键架入窝士呢机的制作方法

1.本发明涉及钢琴加工技术领域，具体为一种键架入窝士呢机。


背景技术：

2.键架和键盘是钢琴的重要部件，键盘键架穿配时，需要在键架种上销钉，在销钉上穿配配垫片和窝士呢，接着再安装键盘。目前采用手工穿配窝士呢和垫片，先将不同的窝士呢与垫片组合，再将其穿配到键架圆销钉和扁销钉上。假设钢琴键架每天需要穿配600付，手工穿配需要6名工人。每付键架需要穿配352只窝士呢和352个垫片，按每人每天100付计算，需要做35200次动作。并且，穿配窝士呢垫片加上要取放键架，且键架有一定长度，工人需要在不同的位置来回移动，劳动强度大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种键架入窝士呢机，以解决键架穿配窝士呢垫片完全依靠人手穿配，造成的劳动强度大、用人成本高的问题。
4.为了实现以上目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种键架入窝士呢机，其特征在于，包括：
6.机架；
7.键架移动机构，包括气动装夹台和丝杆驱动机构；所述气动装夹台可前后滑动地安装在所述机架上侧，用于承载和夹紧键架；所述丝杆驱动机构安装在所述机架上，并与所述气动装夹台驱动连接，用于驱动所述气动装夹台在所述机架上移动；
8.至少一窝士呢上料机构，所述窝士呢上料机构安装在所述机架上，其出料口位于所述气动装夹台的上方；
9.至少一垫片上料机构，所述垫片上料机构安装在所述机架上，其出料口位于所述气动装夹台的上方，所述垫片上料机构的数量与所述窝士呢上料机构的数量相等；
10.至少一穿配机构，所述穿配机构与所述窝士呢上料机构的数量相等；所述穿配机构包括机械手和穿配器；所述机械手安装在所述机架上并与穿配器连接，用于驱动所述穿配器在所述窝士呢上料机构的出料口、所述垫片上料机构的出料口和对应销钉位置之间移动；所述穿配器用于插接窝士呢和垫片并将窝士呢和垫片穿配至销钉上。
11.作为一种优选方案，所述穿配器包括：
12.筒体，连接所述机械手，所述筒体设有一容纳槽，所述容纳槽具有第一段和第二段，所述第一段贯通筒体的底部，所述第二段连接所述第一段的上端，且所述第二段的内径大于所述第一段的内径；
13.插针，包括杆部、针头和针尾，所述杆部滑动设置于所述容纳槽的第一段，所述针头连接所述杆部下端，用于插接窝士呢；所述针尾位于所述容纳槽的第二段，所述针尾的外径大于所述第一段的内径；
14.弹簧，收容于所述第二段，其一端抵接所述容纳槽的顶壁，另一端抵接针尾。
15.作为一种优选方案，所述针头呈板状，其厚度小于所述杆部的直径。
16.作为一种优选方案，所述针头的下端设有插接部，插接部与杆部下端的连接处向内凹陷形成一凹陷部。
17.作为一种优选方案，所述机械手包括支架、横向移动装置和纵向移动装置；所述支架安装在所述机架上，所述横向移动装置安装在支架上；所述横向移动装置安装在支架上；所述纵向移动装置连接所述横向移动装置；所述穿配器连接所述纵向移动装置；所述横向移动装置用于驱动所述穿配器前后移动，所述纵向移动装置用于调节所述穿配器的高度位置。
18.作为一种优选方案，所述横向移动装置为丝杆机构，所述纵向移动装置为丝杆机构或齿条伸降机构。
19.作为一种优选方案，所述窝士呢上料机构包括：
20.第一振动盘，安装在所述机架上，用于放置窝士呢；
21.直线振动器，安装在所述机架上，其入料口连接所述第二振动盘的出料口，其出料口与所述与所述穿配器的位置对应。
22.作为一种优选方案，所述垫片上料机构包括：
23.第二振动盘，安装在所述机架上，用于放置垫片；
24.垫片送料器，包括基座、滑座、一对传送带和电机；所述基座安装于机架上，所述滑座设有自其顶面向下凹设的输送通道，所述输送带的入口端与所述第一振动盘的出料口相连，所述输送通道的出口端与所述穿配器的位置对应并安装有用于限位垫片的挡块，所述滑座的前端设有自输送通道底面向下凹陷形成的插孔，所述插孔与所述挡块位置对应；一对传送带，在水平方向上间隔设置，所述传送带上侧绕过输送通道，用于带动垫片向所述输送通道的出口端移动；所述电机安装在所述基座上并与两个所述传动带驱动相连，用于驱动所述传送带绕所述输送通道转动。
25.作为一种优选方案，所述气动装夹台包括：
26.滑动板，滑动设置在机架上并与所述丝杆驱动机构驱动相连；
27.挡块，固设在所述滑动板上，用于限位键架一侧；
28.夹紧气缸，安装在所述滑动板上并与所述挡块相对设置，以配合挡块夹紧键架；
29.下压气缸，安装在所述滑动板上，用于下压键架。
30.作为一种优选方案，包括四个所述窝士呢上料机构、四个所述垫片上料机构和四个所述穿配机构；一个所述窝士呢上料机构、一个所述垫片上料机构和一个所述穿配机构构成一组合，每一组合对应穿配键架上的一列销钉。
31.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
32.1、本发明提供的键架入窝士呢机可将窝士呢和垫片穿配至键板上的销钉，代替人手取料上料操作，实现该装配工序的机械化，从而减轻工人的劳动强度，减少人力成本。
33.2、键架移动机构、窝士呢上料机构、垫片上料机构和穿配机构同步运行，利于提升加工效率。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1是本发明中键架入窝士呢机的立体图；
36.图2是本发明中键架入窝士呢机的俯视图；
37.图3是图2沿a-a方向剖切的剖视图；
38.图4是本发明中垫片送料器的立体图；
39.图5是本发明中垫片送料器的俯视图；
40.图6是图5沿b-b方向剖切的剖视图；
41.图7是本发明中穿配机构的立体图；
42.图8是另一实施例中穿配机构的立体图；
43.图9是本发明中穿配器的示意图；
44.图10是图9沿c-c方向剖切的剖视图；
45.图11是本发明中插针的立体图；
46.图中：
47.1、机架；11、支撑架；111、通道；12、滑轨；
48.2、键架移动机构；21、气动装夹台；211、滑动板；212、夹紧气缸；213、挡块；214、下压气缸；22、丝杆驱动机构；221、丝杆；222、丝杆螺母；223、伺服电机；
49.3、垫片上料机构；31、第二振动盘；32、垫片送料器；321、基座；322、滑座；3221、输送通道；3222、挡块；32221、弧形槽；3223、插孔；323、传送带；324、电机；3241、主动轮；32411、凸齿；32412、凸圈；325、第一从动轮；326、第二从动轮；327、张紧轮；
50.4、穿配机构；41、支架；42、横向移动装置；43、纵向移动装置；44、穿配器；441、筒体；4411、下盖体；4412、上盖体；44121、安装孔；4413、容纳槽；44132、第一段；44131、第二段；442、插针；4421、针尾；4422、杆部；4423、针头；44231、插接部；44232、凹陷部；443、弹簧；
51.5、窝士呢上料机构；51、第一振动盘；52、直线振动器；
52.100、键架；101、销钉。
具体实施方式
53.为便于更好地理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。此外，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。
54.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。此外，在本发明的描述中，除非
另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
55.实施例
56.请参阅图1-3，本实施例一种键架入窝士呢机，包括机架1和安装在机架1上的键架移动机构2、窝士呢上料机构5、垫片上料机构3和穿配机构4。
57.如图1-3，所述机架1上安装有沿前后方向延伸的滑轨12，用于连接键架移动机构2；所述机架1上还安装有支撑架11，支撑架11用于安装窝士呢上料机构5、垫片上料机构3和穿配机构4，支撑架11的安装面高于滑轨12，支撑架11的底部可供键架移动机构2穿过，支撑架11在前后方向的中间位置设有供穿配机构4升降活动的通道111。
58.如图2-3，键架移动机构2包括气动装夹台21和丝杆驱动机构22。其中，所述气动装夹台21可前后滑动地安装在所述机架1上侧，用于承载和夹紧键架100。所述气动装夹台21包括滑动板211、挡块3222、夹紧气缸212和下压气缸214。滑动板211滑动设置在滑轨12上并与所述丝杆驱动机构22驱动相连；挡块3222固设在所述滑动板211上，用于限位键架100一侧；夹紧气缸212安装在所述滑动板211上并与所述挡块3222相对设置，以配合挡块3222夹紧键架100，从而限定键架100在水平方向上的位置；下压气缸214安装在所述滑动板211上，用于下压键架100，进一步固定键架100，避免键架100在移动时错位。所述丝杆驱动机构22安装在所述机架1上，并与所述气动装夹台21驱动连接，以驱动所述气动装夹台21在所述机架1上移动。所述丝杆驱动机构22包括伺服电机223、丝杆221和丝杆螺母222，伺服电机223安装在机架1上并驱动丝杆螺母222转动，丝杆螺母222螺纹连接丝杆221，并与滑动板211的底部固定。
59.如图2，所述窝士呢上料机构5包括第一振动盘51和直线振动器52，第一振动盘51安装在所述支撑架11上，可用来放置窝士呢，第一振动盘51上安装有电动拌料机构，电动拌料机构可持续对盘面内的小窝士呢进行搅拌，避免窝士呢在震盘内结团，有利于小窝士呢在轨道上顺利输出。直线振动器52安装在所述支撑架11上，其入料口连接所述第一振动盘51的出料口，其出料口与所述与所述穿配器44的位置对应。
60.如图2-4，所述垫片上料机构3包括第二振动盘31和垫片送料器32，第二振动盘31安装在所述支撑架11上，可用于放置和运动垫片。垫片送料器32包括基座321、滑座322、一对传送带323和电机324。其中，基座321安装在支撑架11上，且位于对应窝士呢上料机构5的一侧。滑座322安装于基座321上，所述滑座322设有自其顶面向下凹设的输送通道3221，输送通道3221水平设置，用于限位垫片的移动轨迹，输送通道3221的入口端与所述第二振动盘31的出料口相连，输送通道3221的出口端位于直线振动器52出料口在前后方向上的一侧并与穿配器44上下对应。所述滑座322在输送通道3221的出口端安装有用于限位垫片的挡块3222，用于阻止垫片继续前进，便于抓手的定位和抓取。所述滑座322的前端设有自输送通道3221底面向下凹陷形成的插孔3223，所述插孔3223与所述挡块3222位置对应，用于容纳插针。两条传送带323在水平方向上间隔设置，所述传送带323上侧绕过输送通道3221，用于带动垫片前移，两条传送带323的间隔大于垫片的内径。垫圈是纸皮材质，它们具有重量轻这一特性，很容易在组合位料槽内产生堆叠，影响穿配效果。由于垫片的裁切工艺，部分垫片的内圈会存在一些余料，通过两条传送带323分别制成垫片的相对两侧，可错开余料位置，避免垫片堆叠，减少设备运行时的故障停机现象。电机324安装在所述基座321的一侧并与两个所述传动带驱动相连，用于驱动所述传送带323绕所述输送通道3221转动。
61.请参阅图4-6，垫片送料器32还包括活动设置在所述滑座322两端的第一从动轮325和第二从动轮326，所述传送带323绕过所述第一从动轮325和第二从动轮326。设置从动轮可避免传动开与滑座322前后端前后摩擦，使传送带323的转动更顺畅，并可减少对传送带323的磨损。
62.请参阅图4-6，垫片送料器32还包括一张紧轮327，所述张紧轮327活动安装在所述基座321上且位于所述电机324上方，于前后方向，所述张紧轮327位于所述第一从动轮325和第二从动轮326之间。通过张紧轮327可张紧传送带323，避免传送带323打滑。
63.所述挡块3222的后侧设有一弧形槽32221，弧形槽32221的大小与垫片相适应且且弧形槽32221的圆心与插孔3223上下对齐。
64.所述电机324具有一输出轴，所述输出轴安装有一主动轮3241，所述主动轮3241与两条所述传送带323驱动相连。所述传送带323依次经过主动轮3241、后从从轮、输送通道3221、第一从动轮325和张紧轮327。所述主动轮3241的外周均匀布置用于抵接传送带323的凸齿32411，通过凸齿32411可增加与传送带323的摩擦，提升传送带323的稳定性。此外，主动轮3241外周设有用于限位传动带两侧的凸圈32412，第一从动轮、第一从动轮325和张紧轮327的结构类似，利于将两条传送带323间隔开，避免传送带323脱位。本实施例中，所述电机324选用伺服电机223，利于严格控制垫片的传送。在振动送料器的驱动作用下，垫片下移动至输送通道3221的入口端；通过电机324驱动传送带323旋转，垫片随着传送带323向输送通道3221的出口端移动。通过两条输送带输送垫片，可逐只运送垫片，避免垫片产生堆叠，有利于提升后续的垫片穿配作业。
65.如图7，所述穿配机构4包括机械手和穿配器44；所述机械手安装在所述机架1上并与穿配器44连接，用于驱动所述穿配器44在所述窝士呢上料机构5的出料口、所述垫片上料机构3的出料口和键架100的销钉位置之间移动；所述穿配器44用于插接窝士呢和垫片并将窝士呢和垫片穿配至销钉101上。
66.如图8，所述机械手包括支架41、横向移动装置42和纵向移动装置43；所述横向移动装置42安装在支架41上；所述纵向移动装置43连接所述横向移动装置42；所述穿配器44连接所述纵向移动装置43；所述横向移动装置42用于驱动所述穿配器44前后移动，所述纵向移动装置43用于调节所述穿配器44的高度位置。本实施例中，横向移动装置42为丝杆221机构、纵向移动装置43为齿条伸降机构，在其他实施例中，横向移动装置42和纵向移动装置43还可选用线性气缸或直线电机324等结构，或者采用不同结构的组合。通过横向移动装置42和纵向移动装置43的配合可提升穿配器44移动的稳定性。
67.如图9-11，穿配器44包括筒体441、插针442和弹簧443。其中，筒体441与纵向移动装置43固定，其设有自下向上凹设的一容纳槽4413，所述容纳槽4413具有第一段44132和第二段44131，第一段44132贯通筒体441底部，所述第二段44131连接第一段44132的上端，且所述第二段44131的内径大于所述第一段44132的内径。插针442包括杆部4422、针头4423和针尾4421，所述杆部4422穿设于所述容纳槽4413的第一段44132，所述针头4423连接针尾4421下端，用于插接窝士呢；所述针尾4421位于所述容纳槽4413的第二段44131，所述针尾4421的外径大于第一段44132的内径，如此设置，第一段44132的顶壁可阻止插针442脱离筒体441；所述弹簧443收容于所述第二段44131内，弹簧443的一端抵接所述容纳槽4413的顶壁，另一端抵接针尾4421。
68.如图9-11，所述针头4423呈板状，其厚度小于所述杆部4422的直径，如此设置可避免插接垫片时将垫片撑裂。所述针头4423的下端设有插接部44231，其水平方向上的宽度大于垫片和窝士呢的内径，插接部44231自上向下渐缩，以便更顺利的插入垫片和窝士呢，插接部44231与杆部4422下端的连接处向内凹陷形成一凹陷部44232。
69.插接垫片时，机械手移动穿配器至垫片送料器32的上方，针头向下对准插孔，随后穿配器下降，插接部44231先把垫片内孔撑开，插接部44231继续下降进入插孔，窝士呢和垫片穿至凹陷部44232时，垫片内孔形状还原，插接部44231抵住垫片下侧，可防止在移动过程中窝士呢和垫片掉落。
70.如图10，所述筒体441包括相配合的上盖体4412和下盖体4411，所述第一段44132位于所述下盖体4411。上盖体4412和下盖体4411通过螺纹连接。如此设置，可方便穿配器的拆装。此外，所述上盖体4412设有一安装孔44121，所述安装孔44121连通所述上盖体4412的顶壁和所述容纳槽4413。安装孔44121可用于装配螺钉，方便筒体441跟机械手连接。装配窝士呢和垫片时，针头4423抵接销钉，筒体441下压，针头4423缩进第一段44132，筒体441底面下压窝士呢和垫片，使窝士呢和垫片脱离插接部44231并向下套住销钉，装配完成后，移走穿配器44，在弹簧443作用下插针442复位，针头4423重新露出筒体441。
71.如图1-2，本实施例共设置间隔布置的四个装配组合，分别对应穿配键架100上的四列销钉。每一装配组合包括四一个所述窝士呢上料机构5、一个所述垫片上料机构3和一个所述穿配机构4。四个穿配组合同步进行，可提升作业效率。在其他实施例中，可根据实际情况调整装配组合的数量。
72.键架入窝士呢机的工作原理如下：
73.1、将键架100置于气动装夹台21，夹紧气缸212和下压气缸214压紧键架100，在丝杆驱动机构22的带动下，键架100移动至装配位，待穿配的销钉位于通道111下方；
74.2、窝士呢经第一振动盘51和直线振动器52到达直线振动器52的出料口，待穿配器44抓取；
75.3、垫片经第二振动盘31和垫片送料器32到达输送通道3221的出口端；
76.4、在机械手带动下穿配器44依次插接直线振动器52的出料口的窝士呢和输送通道3221出口端的垫片。
77.5、机械手将穿配器44移动至对应销钉上方，穿配器44将窝士呢和销钉压入销钉101；
78.6、气动装夹台21带动键架100继续前进，机械手驱动穿配器44穿配下一个销钉，直至所述销钉穿配完成。
79.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。