一种飞机轮毂表面自动探伤装置的制作方法

1.本技术涉及飞机轮毂探伤的领域，尤其是涉及一种飞机轮毂表面自动探伤装置。


背景技术：

2.在制作飞机轮毂的过程中，需要对轮毂进行探伤检测，目前在对飞机轮毂进行探伤时，一般采用涡轮探伤，涡轮探伤的探头一般为杆状。探伤时，操作人员一手控制飞机轮毂旋转，一手持涡流探头均匀划扫轮毂表面。
3.但是由于人工操作探头时，很难对飞机轮毂做到表面全覆盖检测，而为了保证对飞机轮毂进行全覆盖检测，往往需要在飞机轮毂的同一区域划扫多次，检测效率较低。


技术实现要素：

4.为了实现在检测时对飞机轮毂表面进行全覆盖检测，提高检测效率，本技术提供一种飞机轮毂表面自动探伤装置。
5.本技术提供的一种飞机轮毂表面自动探伤装置采用如下的技术方案：一种飞机轮毂表面自动探伤装置，包括安装座、转动连接在所述安装座上用于放置飞机轮毂的转盘、用于固定飞机轮毂在所述转盘上位置的限位装置以及用于对飞机轮毂进行探伤的探头；所述安装座上安装有带动所述探头向飞机轮毂靠近的水平驱动件，所述水平驱动件上固接有带动探头在竖直方向上移动以使探头沿飞机轮毂轴线移动的竖直驱动件，所述竖直驱动件上设置有用于固定所述探头位置的安装架，所述探头与所述安装架柔性连接以使所述探头与飞机轮毂抵接后能够绕与所述安装架的连接处摆动；所述水平驱动件被配置为能够在所述探头与飞机轮毂抵接且所述探头的摆动角度大于设定值时停止，当摆动角度小于设定值时启动；所述竖直驱动件被配置为当探头与飞机轮毂抵接且所述探头的摆动角度大于设定值时启动，当摆动角度小于设定值时停止。
6.通过采用上述技术方案，使用时，水平驱动件可以带动探头向飞机轮毂所在方向移动，使得探头可以与飞机轮毂抵接以实现对飞机轮毂的探伤检测，当探头与飞机轮毂抵接并继续向飞机轮毂中心移动时，探头将绕与安装架的连接处摆动，当摆动至设定角度时停止，避免探头持续摆动而对探头造成损坏、影响正常的探伤工作；当探头与飞机轮毂抵接且摆动角度超过设定值时，竖直驱动件将带动探头在竖直方向上移动以带动探头沿飞机轮毂轴向移动，由于飞机轮毂的形状限制，将导致探头在竖直方向上移动时与飞机轮毂的距离增加，所以探头的摆动角度也逐渐减少，当摆动到设定值以下时，水平驱动件再次启动并带动探头向飞机轮毂所在方向移动，依次循环，实现自动的对飞机轮毂的探伤检测，大大提高了检测效率；且在检测时始终保持探头与飞机轮毂表面抵接，所以也实现了对飞机轮毂表面进行全覆盖检测。
7.可选的，所述安装架和所述探头之间设置有连接弹簧，所述安装架上安装有用于检测所述探头是否与飞机轮毂抵接以及所述探头的摆动角度是否超过设定值的检测模块。
8.通过采用上述技术方案，通过连接弹簧可以实现探头与安装架的柔性连接，通过检测模块可以检出处探头是否与飞机轮毂抵接以及检测出探头的摆动角度是否超过设定值，从而控制水平驱动件和竖直驱动件动作。
9.可选的，所述连接弹簧和所述探头之间固接有加长杆。
10.通过采用上述技术方案，加长杆可以增加探头的长度，满足不同尺寸飞机轮毂的测试需要。
11.可选的，所述安装架包括固接在所述竖直驱动件上的安装盒以及固接在所述安装盒内的两个固定支架，两个所述固定支架沿所述探头长度方向间隔设置，且在两个所述固定支架上均开设有供加长杆或探头穿过的避让孔，所述检测模块包括固接在远离连接弹簧的一个固定支架上的用于检测探头是否与飞机轮毂抵接的第一接触开关、以及固接在靠近连接弹簧的一个固定支架上的用于检测探头摆动角度是否超过设定值的第二接触开关，所述第一接触开关和所述第二接触开关均通过控制器与水平驱动件和竖直驱动件连接以控制水平驱动件和竖直驱动件的启停。
12.通过采用上述技术方案，通过第一接触开关可以检测出探头是否与飞机轮毂抵接，通过第二接触开关可以检测出探头的摆动角度是否超过设定值，从而对探头与飞机轮毂的抵接程度进行判断，通过第一接触开关和第二接触开关检测的数值可以控制水平驱动件和竖直驱动件动作，实现对飞机轮毂的自动检测。
13.可选的，所述第一接触开关和所述第二接触开关均为行程开关，当所述探头与飞机轮毂抵接后绕连接弹簧摆动时，所述加长杆或探头的侧壁与第一接触开关的触点抵接，当所述探头与飞机轮毂抵接后绕连接弹簧摆动至设定角度后，所述加长杆或探头的侧壁与第二接触开关抵接。
14.通过采用上述技术方案，当加长杆或探头与第一接触开关的触点抵接时，说明此时探头与飞机轮毂抵接，当加长杆或探头与第二接触开关的触点抵接时，说明此时探头接触到飞机轮毂后倾斜一定的角度。
15.可选的，所述第一接触开关和/或所述第二接触开关均环绕所述探头的轴线设置有多个。
16.通过采用上述技术方案，使得当探头向任意方向倾斜时，都能够与第一接触开关和第二接触开关接触，避免当探头的倾斜方向与第一接触开关和第二接触开关所在位置错位时，探头无法与第一接触开关和第二接触开关抵接。
17.可选的，所述限位装置包括设置在所述安装座上的拉紧轴、转动连接在拉紧轴上的压紧块以及可拆卸连接在拉紧轴上的锁紧件，飞机轮毂放置在压紧块和转盘之间，锁紧件位于压紧块远离转盘的一侧。
18.通过采用上述技术方案，当将飞机轮毂放置在转盘上后，再将压紧块套设在拉紧轴上，并通过锁紧件固定住压紧块在拉紧轴上的轴向位置，避免压紧块向远离转盘的一侧滑动，从而将飞机轮毂夹持在压紧块和转盘之间，实现对飞机轮毂的固定。
19.可选的，所述拉紧轴与所述转盘滑动配合，所述安装座内安装有带动所述拉紧轴升降的直线驱动件。
20.通过采用上述技术方案，当将飞机轮毂夹持在压紧块和转盘之间后，再通过直线驱动件带动拉紧轴下降，就可以通过拉紧轴带动压紧块向下运动，实现对飞机轮毂的进一
步夹紧，固定更加牢固。
21.可选的，所述安装座内安装有对所述转盘进行支撑的固定轴，所述固定轴上转动连接有传动轴，所述传动轴与所述转盘固接，所述安装座内安装有带动所述传动轴转动的旋转驱动件。
22.通过采用上述技术方案，通过旋转驱动件可以带动传动轴转动，从而带动与传动轴固接的转盘转动，最终带动飞机轮毂转动，实现自动的探伤检测工作。
23.可选的，所述旋转驱动件为电机，所述电机内部设置有减速齿轮组，所述电机输出轴上设置有电磁离合器。
24.通过采用上述技术方案，当需要手动转动转盘时，由于电磁离合器的设置，工作人员在手动转动转盘时，并不会带动电机输出轴以及设置在电机输出轴内的减速齿轮组转动，操作更加省力。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：水平驱动件和竖直驱动件的设置使得能够根据探头与飞机轮毂的抵接程度自动启动或停止，以改变探头的运动轨迹，实现对飞机轮毂表面的自动探伤检测，且在探伤检测的过程中可以保证探头始终与飞机轮毂抵接，实现了对飞机轮毂的全覆盖检测，大大提高了检测效率；检测模块的设置可以实现对探头是否与飞机轮毂抵接以及探头与飞机轮毂之间的抵接力是否超过设定值进行判断，从而控制水平驱动件和竖直驱动件的启停，实现自动化的探伤工作；连接弹簧的设置使得探头与安装架之间为柔性连接，当探头与飞机轮毂抵接后，水平驱动件继续带动探头向飞机轮毂所在方向运动时，探头可以绕连接弹簧转动，避免对探头造成损坏。
附图说明
26.图1是本技术的整体结构示意图。
27.图2是为了体现探头与安装架安装结构所做的剖面示意图。
28.图3是图2中a
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a向的剖面示意图。
29.图4是为了体现探头运动轨迹所做的示意图。
30.图5是本技术整体的主视半剖示意图。
31.图6是图5中b处的放大示意图。
32.附图标记说明：1、安装座；11、固定轴；12、传动轴；2、转盘；3、限位装置；31、拉紧轴；311、限位槽；32、压紧块；33、锁紧件；331、内筒；3311、容置槽；3312、限位球；3313、定位槽；332、外筒；3321、避让槽；3322、定位销；333、抵接环；334、抵接弹簧；34、转动轴承；35、直线驱动件；4、探头；5、水平驱动件；6、竖直驱动件；61、安装架；611、安装盒；612、安装板；613、连接弹簧；62、加长杆；63、固定支架；631、避让孔；7、检测模块；71、第一接触开关；72、第二接触开关；8、旋转驱动件；81、电机；82、主动带轮；83、从动带轮；84、传送带；85、扭矩限制器；86、电磁离合器；9、飞机轮毂。
具体实施方式
33.以下结合附图1
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6对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种飞机轮毂表面自动探伤装置。参照图1，探伤装置包括安装座1、转动连接在安装座1上用于放置飞机轮毂9的转盘2、用于固定飞机轮毂9在转盘2上位置的限位装置3以及用于对飞机轮毂9进行探伤的探头4。使用时，直接将需要探伤的飞机轮毂9放置在转盘2上，通过限位装置3固定住飞机轮毂9在转盘2上的位置，通过探头4即可对飞机轮毂9表面进行探伤工作。
35.其中，在安装座1上还设置有带动探头4向飞机轮毂9所在方向靠近的水平驱动件5以及固接在水平驱动件5上用于带动探头4在竖直方向上移动的竖直驱动件6，水平驱动件5可选用无杆气缸，竖直驱动件6可选用有杆气缸且其缸体固接在无杆气缸的滑块上，在有杆气缸的活塞杆上固接有安装架61，探头4安装在安装架61上且与安装架61柔性连接，当探头4侧壁与飞机轮毂9抵接后继续向飞机轮毂9中心处移动时，探头4将绕与安装架61的连接处摆动。为了避免探头4无限制的向飞机轮毂9中心靠近从而影响正常的探伤检测工作，也为了实现对飞机轮毂9的自动探伤操作，水平驱动件5被配置为能够在探头4与飞机轮毂9抵接且探头4的摆动角度大于设定值时停止，当摆动角度小于设定值时启动；竖直驱动件6被配置为当探头4与飞机轮毂9抵接且探头4的摆动角度大于设定值时启动，当摆动角度小于设定值时停止。
36.具体的，参照图2，安装架61包括固接在有杆气缸活塞杆上的一端开口的安装盒611以及固接在安装盒611内的安装板612，在安装板612和探头4之间设置有连接弹簧613，连接弹簧613位于安装板612朝向安装盒611开口的一侧且其轴线水平设置，通过连接弹簧613可以实现探头4与安装架61之间的柔性连接，使得探头4可以绕连接弹簧613摆动。同时在连接弹簧613和探头4之间固接有加长杆62，加长杆62远离探头4的一端从安装盒611的开口处穿入安装盒611内并与连接弹簧613固接，加长杆62可以增加探头4的长度，满足不同尺寸飞机轮毂9的探伤需要，适应范围更广。
37.同时，在安装盒611内还安装有用于检测探头4是否与飞机轮毂9抵接以及探头4的摆动角度是否超过设定值的检测模块7，检测模块7通过plc控制器分别与水平驱动件5和竖直驱动件6连接以控制水平驱动件5和竖直驱动件6的启停。
38.参照图2和图3，在安装盒611内固接有两个固定支架63，两个固定支架63均位于安装板612朝向连接弹簧613的一侧且两个固定支架63沿探头4的长度方向间隔设置。在每个固定支架63上均开设有供加长杆62/探头4穿过的避让孔631，加长杆62/探头4从避让孔631中穿过且与避让孔631的内壁互不接触。可以理解的是，当对尺寸较小的飞机轮毂9进行探伤时，此时不需要安装加长杆62，探头4直接穿设在避让孔631中；而当对尺寸较大的飞机轮毂9进行探伤时，探头4本身的长度不够时，可以在探头4和连接弹簧613之间安装加长杆62，加长杆62一端可以直接插入连接弹簧613的内孔中且与连接弹簧613的内孔过盈配合，以实现加长杆62与连接弹簧613的固定连接；加长杆62的另一端和探头4之间通过螺母连接，加长杆62和探头4分别从螺母两端旋拧进螺母内孔中，通过螺母可以实现加长杆62与探头4之间的连接。
39.检测模块7包括固接在远离连接弹簧613的一个固定支架63上的第一接触开关71以及固接在靠近连接弹簧613的一个固定支架63上的第二接触开关72。第一接触开关71和
第二接触开关72均可以选用行程开关，第一接触开关71和第二接触开关72均可以设置有一个也可以环绕探头4间隔设置有多个，当第一接触开关71和第二接触开关72设置有一个时，第一接触开关71和第二接触开关72均位于探头4远离飞机轮毂9的一侧。本技术以第一接触开关71和第二接触开关72均设置三个为例进行说明，三个第一接触开关71和三个第二接触开关72分别位于除探头4靠近飞机轮毂9一侧外的另外三侧，因为探头4与飞机轮毂9抵接时逐渐带动探头4向飞机轮毂9中心处移动时，探头4自由端会向远离飞机轮毂9所在方向偏转，而不会向飞机轮毂9所在方向偏转，而探头4向远离飞机轮毂9所在方向移动时探针不会偏转，所以在探头4朝向飞机轮毂9的一侧不需要设置第一接触开关71和第二接触开关72。三个第一接触开关71和三个第二接触开关72的设置，相比较设置一个第一接触开关71和一个第二接触开关72，可以减少当探针的摆动方向与第一接触开关71和第二接触开关72错位时而使得探针无法与第一接触开关71的触点以及与第二接触开关72的触点抵接，而对正常的探伤检测工作造成影响的现象产生。
40.当通过水平驱动件5带动探头4向飞机轮毂9所在方向移动至探头4自由端与飞机轮毂9抵接后，继续带动探头4向飞机轮毂9中心所在方向移动时，探头4将绕连接弹簧613摆动，此时加长杆62/探头4侧壁将与第一接触开关71的触点抵接。然后水平驱动件5继续带动探头4向飞机轮毂9中心所在方向移动，此时探头4的摆动角度增大，当探头4的摆动角度到达设定值时，加长杆62/探头4的侧壁将与第二接触开关72的触点抵接，水平驱动件5停止运动，实现对探头4是否与飞机轮毂9接触以及探头4的摆动角度是否超过设定值进行判断。
41.探头4的具体运动轨迹如图4所示，启动水平驱动件5，水平驱动件5将带动探头4沿路线a向飞机轮毂9所在方向移动。当探头4与飞机轮毂9抵接后移动时，探头4将绕连接弹簧613摆动，此时加长杆62侧壁与第一接触开关71的触点抵接，当探头4继续向飞机轮毂9中心移动时，探头4的摆动角度增大，当探头4的摆动角度超过设定值时，探头4的侧壁将与第二接触开关72的触点抵接，此时plc控制器将控制水平驱动件5停止，竖直驱动件6启动，带动探头4沿路线b竖直向上移动。由于飞机轮毂9本体具有一定的弧度，所以随着探头4的移动，探头4与飞机轮毂9之间的距离逐渐增大，探头4的摆动角度也逐渐减少，直至探头4的侧壁与第二接触开关72的触点分离且保持与第一接触开关71的触点抵接时，plc控制器将控制竖直驱动件6停止，水平驱动件5启动。水平驱动件5将带动探头4沿路线c向飞机轮毂9中心所在方向移动，直至探头4侧壁再次与第二接触开关72抵接，依次循环。使得探头4在保持始终抵接在飞机轮毂9上的同时，还能够随飞机轮毂9的形状自动的移动，检测更加方便。当然，在探头4运动的过程中，飞机轮毂9也在转盘2上随转盘2一起转动，使得探头4在飞机轮毂9上形成的轨迹为螺旋线，螺旋线的疏密程度取决于竖直驱动件6带动探针运动的速度。当探针移动至飞机轮毂9上端时，在转盘2带动飞机轮毂9转动的过程中，使得探头4与飞机轮毂9外表面的每一处都有接触，实现全覆盖的检测，且全部为自动化操作，大大提高了检测效率。
42.参照图5，限位装置3包括设置在转盘2上的拉紧轴31、转动连接在拉紧轴31上的压紧块32以及可拆卸连接在拉紧轴31上的锁紧件33，锁紧件33位于压紧块32远离转盘2的一侧。其中，在压紧块32和拉紧轴31之间固接有转动轴承34，转动轴承34的外圈与压紧块32固接，转动轴承34的内圈套设在拉紧轴31上，通过转动轴承34即可实现压紧块32与拉紧轴31之间的转动连接。使用时，直接将飞机轮毂9放置在转盘2上，且拉紧轴31从飞机轮毂9的内
孔中穿过，然后将转动轴承34的内圈套设在拉紧轴31上，最后将锁紧件33安装在拉紧轴31上，且使得锁紧件33抵接在转动轴承34的内圈上，此时飞机轮毂9将被夹持在压紧块32和转盘2之间，从而固定住飞机轮毂9在转盘2上的位置。
43.其中，拉紧轴31与转盘2滑动配合，在安装座1内设置有带动拉紧轴31竖直滑动的直线驱动件35，直线驱动件35可选用气缸，气缸固接在安装座1内，其活塞杆与拉紧轴31固接，当将飞机轮毂9夹持在转盘2和压紧块32之间后，通过气缸即可带动拉紧轴31竖直运动，从而使得压紧块32与飞机轮毂9之间的抵接力更大，飞机轮毂9也被牢牢的夹持在压紧块32和转盘2之间，安装更加牢固。
44.其中，为了避免压紧块32抵接在飞机轮毂9上时对飞机轮毂9造成磨损，压紧块32可选用尼龙材质，其具有一定的弹性，能够实现在固定住飞机轮毂9位置的同时还能够对飞机轮毂9起到保护的作用。
45.参照图5和图6，锁紧件33可以为螺母，其与拉紧轴31螺纹连接，通过螺母可以固定住压紧块32的位置，但是在进行安装拆卸时，需要将螺母旋拧在拉紧轴31上或从拉紧轴31上旋下，操作非常不便。因此在本技术中，锁紧件33包括滑动连接在拉紧轴31上的内筒331以及滑动连接在内筒331上的外筒332。在内筒331外壁上沿其圆周方向间隔开设有连通至内筒331内壁的容置槽3311，容置槽3311为锥形槽，在每个容置槽3311中均放置有限位球3312，且在拉紧轴31外壁上沿其轴线方向间隔开设有供限位球3312嵌入的限位槽311。当外筒332滑动至内筒331安装限位球3312的位置时，外筒332内壁将与限位球3312抵接，且限位球3312在外筒332推力作用下其端部将露出内筒331内壁，嵌入限位槽311中，从而固定住内筒331和拉紧轴31之间的位置。
46.同时，在外筒332内壁处还开设有避让槽3321，当需要解除内筒331和拉紧轴31之间的关系时，可以直接滑动外筒332在内筒331上的位置，使得限位球3312滑动至避让槽3321处，此时滑动内筒331在拉紧轴31上的位置即可顺利的将内筒331从拉紧轴31上滑下。避让槽3321的设置在保证内筒331可以在拉紧轴31上滑动的同时，还能够避免限位球3312从容置槽3311中滑出，便于下次使用。
47.其中，为了便于人们滑动内筒331使得限位球3312处于避让槽3321处，在外筒332上固接有定位销3322，定位销3322可以与外筒332螺纹连接，其轴线与外筒332轴线垂直，在内筒331上开设有供定位销3322滑动的定位槽3313，当滑动定位销3322位于定位槽3313两端时，限位球3312刚好处于避让槽3321中以及限位球3312刚好被外筒332抵接位于限位槽311中。
48.此外，为了避免在对飞机轮毂9探伤检测的过程中外筒332相对于内筒331滑动，而影响对飞机轮毂9的定位工作，在内筒331一端固接有抵接环333，在抵接环333和外筒332之间设置有抵接弹簧334，抵接弹簧334套设在内筒331上。在抵接弹簧334作用下定位销3322抵接在定位槽3313远离抵接环333的一端，此时在外筒332抵接下限位球3312嵌入限位槽311中，从而固定住内筒331和拉紧轴31之间的位置。当需要取下内筒331时，直接手动滑动外筒332相对于内筒331的位置，带动定位销3322在定位槽3313中滑动，外筒332也将压缩抵接弹簧334，直至定位销3322与定位槽3313靠近抵接环333的一端抵接，此时避让槽3321也滑动至限位球3312处，直接滑动内筒331，就可以将内筒331从拉紧轴31上取下，安装拆卸更加方便。
49.参照图5，在安装座1内固接有固定轴11，在固定轴11上套设有传动轴12，传动轴12通过轴承与固定轴11转动连接，转盘2通过螺栓固接在传动轴12上，从而实现转盘2与固定轴11的转动连接，传动轴12也可以对转盘2起到固定支撑的作用。且在安装座1内安装有带动传动轴12转动的旋转驱动件8，旋转驱动件8可选用电机81，电机81输出轴可以直接与传动轴12连接以带动传动轴12转动，电机81的输出轴也可以通过皮带、链条等方式间接与传动轴12连接以带动传动轴12转动，本技术以电机81通过皮带带动传动轴12转动为例进行说明。具体的，在电机81输出轴上设置有主动带轮82，在传动轴12上固接有从动带轮83，在主动带轮82和从动带轮83上套设有传送带84，从而实现电机81输出轴与传动轴12的同步转动。
50.其中，为了实现对电机81的保护，避免负载过大时烧坏电机81，在电机81输出轴和主动带轮82之间设置有扭矩限制器85，以实现对电机81的过载保护。
51.可以理解的是，由于电机81本身输出转速较高，而对飞机轮毂9进行探伤测试时，所需转速较低，所需转速大概为50
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100r/min，当然，也可以根据需要进行相对应的调整。所以在电机81内部设置有减速齿轮组，通过减速齿轮组可以减少电机81输出轴的转速，满足对飞机轮毂9探伤检测的需要。
52.而在实际探伤检测的过程中，当需要转动飞机轮毂9至某个位置时，工作人员也可以直接手动转动飞机轮毂9，而在手动转动飞机轮毂9的过程中，飞机轮毂9也将同步带动传动轴12、从动带轮83、主动带轮82、电机81输出轴以及位于电机81输出轴内的减速齿轮组转动，操作非常费力。所以在电机81输出轴上还设置有电磁离合器86，电磁离合器86固接在电机81输出轴和扭矩限制器85之间。当电机81不通电时，电磁离合器86处于分离状态，工作人员转动飞机轮毂9时，由于电磁离合器86的设置，电机81输出轴以及设置在电机81内的减速齿轮组将不随飞机轮毂9转动，转动更加省力。当电机81通电时，电磁离合器86通电闭合，可以通过电机81输出轴带动飞机轮毂9转动，使用更加灵活。
53.其中，减速齿轮组为现有技术，在此不做详细描述。
54.本技术实施例一种飞机轮毂表面自动探伤装置的实施原理为：当需要对飞机轮毂9进行探伤检测时，可以直接将飞机轮毂9安装在转盘2上，并通过压紧块32和锁紧件33固定住飞机轮毂9在转盘2上的位置，最后再通过气缸实现对飞机轮毂9的进一步夹持。探伤检测时，直接启动水平驱动件5，通过水平驱动件5带动探头4向飞机轮毂9所在方向移动，探头4可以实现在保证探头4与飞机轮毂9抵接的同时还能够沿飞机轮毂9的轴线方向自动移动。在探头4移动的过程中，电机81也带动飞机轮毂9转动，而由于在探头4移动的过程中探头4始终与飞机轮毂9表面抵接，当探头4移动至飞机轮毂9上端时，探头4也与飞机轮毂9的表面任一位置接触探伤，实现了对飞机轮毂9的自动全覆盖检测，大大提高了检测效率。
55.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。