具有自动换刀装置的超声波主轴装置的制作方法

具有自动换刀装置的超声波主轴装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年9月16日提交的韩国专利申请10-2020-0118875的优先权和权益，其在此通过引用的方式并入本技术。
技术领域
3.本公开涉及一种具有自动换刀装置(atc)的超声波主轴装置。


背景技术：

4.通常在加工中心中使用的自动换刀装置(atc)主轴是轴端安装在工件或切削刀具上的旋转轴，并且用于通过高速旋转进行切削。
5.在韩国专利10-1904799中公开了相关技术“超声波加工机的自动换刀装置”。根据该文献，其采用了一种可拆卸的方法，其中加工刀具和保持器4通过旋转主轴由螺钉18固定。因此，需要能够检测扭矩的外部电动机11、用于从电动机接收动力的联轴器12、用于安装和拆卸加工刀具和保持器的专用机臂支撑件17、螺旋形保持器4等来更换刀具。因此，存在自动换刀装置由于尺寸增大而占用大量空间的问题。
6.此外，在韩国专利10-2012-0117156(名称为“超声波主轴装置”)、韩国专利10-1879451(名称为“超声波空气轴承主轴系统”)、韩国专利10-1604989(名称为“超声波空气轴承主轴”)等中公开了一种超声波主轴。然而，这三篇文献都存在必须手工换刀的缺点。


技术实现要素：

7.本公开的目的是解决上述和其他需要和/或问题。
8.本公开的另一目的是提供一种自动更换安装在夹持构件上的刀具的超声波主轴装置。
9.本公开的另一个目的是提供一种显着地减少换刀时间的超声波主轴装置。
10.本公开的另一目的是提供一种自动更换刀具而无需单独的附加装置的超声波主轴装置。
11.在一个方面，提供了一种具有自动换刀装置的超声波主轴装置，包括：壳体构件，其具有沿壳体构件的纵向方向的内部空间；轴构件，其可旋转地设置在内部空间中且具有中空部；超声波振动构件，其设置在所述中空部中的前方并且具有通孔；拉杆构件，其设置在中空部中以便能够在前后方向上移动，拉杆构件的一部分插入通孔中并且穿过超声波振动构件；夹持构件，其连接到拉杆构件的前端并夹持刀具，夹持构件的一部分设置在壳体构件的外部；旋转装置，其定位在内部空间中并且使轴构件旋转；以及气缸构件，其沿轴构件的纵向方向向前或向后移动拉杆构件。
12.根据本公开的另一方面，拉杆构件包括形成拉杆构件的前部的拉杆和形成拉杆构件的后部的推杆。拉杆穿过通孔，轴构件设置在推杆的外部。旋转装置设置在轴构件的周边。
13.根据本公开的另一方面，气缸构件包括多个气缸，其设置在壳体构件的后端并且在前后方向上形成为多级；以及多个活塞部，其设置成能够在每个气缸内沿前后方向移动。多个活塞部在前后方向上依次连接。多个活塞部中最前面的活塞部连接到拉杆构件的后端。当活塞部在前后方向上移动时，拉杆构件根据活塞部的移动方向在前后方向上移动。
14.根据本公开的另一方面，具有自动换刀装置的超声波主轴装置还包括设置在内部空间中并且围绕轴构件的滚珠轴承构件。
15.根据本公开的另一方面，具有自动换刀装置的超声波主轴装置还包括设置在内部空间中且围绕轴构件的空气轴承构件，并且向空气轴承构件供给空气的空气路径形成在壳体构件中。
16.下面描述根据本公开的具有自动换刀装置的超声波主轴装置的效果。
17.根据本公开的至少一个方面，本公开可以显著减少换刀时间并且实现工艺的简化和装置的简化。
18.根据本公开的至少一个方面，与相关技术的超声波主轴相比，本公开可以预期减少加工时间、延长刀具寿命和提高工件精度的效果。
19.根据本公开的至少一个方面，通过将自动换刀装置添加到超声波主轴的优点，本公开可以在没有单独的附加装置的情况下实现主轴的自动更换刀具，并且因此在成本方面具有非常有利的效果。
20.根据本公开的至少一个方面，由于主轴中包括自动换刀装置(atc)、能够自动换刀的超声波振动构件，以及使轴构件旋转的旋转装置，因此本公开不仅能够期待低成本效果，而且能够期待结构的简化和空间节省效果。
附图说明
21.本公开涵盖附图以提供对其的进一步理解，并且并入并构成本公开的一部分，示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
22.图1是示出根据本公开的实施例的具有自动换刀装置的滚珠轴承超声波主轴装置的截面图。
23.图2示出了图1的气缸构件操作并且夹持构件向前移动。
24.图3示出了图1的壳体构件的后表面。
25.图4是示出根据本公开的实施例的具有自动换刀装置的空气轴承超声波主轴装置的截面图。
26.图5示出了图4的气缸构件操作并且夹持构件向前移动。
27.图6示出了图4的壳体构件的后表面。
28.图7示出了图4的壳体构件的外观。
具体实施方式
29.现在将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出。在所有附图中，尽可能使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。通常，后缀如“模块”和“单元”可用于指元件或组件。在本文中使用这样的后缀仅旨在便于描述本公开，并且后缀本身不旨在给出任何特殊含义或功能。应当注意，如果确定已知技术的详细描述会模糊本公开的实施例，则将省
略对已知技术的详细描述。附图用于帮助容易地理解各种技术特征，并且应当理解，这里呈现的实施例不由附图所限制。同样地，除了在附图中具体阐述的那些之外，本公开应当被解释为扩展到任何变更、等同物和替代物。
30.可使用包括序数(例如第一、第二等)的术语来描述各种组件，但组件不受此类术语限制。这些术语仅用于将一种组件与其它组件区分开。
31.当任何组件被描述为“连接”或“耦合”到其它组件时，这应当理解为意味着在它们之间可以存在另一组件，尽管任何组件可以直接连接或耦合到其它组件。相反，当任何组件被描述为“直接连接”或“直接耦合”到其他组件时，这应当理解为意味着在它们之间不存在组件。
32.单数表达可包括复数表达，只要其在上下文中不具有明显不同的含义。
33.在本公开中，术语“包括”和“具有”应理解为旨在表示存在所说明的特征，数字，步骤，操作，组件，部件或其组合，并且不排除存在一个或多个不同的特征，数字，步骤，操作，组件，部件或其组合，或其添加的可能性。
34.根据本公开实施例的具有自动换刀装置的超声波主轴装置可应用于滚珠轴承超声波主轴装置和空气轴承超声波主轴装置。
35.在图1-3中示出了根据本公开的实施例的具有自动换刀装置的滚珠轴承超声波主轴装置。
36.如图1中所示，具有自动换刀装置的滚珠轴承超声波轴装置包括壳体构件100、轴构件200、超声波振动构件300、拉杆构件400、夹持构件500、滚珠轴承构件610和630、旋转装置800以及气缸构件900。
37.参考图1，壳体构件100具有沿纵向方向的内部空间101。形成在壳体构件100中的内部空间101向壳体构件100的前端和后端都开口。
38.在该实施例中，壳体构件100包括主壳体110、前盖120、后轴承壳体130、连接体140和后盖150。
39.主壳体110为圆柱形形状，并且具有内部空间101。
40.前盖120设置在主壳体110的前端，封闭向前端开口的内部空间101，并且具有夹持构件500穿过的夹持通孔121。
41.后轴承壳体130设置在主壳体110的后端，封闭向后端开口的内部空间101，具有允许稍后描述的滚珠轴承构件630位于其中的轴承座槽131，并且在轴承座槽131中具有后轴250穿过其中的轴通孔133。
42.连接体140安装在后轴承壳体130的后端。在连接体140的后表面上形成活塞部安装空间141，在活塞部安装空间141上安装活塞部930，该活塞部930位于稍后将描述的气缸构件900的最前面。在活塞部安装空间141中，形成有推杆450穿过其中的推杆通孔143以及将推杆通孔143连接到气缸部910的第一空气通道911的第二空气通道145。气缸构件900设置在连接体140的后端，后盖150安装在气缸构件900的后端。
43.后盖150设置有第一空气供给喷嘴151和第二空气供给喷嘴153，并且它们的动作将在下面详细描述。
44.如图3中所示，后盖150设置有空气入口154、cw入口155、cw出口156、us线157、电源158。
45.如图1中所示，引入空气入口154中的空气沿形成在后盖150、气缸部910、连接体140、主壳体110以及前盖120上方的空气流动路径“b”移动，并且最终被排放到前盖120与夹持构件500之间的间隙中，由此，作为防止异物从外部进入壳体构件100的气幕。
46.cw入口155和cw出口156用于允许冷却水引入壳体构件100并排放到外部。
47.us线157是从超声振荡器的布线使得其可以向超声波振动构件300供给电力的部件。
48.电源158是从定子830布线使得其能够向作为使轴构件200旋转的旋转装置800的定子830供电的部件。
49.参考图1，轴构件200可旋转地设置在内部空间101中并且具有中空部201。
50.在该实施例中，轴构件200包括前轴210、中间轴230和后轴250。
51.前轴210、中间轴230和后轴250通过焊接组装。后轴250穿过后轴承壳体130的轴通孔133。
52.参考图1，超声波振动构件300设置在中空部201内的前方。
53.在本实施例中，由于轴构件200由三个部件组成，所以超声波振动构件300设置在形成于前轴210中的中空部201中，并且当轴构件200旋转时通过固定到前轴210而与轴构件200一起旋转。
54.超声波振动构件300具有将在下面描述的拉杆构件400穿过其中的通孔301。
55.向超声波振动构件300供电的合金刷350安装在主壳体110的一侧。合金刷350与超声波振动构件300电连接，并向超声波振动构件300供电。
56.参考图1，拉杆构件400设置为能够在中空部201中沿前后方向移动，并且在轴构件200旋转时与轴构件200一起旋转。由于拉杆构件400沿纵向方向设置在轴构件200的整个中空部201中并且具有细长形状，因此在提高可操作性方面优选的是，将拉杆构件400分为形成前侧的拉杆410和形成后侧的推杆450。特别地，更优选的是，形成前侧的拉杆410形成有相对短的长度，并且形成后侧的推杆450形成有相对长的长度。图1通过示例示出在拉杆410和推杆450之间存在一些间隙。在一些实施例中，拉杆410和推杆450可以彼此接触。
57.拉杆410设置在形成于前轴210和中间轴230内部的中空部201中。在这种情况下，拉杆410由盘簧420弹性支撑以便定位在后面。拉杆410穿过超声波振动构件300的通孔301。如上所述穿过超声振动构件300的拉杆构件400的前端设置在内部空间101的最前面。
58.推杆450设置在形成于后轴250内部的中空部201中，推杆450的后端穿过连接体140的推杆通孔143。
59.在如上配置的推杆450内部形成第三空气通道451，并且在拉杆410内部形成第四空气通道411。形成在推杆450内部的第三空气通道451连接到连接体140的第二空气通道145。
60.参考图1，夹持构件500连接到拉杆构件400的前端。即，夹持构件500安装在拉杆410的前端并穿过前盖120的夹持通孔121，从而将夹持构件500的一部分设置在壳体构件100的外部。因此，将刀具夹持到夹持构件500上。
61.本公开的这些附图以举例的方式示出了呈夹头形式的夹持构件500。在一些实施例中，夹持构件500可以是保持器的形式并且可以是能够保持刀具的任何形式。
62.参考图1，将使得轴构件200能够从壳体构件100旋转的滚珠轴承构件610和630设
置为在内部空间101中围绕轴构件200。
63.在该实施例中，设置两个滚珠轴承构件610以围绕形成轴构件200的前侧的前轴210，并且设置两个滚珠轴承构件630以围绕形成轴构件200的后侧的后轴250。特别地，围绕后轴250设置的两个滚珠轴承构件630位于后轴承壳体130的轴承座槽131中。
64.本公开中呈现的滚珠轴承构件610和630的数量和布置仅仅是示例，并且滚珠轴承构件610和630的数量和布置可以根据实施例改变。
65.参考图1，旋转装置800设置在主壳体110的内部空间101中，并且使设置成能够通过滚珠轴承构件610和630在壳体构件100的内部空间101中旋转的轴构件200旋转。特别地，优选的是，旋转装置800设置在设在推杆450外部的后轴250的周边中。
66.在该实施例中，旋转装置800配置为包括转子810和定子830的电动机。
67.转子810设置成围绕后轴250，定子830设置成围绕转子810。
68.基于这样的配置，当电压施加到缠绕在定子830上的线圈时，通过施加到定子830的线圈的电压在转子810的线圈中产生感应电流，从而使转子810绕中心轴线旋转。因此，随着后轴250与转子810一起旋转，并且因此前轴210和连接到后轴250的中间轴230与转子810一起旋转，整个轴构件200旋转。
69.参考图1，气缸构件900沿壳体构件100的纵向方向向前或向后移动拉杆构件400。
70.在该实施例中，由于拉杆构件400包括拉杆410和推杆450，因此气缸构件900使设置在后侧上的推杆450向前或向后移动。此外，气缸构件900设置在连接体140和后盖150之间。
71.另外，优选的是，气缸构件900包括以多级设置的多个气缸部910以及多个活塞部930，每个活塞部能够在每个气缸部910内部在前后方向上移动。
72.位于后面的活塞部930连接到位于前部的活塞部930，并且位于最前面的活塞部930连接到拉杆构件400的后端。
73.在本实施例中，位于最前面的活塞部930能够在连接体140的活塞部安装空间141中沿前后方向移动，并且由螺旋弹簧147弹性支撑以位于后面。此外，位于最前面的活塞部930连接到穿过推杆通孔143的推杆450。
74.第一空气通道911形成在每个气缸部910中，使得气缸部910彼此连接。第一空气通道911连接到连接体140的第二空气通道145，并从后盖150的第一空气供给喷嘴151供给空气。因此，空气通过第一空气供给喷嘴151供给到第一空气通道911，通过第二空气通道145移动到推杆450的第三空气通道451和拉杆410的第四空气通道411，并排放到夹持构件500的外部。结果，可以执行刀具清洁以清洁装置和刀具的内部。
75.位于最后面的活塞部930可以通过从后盖150的第二空气供给喷嘴153供给到气缸部910的内部的空气而向前移动，或者可以随着气缸部910内部的空气通过第二空气供给喷嘴153逸出气缸部910而向后移动。如上所述，第二空气供给喷嘴153设置成向气缸构件900供给空气或从气缸构件900排出空气。更具体地，如图2所示，当空气通过第二空气供给喷嘴153供给到气缸部910的内部时，活塞部930依次向前移动，并且由于位于最前面的活塞部930连接到推杆450，推杆450向前移动。在这种情况下，当推杆450向前推动拉杆410时，连接到拉杆410前端的夹持构件500最终向前移动。因此，安装在呈夹头形式的夹持构件500上的刀具可被移除。在此实施例中，例如，夹持构件500可向前移动0.4mm的距离，并且夹持构件
500的移动距离可根据实施例而变化。
76.在图4-7中示出了根据本公开的实施例的具有自动换刀装置的空气轴承超声波主轴装置。
77.如图4中所示，具有自动换刀装置的空气轴承超声波主轴装置包括壳体构件100-1、轴构件200-1、超声波振动构件300、拉杆构件400、夹持构件500、空气轴承构件710和730、旋转装置800以及气缸构件900-1。
78.与上述滚珠轴承超声波主轴装置的结构和部件相同或等同的空气轴承超声波主轴装置的结构和组件用相同的附图标记表示，并且可以简要做出或完全省略进一步的描述。下面仅描述空气轴承超声波主轴装置的与滚珠轴承超声波主轴装置不同的组件。
79.参考图4，壳体构件100-1具有沿纵向方向的内部空间101。形成在壳体构件100-1中的内部空间101向壳体构件100-1的前端和后端都开口。
80.在该实施例中，壳体构件100-1包括主壳体110、前盖120、主体160和后盖150。
81.主壳体110为圆柱形形状，并且具有内部空间101。
82.前盖120设置在主壳体110的前端，封闭向前端开口的内部空间101，并且具有夹持构件500穿过的夹持通孔121。
83.主体160设置在主壳体110的后端，封闭向后端开口的内部空间101，并且具有推杆450穿过的推杆通孔161。
84.气缸构件900-1设置在主体160的后端，并且后盖150安装在气缸构件900-1的后端。
85.后盖150上设置有第三空气供给喷嘴152和第二空气供给喷嘴153。
86.如图6中所示，后盖150设置有cw入口155、cw出口156、us线157和电源158。
87.cw入口155和cw出口156用于允许冷却水引入壳体构件100-1并排放到外部。
88.us线157是从超声振荡器的布线使得其可以向超声波振动构件300供给功率的部件。
89.电源158是从定子830布线以使其能够向作为使轴构件200-1旋转的旋转机构800的定子830供电的部件。
90.参考图4，轴构件200-1可旋转地设置在内部空间101中并且具有中空部201。
91.在该实施例中，轴构件200-1包括前轴260和后轴280。前轴260和后轴280在热装配后通过焊接装配(收缩配合)。
92.参考图4，超声波振动构件300设置在中空部201的前方。
93.在本实施例中，由于轴构件200-1包括两个部件，所以超声波振动构件300设置在形成于前轴260中的中空部201中，并且当轴构件200-1旋转时通过固定到前轴260而与轴构件200-1一起旋转。
94.超声波振动构件300具有将在下面描述的拉杆构件400穿过的通孔301。
95.向超声波振动构件300供电的合金刷350安装在主体160的一侧上。合金刷350与超声波振动构件300电连接，并向超声波振动构件300供电。
96.参考图4，拉杆构件400设置为能够在中空部201内部沿前后方向移动，并且在轴构件200-1旋转时与轴构件200-1一起旋转。由于拉杆构件400沿纵向方向设置在轴构件200-1的整个中空部分201中并且具有细长形状，因此在提高可操作性方面优选的是，将拉杆构件
400分为形成前侧的拉杆410和形成后侧的推杆450。
97.拉杆410设置在形成于前轴260和后轴280内部的中空部201中，并且设置在后轴280的前侧。在这种情况下，拉杆410由盘簧420弹性支撑以便定位在后面。拉杆410穿过超声波振动构件300的通孔301。如上所述穿过超声振动构件300的拉杆构件400的前端设置在内部空间101的最前面。
98.推杆450设置在形成于后轴280内部的中空部201中，推杆450的后端穿过主体160的推杆通孔161和气缸体920的推杆通孔923。
99.在如上配置的推杆450内部形成第三空气通道451，并且在拉杆410内部形成第四空气通道411。形成在推杆450内部的第四空气通道411连接到气缸体920的第二空气通道925。
100.夹持构件500连接到拉杆构件400的前端。即，夹持构件500安装在拉杆410的前端并穿过前盖120的夹持通孔121，从而将夹持构件500的一部分设置在壳体构件100-1的外部。因此，将刀具夹持到夹持构件500上。
101.参考图4，将使得轴构件200-1能够从壳体构件100旋转的空气轴承构件710、730和750设置为在内部空间101中围绕轴构件200-1。
102.在该实施例中，空气轴承构件710设置为围绕形成轴构件200-1的前侧的前轴260，并且空气轴承构件730设置为围绕形成轴构件200-1的后侧的后轴280。轴衬290设置在后轴280和空气轴承构件730之间。推力空气轴承750设置在前盖120和主壳体110之间。
103.向空气轴承构件710、空气轴承构件730和推力空气轴承750供给空气的空气流动路径“a”通过主壳体110、主体160、气缸体920和气缸部910之间的连接形成在它们的上方，并且从第三空气供给喷嘴152向后盖150供给空气。因此，通过第三空气供给嘴152向空气流动路经“a”的内部供给空气，并且轴构件200-1通过空气轴承构件710、空气轴承构件730和推力空气轴承750浮动在内部空间101中。
104.如上所述，轴构件200-1可在内部空间101中旋转，同时轴构件200-1通过空气轴承构件710、空气轴承构件730和推力空气轴承750浮动在内部空间101中。使浮动的轴构件200-1旋转的旋转装置800设置在主壳体110的内部空间101中。特别地，优选的是，旋转装置800设置在后轴280的周边中。
105.在该实施例中，旋转装置800配置为包括转子810和定子830的电动机。
106.转子810设置成围绕后轴280的前侧，定子830设置成围绕转子810。
107.基于这样的配置，当电压施加到缠绕在定子830上的线圈时，通过施加到定子830的线圈的电压在转子810的线圈中产生感应电流，从而使转子810绕中心轴线旋转。因此，随着后轴280与转子810一起旋转，并且因此连接到后轴280的前轴260与转子810一起旋转，整个轴构件200-1旋转。
108.参考图4，气缸构件900-1沿壳体构件100-1的纵向方向向前或向后移动拉杆构件400。
109.在该实施例中，由于拉杆构件400包括拉杆410和推杆450，因此气缸构件900-1使设置在后侧上的推杆450向前或向后移动。此外，气缸构件900-1设置在主体160和后盖150之间。
110.另外，优选的是，气缸部件900-1包括以多级设置的多个气缸部910、在设置在最前
面的气缸部910和主体160之间的气缸体920，以及多个活塞部930，每个活塞部930能够在每个气缸部910内部在前后方向上移动。
111.气缸部910具有第一空气通道911，该第一空气通道911被从图6所示的第三空气供给喷嘴152供给空气。
112.在气缸体920的后表面上形成有活塞部安装空间921，在活塞部安装空间141上安装活塞部930，活塞部930位于气缸构件900的最前面。在活塞部安装空间921中，形成有推杆450穿过的推杆通孔923，以及将气缸部910的第一空气通路911连接至推杆450的第三空气通路451的第二空气通路925。因此，从图6所示的第三空气供给喷嘴152供给到第一空气通道911的空气移动到第二空气通道925，依次移动到推杆450的第三空气通道451和拉杆410的第四空气通道411，并在夹持构件500之间排放。结果，可以执行刀具清洁以清洁装置和刀具的内部。
113.位于后面的活塞部930连接到位于前部的活塞部930，并且位于最前面的活塞部930连接到拉杆构件400的后端。
114.在该实施例中，位于最前面的活塞部930能够在气缸体920的活塞部安装空间921中沿前后方向移动，并由螺旋弹簧927弹性支撑以位于后面。此外，位于最前面的活塞部930连接到穿过气缸体920的推杆通孔923的推杆450。
115.位于最后面的活塞部930可以通过从后盖150的第二空气供给喷嘴153供给到气缸部910的内部的空气而向前移动，或者可以随着气缸部910内部的空气通过第二空气供给喷嘴153逸出气缸部910而向后移动。如上所述，第二空气供给喷嘴153设置成向气缸构件900-1供给空气或从气缸构件900-1排出空气。
116.更具体地，如图5所示，当空气通过第二空气供给喷嘴153供给到气缸部910的内部时，活塞部930依次向前移动，并且由于位于最前面的活塞部930连接到推杆450，推杆450向前移动。在这种情况下，当推杆450向前推动拉杆410时，连接到拉杆410前端的夹持构件500最终向前移动。因此，安装在呈夹头形式的夹持构件500上的刀具可被移除。在此实施例中，例如，夹持构件500可向前移动0.5mm的距离，并且夹持构件500的移动距离可根据实施例而变化。
117.图7示出了如上配置的空气轴承超声波主轴装置的总体外观。
118.空气轴承超声波主轴装置通过壳体构件100-1、气缸部910、气缸体920，以及空气轴承构件710和750形成气缸，壳体构件包括主壳体110、前盖120、主体160和后盖150。
119.根据本公开的具有自动换刀装置的超声波主轴装置具有以下效果。
120.根据本公开的具有自动换刀装置的超声波主轴装置能够通过包括具有通孔301的超声波振动构件300和拉杆构件400来自动地更换安装在夹持构件500上的刀具，拉杆构件400通过通孔301穿过超声波振动构件300并且能够沿前后方向移动，从而能够自动地更换刀具。因此，根据本公开的具有自动换刀装置的超声波主轴装置能够显著减少换刀时间并实现工艺的简化和装置的简化。
121.此外，与现有技术的超声波主轴相比，根据本公开的具有自动换刀装置的超声波主轴装置可以预期减少加工时间、延长刀具寿命和提高工件精度的效果。
122.通过将自动换刀装置添加到超声波主轴的优点中，本发明能够在不需要单独的附加装置的情况下实现能够自动换刀的主轴，因此在成本方面具有非常有利的效果。
123.由于主轴中包括自动换刀装置(atc)、能够自动换刀的超声波振动构件300，以及使轴构件200和200-1旋转的旋转装置800，因此本公开不仅能够期待低成本效果，而且能够期待结构的简化和节省空间的效果。
124.尽管已经参照多个说明性实施例描述了实施例，但是本领域的技术人员可以设计出落入本公开的原理的范围内的许多其他修改和实施例。特别地，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内，本主题组合布置的组成部分和/或布置的各种变化和修改是可能的。除了组成部分和/或布置的变化和修改之外，替代的使用对于本领域的技术人员也将是容易理解的。