CN109015118B - 适用于各种形状玻璃的磨边装置及玻璃磨边方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种适用于各种形状玻璃的磨边装置及玻璃磨边方法,装置包括机箱、夹持机构、磨边机构和控制系统,夹持机构安装在机箱内部,用于夹住玻璃并可通过控制系统实现玻璃左右移动以及旋转,所述的磨边机构用于同时对玻璃的上下边角以及外圈进行磨边,且磨边机构可通过控制系统实现前后移动,本磨边机构还可以实现按照规律上下波动。本发明通过摄像头对玻璃进行拍照,并对玻璃进行建模,控制系统根据建模的结构选择合适的磨边程序,进而实现采用一台机器就可实现多形状玻璃的磨边,减少了设备成本,且本发明涉及的磨边装置模拟人工磨边的方式,磨边效果更好,采用自动化作业,效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制品加工领域,尤其涉及一种适用于各种形状玻璃的磨边装置,并公开了采用适用于各种形状玻璃的磨边装置的玻璃磨边方法。
背景技术
玻璃磨边机是玻璃深加工设备中产生最早且用量最大的机械设备之一,主要作用是玻璃的磨平,以及制作一些特殊形状。现有的玻璃磨边机的工作过程如下:玻璃经输送带输送至磨轮组件,磨轮组件根据设定的切削量在移动拖板的带动下与玻璃接触并进行磨边,磨边完毕后转换至另一边磨边或进入下一工序生产线。
随着社会工业化的快速发展,人们对玻璃的产量需求不断增加,对玻璃的质量需求不断提高,因此,各种自动化的玻璃磨边机不断产生,现有的玻璃磨边装置主要由玻璃磨边机和传输设备组成,通过长期的生产实践发现,现有的玻璃磨边装置存在如下缺陷:现有的玻璃磨边装置的用途比较单一,对玻璃的一条边进行直线磨边,在实际生产加工中,玻璃的形状是各式各样的,比如镜子采用长方形的玻璃,圆桌转盘采用的是圆形玻璃,在一些家具中还会用到异形的玻璃,采用传统的磨边装置显然无法满足生产需要;玻璃磨边时,需要多两个边角进行磨边,因此需要进行两道工序才能完成全部磨边;一般人工磨边时,人控制磨边工具,磨轮与玻璃是间断接触的,而采用磨边机进行磨边时,磨轮与玻璃是一直接触的,直到磨边结束后磨轮与玻璃才会分离,如此磨边力度及磨边量难以控制,很容易导致玻璃破碎。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中玻璃磨边装置存在的缺陷,涉及一种智能化程度更高,磨边效果更好,适用于各种形状玻璃的磨边装置。
为了达到目的,本发明提供的技术方案为:
本发明涉及的一种适用于各种形状玻璃的磨边装置,其特征在于:其包括机箱、夹持机构、磨边机构和控制系统,所述的机箱包括外机壳和移动基座,外机壳内部设有上下对应的导柱,导柱的两端设有基座驱动装置,移动基座呈U形结构,移动基座设在外机壳内部,导柱贯穿移动基座;
所述的夹持机构包括夹持气缸、转盘和旋转电机,夹持气缸固定在移动基座的顶板上,旋转电机设在夹持气缸的下方并与夹持气缸的伸缩杆连接,旋转电机的转动轴上设有上吸盘,转盘设在旋转电机的正下方并固定在移动基座的底板上,转盘的转动轴上设有与上吸盘配合的下吸盘;
所述的磨边机构包括滑动底座、滑动驱动装置、磨边电机、磨轮和浮动单元,滑动底座与滑动驱动装置配合,滑动底座的上表面设有上下导杆,上下导杆外套设有上下移块,上下导杆的顶部设有调节气缸,调节气缸与上下移块连接,磨边电机固定在上下移块上,磨轮安装在磨边电机的转动轴上,浮动单元安装在上下移块的斜下方,浮动单元与上下移块配合;
所述的控制系统包括主控机和摄像头,摄像头安装在移动基座顶板的下表面,摄像头与主控机通信连接,主控机与夹持气缸、旋转电机、滑动驱动装置、磨边电机和浮动驱动电机通信连接。
优选地,所述的浮动单元包括浮动驱动电机、浮动底座和浮动盘,浮动电机固定在滑动底座的上表面,浮动底座的轴心与浮动驱动电机的转动轴连接,浮动盘通过螺栓连接在浮动底座上表面,浮动盘包括厚度最大的抬高平台、厚度最低的沉底平台以及高度由高变低的过度段。
优选地,所述的磨轮包括上端面磨盘、外圈磨盘和下端面磨盘,上端面磨盘的上表面设有上固定环,下端面磨盘的下表面设有下固定环,上固定环和下固定环固定在磨边电机的转动轴上。
优选地,所述的转盘的四周设有按照圆周均匀布置的测量仪表,测量仪表与主控机连接,所述的测量仪表为压力传感器。
优选地,所述的浮动驱动电机的转动轴的外圈设有轴承套。
一种基于上述磨边装置的玻璃磨边方法,包括以下步骤:
(1)玻璃放到转盘上,通过调节气缸调整上下滑块高度,滑动驱动装置推动滑动底座靠近玻璃,用摄像头拍照并将照片发送到主控机内,主控机根据照片建模,确定玻璃形状,根据玻璃形状选择运行模式,若为圆形玻璃,按步骤2-1运行,若为长方形玻璃,按步骤2-2运行,若为异形玻璃,按步骤2-3运行;
(2-1)主控机控制旋转电机带动玻璃旋转,磨边电机转动进行磨边,同时浮动驱动电机运行并带动浮动盘转动,浮动盘与上下移块配合带动磨轮上下浮动,同时完成玻璃外圈、上侧边角和下侧边角的磨边;
(2-2)主控机控制基座驱动装置带动基座移动,进而使玻璃水平移动,磨边电机转动进行磨边,同时控制驱动电机运行并带动浮动盘转动,浮动盘与上下移块配合带动磨轮上下浮动,同时完成玻璃外圈、上侧边角和下侧边角的磨边;
(2-3)主控机控制基座驱动装置基座移动,进而带动玻璃水平移动,磨边电机转动进行磨边,按照玻璃边缘的轨迹,滑动驱动装置前后移动滑动底座,同时驱动电机运行并带动浮动盘转动,浮动盘与上下移块配合带动磨轮上下浮动,同时完成玻璃外圈、上侧边角和下侧边角的磨边。
优选地,玻璃放到转盘上后,通过转盘四周的测量仪表检测各个位置的压力,并通过各仪表显示的压力差调整玻璃位置,直到各仪表显示压力值相同。
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明通过摄像头拍照,主控机根据照片建立模型,根据玻璃的形状选择运行模式,并通过主控机分别控制夹持气缸、旋转电机、滑动驱动装置、磨边电机和浮动装置驱动电机按照不同的模式运行,便于对各种形状的玻璃进行磨边。
本发明涉及的磨轮可同时对玻璃的外圈、上边角和下边角进行磨边,故玻璃各个位置的磨边一次性完成,无需反复磨边,提高磨边效率,也减少了玻璃翻面和搬运的步骤,减少了劳动力。
本发明在磨边过程中,磨轮通过浮动单元驱动而呈控制范围内的上下波动的状态,即磨轮与玻璃上边角或下边角处于间隔性接触并打磨的,防止玻璃与磨轮接触时产生磨削量过大或破坏玻璃的问题。
附图说明
图1是本发明涉及的适用于各种形状玻璃的磨边装置的侧视图;
图2是本发明机床和夹持机构组合的正视图;
图3是适用于各种形状玻璃的磨边装置的磨轮的局部放大示意图;
图4是适用于各种形状玻璃的磨边装置的磨轮的浮动单元的径向剖面图;
图5是浮动盘的俯视图;
图6是本发明实施例二所加工的玻璃的形状示意图;
图7是本发明实施例三所加工的玻璃的形状示意图;
图8是本发明实施例四所加工的玻璃的形状示意图。
图示说明:1-外机壳,2-移动基座,6-玻璃,11-导柱,12-基座驱动装置,31-转盘,32-下吸盘,33-夹持气缸,34-旋转电机安装板,35-旋转电机,36-上吸盘,37-摄像头,38-测量仪表,41-垫块,42-滑动底座,43-滑动驱动装置,44-上下导杆,45-上下移块,46-磨边电机,47-磨轮,48-浮动驱动电机,49-浮动底座,50-浮动盘,51-调节气缸,90-主控机,471-上端面磨盘,472-外圈磨盘,473-下端面磨盘,474-上固定环,475-下固定环,481-轴承套,501-抬高平台,502-过度段,503-沉底平台。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合实施例对本发明作详细描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例一:
结合附图1和附图2所示,本发明涉及的一种适用于各种形状玻璃的磨边装置,其包括机箱、夹持机构、磨边机构和控制系统,所述的机箱包括外机壳1和移动基座2,外机壳1内部设有水平布置且上下对应的导柱11,导柱11的两端设有基座驱动装置12,机座驱动装置12采用油缸,移动基座2呈U形结构,移动基座2设在外机壳1内部,导柱11贯穿移动基座2,移动机座2由基座驱动装置12驱动并使其可沿着导柱11的方向来回移动。
所述的夹持机构包括夹持气缸33、转盘31和旋转电机35,夹持气缸33固定在移动基座2的顶板上,可随着移动机座2一起移动,夹持气缸33的伸缩杆朝下设置,且伸缩杆的底端设有旋转电机安装板34,所述的旋转电机35安装在旋转电机安装板34的底面,旋转电机35的转动轴上设有上吸盘36,转盘31设在旋转电机35的正下方并固定在移动基座2的底板上,转盘31的转动轴上设有与上吸盘35配合的下吸盘32,玻璃放置在下吸盘32的上方,且通过控制夹持气缸33伸长的方式用上、下吸盘32、35夹住玻璃,此时通过启动旋转电机35可使玻璃旋转。磨边时,为提高磨边的准确性,尤其是对于形状规则的玻璃,加持点最好为玻璃的重心,因此,本发明在转盘31的四周设置至少三个测量仪表38,测量仪表38可采用压力传感器,并以转盘32的轴心为圆心按照圆周均匀布置,当玻璃放在下吸盘32时,若四周的测量仪表38显示的测量值相同,说明玻璃完全水平,即说明夹持点与玻璃的重心重合。
所述的磨边机构包括垫块41、滑动底座42、滑动驱动装置43、磨边电机46、磨轮47和浮动单元,垫块41固定在外机壳1底板的上表面,垫块41上表面设有滑动槽,所述的滑动底座42与滑动驱动装置43设在垫块的上方,且滑动底座42设在滑动槽的上方,滑动底座42与滑动驱动装置43相互配合,滑动驱动装置43采用气缸,用于推动滑动底座42远离或靠近夹持机构。滑动底座42的上表面设有上下导杆44,上下导杆44外套设有上下移块45,上下导杆44的顶部设有调节气缸51,调节气缸51与上下移块45连接,用于初步调整上下移块45的高度,磨边电机46固定在上下移块45上,磨轮47安装在磨边电机46的转动轴上,磨轮47的结构如附图3所示,包括上端面磨盘471、外圈磨盘472和下端面磨盘473,上端面磨盘471用于打磨玻璃的上边角,外圈磨盘472用于打磨玻璃的外圈,下端面磨盘473用于打磨玻璃的下边角,其中外圈磨盘472可根据玻璃的厚度进行更换,上端面磨盘471的上表面设有上固定环474,下端面磨盘473的下表面设有下固定环475,上固定环474和下固定环475固定在磨边电机46的转动轴上,用于夹住上端面磨盘471、外圈磨盘472和下端面磨盘473。上下移块45的斜下方浮动单元,浮动单元的结构如附图4所示,包括浮动驱动电机48、浮动底座49和浮动盘50,浮动电机48固定在滑动底座42的上表面,浮动电机48的转动轴的外圈设有轴承套481,浮动底座49的轴心与浮动驱动电机48的转动轴连接,浮动盘50通过螺栓连接在浮动底座49上表面,浮动盘50的结构如附图4和5所示,包括厚度最大的抬高平台501、厚度最低的沉底平台503以及高度由高变低的过度段502,玻璃磨边时,浮动电机48启动,浮动盘50随之转动,沉底平台503、过度段502和抬高平台501轮流与上下移块45接触,促使上下移块45呈上下波动,上端面磨盘471和下端面磨盘473分别轮流对玻璃的上边角和下边角进行打磨,以此达到模拟人工磨边的效果,磨轮47与玻璃上边角或下边角处于间隔性接触并打磨,防止玻璃与磨轮47长时间接触而产生磨削量过大、摩擦面温度过高以及破坏玻璃的问题。
所述的控制系统包括主控机90和摄像头37,摄像头37安装在移动基座2顶板的下表面,用于对玻璃进行拍照,主控机90采用数控机。摄像头37和测量仪表38分别与主控机90的输入端通信连接,主控机90的输出端与夹持气缸33、旋转电机35、滑动驱动装置43、磨边电机46和浮动驱动电机48通信连接。摄像头37拍摄照片并将图像信息发送到主控机90,测量仪表38对各个点位的压力值传输到主控机90,主控机90根据玻璃的形状选择运行的模式,并根据各点位的压力差判断玻璃放置的位置是否满足磨边要求,若需要重新摆放玻璃则发出提示声提醒工人调整玻璃位置。
实施例二:
本实施例以对附图6所示的圆形玻璃磨边为例,阐述采用实施例一所述的玻璃磨边机的磨边方法。其步骤包括,
步骤一:将附图6所示的玻璃6放到转盘上,玻璃6对四周的测量仪表38产生压力,四周的测量仪表38将各自的压力值发送到主控机90进行分析,主控机90的显示屏上显示各个测量仪表38的压力值,并根据压力差调整玻璃6的位置,使得玻璃6的重心落在转盘31的轴心上,通过主控机90控制夹持气缸33下压旋转电机35,使得旋转电机35下端的上吸盘36与转盘31上端的上吸盘32夹住玻璃,以此固定玻璃的位置。
步骤二:摄像头37对玻璃进行拍照并将照片信息发送给主控机90,主控机90根据照片信息建模并分析得出玻璃的形状为圆形,自动选择按照圆形玻璃的磨边程序开始对玻璃6进行磨边。
步骤三:主控机90根据玻璃的位置及厚度控制调节气缸来调节上下滑块45高度,使玻璃6的上表面与上端面磨盘471下表面的距离和玻璃6的下表面与下端面磨盘473上表面的距离相同,主控机90控制滑动驱动装置43推动滑动底座42靠近玻璃,使外圈磨盘472的外圈与玻璃6的外圈接触。
步骤四:主控机90启动磨边电机46开始磨边,同时启动浮动驱动电机48使浮动盘50转动,浮动盘50的沉底平台503、过度段502和抬高平台501轮流与上下移块45接触使磨轮47上下波动,当浮动盘50的沉底平台503与上下移块45接触时上端面磨盘471正好与玻璃的上表面接触并对上边角进行磨边,反之,当浮动盘50的抬高平台501与上下移块45接触时下端面磨盘473正好与玻璃的下表面接触并对下边角进行磨边,外圈磨盘472则始终对玻璃6的外圈磨边,同时主控机90控制旋转电机35缓慢匀速地带动玻璃6旋转,直到玻璃6转动一圈,即完成所有的磨边作业。
实施例三:
本实施例以对附图7所示的长方形玻璃磨边为例,阐述采用实施例一所述的玻璃磨边机的磨边方法。其步骤包括,
步骤一:将附图7所示的玻璃6放到转盘上,玻璃6对四周的测量仪表38产生压力,四周的测量仪表38将各自的压力值发送到主控机90进行分析,主控机90的显示屏上显示各个测量仪表38的压力值,并根据压力差调整玻璃6的位置,使得玻璃6的重心落在转盘31的轴心上,通过主控机90控制夹持气缸33下压旋转电机35,使得旋转电机35下端的上吸盘36与转盘31上端的上吸盘32夹住玻璃,以此固定玻璃的位置。
步骤二:摄像头37对玻璃进行拍照并将照片信息发送给主控机90,主控机90根据照片信息建模并分析得出玻璃的形状为长方形,记录玻璃四个边A1、A2、A3、A4的边长,自动选择按照长方形玻璃的磨边程序开始对玻璃6进行磨边。
步骤三:主控机90根据玻璃的位置及厚度控制调节气缸来调节上下滑块45高度,使玻璃6的上表面与上端面磨盘471下表面的距离和玻璃6的下表面与下端面磨盘473上表面的距离相同,主控机90控制滑动驱动装置43推动滑动底座42靠近玻璃,使外圈磨盘472的外圈与玻璃6A1边的端部接触,先对玻璃6的A1边进行磨边。
步骤四:主控机90启动磨边电机46开始磨边,同时启动浮动驱动电机48使浮动盘50转动,浮动盘50的沉底平台503、过度段502和抬高平台501轮流与上下移块45接触使磨轮47上下波动,当浮动盘50的沉底平台503与上下移块45接触时上端面磨盘471正好与玻璃的上表面接触并对上边角进行磨边,反之,当浮动盘50的抬高平台501与上下移块45接触时下端面磨盘473正好与玻璃的下表面接触并对下边角进行磨边,外圈磨盘472则始终对玻璃6的外圈磨边,同时主控机90控制基座驱动装置12带动基座移动2缓慢匀速移动,移动的距离为主控机90记录的A1边的长度,即可完场A1边的磨边。
步骤五:主控机90控制滑动驱动装置43使磨轮47远离玻璃,然后主控机90启动旋转电机35使其让玻璃旋转90度使A2边靠近磨轮47,主控机90控制滑动驱动装置43重新调整磨轮的位置,按照步骤四的方法对A2边进行磨边。
步骤六:反复步骤四和步骤五即可对A3、A4边进行磨边。
本实施例只是以长方形玻璃为例,对于任意的多边形结构,主控机90只要通过建模分析多边形的形状以及各边的长短,得出每个边的磨边长度以及间隔两边转换时旋转的角度即可实现任意多边形玻璃的磨边。
实施例四:
本实施例以对附图8所示的异形玻璃磨边为例,阐述采用实施例一所述的玻璃磨边机的磨边方法。其步骤包括,
步骤一:将附图7所示的玻璃6放到转盘上,玻璃6对四周的测量仪表38产生压力,四周的测量仪表38将各自的压力值发送到主控机90进行分析,主控机90的显示屏上显示各个测量仪表38的压力值,并根据压力差调整玻璃6的位置,使得玻璃6的重心落在转盘31的轴心上,通过主控机90控制夹持气缸33下压旋转电机35,使得旋转电机35下端的上吸盘36与转盘31上端的上吸盘32夹住玻璃,以此固定玻璃的位置。
步骤二:摄像头37对玻璃进行拍照并将照片信息发送给主控机90,主控机90根据照片信息建模并分析得出玻璃的形状为异性结构,记录玻璃四个边B1、B2、B3、B4的形状及长度,自动选择按照异性玻璃的磨边程序开始对玻璃6进行磨边。
步骤三:主控机90根据玻璃的位置及厚度控制调节气缸来调节上下滑块45高度,使玻璃6的上表面与上端面磨盘471下表面的距离和玻璃6的下表面与下端面磨盘473上表面的距离相同,主控机90控制滑动驱动装置43推动滑动底座42靠近玻璃,使外圈磨盘472的外圈与玻璃6B1边的端部接触,先对玻璃6的A1边进行磨边。
步骤四:主控机90启动磨边电机46开始磨边,同时启动浮动驱动电机48使浮动盘50转动,浮动盘50的沉底平台503、过度段502和抬高平台501轮流与上下移块45接触使磨轮47上下波动,当浮动盘50的沉底平台503与上下移块45接触时上端面磨盘471正好与玻璃的上表面接触并对上边角进行磨边,反之,当浮动盘50的抬高平台501与上下移块45接触时下端面磨盘473正好与玻璃的下表面接触并对下边角进行磨边,外圈磨盘472则始终对玻璃6的外圈磨边,同时主控机90控制基座驱动装置12带动基座移动2缓慢匀速移动,并且主控机90按照分析得出的B2的轨迹控制滑动驱动装置43前后移动滑动底座42,完场A1边的磨边。
步骤五:主控机90控制滑动驱动装置43使磨轮47远离玻璃,然后主控机90启动旋转电机35使其让玻璃旋转90度使B2边靠近磨轮47,由于B2、B3、B4边均为一条直线,故可采用实施例三步骤四~步骤五的方法进行磨边。
以上结合实施例对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.一种适用于各种形状玻璃的磨边装置,其特征在于:其包括机箱、夹持机构、磨边机构和控制系统,所述的机箱包括外机壳和移动基座,外机壳内部设有上下对应的导柱,导柱的两端设有基座驱动装置,移动基座呈U形结构,移动基座设在外机壳内部,导柱贯穿移动基座;所述的夹持机构包括夹持气缸、转盘和旋转电机,夹持气缸固定在移动基座的顶板上,旋转电机设在夹持气缸的下方并与夹持气缸的伸缩杆连接,旋转电机的转动轴上设有上吸盘,转盘设在旋转电机的正下方并固定在移动基座的底板上,转盘的转动轴上设有与上吸盘配合的下吸盘,转盘的四周设有按照圆周均匀布置的测量仪表,测量仪表与主控机连接;
所述的磨边机构包括滑动底座、滑动驱动装置、磨边电机、磨轮和浮动单元,滑动底座与滑动驱动装置配合,滑动底座的上表面设有上下导杆,上下导杆外套设有上下移块,上下导杆的顶部设有调节气缸,调节气缸与上下移块连接,磨边电机固定在上下移块上,磨轮安装在磨边电机的转动轴上,浮动单元安装在上下移块的斜下方,浮动单元与上下移块配合;
所述的磨轮包括上端面磨盘、外圈磨盘和下端面磨盘,上端面磨盘的上表面设有上固定环,下端面磨盘的下表面设有下固定环,上固定环和下固定环固定在磨边电机的转动轴上;
所述的浮动单元包括浮动驱动电机、浮动底座和浮动盘,浮动电机固定在滑动底座的上表面,浮动底座的轴心与浮动驱动电机的转动轴连接,浮动盘通过螺栓连接在浮动底座上表面,浮动盘包括厚度最大的抬高平台、厚度最低的沉底平台以及高度由高变低的过度段;
所述的控制系统包括主控机和摄像头,摄像头安装在移动基座顶板的下表面,摄像头与主控机通信连接,摄像头拍照并将照片发送到主控机内,主控机根据照片建模,确定玻璃形状,根据玻璃形状选择运行模式,主控机与夹持气缸、旋转电机、滑动驱动装置、磨边电机和浮动驱动电机通信连接;
采用所述的装置进行剥离磨边时,包括以下步骤:
(1)玻璃放到转盘上,通过转盘四周的测量仪表检测各个位置的压力,并通过各仪表显示的压力差调整玻璃位置,直到各仪表显示压力值相同,通过调节气缸调整上下滑块高度,滑动驱动装置推动滑动底座靠近玻璃,用摄像头拍照并将照片发送到主控机内,主控机根据照片建模,确定玻璃形状,根据玻璃形状选择运行模式,若为圆形玻璃,按步骤2-1运行,若为长方形玻璃,按步骤2-2运行,若为异形玻璃,按步骤2-3运行;
(2-1)主控机控制旋转电机带动玻璃旋转,磨边电机转动进行磨边,同时浮动驱动电机运行并带动浮动盘转动,浮动盘与上下移块配合带动磨轮上下浮动,同时完成玻璃外圈、上侧边角和下侧边角的磨边;
(2-2)主控机控制基座驱动装置带动基座移动,进而使玻璃水平移动,磨边电机转动进行磨边,同时控制驱动电机运行并带动浮动盘转动,浮动盘与上下移块配合带动磨轮上下浮动,同时完成玻璃外圈、上侧边角和下侧边角的磨边;
(2-3)主控机控制基座驱动装置基座移动,进而带动玻璃水平移动,磨边电机转动进行磨边,按照玻璃边缘的轨迹,滑动驱动装置前后移动滑动底座,同时驱动电机运行并带动浮动盘转动,浮动盘与上下移块配合带动磨轮上下浮动,同时完成玻璃外圈、上侧边角和下侧边角的磨边。
2.根据权利要求1所述的适用于各种形状玻璃的磨边装置,其特征在于:所述的浮动驱动电机的转动轴的外圈设有轴承套。
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