CN1701915A - 加工木材、塑料等工件的机械用的进给装置及这种工件的加工方法 - Google Patents
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Abstract
用于加工木材、塑料等工件的机械的进给装置以及这种工件的加工方法。进给装置具有一夹紧装置,用以在加工过程中夹紧工件。在这种情况下使各工件在端面上和在纵向侧面上由刀具加工。为了可以满意地夹紧工件并以高的生产率加工,进给装置具有至少两个进给元件,其相互间的间距沿进给方向是可调的。在这种情况下可以在进给装置中这样夹紧至少两个工件,即,使其以一端伸出于相应的进给元件。将本进给装置和方法有利地用于加工木材。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的加工木材、塑料等工件的机械用的进给装置以及一种按权利要求8前序部分所述的这种工件的加工方法。
背景技术
已知由木材制造窗框和门框或窗扇。其中木材在端面和在纵向侧面用相应的刀具成型。为了传送工件通过机械而设有多个进给辊,其悬挂在一支架上并且被可旋转地驱动。各进给辊压到工件上,后者被支承在台板上并且在其上工件由进给辊传送通过机械。各进给辊磨损和污染,从而妨碍工件的传送。此外,短的和/或窄的工件的传送是很困难的。
由于这个原因,已知将工件夹紧在一进给装置上,借其将用于加工的工件通过机械传送。在这样的机械中较短的或较长的工件的加工也是很困难的。
发明内容
本发明的目的在于,构成这种进给装置和方法,使其可以满意地夹紧工件并且以较高的生产率加工。
该目的在这种进给装置中按照本发明的利用权利要求1所表明的特征和在这种方法中按照本发明利用权利要求8所表明的特征来达到。
本发明的进给装置具有沿进给方向可相对移动的各进给元件。借助这些进给元件达到,利用进给装置可以传送和加工不仅一个而且多个短的工件。如果待加工的工件是过长的,则可将两个进给元件相应远地相互移开,从而可以将该长的工件最佳地夹紧。由于进给装置的各进给元件可以相互移开,可以夹紧和加工工件,允许工件比两单个的进给元件的长度更长。在中等长的工件时使两进给元件靠近,从而可以可靠地夹紧该中等长的元件。在短的工件时可以将各进给元件相互移开,从而在每一进给元件上可以夹紧一个短的工件。按这种方式利用本发明的进给装置,特别是短的工件也可以简单可靠和比较高的生产率通过机械传送和加工。如果在每一进给元件上夹紧一个工件,则在这些工件的加工过程中节省时间,因为省去了非机加工时间,例如工件传送、工件移进和移出、刀具交换等。
由其他的权利要求,描述和附图得出本发明的其他的特征。
附图说明
借助在附图中所示的一实施例更详细地说明本发明。其中:
图1本发明的加工机械的一个进给装置的示意图;
图2和图3按图1的进给装置处于不同的位置以便安装不同长度的工件;
图4至图16在本发明的加工机械上工件加工过程中的各种方法步骤;
图17和图18在本发明的加工机械上同时加工;
图19至图27在本发明的加工机械的第二实施形式上工件的加工。
具体实施方式
利用该机械加工零件,优选加工木材,由其组成例如窗框或门框或门扇。在该机械中还可以加工用于以框架或支柱的构造方式等的楼梯、家具零件等的木材。零件2也可以由金属、优选轻金属,特别是铝制成。该机械具有一加工装置1(图4),借其可以不仅在端面而且在其纵向侧面加工木材2。加工装置1具有两个相互平行设置的导轨3、4,加工刀具5、6可以沿其移动。导轨3、4垂直于一导轨7设置。沿后者由进给装置8、8′传送木材2。
刀具5、6可交换地固定在加工主轴上,后者安装在一滑座9、10上。两滑座9、10有利地可彼此独立地移动,从而借其可在木材2上进行不同的加工。在这样的构成中能够使其中一个刀具加工木材,同时在一交换站交换另一刀具。
分别从一刀库11、12中取出刀具5、6,刀库位于导轨3、4的自由端并在其中按已知方式存储刀具。刀库11、12可绕一轴旋转,从而可将对于相应的加工过程需要的刀具迅速地送到交换点。可以用手,但也可以自动地由刀具交换器实施刀具从刀库11、12向滑座9、10的转送和反之亦然。
进给装置8(图1至3)包括两个沿移动方向可相对移动的进给元件14和15,它们沿移动方向13相互连接,从而使其同时共同沿导轨7移动。根据待加工的木材2的长度可以将两进给元件14、15调整成彼此间不同的间距。
如图4所示,该机械具有两个进给装置8、8′,其位于导轨7的不同的侧面并且设置在导轨3、4的两侧。进给装置8′有利地构成为与进给装置8相同并且具有两个进给元件14′、15′,其可沿移动方向13相互相对移动。
如图1所示,进给装置8的两进给元件14、15构成相同的,并且横向于移动方向13具有沿高度方向可移动的夹具16、17,借其可将待加工的木材2夹紧于进给元件14、15中。木材2支承在一支座18、19上,其构成为齿条式支座。夹具16、17设置成使其在支座18、19中对置于齿隙20、21。每一进给元件14、15的两夹具16、17可借助各一个(未示出的)升降缸彼此独立地沿高度方向移动。因此使各个夹具16和17可以彼此独立地移动。当然也有可能,共同由一单独的升降驱动装置移动夹具16或17。
两个进给元件14、15在要在端面加工木材2的一端设有各另一个狭窄的夹具22、23,借此同样可将木材2夹紧于进给元件14、15中。较窄的夹具22、23有利地可独立于夹具16、17沿高度移动。但也有可能借助一共同的升降驱动装置使两夹具22、23与夹具16、17一起移动。
(未示出的)升降缸固定在支座18、19上。
可以使两进给元件14、15相互相对沿移动或进给方向13移动。为此在进给元件14上设有一横向于移动方向伸出的臂24,在其上固定一活塞杆25的一端。该活塞杆为一调节装置26的部件,该调节装置固定在进给元件15上并且具有一缸27,其固定在支座19上。通过活塞杆25的伸进和伸出可以不变地调准两进给元件14、15之间的间距。图1中示出,活塞杆25完全从缸27中伸出。在这种情况下,夹紧在进给元件14、15上的两木材2彼此间具有在两木材2的相互面对的端面之间测量的间距d1。在缸27或进给元件15的端面28与在进给元件14上夹紧的木材2的端面之间的间距用d2标记。这些间距选择成使得在还要描述的两木材2的加工中可以由一相应的刀具加工其端面。间距d1、d2因此必须调准成使相应的加工刀具可以移进两木材2之间。
图1中用虚线示出另一进给元件,在其上可以夹紧另一木材。该另一进给元件经由另一调节装置连接于进给元件14,该调节装置构成为相同于调节装置26。因此该另一进给元件可以以如进给元件14相对于给进元件15的同样的方式相对于进给元件14移动。按同样的方式可以设置其他的进给元件。
图2示出在要加工一木材2时两进给元件14、15的位置,该木材比按图1的木材2更长,但其长度小于进给元件14、15的双倍长度。在这种情况下移入调节装置26的活塞杆25,从而两进给元件14、15相互靠紧。将木材2这样夹紧,即其部分地支承在沿进给方向位于前面的进给元件14上而以其相反的一端伸出于后面的进给元件15。
图3示出利用进给装置8也能够加工很长的木材2。示例性示出木材2的长度大于两进给元件14、15的总长。为了仍然可靠地夹紧木材2,重新移出调节装置26的活塞杆25。现在可以用两进给元件14、15的全部的夹具16、22和17、23夹紧长的木材2。
利用调节装置26可以将进给元件14、15调准到固定的间距。在这种情况下调节装置26如图所示由气动缸或液压缸构成并且气动或液压地操纵。
但是调节装置26也可以构成为使进给元件14、15能够调准到可变的间距。调节装置26然后示例性构成为带有电机驱动的丝杠螺母单元的CNC-轴、液压伺服缸或者气动伺服缸。
调节装置26可以自动地通过控制器或手工操纵。
进给装置8构成为与上述的进给装置8相同。
为了加工,木材2首先被这样夹紧到进给装置8中,使木材2以其沿进给方向13位于左侧的纵向侧面37、38突出于支座18、19(图4)。借此可以在其纵向侧面37、38通过刀具满意地加工木材2。
以下详细说明两个短的材料2在机械中的加工。如图4所示,这两木材2夹紧到进给装置8′的进给元件14′、15′中。调节装置26′的活塞杆25完全伸出。由操作者30将木材2***进给元件14′、15′中并通过其夹具16′、17′、22′、23夹紧。这些夹具向操作者30方向打开,使其在夹具张开时方便地***木材2。木材2的***装置31垂直于进给装置13。借此木材2可简单且准确地布置在进给元件14′、15′上,为各木材2的夹紧过程分别设有一挡板32′、33′。通过操作者30将各木材2以其沿进给方向13位于前面的各端面支承在各挡板32′、33′上。因此各木材2沿进给方向13伸出于进给元件14′、15′以外。
夹紧以后将进给装置8′向在进给方向13上沿导轨7首先移到按图5的位置。移回加工装置1的滑座10,以使滑座10上的刀具6不妨碍进给装置8′的传送。使包括刀具5的滑座9从撤回的位置垂直于进给方向13在传送方向34上沿导轨3移动。将进给装置8′保持在一这样的位置,即在进给元件15′上夹紧的木材2的沿进给方向位于前面的端面35,可由刀具5,在该实施例中为一铣刀,在端面加工。包括刀具5的滑座9沿导轨3如此远地移动使得加工在进给元件15′上的木材2的整个端面35。端面35加工后使刀具5随滑座9一起沿导轨3返回(图6)。然后可以使进给装置8′继续前进,而使现在固定在进给元件14′上的木材2的沿进给方向13位于前面的端面36处于刀具5的加工区域内(图7)。将包括刀具5的滑座9重新沿传送方向34移动,此时刀具5加工位于进给元件14′上的木材2的端面36。间距d1或d2(图1)调准成使刀具5可以无碰撞地移进在进给装置8′上的两木材2之间。
随后将包括刀具5的滑座9如此远地返回(图8),而使进给装置8′可以相反于进给方向13返回。只要进给装置8′相对于加工装置1位于足够的间距,则将包括刀具5′的滑座10移到一个这样的位置,使借其可以加工进给装置8′的各木材2的沿进给方向13位于左边的纵向侧面37、38。该用于纵向成型的刀具5′可以在所属的刀库12的区域内换入滑座10中,只要以所述的方式加工各木材2的端面35、36。
只要刀具5′、优选铣刀已占据其工作位置(图9),就将进给装置8′在进给方向13上沿导轨7移动,此时各木材2由刀具5′在其沿进给方向13位于左边的纵向侧面37、38上加工(图9和10)。在滑座9上的另一刀具5在纵向侧面加工过程中如此远地撤回,以使其不妨碍装置8′的进给。
使进给装置8′如此远地移动,直到其位于进给装置8的对面。后者设置在导轨7的另一侧并且在图11中所示的转送位置其可以接收已由进给装置8′部分地加工的各木材2。夹具16、17、22、23是打开的,此时各木材2用的各下面的支座18、19被下降,从而各木材2,其在进给装置8′进给过程中仍是夹紧的,可以到达进给装置8的各夹具以下。如图11所示,夹具16、17、22、23相对于进给装置8′相应的夹具16′、17′、22′、23′位于横向于导轨7的微小间距处。只要达到按图11的转送位置,就升起下面的支座18、19并且将上面的夹具16、17、22、23向下移到夹紧位置,从而其夹牢各木材2。随后升起进给装置8′的上面的夹具16′、17′、22′、23′而下降支座18、19,从而其释放各木材2。现在起可以将进给装置8′沿导轨7移回到起始位置,在那里操作者将各下一木材2按所述方式***进给装置8′中并夹紧(图13)。在进给装置8′返回到起始位置的同时,处在加工装置1的另一侧的进给装置8向加工装置1的方向沿导轨7如此远地移动,以使沿移动方向位于前面的木材2的端面41位于刀具5的加工区域内(图12)。借助滑座9使刀具5沿导轨3如此移动,即,使得用刀具5可加工端面41。随后使包括刀具5的滑座9如此远地返回,以使进给装置8继续(按节拍)前进,使进给装置8的下一木材2的端面42位于刀具5的加工区域内。滑座9此时可以沿导轨3移动,使刀具5加工木材2的端面42(图13)。在这种情况下刀具5***进给装置8上的两个木材2之间。两进给元件14、15彼此间具有这样的间距,即刀具5为了该端面加工可以无碰撞地***两木材2之间。
进给装置8,其两进给元件14、15以如进给装置8′的进给元件14′、15′相同的方式彼此间具有间距,然后被相反于进给方向13继续沿导轨7移动(图14和15)。在这种情况下各木材2由滑座10上的刀具5′在其沿进给方向13位于右边的纵向侧面29上加工。处在滑座9上的刀具5如此远地返回,使其不与各木材2发生接触。
各木材2现在已被在两纵向侧面和两端面上加工。将进给装置8沿进给方向13返回到一卸下位置39(图16),在该位置操作者40可将完成加工的各木材2从进给装置8中取出。在卸下各木材2的同时将带有各新的木材2的进给装置8′送给机械的加工区域,以便以所述方式加工各木材。也可以指定同一操作者30来***和取出各木材2。但自动的上料和/或取出也是可能的。
由于本发明的构成,同时加工两个木材2也是可能的,如其示例性借助图17和18将要更详地描述的那样。首先将各木材2以上述方式夹紧在进给装置8′的进给元件14′、15′上。按照图17进给装置8如此远地向加工装置1的方向移动,即,使沿进给装置8的移动方向位于前面的端面41、42位于两刀具5、5′的加工区域内。利用滑座9、10在端面41、42的旁边移过刀具5、5′,此时该两端面由这些刀具加工。各木材2在进给装置8的进给元件14、15上这样夹牢,即,使其相反于进给方向13伸出于进给元件14和15。在两进给元件14、15上的各木材2的邻近的端面之间的间距调准成使刀具5可以***两木材2之间。两木材2的由两刀具5、5′待加工的端面之间的间距相应于这两个刀具5、5′之间的间距。
在端面加工以后使包括刀具5、5′的滑座9、10如此远地沿导轨3、4返回,以使刀具5、5′可以加工各木材2的纵向侧面29。事先进给装置8已被如此远地移动,即,使其处在加工装置1的与进给装置8′的同一侧。随后使进给装置8在进给方向13上沿导轨7移动,此时由刀具5、5′加工各木材2的沿进给方向13位于右边的纵向侧面29。
在进给装置8上夹紧的各木材2事先在其另一端面上和在其另一纵向侧面上已被加工。为此各木材2首先夹紧在进给装置8′上,其已被如此远地沿进给方向13移动,以使刀具5、5′可以同时加工各木材2的端面41、42,在这些端面加工以后使刀具5、5′随滑座9、10一起返回并且将进给装置8′相反于进给方向13移到加工装置1之前。将刀具5、5′移到一个这样的位置,即借其可以加工各木材2的沿进给方向13位于左边的纵向侧面37、38。在这些纵向侧面加工以后进给装置8′到达转送位置中,以便可以将已部分加工的各木材2以所述的方式转送给进给装置8。在转送以后进给装置8′返回到其起始位置,同时进给装置8以借助图17和18所述的方式相对于加工装置1移动,以便加工其他的端面41、42和其他的纵向侧面29。在该加工的同时操作者30可以在位于起始位置的进给装置8′上夹紧各下一木材2,从而在进给装置8上的各木材2加工以后就可立即将各新的木材向加工装置1传送。
当进给装置8到达卸下站39时,各木材2在两纵向侧面29、37、38和在两端面35、36、41、42已经加工。
利用借助两轴加工装置1对各木材2的所述的同时加工,加工机械具有高的效能和生产率。如果进给装置8、8′具有三个进给元件(包括图1中虚线所示的那个),则可以借助加工机械的相应的构成用三个刀具以所述的方式同时加工三个木材。
如果进给装置8、8′具有四个进给元件,则可利用两个刀具5、5′成对依次加工在其中夹紧的各木材。
借助图19至27描述一种方法,其中采用具有两个加工装置1、1′包括各两个主轴的机械。两加工装置1、1′构成相同的并且设置成使其分别配属于一个进给装置8、8′。在这种情况下在两加工装置1、1′之间的区域内实现各木材2从进给装置8′向进给装置8的转送(图26)。
从图19开始两个包括夹紧的各木材2的进给装置8、8′分别位于所属的加工装置1、1′之前。各木材2在两进给装置8、8′上这样夹紧,即进给装置8的各木材2伸出于进给元件14、15的沿进给方向13位于后面的端部而进给装置8′的各木材2伸出于进给元件14′、15′的沿进给方向13位于前面的端部。在进给装置8上夹紧的各木材2在一端面和一纵向侧面上已经被加工,与其在进给装置8′上夹紧不同。在进给装置8′上夹紧的各木材2还没有被加工。
进给装置8位于两加工装置1、1′之间的区域内。在该区域内实现各木材2从进给装置8′向进给装置8的转送。
从图19中所示的位置开始,其中两进给装置8、8′位于加工装置1或1′之前的区域内,使两进给装置在进给方向13上沿导轨7移动。当进给元件14上的木材2的位于后面的端面41位于加工装置1的刀具5′的加工区域内时,则使进给装置8停止。当进给元件15′上的木材2的沿进给方向13位于前面的端面35位于加工装置1′的刀具5′的加工区域内时,则使进给装置8′停止。两刀具5′借助滑座10、10′在端面41、35的旁边移过,此时各木材在其端面上被加工(图20)。
随后使两加工装置1、1′的刀具返回并使进给装置8、8′继续前进(图21),直到进给元件15上的木材2的、沿进给方向13位于后面的端面42和进给元件14′上的木材2的、沿进给方向13位于后面的端面42和进给元件14′上的木材2的、沿进给方向13位于前面的端面36位于刀具5′的加工区域内为止(图22)。借助滑座10、10′使刀具5′在各木材2的端面42、36的旁边移过并加工。
如图20和22所示,进给装置8、8′的两进给元件14、15和14′、15′相互调准到这样的间距,即,使相应的刀具5′为了端面加工可以进入进给装置8、8′的各木材2之间。
在端面加工以后返回滑座10、10′,以便刀具5′离开进给装置8、8′的运动区域。与滑座10、10′返回的同时可以将两加工装置1、1′的滑座9、9′向进给装置8、8′的方向移到一位置以便纵向加工各木材2(图23)。在各木材2的端面加工的同时返回滑座9、9′,从而其不会妨碍该端面加工。使滑座9如此远地移动,以使刀具5可以加工进给装置8的各木材2的沿进给方向13位于右边的纵向侧面29而使加工装置1′的刀具5′可以加工进给装置8′的各木材2的沿进给方向位于左边的纵向侧面37、38。使两进给装置8、8′继续在进给方向13上沿导轨7移动,此时两加工装置1、1′的两刀具5、5′加工进给装置8、8′的各木材2的右边的和左边的纵向侧面29、37、38(图23和24)。
只要进给装置8′到达其两加工装置1、1′之间的转送位置(图25),进给装置8就可返回到两加工装置1、1′之间的转送位置(图26),已由操作者从进给装置8中取出各完成加工的木材2。进给装置8的夹具16、17、22、23是升起的并且支座18、19是下降的,从而在进给装置8′中夹紧的和在其纵向侧面37、38和其端面35、36已加工的各木材2可靠地由进给装置8接收。只要由加工装置1′的刀具已部分加工的各木材2夹牢在进给装置8上,就将夹具16′、17′、22′、23′在其松开位置升起并将支座18、19下降,从而释放已夹紧于进给装置8中的各木材2。然后进给装置8′可以移入起始位置(图27),在那里操作者30以所述方式夹紧各下一个木材2。进给装置8在这期间移向加工装置1,在其中以借助图19至25所述的方式加工已部分加工的各木材2。现在开始一个新的工作循环,其中将四个木材同时以所述方式在其各纵向侧面和各端面上加工。在两加工装置1、1′上分别同时加工也是可能的,如其在以上所述的那样。
根据要求可以在各木材2上取消各个纵向或横向的加工和/或在各木材2上进行其他的加工如钻孔、铣槽等。各相应的刀具存储于刀库11、12中并且在需要时可以简单地换入滑座9、10的加工主轴中。图4中刀具6示例性为钻头,如有需要,借其可在各木材2的纵向侧面中制出多个孔。
Claims (25)
1.用于加工木材、塑料等工件的机械的进给装置,它包括至少一个用以夹紧工件的夹紧装置,其特征在于,进给装置(8、8′)具有至少两个进给元件(14、15;14′、15′),其相互间的间距沿进给方向(13)是可调节的。
2.按照权利要求1所述的进给装置,其特征在于,进给元件(14、15;14′、15′)分别具有一用于工件(2)的夹紧装置(16、17、22;16′、17′、23)。
3.按照权利要求1或2所述的进给装置,其特征在于,两个进给元件(14、15;14′、15′)通过一调节装置(26、26′)相互连接。
4.按照权利要求3所述的进给装置,其特征在于,调节装置(26、26′)具有至少一个活塞-缸装置。
5.按照权利要求4所述的进给装置,其特征在于,活塞-缸装置具有一活塞杆(25),它与其中一个进给元件(14、14′)连接。
6.按照权利要求4或5所述的进给装置,其特征在于,活塞-缸装置的缸(27)设置在另一进给元件(15、15′)上。
7.按照权利要求1至6之一项所述的进给装置,其特征在于,进给元件(14、15;14′、15′)作为装置是可移动的。
8.用于加工木材、塑料等工件的方法,其中通过采用按照权利要求1至7之一项所述的进给装置,各工件在至少一个端面和/或纵向侧面上由至少一个刀具进行加工,其特征在于,至少两个工件(2)这样夹紧在进给装置(8、8′)中,即,使其以一端伸出于相应的进给元件(14、15;14′、15′)。
9.按照权利要求8所述的方法,其特征在于,进给装置(8、8′)的两个进给元件(14、15;14′、15′)沿进给方向(13)相互相对调准成,使得刀具(5、5′)可进入进给元件(14、15;14′、15′)上的两个工件(2)之间以便加工各工件(2)的端面(35、36;41、42)。
10.特别是按照权利要求8或9所述的方法,其特征在于,进给装置(8)上的各工件(2)首先在一端面(35、36)和/或在一纵向侧面(37、38)上加工并且随后转送到另一进给装置(8′)上,在其上加工各工件(2)的其他的端面(41、42)和/或其他的纵向侧面(29)。
11.特别是按照权利要求8至10之一项所述的方法,其特征在于,同时加工多个工件(2),它们夹紧在至少两个进给元件(14、15)上。
12.按照权利要求11所述的方法,其特征在于,进给装置(8、8′)上的各工件(2)被部分地加工,并且将已部分加工的各工件(2)随后从其中一个进给装置(8)转送给另一进给装置(8′)。
13.按照权利要求11或12所述的方法,其特征在于,两个进给装置(8、8′)构成为相同的。
14.按照权利要求11至13之一项所述的方法,其特征在于,在两个加工装置(1、1′)之间的区域内实现各工件在进给装置(8、8′)之间的转送。
15.按照权利要求11至14之一项所述的方法,其特征在于,在进给装置(8、8′)上分别夹紧两个工件(2)。
16.按照权利要求11至15之一项所述的方法,其特征在于,将各工件(2)的端面(35、41;36、42)分别成对同时加工。
17.按照权利要求11至16之一项所述的方法,其特征在于,将各工件(2)的其中一纵向侧面(29、37、38)分别成对同时加工。
18.按照权利要求11至17之一项所述的方法,其特征在于,在各工件(2)从其中一个转送给另一个进给装置(8、8′)以后,各工件(2)的其他的纵向侧面和端面分别成对同时加工。
19.特别是按照权利要求8至18之一项所述的方法,其特征在于,各工件(2)在进给装置(8、8′)之间的转送过程中始终保持夹紧。
20.按照权利要求8至19之一项所述的方法,其特征在于,使各工件(2)在加工纵向侧面时在至少一个钻孔装置上钻孔。
21.按照权利要求8至20之一项所述的方法,其特征在于,采用一夹紧装置作为进给装置(8、8′)。
22.按照权利要求8至21之一项所述的方法,其特征在于,将各工件(2)夹紧在上面的与下面的夹具(16、17、18、19)之间。
23.按照权利要求22所述的方法,其特征在于,借助一驱动装置移动进给装置(8、8′)的上面的各夹具(16、17)中的至少一部分。
24.按照权利要求22或23所述的方法,其特征在于,上面的各夹具(16、17)可单独移动。
25.特别是按照权利要求22至24之一项所述的方法,其特征在于,上面的各夹具(16、17)对置于下面的各夹具(18、19)之间的齿隙(20、21)。
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