CN113964047B - 一种电子凸轮插针机构 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电子凸轮插针机构,涉及插针设备技术领域,主要是为了解决现有的电子凸轮插针机构存在设备节拍慢、设备不稳定以及购买价格过高的问题,包括凸轮箱机构,凸轮箱机构包括凸轮箱主轴、Pin针送料下移凸轮、第一凸轮组、第二凸轮组、电子凸轮丝杆***机构和电子凸轮丝杆预插机构,凸轮箱主轴安装在凸轮箱主轴上固定板与凸轮箱主轴下固定板之间,所述Pin针送料下移凸轮、第一凸轮组和第二凸轮组穿过凸轮箱主轴,并固定在凸轮箱主轴上面,所述电子凸轮丝杆***机构和电子凸轮丝杆预插机构分别安装在机构固定板上,凸轮箱主轴主动同步带轮安装在动力伺服电机出力轴上,实现了插针深度可调的功能,真正实现了柔性生产。
Description
技术领域
本发明涉及插针设备技术领域,具体是一种电子凸轮插针机构。
背景技术
在3C、新能源以及半导体行业中,插针工艺应用非常广泛,比如:PCB板插针、连接器插针、IGBT模块插针以及DBC插针等等,相关产品在生产过程中,插针工艺是一个必不可少的工艺环节。随着新能源汽车以及半导体行业快速发展,带动相关产品迭代升级,并且要求相关产品的性能以及产量也不断在提升,这间接促使相关产品配套的生产设备性能以及节拍更高,这样才能满足市场行业发展的需求。本套机构主要应用在新能源以及半导体行业IGBT模块生产上,其主要实现将Pin针***IGBT模块中。目前相关插针设备国外品牌占有率极高,国内厂家极少。
插针设备市场上也很多,其原理也各不相同。目前插针的设备主要分为2大类,第一类是设备运用一些简单机构配合各种执行元器件(执行元器件包括:气缸、动力伺服电机、导轨、电缸、丝杆等等)来实现完成插针,第二类是设备运用凸轮机构来实现插针。
但是现有的设备存在以下问题:(1)常规插针生产节拍慢,不能满足市场的需求;(2)常规插针设备电气控制程序复杂,各执行元器件使用较多,设备生产不稳定;(3)一般凸轮插针机构由于***动作依靠凸轮控制,所以对于Pin***深度是固定的,不能柔性调节;(4)凸轮插针设备主要靠进口,国外设备市场占有率极高,购买成本比较大,主要问题是***深度是固定的,没法调节。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电子凸轮插针机构,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电子凸轮插针机构,包括凸轮箱支撑底板、凸轮箱侧支撑板、凸轮箱机构和自动送首尾相连Pin针机构,其特征在于,所述凸轮箱机构包括凸轮箱主轴、凸轮箱主轴下固定板、主轴上固定板、Pin针定位压紧摆臂固定座、Pin针送料压紧摆臂固定座、Pin针送料下移摆臂固定座、第一凸轮组、第二凸轮组、机构固定板、Pin针送料下移凸轮、电子凸轮丝杆***机构和电子凸轮丝杆预插机构,所述凸轮箱主轴安装在凸轮箱主轴上固定板与凸轮箱主轴下固定板之间,且凸轮箱主轴安装在凸轮箱主轴上固定板与凸轮箱主轴下固定板上预装的轴承内,所述Pin针送料下移凸轮、第一凸轮组和第二凸轮组穿过凸轮箱主轴,并固定在凸轮箱主轴上面,所述Pin针定位压紧摆臂固定座、Pin针送料压紧摆臂固定座、Pin针送料下移摆臂固定座、电子凸轮丝杆***机构和电子凸轮丝杆预插机构分别安装在机构固定板上,所述凸轮箱主轴顶部安装有凸轮箱主轴从动同步带轮,所述凸轮箱主轴从动同步带轮通过同步带连接凸轮箱主轴主动同步带轮连接,所述凸轮箱主轴主动同步带轮安装在动力伺服电机出力轴上,所述动力伺服电机安装在主轴上固定板上。
作为本发明进一步的方案:所述凸轮箱支撑底板分布在机构的下方,所述凸轮箱侧支撑板分布在机构的左右两侧,所述凸轮箱机构安装在机构的前端,所述自动送首尾相连Pin针机构安装在机构的前下方。
作为本发明再进一步的方案:所述凸轮箱机构还包括Pin针压入顶杆、电子凸轮Pin***机构、Pin针预压入动力伺服电机和首尾相连Pin针导向机构,所述电子凸轮丝杆预插机构、Pin针压入顶杆、电子凸轮Pin***机构、Pin针预压入动力伺服电机和首尾相连Pin针导向机构均安装在机构固定板上。
作为本发明再进一步的方案:所述凸轮箱机构还包括Pin针自动送料检测传感器、Pin针切断机构、首尾相连Pin针压紧轮、首尾相连Pin针和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器,所述Pin针自动送料检测传感器、Pin针切断机构、首尾相连Pin针压紧轮、首尾相连Pin针和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器均安装在安装在机构固定板上。
作为本发明再进一步的方案:所述凸轮箱机构还包括Pin针自动送料动力传递机构、Pin针送料压紧机构、Pin针定位压紧机构和Pin针压入力检测传感器,所述Pin针自动送料动力传递机构、Pin针送料压紧机构、Pin针定位压紧机构和Pin针压入力检测传感器均安装在自动送首尾相连Pin针机构内。
作为本发明再进一步的方案:所述凸轮箱机构还包括机构固定板,所述机构固定板上安装有Pin针压紧摆臂固定座、Pin针送料压紧摆臂固定座、Pin针送料下移摆臂固定座、Pin针压入摆臂固定座和Pin针预压入摆臂固定座。
作为本发明再进一步的方案:所述凸轮箱机构还包括机构固定板,所述机构固定板上安装有Pin针压紧摆臂固定座、Pin针送料压紧摆臂固定座、Pin针送料下移摆臂固定座、Pin针压入摆臂固定座和Pin针预压入摆臂固定座。
作为本发明再进一步的方案:所述Pin针定位压紧摆臂固定座通过第一销轴连接有Pin针定位压紧摆臂,且两者之间转动连接,所述Pin针送料压紧摆臂固定座通过第二销轴连接Pin针送料压紧摆臂,且两者之间转动连接,所述Pin针切断摆臂固定座和Pin针切断夹紧摆臂固定座分别与Pin针切断夹紧摆臂通过第三销轴连接固定,且两者之间转动连接,所述Pin针送料下移摆臂固定座与Pin针送料下移摆臂通过第四轴销连接固定。
作为本发明再进一步的方案:所述第一凸轮组包括Pin针切断凸轮和Pin针夹紧凸轮,所述第二凸轮组包括Pin针定位压紧凸轮、Pin针送料压紧凸轮和Pin针预***凸轮。
所述第二凸轮组中的Pin针定位压紧凸轮数量为两个,其中一个所述Pin针定位压紧凸轮与Pin针定位压紧摆臂相连,另外一端与Pin针送料压紧机构相连,另外一个所述Pin针定位压紧凸轮一端与Pin针送料压紧摆臂相连,另外一端与Pin针送料压紧机构相连,所述Pin针送料下移摆臂一端与Pin针送料下移凸轮相连,另外一端与Pin针自动送料动力传递机构相连。
作为本发明再进一步的方案:所述Pin针切断夹紧摆臂和Pin针切断摆臂一端与第一凸轮组中的Pin针切断和夹紧凸轮相连,另外一端与Pin针切断夹紧机构相连,所述电子凸轮丝杆预插机构一端与电子凸轮预***机构相连,另外一端与Pin针预压入动力伺服电机相连。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、在自动插针针的过程中,设备效率高,可以实现每秒***3根Pin针;
2、本套机构由于是机械凸轮+电子凸轮结构组成,设备可以实现插针深度可调,根据不同需求,自己定义***深度,真正实现了柔性生产,这是传统纯机械凸轮无法实现的。
附图说明
图1为本发明实施例一种电子凸轮插针机构的第一立体图。
图2为本发明实施例一种电子凸轮插针机构的第二立体图。
图3为本发明实施例一种电子凸轮插针机构的拆分示意图。
图4为本发明实施例中凸轮箱机构的第一立体图。
图5为本发明实施例中凸轮箱机构的第二立体图。
图6为本发明实施例中凸轮箱机构的第三立体图。
图7为本发明实施例中自动送首尾相连Pin针机构的立体图。
图8为本发明实施例中插针前IGBT模块的立体图。
图9为本发明实施例中Pin针的立体图。
图10为本发明实施例中插针后IGBT模块的立体图。
图中:1-凸轮箱支撑底板、2-凸轮箱侧支撑板、3-凸轮箱机构、4-自动送首尾相连Pin针机构、5-Pin针定位压紧摆臂、6-Pin针定位压紧摆臂固定座、7-Pin针送料压紧摆臂、8-Pin针送料压紧摆臂固定座、9-Pin针送料下移摆臂、10-Pin针送料下移摆臂固定座、11-凸轮箱主轴上固定板、12-凸轮箱主轴、13-凸轮箱主轴从动同步带、14-同步带、15-凸轮箱主轴主动同步带轮、16-动力伺服电机、17-Pin针切断摆臂、18-Pin针切断摆臂固定座、19-第一凸轮组、20-第二凸轮组、21-Pin针送料下移凸轮、22-电子凸轮丝杆***机构、23-Pin针压入动力伺服电机、24-机构固定板、25-Pin针切断夹紧摆臂、26-Pin针切断夹紧摆臂固定座、27-凸轮箱主轴下固定板、28-Pin针切断夹紧机构、30-电子凸轮预***机构、31-电子凸轮丝杆预插机构、32-Pin针压入顶杆、33-电子凸轮Pin***机构、34-Pin针预压入动力伺服电机、35-首尾相连Pin针导向机构、36-Pin针自动送料检测传感器、37-Pin针切断机构、38-首尾相连Pin针压紧轮、39-首尾相连Pin针、40-首尾相连Pin针检测对射光纤传感器、41-Pin针自动送料动力传递机构、42-Pin针送料压紧机构、43-Pin针定位压紧机构、44-Pin针压入力检测传感器。
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,在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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。
请参阅图1至图10,本实施例提供了一种电子凸轮插针机构,包括凸轮箱支撑底板1、凸轮箱侧支撑板2、凸轮箱机构3和自动送首尾相连Pin针机构4,其特征在于,所述凸轮箱机构3包括凸轮箱主轴12、凸轮箱主轴下固定板27、主轴上固定板11、Pin针定位压紧摆臂固定座6、Pin针送料压紧摆臂固定座8、Pin针送料下移摆臂固定座10、第一凸轮组19、第二凸轮组20、机构固定板24、Pin针送料下移凸轮21、电子凸轮丝杆***机构22和电子凸轮丝杆预插机构31,所述凸轮箱主轴12安装在凸轮箱主轴上固定板11与凸轮箱主轴下固定板27之间,且凸轮箱主轴12安装在凸轮箱主轴上固定板11与凸轮箱主轴下固定板27上预装的轴承内,所述Pin针送料下移凸轮21、第一凸轮组19和第二凸轮组20穿过凸轮箱主轴12,并固定在凸轮箱主轴12上面,所述Pin针定位压紧摆臂固定座6、Pin针送料压紧摆臂固定座8、Pin针送料下移摆臂固定座10、电子凸轮丝杆***机构22和电子凸轮丝杆预插机构31分别安装在机构固定板24上,所述凸轮箱主轴12顶部安装有凸轮箱主轴从动同步带轮13,所述凸轮箱主轴从动同步带轮13通过同步带14连接凸轮箱主轴主动同步带轮15连接,所述凸轮箱主轴主动同步带轮15安装在动力伺服电机16出力轴上,所述动力伺服电机16安装在主轴上固定板11上。
进一步的,所述凸轮箱支撑底板1分布在机构的下方,所述凸轮箱侧支撑板2分布在机构的左右两侧,所述凸轮箱机构3安装在机构的前端,所述自动送首尾相连Pin针机构4安装在机构的前下方。
以上所述方案中,动力伺服电机16旋转输出的动力通过凸轮箱主轴从动同步带轮13、同步带14、凸轮箱主轴主动同步带轮15传递到凸轮箱主轴12上。
请参阅图4至图6,作为本发明一种实施例,所述凸轮箱支撑底板1分布在机构的下方,所述凸轮箱侧支撑板2分布在机构的左右两侧,所述凸轮箱机构3安装在机构的前端,所述自动送首尾相连Pin针机构4安装在机构的前下方,凸轮箱支撑底板1、凸轮箱侧支撑板2、凸轮箱主轴上固定板11、机构固定板24、凸轮箱主轴下固定板27用于固定所有凸轮机构,是整个机构的安装基准。
请参阅图4至图6,所述凸轮箱机构3还包括Pin针自动送料检测传感器36、Pin针切断机构37、首尾相连Pin针压紧轮38、首尾相连Pin针39和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40,所述Pin针自动送料检测传感器36、Pin针切断机构37、首尾相连Pin针压紧轮38、首尾相连Pin针39和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40均安装在安装在机构固定板24上。
请参阅图4至图7,作为本发明一种实施例,所述凸轮箱机构3还包括Pin针切断机构37、首尾相连Pin针压紧轮38、首尾相连Pin针39和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40,所述Pin针自动送料检测传感器36、Pin针切断机构37、首尾相连Pin针压紧轮38、首尾相连Pin针39和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40均安装在安装在机构固定板24上,若在插针过程中出现首位相连Pin针39中断,首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40检测到机构中没有Pin针,则机构发出报警,提示人工介入处理,Pin针压入力检测传感器44在插针的过程中,可以实时读取***压力数据并自动判断是否正常,若出现插针异常,机构停止插针。
请参阅图7,作为本发明一种实施例,所述凸轮箱机构3还包括Pin针自动送料动力传递机构41、Pin针送料压紧机构42、Pin针定位压紧机构43和Pin针压入力检测传感器44,所述Pin针自动送料动力传递机构41、Pin针送料压紧机构42、Pin针定位压紧机构43和Pin针压入力检测传感器44均安装在自动送首尾相连Pin针机构4内。
请参阅图4至图7,作为本发明一种实施例,所述凸轮箱机构3还包括机构固定板24,所述机构固定板24上安装有Pin针定位压紧摆臂固定座6、Pin针送料压紧摆臂固定座8、Pin针送料下移摆臂固定座10、Pin针切断摆臂固定座18和Pin针切断夹紧摆臂固定座26。
请参阅图4至图7,作为本发明一种实施例,所述Pin针定位压紧摆臂固定座6通过第一销轴连接有Pin针定位压紧摆臂5,且两者之间转动连接,所述Pin针送料压紧摆臂固定座8通过第二销轴连接Pin针送料压紧摆臂7,且两者之间转动连接,所述Pin针切断摆臂固定座18和Pin针切断夹紧摆臂固定座26分别与Pin针切断夹紧摆臂25通过第三销轴连接固定,且两者之间转动连接,所述Pin针送料下移摆臂固定座10与Pin针送料下移摆臂9通过第四轴销连接固定。
请参阅图4至图7,作为本发明一种实施例,所述第一凸轮组19包括Pin针切断凸轮和Pin针夹紧凸轮,所述第二凸轮组20包括Pin针定位压紧凸轮、Pin针送料压紧凸轮和Pin针预***凸轮。
请参阅图4至图7,作为本发明一种实施例,所述第二凸轮组20中的Pin针定位压紧凸轮数量为两个,其中一个所述Pin针定位压紧凸轮与Pin针定位压紧摆臂5相连,另外一端与Pin针送料压紧机构42相连,另外一个所述Pin针定位压紧凸轮一端与Pin针送料压紧摆臂7相连,另外一端与Pin针送料压紧机构42相连,凸轮转动一圈,自动完成Pin针送料压紧动作,所述Pin针送料下移摆臂9一端与Pin针送料下移凸轮21相连,另外一端与Pin针自动送料动力传递机构41相连,凸轮转动一圈,自动完成Pin针送料下移动作。
进一步的,所述Pin针切断夹紧摆臂25和Pin针切断摆臂17一端与第一凸轮组19中的Pin针切断和夹紧凸轮相连,另外一端与Pin针切断夹紧机构28相连,所述电子凸轮丝杆预插机构31一端与电子凸轮预***机构30相连,另外一端与Pin针预压入动力伺服电机34相连,凸轮转动一圈,自动完成Pin夹紧、切断动作。机构中,所有凸轮与凸轮箱主轴相连,凸轮箱主轴旋转一圈,每一片凸轮带动相连接的机构运动,完成自动送料、切断、压紧、定位、夹紧等动作。
本发明使用时,首先,人工将首尾相连Pin针39穿入自动送首尾相连Pin针机构4中,并确认好正确位置,然后,IGBT模块由辅助设备将其自动送至插针机构下方,机构中动力伺服电机16自动高速旋转,通过凸轮箱主轴主动同步带轮15、同步带14、凸轮箱主轴从动同步带轮13,将动力传递给凸轮箱主轴12,凸轮箱主轴12带动与它相连接的凸轮片旋转,凸轮片带动与它相连接的机构,实现自动送料、切断、压紧、定位、夹紧等动作,电子凸轮配合机械凸轮实现高速插针,紧接着,在插针的过程中,首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40检测机构中是否有Pin,若在插针过程中出现首位相连Pin针中断,传感器检测到机构中没有Pin针,则机构发出报警,提示人工介入处理,最后,Pin针压入力检测传感器44在插针的过程中,可以实时读取***压力数据并自动判断是否正常,若出现插针异常,机构停止插针。
需要特别说明的是,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式,以上所述实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变性、改进及替代,这些都属于本技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种电子凸轮插针机构,包括凸轮箱支撑底板(1)、凸轮箱侧支撑板(2)、凸轮箱机构(3)和自动送首尾相连Pin针机构(4),其特征在于,所述凸轮箱机构(3)包括凸轮箱主轴(12)、凸轮箱主轴下固定板(27)、主轴上固定板(11)、Pin针定位压紧摆臂固定座(6)、Pin针送料压紧摆臂固定座(8)、Pin针送料下移摆臂固定座(10)、第一凸轮组(19)、第二凸轮组(20)、机构固定板(24)、Pin针送料下移凸轮(21)、电子凸轮丝杆***机构(22)和电子凸轮丝杆预插机构(31),所述凸轮箱主轴(12)安装在凸轮箱主轴上固定板(11)与凸轮箱主轴下固定板(27)之间,且凸轮箱主轴(12)安装在凸轮箱主轴上固定板(11)与凸轮箱主轴下固定板(27)上预装的轴承内,所述Pin针送料下移凸轮(21)、第一凸轮组(19)和第二凸轮组(20)穿过凸轮箱主轴(12),并固定在凸轮箱主轴(12)上面,所述Pin针定位压紧摆臂固定座(6)、Pin针送料压紧摆臂固定座(8)、Pin针送料下移摆臂固定座(10)、电子凸轮丝杆***机构(22)和电子凸轮丝杆预插机构(31)分别安装在机构固定板(24)上,所述凸轮箱主轴(12)顶部安装有凸轮箱主轴从动同步带轮(13),所述凸轮箱主轴从动同步带轮(13)通过同步带(14)连接凸轮箱主轴主动同步带轮(15)连接,所述凸轮箱主轴主动同步带轮(15)安装在动力伺服电机(16)出力轴上,所述动力伺服电机(16)安装在主轴上固定板(11)上;
所述凸轮箱支撑底板(1)分布在机构的下方,所述凸轮箱侧支撑板(2)分布在机构的左右两侧,所述凸轮箱机构(3)安装在机构的前端,所述自动送首尾相连Pin针机构(4)安装在机构的前下方;
所述凸轮箱机构(3)还包括Pin针压入顶杆(32)、电子凸轮Pin***机构(33)、Pin针预压入动力伺服电机(34)和首尾相连Pin针导向机构(35),所述电子凸轮丝杆预插机构(31)、Pin针压入顶杆(32)、电子凸轮Pin***机构(33)、Pin针预压入动力伺服电机(34)和首尾相连Pin针导向机构(35)均安装在机构固定板(24)上;
所述凸轮箱机构(3)还包括Pin针自动送料检测传感器(36)、Pin针切断机构(37)、首尾相连Pin针压紧轮(38)、首尾相连Pin针(39)和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器(40),所述Pin针自动送料检测传感器(36)、Pin针切断机构(37)、首尾相连Pin针压紧轮(38)、首尾相连Pin针(39)和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器(40)均安装在安装在机构固定板(24)上;
所述凸轮箱机构(3)还包括Pin针自动送料动力传递机构(41)、Pin针送料压紧机构(42)、Pin针定位压紧机构(43)和Pin针压入力检测传感器(44),所述Pin针自动送料动力传递机构(41)、Pin针送料压紧机构(42)、Pin针定位压紧机构(43)和Pin针压入力检测传感器(44)均安装在自动送首尾相连Pin针机构(4)内;
所述凸轮箱机构(3)还包括机构固定板(24),所述机构固定板(24)上安装有Pin针定位压紧摆臂固定座(6)、Pin针送料压紧摆臂固定座(8)、Pin针送料下移摆臂固定座(10)、机构固定板(24)和Pin针预压入摆臂固定座(26);
所述Pin针定位压紧摆臂固定座(6)通过第一销轴连接有Pin针定位压紧摆臂(5),且两者之间转动连接,所述Pin针送料压紧摆臂固定座(8)通过第二销轴连接Pin针送料压紧摆臂(7),且两者之间转动连接,Pin针切断夹紧摆臂(25)通过第三销轴连接固定有Pin针切断摆臂固定座(18),所述Pin针切断夹紧摆臂(25)通过第三销轴连接固定有Pin针切断夹紧摆臂固定座(26),且两者之间转动连接,所述Pin针送料下移摆臂固定座(10)与Pin针送料下移摆臂(9)通过第四轴销连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种电子凸轮插针机构,其特征在于,所述第一凸轮组(19)包括Pin针切断凸轮和Pin针夹紧凸轮,所述第二凸轮组(20)包括Pin针定位压紧凸轮、Pin针送料压紧凸轮和Pin针预***凸轮。
3.根据权利要求2所述的一种电子凸轮插针机构,其特征在于,所述第二凸轮组(20)中的Pin针定位压紧凸轮数量为两个,其中一个所述Pin针定位压紧凸轮与Pin针定位压紧摆臂(5)相连,另外一端与Pin针送料压紧机构(42)相连,另外一个所述Pin针定位压紧凸轮一端与Pin针送料压紧摆臂(7)相连,另外一端与Pin针送料压紧机构(42)相连,所述Pin针送料下移摆臂(9)一端与Pin针送料下移凸轮(21)相连,另外一端与Pin针自动送料动力传递机构(41)相连。
4.根据权利要求3所述的一种电子凸轮插针机构,其特征在于,所述Pin针切断夹紧摆臂(25)和Pin针切断摆臂(17)一端与第一凸轮组(19)中的Pin针切断和夹紧凸轮相连,另外一端与Pin针切断夹紧机构(28)相连,所述电子凸轮丝杆预插机构(31)一端与电子凸轮预***机构(30)相连,另外一端与Pin针预压入动力伺服电机(34)相连。
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