一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨装置及珩磨方法

1.本发明属于复合材料加工技术领域，尤其涉及一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨装置及珩磨方法。


背景技术：

2.由于复合材料具有良好的物理化学性能，被广泛的应用到军工，核能以及航天领域，复合材料包壳是核反应堆堆芯的关键结构材料，是核反应发生的容器，因此其加工要求极其严格。由于复合材料包壳为三层的管状结构，每一层壁厚很薄，其内径约为7.5～8.5mm，外径9.5～12mm，长大约1～4m，成品壁厚要求仅为1mm左右，具有超大长径比1:500的特点；再加上其具有高硬度及脆性特性，采用钻削、拉削和普通磨削这种传统的内孔加工工艺很容易导致其损伤，且无法针对这种超大长径比的内孔进行加工，因此传统的内孔加工工艺无法满足超大长径比的复合材料包壳内孔高精度、低损伤的加工要求，该零件的加工也成为限制我国能源发展的痛点。
3.目前针对薄壁或者硬脆材料的加工，中国专利申请号201711379419.2已经提到一种关于玻璃管这类高硬度、高脆性材料的加工，但是其对复合材料包壳这类长径比超大的零件并不适用；中国专利申请号201610283924.6提到一种钼合金薄壁长管的内孔加工方法，其采用枪钻、线切割和珩磨有机结合的复合加工方法，但该种加工方式不适合复合材料包壳这类高硬度材料。
4.随着现代材料、装置设备等各方面技术的不断进步，零件内孔加工也正朝着高精度、高效率、智能化的方向迅速发展，但是，仍然未出现一种创造性的新型加工装置与方法来有效解决超大长径比的复合材料包壳高效率、高精度、低损伤的加工难题。


技术实现要素：

5.本发明需要解决的技术问题是：现有的加工装置及加工方法无法满足超大长径比的复合材料包壳内孔高精度、低损伤的加工要求；进而提供一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨装置及珩磨方法。
6.本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：
7.一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨装置，它包括数控平台、高频往复运动发生器、阶梯尺度磨具组和工件装夹平台；所述的高频往复运动发生器与工件装夹平台同轴安装在数控平台上并可相对运动，所述的阶梯尺度磨具组安装在高频往复运动发生器上并可实现轴向的高频往复运动；复合材料包壳安装在工件装夹平台上并可以自身的中轴线为轴转动，所述的阶梯尺度磨具组对复合材料包壳的内孔进行扩孔加工。
8.进一步的，所述数控平台的上端设置有滑轨，高频往复运动发生器安装在滑轨的端部，所述的工件装夹平台安装在数控平台的滑轨上，所述数控平台的一侧设置有驱动组件，所述的驱动组件用于驱动工件装夹平台的轴向进给。
9.进一步的，所述的高频往复运动发生器包括超声发生器、超声换能器、超声传导线
和张紧机构；所述的超声发生器与张紧机构分别安装在数控平台上滑轨的两端，并处于工件装夹平台的两侧；所述的超声换能器安装在超声发生器的超生发生端，所述超声传导线的一端安装在超声换能器的驱动端，超声传导线的另一端穿过安装在工件装夹平台的复合材料包壳的内孔，并安装在张紧机构的张紧端，实现超声传导线的张紧；所述的阶梯尺度磨具组套装在超声传导线上。
10.进一步的，所述的工件装夹平台包括移动平台、两个夹持机构、工件夹具和两个旋转平台；所述移动平台的下表面设有与滑轨相配合的滑槽，所述的两个旋转平台相对安装在移动平台上，每个旋转平台上设置有一个夹持机构，且两个夹持机构相对设置，所述的旋转平台可以驱动夹持机构的自旋；所述的工件夹具为圆筒状结构，工件夹具的侧壁上开有若干个并排设置的注入孔；所述的工件夹具轴向插在两个旋转平台和两个夹持机构上，且工件夹具的两端分别伸出两个旋转平台的端部，两个夹持机构对工件夹具进行装夹定位；所述的复合材料包壳插在工件夹具内，复合材料包壳的两端分别伸出工件夹具的两端端面，且复合材料包壳与工件夹具之间形成环形空腔，通过注入孔向工件夹具和复合材料包壳之间的环形空腔填充低熔点填充物并固化。
11.进一步的，所述的珩磨装置还包括两组光电传感器组，其中一组光电传感器组安装在超声传导线的正上方，用于确定超声传导线的位置，另一组光电传感器组安装在工件夹具的侧方，用于确定复合材料包壳与工件夹具的位置。
12.进一步的，所述的阶梯尺度磨具组包括粗加工磨头组、半精加工磨头组和精加工磨头组；所述的粗加工磨头组、半精加工磨头组和精加工磨头组由复合材料包壳至超声换能器的方向依次串联固定安装在超声传导线上，形成超大长径比的加工磨具；每个加工磨头的安装位置为超声传导线轴向振动的波腹位置。
13.进一步的，所述的粗加工磨头组包括依次串联的一个粗加工磨头ⅰ和若干个粗加工磨头ⅱ；所述的半精加工磨头组包括依次串联的一个半精加工磨头ⅰ和若干个半精加工磨头ⅱ；所述的精加工磨头组包括依次串联的一个精加工磨头ⅰ和若干个精加工磨头ⅱ；相邻的两个加工磨头之间留有一定的距离作为排屑槽；
14.所述的粗加工磨头ⅰ、半精加工磨头ⅰ和精加工磨头ⅰ均为圆台形磨头，且尺寸依次增大；所述的粗加工磨头ⅰ、半精加工磨头ⅰ和精加工磨头ⅰ截面较小的一端朝向复合材料包壳的方向设置，其中粗加工磨头ⅰ截面较小的一端外径小于复合材料包壳的初始内径；
15.所述的粗加工磨头ⅱ、半精加工磨头ⅱ和精加工磨头ⅱ均为圆柱形磨头；其中，粗加工磨头ⅱ的外径等于粗加工磨头ⅰ截面最大位置处的外径尺寸，半精加工磨头ⅱ的外径等于半精加工磨头ⅰ截面最大位置处的外径尺寸，精加工磨头ⅱ的外径等于精加工磨头ⅰ截面最大位置处的外径尺寸。
16.一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨方法，具体珩磨过程如下：
17.步骤一，将待研磨的复合材料包壳插在工件夹具中，将装有复合材料包壳的工件夹具插在夹持机构与旋转平台中，并通过夹持机构的卡爪对工件夹具进行轴向固定；
18.步骤二，通过数控平台上的驱动组件调节工件装夹平台的位置，使其靠近张紧机构的一侧；
19.步骤三，将超声传导线带有精加工磨头的一端安装在超声换能器上，超声传导线的另一端从安装在工件夹具上的复合材料包壳的内孔中穿过，并由张紧机构的张紧端固
定，张紧机构提供预紧力；
20.步骤四，数控平台控制两组光电传感器组测量超声传导线、复合材料包壳与工件夹具的空间位置，保证三者具备较高精度的同轴度，然后通过注入孔向工件夹具中注入低熔点填充物并固化；
21.步骤五，数控平台控制超声发生器产生稳定可靠的超声，通过超声换能器驱动超声波传导线作稳定的较大振幅振动，带动其上的多个串联磨头作轴向高频往复振动；
22.步骤六，旋转平台开机，并驱动夹持机构旋转，夹持机构带动工件夹具以及复合材料包壳转动，同时移动平台带动复合材料包壳移动实现微量进给，作往复振动的阶梯尺度磨具组接触复合材料包壳实现扩孔加工；
23.步骤七，将工件夹具从移动平台上拆卸下来，然后对工件夹具与复合材料包壳的组合体进行加热，使低熔点填充物熔化，然后将复合材料包壳从工件夹具中抽出，获得了高精度、低损伤的复合材料包壳。
24.本发明与现有技术相比产生的有益效果是：
25.1、本发明将三种磨头串联安装在超声传导线上，并在超声传导线的驱动下实现轴向高频往复运动，三种磨头与超声传导线共同组成超大长径比的磨具，且相邻的两个磨头之间形成排屑槽，加工碎屑通过磨头带出，同时，本技术采用多个磨头进行小磨削量的加工，每个磨头去除内孔的一部分，多个磨头实现了精磨加工，进一步配合移动平台微量进给，实现了超长内孔的高效率扩孔加工，故本技术适用于超大长径比内孔的扩孔加工。
26.2、由于本技术的复合材料包壳为各向异性的高硬脆材料，所以引进纵波超声，多个磨头串联安装在超声传导线轴向振动的波腹位置，超声传导线带动磨头实现轴向高频往复运动，磨料与内孔之间为断续接触去除，有利于降低磨削过程中产生的磨削力与磨削热，进一步降低加工应力，减小复合材料包壳加工损伤的几率。
27.3、本发明采用光电传感器组保证超声传导线、复合材料包壳和工件夹具的精密定位，配合超声传导线传导振动加工实现复合材料包壳的高精度扩孔，为超长超大长径比复合材料包壳的内孔加工提供了新的装置与方法。
附图说明
28.附图作为本技术的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解。
29.图1为本发明的整体结构示意图；
30.图2为工件装夹平台的整体结构示意图；
31.图3为工件装夹平台的剖视图；
32.图4为阶梯尺度磨具组安装在超声传导线上的结构示意图。
33.附图标记说明：1、数控平台；1-1、滑轨；1-2、驱动组件；1-2-1、丝杠轴；1-2-2、导向杆；2、超声发生器；3、超声换能器；4、阶梯尺度磨具组；4-1、粗加工磨头ⅰ；4-2、粗加工磨头ⅱ；4-3、半精加工磨头ⅰ；4-4、半精加工磨头ⅱ；4-5、精加工磨头ⅰ；4-6、精加工磨头ⅱ；5、超声传导线；6、光电传感器组；7、工件装夹平台；7-1、移动平台；7-2、夹持机构；7-3、工件夹具；7-5、旋转平台；8、张紧机构；9、低熔点填充物；10、复合材料包壳。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
35.参见图1至图4，本技术实施例提供一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨装置，包括数控平台1、高频往复运动发生器a、阶梯尺度磨具组4、两组光电传感器组6和工件装夹平台7；所述的高频往复运动发生器a与工件装夹平台7同轴安装在数控平台1上并可相对运动，所述的阶梯尺度磨具组4安装在高频往复运动发生器a上并可实现轴向的高频往复运动；复合材料包壳10安装在工件装夹平台7上并可以自身的中轴线为轴高速转动，所述的阶梯尺度磨具组4对超大长径比的复合材料包壳10的内孔进行扩孔加工；所述的两组光电传感器组6用于确定复合材料包壳10、工件装夹平台7与阶梯尺度磨具组4的高精度的同轴度，保证复合材料包壳10的加工精度。
36.参见图1，本实施例中所述的数控平台1提供了一个支撑平台，并实现了高频往复运动发生器a与工件装夹平台7的同轴相对运动，以实现阶梯尺度磨具组4可以沿着复合材料包壳10的内孔轴向运动进行扩孔加工；具体为，所述数控平台1的上端设置有滑轨1-1，高频往复运动发生器a安装在滑轨1-1的端部，所述的工件装夹平台7滑动安装在数控平台1的滑轨1-1上。所述数控平台1的一侧设置有驱动组件1-2，所述的驱动组件1-2用于驱动工件装夹平台7的轴向匀速微量进给；优选地，所述的驱动组件1-2包括驱动电机、减速器、丝杠轴1-2-1和导向杆1-2-2；所述的丝杠轴1-2-1与导向杆1-2-2上下并排设置，驱动电机的驱动端与减速器的输入端连接，减速器的输出端与丝杠轴1-2-1的一端连接，并驱动丝杠轴1-2-1旋转，所述工件装夹平台7的一侧与丝杠轴1-2-1螺接，并与导向杆1-2-2滑动连接；当驱动电机驱动丝杠轴1-2-1旋转时，工件装夹平台7沿着丝杠轴1-2-1的轴线方向做低速直线运动，从而使得工件装夹平台7沿着滑轨1-1的延伸方向运动，实现了工件装夹平台7与高频往复运动发生器a的相对运动，本实施例采用丝杠、螺母的方式驱动工件装夹平台7的运动，可以保证工件装夹平台7的匀速与低速运动，即实现了复合材料包壳10的轴向微量进给，保证了复合材料包壳10的加工精度。
37.参见图1，本实施例中所述的高频往复运动发生器a包括超声发生器2、超声换能器3、超声传导线5和张紧机构8；所述的超声发生器2与张紧机构8分别同轴安装在数控平台1上滑轨1-1的两端，并处于工件装夹平台7的两侧，其中工件装夹平台7靠近张紧机构8处设置；所述的超声换能器3安装在超声发生器2的超生波发生端，所述超声传导线5的一端安装在超声换能器3的驱动端，超声传导线5的另一端穿过安装在工件装夹平台7上的复合材料包壳10的内孔，并安装在张紧机构8的张紧端，所述的阶梯尺度磨具组4套装在超声传导线5上，并与超声传导线5共同构成超大长径比的模具，实现超大长径比的内孔的加工。所述的数控平台1控制超声发生器2产生稳定可靠的超声波，并通过超声换能器3驱动超声波传导线5作稳定的较大振幅的轴向振动，从而带动其上的阶梯尺度磨具组4作轴向高频往复振动，复合材料包壳10通过工件装夹平台7获得高速旋转与不断微量进给，实现阶梯尺度磨具组4对复合材料包壳10的磨削，所述超声发生器2所发生的超声波为纵波。
38.本实施例中张紧机构8实现超声传导线5的张紧，并保证超声传导线5与复合材料包壳10在扩孔加工过程中始终保持高精度的同轴度。
39.参见图2和图3，本实施例中所述的工件装夹平台7包括移动平台7-1、两个夹持机构7-2、工件夹具7-3和两个旋转平台7-5；所述的移动平台7-1用于实现复合材料包壳10的轴向微量进给，而两个旋转平台7-5用于实现复合材料包壳10的高速旋转，夹持机构7-2与工件夹具7-3用于实现复合材料包壳10的定位。具体为，所述的移动平台7-1为l形结构，移动平台7-1的水平台面的下表面设置有与滑轨1-1相配合的滑槽，移动平台7-1的竖直台面处于数控平台1的侧面，并分别与丝杠轴1-2-1螺接和导向杆1-2-2滑动连接。所述的两个旋转平台7-5相对安装在移动平台7-1的水平台面上，每个旋转平台7-5上设置有一个夹持机构7-2，且两个夹持机构7-2相对设置，所述的旋转平台7-5可以驱动夹持机构7-2的自旋。每个夹持机构7-2上带有三个卡爪，所述的三个卡爪与夹持机构本体滑动连接，实现工件夹具7-3的固定。所述的工件夹具7-3为圆筒状结构，工件夹具7-3的侧壁上开有若干个并排设置的注入孔7-3-1；所述的工件夹具7-3轴向插在两个旋转平台7-5和两个夹持机构7-2上，且工件夹具7-3的两端分别伸出两个旋转平台7-5的外端面，以便后续通过光电传感器组6测量其位置，两个夹持机构7-2上的三个卡爪对工件夹具7-3进行装夹定位，保证工件夹具7-3与超声波传导线5的同轴度，其中工件夹具7-3的外径小于旋转平台7-5和夹持机构7-2上的插口内径。所述的复合材料包壳10轴向插在工件夹具7-3内，复合材料包壳10与工件夹具7-3之间形成环形空腔，且复合材料包壳10的两端分别伸出工件夹具7-3的两端端面，以便后续通过光电传感器组6测量其位置，其中复合材料包壳10的外径小于工件夹具7-3插口的内径，通过工件夹具7-3侧壁上的注入孔7-3-1向工件夹具7-3和复合材料包壳10之间的环形空腔填充低熔点填充物9并固化，待固化完成后，实现复合材料包壳10与工件夹具7-3之间的固定。
40.本实施例中值得说明的是，旋转平台7-5主要是用于为夹持机构7-2、工件夹具7-3和复合材料包壳10提供安装位置和支撑强度，并保证夹持机构7-2可以自身的中轴线为轴进行高速转动，因而在满足上述目的和功能的基础上，对于旋转平台7-5整体及局部具体采用何种结构并没有特殊的限制，如其可以采用从动大齿轮作为主体结构，通过驱动电机和主动小齿轮对其进行驱动转动，夹持机构与从动大齿轮的一侧端面固连，故夹持机构也可以转动。进一步的，夹持机构7-2上的三爪卡盘结构为现有结构，这里也不再进行详细描述。
41.参见图1和图3，本实施例中所述的光电传感器组6包括若干个并排设置的光电传感器，所述数控平台1的上方还安装有一根横梁，移动平台7-1上还安装有一根安装杆，其中一组光电传感器组6安装在横梁的下方，并处于超声传导线5的正上方，用于确定超声传导线5的位置；另外一组光电传感器组6安装在移动平台7-1上的安装杆上，并处于工件夹具7-3的侧方，用于确定工件夹具7-3和复合材料包壳10的位置，光电传感器所测位置如图3所示，通过两组光电传感器组6以确定光电传感器分别与超声传导线5、复合材料包壳10和工件夹具7-3之间的距离是否始终恒定，如果始终恒定，可以确定超声传导线5、复合材料包壳10和工件夹具7-3始终同轴，保证了复合材料包壳10的扩孔不会产生偏斜，提高了复合材料包壳10的加工精度。
42.参见图4，本实施例中所述的阶梯尺度磨具组4包括粗加工磨头组、半精加工磨头组和精加工磨头组；所述的粗加工磨头组、半精加工磨头组和精加工磨头组由复合材料包壳10至超声换能器3的方向依次串联固定安装在超声传导线5上，形成超大长径比的加工磨具；所述的粗加工磨头组包括依次串联的一个粗加工磨头ⅰ4-1和若干个粗加工磨头ⅱ4-2；
所述的半精加工磨头组包括依次串联的一个半精加工磨头ⅰ4-3和若干个半精加工磨头ⅱ4-4；所述的精加工磨头组包括依次串联的一个精加工磨头ⅰ4-5和若干个精加工磨头ⅱ4-6；所述的粗加工磨头ⅰ4-1、半精加工磨头ⅰ4-3和精加工磨头ⅰ4-5均为圆台形磨头，且尺寸依次增大，实现内孔的扩孔功能；所述的粗加工磨头ⅰ4-1、半精加工磨头ⅰ4-3和精加工磨头ⅰ4-5截面较小的一端朝向复合材料包壳10的方向设置，其中粗加工磨头ⅰ4-1截面较小的一端外径小于复合材料包壳10的初始内径，方便粗加工磨头ⅰ4-1进入到复合材料包壳10的内孔中；所述的粗加工磨头ⅱ4-2、半精加工磨头ⅱ4-4和精加工磨头ⅱ4-6均为圆柱形磨头，增加加工磨头与复合材料包壳10内孔的接触面积增加，提高加工效率；其中，粗加工磨头ⅱ4-2的外径等于粗加工磨头ⅰ4-1截面最大位置处的外径尺寸，半精加工磨头ⅱ4-4的外径等于半精加工磨头ⅰ4-3截面最大位置处的外径尺寸，精加工磨头ⅱ4-6的外径等于精加工磨头ⅰ4-5截面最大位置处的外径尺寸。其中，精加工磨头的尺寸在复合材料包壳10内孔需求尺寸及其公差范围内，粗加工磨头尺寸在复合材料包壳10内孔毛坯尺寸及其公差范围内。
43.本实施例中，相邻的两个加工磨头之间留有一定的距离作为排屑槽，加工过程中所产生的碎屑通过加工磨头带出；其中每个加工磨头的安装位置为超声传导线5轴向振动的波腹位置，超声传导线5的波腹位置为波振幅最大的位置，故将加工磨头安装在波腹位置，可以增加加工磨头的运动路径，提高加工效率。同时本技术设置三种精度不同的加工磨头，以实现复合材料包壳10内孔的高精度加工。
44.本技术所针对的加工对象为各向异性的高硬脆的复合材料包壳10，在加工过程中很容易引起工件表面的磨损与破坏，本技术通过超声发生器2引进纵波超声，多个磨头串联安装在超声传导线轴向振动的波腹位置，超声传导线带动加工磨头实现轴向高频往复运动，由于复合材料包壳10朝向超声发生器2的方向微量进给，因此加工磨头相对于复合材料包壳10是朝向复合材料包壳10尾部的方向运动的，但由于加工磨头轴向往复运动的特性，导致加工磨头实际上是向复合材料包壳10尾部的方向运动一段距离，再往回运动一段距离(复合材料包壳10的端部方向)，由于回程段已经经过加工磨头的加工，所以加工磨头在往回运动时，对内径并不会进行加工，而是产生空加工；也就是说，加工磨头对复合材料包壳10内孔的加工为间歇往复加工，加工磨头上的磨粒与内孔之间为断续接触去除；此种加工方式有利于降低加工磨头对复合材料包壳10磨削过程中所产生的磨削力与磨削热，进一步降低加工应力，减小复合材料包壳10加工损伤的几率。
45.因此，本技术加工磨头与超声波传导线5的组合方式和加工磨头振动产生方式不仅适用于超大长径比的扩孔加工，同时也适用于高硬脆的材料的加工，本技术先通过粗加工磨头的轴向高频振动以及复合材料包壳的高速旋转去除复合材料包壳内孔中的一部分内壁，并留有一定的加工余量，然后通过半精加工磨头的轴向高频振动以及复合材料包壳的高速旋转再进一步去除一部分内壁，增加磨削精度，最后通过精加工磨头的轴向高频振动以及复合材料包壳的高速旋转去除最后一部分内壁，复合材料包壳内孔通过三种磨头实现内孔的高精度磨削的加工要求。
46.一种超大长径比复合材料包壳内孔的珩磨方法，具体珩磨过程如下：
47.步骤一，将待研磨的复合材料包壳10从工件夹具7-3的插口轴向插在工件夹具7-3中，复合材料包壳10的两端伸出工件夹具7-3，便于复合材料包壳10位置的测量，将装有复合材料包壳10的工件夹具7-3插在夹持机构7-2与旋转平台7-5中，并通过夹持机构7-2的卡
爪对工件夹具7-3进行轴向固定、并径向定位；
48.步骤二，通过数控平台1上的驱动组件1-2调节工件装夹平台7的位置，使其靠近张紧机构8的一侧；
49.步骤三，将超声传导线5带有精加工磨头的一端安装在超声换能器3上，超声传导线5的另一端从安装在工件夹具7-3上的复合材料包壳10的内孔中穿过，并由张紧机构8的张紧端固定，张紧机构8提供预紧力，使得超声传导线5处于伸直状态；
50.步骤四，数控平台1控制两组光电传感器组6测量超声传导线5、复合材料包壳10与工件夹具7-3的空间位置，保证三者具备较高精度的同轴度，然后通过注入孔7-3-1向工件夹具7-3中注入低熔点填充物9并固化，使得复合材料包壳10与工件夹具7-3固定住；
51.步骤五，数控平台1控制超声发生器2产生稳定可靠的超声纵波，通过超声换能器3驱动超声波传导线5作稳定的较大振幅的轴向振动，带动其上的多个串联磨头作轴向高频往复振动；
52.步骤六，旋转平台7-5开机，并驱动夹持机构7-2旋转，夹持机构7-2带动工件夹具7-3以及复合材料包壳10以一定的速度转动，同时数控平台1上的驱动组件驱动移动平台7-1带动复合材料包壳10朝向超声发生器2的方向移动，并实现微量进给；作轴向往复振动的粗加工磨头率先接触复合材料包壳10的内孔并进行扩孔加工，当粗加工磨头完成粗加工后，由半精加工磨头对扩孔进行半精加工，再由精加工磨头对扩孔进行精加工，直至复合材料包壳10完成扩孔加工及精磨；
53.步骤七，将工件夹具7-3从移动平台7-1上拆卸下来，然后对工件夹具7-3与复合材料包壳10的组合体进行加热，使低熔点填充物9熔化，然后将复合材料包壳10从工件夹具7-3中抽出，获得了高精度、低损伤的复合材料包壳10。
54.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。