CN112591697B - 一种营养液的自动配制与灌装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种营养液的自动配制与灌装装置,包括粉罐、液罐、清水罐、液混罐、预混罐、混合罐、灌装装置、搅拌装置、存储箱和控制器,搅拌装置包括电机、搅拌轴、翅片、输水管和喷头。有益效果:自动配比及灌装,污染风险低,可批量调配,调配效率高。营养粉和营养液先预混合成浓缩液再用营养液稀释混合,混合效率高,翅片上设置喷头增加搅拌效果,而且采用二级混合,混合效果好,混合时间短。存储箱可实时调节营养液瓶的高度,同时灌装流量可调节,避免灌装污染。清水罐的设置可实现调配装置的冲洗,保证调配装置的清洁。调配装置在竖直方向上分层设置,结构紧凑,占地空间小,适用性高。
Description
技术领域
本发明涉及营养液制备技术领域,具体涉及一种营养液的自动配制与灌装装置。
背景技术
有些术后患者,尤其是食管癌切除术后患者无法自主进食,需要喂养营养液以维持机体需求,此外,还有些患者消化不好,亦需要口服营养液以增强体质。目前的营养液多含有碳水化合物,氨基酸,脂肪乳,电解质,微量元素,维生素,生理盐水等人体所必须的营养物质。目前市场上的营养科用调配装置将营养液一次性加入到混合箱内,混合箱搅拌不均匀,易形成沉淀,导致患者服用的营养液的配比发生变化,进而影响营养价值。而且,用于调配营养液的各类物质,一般是放置在室内的多个储罐中储存,需要调配时,医生会定量从储罐中抽取所需物质,再倒入到混合箱中混合调配,多次抽取的过程中极易造成储罐污染,使储罐中的营养液发生腐败,营养液无法长期保存,造成资源浪费。此外,目前营养液的调配多是针对特定患者进行具体调配,针对需求相同的患者或基础营养液的调配需要重复调配,调配工作量大,调配质量不稳定。
发明内容
本发明的目的克服现有技术的不足,提供一种营养液的自动配制与灌装装置,自动配比,批量灌装,无接触操作,调配质量高。
本发明的目的是通过以下技术措施达到的:一种营养液的自动配制与灌装装置,包括粉罐、液罐、液混罐、预混罐、混合罐、灌装装置、搅拌装置、存储箱和控制器,所述存储箱用于存放营养液瓶,所述搅拌装置包括电机、搅拌轴、翅片、输水管和喷头,所述搅拌轴的一端与电机连接,所述搅拌轴的另一端贯穿所述混合罐并通过轴承与混合罐连接,所述翅片为多个,多个所述翅片内置于混合罐并交错分布在搅拌轴的两侧,所述搅拌轴和翅片均为中空结构且搅拌轴的中空结构与翅片的中空结构互相连通,所述搅拌轴两侧的翅片分别在相对的侧面上设有通孔,所述通孔与翅片的中空结构连通,所述输水管设在搅拌轴的中空结构内,所述喷头设在所述通孔内,所述喷头与输水管连接,所述液罐的出口端通过液体流量计与液混罐的进口端连接,所述粉罐的出口端通过固体流量计与预混罐的进口端连接,所述液混罐的出口端分2路,一路通过第一水泵与预混罐的进口端连接,另一路通过第二水泵与搅拌装置的输水管连接,所述预混罐、混合罐和灌装装置顺序连接,所述灌装装置的出口端可伸入营养液瓶内,所述控制器用于控制所述粉罐、液罐、液混罐、预混罐、混合罐、灌装装置、搅拌装置、存储箱、液体流量计、固体流量计、第一水泵和第二水泵。
进一步地,所述营养液的自动配制及灌装装置还包括清水罐,所述清水罐的出口分2路,一路与预混罐的进口端连接,另一路与液混罐的进口端连接。
进一步地,所述粉罐和液灌均为1个以上,当所述粉罐为多个时,多个所述粉罐分别通过多个液体流量计与所述预混罐的进口端连接,当所述液罐为多个时,多个所述液罐分别通过多个固体流量计与液混罐的进口端连接。
进一步地,所述预混罐为锥形罐,所述预混罐内还设有搅拌器,所述预混罐的锥面壁的外侧还设有振打器。
进一步地,所述混合罐的外侧还套装有加热套。
进一步地,所述灌装装置包括灌装器、伺服电机、连接轴,第一阀片和第二阀片,所述灌装器的进口端与混合罐的出口端连接,所述灌装器的出口端可伸入营养液瓶内,所述第一阀片上设有若干第一阀孔,所述第二阀片上设有若干第二阀孔,所述第一阀孔和第二阀孔相对设置,所述第一阀片和第二阀片上下重叠设置并均内置于灌装器的出口端,所述第二阀片与灌装器固定连接,所述第一阀片的中部与连接轴的一端连接,所述连接轴的另一端贯穿并伸出灌装器与伺服电机连接,所述伺服电机可带动连接轴转动。
进一步地,所述存储箱包括外箱体、内箱体和升降机构,所述升降机构设在外箱体底部,所述内箱体设置外箱体的内部并位于升降机构的上方,所述升降机构可带动内箱体上下移动。
进一步地,所述内箱体为一个以上,所述内箱体为双层结构,所述双层结构中间设有夹套腔,所述夹套腔内设有加热层,所述内箱体还设有盖体,所述盖体与内箱体可拆卸安装,所属盖体的内表面还设有紫外消毒装置和超声振动装置,所述盖体的外表面还设有供电装置,所述供电装置为所述加热层、紫外消毒装置和超声振动装置供电。
进一步地,所述内箱体内还包括若干第一隔板和若干第二隔板,所述第一隔板沿内箱体长度方向间隔分布,所述第二隔板沿第一隔板的长度方向间隔分布,所述第二隔板上设有若干卡槽,所述卡槽与第一隔板配合使用,所述第二隔板可沿第一隔板移动。
进一步地,所述营养液的自动配置及灌装装置还包括架体,所述架体包括立柱、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板和底座,所述立柱竖直设置且一端与底座连接,所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板自上而下平行分布且均与立柱连接,所述粉罐和液罐设置在第一支撑板上,所述预混罐和液混罐设置在第二支撑板上,所述混合罐设置在第三支撑板上,所述灌装装置设置在第四支撑板上,所述存储箱设置底板上。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:所述营养液的自动配制与灌装装置,自动配比及灌装,污染风险低,可批量调配,调配效率高。营养粉和营养液先预混合成浓缩液再用营养液稀释混合,混合效率高,翅片上设置喷头增加搅拌效果,而且采用二级混合,混合效果好,混合时间短。存储箱可实时调节营养液瓶的高度,同时灌装流量可调节,避免灌装污染。清水罐的设置可实现调配装置的冲洗,保证调配装置的清洁。调配装置在竖直方向上分层设置,结构紧凑,占地空间小,适用性高。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是所述营养液的自动配制与灌装装置的结构示意图。
图2是所述搅拌装置的结构示意图。
图3是所述第一阀片和第二阀片的结构示意图。
图4是所述盖体的结构示意图。
图5是所述内箱体的俯视图。
其中,1.粉罐,2.清水罐,3.第一水泵,4.液罐,5.液体流量计,6.固体流量计,7.预混罐,8.液混罐,9.振打器,10.混合罐,11.电机,12.搅拌轴,13.输水管,14.第二水泵,15.灌装装置,16.营养液瓶,17.加热套,18.外箱体,19.升降机构,20.内箱体,21.加热层,22.温度调节装置,23.USB母接口,24.翅片,25.喷头,26.第一阀片,27.第二阀片,28.第一阀孔,29.第二阀孔,30.盖体,31.供电装置,32.紫外消毒装置,33.超声振动装置,34.第一隔板,35.第二隔板。
具体实施方式
如图1至5所示,一种营养液的自动配制与灌装装置,包括粉罐1、液罐4、液混罐8、预混罐7、混合罐10、灌装装置15、搅拌装置、存储箱和控制器,所述存储箱用于存放营养液瓶16,所述粉罐1、液罐4、预混罐7、和混合罐10的出口端均设有阀门,可通过阀门的关闭或开启控制出口端的关闭或开启,所述液混罐8、预混罐7和混合罐10内均设有传感器,所述传感器用于检测所述液混罐8、预混罐7和混合罐10内的混合均匀情况,并将检测信号输送至控制器。所述搅拌装置包括电机11、搅拌轴12、翅片24、输水管13和喷头25,所述搅拌轴12的一端与电机11连接,所述搅拌轴12的另一端贯穿所述混合罐10并通过轴承与混合罐10连接,所述电机11可带动搅拌轴12转动,所述翅片24为多个,多个所述翅片24内置于混合罐10并交错分布在搅拌轴12的两侧,所述搅拌轴12和翅片24均为中空结构且搅拌轴12的中空结构与翅片24的中空结构互相连通,所述搅拌轴12两侧的翅片24分别在相对的侧面上设有通孔,即搅拌轴12上侧翅片24上的通孔方向与搅拌轴12下侧翅片24上的通孔方向相反,例如,搅拌轴12上侧的翅片24在翅片24的左侧壁上设有通孔,搅拌轴12下侧的翅片24在翅片24的右侧壁上设有通孔。所述通孔与翅片24的中空结构连通,所述输水管13设在搅拌轴12的中空结构内,所述喷头25设在所述通孔内,所述喷头25与输水管13连接,所述液罐4的出口端通过液体流量计5与液混罐8的进口端连接,所述粉罐1的出口端通过固体流量计6与预混罐7的进口端连接,所述液混罐8的出口端分2路,一路通过第一水泵3与预混罐7的进口端连接,另一路通过第二水泵14与搅拌装置的输水管13连接,具体的,所述液混罐8与第一水泵3之间以及液混罐8与第二水泵14之间也设有阀门。所述预混罐7、混合罐10和灌装装置15顺序连接,所述灌装装置15的出口端可伸入营养液瓶16内,所述控制器用于控制所述粉罐1、液罐4、液混罐8、预混罐7、混合罐10、灌装装置15、搅拌装置、存储箱、液体流量计5、固体流量计6、第一水泵3和第二水泵14。具体的,所述控制器分别用于控制所述粉罐1、液罐4、预混罐7、和混合罐10的出口端的阀门、所述液混罐8与第一水泵3之间以及液混罐8与第二水泵14之间的阀门、所述液体流量计5和固体流量计6、所述预混罐7的搅拌器和振打器9、所述灌装装置15的伺服电机、所述搅拌装置的电机11、所述第一水泵3和第二水泵14以及所述存储箱的升降机构19。通过控制器控制固体流量计6和液体流量计5的流量,实现营养液的自动配比,无需人工抽取营养粉和营养液,无接触操作,降低粉罐1和液罐4的污染风险,实现批量配比及灌装,节省工作时间,提高工作效率。营养液先预混合形成预混液,然后预混液分出一部分用于混合营养粉形成浓缩液,浓缩液再用预混液进行稀释,可有效减少混合过程中形成的大块固体凝聚物,提高混合效果。此外,搅拌轴12上侧翅片24上的通孔方向与搅拌轴12下侧翅片24上的通孔方向相反,可显著增加混合罐10内流体的湍流程度,显著增加搅拌效果,提高混合质量。而且,预混罐7先预混合然后混合罐10再混合,二级混合,可显著提高混合效率,节省混合时间。
所述营养液的自动配制及灌装装置还包括清水罐2,所述清水罐2的出口分2路,一路与预混罐7的进口端连接,另一路与液混罐8的进口端连接。具体的,所述清水罐2的出口端设有阀门,可通过阀门控制出口端的开启或关闭,通过控制器控制所述阀门。当配制及灌装结束后,可用清水对所述营养液的自动配制及灌装装置进行清洗,避免装置内残留的营养液发生腐败,影响后续调配。
所述粉罐1和液灌4均为1个以上,当所述粉罐1为多个时,多个所述粉罐1分别通过多个液体流量计5与所述预混罐7的进口端连接,当所述液罐4为多个时,多个所述液罐4分别通过多个固体流量计6与液混罐8的进口端连接。实现营养粉和营养液的单独输送及流量控制,互不影响,可避免粉罐1和液罐4的污染。
所述预混罐7为锥形罐,所述预混罐7内还设有搅拌器,所述预混罐7的锥面壁的外侧还设有振打器9。锥形罐有利于预混液流入混合罐10内,搅拌器有助于增加预混效果,振打器9可避免预混液粘附在预混罐7的内壁上,增加混合效果。
所述混合罐10的外侧还套装有加热套17。混合罐10进行混合时可通过加热套17进行加热升温,有利于增加混合罐10的混合效果,所述加热套17通过控制器控制。
所述灌装装置15包括灌装器、伺服电机、连接轴,第一阀片26和第二阀片27,所述灌装器的进口端与混合罐10的出口端连接,所述灌装器的出口端可伸入营养液瓶16内,所述第一阀片26上设有若干第一阀孔28,所述第二阀片27上设有若干第二阀孔29,所述第一阀孔28和第二阀孔29相对设置,所述第一阀片26和第二阀片27上下重叠设置并均内置于灌装器的出口端,所述第二阀片与灌装器固定连接,所述第一阀片的中部与连接轴的一端连接,所述连接轴的另一端贯穿并伸出灌装器与伺服电机连接,所述伺服电机可带动连接轴转动。通过伺服电机带动连接杆转动,连接杆带动第一阀片26转动,通过第一阀片26的转动实现灌装流量的控制,当开始灌装时可以最大流量进行灌装,节省灌装时间,当即将灌满时,可以小流量灌装,避免流量过大造成营养液喷溅,避免造成污染。
所述存储箱包括外箱体18、内箱体20和升降机构19,所述升降机构19设在外箱体18底部,所述内箱体20设置外箱体18的内部并位于升降机构19的上方,所述升降机构19可带动内箱体20上下移动。当灌装时,升降机构19上升使灌装装置15的出口端伸入营养液瓶16内,随着灌装的进行,可实时调节内箱体20的高度,使灌装装置15的出口端始终处于营养液瓶16内又不会接触营养液瓶16内的液面,防止营养液喷溅造成灌装污染,营养液的配制及灌装过程中,操作人员全程无接触,污染风险低。
所述内箱体20为一个以上,所述内箱体20为双层结构,所述双层结构中间设有夹套腔,所述夹套腔内设有加热层21,所述内箱体20还设有盖体30,所述盖体30与内箱体20可拆卸安装,所述盖体30的内表面还设有紫外消毒装置32和超声振动装置33,所述盖体30的外表面还设有供电装置31,所述供电装置31为所述加热层21、紫外消毒装置32和超声振动装置33供电。具体的,夹套腔内的加热层21与内箱体20外部的温度调节装置22连接,所述温度调节装置22还设有USB母接口23,所述供电装置31上设有USB公接口,所述供电装置31上还设有第一开关和第二开关,所述第一开关用于控制紫外消毒装置32的开启或关闭,所述第二开关用于控制超声振动装置33的开启或关闭,当灌装结束后,可将内箱体20从外箱体18中取出,将盖体30与内箱体20连接,同时将USB公接口与USB母接口23连接,通过温度调节装置22调节内箱体20内的温度使营养液瓶16处于适宜储藏的温度内,同时,打开第一开关和第二开关,开启紫外消毒装置32和超声振动装置33,通过紫外消毒装置32可对灌装后的营养液进行消毒灭菌,超声振动装置33可使营养液瓶16内的营养液维持混合均匀,通过加热层21、紫外消毒装置32和超声振动装置33延长营养液的存储时间。
所述内箱体20内还包括若干第一隔板34和若干第二隔板35,所述第一隔板4沿内箱体20长度方向间隔分布,所述第二隔板35沿第一隔板34的长度方向间隔分布,所述第二隔板35上设有若干卡槽,所述卡槽与第一隔板34配合使用,所述第二隔板35可沿第一隔板34移动。第一隔板34和第二隔板35将内箱体20内的空间划分成若干小空间用于存放营养液瓶16,在灌装过程中可增加营养液瓶16的稳定性,防止营养液瓶16发生倾倒。此外,第二隔板35可沿第一隔板34移动使第二隔板35的间隙可调,方便不同规格型号营养液瓶16的灌装,提高装置的适用性。
所述营养液的自动配置及灌装装置还包括架体,所述架体包括立柱、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板和底座,所述立柱竖直设置且一端与底座连接,所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板自上而下平行分布且均与立柱连接,所述粉罐1、液罐4和清水罐2设置在第一支撑板上,所述预混罐7、液混罐8和第一水泵3设置在第二支撑板上,所述混合罐10、电机11和第二水泵14设置在第三支撑板上,所述灌装装置15设置在第四支撑板上,所述存储箱设置底板上。在竖直方向上分层设置,结构紧凑,占地空间小。
工作原理:
操作人员根据预配制的营养液的配比调节控制器内液体流量计5和固体流量计6的设置,控制器控制粉罐1和液罐4出口端的阀门打开,并根据设定值控制固体流量计6和液体流量计5的流量,营养粉由粉罐1流入预混罐7,营养液进入液混罐8内进行混合形成预混液,混合均匀时,控制器控制液混罐8与预混罐7之间的阀门和第一水泵3开启,一段时间后关闭阀门和第一水泵3,使液混罐8内的部分预混液进入预混罐7,并与预混罐7内的营养粉预混合形成混浆液,混合均匀后控制器控制预混罐7与混合罐10之间的阀门打开,混浆液进入混合罐10内,同时,控制器控制液混罐8与第二水泵14之间的阀门打开,预混液经第二水泵14进入混合罐10,并与进入混合罐10内的混浆液进行混合,充分混合后,控制器控制混合罐10与灌装装置15之间的阀门打开,开始灌装营养液,控制器控制升降机构19上升,使灌装装置15的出口端深入营养液瓶16的底部,此时灌装装置15以最大流量灌装,同时,在灌装过程中实时调节升降机构19和灌装流量直至灌装结束,停止灌装。灌装结束后,将内箱体20从外箱体18内取出,同时盖上盖体30,将温度调节装置22接入供电装置31对内箱体20内的温度进行调节,同时开启紫外消毒装置32和超声振动装置33。
上述所述的控制器控制液混罐8与预混罐7之间的阀门和第一水泵3开启,一段时间后关闭阀门和第一水泵3,所述的一段时间具体根据营养液中营养粉和营养液的含量确定,当营养粉的含量较多时,第一水泵3和阀门可以开启较长时间,当营养粉的含量较少时,第一水泵3和阀门可以开启较短时间。上述所述的混合均匀或充分混合具体指液混罐8、预混罐7和混合罐10内的传感器的检测值达到控制器的预设值即视为混合均匀或充分混合。
本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:包括粉罐、液罐、液混罐、预混罐、混合罐、灌装装置、搅拌装置、存储箱和控制器,所述存储箱用于存放营养液瓶,所述搅拌装置包括电机、搅拌轴、翅片、输水管和喷头,所述搅拌轴的一端与电机连接,所述搅拌轴的另一端贯穿所述混合罐并通过轴承与混合罐连接,所述翅片为多个,多个所述翅片内置于混合罐并交错分布在搅拌轴的两侧,所述搅拌轴和翅片均为中空结构且搅拌轴的中空结构与翅片的中空结构互相连通,所述搅拌轴两侧的翅片分别在相对的侧面上设有通孔,所述通孔与翅片的中空结构连通,所述输水管设在搅拌轴的中空结构内,所述喷头设在所述通孔内,所述喷头与输水管连接,所述液罐的出口端通过液体流量计与液混罐的进口端连接,所述粉罐的出口端通过固体流量计与预混罐的进口端连接,所述液混罐的出口端分2路,一路通过第一水泵与预混罐的进口端连接,另一路通过第二水泵与搅拌装置的输水管连接,所述预混罐、混合罐和灌装装置顺序连接,所述灌装装置的出口端可伸入营养液瓶内,所述控制器用于控制所述粉罐、液罐、液混罐、预混罐、混合罐、灌装装置、搅拌装置、存储箱、液体流量计、固体流量计、第一水泵和第二水泵;所述营养液的自动配制及灌装装置还包括清水罐,所述清水罐的出口分2路,一路与预混罐的进口端连接,另一路与液混罐的进口端连接;操作人员根据预配制的营养液的配比调节控制器内液体流量计和固体流量计的设置,控制器控制粉罐和液罐出口端的阀门打开,并根据设定值控制固体流量计和液体流量计的流量,营养粉由粉罐流入预混罐,营养液进入液混罐内进行混合形成预混液,混合均匀时,控制器控制液混罐与预混罐之间的阀门和第一水泵开启,一段时间后关闭阀门和第一水泵,使液混罐内的部分预混液进入预混罐,并与预混罐内的营养粉预混合形成混浆液,混合均匀后控制器控制预混罐与混合罐之间的阀门打开,混浆液进入混合罐内,同时,控制器控制液混罐与第二水泵之间的阀门打开,预混液经第二水泵进入混合罐,并与进入混合罐内的混浆液进行混合,充分混合后,控制器控制混合罐与灌装装置之间的阀门打开,开始灌装营养液。
2.根据权利要求1所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述粉罐和液灌均为1个以上,当所述粉罐为多个时,多个所述粉罐分别通过多个液体流量计与所述预混罐的进口端连接,当所述液罐为多个时,多个所述液罐分别通过多个固体流量计与液混罐的进口端连接。
3.根据权利要求1所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述预混罐为锥形罐,所述预混罐内还设有搅拌器,所述预混罐的锥面壁的外侧还设有振打器。
4.根据权利要求1所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述混合罐的外侧还套装有加热套。
5.根据权利要求1所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述灌装装置包括灌装器、伺服电机、连接轴,第一阀片和第二阀片,所述灌装器的进口端与混合罐的出口端连接,所述灌装器的出口端可伸入营养液瓶内,所述第一阀片上设有若干第一阀孔,所述第二阀片上设有若干第二阀孔,所述第一阀孔和第二阀孔相对设置,所述第一阀片和第二阀片上下重叠设置并均内置于灌装器的出口端,所述第二阀片与灌装器固定连接,所述第一阀片的中部与连接轴的一端连接,所述连接轴的另一端贯穿并伸出灌装器与伺服电机连接,所述伺服电机可带动连接轴转动。
6.根据权利要求1所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述存储箱包括外箱体、内箱体和升降机构,所述升降机构设在外箱体底部,所述内箱体设置外箱体的内部并位于升降机构的上方,所述升降机构可带动内箱体上下移动。
7.根据权利要求6所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述内箱体为一个以上,所述内箱体为双层结构,所述双层结构中间设有夹套腔,所述夹套腔内设有加热层,所述内箱体还设有盖体,所述盖体与内箱体可拆卸安装,所属盖体的内表面还设有紫外消毒装置和超声振动装置,所述盖体的外表面还设有供电装置,所述供电装置为所述加热层、紫外消毒装置和超声振动装置供电。
8.根据权利要求6所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述内箱体内还包括若干第一隔板和若干第二隔板,所述第一隔板沿内箱体长度方向间隔分布,所述第二隔板沿第一隔板的长度方向间隔分布,所述第二隔板上设有若干卡槽,所述卡槽与第一隔板配合使用,所述第二隔板可沿第一隔板移动。
9.根据权利要求1所述的营养液的自动配制与灌装装置,其特征在于:所述营养液的自动配置及灌装装置还包括架体,所述架体包括立柱、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板和底座,所述立柱竖直设置且一端与底座连接,所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板自上而下平行分布且均与立柱连接,所述粉罐和液罐设置在第一支撑板上,所述预混罐和液混罐设置在第二支撑板上,所述混合罐设置在第三支撑板上,所述灌装装置设置在第四支撑板上,所述存储箱设置底板上。
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