專利名稱：鋼琴弦軸襯圈自動壓入機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼琴弦軸襯圈自動壓入機。
背景技術：
鋼琴弦軸襯圈是鋼琴中用來固定弦軸的重要部件，它是一段帶孔的圓木(俗稱木粒)，一般直徑為10.5 10.8mm,長度為7.8 10.5mm,因鐵板鑄造的厚薄偏差而選用不同尺寸的弦軸襯圈。鋼琴弦軸襯圈壓裝在鐵板弦軸孔(直徑10，數量220個)中，鉆弦軸孔后，將弦軸壓入弦軸襯圈內，與弦軸襯圈過盈配合。在將弦軸襯圈壓入弦軸孔的傳統工藝中，一般是先通過人工將圓木壓入弦軸孔內(栽木粒)，再在圓木上打孔形成弦軸襯圈。由于鐵板弦軸區板面在鑄造時厚度一般保證在8 IOmm范圍，需要根據弦軸板的實際厚度選擇合適的弦軸襯圈。傳統工藝栽木粒均為人工鐵錘砸入，包括以下缺點:1、鐵錘擊偏時容易損傷鐵板的油漆；2、噪聲大，一般為90分貝以上；3、勞動強度大，工作效率低，砸入一個木粒一般需要13 15min。4、精確度低，難以保證產品質量。鋼琴生產廠一直以來希望用機器代替人工。而用機器代替人工需要解決以下幾個難題:1、弦軸孔的位置因有效弦長需優先保證，故其位置會在一定范圍內變動(約2mm以內)，往往會出現壓入弦軸孔的弦軸襯圈的中心位置與弦軸孔中心的實際位置有偏移，不能完全重合，需要進行位置數據追蹤；2、依據鐵板厚薄選擇適當高度的弦軸襯圈；3、弦軸襯圈端面上下不同有方向性，需選擇。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種鋼琴弦軸襯圈自動壓入機，以實現弦軸襯圈壓入弦軸孔的自動化，解放人工體力勞動，提高弦軸襯圈壓入質量，提高工作效率。為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:—種鋼琴弦軸襯圈自動壓入機，包括機架，該機架上設置有分別與數控伺服系統連接的弦軸孔位置探測器，弦軸孔測深機構、迎料機構、送料機構、輸料機構、壓料機構；其中，所述弦軸孔位置探測器設有聚光反射式光電開關，該聚光反射式光電開關通過數控移動探測弦軸孔的邊緣，對弦軸孔的實際位置進行數據追蹤，數據傳入數控伺服系統；所述弦軸孔測深機構包括導套和探測氣缸，該導套內設有探測導桿，該探測導桿的上端面通過壓力彈簧連接探測氣缸的壓桿，沿該探測導桿的外周面開設有一凹槽，該導套上設有與其內部相通的孔，彈簧處于自然狀態時，該孔對準凹槽上沿；在導套的外側對應于該孔設有反射式光電開關；所述迎料機構包括迎料桿及推進該迎料桿前后移動的迎料氣缸；所述送料機構與迎料機構相對設置，其包括送料桿及推進該送料桿前后移動的送料氣缸；所述迎料氣缸直徑小于送料氣缸，所述迎料機構與送料機構之間設有壓料導套；[0011]所述輸料機構具有三個弦軸襯圈振料盤，分別裝有三種不同高度的弦軸襯圈，該三個弦軸襯圈振料盤分別通過相應的滑道延伸至送料桿的前端，在前端位置設有相應的阻料氣缸；所述壓料機構設置在壓料導套的上方，其包括壓料氣缸和壓桿，該壓桿通過壓桿連接套與該壓料氣缸連接。鋼琴中弦軸板的厚度一般為8.5mm左右，本實用新型的弦軸孔測深機構的彈簧處于自然狀態時，其探測導桿露出導套的長度為9.5_;其凹槽的寬度為1_。當弦軸孔的深度大于9.5mm時，彈簧處于自然狀態，此時反射式光電開關處于斷開狀態，數控記錄鐵板厚度為:厚；當弦軸孔的深度為8.5 9.5mm時，探測導桿會向上移動壓縮彈簧，使得反射式光電開關會出現接通狀態，數控記錄為鐵板厚度為:中；當弦軸孔的深度小于8.5mm時,反射式光電開關過程呈現:斷開-接通-斷開過程，數控記錄鐵板厚度為:薄。通過探測導桿的結構與反射式光電開關配合設置，數控伺服系統根據反射式光電開關給出的信號將弦軸孔的深度劃分為三種深度范圍，即大于9.5mm, 8.5 9.5_，及小于8.5_。這樣就可以將鋼琴的220個弦軸孔大致劃分為3個區，每個區選擇一個孔測深，將結果賦值給數控系統，該區壓入弦軸襯圈時即起動相應厚薄料盤，該阻料氣缸打開，實現依據鐵板厚薄分別壓入相應弦軸襯圈。本實用新型的優點在于:本實用新型通過弦軸孔位置探測器對弦軸孔進行準確定位，并通過弦軸孔測深機構確定弦軸孔的深度，并根據弦軸孔的深度選擇合適高度的弦軸襯圈，可以使弦軸襯圈與鐵板厚薄達到良好的匹配度，加工精度高，可有效防止對鐵板漆膜的破壞。使用本實用新型壓入每個弦軸襯圈所需時間為5 7min，加工效率高；噪聲可控制在80分貝以下，大大減少了環境噪音。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為本實用新型弦軸孔測深機構的結構示意圖。圖4為弦軸孔位置探測器探測弦軸孔實際位置的示意圖。
具體實施方式
如圖1 3所示，本實用新型的鋼琴弦軸襯圈自動壓入機，包括機架1，該機架上設置有分別與數控伺服系統連接的弦軸孔位置探測器，弦軸孔測深機構、迎料機構、送料機構、輸料機構、壓料機構，其中，所述弦軸孔位置探測器設有聚光反射式光電開關19，該聚光反射式光電開關19通過數控移動探測弦軸孔的邊緣，對弦軸孔的實際位置進行數據追蹤，相應的數據傳入數控伺服系統。所述弦軸孔測深機構包括導套2和探測氣缸5，該導套2中設有探測導桿3，該探測導桿3的上端面通過壓力彈簧4連接探測氣缸5的壓桿6，沿該探測導桿3的外周面開設有一凹槽7，該導套2上設有一個與其內部空間相通的孔，彈簧處于自然狀態下時，該孔對準凹槽7上沿；在導套的外側對應于該孔設有反射式光電開關8 ；所述迎料機構包括迎料桿9及推進該迎料桿前后移動的迎料氣缸10 ;所述送料機構與迎料機構相對設置，其包括送料桿11及推進該送料桿前后移動的送料氣缸12 ;所述迎料氣缸10直徑小于送料氣缸12，所述迎料機構與送料機構之間設有壓料導套13 ;所述迎料機構與送料機構送料最終位置對準壓料導套13 ；所述輸料機構具有三個弦軸襯圈振料盤14，分別裝有三種不同高度的弦軸襯圈，實現弦軸襯圈分清正反料并自動排隊輸料，該三個弦軸襯圈振料盤14分別通過相應的滑道15延伸至送料桿11的前端，在前端位置設有三個相應的阻料氣缸20，系統選用哪個振料盤哪個阻料氣缸抬起，該料即進入送料通道；所述壓料機構設置在壓料導套13的上方，其包括壓料氣缸16和壓桿17，該壓桿17通過壓桿連接套18與該壓料氣缸16連接。本實用新型在使用時，首先使用弦軸孔位置探測器對各弦軸孔進行準確定位，定位的過程為:1、確定弦軸板高音端與低音端距離最遠的兩個弦軸孔m、η的中心的實際位置。確定某一弦軸孔的實際位置的方法`為:如圖4所示，以弦軸板高音端與低音端的直角位置之間的連線為X軸，以弦軸板平面內與該連線垂直的方向為Y軸；通過數控驅動弦軸孔位置探測器移動，由聚光反射式光電開關探測弦軸孔在X軸方向的兩個邊緣點Α、Β，取Α、Β兩點的中間位置P，然后再通過數控驅動弦軸孔位置探測器自該中間位置沿Y軸方向上下移動，由聚光反射式光電開關探測弦軸孔在Y軸方向的兩個邊緣點C、D，C、D兩點的中間位置O即為該弦軸孔中心的實際位置。通過以上方法分別測定弦軸孔m、η的中心的實際位置。根據該兩弦軸孔的實際位置確定整體偏移量，按相對坐標原則通過以下公式確定每個弦軸孔校正后的坐標值δχ、δ γ，實現對該工件所有弦軸孔位置確定。 δ χ = χ+y X Δ X/L2 ；δ γ = y+xX ΔΥ/Ll ；其中x、y分別表示理論上各弦軸孔中心的坐標值，LI為弦軸孔m、n的中心位置之間的橫向距離山2為弦軸孔m、η的中心位置之間的縱向距離；ΛΧ、ΛΥ分別為弦軸孔m、η在X、Y軸上的整體偏移量。以上測得的鐵板弦軸孔位置的數據可以通過射頻技術寫入IC卡，該IC卡可以裝載在弦軸鉆孔機和弦軸壓入機上，通過IC卡讀取該工件弦軸孔位置，減少了生產線工作量，提高了定位準確性和一致性。根據以上數據，通過數控伺服系統控制弦軸孔測深機構準確定位到各個弦軸孔的中心位置對弦軸孔的深度進行測定。當弦軸孔測深機構的彈簧處于自然狀態時，其探測導桿露出導套的長度為9.5mm ；其凹槽的寬度為1mm。當弦軸孔的深度大于9.5mm時，彈簧處于自然狀態，此時反射式光電開關處于斷開狀態，數控記錄鐵板厚度為:厚；當弦軸孔的深度為8.5 9.5mm時，探測導桿會向上移動壓縮彈簧，使得反射式光電開關會出現接通狀態，數控記錄為鐵板厚度為:中；當弦軸孔的深度小于8.5_時，反射式光電開關過程呈現:斷開-接通-斷開過程，數控記錄為鐵板厚度為:薄。如此通過探測導桿的結構與反射式光電開關配合設置，根據反射式光電開關給出的信號將弦軸孔的深度劃分為三種深度范圍，即大于9.5mm,8.5 9.5mm，及小于8.5mm。進而可以將鋼琴220個弦軸孔大致劃分為3個區，每個區選擇一個孔測深，將結果賦值給數控伺服系統。輸料機構的三個弦軸襯圈振料盤中裝入的弦軸襯圈高度互不相同。例如可以在三個弦軸襯圈振料盤中依次裝入高度為9.5mm、9mm、8.5mm的弦軸襯圈,對于深度大于9.5mm的弦軸孔選擇高度為9.5mm的弦軸襯圈,對于深度為8.5 9.5mm的弦軸孔選擇高度為9_的弦軸襯圈，對于深度小于8.5mm的弦軸孔選擇高度為8.5mm的弦軸襯圈。然后通過數控伺服系統根據測定的弦軸孔的深度選擇開啟相應的弦軸襯圈振料盤，打開阻料氣缸，弦軸襯圈從振料盤經滑道滑落到送料機構與迎料機構之間，同時啟動送料氣缸和迎料氣缸，驅動送料桿與迎料桿相互配合將弦軸襯圈推送至壓料導套內，然后啟動壓料機構，在壓料氣缸的驅動下，壓桿將弦軸襯圈壓入弦軸孔中完成弦軸襯圈的壓入，實現依據鐵板厚薄分別壓入相應弦軸襯圈。本實用新型可以實現對弦軸孔的準確定位，并通過弦軸孔測深機構確定弦軸孔的深度，并根據弦軸孔的深度選擇合適高度的弦軸孔襯圈，可以使弦軸襯圈與弦軸孔之間達到良好的匹配度，并實現了弦軸襯圈壓入的自動化，加工效率高，加工精度高。
權利要求1.一種鋼琴弦軸襯圈自動壓入機，其特征在于，包括機架，該機架上設置有分別與數控伺服系統連接的弦軸孔位置探測器，弦軸孔測深機構、迎料機構、送料機構、輸料機構、壓料機構；其中， 所述弦軸孔位置探測器設有聚光反射式光電開關，該聚光反射式光電開關通過數控移動探測弦軸孔的邊緣，對弦軸孔的實際位置進行數據追蹤，數據傳入數控伺服系統； 所述弦軸孔測深機構包括導套和探測氣缸，該導套內設有探測導桿，該探測導桿的上端面通過壓力彈簧連接探測氣缸的壓桿，沿該探測導桿的外周面開設有一凹槽，該導套上設有與其內部相通的孔，彈簧處于自然狀態時，該孔對準凹槽上沿；在導套的外側對應于該孔設有反射式光電開關； 所述迎料機構包括迎料桿及推進該迎料桿前后移動的迎料氣缸；所述送料機構與迎料機構相對設置，其包括送料桿及推進該送料桿前后移動的送料氣缸；所述迎料氣缸直徑小于送料氣缸，所述迎料機構與送料機構之間設有壓料導套； 所述輸料機構具有三個弦軸襯圈振料盤，分別裝有三種不同高度的弦軸襯圈，該三個弦軸襯圈振料盤分別通過相應的滑道延伸至送料桿的前端，在前端位置設有相應的阻料氣缸； 所述壓料機構設置在壓料導套的上方，其包括壓料氣缸和壓桿，該壓桿通過壓桿連接套與該壓料氣缸連接。
2.根據權利要求1所述的鋼琴弦軸襯圈自動壓入機，其特征在于，所述弦軸孔測深機構的彈簧處于自然狀態時，其探測導桿露出導套的長度為9.5mm;其凹槽的寬度為Imm;當弦軸孔的深度大于9.5mm時，彈簧處于自然狀態，此時反射式光電開關處于斷開狀態，數控記錄鐵板厚度為:厚；當弦軸孔的深度為8.5 9.5mm時，探測導桿會向上移動壓縮彈簧，使得反射式光電開關會出現接通狀態，數控記錄為鐵板厚度為:中；當弦軸孔的深度小于8.5mm時，反射式光電開關完成:斷開-接通-斷開過程，數控記錄鐵板厚度為:薄。
專利摘要一種鋼琴弦軸襯圈自動壓入機，包括分別與數控伺服系統連接的鐵板弦軸孔位置探測器，弦軸孔測深機構、迎料機構、送料機構、輸料機構、壓料機構，其中，弦軸孔測深機構包括導套，該導套內設有探測導桿，該探測導桿的上端面通過壓力彈簧連接探測氣缸，探測導桿的外周面開設有凹槽，該導套上設有與其內部相通的孔，彈簧處于自然狀態時，該孔對準凹槽上沿；在導套的外側對應于該孔設有反射式光電開關；迎料機構與送料機構相對設置，二者之間設有壓料導套；輸料機構具有三個弦軸襯圈振料盤，該振料盤分別通過滑道延伸至送料機構前方；壓料機構設置在壓料導套的上方。本實用新型實現了弦軸襯圈壓入的自動化，加工效率高，加工精度高，消除了人工擊打的噪聲。
文檔編號B23P19/027GK202922174SQ20122059404
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者郭學成 申請人:北京東奇眾科技術有限公司