JP4398754B2 - Gripper with magnet - Google Patents
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Description
本発明は、パワーショベル等の建設機械のアーム先端に取り付けて使用される磁石付き掴み機に関するものである。 The present invention relates to a magnet gripping machine used by being attached to the tip of an arm of a construction machine such as a power shovel.
木造家屋等構築物を解体し、木材や鉄資源を回収するために、一般的にパワーショベル等の建設機械に装着された磁石付き掴み機が用いられている。磁石付き掴み機によって解体処理された廃棄物には、木材等の他に、釘やボルト等の磁性体廃材が混在しているが、廃棄物のリサイクルの観点や、釘等による車両のタイヤのパンク、けが等の事故を無くすためにも、磁性体廃材を完全に分別回収する必要がある。 In order to dismantle a structure such as a wooden house and collect wood and iron resources, a gripping machine with a magnet mounted on a construction machine such as a power shovel is generally used. Waste that has been dismantled by a gripping machine with magnets contains magnetic waste materials such as nails and bolts in addition to wood, etc., but from the viewpoint of recycling waste and vehicle tires such as nails. In order to eliminate accidents such as punctures and injuries, it is necessary to completely separate and recover the magnetic waste material.
ところで、廃棄物処理施設に搬入される廃棄物は、分別回収が一般的であるが、それでも少なからず、多様な廃棄物が混在した状態で搬入されることが多く、この場合、廃棄物処理施設での分別作業が必要となる。以前は、こういった分別作業は人力で行なっていたが、昨今は、磁石付き掴み機を使用して、磁性体廃材を吸着して回収するのが一般化しつつある。 By the way, the waste that is brought into the waste treatment facility is generally separated and collected. However, in many cases, the waste is often carried in a mixed state of various wastes. Separation work is necessary in In the past, such sorting work was performed manually, but nowadays, it is becoming more common to use a gripping machine with a magnet to attract and recover the magnetic waste material.
この種の磁石付き掴み機として、例えば図10に示すように、2つの爪6,7を開閉自在とし、一方の爪7の先端爪の内面側(掴み面側)に磁石3の吸着面9aを位置させ、廃棄物を爪6,7で掴んだ際に釘、ボルト等の磁性体廃材を磁石3で吸着するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
As a gripping machine with this kind of magnet, for example, as shown in FIG. 10, the two
ところが、上記特許文献1に示される構成にあっては、爪6,7の最大開き角度はせいぜい、90°程度であり、このため磁石3による吸着は爪6,7間に磁性体廃材を掴んだ状態でのみ可能であり、例えば、爪6,7を大きく開いて磁石3を地面に近づけて磁性体廃材を吸着させることはできなかった。
However, in the configuration shown in
そこで、本発明者は、本発明の完成に至る過程で、図11に示すように、磁石3をスペースに余裕のある下爪7の外面側(掴み面10と反対側)に磁石ブラケット40を介して取り付け、2つの爪6,7を閉じた状態で爪6,7を図11の仮想線のように回転させて、磁石3を地面11に近づけて、磁性体廃材を吸着できるようにした構成を考えた。
Therefore, in the process of completing the present invention, the present inventor places the
しかしながら、上記の構成では、磁性体廃材を吸着する場合において、爪6,7の掴み操作とは別に、磁性体廃材を吸着する吸着操作が必要となる。つまり、掴み操作を行なう場合は図11の実線で示すように、パワーショベル30のアーム4を地面11に対してほぼ垂直な姿勢となるが、一方、吸着操作を行なう場合は、図11の仮想線で示すように、爪6,7を閉じた状態とし且つアーム4を回動させ、さらにブーム31を下げることで、アーム4とブーム31を前方に伸ばした状態とすることで、磁石3を地面11に対して平行となるように掴み機2の姿勢を変更させる必要がある。このためオペレータは掴み操作から吸着操作に移る作業が面倒となり、時間を要し、依然として作業能率が低いものである。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、磁石装置で磁性体廃材を吸着して回収する際に爪の掴み操作の延長上で吸着操作が可能となり、しかも作業範囲がオペレータから近い範囲或いは遠方の範囲のいずれであっても、掴み操作から吸着操作の移行或いは吸着操作から掴み操作への移行がそれぞれ容易であり、作業能率を大幅に改善させることができる磁石付き掴み機を提供することを課題とするものである。 The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and when the magnetic waste material is attracted and collected by the magnet device, the attracting operation can be performed on the extension of the gripping operation of the nail, and the working range is also achieved. With a magnet that makes it easy to shift from gripping operation to suction operation or from suction operation to gripping operation, and can greatly improve work efficiency, regardless of whether it is close or far from the operator It is an object to provide a gripping machine.
前記課題を解決するために、請求項1記載の発明にあっては、建設機械のアーム4の先端に開閉自在に設けられる掴み具5を上爪6と下爪7とで構成し、上爪6と下爪7とを連動して開閉させる開閉機構8を備えた磁石付き掴み機において、上爪6と下爪7の最大開き角度θを180°以上とし、上爪6と下爪7の少なくとも一方に磁石装置1を設けると共に、磁石装置1の吸着面9aを爪6(7)の掴み面10側に位置させたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to
このような構成とすることで、磁性体廃材13を回収する場合は、爪6,7の掴み操作と同じ要領で上爪6と下爪7を180°以上開いた状態にするだけで、爪6,7の両先端爪6a,7aが地面11に当たらないようにしながら、磁石3の吸着面9aを地面11に対して平行な状態で地面11に近づけることができ、吸着面9aに磁性体廃材13を吸着させることができる。従って、オペレータは爪6,7の掴み操作の延長上で磁性体廃材13の吸着操作を行なえると共に、掴み操作と同じ作業範囲で、掴み操作から吸着操作の移行或いは吸着操作から掴み操作への移行がそれぞれ容易となる。しかも、吸着操作時において上爪6と下爪7とを180°以上開くことで、作業範囲がオペレータから近い範囲或いは遠方の範囲のいずれであっても、爪6,7で視界が遮られることがなく、吸着面9aと磁性体廃材13、地面11の位置関係や、吸着量の確認が容易となり、吸着作業範囲を大きく広げることが可能となる。
With this configuration, when collecting the
また請求項1記載の発明は、上記開閉機構8が、建設機械のアーム4の先端にホルダ14を軸着し、ホルダ14の先端に設けられる上爪支点軸15に上爪6の後部を軸着し、上爪6の上爪支点軸15よりも先端爪6a側の部位に建設機械のパワーリンク16の先端を軸着し、上爪6の上爪支点軸15よりも後端6b側の爪連結軸17に下爪7の後端7bを軸着し、下爪7の後端7bよりも先端爪7a側に設けた下爪支点軸18に連動リンク19の一端を軸着し、連動リンク19の他端をホルダ14の上爪支点軸15よりも後側の部位に軸着し、ホルダ14の上爪支点軸15よりも後側において、ホルダ14又はアーム4の少なくとも一方に支持リンク20の一端を軸着すると共に、支持リンク20の他端をパワーリンク16の後端側に軸着して構成し、上記パワーリンク16により上爪6が上爪支点軸15を中心に開かれると同時に、下爪7の下爪支点軸18が連動リンク19に引っ張られて下爪7が爪連結軸17を中心に開かれる際に、爪連結軸17が上爪支点軸15と下爪支点軸18とを結ぶ線Lよりも前方Fに移動することで、上爪6と下爪7の最大開き角度θが180°以上となることを特徴とする。
The invention according to
また請求項2記載の発明は、上記開閉機構8が、建設機械のアーム4の先端にリンクブラケット21を介してホルダ14を軸着すると共に、建設機械のパワーリンク16によりホルダ14をリンクブラケット21を中心に回動可能とし、ホルダ14の先端に設けられる上爪支点軸15に上爪6の後部を軸着し、上爪6の上爪支点軸15よりも先端爪6a側の部位に、爪開閉用シリンダ23の一端23aを軸着し、爪開閉用シリンダ23の他端23bをホルダ14の上爪支点軸15よりも後側の部位に軸着し、上爪6の上爪支点軸15よりも後端6b側の爪連結軸17に下爪7の後端7bを軸着し、下爪7の後端7bよりも先端爪7a側に設けた下爪支点軸18に連動リンク19の一端を軸着すると共に、連動リンク19の他端をホルダ14の上爪支点軸15よりも後側の部位に軸着して構成し、上記爪開閉用シリンダ23により上爪6が上爪支点軸15を中心に開かれると同時に、下爪7の下爪支点軸18が連動リンク19に引っ張られて下爪7が爪連結軸17を中心に開かれる際に、爪連結軸17が上爪支点軸15と下爪支点軸18とを結ぶ線Lよりも前方Fに移動することで、上爪6と下爪7の最大開き角度θが180°以上となることを特徴とする。
The invention of
上記請求項1、2において、爪連結軸17と上爪支点軸15と下爪支点軸18との位置関係を、上爪6と下爪7を大きく開いたときに、爪連結軸17が上爪支点軸15と下爪支点軸18とを結ぶ線Lよりも前方Fに移動するように設計するだけで、上爪6と下爪7とが180°以上開放可能な開閉機構8を容易に得ることができる。
さらに上記請求項1及び請求項2記載の発明は、磁石装置1が設けられる爪6(7)の掴み面10において、磁石装置1の吸着面9aと爪6(7)の先端爪6a(7a)との間に吸着面9aよりも凹曲状に窪んだ掴み用凹所10aを設けると共に、掴み用凹所10aと吸着面9aとの境界部に吸着面9aよりも僅かに凸状に突出した突起部26を突設させたことを特徴とする。この場合、上爪6と下爪7とを180°以上開いて、磁石装置1の吸着面9aを地面11と平行な状態にして地面11に近づけたときに、吸着面9aより僅かに突出した突起部26が地面11に当たることで、吸着面9aが地面11に強く当たることを防止でき、突起部26によって地面11からの衝撃を受け止めることができ、磁石装置1の長寿命化を図ることができる。また、掴み操作時には掴み用凹所10aによって磁性体廃材13等を補助的に掴むことが可能となる。また、上記のように吸着面9aを地面11と平行な状態にして地面11に近づけたときに、突起部26により例えばブリキのような薄鋼板が吸着面9aに吸着されてしまうのを防止できる。つまり、大型サイズの薄鋼板が吸着されてしまうと、薄鋼板が揺れることにより落下事故につながるおそれがあるが、突起部26が薄鋼板が当たることによって薄鋼板の吸着を未然に防止できるものとなる。さらに薄鋼板が突起部26を避けて吸着面9aに吸着される場合があるが、この場合は、上爪6と下爪7を持ち上げる際に、吸着面9aが垂直向きになって薄鋼板がずれて落下しようとするのを、突起部26によって防止可能となる。
In the first and second aspects, the positional relationship among the
Further, in the inventions according to the first and second aspects, in the
また請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2の磁石装置1が、爪6(7)の掴み面10側に開口する磁石収納凹部25内に収納される磁石3と、磁石収納凹部25の開口面を遮蔽する保護板9とを備えていることを特徴とするのが好ましく、この場合、磁石3を保護でき、磁石3の損傷、磨耗等を確実に防止できる。
According to a third aspect of the present invention, the
また請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかの磁石装置1が設けられる爪6(7)の掴み面10において、磁石装置1の吸着面9aを平坦に形成すると共に、該平坦な吸着面9aの延長線上に爪6(7)の先端爪6a(7a)を位置させたことを特徴とするのが好ましく、この場合、上爪6と下爪7とを180°以上開いて、磁石装置1の吸着面9aを地面11と平行な状態にして地面11に近づけたときに、爪6(7)の先端爪6a(7a)が地面11に当たらず、磁性体廃材13の吸着操作が妨げられることがなくなる。
According to a fourth aspect of the present invention, the attracting surface 9a of the
また請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかにおいて、磁石装置1が設けられない上爪6又は下爪7のいずれか一方がバケットであることを特徴とするのが好ましく、この場合、掴み具5として、磁石装置1付き爪とバケットとの組み合わせが可能となり、掴み具5の仕様を多様化することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the
本発明にあっては、磁石付き掴み機を用いて磁性体廃材を吸着回収するにあたって、爪の掴み操作の延長上で、磁石装置による吸着操作を行なうことができ、しかも作業範囲がオペレータから近い範囲或いは遠方の範囲のいずれであっても、吸着操作を容易にでき、作業能率を大幅に改善させることができる。さらに磁石装置の長寿命化を図ることができると共に、磁性体廃材の落下事故の未然防止を図ることができる。 In the present invention, when the magnetic waste material is attracted and collected using the magnet gripping machine, the attracting operation by the magnet device can be performed on the extension of the gripping operation of the claw, and the working range is close to the operator. In either the range or the distant range, the adsorption operation can be facilitated, and the work efficiency can be greatly improved. Furthermore, it is possible to extend the life of the magnet device and to prevent accidental dropping of the magnetic waste material.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
図1、図3、図4は本発明の磁石付き掴み機2を示し、図2は磁石付き掴み機2を取り付けたパワーショベル30の一例を示し、図5〜図7は磁石付き掴み機2の使用例を示している。
1, 3, and 4 show the
本発明の磁石付き掴み機2は、図2に示すように、パワーショベル30のアーム4の先端に取り付けられるアタッチメントであり、上爪6と下爪7とで構成される掴み具5と、上爪6と下爪7とを連動して開閉させると共に上爪6と下爪7の最大開き角度θを180°以上とすることができる開閉機構8とを備えている。
The magnet-equipped
上記開閉機構8は、図1に示すように、アーム4の先端に軸着されるホルダ14を備える。ホルダ14の先端に設けられる上爪支点軸15には、上爪6の後部が軸着されている。上爪6の上爪支点軸15に軸着される後部よりも先端爪6a側の部位には、パワーリンク16の先端のリンクブラケット22が軸着されている。パワーリンク16の後端側はバケットシリンダ32(図2)の先端に軸着されている。本例のパワーリンク16は、バケットシリンダ32のパワーを上爪6に伝達する伝達リンクとして働く。
As shown in FIG. 1, the opening /
一方、上爪6の上爪支点軸15よりも後端6b側に設けた爪連結軸17には、下爪7の後端7bが軸着される。一方、下爪7の後端7bよりも先端爪7a側に設けた下爪支点軸18には、連動リンク19の一端が軸着され、連動リンク19の他端は、ホルダ14の上爪支点軸15よりも後側で且つ下側の部位に軸着される。さらに、ホルダ14の上爪支点軸15よりも後側において、ホルダ14とアーム4の両方に支持リンク20の一端が軸着されると共に、支持リンク20の他端がパワーリンク16の後端側に軸着される。なお、上記支持リンク20の一端は、必ずしも、ホルダ14とアーム4の両方に軸着される必要はなく、ホルダ14又はアーム4のいずれか一方に軸着されてもよい。ここで、支持リンク20の一端をアーム4のみに軸着する場合においては、ホルダ14は支持リンク20の一端とは別の位置で、且つアーム4の先端よりも後側の部位に取り付けるようにすればよく、いずれの場合も、ホルダ14はアーム4の先端と後側の部位の前後2箇所で取り付けられることとなり、ホルダ14をアーム4に対して回転しないように固定できるようになる。そして、図1に示すように、パワーリンク16により上爪6が上爪支点軸15を中心に開かれると同時に、下爪7の下爪支点軸18が連動リンク19に引っ張られて下爪7が爪連結軸17を中心に開かれる際に、爪連結軸17が上爪支点軸15と下爪支点軸18とを結ぶ線Lよりも前方Fに移動することで、上爪6と下爪7との最大開き角度θが180°以上となる。
On the other hand, the
また、下爪7の掴み面10には滑り防止用の小突起60が複数設けられている。一方、上爪6の掴み面10側には、図3に示すように、断面コ字状の磁石収納凹部25が開口しており、この磁石収納凹部25内にケーシング45と磁石3と保護板9とを備えた磁石装置1が埋設されている。保護板9は、磁石3の吸着力を妨げることのない磁性材料からなり、その表面が吸着面9aとなっている。本例では図4(a)に示すように、ケーシング45の前端外周に、外郭が四角形状をし、その内側に円形孔45bが開口した前枠45aが設けられており、ケーシング45内に磁石3(図3)を収納した状態で、図4(b)に示すように、前枠45aの四隅に保護板9の四隅をボルト固定することで、磁石3が保護板9で遮蔽された状態となっている。この保護板9の表面は平坦な吸着面9aであり、この平坦な吸着面9aの延長線上に上爪6の先端爪6aが配置されている。さらに、上爪6の先端爪6aと吸着面9aとの間には、吸着面9aよりも凹曲状に窪んだ掴み用凹所10aが設けられている。この掴み用凹所10aは掴み操作時において廃棄物を補助的に掴む働きをする。さらに掴み用凹所10aと吸着面9aとの境界部には、吸着面9aよりも僅かに凸状に突出した左右一対の突起部26が突設されている。この突起部26は上爪6と下爪7とを180°以上開いて磁石装置1の吸着面9aを地面11と平行な状態にして地面11に近づけたときに、吸着面9aが地面11に強く当たるのを防止する働きをする。
A plurality of
しかして、本発明の磁石付き掴み機2を用いて磁性体廃材13を回収するにあたっては、爪6,7の掴み操作をする要領で、磁性体廃材13を吸着する吸着操作を行なうことができる。つまり、上爪6と下爪7の掴み操作を行なう場合は、例えば図5に示すように、パワーショベルのアーム4を地面11に対してほぼ垂直な姿勢とし、上爪6と下爪7の両先端爪6a,7aが下方を向く姿勢にして廃棄物12或いは磁性体廃材13等を掴み、図6の状態で回収することができる。
Thus, when collecting the
一方、主に地面11上の磁性体廃材13を吸着操作により回収する場合は、例えば図7に示すように、上爪6と下爪7を180°以上開いて、爪6,7の両先端爪6a,7aが地面11に当たらないようにしながら、磁石3の吸着面9aを地面11に対して平行な状態にして地面11に近づける。このとき、爪6,7の開度を僅かに閉じる方向に変化させる。その後、例えば、図7の実線位置から仮想線位置の方向(或いは仮想線位置から実線位置の方向)に動かすことにより、地面11に落ちている釘やボルト等の磁性体廃材13を吸着回収できる。
On the other hand, when mainly recovering the
この場合において、磁石3は保護板9で遮蔽されて保護されているため、磁石3の損傷、磨耗等を確実に防止でき、磁石装置1の吸着性能を長期に亘って持続することができる。しかも、磁石装置1の吸着面9aを平坦に形成し、この吸着面9aの延長線上に上爪6の先端爪6aを配置しているので、爪6,7の両先端爪6a,7aが地面11に当たらず、磁性体廃材13の吸着操作が妨げられることがない。また、吸着面9aの側方には吸着面9aよりも僅かに凸状に突出した突起部26が突設されているので、磁石装置1の吸着面9aを地面11に近づけたときに、吸着面9aより僅かに突出した突起部26が先に地面11に当たることで、吸着面9aが地面11に強く当たることを防止でき、突起部26によって地面11からの衝撃を受け止めることができる。この結果、磁石装置1は上記保護板9と突起部26とで2段階的に保護される構造となり、その長寿命化を図ることができる。また、上記のように吸着面9aを地面11に近づけたときは、突起部26により例えばブリキのような薄鋼板が吸着面9aに吸着されてしまうのを防止できる効果が得られる。さらに、薄鋼板が突起部26を避けて吸着面9aに吸着された場合にあっては、上爪6と下爪7を持ち上げる際に、吸着面9aが垂直向きになって薄鋼板がずれて落下しようとするのを、突起部26によって薄鋼板を保持でき、その落下を防止できる効果も得られる。
In this case, since the
しかも、上記のように掴み操作と同じ要領で上爪6と下爪7を180°以上開くだけで吸着操作に移ることができるようになり、逆に吸着操作から掴み操作への移行も容易であり、従来のようなブーム31、アーム4、掴み機2の姿勢変更を行なう必要がなく、しかもパワーショベル30の近くで掴み作業を行なっている場合或いは遠く離れた位置で掴み作業を行なっている場合のいずれの場合も、同じ作業範囲で、吸着操作に容易に切り変えることが可能となる。そのうえ吸着操作時において、上爪6と下爪7とを180°以上開くことでオペレータは爪6,7の先端爪6a,7aで視界が遮られることがないため、吸着面9aと磁性体廃材13、地面11の位置関係が確認しやすくなり、吸着量の確認も容易となり、吸着作業範囲を大きく広げることができる。そのうえ、上爪6の掴み面10側に磁石装置1の吸着面9aが位置しているため、磁石装置1がアーム4やパワーリンク16と干渉することもなく、磁石装置1が操作の妨げになることもない。この結果、従来と比較して吸着操作の手間や時間を大幅に削減できるものである。
In addition, as described above, it is possible to move to the suction operation just by opening the
また本例では、上爪6と下爪7を大きく開いたときに爪連結軸17が上爪支点軸15と下爪支点軸18とを結ぶ線Lよりも前方Fに移動するように、爪連結軸17と上爪支点軸15と下爪支点軸18との位置関係を設計するだけで、上爪6と下爪7とが180°以上開放可能な開閉機構8を容易に実現できる利点がある。さらに、上爪6と下爪7を閉じて掴み操作を行なう場合において、凹曲状に窪んだ掴み用凹所10aによって廃棄物を補助的に掴むことが可能となり、掴み性能をより高めることができる利点もある。
Further, in this example, the
図8、図9は油圧式開閉機構8の実施形態を示している。図8に示すように、パワーショベル30のアーム4の先端にリンクブラケット21を介してホルダ14の後端下部を軸着すると共に、パワーリンク16の先端のリンクブラケット22をホルダ14の後端上部に軸着し、パワーリンク16の後端側をバケットシリンダ32の先端に連結することで、パワーリンク16によってホルダ14をリンクブラケット21を中心に回動可能としている。本例のパワーリンク16はホルダ14を回転させる働きをする。また、ホルダ14の先端に設けた上爪支点軸15に、上爪6の後部が軸着され、上爪6の上爪支点軸15に軸着される後部よりも先端爪6a側の部位に、油圧シリンダ等で構成される爪開閉用シリンダ23の一端23aが軸着されており、爪開閉用シリンダ23の他端23bが、ホルダ14の上爪支点軸15よりも後側の部位に軸着される。爪開閉用シリンダ23は、上爪6を回動させる上爪6駆動機構として働く。他の掴み具5の基本構造及び磁石装置1の取付構造は前記図2〜図4の実施形態と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。本例においても、上爪6と下爪7の最大開き角度θを180°以上とすることができるので、図9の仮想線で示すように、パワーショベル30の近くで掴み作業を行なっている場合或いは、図9の実線で示すように、遠く離れた位置で掴み作業を行なっている場合のいずれの場合も、同じ作業範囲で、掴み操作から吸着操作に切り変えることが可能となり、吸着操作の手間や時間を大幅に削減できる等の効果が得られるものである。
8 and 9 show an embodiment of the hydraulic opening /
前記各実施形態では、磁石装置1の吸着面9aを上爪6の掴み面10側に設けた場合を説明したが、下爪7の掴み面10側に設けてもよく、或いは上爪6と下爪7の両方の掴み面10側にそれぞれ設けて、吸着される磁性体廃材13の量を倍増させることも可能である。
In each of the above embodiments, the case where the attracting surface 9a of the
また前記各実施形態では、掴み具5として、上爪6と下爪7とを例示したが、もちろんこれに限らず、磁石装置1が設けられない下爪7(或いは上爪6)をバケット(図示せず)で構成してもよいものである。この場合において、磁石付き爪とバケットとの組み合わせとなり、掴み具5の多様化を図ることができる。
Moreover, in each said embodiment, although the upper nail |
1 磁石装置
2 掴み機
3 磁石
4 アーム
5 掴み具
6 上爪
6a 先端爪
6b 後端
7 下爪
7a 先端爪
7b 後端
8 開閉機構
9 保護板
9a 吸着面
10 掴み面
10a 掴み用凹所
14 ホルダ
15 上爪支点軸
16 パワーリンク
17 爪連結軸
18 下爪支点軸
19 連動リンク
20 支持リンク
21 リンクブラケット
23 爪開閉用シリンダ
25 磁石収納凹部
26 突起部
θ 最大開き角度
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