快速装夹旋转治具.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010426757.2 (22)申请日 2020.05.19 (71)申请人 昆山允可精密工业技术有限公司 地址 215300 江苏省苏州市昆山市陆家镇 金阳路335号 (72)发明人 陈云辉夏发平 (74)专利代理机构 江苏致邦律师事务所 32230 代理人 葛胜非徐蓓 (51)Int.Cl. B23K 26/08(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/21(2014.01) B23K 26/352(2014.01) B23K 26/3。

2、8(2014.01) B23K 26/382(2014.01) (54)发明名称 一种快速装夹旋转治具 (57)摘要 一种快速装夹旋转治具。 本发明在安装底板 的一端设置有旋转装夹单元， 并与之相配合地在 安装底板的另一端设置有驱动装夹单元。 旋转装 夹单元和驱动装夹单元能够分别紧密抵接在待 加工零件的两端。 由此， 本发明能够通过步进电 机和联轴器驱动抵接在待加工零件一端的驱动 装夹单元旋转， 而通过另一端的旋转装夹单元固 定待加工零件， 并使其从动于零件和电机， 由此， 本发明能通过旋转装夹单元的开合而快速装夹 零件， 并能够通过电机的驱动精确控制待加工零 件旋转， 以方便对零件进行加工。。

3、 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 111468826 A 2020.07.31 CN 111468826 A 1.一种快速装夹旋转治具， 其特征在于， 包括： 安装底板 （1） ； 步进电机 （2） ， 其设置在所述安装底板 （1） 的左端； 联轴器 （4） ， 其左端与所述步进电机 （2） 的电机轴固定连接； 驱动装夹单元， 其左端与所述联轴器的右端固定连接， 其右端与待加工零件 （15） 的左 侧端部连接， 所述驱动装夹单元带动所述待加工零件 （15） 与所述步进电机的电机轴同步转 动； 旋转装夹单元， 其设置在所述安装底板 （1） 的右侧， 用于向左移动抵接所述待加工零件 （。

4、15） 的右侧端部并随同所述待加工零件 （15） 同步转动。 2.如权利要求1所述的快速装夹旋转治具， 其特征在于， 所述旋转装夹单元包括： 旋转芯轴 （11） ， 其左端抵接所述待加工零件 （15） 的右侧端部； 压紧轴 （10） ， 其设置在所述旋转芯轴 （11） 的外侧， 限制所述旋转芯轴 （11） 沿所述压紧 轴的轴线方向左右平移， 或限制所述旋转芯轴 （11） 以所述压紧轴的轴线为旋转中心随同所 述待加工零件 （15） 同步转动； 肘夹 （12） ， 其设置在所述安装底板 （1） 的右端， 所述肘夹 （12） 与所述旋转芯轴 （11） 的右 侧端部固定连接； 所述肘夹 （12） 闭合。

5、时， 推动所述旋转芯轴 （11） 向左平移抵接在所述待加工零件 （15） 的 右侧端部； 所述肘夹 （12） 开启时， 拉动所述旋转芯轴 （11） 向右平移撤销所述旋转芯轴 （11） 对待加工零件 （15） 的抵接。 3.如权利要求1所述的快速装夹旋转治具， 其特征在于， 所述驱动装夹单元包括： 轴承座 （5） ， 其固定设置在所述安装底板 （1） 的左侧， 位于联轴器 （4） 和待加工零件 （15） 之间； 主动轴 （6） ， 其设置在所述轴承座内并贯穿所述轴承座 （5） ， 所述主动轴 （6） 的左端与所 述联轴器的右端固定连接； 仿形座 （7） ， 其左侧与所述主动轴的右端固定连接， 所。

6、述仿形座的右端设置有仿形座夹 持头， 所述仿形座夹持头内设置有配合待加工零件 （15） 左侧端部的凹槽， 所述仿形座夹持 头通过所述凹槽与所述待加工零件 （15） 的左侧端部固定连接并驱动所述待加工零件 （15） 随同所述主动轴 （6） 同步转动。 4.如权利要求2所述的快速装夹旋转治具， 其特征在于， 所述旋转装夹单元还包括： 直线轴承座 （9） ， 其固定设置在所述安装底板 （1） 的右侧， 位于肘夹 （12） 和待加工零件 （15） 之间， 所述旋转芯轴 （11） 设置在所述直线轴承座 （9） 内并贯穿所述直线轴承座 （9） ， 所 述压紧轴 （10） 设置在所述直线轴承座 （9） 的内。

7、壁与所述旋转芯轴 （11） 之间； 仿形压头 （8） ， 其右侧与所述旋转芯轴 （11） 的左端固定连接， 所述仿形座的左端设置有 仿形夹持头， 所述仿形夹持头内设置有配合待加工零件 （15） 右侧端部的连接槽， 所述仿形 夹持头通过所述连接槽与所述待加工零件 （15） 的右侧端部固定连接并与旋转芯轴 （11） 同 步随同所述待加工零件 （15） 转动。 5.如权利要求2-4所述的快速装夹旋转治具， 其特征在于， 所述肘夹 （12） 与所述旋转芯 轴 （11） 之间还连接有顶块 （14） ， 所述顶块 （14） 以垂直于所述旋转芯轴 （11） 轴线的方向设置 在旋转芯轴 （11） 的右侧端面，。

8、 所述顶块 （14） 的一端与肘夹 （12） 的压头螺丝固定连接， 所述 权利要求书 1/2 页 2 CN 111468826 A 2 顶块 （14） 的中部与旋转芯轴 （11） 的右端固定连接。 6.如权利要求1所述的快速装夹旋转治具， 其特征在于， 所述安装底板 （1） 的左端还设 置有电机安装座 （3） ， 所述电机安装座 （3） 设置在步进电机 （2） 与联轴器 （4） 之间， 所述电机 安装座 （3） 的左侧端部设置有供容纳步进电机 （2） 的开口， 所述电机安装座 （3） 的右侧端部 设置有供步进电机 （2） 的电机轴伸出的开孔。 7.如权利要求3-6所述的快速装夹旋转治具， 其特。

9、征在于， 所述主动轴 （6） 与联轴器 （4） 之间还设置有垂直于安装底板 （1） 上表面的固定板， 所述固定板中部设置有供主动轴 （6） 贯 穿的通孔。 8.如权利要求1-6所述的快速装夹旋转治具， 其特征在于， 所述安装底板 （1） 的右端还 连接有肘夹安装座 （13） ， 所述肘夹 （12） 固定在所述肘夹安装座 （13） 的上表面， 肘夹安装座 （13） 与安装底板 （1） 的侧部之间形成用于供操作者操作肘夹 （12） 把手的操作空间。 9.如权利要求1-9所述的快速装夹旋转治具， 其特征在于， 所述安装底板 （1） 的中部还 在所述待加工零件 （15） 的下方开设有加工凹槽， 所述加。

10、工凹槽平行于所述待加工零件 （15） ， 且所述加工凹槽的宽度大于所述待加工零件 （15） 的直径。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111468826 A 3 一种快速装夹旋转治具 技术领域 0001 本发明涉及激光加工领域， 具体而言涉及一种快速装夹旋转治具。 背景技术 0002 3C产业所涵盖的范围相当广大， 电脑方面包括笔记电脑， 各种电脑硬体及各项周 边设备等， 通讯方面则包括无线通讯设备、 用户终端设备、 交换设备、 传输设备等。 3C产业 有拥有生命周期短,成本持续降低的特点。 3C是目前发展最迅速， 变动也最频繁的一种产 业。 0003 激光加工目前已成为3C行业中最为重要的。

11、加工手段。 近年来手机行业、 平板电脑 行业竞争激烈、 发展迅猛。 各厂家产品层出不穷， 产品更新换代频繁。 5G通讯的发展更是让 未来充满憧憬。 0004 在此背景下， 3C行业的发展对相应零部件的激光加工技术提出了更高的需求。 为 实现更高加工精度以及更高的加工效率， 现有传统的手动定位、 手动翻转的装夹旋转治具 已经逐渐无法适应3C行业的零部件加工需求。 发明内容 0005 本发明针对现有技术的不足， 提供一种快速微型焊接治具， 本发明可通过旋转装 夹单元快速装夹待加工零件， 然后通过驱动装夹单元相应的驱动待加工零件旋转， 高效地 实现加工作业。 本发明具体采用如下技术方案。 0006 。

12、首先， 为实现上述目的， 提出一种快速装夹旋转治具， 其包括： 安装底板； 步进电机， 其设置在所述安装底板的左端； 联轴器， 其左端与所述步进电机的电机轴固定连接； 驱动装夹单元， 其左端与所述联轴器的右端固定连接， 其右端与待加工零件的左侧端 部连接， 所述驱动装夹单元带动所述待加工零件与所述步进电机的电机轴同步转动； 旋转装夹单元， 其设置在所述安装底板的右侧， 用于向左移动抵接所述待加工零件的 右侧端部并随同所述待加工零件同步转动。 0007 可选的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其中， 所述旋转装夹单元包括： 旋转芯轴， 其左端抵接所述待加工零件的右侧端部； 压紧轴， 其设置在。

13、所述旋转芯轴的外侧， 限制所述旋转芯轴沿所述压紧轴的轴线方向 左右平移， 或限制所述旋转芯轴以所述压紧轴的轴线为旋转中心随同所述待加工零件同步 转动； 肘夹， 其设置在所述安装底板的右端， 所述肘夹与所述旋转芯轴的右侧端部固定连接； 所述肘夹闭合时， 推动所述旋转芯轴向左平移抵接在所述待加工零件的右侧端部； 所 述肘夹开启时， 拉动所述旋转芯轴向右平移撤销所述旋转芯轴对待加工零件的抵接 可选的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其中， 所述驱动装夹单元包括： 说明书 1/5 页 4 CN 111468826 A 4 轴承座， 其固定设置在所述安装底板的左侧， 位于联轴器和待加工零件之间； 主。

14、动轴， 其设置在所述轴承座内并贯穿所述轴承座， 所述主动轴的左端与所述联轴器 的右端固定连接； 仿形座， 其左侧与所述主动轴的右端固定连接， 所述仿形座的右端设置有仿形座夹持 头， 所述仿形座夹持头内设置有配合待加工零件左侧端部的凹槽， 所述仿形座夹持头通过 所述凹槽与所述待加工零件的左侧端部固定连接并驱动所述待加工零件随同所述主动轴 同步转动。 0008 可选的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其中， 所述旋转装夹单元还包括： 直线轴承座， 其固定设置在所述安装底板的右侧， 位于肘夹和待加工零件之间， 所述旋 转芯轴设置在所述直线轴承座内并贯穿所述直线轴承座， 所述压紧轴设置在所述直线轴。

15、承 座的内壁与所述旋转芯轴之间； 仿形压头， 其右侧与所述旋转芯轴的左端固定连接， 所述仿形座的左端设置有仿形夹 持头， 所述仿形夹持头内设置有配合待加工零件右侧端部的连接槽， 所述仿形夹持头通过 所述连接槽与所述待加工零件的右侧端部固定连接并与旋转芯轴同步随同所述待加工零 件转动。 0009 可选的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其中， 所述肘夹与所述旋转芯轴之间 还连接有顶块， 所述顶块以垂直于所述旋转芯轴轴线的方向设置在旋转芯轴的右侧端面， 所述顶块的一端与肘夹的压头螺丝固定连接， 所述顶块的中部与旋转芯轴的右端固定连 接。 0010 可选的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其。

16、中， 所述安装底板的左端还设置有 电机安装座， 所述电机安装座设置在步进电机与联轴器之间， 所述电机安装座的左侧端部 设置有供容纳步进电机的开口， 所述电机安装座的右侧端部设置有供步进电机的电机轴伸 出的开孔。 0011 可选的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其中， 所述主动轴与联轴器之间还设 置有垂直于安装底板上表面的固定板， 所述固定板中部设置有供主动轴贯穿的通孔 可选的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其中， 所述安装底板的右端还连接有肘夹 安装座， 所述肘夹固定在所述肘夹安装座的上表面， 肘夹安装座与安装底板的侧部之间形 成用于供操作者操作肘夹把手的操作空间。 0012 可选。

17、的， 如上任一所述的快速装夹旋转治具， 其中， 所述安装底板的中部还在所述 待加工零件的下方开设有加工凹槽， 所述加工凹槽平行于所述待加工零件， 且所述加工凹 槽的宽度大于所述待加工零件的直径。 0013 有益效果 本发明在安装底板的一端设置有旋转装夹单元， 并与之相配合地在安装底板的另一端 设置有驱动装夹单元。 旋转装夹单元和驱动装夹单元能够分别紧密抵接在待加工零件的两 端。 由此， 本发明能够通过步进电机和联轴器驱动抵接在待加工零件一端的驱动装夹单元 旋转， 而通过另一端的旋转装夹单元固定待加工零件， 并使其从动于零件和电机， 由此， 本 发明能通过旋转装夹单元的开合而快速装夹零件， 并能。

18、够通过电机的驱动精确控制待加工 零件旋转， 以方便对零件进行加工。 0014 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述， 并且， 部分地从说明书中变 说明书 2/5 页 5 CN 111468826 A 5 得显而易见， 或者通过实施本发明而了解。 附图说明 0015 附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 并与本发明的 实施例一起， 用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 在附图中： 图1是本发明的快速装夹旋转治具的整体结构示意图； 图2是本发明的快速装夹旋转治具在装夹状态下的示意图； 图3是本发明的快速装夹旋转治具在松脱状态下的示意图； 图4是本发明的快速装夹。

19、旋转治具中压紧轴结构的剖视图。 0016 图中， 1表示安装底板； 2表示步进电机； 3表示电机安装座； 4表示联轴器； 5表示轴 承座； 6表示主动轴； 7表示仿形座； 8表示仿形压头； 9表示直线轴承座； 10表示压紧轴； 11 表示旋转芯轴； 12表示肘夹； 13表示肘夹安装座； 14表示顶块； 15表示待加工零件。 具体实施方式 0017 为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚， 下面将结合本发明实施例的附 图， 对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。 显然， 所描述的实施例是本发明的 一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员 。

20、在无需创造性劳动的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。 0018 本技术领域技术人员可以理解， 除非另外定义， 这里使用的所有术语 （包括技术术 语和科学术语） 具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。 还应该 理解的是， 诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意 义一致的意义， 并且除非像这里一样定义， 不会用理想化或过于正式的含义来解释。 0019 本发明中所述的 “内、 外” 的含义指的是相对于快速装夹旋转治具本身而言， 指向 其中待加工零件轴线的方向为内， 反之为外； 而非对本发明的装置机构的特定限定。 0020 本发明。

21、中所述的 “左、 右” 的含义指的是使用者正对快速装夹旋转治具时， 由肘夹 指向步进电机的方向即为左， 反之即为右， 而非对本发明的装置机构的特定限定。 0021 本发明中所述的 “连接” 的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过 其它部件的间接连接。 0022 本发明中所述的 “上、 下” 的含义指的是使用者正对快速装夹旋转治时， 由安装底 板指向待加工零件的方向即为上， 反之即为下， 而非对本发明的装置机构的特定限定。 0023 图1为根据本发明的一种快速装夹旋转治具， 其包括： 安装底板1； 步进电机2， 其设置在所述安装底板1的左端； 联轴器4， 其左端与所述步进电机2的电机轴。

22、固定连接； 驱动装夹单元， 其左端与所述联轴器的右端固定连接， 其右端与待加工零件15的左侧 端部连接， 所述驱动装夹单元带动所述待加工零件15与所述步进电机的电机轴同步转动； 旋转装夹单元， 其设置在所述安装底板1的右侧， 用于向左移动抵接所述待加工零件15 的右侧端部并随同所述待加工零件15同步转动。 0024 具体而言， 其中的旋转装夹单元包括图2所示的： 说明书 3/5 页 6 CN 111468826 A 6 旋转芯轴11， 其左端抵接所述待加工零件15的右侧端部； 压紧轴10， 其可设置为图4所示的结合， 利用其左右两端周向的凹槽提供旋转芯轴左右 平移的空间并对旋转芯轴提供导向。 。

23、其可设置在所述旋转芯轴11的外侧， 限制所述旋转芯 轴11沿所述压紧轴的轴线方向左右平移， 或限制所述旋转芯轴11以所述压紧轴的轴线为旋 转中心随同所述待加工零件15同步转动； 肘夹12， 其设置在所述安装底板1的右端， 所述肘夹12与所述旋转芯轴11的右侧端部固 定连接； 由此， 本发明在所述肘夹12闭合时， 能够通过肘夹12推动所述旋转芯轴11向左平移抵 接在所述待加工零件15的右侧端部； 所述肘夹12开启时， 其又能够通过图3所示的方式拉动 所述旋转芯轴11向右平移撤销所述旋转芯轴11对待加工零件15的抵接。 0025 该旋转芯轴11和压紧轴10具体可设置在直线轴承座9中。 所述的直线轴。

24、承座9其可 固定设置在所述安装底板1的右侧， 位于肘夹12和待加工零件15之间。 所述旋转芯轴11设置 在所述直线轴承座9内并贯穿所述直线轴承座9， 所述压紧轴10设置在所述直线轴承座9的 内壁与所述旋转芯轴11之间。 0026 为保证旋转芯轴能够紧密地抵接在待加工零件的端部， 所述旋转芯轴的右端还可 进一步通过仿形压头8固定。 所述仿形压头8， 其右侧与所述旋转芯轴11的左端固定连接， 所 述仿形座的左端设置有仿形夹持头， 所述仿形夹持头内设置有配合待加工零件15右侧端部 的连接槽， 所述仿形夹持头通过所述连接槽与所述待加工零件15的右侧端部固定连接并与 旋转芯轴11同步随同所述待加工零件1。

25、5转动。 0027 与之相对， 上述快速装夹旋转治具中的驱动装夹单元也可设置为包括： 轴承座5， 其可固定设置在所述安装底板1的左侧， 位于联轴器4和待加工零件15之间； 主动轴6， 其设置在所述轴承座内并贯穿所述轴承座5， 所述主动轴6的左端与所述联轴 器的右端固定连接； 仿形座7， 其左侧与所述主动轴的右端固定连接， 所述仿形座的右端设置有仿形座夹持 头， 所述仿形座夹持头内设置有配合待加工零件15左侧端部的凹槽， 所述仿形座夹持头通 过所述凹槽与所述待加工零件15的左侧端部固定连接并驱动所述待加工零件15随同所述 主动轴6同步转动。 0028 在上述驱动装置和连接结构的基础上， 本发明所。

26、提供的快速装夹旋转治具内部结 构还可进一步采用模块化设计方法设计为包括快速压紧模块、 旋转模块和随动旋转模块。 具体而言， 本发明可将需要加工的零件通过由直线轴承组、 压紧轴、 仿形压头、 旋转芯轴、 肘 夹、 肘夹安装座、 顶块等组成的快速压紧模块实现固定， 配合由安装底板、 步进电机、 电机安 装座、 联轴器、 轴承组、 主动轴、 仿形座组成的旋转模块提供驱动， 实现对待加工产品的快速 装夹,并在装夹后， 通过步进电机带动旋转轴旋转， 实现产品的360 旋转加工。 为配合旋转 模块提供驱动， 还可相应设置压紧轴、 轴承、 旋转芯轴组成随动旋转模块。 0029 其中， 步进电机可安装在电机安。

27、装座上， 电机安装座可安装在安装底板的左端边 缘并具体设置在步进电机2与联轴器4之间。 所述电机安装座3的左侧端部设置有供容纳步 进电机2的开口， 所述电机安装座3的右侧端部设置有供步进电机2的电机轴伸出的开孔。 步 进电机2通过联轴器4连接至安装在轴承座上的主动轴。 由此， 步进电机能够通过联轴器带 动主动轴及仿形座旋转， 从而通过轴承组保证主动轴带动待加工零件实现高精度旋转。 说明书 4/5 页 7 CN 111468826 A 7 0030 而为了在旋转和加工作业过程中固定所述待加工零件， 本发明还将仿形压头安装 在压紧轴上， 将旋转芯轴通过轴承安装在压紧轴上， 使得旋转芯轴可以相对于压。

28、紧轴作旋 转运动。 所述的旋转芯轴可安装在直线轴承组上。 旋转芯轴可以在直线轴承组中作直线运 动， 从而实现压紧轴及仿形压头的直线运动。 压紧时， 产品一头装在左侧仿形座上， 一头对 准仿形压头， 拉动肘夹， 即可实现实现快速压紧动作。 为保证待加工零件能够由电机驱动而 灵活的转动以供加工， 本发明还将旋转芯轴通过轴承安装在压紧轴上。 所述的旋转芯轴可 以相对于压紧轴作旋转运动。 压紧后， 按下相应的启动按钮， 通过产品的力传递， 右侧仿形 压头可同步与左侧仿形座旋转， 以实现产品的快速装夹和翻转。 0031 由此， 本发明通过快速装夹旋转治具， 不仅可以实现产品的旋转， 还能实现快速装 夹功。

29、能， 克服了现有激光设备中， 打标机及不带旋转功能的平面机中一般不含旋转轴， 无法 实现旋转加工的缺陷。 本发明所提供的带有旋转功能的治具能够丰富激光设备的运动形 态， 为3C类产品的快速装夹及产品运动形态的改变提供了一种新的思路。 0032 参照图3或图4所示， 该快速装夹旋转治具中， 所述肘夹12与所述旋转芯轴11之间 还连接有顶块14， 所述顶块14以垂直于所述旋转芯轴11轴线的方向设置在旋转芯轴11的右 侧端面， 所述顶块14的一端与肘夹12的压头螺丝固定连接， 所述顶块14的中部与旋转芯轴 11的右端固定连接。 0033 所述主动轴6与联轴器4之间还可设置有垂直于安装底板1上表面的固。

30、定板， 所述 固定板中部设置有供主动轴6贯穿的通孔， 以实现对主动轴的导向和固定。 0034 为方便操作者握持肘夹控制对待加工零件的装卸， 本发明还可进一步在所述安装 底板1的右端连接有肘夹安装座13。 所述肘夹12固定在所述肘夹安装座13的上表面， 肘夹安 装座13与安装底板1的侧部之间形成用于供操作者操作肘夹12把手的操作空间。 0035 为提供作业空间或容纳加工作业所产生的碎屑杂物， 本发明还可进一步的在安装 底板的中部， 具体在所述待加工零件15的下方开设有加工凹槽， 所述加工凹槽平行于所述 待加工零件15， 且所述加工凹槽的宽度大于所述待加工零件15的直径。 0036 本发明所提供的。

31、快速装夹旋转治具， 可以实现产品的快速装夹及旋转功能， 适应 于各种激光加工， 对材料(包括金属与非金属)进行切割、 焊接、 表面处理、 打孔及微加工等。 本发明可以应用于各种管状及异型产品， 能够满足3C行业的加工需求， 带来了一种新的旋 转加工方式。 本发明能够通过快速装夹提高生产效率； 并通过高精度的旋转功能同时提高 产品的加工质量。 本发明所提供的的旋转功能， 使产品在加工时， 产品运动形态更为丰富， 加工方案选择更多。 该治具能直接运用在打标机， 实现产品的旋转打标功能等。 0037 以上仅为本发明的实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对 本发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明 构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些均属于本发明的保护范围。 说明书 5/5 页 8 CN 111468826 A 8 图1 图2 说明书附图 1/2 页 9 CN 111468826 A 9 图3 图4 说明书附图 2/2 页 10 CN 111468826 A 10 。