CN116673660A - 一种五金件的焊接辅助机械手臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种五金件的焊接辅助机械手臂,涉及焊接机械手臂技术领域,用于实现多角度自动焊接的机械手臂本体,机械手臂本体的底部固定有转台,转台的底部固定有旋转轴,旋转轴的外侧设有底箱,底箱的内部安装有旋转电机,旋转轴通过轴承转动连接在底箱内部且其一端与旋转电机的输出端固定连接,底箱的内部且在旋转轴的外侧均匀分布有四组排气机构,本发明可以在机械手臂工作时由转台的转动为传动机构提供扭矩,再通过多组排气机构的同步工作,将驱动转台转动的旋转轴外侧的热气流快速抽出并排出底箱外部,实现热气流和外界空气之间的快速交换,另外通过在排气散热的同时利用润滑机构对旋转轴进行补油润滑,降低磨损提高旋转轴的旋转精度。
Description
技术领域
本发明涉及焊接机械手臂技术领域,具体为一种五金件的焊接辅助机械手臂。
背景技术
五金件,是指用金、银、铜、铁、锡等金属通过加工,铸造得到的零件,主要起到固定、加工和装饰等作用,五金件广泛应用于我们生活中的各个领域。
目前,现有的五金件在进行焊接加工的过程中,常常是把焊机的焊枪安装在机器手臂上,然后对机器手臂进行示教编程,控制在哪些位置进行相应焊接,再配合专门的夹具,用plc控制夹具的夹紧,松动,以及一些连锁信号,到自动化焊接的目的,减少工作强度和提高生产效率,由于焊接机械手臂需要在水平面完成0-180度的转动来调整焊接方位,因此需要在机械手臂的底座安装一个旋转轴实现旋转驱动,由于整体的机械手臂都是靠着一个输出轴带动旋转,旋转轴在旋转所受到的应力较大,且机械手臂工作时长较长,旋转的次数比较多,所以频繁受应力的旋转轴在工作时容易出现发热现象,严重的会出现断裂或者弯曲的现象,影响焊接机械手臂正常使用。为此,我们提出一种五金件的焊接辅助机械手臂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种五金件的焊接辅助机械手臂,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种五金件的焊接辅助机械手臂,包括用于实现多角度自动焊接的机械手臂本体,所述机械手臂本体的底部固定有转台,所述转台的底部固定有旋转轴,所述旋转轴的外侧设有底箱,所述底箱的内部安装有旋转电机,所述旋转轴通过轴承转动连接在所述底箱内部且其一端与所述旋转电机的输出端固定连接,所述底箱的内部且在所述旋转轴的外侧均匀分布有四组排气机构,所述排气机构用于将所述旋转轴转动时产生的热量进行连续排出,所述转台的外侧设有控制四组所述排气机构进行随动的传动机构,所述底箱的一侧还设有用于对所述旋转轴进行限位的轴承进行自动维护的润滑机构。
优选的,所述排气机构包括抽气筒,所述抽气筒的底部通过固定板固定在所述底箱的内部,所述抽气筒的顶部连接有抽气管,所述抽气筒的一端连通有排气管,所述抽气管上安装有第一单向阀,所述排气管远离所述抽气筒的一端贯穿所述底箱的侧壁并延伸至所述底箱的外部,所述排气管上安装有第二单向阀,所述抽气筒内滑动密封连接有第一活塞,所述第一活塞的一端固定有第一活动杆,所述第一活动杆远离所述第一活塞的一端分别滑动贯穿所述抽气筒的端部和所述底箱的侧壁并延伸至所述底箱的外部,所述传动机构的输出端与所述第一活动杆传动连接,通过排气机构可以将旋转轴外侧的热气流快速抽出并排出底箱外部实现热气流和外界空气之间的快速交换。
优选的,所述传动机构包括固定套接在所述转台外侧的大齿环,所述大齿环的外侧均匀啮合有四个第一齿轮,所述第一齿轮的一侧啮合有第二齿轮,所述第一齿轮的中孔内固定套接有第一转轴,所述第一转轴的外侧通过轴承转动连接有限位座,所述限位座的一端与所述底箱的外壁固定连接,所述第二齿轮的中孔内固定套接有第二转轴,所述第二转轴通过轴承与所述限位座转动连接,所述第二转轴的底端固定有第一转盘,所述第一转盘的底部边缘位置处固定有第一传动柱,所述第一传动柱的外侧滑动套接有第一传动杆,所述第一传动杆的一侧中部与所述第一活动杆的一端固定连接,所述润滑机构位于所述第二转轴的一侧,通过传动机构可以在转台转动时提供驱动力给四组排气机构,在机械手臂工作时就能实现排气机构一起进行高效快速工作。
优选的,所述润滑机构包括储油箱,所述储油箱的底部固定有四个支撑杆,所述支撑杆的底部通过固定板与所述底箱的底部外侧固定连接,所述储油箱的底部连通有进液管,所述进液管远离所述储油箱的一端连通有密封筒,所述密封筒的底部固定连接有工形板,所述工形板的底部通过固定板与所述底箱的底部外侧固定连接,所述密封筒的一端连通有排液管,所述进液管上固定安装有第三单向阀,所述排液管远离所述密封筒的一端贯穿所述底箱的外壁且延伸至所述底箱内部并处在所述旋转轴的外侧,所述密封筒内滑动密封连接有第二活塞,所述第二活塞的一端固定有第二活动杆,所述第二活动杆远离所述第二活塞的一端滑动贯穿所述密封筒的端部并传动连接有推动组件,通过润滑机构便于对旋转轴进行补油维护。
优选的,所述推动组件包括第二转盘,所述第二转盘的顶部外侧边缘处固定有第二传动柱,所述第二传动柱的外侧滑动套接有第二传动杆,所述第二传动杆的一侧中部与所述第二活动杆的一端固定连接,所述第二转盘的底部中心位置处固定有第三转轴,所述第三转轴的外侧通过轴承转动连接有支撑板,所述支撑板与所述限位座的底部固定连接,所述第三转轴的外侧设有与所述第二转轴进行对接和分离的离合组件,通过推动组件便于产生连续间歇性的吸油和排油动作。
优选的,所述离合组件包括第三齿轮,所述第三齿轮固定套接在所述第三转轴的底部,其中一个所述第二转轴的外侧固定套接有第四齿轮,所述第三齿轮和所述第四齿轮之间啮合连接有第五齿轮,所述第五齿轮的中孔内通过轴承转动连接有内花键,所述内花键的内部滑动套接有外花键杆,所述外花键杆的顶端与所述支撑板固定连接,所述支撑板的一侧固定安装有手动调节件,通过离合组件便于将传动机构的动力和推动组件之间进行自由切换。
优选的,所述手动调节件包括与所述内花键顶部外侧固定连接的移动板,所述移动板的一端固定套接有螺纹筒,所述螺纹筒内螺纹连接有螺纹杆,所述螺纹杆的顶部固定有手柄,所述螺纹杆的外侧通过轴承转动连接有U型板,所述U型板的一端与所述支撑板的外壁固定连接,通过手动调节件便于手动实现离合组件的切换。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明可以在机械手臂工作时由转台的转动为传动机构提供扭矩,再通过多组排气机构的同步工作,将驱动转台转动的旋转轴外侧的热气流快速抽出并排出底箱外部,实现热气流和外界空气之间的快速交换,避免机械手臂工作时长较长后旋转轴出现发热现象,影响焊接机械手臂正常使用的问题,另外通过在排气散热的同时利用润滑机构对旋转轴进行补油润滑,降低磨损提高旋转轴的旋转精度。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明局部结构示意图;
图3为本发明局部结构的俯视图;
图4为本发明排气机构结构示意图;
图5为本发明传动机构结构示意图;
图6为本发明传动机构局部结构示意图;
图7为本发明润滑机构结构示意图;
图8为本发明推动组件结构示意图;
图9为本发明离合组件结构示意图;
图10为本发明手动调节件结构示意图。
图中:1-机械手臂本体;2-转台;3-旋转轴;4-底箱;5-排气机构;6-传动机构;7-润滑机构;8-抽气筒;9-抽气管;10-排气管;11-第一单向阀;12-第二单向阀;13-第一活塞;14-第一活动杆;15-大齿环;16-第一齿轮;17-第二齿轮;18-第一转轴;19-限位座;20-第二转轴;21-第一转盘;22-第一传动柱;23-第一传动杆;24-储油箱;25-支撑杆;26-进液管;27-密封筒;28-工形板;29-排液管;30-第三单向阀;31-第二活塞;32-第二活动杆;33-推动组件;34-第二转盘;35-第二传动柱;36-第二传动杆;37-第三转轴;38-支撑板;39-离合组件;40-第三齿轮;41-第四齿轮;42-第五齿轮;43-内花键;44-外花键杆;45-手动调节件;46-移动板;47-螺纹筒;48-螺纹杆;49-手柄;50-U型板;51-旋转电机。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:如图1-图3所示,图示中的一种五金件的焊接辅助机械手臂,包括用于实现多角度自动焊接的机械手臂本体1,机械手臂本体1的底部固定有转台2,转台2的底部固定有旋转轴3,旋转轴3的外侧设有底箱4,底箱4的内部安装有旋转电机51,旋转轴3通过轴承转动连接在底箱4内部且其一端与旋转电机51的输出端固定连接,底箱4的内部且在旋转轴3的外侧均匀分布有四组排气机构5,排气机构5用于将旋转轴3转动时产生的热量进行连续排出,转台2的外侧设有控制四组排气机构5进行随动的传动机构6,底箱4的一侧还设有用于对旋转轴3进行限位的轴承进行自动维护的润滑机构7,在机械手臂工作时由转台2的转动为传动机构6提供扭矩,再通过多组排气机构5的同步工作,将驱动转台2转动的旋转轴3外侧的热气流快速抽出并排出底箱4外部,实现热气流和外界空气之间的快速交换,避免机械手臂工作时长较长后旋转轴3出现发热现象,影响焊接机械手臂正常使用的问题,另外通过在排气散热的同时利用润滑机构7对旋转轴3进行补油润滑,降低磨损提高旋转轴3的旋转精度。
其中,如图4所示,为了可以将旋转轴3外侧的热气流快速抽出并排出底箱4外部,排气机构5包括抽气筒8,抽气筒8的底部通过固定板固定在底箱4的内部,抽气筒8的顶部连接有抽气管9,抽气筒8的一端连通有排气管10,抽气管9上安装有第一单向阀11,排气管10远离抽气筒8的一端贯穿底箱4的侧壁并延伸至底箱4的外部,排气管10上安装有第二单向阀12,抽气筒8内滑动密封连接有第一活塞13,第一活塞13的一端固定有第一活动杆14,第一活动杆14远离第一活塞13的一端分别滑动贯穿抽气筒8的端部和底箱4的侧壁并延伸至底箱4的外部,传动机构6的输出端与第一活动杆14传动连接,通过排气机构5实现热气流和外界空气之间的快速交换。
另外,如图5和图6所示,为了可以在转台2转动时提供驱动力给四组排气机构5,传动机构6包括固定套接在转台2外侧的大齿环15,大齿环15的外侧均匀啮合有四个第一齿轮16,第一齿轮16的一侧啮合有第二齿轮17,第一齿轮16的中孔内固定套接有第一转轴18,第一转轴18的外侧通过轴承转动连接有限位座19,限位座19的一端与底箱4的外壁固定连接,第二齿轮17的中孔内固定套接有第二转轴20,第二转轴20通过轴承与限位座19转动连接,第二转轴20的底端固定有第一转盘21,第一转盘21的底部边缘位置处固定有第一传动柱22,第一传动柱22的外侧滑动套接有第一传动杆23,第一传动杆23的一侧中部与第一活动杆14的一端固定连接,润滑机构7位于第二转轴20的一侧。
具体的实施方式:由于整体的机械手臂本体1都是靠着一个旋转轴3带动旋转,旋转轴3在旋转所受到的应力较大,且机械手臂本体1工作时长较长,旋转的次数比较多,所以频繁受应力的旋转轴3在工作时容易出现发热现象,此时旋转轴3会带动转台2转动,转台2带动大齿环15转动,大齿环15带动四个第一齿轮16转动多圈,由于第二齿轮17的直径比第一齿轮16小,所以第二齿轮17比第一齿轮16转动的圈数要多,从而带动第一转盘21转动多圈,第一转盘21每转动一圈就会通过第一传动柱22和第一传动杆23来带动第一活动杆14往复运动一个周期,在第一活动杆14往复运动的半个周期中,当第一活动杆14在抽气筒8内带着第一活塞13由最右侧往最左侧运动时,抽气管9上的第一单向阀11打开,排气管10上的第二单向阀12关闭,抽气筒8内会逐渐吸入旋转轴3外侧的气流,然后剩下的半个周期内第一活动杆14在抽气筒8内带着第一活塞13由最左侧往最右侧运动,抽气管9上的第一单向阀11关闭,排气管10上的第二单向阀12打开,将抽进的气流通过排气管10排出底箱4外部,如此反复进行抽气和排气的行程循环运动,即可将旋转轴3外侧的热气流快速抽出并排出底箱4外部,实现热气流和外界空气之间的快速交换。
实施例2:如图7所示,本实施方式对实施例1进一步说明,图示中的润滑机构7包括储油箱24,储油箱24的底部固定有四个支撑杆25,支撑杆25的底部通过固定板与底箱4的底部外侧固定连接,储油箱24的底部连通有进液管26,进液管26远离储油箱24的一端连通有密封筒27,密封筒27的底部固定连接有工形板28,工形板28的底部通过固定板与底箱4的底部外侧固定连接,密封筒27的一端连通有排液管29,进液管26上固定安装有第三单向阀30,排液管29远离密封筒27的一端贯穿底箱4的外壁且延伸至底箱4内部并处在旋转轴3的外侧,密封筒27内滑动密封连接有第二活塞31,第二活塞31的一端固定有第二活动杆32,第二活动杆32远离第二活塞31的一端滑动贯穿密封筒27的端部并传动连接有推动组件33,通过润滑机构7便于对旋转轴3进行补油维护。
其中,如图7和图8所示,为了便于产生连续间歇性的吸油和排油动作,推动组件33包括第二转盘34,第二转盘34的顶部外侧边缘处固定有第二传动柱35,第二传动柱35的外侧滑动套接有第二传动杆36,第二传动杆36的一侧中部与第二活动杆32的一端固定连接,第二转盘34的底部中心位置处固定有第三转轴37,第三转轴37的外侧通过轴承转动连接有支撑板38,支撑板38与限位座19的底部固定连接,第三转轴37的外侧设有与第二转轴20进行对接和分离的离合组件39。
另外,如图8和图9所示,为了便于将传动机构6的动力和推动组件33之间进行自由切换,离合组件39包括第三齿轮40,第三齿轮40固定套接在第三转轴37的底部,其中一个第二转轴20的外侧固定套接有第四齿轮41,第三齿轮40和第四齿轮41之间啮合连接有第五齿轮42,第五齿轮42的中孔内通过轴承转动连接有内花键43,内花键43的内部滑动套接有外花键杆44,外花键杆44的顶端与支撑板38固定连接,支撑板38的一侧固定安装有手动调节件45。
具体的实施方式:由其中一个第二转轴20带动第四齿轮41转动,第四齿轮41通过第五齿轮42带动第三齿轮40转动,第三齿轮40带动第三转轴37转动,第三转轴37带动第二转盘34转动,第二转盘34每转动一圈就会通过第二传动柱35和第二传动杆36来带动第二活动杆32往复运动一个周期,在第二活动杆32往复运动的半个周期中,当第二活动杆32在密封筒27内带着第二活塞31由最右侧往最左侧运动时,进液管26上的第三单向阀30打开,进液管26将储油箱24内的润滑油导进密封筒27内,然后剩下的半个周期内第二活动杆32在密封筒27内带着第二活塞31由最左侧往最右侧运动,进液管26上的第三单向阀30关闭,将密封筒27内的润滑油通过排液管29喷洒到旋转轴3的外侧,其中喷在旋转轴3外侧的润滑油在其表面流动,最后流到轴承处对其也能进行润滑,另外润滑油也具有冷却的效果,从而进一步对旋转轴3进行降温处理。
实施例3:如图9和图10所示,本实施方式对实施例1进一步说明,图示中的离合组件39包括第三齿轮40,第三齿轮40固定套接在第三转轴37的底部,其中一个第二转轴20的外侧固定套接有第四齿轮41,第三齿轮40和第四齿轮41之间啮合连接有第五齿轮42,第五齿轮42的中孔内通过轴承转动连接有内花键43,内花键43的内部滑动套接有外花键杆44,外花键杆44的顶端与支撑板38固定连接,支撑板38的一侧固定安装有手动调节件45;手动调节件45包括与内花键43顶部外侧固定连接的移动板46,移动板46的一端固定套接有螺纹筒47,螺纹筒47内螺纹连接有螺纹杆48,螺纹杆48的顶部固定有手柄49,螺纹杆48的外侧通过轴承转动连接有U型板50,U型板50的一端与支撑板38的外壁固定连接,通过手动调节件45便于手动实现离合组件39的切换。
具体的实施方式:由于润滑工作没必要一直进行,此时工作人员可以转手柄49,手柄49带动螺纹杆48转动,螺纹杆48带动螺纹筒47向上移动,螺纹筒47带动移动板46向上移动,移动板46带动内花键43向上移动,从而带动与内花键43外侧转动安装的第五齿轮42在外花键杆44外侧也向上移动,使得第五齿轮42的两侧分别与第三齿轮40和第四齿轮41脱离啮合,从而中断第二转轴20和第三转轴37之间的动力,润滑机构7暂停工作,过段时间再需要润滑时只需反转手柄49即可。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种五金件的焊接辅助机械手臂,包括用于实现多角度自动焊接的机械手臂本体(1),所述机械手臂本体(1)的底部固定有转台(2),所述转台(2)的底部固定有旋转轴(3),所述旋转轴(3)的外侧设有底箱(4),所述底箱(4)的内部安装有旋转电机(51),所述旋转轴(3)通过轴承转动连接在所述底箱(4)内部且其一端与所述旋转电机(51)的输出端固定连接,其特征在于:所述底箱(4)的内部且在所述旋转轴(3)的外侧均匀分布有四组排气机构(5),所述排气机构(5)用于将所述旋转轴(3)转动时产生的热量进行连续排出,所述转台(2)的外侧设有控制四组所述排气机构(5)进行随动的传动机构(6),所述底箱(4)的一侧还设有用于对所述旋转轴(3)进行限位的轴承进行自动维护的润滑机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种五金件的焊接辅助机械手臂,其特征在于:所述排气机构(5)包括抽气筒(8),所述抽气筒(8)的底部通过固定板固定在所述底箱(4)的内部,所述抽气筒(8)的顶部连接有抽气管(9),所述抽气筒(8)的一端连通有排气管(10),所述抽气管(9)上安装有第一单向阀(11),所述排气管(10)远离所述抽气筒(8)的一端贯穿所述底箱(4)的侧壁并延伸至所述底箱(4)的外部,所述排气管(10)上安装有第二单向阀(12),所述抽气筒(8)内滑动密封连接有第一活塞(13),所述第一活塞(13)的一端固定有第一活动杆(14),所述第一活动杆(14)远离所述第一活塞(13)的一端分别滑动贯穿所述抽气筒(8)的端部和所述底箱(4)的侧壁并延伸至所述底箱(4)的外部,所述传动机构(6)的输出端与所述第一活动杆(14)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种五金件的焊接辅助机械手臂,其特征在于:所述传动机构(6)包括固定套接在所述转台(2)外侧的大齿环(15),所述大齿环(15)的外侧均匀啮合有四个第一齿轮(16),所述第一齿轮(16)的一侧啮合有第二齿轮(17),所述第一齿轮(16)的中孔内固定套接有第一转轴(18),所述第一转轴(18)的外侧通过轴承转动连接有限位座(19),所述限位座(19)的一端与所述底箱(4)的外壁固定连接,所述第二齿轮(17)的中孔内固定套接有第二转轴(20),所述第二转轴(20)通过轴承与所述限位座(19)转动连接,所述第二转轴(20)的底端固定有第一转盘(21),所述第一转盘(21)的底部边缘位置处固定有第一传动柱(22),所述第一传动柱(22)的外侧滑动套接有第一传动杆(23),所述第一传动杆(23)的一侧中部与所述第一活动杆(14)的一端固定连接,所述润滑机构(7)位于所述第二转轴(20)的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种五金件的焊接辅助机械手臂,其特征在于:所述润滑机构(7)包括储油箱(24),所述储油箱(24)的底部固定有四个支撑杆(25),所述支撑杆(25)的底部通过固定板与所述底箱(4)的底部外侧固定连接,所述储油箱(24)的底部连通有进液管(26),所述进液管(26)远离所述储油箱(24)的一端连通有密封筒(27),所述密封筒(27)的底部固定连接有工形板(28),所述工形板(28)的底部通过固定板与所述底箱(4)的底部外侧固定连接,所述密封筒(27)的一端连通有排液管(29),所述进液管(26)上固定安装有第三单向阀(30),所述排液管(29)远离所述密封筒(27)的一端贯穿所述底箱(4)的外壁且延伸至所述底箱(4)内部并处在所述旋转轴(3)的外侧,所述密封筒(27)内滑动密封连接有第二活塞(31),所述第二活塞(31)的一端固定有第二活动杆(32),所述第二活动杆(32)远离所述第二活塞(31)的一端滑动贯穿所述密封筒(27)的端部并传动连接有推动组件(33)。
5.根据权利要求4所述的一种五金件的焊接辅助机械手臂,其特征在于:所述推动组件(33)包括第二转盘(34),所述第二转盘(34)的顶部外侧边缘处固定有第二传动柱(35),所述第二传动柱(35)的外侧滑动套接有第二传动杆(36),所述第二传动杆(36)的一侧中部与所述第二活动杆(32)的一端固定连接,所述第二转盘(34)的底部中心位置处固定有第三转轴(37),所述第三转轴(37)的外侧通过轴承转动连接有支撑板(38),所述支撑板(38)与所述限位座(19)的底部固定连接,所述第三转轴(37)的外侧设有与所述第二转轴(20)进行对接和分离的离合组件(39)。
6.根据权利要求5所述的一种五金件的焊接辅助机械手臂,其特征在于:所述离合组件(39)包括第三齿轮(40),所述第三齿轮(40)固定套接在所述第三转轴(37)的底部,其中一个所述第二转轴(20)的外侧固定套接有第四齿轮(41),所述第三齿轮(40)和所述第四齿轮(41)之间啮合连接有第五齿轮(42),所述第五齿轮(42)的中孔内通过轴承转动连接有内花键(43),所述内花键(43)的内部滑动套接有外花键杆(44),所述外花键杆(44)的顶端与所述支撑板(38)固定连接,所述支撑板(38)的一侧固定安装有手动调节件(45)。
7.根据权利要求6所述的一种五金件的焊接辅助机械手臂,其特征在于:所述手动调节件(45)包括与所述内花键(43)顶部外侧固定连接的移动板(46),所述移动板(46)的一端固定套接有螺纹筒(47),所述螺纹筒(47)内螺纹连接有螺纹杆(48),所述螺纹杆(48)的顶部固定有手柄(49),所述螺纹杆(48)的外侧通过轴承转动连接有U型板(50),所述U型板(50)的一端与所述支撑板(38)的外壁固定连接。
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