道(32)的支架(31)、压力检测装置(33)、卸料装置(34)以及安装于所述机架(21)内的控制装置,所述轨道(32)包括用于与所述出料口(27)相衔接的大头段(321)、中间过渡段(322)以及用于供单个水果通过的小头段(323),所述的大头段(321)、中间过渡段(322)和小头段(323)之间自左向右依次相连;所述小头段(323)的右端下部连接有呈水平布置的支撑平台(35),所述支撑平台(35)的右侧一体向上设有挡板(351),所述支撑平台(35)的前后两侧均连接有呈向下倾斜布置的卸料轨道(30);所述压力检测装置(33)安装于所述支撑平台(35)的上表面,所述支撑平台(35)的正上方设有用于安装固定所述卸料装置(34)的安装板(36),所述的压力检测装置(33)、卸料装置(34)和控制装置之间为电连接;
所述小头段(323)上设有用于控制水果间断运动至所述压力检测装置(33)上的控料装置(37),所述控料装置(37)包括控料盘(371)和用于与所述控制装置相连的电机(372),所述控料盘(371)的外表面上绕其轴线等间隔设有多个用于携带和运输单个水果的储料槽(373),所述控料盘(371)上沿其轴线位置设有转轴(374),所述转轴(374)通过第一轴承(375)可转动安装于所述小头段(323)的前后两侧上,且所述转轴(374)与安装于所述支架(31)上的所述电机(372)的输出轴相连;
所述小头段(323)底部上靠近所述控料盘(371)左侧的位置上设有一个用于阻隔水果(1)通过的阻料板(38),所述阻料板(38)的左端铰接于所述小头段(323)的底部上,所述阻料板(38)的右端与所述控料盘(371)的外表面相抵触。
2.根据权利要求1所述的水果分拣机,其特征在于,所述机架(21)的后端设有收集篮(28),靠近所述机架(21)后端的一个所述分拣辊(22)的后侧衔接有一个安装于所述机架(21)上的且呈向所述机架(21)的后下方倾斜布置的第三导料板(29),所述第三导料板(29)的下端位于所述收集篮(28)的上方。
3.根据权利要求1所述的水果分拣机,其特征在于,所述卸料装置(34)包括相互平行的且呈竖直布置的两个推板(341),两个所述推板(341)分别位于所述支撑平台(35)的前后两侧;两个所述推板(341)的上端之间设有连接板(342),所述连接板(342)可前后滑动连接于所述安装板(36)的下表面。
4.根据权利要求3所述的水果分拣机,其特征在于,所述连接板(342)可前后滑动连接于所述安装板(36)的下表面是指所述连接板(342)的上表面上一体设有滑块(344),所述安装板(36)的下表面上沿其前后端方向设有滑槽(361),且所述安装板(36)的上表面上设有用于驱动所述滑块(344)在所述滑槽(361)内滑动的且用于与所述控制装置相连的气缸(343)。
5.根据权利要求1所述的水果分拣机,其特征在于,所述挡板(351)上靠近所述轨道(32)的一侧设有缓冲块(352)。
6.根据权利要求1所述的水果分拣机,其特征在于,所述小头段(323)的下表面设有一个用于限制所述阻料板(38)绕其左端向下翻转的限位板(39)。
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