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1、10申请公布号CN104209548A43申请公布日20141217CN104209548A21申请号201310210979022申请日20130531B23B39/00200601B23B47/00200601B23B19/02200601B23Q11/1020060171申请人浙江欣兴工具有限公司地址314301浙江省嘉兴市海盐县澉浦镇六里集镇环北路33号72发明人姚红飞林敏杰74专利代理机构杭州宇信知识产权代理事务所普通合伙33231代理人张宇娟54发明名称带机械定位装置的钻机57摘要本发明公开了一种带机械定位装置的钻机，包括固定的机身和垂直于机身底部作相对来回运动的机头，所述机头上设。
2、有安装刀具的主轴，还包括具有运动极限位置的机械定位装置，所述机械定位装置包括一根定位针，所述机械定位装置运动到极限位置时，定位针长度方向的中心线与主轴轴心线在同一条直线上。利用本发明提供的钻机能利用机械定位装置方便、快捷地完成钻孔加工的定位操作。51INTCL权利要求书2页说明书6页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图8页10申请公布号CN104209548ACN104209548A1/2页21带机械定位装置的钻机，包括固定的机身（1）和垂直于机身底部作相对来回运动的机头（2），所述机头上设有安装刀具的主轴（3），其特征在于，还包括具有运动极限位。
3、置的机械定位装置，所述机械定位装置包括一根定位针（41），所述机械定位装置运动到极限位置时，定位针（41）长度方向的中心线与主轴轴心线在同一条直线上。2根据权利要求1所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述机械定位装置还包括一根支杆（42），所述定位针（41）的一端固定安装在支杆的一端，支杆的另一端转动安装在机身（1）上，所述支杆具有转动极限位置，所述转动极限位置即为机械定位装置的运动极限位置。3根据权利要求2所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述支杆上设有一个定位螺钉（43），所述机身上设有一个与定位螺钉配合的定位面（44），支杆（42）转动至定位螺钉接触定位面时的位置即为支杆的转。
4、动极限位置。4根据权利要求2或3所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于所述机身上设有与支杆和定位杆适配的凹槽（45），且支杆的另一端可转动安装在凹槽上。5根据权利要求1所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述机械定位装置还包括一根滑杆（51），所述定位针（41）的一端固定安装在滑杆上，所述机身（1）上设有与滑杆（51）配合的滑槽（56），所述滑杆通过与滑槽的配合滑动安装在机身上，滑杆具有滑动极限位置，所述滑杆的滑动极限位置即为机械定位装置的运动极限位置。6根据权利要求5所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述滑杆上设有一个定位突起（52），所述滑槽的侧壁或底壁上设有与定位突起配合的定位。
5、孔（53），当滑杆滑动至定位突起的中心线和定位孔的中心线重合时的位置处即为滑杆的滑动极限位置。7根据权利要求5或6所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述机身（1）内与滑杆对应的上方设有一根与滑杆上表面配合的条形盖（54），机身上安装有与条形盖接触的弹簧螺钉（55），所述条形盖在弹簧螺钉的作用下紧压在滑杆（51）上。8根据权利要求1所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述机头包括齿轮箱体（6），齿轮箱体上设有用于安装主轴的通孔（62），所述主轴（3）通过轴承安装在齿轮箱体中，所述主轴分为上、中、下三个部分，上部为用于与传动机构安装的安装部（31），下部为用于固定安装刀具的固定部（32）。
6、，中部为用于连接固定部和安装部的连接部（33），连接部上设有进液口（34）；主轴内部设有沿主轴轴线方向布置且一端封闭的轴孔（36），所述轴孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的端部为封闭端，所述第二孔段的端部为开口端，所述封闭端位于安装部，所述开口端位于固定部；进一步的，所述主轴内部还设有开闭机构，所述开闭机构包括弹簧（71）、堵头（72）和密封垫圈（73），弹簧和堵头压紧安装在所述轴孔的第一孔段内且弹簧一端和堵头接触，密封垫圈安装在第一孔段和第二孔段的过渡处，所述堵头与密封垫圈为压紧配合，且堵头最大横截面的面积大于密封垫圈中间孔的面积；所述齿轮箱体上设有中心线齐平于进液口中心线的进孔，主轴。
7、位于齿轮箱体中的部分上安装有两个油封，两个油封分别位于进孔的两侧。9根据权利要求8所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述堵头（72）不与弹簧接触的一端设有呈倒锥形的斜面。权利要求书CN104209548A2/2页310根据权利要求8所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述轴孔（36）第二孔段的内径大于第一孔段的内径，在第二孔段的内壁上设有环形槽（37），环形槽内设有挡圈（75），在挡圈和密封垫圈之间设有一层平垫圈（74），挡圈上表面到第一孔段和第二孔段过渡处的台阶面的距离等于或略小于密封垫圈（73）和平垫圈（74）的总厚度。11根据权利要求10所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，。
8、所述平垫圈的材料硬度比密封垫圈的材料硬度大，进一步的，所述平垫圈采用材料硬度大的金属材料。12根据权利要求811任一项所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述主轴的固定部（32）上沿主轴径向方向设有至少两个固定孔（35）。13根据权利要求12所述的带机械定位装置的钻机，其特征在于，所述固定孔（35）为两个，所述两个固定孔的中心线在同一水平面上且两条中心线呈垂直布置。权利要求书CN104209548A1/6页4带机械定位装置的钻机技术领域0001本发明涉及一种机械加工设备，尤其涉及一种带机械定位装置的钻机。背景技术0002在用传统钻机进行钻孔加工时，为了确定刀具中心位置是否为被加工工件的中心。
9、位置，通常需要在工件表面需要加工的位置处划出孔的中心线，并打上中心样的冲眼，再按孔的大小划出孔的圆周线。钻孔时，先使钻头对准冲眼的中心钻出浅坑，观察浅坑是否与划线圆同心，准确后，继续完成钻孔。若浅坑偏离划线圆的中心，需要移动工件使两者对准，若偏离距离大，还需要重新冲眼。此种钻孔定位方法在中心冲眼时，或多或少存在操作误差，加上工件本身的原因，冲眼的准确性进一步降低，易造成冲眼不正、不圆等现象，从而造成钻头定位不准、钻头横刃在冲眼内跑偏，使孔的中心位置偏移。操作人员通过肉眼直觉观察浅坑中心与划线圆中心之间的距离，这样虽然能获得一定的修整依据，但不能获得具体的修正偏移值，对准确校正钻孔位置的帮助不大。
10、，重新冲眼时误差修正值很难控制，不可能达到准确的校正，存在很大的超差几率。如果钻孔时有孔距要求，则需要边试钻边借正，如果在一件工件上加工多孔时，每钻一个孔，工件就得移动找正一次，并且使钻头中心准确地与工件的钻孔中心重合，这种方式是很难实现的。0003在2007年第36期的科技信息杂志的第61页和第76页刊登了定位钻孔法，该文章中提供了一套用于定位钻孔的组件及用该组件实现定位的方法。组件包括高精度档铁、压板、定位螺钉轴、块规和计算用具，首先根据销轴直径的实际尺寸计算块规的尺寸，固定钻床的工作台，将定位螺钉轴安装在钻床的卡头上，旋转进给手柄使定位螺钉轴下降至接近钻床工作台面并留有少量间隙，锁紧进给。
11、手柄。根据计算竖直选择块规放置在工作台面上并紧靠销轴，将档铁靠在块规上使接触间隙趋近于零，旋转螺母锁紧档铁，推动块规沿档铁面移动至块规与销轴无间隙且有微量摩擦力，使档铁的边与定位螺钉轴之间有准确的尺寸。用块规对档铁进行定位后，取下销轴和块规，将刀具安装在卡头上，把工件放在钻床的工作台面上与档铁靠近，用压板将工件压紧。销轴的中心线即为工件上钻孔位置处的中心线。0004公开的此种钻孔定位方法虽然解决了传统冲眼定位方法的一些不足，但此种方法亦存在很多不足，根据不同尺寸工件的不同钻孔位置，需要使用尺寸不同的块规进行定位，且需要根据销轴尺寸计算选用块规的尺寸，为了保证加工精度，对块规和档铁的垂直度、平面。
12、度要求较高。若工件尺寸大，块规也需要很大的尺寸，导致块规重量大，不便操作人员取用。发明内容0005为了解决上述现有钻孔加工过程中存在的定位问题，本发明提供了一种设有机械定位装置，从而便于进行钻孔加工定位的钻机。0006为实现上述技术目的，本发明提供的带机械定位装置的钻机包括固定的机身和垂说明书CN104209548A2/6页5直于机身底部作相对来回运动的机头，所述机头上设有安装刀具的主轴，还包括具有运动极限位置的机械定位装置，所述机械定位装置包括一根定位针，所述机械定位装置运动到极限位置时，定位针长度方向的中心线与主轴轴心线在同一条直线上。0007采用上述结构的钻机，在工件表面的钻孔位置处作标。
13、记，移动定位针至运动极限位置，移动钻机使定位针的尖端抵在工件表面的标记处即可完成钻孔加工的定位问题，本发明提供的钻机定位操作简单，便于轻松、快捷地完成。0008作为本发明的上述带机械定位装置的钻机的一种优选方案，所述机械定位装置还包括一根支杆，所述定位针的一端固定安装在支杆的一端，支杆的另一端转动安装在机身上，所述支杆具有转动极限位置，所述转动极限位置即为机械定位装置的运动极限位置。0009进一步的，所述支杆上设有一个定位螺钉，所述机身上设有一个与定位螺钉配合的定位面，支杆转动至定位螺钉接触定位面时的位置即为支杆的转动极限位置。上述机械定位装置的结构简单，在支杆转动过程中，便于操作人员判别是否。
14、已经达到转动极限位置。0010进一步的，所述机身上设有与支杆和定位杆适配的凹槽，且支杆的另一端可转动安装在凹槽上。机械定位装置在不发生转动时或完成定位操作后位于凹槽中，减小钻机整体占据的空间，且能避免定位针由于外界硬物的磕碰导致变形的情况，从而保证定位精度。0011作为本发明的另一种优选方案，所述机械定位装置还包括一根滑杆，所述定位针的一端固定安装在滑杆上，所述机身上设有与滑杆配合的滑槽，所述滑杆通过与滑槽的配合滑动安装在机身上，滑杆具有滑动极限位置，滑杆的滑动极限位置即为机械定位装置的运动极限位置。0012采用上述结构的钻机，定位针的滑动到极限位置时，定位针长度方向的中心线和主轴轴心线重合，。
15、移动工件或钻机，使定位针的尖端和工件上加工位置处的标记重合，即可完成钻孔的定位。0013进一步的，所述滑杆上设有一个定位突起，所述滑槽的侧壁或底壁上设有与定位突起配合的定位孔，当滑杆滑动至定位突起的中心线和定位孔的中心线重合时的位置处即为滑杆的滑动极限位置。当滑杆上的定位突起进入定位孔中，即滑杆到达滑动极限位置，滑杆不能继续滑动，此种方式便于操作人员判别滑杆是否已经到达滑动极限位置。0014进一步的，所述机身内与滑杆对应的上方设有一根与滑杆上表面配合的条形盖，机身上安装有与条形盖接触的弹簧螺钉，所述条形盖在弹簧螺钉的作用下紧压在滑杆上。条形盖将滑杆压紧安装在机身上的滑槽中，还能防止灰尘掉落或积。
16、聚在滑杆的上表面影响滑杆的使用。0015进一步的，所述机头包括齿轮箱体，齿轮箱体上设有用于安装主轴的通孔；所述主轴通过轴承安装在齿轮箱体中，所述主轴分为上、中、下三个部分，上部为用于与传动机构安装的安装部，下部为用于固定安装刀具的固定部，中部为用于连接固定部和安装部的连接部，连接部上设有进液口；主轴内部设有沿主轴轴线方向布置且一端封闭的轴孔，所述轴孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的端部为封闭端，所述第二孔段的端部为开口端，所述封闭端位于安装部，所述开口端位于固定部；所述主轴内部还设有开闭机构，所述开闭机构包括弹簧、堵头和密封垫圈，弹簧和堵头压紧安装在所述轴孔的第一孔段内且弹簧一端和堵头接。
17、触，密封垫圈安装在第一孔段和第二孔段的过渡处，所述堵头与密封垫圈为压紧配合，且堵头最大横截面的面积大于密封垫说明书CN104209548A3/6页6圈中间孔的面积；所述齿轮箱体上设有中心线齐平于进液口中心线的进孔，主轴位于齿轮箱体中的部分上安装有两个油封，两个油封分别位于进孔的两侧。0016油封和主轴外壁围合形成一个用于暂时储存切削液的副储存区，外部切削液通过齿轮箱体上的进孔进入此副储存区，副储存区内的切削液通过主轴上的进液口进入主轴内部。弹簧始终处于压缩状态，在刀具中心处安装一根可相对于刀具自由滑动的顶针，刀具不工作时，堵头压紧在密封垫圈上，开闭机构处于关闭状态，刀具工作时，刀具内的顶针向上。
18、运动，使堵头向上运动，开闭机构处于打开状态，弹簧进一步压缩，刀具工作结束后，顶针回落，堵头因自身重力和弹簧的弹力作用向下运动，堵头与密封垫圈接触并压紧，开闭机构恢复到关闭状态。此种机构便于及时控制加工过程中切削液的通断，且切削液能沿着刀具上安装顶针的孔流入钻孔的内部，便于更好地降低刀具的温度和带走切屑。0017进一步的，所述堵头不与弹簧接触的一端设有呈倒锥形的斜面，使堵头与密封垫圈紧密接触，便于更好地实现密封效果。0018进一步的，所述轴孔第二孔段的内径大于第一孔段的内径，在第二孔段的内壁上设有环形槽，环形槽内设有挡圈，在挡圈和密封垫圈之间设有一层平垫圈，挡圈上表面到第一孔段和第二孔段过渡处的。
19、台阶面的距离等于或略小于密封垫圈和平垫圈的总厚度。0019进一步的，所述平垫圈的材料硬度比密封垫圈的材料硬度大，进一步的，所述平垫圈采用材料硬度大的金属材料。0020平垫圈安装在密封垫圈的下方，材料硬度比密封垫圈大，平垫圈能避免堵头的来回运动使密封垫圈发生变形，影响堵头和密封垫圈的密封配合，安装在轴孔内壁上的挡圈能保证密封垫圈和平垫圈的固定安装，避免密封垫圈和平垫圈在轴孔内发生窜动。0021进一步的，所述主轴的固定部上沿主轴径向方向设有至少两个固定孔，固定孔为两个时，两个固定孔的中心线在同一水平面上且两条中心线呈垂直布置，这样便于用紧固件对刀具进固定，使刀具自由度为零，避免刀具在工作过程中发生。
20、窜动。0022本发明提供的钻机中加设的机械定位装置，在钻孔加工时能方便、快速的完成定位操作，加快工作速度，提高加工效率，主轴内部的开闭机构便于根据钻孔加工情况方便控制切削液的通断，且切削液经过刀具后流入钻孔位置处的内部，实现的冷却效果更佳，也能更好的带走钻孔加工过程中长产生的切屑，避免切屑在刀具表面形成积屑瘤，提高刀具的使用寿命。附图说明0023图1为本发明实施例的整体结构示意图；图2为本发明第一种实施例中机械定位装置的局部放大示意图；图3为本发明第一种实施例中支杆运动到极限位置时的局部放大示意图；图4为本发明第二种实施例中机械定位装置的局部放大示意图；图5为本发明第二种实施例中机械定位装置安。
21、装结构示意图；图6为本发明实施例中主轴的结构示意图；图7为本发明实施例中主轴长度方向的剖视图；图8为本发明实施例中主轴内部的结构示意图；说明书CN104209548A4/6页7图8为图7中A处的局部放大视图；图10为本发明实施例中齿轮箱体的剖视图；图11为本发明实施例中主轴安装在齿轮箱体中时的局部结构示意图。0024图中，1机身，2机头，3主轴，31安装部，32固定部，33连接部，34进液口，35固定孔，36轴孔，37环形槽，41定位针，42支杆，43定位螺钉，44定位面，45凹槽，51滑杆，52定位突起，53定位孔，54条形盖，55弹簧螺钉，56滑槽，6齿轮箱体，61容纳腔，62通孔，63第。
22、一箱体孔，64第二箱体孔，71弹簧，72堵头，73密封垫圈，74平垫圈，75挡圈，81轴承一，82轴承二，83油封。具体实施方式0025下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。0026参见附图。本实施例提供的钻机，包括固定的机身1和垂直于机身底部作相对来回运动的机头2，机头上设有安装刀具的主轴3。0027为了实现钻孔加工过程中能方便、快捷地完成定位操作，本实施例的钻机加设了具有运动极限位置的机械定位装置，机械定位装置包括一根定位针41，机械定位装置运动到极限位置时，定位针41长度方向的中心线与主轴轴心线在同一条直线上。0028在第一种实施例中，机械定位装置还包括一根支杆42，定位针41。
23、的一端固定安装在支杆的一端，支杆的另一端转动安装在机身1上，支杆具有转动极限位置，支杆的转动极限位置即为机械定位装置的运动极限位置。0029为了使支杆在转动过程中具有转动极限位置，支杆上设有一个定位螺钉43，机身上设有一个与定位螺钉配合的定位面44，支杆42转动到定位螺钉头部的端面接触定位面时的位置即为支杆的转动极限位置，此种方式便于工作人员判别支杆是否已经转动到位。0030机身1上设有与支杆42和定位杆41适配的凹槽45，且支杆的另一端可转动安装在凹槽上，定位螺钉43安装在此端的头部，定位面44设置在凹槽的侧壁的一端，当定位针不发生转动或定位完成后，使支杆和定位针组成的机械定位装置位于凹槽中。
24、，此种方式能避免定位针由于外界硬物意外碰撞导致发生的变形，从而保证定位的准确性，并能提高定位针的使用寿命。0031在第二种实施例中，机械定位装置还包括一根滑杆51，定位针41的一端固定安装在滑杆上，机身1上设有与滑杆51配合的滑槽56，滑杆通过与滑槽的配合滑动安装在机身上，滑杆具有滑动极限位置，滑杆的滑动极限位置即为机械定位装置的运动极限位置。0032为了使滑杆具有滑动极限位置，滑杆上设有一个定位突起52，滑槽的侧壁或底壁上设有与定位突起配合的定位孔53，当滑杆滑动至定位突起的中心线和定位孔的中心线重合时的位置处即为滑杆的滑动极限位置，此种方式便于工作人员判别滑杆是否已经到达滑动极限位置。00。
25、33为了使滑杆始终位于滑槽中，滑槽内与滑杆对应的上方设有一根与滑杆上表面配合的条形盖54，机身上安装有与条形盖接触的弹簧螺钉55，条形盖在弹簧螺钉的作用下紧压在滑杆51上，此种方式还能避免灰尘等杂物落在滑杆表面，影响滑杆的滑动，破坏定位针定位的准确性。0034机身上设有与定位针形状适配的条形槽，滑杆不发生滑动时，定位针位于条形槽说明书CN104209548A5/6页8中，能避免定位针由于外界硬物的碰撞导致发生的变形，从而保证定位的准确性。0035在工件需要钻孔的位置处作标记，转动支杆至定位螺钉与定位面接触或滑动滑杆至定位突起落至定位孔中，移动钻机或工件，使定位针的尖端指在标记处，此时，刀具的中。
26、心位置和标记在同一条直线上，完成定位操作。0036基于以上任一一种实施例的基础上，机头包括齿轮箱体6，齿轮箱体上设有用于安装主轴的通孔62和用于容纳齿轮传动机构的容纳腔61，通孔和容纳腔连通且贯穿齿轮箱体，通孔的两端设有第一箱体63孔和第二箱体孔64。0037主轴3分为上、中、下三个部分，上部为用于与传动机构安装的安装部31，下部为用于固定安装刀具的固定部32，中部为用于连接固定部和安装部的连接部33，连接部上设有进液口34。0038主轴3内部设有沿主轴轴线方向布置且一端封闭的轴孔36，轴孔包括第一孔段和第二孔段，第一孔段的端部为封闭端，第二孔段的端部为开口端，封闭端位于安装部，开口端位于固定。
27、部。0039主轴3内部还设有开闭机构，开闭机构包括弹簧71、堵头72和密封垫圈73，弹簧和堵头压紧安装在轴孔的第一孔段内且弹簧一端和堵头接触，密封垫圈安装在第一孔段和第二孔段的过渡处，堵头与密封垫圈为压紧配合，且堵头最大横截面的面积大于密封垫圈中间孔的面积，齿轮箱体上设有中心线齐平于进液口中心线的进孔。0040为了使堵头72压紧在密封垫圈73上实现的密封效果更好，堵头72不与弹簧接触的一端设有呈倒锥形的斜面。0041轴孔36第二孔段的直径大于第一孔段的直径，在第二孔段的内壁上设有环形槽37，环形槽内设有挡圈75，在挡圈和密封垫圈之间设有一层平垫圈74，挡圈上表面到第一孔段和第二孔段过渡处的台阶。
28、面的距离等于或略小于密封垫圈73和平垫圈74的总厚度。平垫圈74的材料硬度比密封垫圈73的材料硬度大，进一步的，平垫圈采用材料硬度大的金属材料。0042平垫圈能避免密封垫圈在堵头的来回冲击作用下发生变形，挡圈用于固定密封垫圈和平垫圈的位置，避免密封垫圈和平垫圈在轴孔中发生窜动。0043为了固定刀具，主轴的固定部32上沿主轴径向方向设有至少两个固定孔35，当固定孔35为两个时，两个固定孔的中心线在同一水平面上且两条中心线呈垂直布置，用紧固件通过与固定孔的配合将刀具固定在主轴上，采用两个相互垂直安装且安装高度一致的紧固件即能使刀具的自由度为零，避免刀具在钻孔在钻孔过程中发生窜动。0044主轴的安装。
29、部固定安装有齿轮，主轴通过轴承一81和轴承二82安装在齿轮箱体6中，轴承一81套装在主轴的安装部上位于齿轮的下方且安装在第一箱体孔63中，轴承二82套装在主轴的连接部上靠近固定部的一端且安装在第二箱体孔64中，主轴位于齿轮箱体通孔中的部分上安装有两个油封83，两个油封分别位于进孔的两侧，两个油封和主轴的外壁围合形成一个用于储存切削液的副储存区，上方的油封用于避免副储存区内的切削液向上漫进齿轮箱体中与润滑油混合，影响各自的成分从而减弱使用效果，下方的油封能避免副储存区内的切削液向下流出齿轮箱体。0045外部的切削液通过齿轮箱体6上的进孔流入副储存区，副储存区内的切削液通过主轴上的进液口进入主轴内。
30、部，在刀具的中心位置处设有孔，孔内安装一根可自由滑动的说明书CN104209548A6/6页9顶针，顶针直径小于孔的直径，顶针下部超出刀具一定长度，顶针头部抵在堵头72的下表面，堵头在弹簧作用下紧压在密封垫圈上，开始钻孔时，顶针先于刀具接触到工件表面，顶针向上运动，推动堵头72向上运动，弹簧进一步压缩，开闭机构处于打开状态，轴孔内的切削液顺着刀具上的孔向下流动至刀具的加工位置处，加工完成后，刀具脱离工件，顶针回落，堵头在自身重力和弹簧的弹力作用下向下运动至接触密封垫圈，开闭机构处于关闭状态，切削液停止向下流动。0046本发明提供的钻机不仅能利用机械定位装置方便、快捷地完成钻孔加工的定位问题，而。
31、且解决了钻孔加工过程中切削液需及时供给、及时切断的问题。0047总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是依据本发明所作的均等变化与修饰，皆应属于本发明申请专利的保护范围。说明书CN104209548A1/8页10图1说明书附图CN104209548A102/8页11图2说明书附图CN104209548A113/8页12图3说明书附图CN104209548A124/8页13图4图5说明书附图CN104209548A135/8页14图6图7说明书附图CN104209548A146/8页15图8说明书附图CN104209548A157/8页16图9图10说明书附图CN104209548A168/8页17图11说明书附图CN104209548A17。