CN109434966B - 钢琴联动杆自动加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢琴联动杆自动加工设备，包括机架、加工机构、送料机构和出料机构，在机架上转动安装有工作台，送料机构将工件送到工作台上，工件随工作台自转过程中通过加工机构依次完成加工操作，最后通过出料机构将工作台上的工件取出。通过送料机构上的送料手将集料筒中工件送到夹具中，在工作过程中，工作台呈步进转动，当工作台停止后电钻启动开始工作在对应工位上的工件上进行加工孔和槽，完成加工操作上，工作台继续转动一个工位的角度，再次进行孔和槽的加工操作，同时，在出料机构位置，取料手将完成加工的工件从夹具上取出放置到收料盒中，重复上述操作，实现流水线的生产。

Description

钢琴联动杆自动加工设备

技术领域

本发明涉及钢琴零部件生产设备技术领域，特别涉及一种钢琴联动杆自动加工设备。

背景技术

钢琴由成百上千个零部件组成，因此，其不仅在组装上非常繁琐，同时，其零部件的生产也非常缓慢，而随着现今科技水平的不断提高，钢琴中越来越多的零部件开始通过自动化设备来生产，使钢琴零部件的生产效率有了质的飞越。

如图1所示，钢琴的联动杆1在完成外形的切割后，还需要在两端面以及侧面上加工多个不同形状、种类的孔和槽，包括位于两侧端面上的铰接避让槽11和位于避让槽中间的轴孔12，位于侧壁上的弹簧槽13和托木杆孔14，以及位于侧壁两端位置的勺钉孔15和攀带勾孔16。

现有的生产方式多为在多个设备中进行多次加工完成，而由于需要在多个设备中加工完成，导致其生产过程中需要投入比较大的人工成本，并且生产效率也不高，因此，需要研发一款能够同时完成所有孔和槽的加工的专用设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢琴联动杆自动加工设备，具有全自动化生产的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢琴联动杆自动加工设备，包括：

机架，其上转动连接有一工作台，所述工作台上设置有若干夹具；

加工机构，包括绕工作台周边一圈设置的轴孔升降电钻、弹簧槽电钻、勺钉孔电钻、托木杆孔电钻、攀带勾孔电钻和避让槽升降电钻，避让槽升降电钻设置有两个、分别设于工作台的两侧；

送料机构，包括设于工作台一侧的集料筒、以及用于将集料筒中联动杆推至夹具上的送料手；

出料机构，包括设于工作台一侧的收料盒、以及用于将夹具上联动杆取出的取料手，所述收料盒位于集料筒一侧并分别位于夹具的两相邻工位上。

如此设置，通过送料机构上的送料手将集料筒中联动杆（下文简称工件）送到夹具中，安装在机架上的工作台转动带动其上的夹具可以在多个工位间循环移动，在工作过程中，工作台呈步进转动，当工作台停止后轴孔升降电钻、弹簧槽电钻、勺钉孔电钻、托木杆孔电钻、攀带勾孔电钻和避让槽升降电钻启动开始工作在对应工位上的工件上进行加工孔和槽，完成加工操作上，工作台继续转动一个工位的角度，再次进行孔和槽的加工操作，同时，在出料机构位置，取料手将完成加工的工件从夹具上取出放置到收料盒中，重复上述操作，实现流水线的生产。

进一步优选为：所述夹具包括支架、转动连接在支架上的夹持杆、以及设于夹持杆一端并保持夹持杆另一端下压的压缩弹簧。

如此设置，通过压缩弹簧保持夹持杆下压来夹持工件，结构简单。

进一步优选为：所述工作台背面设置有与夹持杆设有压缩弹簧的一端连接的拉杆、以及与拉杆一端枢接的摆臂，所述摆臂铰接在工作台背面，所述送料机构和出料机构上均设置有用于推动摆臂以拉动夹持杆压缩压缩弹簧的夹持驱动元件。

如此设置，在使用时，通过夹持驱动元件向上推摆臂，摆臂一端上移后另一端下移，故拉杆也随之下移并克服压缩弹簧的弹性力带动夹持杆转动，使得夹具松开工件。

进一步优选为：所述加工机构包括用于连接集料筒和夹具的滑槽，所述滑槽包括设于工作台上的第一滑轨、以及设于集料筒下方的第二滑轨。

如此设置，通过滑槽来连接夹具和集料筒，使得工件可以更加快速的送到夹具所在位置。

进一步优选为：所述集料筒沿竖直方向设置于第二滑轨上方，且所述集料筒与第二滑轨间距离大于或等于联动杆的厚度、小于联动杆厚度的两倍。

如此设置，保证送料手每次只会送出一个工件，同时在最下方的送料杆送出后通过重力作用自动完成补料。

进一步优选为：所述滑槽一侧呈开口设置，所述送料手包括送料气缸、设于送料气缸的活塞杆上的推手，所述推手包括固定于送料气缸的活塞杆上的安装块和用于将联动杆压至滑槽侧壁上的压板，所述压板转动连接在安装块上、且一端与安装块间连接有弹性拉条，所述压板上凸起设置有用于推动联动杆的凸肋，所述凸肋朝向送料气缸的一端设置有导向面。

如此设置，送料气缸带动推手往复活动，推手位于集料筒所在位置时，压板在弹性拉条的作用下将工件压在滑槽的侧壁上，当送料气缸启动时，推手上凸肋推动工件沿滑槽向夹具方向推动，送至夹具位置后夹具完成夹持；之后送料气缸开始带动推手复位，在复位过程中凸肋与集料筒中工件接触，此时推手在导向面的作用下会克服弹性拉条的拉力发生转动，从而使凸肋避让开工件回到初始位置。

进一步优选为：所述取料手包括滑移机械手、固定于滑移机械手上的取料气缸、固定在取料气缸的活塞杆上的安装板、以及用于将夹具上联动杆取出的夹爪，所述夹爪安装于安装板上，所述收料盒沿水平方向设置于滑移机械手下方。

如此设置，采用夹爪将工件从夹具中取出，然后通过重力作用送入到收料盒中，结构简单，工作效率也非常高。

进一步优选为：所述夹爪上设置有用于保持夹爪夹持状态的夹持弹簧，所述夹具的夹料工位上设置有用于将夹爪打开的第一抵杆，所述落料工位上设置有用于将夹爪打开的第二抵杆。

如此设置，夹持弹簧使夹爪在自然状态下可以抓住工件，而第一抵杆的设置，使夹爪在夹具所在位置时与第一抵杆抵接，夹持弹簧被压缩夹爪张开，此时滑移机械手推动夹爪移动到工件位置，取料气缸带动夹爪回复过程中，由于夹爪与第一抵杆分离，夹爪夹持工件并带其到收料盒上方位置，此时在第二抵杆作用下，夹爪再次张开松开工件，在重力作用下掉落到收料盒中。

进一步优选为：所述收料盒的落料口处设置有两组用于将联动杆导至竖直状态的前导向块和后导向块，所述前导向块和后导向块间形成倒立的“八”字形结构；

两所述前导向块固定于一用于联动杆推至收料盒中的推板上，所述推板固定于一活动气缸的活塞杆上可沿水平方向活动。

如此设置，通过落料口设置使得掉落的工件可以直接被导向成竖直状态，然后在推板作用下在收料盒中整齐排列，可以省去后期整理的工作。

进一步优选为：所述工作台受控于一单向转动机构，所述单向转动机构包括一端与工作台固定并转动连接在机架上的驱动转轴、固定在驱动转轴上且周边设置有凹槽的卡盘、转动连接在驱动转轴上的转盘、活塞杆与转盘铰接的驱动气缸、安装在转盘上的夹持气缸、以及设于夹持气缸的活塞杆上与凹槽配合的卡齿。

如此设置，驱动气缸可以推动转盘转动，在转盘被推动前，夹持气缸启动使卡齿卡入凹槽中，在转盘转动时带动卡盘转动，而卡盘转动带动驱动转轴转动，再通过驱动转轴带动工作台转动；当驱动气缸到达行程后工作台完成一个工位的转动，在驱动气缸复位前，夹持气缸复位分离卡齿和凹槽，驱动气缸复位后等待下次重复工作。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

能够完成全自动化生产，从送料到加工以及最后的取料都实现自动化，全程无需进行人工操作，有效提高联动杆的生产效率。

附图说明

图1是联动杆的结构示意图；

图2是本实施例的结构示意图一；

图3是本实施例中单向转动机构的结构示意图；

图4是本实施例中夹具的结构示意图；

图5是本实施例的结构示意图二；

图6是图5的A部放大图；

图7是本实施例中压板的结构示意图；

图8是本实施例中出料机构的结构示意图；

图9是本实施例中夹爪的结构示意图；

图10是本实施例中落料口的结构示意图。

图中，1、联动杆；11、铰接避让槽；12、轴孔；13、弹簧槽；14、托木杆孔；15、勺钉孔；16、攀带勾孔；17、顶杆架轴槽；2、机架；31、避让槽升降电钻；32、轴孔升降电钻；33、弹簧槽电钻；34、托木杆孔电钻；35、勺钉孔电钻；36、攀带勾孔电钻；4、送料机构；41、送料气缸；42、推手；421、安装块；422、压板；4221、凸肋；423、弹性拉条；43、滑槽；431、第一滑轨；432、第二滑轨；5、出料机构；51、收料盒；511、落料口；521、滑移机械手；522、取料气缸；523、安装板；524、夹爪；525、夹持弹簧；6、工作台；61、夹具；611、支架；612、夹持杆；6121、压块；6122、套筒；613、压缩弹簧；614、拉杆；615、摆臂；616、夹持驱动元件；7、单向转动机构；71、驱动转轴；72、卡盘；721、凹槽；73、转盘；74、驱动气缸；75、夹持气缸；76、卡齿；8、推板；81、前导向块；82、后导向块；83、活动气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种钢琴联动杆自动加工设备，如图2所示，包括机架2、加工机构、送料机构4和出料机构5，在机架2上转动安装有工作台6，送料机构4将工件送到工作台6上，工件随工作台6自转过程中通过加工机构依次完成加工操作，最后通过出料机构5将工作台6上的工件取出。

参照图3，机架2内设置有一单向转动机构7，单向转动机构7包括驱动转轴71、卡盘72、转盘73、驱动气缸74、夹持气缸75和卡齿76，驱动转轴71的一端穿出机架2与工作台6的底部连接固定。

卡盘72固定设置在驱动转轴71上，在卡盘72的周边均匀设置有多个凹槽721，转盘73转动连接在驱动转轴71上，夹持气缸75固定安装在转盘73上，卡齿76固定在夹持气缸75的活塞杆上，活塞杆沿卡盘72的径向伸缩，通过活塞气缸控制卡齿76与凹槽721的啮合和分离。

驱动气缸74的缸体一端铰接在机架2的内侧壁上、活塞杆的端部铰接在转盘73的侧壁上。

如图2所示，工作台6上绕轴心线方向均匀设置有8个夹具61，夹具61设于工作台6的边沿位置，通过8个夹具61使得在工作台6上形成8个工位。

其中，参照图4，夹具61包括支架611、夹持杆612、压缩弹簧613、拉杆614和摆臂615，支架611固定在工作台6上，夹持杆612转动连接在支架611上形成翘板结构，夹持杆612的一端设置有压块6121、另一端固定有套筒6122，摆臂615呈翘板结构铰接在工作台6背面，拉杆614的一端枢接在摆臂615的一端、另一端穿过工作台6插入套筒6122内并与套筒6122铰接。压缩弹簧613套设于套筒6122和拉杆614之间，且压缩弹簧613的两端分别与工作台6和套筒6122内端面抵触。

如图2和图4所示，在送料机构4和出料机构5的所在位置均设置有用于推动摆臂615以拉动夹持杆612压缩压缩弹簧613的夹持驱动元件616，夹持驱动元件616为一气缸，该气缸的活塞杆与拉杆614位于摆臂615的两端。

如图2所示，加工机构包括沿工作台6转动方向依次设置的避让槽升降电钻31、轴孔升降电钻32、弹簧槽电钻33、托木杆孔电钻34、勺钉孔电钻35和攀带勾孔电钻36。

避让槽升降电钻31设置有两个、并分别设于工作台6的两侧；其中，勺钉孔电钻35和攀带勾孔电钻36位于同一工位上。

参照图5和图6，送料机构4设于工作台6的一侧，其包括集料筒、送料手和滑槽43，集料筒沿竖直方向设置，工件叠放在集料筒中并在重力作用下自动下落，在集料筒的正下方设置有第二滑轨432，集料筒与第二滑轨432间距离大于或等于联动杆的厚度、小于联动杆厚度的两倍。

在夹具61所在位置设置有第一滑轨431，工件夹持在第一滑轨431与压块6121之间且工件的两侧与第一滑轨431的两侧壁抵设实现定位。

当夹具61位于上料工位时，第一滑轨431和第二滑轨432构连接形成上述滑槽43，送料手设于滑槽43远离工作台6的一侧，且该侧呈开口设置使送料手能够作用在工件上。

送料手包括送料气缸41和推手42，推手42包括安装块421和压板422，安装块421固定安装在送料气缸41的活塞杆上，而压板422转动连接在安装块421上、且一端与安装块421间连接有弹性拉条423，压板422在弹性拉条423的弹性拉力下压板422一端通过开口伸入滑槽43中。

参照图6和7，压板422伸入滑槽43中的一端设置有凸肋4221，凸肋4221朝向送料气缸41的一端设置有倾斜的导向面，凸肋4221在弹性拉条423的作用下可以插入工件上的顶杆架轴槽17中、并将工件抵压在滑槽43的侧壁上。通过送料气缸41的活塞杆伸出将工件沿滑槽43送入夹具61的夹持位置，夹具61将工件夹持住后，送料气缸41的活塞杆缩回，此时在导向面作用下压板422会克服弹性力强行与工件分离，并在回复到初始位置时与集料筒中工件接触，再次在导向面作用下压板422发生转动并最终卡入工件的顶杆架轴槽17中。

如图8所示，出料机构5也设于工作台6的一侧且和送料机构4一起设于夹具61的两相邻工位上，出料机构5包括收料盒51和取料手。

取料手包括滑移机械手521、取料气缸522、安装板523和夹爪524，取料气缸522固定于滑移机械手521上，通过一气缸控制带动在水平面上滑移；且取料气缸522的活塞杆伸缩方向与滑移机械手521的滑移方向垂直。安装板523固定在取料气缸522的活塞杆上，夹爪524安装在安装板523上。收料盒51沿滑移机械手521的滑移方向设置于滑移机械手521下方，且在夹爪524的初始位置下方形成有落料口511。

参照图8和图9，夹爪524上设置有用于保持夹爪524夹持状态的夹持弹簧525，夹具61的夹料工位上设置有用于将夹爪524打开的第一抵杆，落料工位上设置有用于将夹爪524打开的第二抵杆。夹爪524移动到夹具61所在位置时与第一抵杆抵接，夹持弹簧525被压缩使夹爪524张开，此时滑移机械手521推动夹爪524移动到工件位置；而在取料气缸522带动夹爪524回复过程中，夹爪524与第一抵杆分离，夹爪524夹持住工件并带其到收料盒51上方位置，此时在第二抵杆作用下，夹爪524再次张开松开工件，使工件在重力作用下掉落到收料盒51中。

如图10所示，收料盒51的落料口511处设置有两组用于将联动杆导至竖直状态的前导向块81和后导向块82，前导向块81和后导向块82间形成倒立的“八”字形结构；两前导向块81固定于一用于联动杆推至收料盒51中的推板8上，推板8固定于一活动气缸83的活塞杆上可沿水平方向活动。

工作原理：工作台6上夹具61停止在上料工位时，夹持驱动元件616的活塞杆向上伸出抵压到摆臂615，摆臂615另一端向下移动并拉动夹持杆612使夹具61张开；同时，送料气缸41伸出，此时推手42会带动工件沿滑槽43滑移到工作台6上的夹具61中，此时夹持驱动元件616复位夹具61将工件夹持住。

工作台6带动工件转动依次经过避让槽升降电钻31、轴孔升降电钻32、弹簧槽电钻33、托木杆孔电钻34、勺钉孔电钻35和攀带勾孔电钻36的加工后，在卸料工位停止后，通过夹爪524将工件夹出，当工件从夹爪524上掉落到落料口511处时，被导向成竖直状态，然后在推板8作用下在收料盒51中整齐排列。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种钢琴联动杆自动加工设备，其特征是，包括：

机架（2），其上转动连接有一工作台（6），所述工作台（6）上设置有若干夹具（61）；

加工机构，包括绕工作台（6）周边一圈设置的轴孔升降电钻（32）、弹簧槽电钻（33）、勺钉孔电钻（35）、托木杆孔电钻（34）、攀带勾孔电钻（36）和避让槽升降电钻（31），避让槽升降电钻（31）设置有两个、分别设于工作台（6）的两侧；

送料机构（4），包括设于工作台（6）一侧的集料筒、以及用于将集料筒中联动杆推至夹具（61）上的送料手；

出料机构（5），包括设于工作台（6）一侧的收料盒（51）、以及用于将夹具（61）上联动杆取出的取料手，所述收料盒（51）位于集料筒一侧并分别位于夹具（61）的两相邻工位上；

所述取料手包括滑移机械手（521）、固定于滑移机械手（521）上的取料气缸（522）、固定在取料气缸（522）的活塞杆上的安装板（523）、以及用于将夹具（61）上联动杆取出的夹爪（524），滑移机械手（521）受控于一气缸沿水平面滑移，取料气缸（522）的活塞杆的伸缩方向与滑移机械手（521）的滑移方向垂直；所述夹爪（524）安装于安装板（523）上，所述收料盒（51）沿水平方向设置于滑移机械手（521）下方；

所述夹爪（524）上设置有用于保持夹爪（524）夹持状态的夹持弹簧（525），所述夹具（61）的夹料工位上设置有用于将夹爪（524）打开的第一抵杆，落料工位上设置有用于将夹爪（524）打开的第二抵杆。

2.根据权利要求1所述的钢琴联动杆自动加工设备，其特征是：所述夹具（61）包括支架（611）、转动连接在支架（611）上的夹持杆（612）、以及设于夹持杆（612）一端并保持夹持杆（612）另一端下压的压缩弹簧（613）。

3.根据权利要求1或2所述的钢琴联动杆自动加工设备，其特征是：所述工作台（6）背面设置有与夹持杆（612）设有压缩弹簧（613）的一端连接的拉杆（614）、以及与拉杆（614）一端枢接的摆臂（615），所述摆臂（615）铰接在工作台（6）背面，所述送料机构（4）和出料机构（5）上均设置有用于推动摆臂（615）以拉动夹持杆（612）压缩压缩弹簧（613）的夹持驱动元件（616）。

4.根据权利要求3所述的钢琴联动杆自动加工设备，其特征是：所述加工机构包括用于连接集料筒和夹具（61）的滑槽（43），所述滑槽（43）包括设于工作台（6）上的第一滑轨（431）、以及设于集料筒下方的第二滑轨（432）。

5.根据权利要求4所述的钢琴联动杆自动加工设备，其特征是：所述集料筒沿竖直方向设置于第二滑轨（432）上方，且所述集料筒与第二滑轨（432）间距离大于或等于联动杆的厚度、小于联动杆厚度的两倍。

6.根据权利要求5所述的钢琴联动杆自动加工设备，其特征是：所述滑槽（43）一侧呈开口设置，所述送料手包括送料气缸（41）、设于送料气缸（41）的活塞杆上的推手（42），所述推手（42）包括固定于送料气缸（41）的活塞杆上的安装块（421）和用于将联动杆压至滑槽（43）侧壁上的压板（422），所述压板（422）转动连接在安装块（421）上、且一端与安装块（421）间连接有弹性拉条（423），所述压板（422）上凸起设置有用于推动联动杆的凸肋（4221），所述凸肋（4221）朝向送料气缸（41）的一端设置有导向面。

7.根据权利要求1所述的钢琴联动杆自动加工设备，其特征是：所述收料盒（51）的落料口（511）处设置有两组用于将联动杆导至竖直状态的前导向块（81）和后导向块（82），所述前导向块（81）和后导向块（82）间形成倒立的“八”字形结构；

两所述前导向块（81）固定于一用于联动杆推至收料盒（51）中的推板（8）上，所述推板（8）固定于一活动气缸（83）的活塞杆上可沿水平方向活动。

8.根据权利要求1所述的钢琴联动杆自动加工设备，其特征是：所述工作台（6）受控于一单向转动机构（7），所述单向转动机构（7）包括一端与工作台（6）固定并转动连接在机架（2）上的驱动转轴（71）、固定在驱动转轴（71）上且周边设置有凹槽（721）的卡盘（72）、转动连接在驱动转轴（71）上的转盘（73）、活塞杆与转盘（73）铰接的驱动气缸（74）、安装在转盘（73）上的夹持气缸（75）、以及设于夹持气缸（75）的活塞杆上与凹槽（721）配合的卡齿（76）。

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