[发明专利]琴弦头拧加工装置及使用该装置的琴弦自动加工设备

说明书

本发明涉及一种琴弦头拧加工装置，包括头拧机构、前部夹弦机构、后部夹弦机构、琴弦交叉打圈机构，琴弦交叉打圈机构固定在头拧机构上并随头拧机构直线移动，后部夹弦机构位于头拧机构的后部，并与头拧机构和琴弦交叉打圈机构一起位于琴弦线的同侧，前部夹弦机构则位于琴弦线的另一侧；头拧机构的运动方向与琴弦线的夹角为大于90°、小于180°的钝角，头拧机构包括头拧头组件、头拧驱动组件和头拧基座，头拧驱动组件设置在头拧基座上，头拧头组件设置在头拧驱动组件上，头拧驱动组件驱动头拧头组件转动。本发明还包括使用该琴弦头拧加工装置的琴弦自动加工设备。本发明提高琴弦头拧的精度、效率，从而提高琴弦的良品率和稳定性。

技术领域

本发明属于琴弦加工技术领域，特别涉及一种琴弦头拧加工装置及使用该装置的琴弦自动加工设备。

背景技术

钢琴的琴弦由高强度高弹性的特殊钢种制造，通过定长裁剪，两端拧出麻花状的头拧头，再固定于弦轴上，通过弦轴张紧产生张力。目前行业内单根琴弦的生产尚停留在人工操作的层面，由人工根据作业经验目测决定头拧头部分预留的长度，经由交叉打圈、缠花、绕卷、去尾等步骤完成一端的头拧头，如图1所示。图中所示，制成的琴弦包括弦圈①、缠花②、绕卷③、卷尾⑤和弦身⑥，头拧头长度④包括弦圈①、缠花②、绕卷③的长度和。这种人工制作的方式存在很多问题：第一，琴弦头拧头长度的精度无法控制，导致同批琴弦总长有较大误差，而琴弦长度决定振幅，影响音色，因此即使是同一批同型号的钢琴质量也存在较大偏差；第二，作业的质量、效率受限于人工的操作熟练度，培训一个合格的操作工，在人力、物力方面均需投入较大成本。

目前行业内已有针对这种人工头拧操作进行的部分半自动化措施，比如定长裁剪、缠花、绕卷工序。定长裁剪已基本全自动化，通过弦盘牵引琴弦至拉直机上，拉直机自动伸直钢丝，由传感器感知长度发出裁剪指令，自动剪刀剪断钢丝；缠花、绕卷工序实现半自动化，采用一个伺服电机带动头拧头旋转，人工辅助完成头拧作业。针对其中的交叉打圈、琴弦夹持、去尾等较复杂工序尚无法实现自动化，仍依赖人工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种琴弦头拧加工装置及使用该装置的琴弦自动加工设备，以替代现有的人工作业方式，以提高琴弦头拧的精度、效率，从而提高琴弦的良品率、重复性和稳定性。

本发明是这样实现的，提供一种琴弦头拧加工装置，包括用于给琴弦线前段进行头拧加工的头拧机构、用于夹紧琴弦线前端并辅助头拧加工的前部夹弦机构、用于在头拧加工时夹紧琴弦线后段并在琴弦线被牵引至定长后剪断琴弦线的后部夹弦机构、用于加工琴弦的弦圈并辅助头拧加工的琴弦交叉打圈机构，所述琴弦交叉打圈机构固定在头拧机构上并随头拧机构直线移动，所述后部夹弦机构位于头拧机构的后部，并与头拧机构和琴弦交叉打圈机构一起位于琴弦线的同侧，所述前部夹弦机构则位于琴弦线的另一侧；所述头拧机构的运动方向与琴弦线的夹角为大于90°、小于180°的钝角，所述头拧机构包括头拧头组件、头拧驱动组件和头拧基座，所述头拧基座固定于地面，与琴弦线平行，所述头拧驱动组件设置在头拧基座上，所述头拧头组件设置在头拧驱动组件上，所述头拧驱动组件驱动头拧头组件转动。

进一步地，所述头拧头组件包括头拧杆、托弦板、挂弦钉和弦钉气缸，所述头拧驱动组件驱动头拧杆旋转，所述托弦板安装在头拧杆的顶面起到托起琴弦线的作用，所述弦钉气缸固定在头拧杆的前端，所述挂弦钉固定在弦钉气缸的缸杆上，所述弦钉气缸的缸杆顶出时，所述挂弦钉高出托弦板所处的平面，所述弦钉气缸的缸杆回退时，所述挂弦钉的顶端不高于托弦板所处的平面。

进一步地，所述挂弦钉的根部处于头拧杆的回转轴线上，所述挂弦钉轴线与头拧杆轴线在竖直方向的投影夹角为锐角，所述头拧杆的轴线与前部夹弦机构的轴线在水平方向的投影夹角为钝角。

进一步地，所述头拧驱动组件包括转轴、转轴箱和头拧旋转驱动伺服减速电机，以及驱动转轴箱直线移动的头拧直线移动组件，所述转轴箱固定在头拧基座上，所述头拧头组件设置在转轴上，所述头拧杆通过螺栓固定在转轴上并与转轴同步旋转，所述头拧旋转驱动伺服减速电机通过转轴箱驱动转轴转动。