定位装置、自动化打磨工作站及上料打磨方法与流程

本发明属于机械加工技术领域，更具体地说，是涉及一种定位装置、自动化打磨工作站及上料打磨方法。

背景技术：

随着制造行业的发展，传统的人工打磨由于劳动强度高、工作环境差、职业病频发，同时打磨效率低下、质量一致性差，已经无法满足企业的需要；与此同时，工业技术、机器人技术和自动化技术的不断发展，也使得现代铸件清理设备技术不断推陈出新。从最初的四面磨削机床到对特定零件研制的打磨设备，逐步发展到三轴乃至多轴组合打磨机床，再到基于六轴工业机器人的智能打磨设备。由于铸件繁杂，因此打磨设备在形式上也种类繁多；尽管专用打磨的设备繁多，还是无法满足某些特殊零件的自动化打磨需要，还是需要通过人力夹持零件在打磨设备上对零件进行抛光打磨。人力夹持导致生产的自动化程度及夹持精度较低，导致加工效率和加工精度都无法满足需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种定位装置，以解决现有技术中存在的人力上料导致加工效率和加工精度均较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种定位装置，包括：

定位台，用于接收下料口处的零件并对零件定位；

夹持翻转机构，包括用于从所述定位台上夹持零件的夹持组件以及用于将所述夹持组件及零件翻转供机械手夹取的翻转组件；

第一直线驱动机构，用于驱动所述定位台在下料口和所述夹持翻转机构之间移动；以及

第二直线驱动机构，用于驱动所述定位台上下移动以从所述下料口接收零件；

所述第一直线驱动机构、所述第二直线驱动机构均与所述定位台连接。

在一个实施例中，所述第一直线驱动机构、所述第二直线驱动机构及所述定位台依次连接，所述第一直线驱动机构的驱动方向和所述第二直线驱动机构的驱动方向垂直设置。

在一个实施例中，所述第一直线驱动机构和所述第二直线驱动机构之间设有连接板，所述连接板的一端固定于所述第一直线驱动机构的运动端，所述连接板的另一端固定于所述第二直线驱动机构的不动端。

在一个实施例中，所述定位装置还包括用于检测所述定位台是否位于所述下料口正下方的第一传感器，所述连接板上固定有用于触发所述第一传感器的第一触发件。

在一个实施例中，所述定位装置还包括用于与所述连接板抵接以缓冲所述第一直线驱动机构的两个所述缓冲件，两个所述缓冲件分别设于所述第一直线驱动机构的移动行程的两端。

在一个实施例中，所述连接板上设有第一滑动组件，所述第一滑动组件包括固定于所述连接板的第一滑轨以及固定于所述定位台的第一滑块，所述第一滑块的滑动方向与所述第二直线驱动机构的驱动方向平行。

在一个实施例中，所述连接板包括相互连接的横板和纵板，所述第一直线驱动机构的运动端及所述滑轨固定于所述纵板，所述第二直线驱动机构的不动端固定于所述横板。

在一个实施例中，所述夹持组件包括相对设置的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的运动端连接有第一夹板，所述第二气缸的运动端连接有第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板正对形成用于夹取零件的夹槽。

在一个实施例中，所述夹持翻转机构还包括第二滑动组件，所述第二滑动组件包括支撑板、固定于所述支撑板的第二滑轨以及两个第二滑块，两个所述第二滑块分别固定连接于所述第一夹板和所述第二夹板。

在一个实施例中，所述第一夹板和所述第二夹板上均设有用于检测零件是否位于所述夹槽内的第二传感器。

在一个实施例中，所述翻转组件包括旋转驱动件，所述旋转驱动件运动端固定连接于所述支撑板。

在一个实施例中，所述夹持翻转机构还包括用于检测所述夹持组件是否翻转到位的第三传感器，所述旋转驱动件的运动端固定有用于触发所述第三传感器的第二触发件。

本发明定位装置包括定位台、夹持翻转机构、第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，第一直线驱动机构驱动定位台移动到下料口接收零件，第二直线驱动机构上顶使零件转移至定位台，第一直线驱动机构驱动定位台移动到夹持组件处，夹持组件夹持零件后，并由夹持翻转机构翻转零件，便于机械手抓取。本发明提供的定位装置与传统技术相比：该定位装置能够自动定位零件，使零件精确地定位便于机械手准确抓取；通过更换定位台可适用于不同类型和尺寸的零件；自动化程度较高，无需人力上料定位，提高生产效率和加工精度。

本发明还提供一种自动化打磨工作站，包括上述的定位装置，还包括用于送料且具有下料口的送料装置、用于打磨零件的打磨装置以及用于将零件从夹持组件移动至所述打磨装置的机械手。

在一个实施例中，所述送料装置包括振动盘、连接于所述振动盘的出口的直振轨道以及用于振动所述直振轨道的直振发生器，所述直振轨道的末端具有所述下料口。

本发明自动化打磨工作站包括上述的定位装置，还包括送料装置、机械手和打磨装置。本发明提供的自动化打磨工作站与传统打磨装置相比：实现了零件的自动化上料，减轻了人力劳动，提高了生产效率和加工精度；将上料、定位、打磨等工序集成于同一工作站中，提高了自动化的程度，更便于流水化作业。

本发明还提供一种上料打磨方法，应用于上述的自动化打磨工作站中，包括以下步骤：

送料装置将零件运送至下料口；

第一直线驱动机构将定位台移动至所述下料口的下方，第二直线驱动机构上顶所述定位台，使零件转移至所述定位台，所述第一直线驱动机构反向移动将定位台上的零件移动至夹持组件内；

所述夹持组件夹紧零件后，翻转组件将夹持组件及零件翻转；

机械手从所述夹持组件中夹取零件并转移至打磨装置，所述打磨装置对零件进行打磨。

本发明上料打磨方法，与传统上料打磨方法相比，采用送料装置和定位装置实现了零件上料定位的自动化，减轻了人力劳动强度，提高了加工效率、加工精度以及自动化作业的水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的定位装置的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的定位装置的侧视图；

图3为本发明实施例提供的第一直线驱动机构及第二直线驱动机构的立体结构图；

图4为本发明实施例提供的夹持翻转机构的立体结构图；

图5为本发明实施例提供的夹持组件的立体结构图；

图6为本发明实施例提供的自动化打磨工作站的立体结构图；

图7为本发明实施例提供的自动化打磨工作站的内部立体结构图；

图8为本发明实施例提供的自动化打磨工作站的送料部分的立体结构图；

图9为本发明实施例提供的上料定位方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

100-定位装置；11-第一直线驱动机构；12-第二直线驱动机构；13-定位台；131-磁性支撑台；132-定位块；14-夹持翻转机构；141-夹持组件；1411-第一气缸；1412-第一夹板；1413-第二气缸；1414-第二夹板；1415-第二传感器；1416-第二滑动组件；1417-支撑板；1418-第二滑轨；1419-第二滑块；142-翻转组件；1421-旋转驱动件；1422-联轴器；1423-轴承；1424-第二触发件；1425-第三传感器；15-缓冲件；16-第一传感器；171-第一安装板；172-第二安装板；173-第三安装板；174-立柱；18-第一滑动组件；181-第一滑轨；182-第一滑块；183-限位件；19-连接板；191-纵板；192-横板；193-第一触发件；200-外壳；21-壳本体；22-主门；23-上料门；300-送料装置；31-振动盘；32-直振轨道；33-直振发生器；34-外罩；400-机械手；500-打磨装置。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本发明实施例提供的定位装置进行说明。

定位装置100可应用于自动化打磨工作站等加工设备中，用于定位零件，提高定位精度以及加工精度。定位装置100从送料装置300的下料口接收零件后，对零件进行定位以及转移，方便机械手400或者其他传输机构转移零件，使零件移动至打磨装置500等加工装置。

请参阅图1及图2，在其中一个实施例中，定位装置100包括第一直线驱动机构11、第二直线驱动机构12、定位台13和夹持翻转机构14。定位台13用于接收下料口处的零件并对零件进行定位。第一直线驱动机构11用于驱动定位台13在下料口和夹持翻转机构14之间移动，在需要接收零件时，第一直线驱动机构11将定位台13移动至下料口，在需要将零件转移时，第一直线驱动机构11将定位台13移动至夹持翻转机构14，零件被夹持后，然后翻转使零件便于机械手400等传输机构转移零件。第二直线驱动机构12可以驱动定位台13上下移动，使得零件能够转移至定位台13。更具体地，第一直线驱动机构11将定位台13移动至零件的正下方后，第二直线驱动机构12使定位台13向上移动推顶零件，零件与下料口处的支撑面分离，从而将零件从下料口转移至定位台13。第一直线驱动机构11和第二直线驱动机构12均与定位台13连接，驱动定位台13移动以实现零件的转移。夹持翻转机构14包括夹持组件141和翻转组件142，夹持组件141用于从定位台13上夹取零件，翻转组件142用于翻转整个夹持组件141，使零件随夹持组件141翻转，零件翻转后背向定位台13设置，便于机械手400等传输机构转移。

更具体地，在定位装置100工作时，第一直线驱动机构11首先将定位台13移动至下料口的下方，第二直线驱动机构12上推定位台13，使零件从下料口转移至定位台13，零件转移后，第一直线驱动机构11将定位台13移动至夹持翻转组件142的下方，夹持组件141从定位台13夹取零件，第二直线驱动机构12带动定位台13下移，零件和定位台13相互分离，夹持组件141夹取零件后，翻转组件142翻转夹持组件141，使零件的外露表面朝向侧方或朝向上方设置。至此，单个零件的定位完成，重复以上步骤对下一个零件进行定位。

上述实施例中的定位装置100，能够自动定位零件，使零件精确地定位便于机械手400准确抓取；通过更换定位台13可适用于不同类型和尺寸的零件；自动化程度较高，无需人力上料定位，提高生产效率和加工精度。

可选地，如图1及图2，第一直线驱动机构11的驱动方向为x方向，第二直线驱动机构12的驱动方向为z方向，x方向和z方向垂直设置。

可选地，请参阅图1及图2，定位装置100还包括第一安装板171和立柱174，以安装和支撑第一直线驱动机构11、第二直线驱动机构12、夹持翻转机构14等机构。更具体地，第一直线驱动机构11或第二直线驱动机构12固定于第一安装板171，定位台13连接于其中一个直线驱动机构。立柱174的一端固定于第一安装板171，立柱174的另一端固定于夹持翻转机构14，将夹持翻转机构14固定于定位台13的上方，夹持翻转机构14朝下夹持零件后，翻转零件至侧方或者上方。立柱174的数量可为多根，立柱174的分布及数量此处不作限定。

请参阅图2及图3，在定位装置100的其中一个实施例中，第一直线驱动机构11、第二直线驱动机构12和定位台13依次连接。即第一直线驱动机构11的运动端连接第二直线驱动机构12的不动端，第二直线驱动机构12的运动端连接定位台13。在该实施例中，第一直线驱动机构11的不动端固定于第一安装板171上。在第一直线驱动机构11运动时，带动第二直线驱动机构12及定位台13运动，第二直线驱动机构12运动时，仅带动定位台13运动，可以更准确地控制定位台13的上下移动，在定位台13上下移动的过程中，不受第一直线驱动机构11运动精度的影响。在定位装置100的另一个实施例中，第二直线驱动机构12、第一直线驱动机构11和定位台13依次连接。

更进一步地，第一直线驱动机构11和第二直线驱动机构12可选为气缸等输出直线运动的机构。定位台13包括磁性支撑台131以及设于磁性支撑台131上的定位块132，磁性支撑台131的设置可以吸附铁质的零件，使铁质的零件在吸附力的作用下更容易被转移至定位块132中。定位块132上开设有定位凹槽，定位凹槽的尺寸与零件的尺寸相匹配，对零件具有定位作用。当需要定位的零件尺寸变化时，只需要更换定位块132即可。为了便于更换定位块132，定位块132和磁性支撑台131可拆卸连接设置。例如，定位块132为铁质件，定位块132能够被吸附于磁性支撑台131上，也较容易拆卸；或者通过螺钉拆卸连接。当然，定位台13也可以一体成型，其材质不定，采用真空吸附等方法定位和固定零件。

请参阅图1至图3，在定位装置100的其中一个实施例中，第一直线驱动机构11、第二直线驱动机构12和定位台13依次连接，第一直线驱动机构11和第二直线驱动机构12之间设有连接板19，连接板19的一端固定于第一直线驱动机构11的运动端，连接板19的另一端固定于第二直线驱动机构12的不动端。连接板19的设置：一是便于第一直线驱动机构11的运动端和第二直线驱动机构12的不动端之间的连接，为两者的连接提供安装位置；二是可以通过连接板19的形状和尺寸调节第二直线驱动机构12相对第一直线驱动机构11的位置，更便于定位装置100的整体布局；三是可以为下述的第一触发件193提供安装位置，以及为下述的缓冲件15提供抵接位置。

更进一步地，连接板19包括相互连接的横板192和纵板191，第一直线驱动机构11的运动端固定于纵板191，第二直线驱动机构12的不动端固定于横板192，且横板192背向第一直线驱动机构11的运动端延伸形成，这样，第二直线驱动机构12可以安装在横板192的下方，充分利用高度空间。横板192所在的平面与x方向平行，纵板191所在的平面与z方向平行，使连接板19呈l形。

请参阅图3，在定位装置100的其中一个实施例中，定位装置100还包括第一传感器16和第一触发件193，第一触发件193用于触发第一传感器16，第一传感器16用于检测定位台13是否位于下料口正下方。第一传感器16可为光电传感器，在第一触发件193遮挡第一传感器16的发射接收口时，则代表定位台13已经到达下料口的正下方，触发第二直线驱动机构12动作。更具体地，第一传感器16可固定于第一安装板171，设于下料口的正下方。第一触发件193可固定于连接板19上，如固定于连接板19的纵板191上。第一触发件193可呈长条形，长度方向与x方向平行。

请参阅图2及图3，在定位装置100的其中一个实施例中，定位装置100还包括两个缓冲件15，两个缓冲件15分别设于第一直线驱动机构11的移动行程的两端，用于缓冲第一直线驱动机构11，使第一直线驱动机构11在运动即将停止时，能够平缓地停止，避免对机构本身造成损伤。在定位台13逐渐靠近下料口的下方时，其中一个缓冲件15会抵接于连接板19，使第一直线驱动机构11运动端的运动速度逐渐减缓；在定位台13靠近夹持翻转机构14的下方时，另一个缓冲件15会抵接于连接板19的另一侧，使第一直线驱动机构11运动端的运动速度逐渐减缓。更具体地，两个缓冲件15均用于与连接板19的纵板191相抵接。缓冲件15可通过固定块等将其固定于第一安装板171上。缓冲件15选为受压后能够产生变形的弹性件，如弹簧、橡胶、油压缓冲器等。

请参阅图2，在定位装置100的其中一个实施例中，第一直线驱动机构11、第二直线驱动机构12和定位台13依次连接。定位装置100还包括第一滑动组件18，第一滑动组件18包括第一滑轨181和第一滑块182，第一滑块182滑动连接于第一滑轨181，第一滑块182的滑动方向与第二直线驱动机构12的驱动方向平行。第一滑轨181可固定于连接板19上，第一滑块182固定于定位台13。更进一步地，由于第一滑块182在z方向上滑动，第一滑轨181竖直设置，第一滑轨181可固定于连接板19的纵板191。第二直线驱动机构12的运动端在没有周向约束时，会带动定位台13发生周向转动，第一滑块182设于定位台13的侧面，当定位台13与第一滑块182固定连接时，会受到周向的约束，定位台13不会周向转动。而且，在第二直线驱动机构12的运动端上下运动时，第一滑块182在第一滑轨181的导向下也会随着定位台13上下移动，不会约束定位台13的上下运动。

可选地，第一滑块182和定位台13之间设有限位件183，限位件183呈l形。由于第一滑块182设于定位台13的侧面，两者之间需要通过l形的限位件183进行连接，才能使第一滑块182和定位台13的运动同步。

请参阅图4及图5，在夹持翻转机构14的其中一个实施例中，夹持组件141包括相对设置的第一气缸1411和第二气缸1413，第一气缸1411的运动端连接有第一夹板1412，第二气缸1413的运动端连接有第二夹板1414，第一夹板1412和第二夹板1414也相对设置，第一夹板1412和第二夹板1414相互靠近后会形成一个能够夹紧零件的夹槽。夹持组件141可设于定位台13的夹持位的上方，夹持位即为定位台13随第一直线驱动机构11移动至准备进行零件夹取的位置。在其他实施例中，也可设置单个气缸实现零件的夹取。

更进一步地，夹持翻转机构14还包括第二滑动组件1416，第二滑动组件1416包括支撑板1417、第二滑轨1418和两个第二滑块1419，两个第二滑块1419均滑动连接于第二滑轨1418，第二滑块1419的滑动方向与第一夹板1412和第二夹板1414的运动方向相同。两个第二滑块1419分别连接于第一夹板1412和第二夹板1414，随第一夹板1412和第二夹板1414的运动在第二滑轨1418上运动。第二滑动组件1416的设置可对第一夹板1412和第二夹板1414的运动进行导向，防止第一夹板1412和第二夹板1414晃动。第二滑轨1418固定于支撑板1417，第一气缸1411的不动端和第二气缸1413的不动端均可固定于支撑板1417上，支撑板1417为第一气缸1411、第二气缸1413、第二滑轨1418提供安装位置，使夹持组件141形成一个模块，便于夹持组件141进行整体安装和拆卸。立柱174靠近夹持翻转组件142的一端可固定连接于支撑板1417上。

可选地，第一夹板1412和第二夹板1414的移动方向为x方向或者y方向。

请参阅图5，在夹持翻转机构14的其中一个实施例中，第一夹板1412和第二夹板1414上均设有第二传感器1415，第二传感器1415用于检测零件是否位于夹槽的内部。当零件随第一直线驱动机构11运动至夹槽内部时，零件会遮挡并触发第二传感器1415，第一气缸1411和第二气缸1413接收到触发信息后，使第一夹板1412和第二夹板1414相互靠近以夹紧零件。第二传感器1415可选为对射传感器，其中一个第二传感器1415发出的信号被零件遮挡，无法被另一个第二传感器1415接收时，则代表零件已经位于夹槽的内部。

请参阅图4及图5，在夹持翻转机构14的其中一个实施例中，翻转组件142包括旋转驱动件1421，旋转驱动件1421的运动端连接于夹持组件141，使夹持组件141随旋转驱动件1421翻转。旋转驱动件1421可选为电机等能够输出旋转运动的机构。更具体地，旋转驱动件1421的运动端连接于支撑板1417，由于第一气缸1411、第二气缸1413、第二滑轨1418均固定于支撑板1417，翻转支撑板1417即能翻转夹持组件141。

可选地，翻转组件142还包括两个轴承1423、第二安装板172及第三安装板173。其中一个轴承1423的运动端与旋转驱动件1421的输出端通过联轴器1422固定连接。第二安装板172和第三安装板173间隔设置，夹持组件141设于第二安装板172和第三安装板173之间，两个轴承1423的不动端分别固定于第二安装板172和第二安装板172，且两个轴承1423的运动端分别固定于支撑板1417的两侧。这样，通过两个轴承1423支撑支撑板1417，使支撑板1417的旋转更加稳定。其中，旋转驱动件1421的不动端固定于第一安装板171或者第二安装板172。

请参阅图4，在夹持翻转机构14的其中一个实施例中，夹持翻转机构14还包括第三传感器1425和第二触发件1424，第二触发件1424用于触发第三传感器1425。第二触发件1424可固定于支撑板1417或者旋转驱动件1421的输出端，能够随旋转驱动件1421的输出端转动即可，第三传感器1425可固定于第二安装板172或者第三安装板173。第三传感器1425可选为光电传感器，当第二触发件1424转动至第三传感器1425时，遮挡并触发第三传感器1425，此时夹持组件141则已经翻转至预定位置。夹持组件141的翻转角度此处不作限定，可为90°、180°、270°等。

本发明实施例还提供一种自动化打磨工作站。

请参阅图6至图8，自动化打磨工作站包括上述任一实施例中的定位装置100、送料装置300、机械手400以及打磨装置500。送料装置300具有下料口，送料装置300将零件依次运送至下料口，由定位装置100接收，定位装置100对零件进行定位并翻转后，由机械手400将零件转移至打磨装置500，对零件进行打磨。其中打磨装置500可选为砂带机。本实施例的自动化打磨工作站将送料、定位、打磨等工序集成于一个工作站中，使零件的打磨流水化作业，提高加工效率。而且，采用送料装置300和定位装置100实现了零件上料定位的自动化，减轻了人力劳动强度，提高了加工效率、加工精度以及自动化作业的水平。

请参阅图8，在自动化打磨工作站的其中一个实施例中，送料装置300包括振动盘31、直振轨道32和直振发生器33，直振轨道32的一端连接于振动盘31的出口，直振轨道32的另一端具有下料口，直振发生器33用于使直振轨道32振动。多个零件散料放置于振动盘31中，通过振动盘31的振动，将各个零件逐一从振动盘31的出口排出，从而可以依次排列于直振轨道32上，通过直振轨道32的振动将零件一一运输至下料口。在其他实施例中，送料装置300也可为传送带送料，送料装置300的具体结构此处不作限定。

更进一步地，请参阅图7，振动盘31的外周设有外罩34，将振动盘31罩设于外罩34内，一是可以防尘，二是可以降低振动盘31产生的噪声。

请参阅图6，在自动化打磨工作站的其中一个实施例中，自动化打磨工作站还包括外壳200，送料装置300、定位装置100、机械手400、打磨装置500等均设于外壳200内，能够起到防止打磨灰尘飘落在车间的作用。部分外壳200可选为玻璃等透明材料，方便从外部观察内部装置的工作情况。外壳200包括壳本体21、与壳本体21连接的主门22以及与壳本体21连接的上料门23。主门22的设置方便维修或维护内部的装置。上料门23设于振动盘31一侧，在需要上料时，可以仅将上料门23打开，上料至振动盘31。

本发明实施例还提供一种上料打磨方法，应用于上述任一实施例中的自动化打磨工作站中。

请参阅图9，上料打磨方法包括以下步骤：

s10：送料装置300将零件运送至下料口；

s20：第一直线驱动机构11将定位台13移动至下料口的下方，第二直线驱动机构12上顶定位台13，使零件转移至定位台13，第一直线驱动机构11反向移动将定位台13上的零件移动至夹持组件141内；

s30：夹持组件141夹紧零件后，翻转组件142将夹持组件141及零件翻转；

s40：机械手400从夹持组件141中夹取零件并转移至打磨装置500，打磨装置500对零件进行打磨。

其中，送料装置300可为上述任一实施例中的送料装置300。第一直线驱动机构11的驱动方向为x方向，第二直线驱动机构12的驱动方向为z方向。翻转组件142的翻转角度可为90°、180°、270°等，翻转角度不作限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。