[發明專利]琴弦頭擰加工裝置及使用該裝置的琴弦自動加工設備

有效

• 申請號: 202011436243.1
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN113020502B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 范日盛;江平;婁偉杰;陳晉
• 申請（專利權）人: 杭州晨龍智能科技有限公司
• 主分類號: B21F45/00
• 分類號: B21F45/00;B21F7/00;B21F1/02;B21F1/00;B21F11/00;G10C3/07;G10C9/00
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 楊文華

本發明涉及一種琴弦頭擰加工裝置，包括頭擰機構、前部夾弦機構、后部夾弦機構、琴弦交叉打圈機構，琴弦交叉打圈機構固定在頭擰機構上并隨頭擰機構直線移動，后部夾弦機構位于頭擰機構的后部，并與頭擰機構和琴弦交叉打圈機構一起位于琴弦線的同側，前部夾弦機構則位于琴弦線的另一側；頭擰機構的運動方向與琴弦線的夾角為大于90°、小于180°的鈍角，頭擰機構包括頭擰頭組件、頭擰驅動組件和頭擰基座，頭擰驅動組件設置在頭擰基座上，頭擰頭組件設置在頭擰驅動組件上，頭擰驅動組件驅動頭擰頭組件轉動。本發明還包括使用該琴弦頭擰加工裝置的琴弦自動加工設備。本發明提高琴弦頭擰的精度、效率，從而提高琴弦的良品率和穩定性。

技術領域

本發明屬于琴弦加工技術領域，特別涉及一種琴弦頭擰加工裝置及使用該裝置的琴弦自動加工設備。

背景技術

鋼琴的琴弦由高強度高彈性的特殊鋼種制造，通過定長裁剪，兩端擰出麻花狀的頭擰頭，再固定于弦軸上，通過弦軸張緊產生張力。目前行業內單根琴弦的生產尚停留在人工操作的層面，由人工根據作業經驗目測決定頭擰頭部分預留的長度，經由交叉打圈、纏花、繞卷、去尾等步驟完成一端的頭擰頭，如圖1所示。圖中所示，制成的琴弦包括弦圈①、纏花②、繞卷③、卷尾⑤和弦身⑥，頭擰頭長度④包括弦圈①、纏花②、繞卷③的長度和。這種人工制作的方式存在很多問題：第一，琴弦頭擰頭長度的精度無法控制，導致同批琴弦總長有較大誤差，而琴弦長度決定振幅，影響音色，因此即使是同一批同型號的鋼琴質量也存在較大偏差；第二，作業的質量、效率受限于人工的操作熟練度，培訓一個合格的操作工，在人力、物力方面均需投入較大成本。

目前行業內已有針對這種人工頭擰操作進行的部分半自動化措施，比如定長裁剪、纏花、繞卷工序。定長裁剪已基本全自動化，通過弦盤牽引琴弦至拉直機上，拉直機自動伸直鋼絲，由傳感器感知長度發出裁剪指令，自動剪刀剪斷鋼絲；纏花、繞卷工序實現半自動化，采用一個伺服電機帶動頭擰頭旋轉，人工輔助完成頭擰作業。針對其中的交叉打圈、琴弦夾持、去尾等較復雜工序尚無法實現自動化，仍依賴人工。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種琴弦頭擰加工裝置及使用該裝置的琴弦自動加工設備，以替代現有的人工作業方式，以提高琴弦頭擰的精度、效率，從而提高琴弦的良品率、重復性和穩定性。

本發明是這樣實現的，提供一種琴弦頭擰加工裝置，包括用于給琴弦線前段進行頭擰加工的頭擰機構、用于夾緊琴弦線前端并輔助頭擰加工的前部夾弦機構、用于在頭擰加工時夾緊琴弦線后段并在琴弦線被牽引至定長后剪斷琴弦線的后部夾弦機構、用于加工琴弦的弦圈并輔助頭擰加工的琴弦交叉打圈機構，所述琴弦交叉打圈機構固定在頭擰機構上并隨頭擰機構直線移動，所述后部夾弦機構位于頭擰機構的后部，并與頭擰機構和琴弦交叉打圈機構一起位于琴弦線的同側，所述前部夾弦機構則位于琴弦線的另一側；所述頭擰機構的運動方向與琴弦線的夾角為大于90°、小于180°的鈍角，所述頭擰機構包括頭擰頭組件、頭擰驅動組件和頭擰基座，所述頭擰基座固定于地面，與琴弦線平行，所述頭擰驅動組件設置在頭擰基座上，所述頭擰頭組件設置在頭擰驅動組件上，所述頭擰驅動組件驅動頭擰頭組件轉動。

進一步地，所述頭擰頭組件包括頭擰桿、托弦板、掛弦釘和弦釘氣缸，所述頭擰驅動組件驅動頭擰桿旋轉，所述托弦板安裝在頭擰桿的頂面起到托起琴弦線的作用，所述弦釘氣缸固定在頭擰桿的前端，所述掛弦釘固定在弦釘氣缸的缸桿上，所述弦釘氣缸的缸桿頂出時，所述掛弦釘高出托弦板所處的平面，所述弦釘氣缸的缸桿回退時，所述掛弦釘的頂端不高于托弦板所處的平面。

進一步地，所述掛弦釘的根部處于頭擰桿的回轉軸線上，所述掛弦釘軸線與頭擰桿軸線在豎直方向的投影夾角為銳角，所述頭擰桿的軸線與前部夾弦機構的軸線在水平方向的投影夾角為鈍角。

進一步地，所述頭擰驅動組件包括轉軸、轉軸箱和頭擰旋轉驅動伺服減速電機，以及驅動轉軸箱直線移動的頭擰直線移動組件，所述轉軸箱固定在頭擰基座上，所述頭擰頭組件設置在轉軸上，所述頭擰桿通過螺栓固定在轉軸上并與轉軸同步旋轉，所述頭擰旋轉驅動伺服減速電機通過轉軸箱驅動轉軸轉動。