一种数控机床加工用工件进给装置

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，具体为一种数控机床加工用工件进给装置。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

现有的数控机床加工操作中，对于工件的送料与下料一般都由人工完成，这种方法劳动强度大，生产效率低，且对于每一件工件的加工，都需要人工进行工件与刀具的初始位置定位，否则加工出的工件精度低，这种人工多次定位耗时耗力，如果机床出现故障，人工上料、下料以及定位，将存在一定的危险性，而已有的机械送料，大多采用机械手，但是机械手容易出现损坏，且成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种数控机床加工用工件进给装置，具备自动上料下料、只需要进行一次定位、提高工件加工效率的优点，解决了上述背景技术所提到的问题。

本发明提供如下技术方案：一种数控机床加工用工件进给装置，包括上料保护框，所述上料保护框的内部安装有传输带，所述传输带的一侧固定安装有传输机构箱，所述传输带的另一侧安装有拦截箱，所述拦截箱的上部一侧固定安装有拦截杆，所述拦截箱的下部贯穿并丝杆连接有拦截丝杆，所述拦截丝杆还贯穿传输带一侧的壳并延伸至传输带的底部，所述拦截丝杆位于传输带底部的一端安装有拦截电机，所述拦截电机的输出端与拦截丝杆固定连接，所述上料保护框的一侧安装有加工保护框，所述加工保护框的一侧固定安装有数控控制系统，所述传输带位于加工保护框的一端一侧安装有定位机构，所述传输带的另一侧安装有液压夹具，且液压夹具位于传输机构箱的上方，所述传输机构箱的一侧固定安装有液压油箱，且液压油箱位于定位机构的正对面，所述液压油箱的上端一侧固定安装有夹紧液压泵，且液压油箱上端的另一侧固定安装有推出液压泵，所述夹紧液压泵的一侧安装有夹紧液压电机，所述推出液压泵的一侧安装有推出液压电机。

优选的，所述传输机构箱的内腔中心安装有传输进步电机，且传输进步电机固定安装在传输机构箱的内壁上，所述传输进步电机输出端固定套接有传输齿轮，所述传输齿轮的数量共有六个，六个所述传输齿轮通过轴两两固定连接，所述传输进步电机的输出轴贯穿并固定连接有变向箱，所述变向箱的数量共有三个，所述传输进步电机的输出轴上固定套接有一号变向齿轮，所述一号变向齿轮啮合有二号变向齿轮，所述二号变向齿轮固定套接有横向传动杆，所述横向传动杆贯穿变向箱的一侧，所述横向传动杆的一端固定套接有三号变向齿轮，所述三号变向齿轮啮合有四号变向齿轮，所述四号变向齿轮固定套接有纵向传动杆，所述纵向传动杆的一端固定套接有另一个传输齿轮，所述二号变向齿轮到纵向传动杆的五个部件组成了变向机构，所述变向机构的数量共有两个，两个所述变向机构分别位于一号变向齿轮的两侧。

优选的，所述传输带的底部两侧设有步进齿，所述步进齿与传输齿轮啮合。

优选的，所述定位机构包括有定位机构外壳，所述定位机构外壳的一侧内腔壁固定连接有推进电机，所述推进电机的输出端齿轮连接有推进液压泵，所述推进液压泵通过的一侧固定连接有两个对称的推进液压缸，所述推进液压缸的内部活动套接有推进液压杆，所述推进液压杆贯穿定位机构外壳的一侧，所述推进液压杆的顶端固定连接有推进块，所述定位机构外壳的另一侧内腔壁固定连接有两个对称的压力控制器，所述压力控制器的中心固定连接有压力传感器，所述压力传感器贯穿定位机构外壳的一侧，所述压力传感器的一侧中心固定连接有压力传感器触头。

优选的，所述压力控制器通过电路与传输进步电机固定连接。

优选的，所述液压夹具包括有液压夹具座，所述液压夹具座的底部为平台，所述液压夹具座的平台上端两侧固定连接有固定块，所述固定块的内腔固定连接有两个上下对称的夹紧液压缸，所述夹紧液压缸的内腔中活动套接有夹紧液压杆，所述夹紧液压杆的一端固定连接有夹紧板，且夹紧板贯穿并活动套接在固定块的内侧壁，所述液压夹具座的内腔中固定安装有推出液压缸，所述推出液压缸的内腔活动套接有推出液压杆，所述推出液压杆的一端固定连接有推出块，所述推出块贯穿液压夹具座的一侧。

优选的，所述液压油箱通过输油管与推进液压泵、夹紧液压泵以及推出液压泵固定连接，所述推进液压泵通过输油管向推进液压缸输油，所述夹紧液压泵通过输油管向夹紧液压缸输油，所述推出液压泵通过输油管向推出液压缸输油。

优选的，所述拦截电机、推进电机、夹紧液压电机以及推出液压电机通过电路与数控控制系统固定连接，且数控控制系统分为两部分，其中一部分所述数控控制系统控制刀具，另一部分所述数控控制系统控制电机，且数控控制系统为现有结构。

优选的，还包括：

夹持装置，设置于所述加工保护框的内部顶端，与控制器连接，用于夹持加工用工件；

监控器，设置在所述夹持装置的一侧，用于当所述夹持装置夹持所述加工用工件时，拍摄并获取夹持图像；

控制器，设置于在所述数控控制系统顶部，与所述数控控制系统连接；

驱动器，设置于所述定位机构的顶部，与所述夹持装置和所述控制器相连接；

释放器，设置于所述夹持装置的前端，与所述夹持装置、所述控制器以及所述驱动器相连接；

所述控制器，用于分析所述夹持图像，并对所述夹持图像中的目标物体进行线条描述，同时，基于线条描述结果与预设正方向进行匹配，确定所述目标物体的当前偏移角度；

同时，还确定所述夹持装置的夹持角度；

基于所述夹持角度与所述当前偏移角度进行调整，确定所述目标物体的最终偏移角度；

所述数控控制系统，还用于构建所述最终偏移角度与待放置面的最外两侧连接线条，并基于所述最外两侧连接线条，确定移动轨迹，同时，判断所述移动轨迹是否合格，若不合格，基于最短路径放置规则，寻找调节角度，并基于所述控制器控制所述夹持装置按照所述调节角度进行旋转移动；

所述控制器，还用于当所述夹持装置旋转移动后，控制释放器和驱动器将所述加工用工件放置在所述待放置面上。

优选的，还包括：

第一速度传感器，设置在所述传送带上，用于测量所述传送带处于运输状态时的传输速度；

控制模块，用于基于所述第一速度传感器的测量结果以及如下公式，计算所述传输带处于运输状态时的传输效率：

其中，η表示所述传输带处于运输状态时的传输效率；F表示所述传输带处于运输状态时受到的牵引力；v表示基于所述第一速度传感器测量的所述传输带处于运输状态时的传输速度；v′表示所述传送带处于运输状态时的标准速度；P表示所述传输进步电机对所述传输带的实际功率；P′表示所述传输进步电机对所述传输带的额定功率；s表示所述传输带的运输表面积；α

所述控制模块，还用于根据所述传输效率以及如下公式，计算出所述传输带的载重负荷：

其中，ψ表示所述传输带的载重负荷；G表示所述传输带上传输的单个工件的重量；N表示所述工件的数量；W表示所述拦截电机对所述传输带的功率；H表示所述推出液压电机对所述传输带的功率；Y表示所述拦截电机与所述推出液压电机之间的功率误差；

若所述传输带的载重负荷超出预设负荷，进行报警提醒。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设计的进步电机传动机构，使进步电机传动机构能带动传输带向前运动，使传输带上的工件能随传输带的运动自动到达加工场所，使数控机床的工件进给摆脱传统的人工上料方式。

2、本发明通过设计的两个压力传感器，使工件随传输带前行时撞击压力传感器，使压力传感器接收到信号并使进步电机皮带传动机构停止工作，使工件停止前行，使工件的位置得到准确定位，同时两个压力传感器将起到拦截杆的作用，使工件间的间隔距离得到固定。

3、本发明通过设计的推进杆以及液压夹具，使工件在停止前进后，推进杆将工件推入液压夹具的加工位置，使液压夹具对工件进行固定，工件的位置得到固定后，使工人只需要对刀头进行一次定位就能保证后续工件与刀头的位置关系，使工人不用在加工每一件新的工件时再次对工件及刀具的位置进行人工定位。

4、本发明通过设计的推出杆，使工件在加工完成后，推出杆能从液压夹具中将工件推出，使工件被推到传输带上，使完成加工的工件能随传输带向前移动，使工件离开加工区域完成自动下料。

5、通过确定夹持装置夹持加工件的当前偏移角度以及确定夹持装置本身的夹持角度，便于获取最终偏移角度，提高获取角度的准确性，通过构建最终偏移角度与待放置面的最外两侧连接线条，便于确定移动轨迹，且基于最短路径放置规则，便于寻找调节角度，进而控制其进行移动，保证加工件放置的可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明传输带结构示意图；

图3为本发明一号变向齿轮结构示意图；

图4为本发明传输齿轮结构示意图；

图5为本发明四号变向齿轮结构示意图；

图6为本发明定位机构结构示意图；

图7为本发明液压夹具结构示意图；

图8为本发明的另一结构示意图。

图中：1、上料保护框；2、传输带；3、传输机构箱；301、传输进步电机；302、传输齿轮；303、变向箱；304、一号变向齿轮；305、二号变向齿轮；306、横向传动杆；307、三号变向齿轮；308、四号变向齿轮；309、纵向传动杆；4、拦截箱；5、拦截杆；6、拦截丝杆；601、拦截电机；7、加工保护框；701、数控控制系统；8、定位机构；801、推进电机；802、推进液压泵；803、推进液压缸；804、推进液压杆；805、推进块；806、压力控制器；807、压力传感器；808、压力传感器触头；809、定位机构外壳；9、液压夹具；901、固定块；902、夹紧液压缸；903、夹紧液压杆；904、夹紧板；905、推出液压缸；906、推出液压杆；907、推出块；908、液压夹具座；10、夹紧液压泵；11、夹紧液压电机；12、推出液压泵；13、推出液压电机；14、液压油箱；1001、夹持装置；1005、监控器；1002、控制器；1003、驱动器；1004、释放器。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种数控机床加工用工件进给装置，包括上料保护框1，上料保护框1的内部安装有传输带2，传输带2的一侧固定安装有传输机构箱3，传输带2的另一侧安装有拦截箱4，拦截箱4的上部一侧固定安装有拦截杆5，拦截箱4的下部贯穿并丝杆连接有拦截丝杆6，拦截丝杆6还贯穿传输带2一侧的壳并延伸至传输带2的底部，拦截丝杆6位于传输带2底部的一端安装有拦截电机601，拦截电机601的输出端与拦截丝杆6固定连接，上料保护框1的一侧安装有加工保护框7，加工保护框7的一侧固定安装有数控控制系统701，传输带2位于加工保护框7的一端一侧安装有定位机构8，传输带2的另一侧安装有液压夹具9，且液压夹具9位于传输机构箱3的上方，传输机构箱3的一侧固定安装有液压油箱14，且液压油箱14位于定位机构8的正对面，液压油箱14的上端一侧固定安装有夹紧液压泵10，且液压油箱14上端的另一侧固定安装有推出液压泵12，夹紧液压泵10的一侧安装有夹紧液压电机11，推出液压泵12的一侧安装有推出液压电机13。

其中，传输机构箱3的内腔中心安装有传输进步电机301，且传输进步电机301固定安装在传输机构箱3的内壁上，传输进步电机301输出端固定套接有传输齿轮302，传输齿轮302的数量共有六个，六个传输齿轮302通过轴两两固定连接，传输进步电机301的输出轴贯穿并固定连接有变向箱303，变向箱303的数量共有三个，传输进步电机301的输出轴上固定套接有一号变向齿轮304，一号变向齿轮304啮合有二号变向齿轮305，二号变向齿轮305固定套接有横向传动杆306，横向传动杆306贯穿变向箱303的一侧，横向传动杆306的一端固定套接有三号变向齿轮307，三号变向齿轮307啮合有四号变向齿轮308，四号变向齿轮308固定套接有纵向传动杆309，纵向传动杆309的一端固定套接有另一个传输齿轮302，二号变向齿轮305到纵向传动杆309的五个部件组成了变向机构，变向机构的数量共有两个，两个变向机构分别位于一号变向齿轮的两侧，一个传输进步电机301以及变向齿轮的设计，使六个传输齿轮302能同步运行，使传输带2能保持一定的速度运行，使传输机构的运行与停止都能做到无时间差。

其中，传输带2的底部两侧设有步进齿，步进齿与传输齿轮302啮合，步进齿的设计，使传输齿轮302能啮合步进齿，使传输带2能与传输齿轮进行等速的移动以及同时停止。

其中，定位机构8包括有定位机构外壳809，定位机构外壳809的一侧内腔壁固定连接有推进电机801，推进电机801的输出端齿轮连接有推进液压泵802，推进液压泵802通过的一侧固定连接有两个对称的推进液压缸803，推进液压缸803的内部活动套接有推进液压杆804，推进液压杆804贯穿定位机构外壳809的一侧，推进液压杆804的顶端固定连接有推进块805，定位机构外壳809的另一侧内腔壁固定连接有两个对称的压力控制器806，压力控制器806的中心固定连接有压力传感器807，压力传感器807贯穿定位机构外壳809的一侧，压力传感器807的一侧中心固定连接有压力传感器触头808，压力控制器806的设计，使工件到达指定位置撞击压力传感器触头808时能使压力控制器806接受到脉冲信号，使传输进步电机301停止工作，使传输带2停止工作，使工件的定位更准确，两个推进液压缸803的设计，使停止的工件能被推动到液压夹具座908上进行夹紧。

其中，压力控制器806通过电路与传输进步电机301固定连接，电路的固定连接，使工件到达指定位置撞击压力传感器触头808时能使压力控制器806接受到脉冲信号，使压力控制器806通过电路控制传输进步电机301停止工作。

其中，液压夹具9包括有液压夹具座908，液压夹具座908的底部为平台，液压夹具座908的平台上端两侧固定连接有固定块901，固定块901的内腔固定连接有两个上下对称的夹紧液压缸902，夹紧液压缸902的内腔中活动套接有夹紧液压杆903，夹紧液压杆903的一端固定连接有夹紧板904，且夹紧板904贯穿并活动套接在固定块901的内侧壁，液压夹具座908的内腔中固定安装有推出液压缸905，推出液压缸905的内腔活动套接有推出液压杆906，推出液压杆906的一端固定连接有推出块907，推出块907贯穿液压夹具座908的一侧，液压夹具座908的设计，使工件的加工位置得到确定，同时使工件的底部位移被限制，夹紧机构的设计，使工件的自由度得到限制的同时，也是工件的加工位置得到固定，推出机构的设计，使工件在完成加工后能离开液压夹具9回到传输带2上。

其中，液压油箱14通过输油管与推进液压泵802、夹紧液压泵10以及推出液压泵12固定连接，推进液压泵802通过输油管向推进液压缸803输油，夹紧液压泵10通过输油管向夹紧液压缸902输油，推出液压泵12通过输油管向推出液压缸905输油，液压油箱14为各液压泵提供了液压油的供给，各液压泵给相对应的液压缸提供了液压油的输入，使液压缸存在压力的增大与减小，使各液压杆能按要求进行运动。

其中，拦截电机601、推进电机801、夹紧液压电机11以及推出液压电机13通过电路与数控控制系统701固定连接，且数控控制系统701分为两部分，其中一部分数控控制系统701控制刀具，另一部分数控控制系统701控制电机，且数控控制系统701为现有结构，两部分数控控制系统701的设计，使装置的运行能得到数控程序指令的精准控制，使刀具与电机的运行不会出现冲突。

工作原理：使用时，首先接通电源将所有组件复位，接着设置压力控制器806的压力值，然后打开数控控制系统701控制电机的一部分，设置拦截电机601的移动程序指令，使拦截电机601打开，使拦截丝杆6转动，使位于拦截丝杆6一端的拦截箱4与定位机构8向传输带2的方向移动，使拦截箱4与定位机构8到达合适位置时停止，将两个测试工件放在两个拦截杆5的一侧，打开传输进步电机301，使传输齿轮302开始转动啮合传输带2底部两侧的步进齿，同时使一号变向齿轮304带动二号变向齿轮305转动，使二号变向齿轮305带动横向传动杆306转动，使横向传动杆306带动三号变向齿轮307转动，使三号变向齿轮307带动四号变向齿轮308转动，使四号变向齿轮308带动纵向传动杆309转动，此时六个传输齿轮302同时转动，六个传输齿轮302同时啮合传输带2底部两侧的步进齿，使传输带2开始运行，使传输带2上的两个测试工件开始向前运动，此时两个测试工件撞击拦截杆5后停下，使两个测试工件之间的距离固定，接着通过数控控制系统701控制电机的部分设置拦截电机601的回复程序指令，使拦截箱4与定位机构8在一定时间后开始远离传输带2，使拦截杆5不再拦截两个测试工件，使两个测试工件保持固定的距离开始向前运动，当两个测试工件到达加工保护框7内时，通过数控控制系统701控制电机的部分设置拦截电机601的前进程序指令，使拦截箱4与定位机构8再次向传输带2的方向移动并到达合适的位置停止，此时两个测试工件的前一个刚好到达两个压力传感器807的中间，此时两个测试工件继续向前移动并撞击压力传感器触头808并被阻拦，使压力控制器806接收到信号，使传输进步电机301停止工作，使传输带2停止运行，此时手动回弹传输进步电机301的开关；

接着通过数控控制系统701控制电机的部分设置推进电机801的程序指令，使推进电机801在传输带2停止后再开始运行，并带动推进液压泵802运作，使推进液压泵802开始吸取液压油箱14内部的液压油，使吸取的液压油通过输油管到达推进液压缸803内，使推进液压杆804带动推进块805向前运动，使推进块805推动测试工件平移，使测试工件被推到液压夹具座908的平台上，并与液压夹具座908的一侧紧贴，此时推进电机801停止工作，接着通过数控控制系统701控制电机的部分设置夹紧液压电机11的程序指令，使夹紧液压电机11在推进电机完成推进指令停止之后再开始运作，使夹紧液压泵10开始运作并吸取液压油箱14内的液压油输入夹紧液压缸902内，使夹紧液压杆903推动夹紧板904夹紧平台上的测试工件，接着夹紧液压电机11停止工作，此时设置推进电机801的时间回复程序指令，使推进电机801在测试工件完全夹紧后开始反转运行，使推进液压杆804开始移动到起始位置，同时对工件的加工刀具位置进行人工定位，通过数控控制系统701控制刀具的部分设置刀具加工工件的程序；

最后当工件加工完成后，通过数控控制系统701控制电机的部分设置夹紧液压电机11和拦截电机601的时间回复程序指令，使夹紧液压电机11与拦截电机601在工件加工完成后开始反转运行，使夹紧液压杆903开始移动到起始位置，使定位机构8回复到起始位置，同时设置推出液压电机13的时间程序指令，使推出液压电机13在夹紧液压杆903开始后移的同时开始运行，使推出液压泵12开始吸取液压油箱14内的液压油输入推出液压缸905内，使推出液压杆906开始带动推出块907推动加工后的工件到传输带2上，接着打开传输进步电机301，使传输带2开始运行，使加工后的工件向前移动并落下传输带2，此时完成一次工件的进给以及加工，接着保存数控控制系统701设置的指令程序，并进行二次运行，对指令程序进行检测，确认指令程序无误后开始进行加工，工人只需要从上料保护框1的一端放上工件并按照以上提到的时间段打开传输进步电机即可。

一种数控机床加工用工件进给装置，还包括：

夹持装置1001，设置于所述加工保护框7的内部顶端，与控制器2连接，用于夹持加工用工件；

监控器1005，设置在所述夹持装置的一侧，用于当所述夹持装置夹持所述加工用工件时，拍摄并获取夹持图像；

控制器1002，设置于在所述数控控制系统701顶部，与所述数控控制系统701连接；

驱动器1003，设置于所述定位机构8的顶部，与所述夹持装置1001和所述控制器1002相连接；

释放器1004，设置于所述夹持装置1001的前端，与所述夹持装置1001、所述控制器1002以及所述驱动器1003相连接；

所述控制器1002，用于分析所述夹持图像，并对所述夹持图像中的目标物体进行线条描述，同时，基于线条描述结果与预设正方向进行匹配，确定所述目标物体的当前偏移角度；

同时，还确定所述夹持装置的夹持角度；

基于所述夹持角度与所述当前偏移角度进行调整，确定所述目标物体的最终偏移角度；

所述数控控制系统701，还用于构建所述最终偏移角度与待放置面的最外两侧连接线条，并基于所述最外两侧连接线条，确定移动轨迹，同时，判断所述移动轨迹是否合格，若不合格，基于最短路径放置规则，寻找调节角度，并基于所述控制器1002控制所述夹持装置1001按照所述调节角度进行旋转移动；

所述控制器1002，还用于当所述夹持装置1001旋转移动后，控制释放器1004和驱动器1003将所述加工用工件放置在所述待放置面上。

该实施例中，对目标物体进行线条描述，是为了确保物体的真实性，便于有效的确定物体的当前位置以及方向，且目标物体可以为夹持装置与加工用工件的组合。

该实施例中，预设正方向是预先设定好的。

该实施例中，构建最终偏移角度与待放置面的最外两侧连接线条，是为了确定传输轨迹，且待放置面可以为传输带等。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过确定夹持装置夹持加工件的当前偏移角度以及确定夹持装置本身的夹持角度，便于获取最终偏移角度，提高获取角度的准确性，通过构建最终偏移角度与待放置面的最外两侧连接线条，便于确定移动轨迹，且基于最短路径放置规则，便于寻找调节角度，进而控制其进行移动，保证加工件放置的可靠性。

一种数控机床加工用工件进给装置，还包括：

第一速度传感器，设置在所述传送带2上，用于测量所述传送带2处于运输状态时的传输速度；

控制模块，用于基于所述第一速度传感器的测量结果以及如下公式，计算所述传输带2处于运输状态时的传输效率：

其中，η表示所述传输带2处于运输状态时的传输效率；F表示所述传输带2处于运输状态时受到的牵引力；v表示基于所述第一速度传感器测量的所述传输带2处于运输状态时的传输速度；v′表示所述传送带2处于运输状态时的标准速度；P表示所述传输进步电机301对所述传输带2的实际功率；P′表示所述传输进步电机301对所述传输带2的额定功率；s表示所述传输带2的运输表面积；α

所述控制模块，还用于根据所述传输效率以及如下公式，计算出所述传输带2的载重负荷：

其中，ψ表示所述传输带2的载重负荷；G表示所述传输带2上传输的单个工件的重量；N表示所述工件的数量；W表示所述拦截电机601对所述传输带2的功率；H表示所述推出液压电机13对所述传输带2的功率；Y表示所述拦截电机601与所述推出液压电机13之间的功率误差；

若所述传输带2的载重负荷超出预设负荷，进行报警提醒。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过测量传输带处于运输状态时的传输速度，且通过计算传输带的传输效率以及计算对应的载重负荷，便于避免因负载过大，导致传输带出现断裂等情况，通过提醒，可以有效的保证其运行的可靠性，便于提高其的使用寿命。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。