O型圈自动装配系统及装配方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112248469 A(43)申请公布日 2021.01.22

(21)申请号 202011535475.2(22)申请日 2020.12.23

(71)申请人 安费诺定制连接器（常州）有限公司

地址 213031 江苏省常州市新北区新四路

28号(72)发明人 陈富伟　魏迎风　李陆雯　(74)专利代理机构 上海光华专利事务所(普通

合伙) 31219

代理人 余明伟(51)Int.Cl.

B29C 65/56(2006.01)B29C 65/78(2006.01)B29C 45/40(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图4页

(54)发明名称

O型圈自动装配系统及装配方法(57)摘要

本发明提供一种O型圈自动装配系统及装配方法，自动装配系统包括：脱模机构及自动装配机；脱模机构包括脱离下模板，压板及装配有转移针的载具；自动装配机用于将O型圈从转移针上装配至目标工件上；装配方法步骤为：经脱模机构将O型圈从膜片上脱模，将O型圈套入到转移针上；将装配有转移针的载具和已装配目标工件的产品治具分别放置到自动装配机对应位置；通过控制夹爪推料机构，将目标工件的上部插入至转移针尾端的沉孔内；通过气缸推动推出部件，将转移针上的O型圈推出至目标工件的安装槽内。本发明适用于小型O型圈的自动装配，改善了人工装配的不足，具有节省人力，效率高，成品率高的优点。

CN 112248469 ACN 112248469 A

权　利　要　求　书

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1.一种O型圈自动装配系统，其特征在于：所述O型圈自动装配系统包括：脱模机构及自动装配机；

所述脱模机构包括脱离下模板，压板及装配有转移针的载具；所述脱离下模板上设置有插入孔，用于在所述装配有转移针的载具下压时，容纳转移针；所述压板位于所述脱离下模板的上表面，用于将装配有O型圈的膜片固定于所述脱离下模板上，所述压板上设置有孔以露出所述膜片上的O型圈；所述装配有转移针的载具位于所述压板的正上方，通过上下移动将所述O型圈从所述膜片上剥离并套设于所述转移针上；

所述自动装配机用于将O型圈从所述转移针上装配至目标工件上。2.根据权利要求1所述的O型圈自动装配系统，其特征在于：所述脱模机构还包括：固定柱，机构底座和下压板；

所述固定柱和所述机构底座连接，用于放置和固定所述装配有转移针的载具；所述下压板设置于所述装配有转移针的载具的正上方，用于下压所述装配有转移针的载具。

3.根据权利要求1所述的O型圈自动装配系统，其特征在于：所述膜片为片状结构，所述膜片上设置有定位孔和规则排列的装配孔，通过注塑成型工艺将O型圈装配于所述装配孔内。

4.根据权利要求3所述的O型圈自动装配系统，其特征在于：所述装配有转移针的载具包括底板及转移针；

所述转移针包括针头和针杆，所述针杆的尾端设置有沉孔；所述底板的一个面为平面，另一个面上设置有多个固定座；所述固定座用于容纳和固定所述针杆，所述固定座的排列和间距与所述装配孔的排列和间距相匹配。

5.根据权利要求1所述的O型圈自动装配系统，其特征在于：所述自动装配机包括：电机，夹爪推料机构，上料装置和治具装置；

所述上料装置用于放置和固定所述装配有转移针的载具；所述治具装置用于放置和固定产品治具；所述夹爪推料机构通过电机进行控制，以实现所述夹爪推料机构水平面上的四个方向和垂直面上的两个方向的移动；所述夹爪推料机构从所述上料装置移动至所述治具装置处，以实现将所述转移针从已装配O型圈的所述装配有转移针的载具上转移至已装配目标工件的产品治具的目标工件上方。

6.根据权利要求5所述的O型圈自动装配系统，其特征在于：所述夹爪推料机构包括气缸，推头和推出部件；

所述推头用于夹取及固定所述转移针；所述推出部件位于所述推头的外周，通过所述气缸进行控制，以实现相对于所述推头上下运动，用于将所述转移针上的O型圈推出至目标工件的安装槽内。

7.一种O型圈装配方法，其特征在于：所述O型圈装配方法通过如权利要求1-6任意一项所述的O型圈自动装配系统进行装配，包括以下步骤：

S1：将装配有O型圈的膜片放置到脱模机构的脱离下模板和压板之间，通过下压装配有转移针的载具，将O型圈从所述膜片上剥离并套设到转移针的针杆上；

S2：将完成步骤S1的所述装配有转移针的载具和已装配目标工件的产品治具分别放置

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并固定到自动装配机的上料装置和治具装置上；

S3：通过控制自动装配机的夹爪推料机构，将目标工件的上部插入至转移针的沉孔内；S4：夹爪推料机构通过推动推出部件，将转移针上的O型圈推出至目标工件的安装槽内。

8.根据权利要求7所述的O型圈装配方法，其特征在于：在步骤S1中，先将所述装配有转移针的载具固定到所述脱模机构的固定柱上，并将所述转移针的针头朝向所述膜片的方向，再通过下压板下压所述装配有转移针的载具，使转移针的针头和针杆穿过所述脱模机构的压板和所述膜片上的装配孔，转移针的针头和预定长度的针杆位于所述脱模机构的脱离下模板的插入孔内，从而将O型圈套设到所述转移针的针杆上。

9.根据权利要求7所述的O型圈装配方法，其特征在于：在步骤S3中，所述夹爪推料机构先通过电机控制移动至所述上料装置，将所述转移针从所述装配有转移针的载具的固定座上移除，并将所述转移针移动至所述夹爪推料机构的推头中；所述夹爪推料机构再带动所述转移针移动至产品治具的对应目标工件的上方；再通过电机控制夹爪推料机构的推头向下运动，使得目标工件的上部位于所述转移针的沉孔内。

10.根据权利要求7~9任意一项所述的O型圈装配方法，其特征在于：步骤S4完成后，接着重复步骤S3~S4；直到当所述上料装置上带有O型圈的转移针均完成O型圈到目标工件的安装后，接着重复步骤S1~S4。

11.根据权利要求7~9任意一项所述的O型圈装配方法，其特征在于：步骤S4后还包括以下步骤S5：所述夹爪推料机构带动所述转移针，转移至所述转移针对应的固定座上；步骤S5完成后，接着重复步骤S3~S5；直到当所述上料装置上带有O型圈的转移针均完成O型圈到目标工件的安装后，接着重复步骤S1~S5。

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O型圈自动装配系统及装配方法

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技术领域

[0001]本发明涉及自动装配领域，特别是涉及O型圈自动装配系统及装配方法。

背景技术

[0002]随着电子信息技术的快速发展，越来越多的电子产品对防水性能有了更高的要求。在智能穿戴、汽车线束等领域应用更为广泛，而防水圈则是最常用防水器件之一。[0003]防水圈就是一种能够防水的O型圈，一般用在机械、水龙头衔接处等需要防水、密封的产品处，常用的材质有硅胶、丁腈橡胶、三元乙丙等。O型圈具有优异的耐热性、耐氧化、耐臭氧和低温弹性；具有高透气性和对气体透过的选择性；良好的电绝缘性能、耐电晕性和耐电弧性，O型圈的这些优点使它更广泛的运用于各类产品的防水领域。[0004]在生产应用中，O型圈的高效组装也是行业很关注的问题，尤其微小型的防水圈（内径1mm左右），人工组装效率低，成品率低。鉴于此，有必要设计出一种O型圈自动装配系统及装配方法，用以解决上述技术问题，本发明设计方案便是在这种背景下产生的。发明内容

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种O型圈自动装配系统及装配方法，用于解决现有技术中O型圈人工组装效率低，成品率低的问题。[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种O型圈自动装配系统，包括：脱模机构及自动装配机；所述脱模机构包括脱离下模板，压板及装配有转移针的载具；所述脱离下模板上设置有插入孔，用于在所述装配有转移针的载具下压时，容纳转移针；所述压板位于所述脱离下模板的上表面，用于将装配有O型圈的膜片固定于所述脱离下模板上，所述压板上设置有孔以露出所述膜片上的O型圈；所述装配有转移针的载具位于所述压板的正上方，通过上下移动将所述O型圈从所述膜片上剥离并套设于所述转移针上；所述自动装配机用于将O型圈从所述转移针上装配至目标工件上。[0007]可选地，所述脱模机构还包括：固定柱，机构底座和下压板；所述固定柱和所述机构底座连接，用于放置和固定装配有转移针的载具；所述下压板设置于所述装配有转移针的载具的正上方，用于下压所述装配有转移针的载具。[0008]可选地，所述膜片为片状结构，所述膜片上设置有定位孔和规则排列的装配孔，通过注塑成型工艺将O型圈装配于所述装配孔内。[0009]可选地，所述装配有转移针的载具包括底板及转移针；所述转移针包括针头和针杆，所述针杆的尾端设置有沉孔；所述底板的一个面为平面，另一个面上设置有多个固定座；所述固定座用于容纳和固定所述转移针的针杆，所述固定座的排列和间距与所述装配孔的排列和间距相匹配。[0010]可选地，所述自动装配机包括：电机，夹爪推料机构，上料装置和治具装置；所述上料装置用于放置和固定所述装配有转移针的载具；所述治具装置用于放置和固定产品治具；所述夹爪推料机构通过电机进行控制，以实现所述夹爪推料机构水平面上的四个方向

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和垂直面上的两个方向的移动；所述夹爪推料机构从所述上料装置移动至所述治具装置处，以实现将已装配O型圈的转移针从所述已装配O型圈的所述装配有转移针的载具上转移至已装配目标工件的产品治具的目标工件的上方。[0011]可选地，所述夹爪推料机构包括气缸，推头和推出部件；所述推头用于夹取及固定所述转移针；所述推出部件位于所述推头的外周，通过所述气缸进行控制，以实现相对于推头上下运动，用于将所述转移针上的O型圈推出至目标工件的安装槽内。[0012]本发明还提供一种O型圈装配方法，包括以下步骤：

S1：将装配有O型圈的膜片放置到脱模机构的脱离下模板和压板之间，通过下压装配有转移针的载具，将所述膜片上的O型圈从所述膜片上剥离并套设到转移针的针杆上；

S2：将完成步骤S1的装配有转移针的载具和已装配目标工件的产品治具分别放置并固定到自动装配机的上料装置和治具装置上；

S3：通过控制自动装配机的夹爪推料机构，将目标工件的上部插入至转移针的沉孔内；S4：夹爪推料机构通过推动推出部件，将转移针上的O型圈推出至目标工件的安装槽内。

[0013]可选地，在步骤S1中，先将所述装配有转移针的载具固定到所述脱模机构的固定柱上，并将所述转移针的针头朝向所述膜片的方向，再通过下压板下压所述装配有转移针的载具，使所述针头和所述针杆穿过所述压板和所述装配孔，所述针头和预定长度的针杆位于所述插入孔内，从而将O型圈套入到所述转移针上。[0014]可选地，在步骤S3中，所述夹爪推料机构先通过电机控制移动至所述上料装置，将所述转移针从所述固定座上移除，并将所述转移针移动至所述夹爪推料机构的推头中；所述夹爪推料机构再带动所述转移针移动至所述产品治具的对应目标工件的上方；再通过电机控制夹爪推料机构的推头向下运动，使得目标工件的上部位于所述转移针的沉孔内。[0015]可选地，步骤S4完成后，接着重复步骤S3~S4；直到当所述上料装置上带有O型圈的转移针均完成O型圈到目标工件的安装后，接着重复步骤S1~S4。[0016]可选地，步骤S4后还包括以下步骤S5：所述夹爪推料机构带动所述转移针，转移至所述转移针对应的固定座上；步骤S5完成后，接着重复步骤S3~S5；直到当所述上料装置上带有O型圈的转移针均完成O型圈到目标工件的安装后，接着重复步骤S1~S5。[0017]如上所述，本发明的O型圈自动装配系统及装配方法，具有以下有益效果：

本发明适用于O型圈的自动装配，尤其适用于小型O型圈的自动装配，改善了人工装配的不足，具有节省人力，效率高，成品率高的优点。附图说明

[0018]图1显示为O型圈自动装配系统及装配方法的膜片的示意图。

[0019]图2显示为O型圈自动装配系统及装配方法的脱模机构的剖面示意图。[0020]图3显示为O型圈自动装配系统及装配方法的自动装配机的示意图。

[0021]图4显示为O型圈自动装配系统及装配方法的夹爪推料机构的局部剖面示意图。[0022]元件标号说明：

1-膜片；11-装配孔；12-定位孔；2-装配有转移针的载具；21-固定座；22-底板；23-转移针；231-沉孔；232-针头；233-针杆；3-脱模机构；31-下压板；32-固定柱；33-脱离下模板；

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34-机构底座；35-压板；5-O型圈；6-目标工件；61-安装槽；7-自动装配机；71-夹爪推料机构；711-推出部件；712-推头；8-产品治具。具体实施方式

[0023]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。[0024]请参阅图1图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发

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明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。[0025]实施例一

本实施例提供一种O型圈自动装配系统，包括：脱模机构3及自动装配机7。[0026]所述脱模机构3包括脱离下模板33，压板35及装配有转移针的载具2；所述脱离下模板33上设置有插入孔，用于在所述装配有转移针的载具2下压时，容纳转移针23；所述压板35位于所述脱离下模板33的上表面，用于将装配有O型圈5的膜片1固定于所述脱离下模板33上，所述压板35上设置有孔以露出所述膜片1上的O型圈5；所述装配有转移针的载具2位于所述压板35的正上方，通过上下移动将所述O型圈5从所述膜片1上剥离并套设于所述转移针23上。

[0027]具体地，如图2所示，所述脱模机构3还包括：固定柱32，机构底座34和下压板31；所述固定柱32和所述机构底座34连接，用于放置和固定装配有转移针的载具2；所述下压板31设置于所述装配有转移针的载具2的正上方，用于下压所述装配有转移针的载具2。[0028]需要说明的是，所述脱模机构3包括但不限于本实施例所列举的固定柱32，机构底座34和下压板31；任意能够实现将所述装配有转移针的载具2固定至所述脱模机构3及实现将所述装配有转移针的载具2下压的结构均满足该发明。[0029]具体地，如图1所示，所述膜片1为片状结构，所述膜片1上设置有定位孔12和规则排列的装配孔11，通过注塑成型工艺将O型圈5装配于所述装配孔11内；所述定位孔12用于将装配有O型圈5的膜片1定位并放置到所述脱离下模板33的正确位置上。[0030]具体地，作为示例，如图1所示，所述膜片1每行有8个装配孔11，共5行，即所述膜片1共有40个装配孔11，可以装配40个O型圈5。需要说明的是，所述装配孔11的排列和数量包括但不限于本实施例所列举，只要和所述装配有转移针的载具2上的固定座21相匹配的装配孔11的排列和数量均满足该发明。[0031]具体地，如图2所示，所述装配有转移针的载具2包括底板22及转移针23；所述转移针23包括针头232和针杆233，所述针杆233的尾端设置有沉孔231；所述底板22的一个面为平面，另一个面上设置有多个固定座21；所述固定座21用于容纳和固定所述转移针23的针杆233，所述固定座21的排列和间距与所述装配孔11的排列和间距相匹配，所述底板22在所述固定座21的外围还设置有定位通孔，用于将述装配有转移针的载具2固定到脱模机构3的固定柱32上或自动装配机7的上料装置上。具体地，作为示例，所述固定座21的数量、排列和

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间距与所述膜片1上的装配孔11的数量、排列和间距均相同，此时通过脱模机构3将O型圈5从所述膜片1到所述装配有转移针的载具2的转移效率最高；但需要说明的是，所述固定座21的数量与所述装配孔11的数量可以相同也可以不同，只要满足所述固定座21的排列和间距与所述装配孔11的排列和间距相匹配，能够完成将所述O型圈5从所述膜片1上转移到所述装配有转移针的载具2上的所述固定座21的排列和间距均满足该发明。[0032]具体地，如图3所示，所述自动装配机7包括：电机，夹爪推料机构71，上料装置和治具装置；所述上料装置用于放置和固定所述装配有转移针的载具2；所述治具装置用于放置和固定产品治具8；所述夹爪推料机构71通过电机进行控制，以实现所述夹爪推料机构71水平面上的四个方向（+X，-X，+Y，-Y）和垂直面上的两个方向（+Z，-Z）的移动；当所述夹爪推料机构71从所述上料装置移动至所述治具装置时，可以实现将转移针23从已装配O型圈5的所述装配有转移针的载具2上转移至已装配目标工件6的产品治具8的目标工件6上方。具体地，如图4所示，所述夹爪推料机构71包括气缸，推头712和推出部件711；所述推头712用于夹取及固定所述转移针23；所述推出部件711位于所述推头712的外周，通过所述气缸进行控制，以实现相对于推头712上下运动，用于将所述转移针23上的O型圈5推出至目标工件6的安装槽61内。

[0033]需要说明的是，所述自动装配机7和夹爪推料机构71的组成和结构包括但不限于本实施例所列举，所述自动装配机7还可以包括传送装置、调节装置等；所述夹爪推料机构71还可以包括调节模块等，在此就不一一列举，任意能够实现将所述O型圈5从所述转移针23上装配至目标工件6上的自动装配机7和夹爪推料机构71的组成和结构均满足该发明。[0034]实施例二

本实施例提供一种通过实施例一中的O型圈自动装配系统进行装配O型圈的装配方法，包括以下步骤：

S1：将装配有O型圈5的膜片1放置到脱模机构3的脱离下模板33和压板35之间，通过下压装配有转移针的载具2，将所述膜片1上的O型圈5从所述膜片1上剥离并套设到转移针23的针杆233上；

S2：将完成步骤S1的装配有转移针的载具2和已装配目标工件6的产品治具8分别放置并固定到自动装配机7的上料装置和治具装置上；

S3：通过控制自动装配机7的夹爪推料机构71，将目标工件6的上部插入至转移针23的沉孔231内；

S4：夹爪推料机构71通过推动推出部件711，将转移针23上的O型圈5推出至目标工件6的安装槽61内。[0035]具体地，在步骤S1中，先将所述装配有转移针的载具2固定到所述脱模机构3的固定柱32上，并将针头232朝向所述膜片1的方向，再通过下压板31下压所述装配有转移针的载具2，使所述针头232和所述针杆233穿过所述压板35和装配孔11，所述针头232和预定长度的针杆233位于所述插入孔内，从而将O型圈5套入到所述转移针23上。[0036]具体地，如图3所示，在步骤S2中，所述装配有转移针的载具2的底板22为平面的一面和所述上料装置相接触，并通过底板22上的定位通孔将所述装配有转移针的载具2固定到上料装置上的正确位置，所述转移针23的针头232朝向+Z方向。[0037]具体地，在步骤S3中，所述夹爪推料机构71先通过电机控制移动至所述上料装置，

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将所述转移针23从所述固定座21上移除，并将所述转移针23移动至所述夹爪推料机构71的推头712中；所述夹爪推料机构71再带动所述转移针23移动至所述产品治具8的对应目标工件6的上方；再通过电机控制夹爪推料机构71的推头712向下运动，使得目标工件6的上部位于所述转移针23的沉孔231内。[0038]具体地，步骤S4完成后，接着重复步骤S3~S4；直到当所述上料装置上带有O型圈5的转移针23均完成O型圈5到目标工件6的安装后，接着重复步骤S1~S4。[0039]具体地，如图4所示，在步骤S4中，所述夹爪推料机构71通过气缸推动推出部件711，将转移针23上的O型圈5下推至目标工件6的安装槽61内，从而完成了O型圈5到目标工件6的安装。

[0040]需要说明的是，为了方便说明，图4仅显示出了夹爪推料机构71的局部图示，且显示出了O型圈5分别位于装配前的针杆233末端处和装配后的目标工件6的安装槽61内的位置。

[0041]进一步需要说明的是，本发明适用的目标工件6为带有安装槽61的目标工件6，且所述安装槽61的外径小于所述转移针23的针杆233外径的尺寸；所述O型圈5的尺寸和所述安装槽61的尺寸是相互匹配的，能够达到目标工件6的密封及防水的目的；所述针杆233将所述O型圈5撑开的尺寸是经过反复试验验证过的，不会影响O型圈5装配到目标工件6后的密封及防水效果。[0042]具体地，步骤S4后还包括以下步骤S5：所述夹爪推料机构71带动所述转移针23，将所述转移针23转移至所述转移针23对应的固定座21上；步骤S5完成后，接着重复步骤S3~S5；直到当所述上料装置上带有O型圈5的转移针23均完成O型圈5到目标工件6的安装后，接着重复步骤S1~S5。

[0043]需要说明的是，在步骤S4后，对移除掉所述O型圈5的转移针23的转移，包括但不限于本实施例中所列举的步骤S5中转移至所述转移针23对应的固定座21上，也可以是转移至另一其他载具上或者对转移针23进行其他装配及处理；任何根据实际装配需求，对移除掉所述O型圈5的转移针23进行处理或者装配的方式均满足该发明。[0044]进一步需要说明的是，在步骤S3，步骤S4及步骤S5中，自动装配机7将O型圈5装配到目标工件6上，一次完成O型圈5的装配数量，包括但不限于本实施例所列举的一次完成一个，也可以根据装配需要一次完成多个，具体要对自动装配机7进行开发和设计。[0045]综上所述，本发明提供一种O型圈自动装配系统，所述O型圈自动装配系统包括：脱模机构3及自动装配机7；所述脱模机构3包括脱离下模板33，压板35及装配有转移针的载具2；所述脱离下模板33上设置有插入孔，用于在所述装配有转移针的载具2下压时，容纳转移针23；所述压板35位于所述脱离下模板33的上表面，用于将装配有O型圈5的膜片1固定于所述脱离下模板33上，所述压板35上设置有孔以露出所述膜片1上的O型圈5；所述装配有转移针的载具2位于所述压板35的正上方，通过上下移动将所述O型圈5从所述膜片1上剥离并套设于所述转移针23上；所述自动装配机7用于将O型圈5从所述转移针23上装配至目标工件6上；本发明还提供一种O型圈装配方法，包括以下步骤：将装配有O型圈5的膜片1放置到脱模机构3的脱离下模板33和压板35之间，通过下压装配有转移针的载具2，将所述膜片1上的O型圈5从所述膜片1上剥离并套设到转移针23的针杆233上；将完成上面步骤的装配有转移针的载具2和已装配目标工件6的产品治具8分别放置并固定到自动装配机7的上料装置和

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治具装置上；通过控制自动装配机7的夹爪推料机构71，将目标工件6的上部插入至转移针23的沉孔231内；夹爪推料机构71通过推动推出部件711，将转移针23上的O型圈5推出至目标工件6的安装槽61内。所以，本发明适用于小型O型圈的自动装配，改善了人工装配的不足，具有节省人力，效率高，成品率高的优点，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

[0046]上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡是属于所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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图3

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CN 112248469 A

说　明　书　附　图

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图4

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