CN116117942A - 一种用于乐器指板一体成型的三轴加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于乐器指板一体成型的三轴加工装，在加工机架的顶部两侧边分别设置Y轴导轨，加工支座设置于Y轴导轨上，在加工机架的顶部设置有与其Y轴轴心线平行的Y轴移动机构，Y轴移动机构连接加工支座，且Y轴移动机构带动加工支座在Y轴导轨上往复运动，在加工支座上部设置X轴移动机构，在X轴移动机构上设置与之动配合的Z轴移动机构，Z轴移动机构上则设置加工装置，在所述加工机架的顶部设置有罩设住Y轴移动机构的工作台，在工作台上设置夹持机构。本发明大大提升了乐器指板的定位和加工精准度，解决了指板进行加工时手动旋转吉他指板因质量不稳定导致返工、精度差、效率较低的问题，利于降低生产成本。

Description

一种用于乐器指板一体成型的三轴加工装置

技术领域

本发明属于乐器加工设备技术领域，尤其涉及一种用于乐器指板一体成型的三轴加工装置。

背景技术

吉他指板是粘在琴颈上方的一块长形的木块，具有一弧形曲面，把琴弦划分为许多半音，是吉他发出各种声音的必要部件之一。由于吉他指板的弧形曲面的任一周向的弧度皆不同，故对弧度需要十分精准。传统方法加工指板时，往往采用工作人员手动反复旋转指板，以调整指板与加工设备的位置、角度等，但这种方法使得工作人员的劳动强度较大，而且定位不准确，加工精度低，时常需要返工，加工质量不稳定，难以提高吉他指板的生产加工效率和产品质量。

因此，研制一种新型的吉他指板加工设备是解决问题的关键。

发明内容

本发明在于提供一种用于乐器指板一体成型的三轴加工装置。

本发明通过以下技术方案实现：包括加工机架、加工支座，在所述加工机架的顶部两侧边分别设置Y轴导轨，所述加工支座设置于Y轴导轨上，在加工机架的顶部设置有与其Y轴轴心线平行的Y轴移动机构，所述Y轴移动机构连接加工支座，二者呈十字形结构设置，且Y轴移动机构带动加工支座在Y轴导轨上往复运动，在所述加工支座上部设置X轴移动机构，在X轴移动机构上设置与之动配合的Z轴移动机构，Z轴移动机构上则设置加工装置，在所述加工机架的顶部设置有罩设住Y轴移动机构的工作台，所述工作台的四角分别设有连接加工机架的支柱，在所述工作台上设置夹持机构，且夹持机构的轴心线平行于Y轴轴心线。

进一步的，所述的加工装置包括给进驱动、给进导轨、给进滑座、切钻机和线槽加工机，所述给进驱动设置于Z轴移动机构的滑动座顶部的左侧，在该滑动座的左侧设置平行于Z轴的给进导轨，所述给进滑座设置于给进导轨上，其连接给进驱动，在所述给进滑座上设置平行于Z轴的切钻机，所述线槽加工机悬空设置于Z轴移动机构的滑动座的右下侧，且线槽加工机平行于Y轴。

进一步的，所述的加工支座设置呈倒置的“U”形结构，在加工支座的横梁上设置X轴移动机构的动力输出丝杆，且X轴移动机构的位移电机固定设置于横梁的任一端。

进一步的，所述的夹持机构包括旋转台、真空吸盘、吸盘座、夹持导轨、夹持电机、夹持丝杆、夹持滑座、台板导轨、承载台板，所述旋转台设置于加工支座顶部的X轴线后侧，真空吸盘通过吸盘座设置于旋转台上，真空吸盘底部设有真空吸管穿出旋转台连接真空发生器，在与旋转台相对的X轴线另一侧设置夹持导轨，在夹持导轨内侧或外侧设置与之平行的夹持丝杆，夹持丝杆任一端连接夹持电机，在夹持导轨上设置夹持滑座，夹持滑座连接夹持丝杆的丝杆螺母，在夹持滑座上设置垂直于X轴线的台板导轨，台板导轨上通过滑块设置与之滑动配合的承载台板，承载台板的另一端则设置于吸盘座的顶部，二者滑动配合连接，且在承载台板上开设与真空吸盘配适的通行槽，真空吸盘的上部向上穿出通行槽。

本发明的有益效果是：1、本发明结构紧凑，使用操作简便，使用真空吸盘进行柔性夹持固定，可以最大限度避免夹紧过程中对指板造成的变形或者其他损伤，同时真空吸附具有一定的弹性，更有利于加工刀具进行作业，起到缓冲保护作用；

2、通过旋转电机、调节盒、移动轴和旋转装置的联合设置，夹持机构能指板的旋转角度进行精确控制，避免了工作人员手动旋转，减少了工作人员的劳动量，并在三轴移动机构配合下，大大提升了乐器指板的定位和加工精准度，进而提高了加工质量和生产效率，解决了指板进行加工时手动旋转吉他指板因质量不稳定导致返工、精度差、效率较低的问题，利于降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的左视结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为本发明中加工装置的俯视结构示意图；

图5为本发明中夹持机构的结构示意图；

图中标号：1～加工机架，2～加工支座，3～Y轴导轨，4～Y轴移动机构，5～X轴移动机构，6～Z轴移动机构，7～位移电机，8～动力输出丝杆，9～滑动座，10～位移导轨，11～工作台，12～加工装置，13～切钻机，14～线槽加工机，15～给进驱动，16～给进导轨，17～给进滑座，18～夹持机构，19～旋转台，20～真空吸盘，21～吸盘座，22～夹持导轨，23～夹持电机，24～夹持丝杆，25～夹持滑座，26～台板导轨，27～承载台板，28～通行槽，29～控制装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。

如图1～4所示的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，包括加工机架1、加工支座2，在所述加工机架1的顶部两侧边分别设置Y轴导轨3，所述加工支座2设置于Y轴导轨3上，在加工机架1的顶部设置有与其Y轴轴心线平行的Y轴移动机构4，所述Y轴移动机构4连接加工支座2，二者呈十字形结构设置，且Y轴移动机构4带动加工支座2在Y轴导轨3上往复运动，在所述加工支座2上部设置X轴移动机构5，在X轴移动机构5上设置与之动配合的Z轴移动机构6，Z轴移动机构6上则设置加工装置12，在所述加工机架1的顶部设置有罩设住Y轴移动机构4的工作台11，所述工作台11的四角分别设有连接加工机架1的支柱，在所述工作台11上设置夹持机构18，且夹持机构18的轴心线平行于Y轴轴心线。

所述的Y轴移动机构4、X轴移动机构5、Z轴移动机构6包括位移电机7、动力输出丝杆8、滑动座9、位移导轨10，所述位移电机7同轴设置于动力输出丝杆8的任一端，所述滑动座9设置于动力输出丝杆8上，位移导轨10则对称设置于动力输出丝杆8的两侧；其中，所述Y轴移动机构4的动力输出丝杆8的丝杆螺母连接加工支座2，且丝杆螺母处于工作台11的Y轴向的支柱之间，避免Y轴移动机构4的动力输出丝杆8能正常带动加工支座2往复运动，避免出现干扰，Y轴导轨3即为Y轴移动机构4的位移导轨10，所述Z轴移动机构6的动力输出丝杆8、位移导轨10设置于X轴移动机构5的滑动座9上，所述Z轴移动机构6的滑动座9通过位移导轨10设置于X轴移动机构5的滑动座9上，在Z轴移动机构6的滑动座9上则设置加工装置12。

所述的加工装置12包括给进驱动15、给进导轨16、给进滑座17、切钻机13和线槽加工机14，所述给进驱动15设置于Z轴移动机构6的滑动座9顶部的左侧，在该滑动座9的左侧设置平行于Z轴的给进导轨16，所述给进滑座17设置于给进导轨16上，其连接给进驱动15，在所述给进滑座17上设置平行于Z轴的切钻机13，所述线槽加工机14悬空设置于Z轴移动机构6的滑动座9的右下侧，且线槽加工机14平行于Y轴。

所述的加工支座2设置呈倒置的“U”形结构，在加工支座2的横梁上设置X轴移动机构5的动力输出丝杆8，且X轴移动机构5的位移电机7固定设置于横梁的任一端。

所述的夹持机构18包括旋转台19、真空吸盘20、吸盘座21、夹持导轨22、夹持电机23、夹持丝杆24、夹持滑座25、台板导轨26、承载台板27，所述旋转台19设置于加工支座2顶部的X轴线后侧，真空吸盘20通过吸盘座21设置于旋转台19上，真空吸盘20底部设有真空吸管穿出旋转台19连接真空发生器，在与旋转台19相对的X轴线另一侧设置夹持导轨22，在夹持导轨22内侧或外侧设置与之平行的夹持丝杆24，夹持丝杆24任一端连接夹持电机23，在夹持导轨22上设置夹持滑座25，夹持滑座25连接夹持丝杆24的丝杆螺母，在夹持滑座25上设置垂直于X轴线的台板导轨26，台板导轨26上通过滑块设置与之滑动配合的承载台板27，承载台板27的另一端则设置于吸盘座21的顶部，二者滑动配合连接，，且在承载台板27上开设与真空吸盘20配适的通行槽28，真空吸盘20的上部向上穿出通行槽28，保证承载台板27沿Y轴轴向滑动时不受真空吸盘20干扰，而且真空吸盘20旋转时也不受承载台板27干扰；另一方面，真空吸附固定能力足够强，大大减少装夹指板时产生的变形，避免损坏。

所述的给进驱动15为气缸或液压缸。

所述的旋转台19为中空旋转平台。

所述的切钻机13包括切钻电机、刀座和刀具，切钻电机设于给进滑座17上，刀座设置于切钻电机下端，刀具则安装于刀座上。

所述的线槽加工机14包括加工电机、锯片，所述加工电机悬空设置于Z轴移动机构6的滑动座9的底部边缘上，锯片设置于加工电机上。

进一步的，所述的锯片为砂轮片。

还包括控制装置29，所述控制装置29为单片机或PLC可编程逻辑控制器，其信号连接Y轴移动机构4、X轴移动机构5、Z轴移动机构6、加工装置12、夹持机构18。

本发明的工作方式：

1、在加工前，根据乐器指板的形状构造编写加工程序，并导入控制装置29中；

2、在加工时，把乐器指板坯料，即安装有乐器指板的琴颈或支板，放置到承载台板27上，启动真空发生器控制真空吸盘20把乐器指板坯料牢固吸附固定在承载台板27上，可根据乐器指板坯料的长度，调整承载台板27沿台板导轨26移动，保证使乐器指板坯料优先处于加工装置12一侧；另一方面，在使用时可根据实际需求，从滑块上取下承载台板27，把乐器指板坯料的一端直接放置在真空吸盘20上，另一端放置在滑块上，并通过调整滑块在台板导轨26上的位置，保证能起到支承到乐器指板坯料的功能。

3、启动Y轴移动机构4带动加工支座2移动，使加工装置12处于乐器指板坯料的正上方，然以后根据加工需求，启动X轴移动机构5带动Z轴移动机构6及其上的加工装置12移动，使切钻机13或线槽加工机14处于乐器指板坯料的正上方；

4、当需要使用切钻机13加工时，先根据需求更换刀座上的刀具，然后启动Z轴移动机构6带动给进滑座17下降，切钻机13运行，使切钻机13接触乐器指板坯料进行加工，在加工过程中，启动给进驱动15带动给进滑座17左升降运动，实时调整刀具的在乐器指板坯料上的加工深度；加工完成后给进驱动15带动给进滑座17上升复位；

5、当需要使用线槽加工机14时，然后启动Z轴移动机构6带动其滑动座9上的线槽加工机14下降接触乐器指板坯料，线槽加工机14运行加工乐器指板坯料；

6、在步骤4～5的加工过程中，根据切钻机13或线槽加工机14在乐器指板坯料上的切钻、开槽走刀线路，由Y轴移动机构4带动加工支座2沿Y轴导轨3座往复运动，实时调整切钻机13或线槽加工机14与乐器指板坯料在Y轴上的位置，通过X轴移动机构5实时调整切钻机13或线槽加工机14与乐器指板坯料在X轴上的位置，通过Z轴移动机构6实时调整切钻机13或线槽加工机14与乐器指板坯料在Z轴上的位置；

7、在步骤4～5的加工过程中，根据乐器指板坯料上的切钻、开槽线路，启动旋转台19带动真空吸盘20及承载台板27旋转，旋转角度为正负45度，调整切钻、开槽线路与切钻机13或线槽加工机14的位置；而且当旋转台19带动承载台板27旋转时，夹持电机23同步运行，通过带动夹持丝杆24带动夹持滑座25、承载台板27移动，配合旋转台19旋转实现乐器指板坯料在水平方向上的角度调整。

Claims (10)

1.一种用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，包括加工机架(1)、加工支座(2)，其特征在于：在所述加工机架(1)的顶部两侧边分别设置Y轴导轨(3)，所述加工支座(2)设置于Y轴导轨(3)上，在加工机架(1)的顶部设置有与其Y轴轴心线平行的Y轴移动机构(4)，所述Y轴移动机构(4)连接加工支座(2)，二者呈十字形结构设置，且Y轴移动机构(4)带动加工支座(2)在Y轴导轨(3)上往复运动，在所述加工支座(2)上部设置X轴移动机构(5)，在X轴移动机构(5)上设置与之动配合的Z轴移动机构(6)，Z轴移动机构(6)上则设置加工装置(12)，在所述加工机架(1)的顶部设置有罩设住Y轴移动机构(4)的工作台(11)，所述工作台(11)的四角分别设有连接加工机架(1)的支柱，在所述工作台(11)上设置夹持机构(18)，且夹持机构(18)的轴心线平行于Y轴轴心线。

2.根据权利要求1所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的Y轴移动机构(4)、X轴移动机构(5)、Z轴移动机构(6)包括位移电机(7)、动力输出丝杆(8)、滑动座(9)、位移导轨(10)，所述位移电机(7)同轴设置于动力输出丝杆(8)的任一端，所述滑动座(9)设置于动力输出丝杆(8)上，位移导轨(10)则对称设置于动力输出丝杆(8)的两侧；其中，所述Y轴移动机构(4)的动力输出丝杆(8)的丝杆螺母连接加工支座(2)，且丝杆螺母处于工作台(11)的Y轴向的支柱之间，Y轴导轨(3)即为Y轴移动机构(4)的位移导轨(10)，所述Z轴移动机构(6)的动力输出丝杆(8)、位移导轨(10)设置于X轴移动机构(5)的滑动座(9)上，所述Z轴移动机构(6)的滑动座(9)通过位移导轨(10)设置于X轴移动机构(5)的滑动座(9)上，在Z轴移动机构(6)的滑动座(9)上则设置加工装置(12)。

3.根据权利要求1所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的加工装置(12)包括给进驱动(15)、给进导轨(16)、给进滑座(17)、切钻机(13)和线槽加工机(14)，所述给进驱动(15)设置于Z轴移动机构(6)的滑动座(9)顶部的左侧，在该滑动座(9)的左侧设置平行于Z轴的给进导轨(16)，所述给进滑座(17)设置于给进导轨(16)上，其连接给进驱动(15)，在所述给进滑座(17)上设置平行于Z轴的切钻机(13)，所述线槽加工机(14)悬空设置于Z轴移动机构(6)的滑动座(9)的右下侧，且线槽加工机(14)平行于Y轴。

4.根据权利要求1所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的加工支座(2)设置呈倒置的“U”形结构，在加工支座(2)的横梁上设置X轴移动机构(5)的动力输出丝杆(8)，且X轴移动机构(5)的位移电机(7)固定设置于横梁的任一端。

5.根据权利要求1所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的夹持机构(18)包括旋转台(19)、真空吸盘(20)、吸盘座(21)、夹持导轨(22)、夹持电机(23)、夹持丝杆(24)、夹持滑座(25)、台板导轨(26)、承载台板(27)，所述旋转台(19)设置于加工支座(2)顶部的X轴线后侧，真空吸盘(20)通过吸盘座(21)设置于旋转台(19)上，真空吸盘(20)底部设有真空吸管穿出旋转台(19)连接真空发生器，在与旋转台(19)相对的X轴线另一侧设置夹持导轨(22)，在夹持导轨(22)内侧或外侧设置与之平行的夹持丝杆(24)，夹持丝杆(24)任一端连接夹持电机(23)，在夹持导轨(22)上设置夹持滑座(25)，夹持滑座(25)连接夹持丝杆(24)的丝杆螺母，在夹持滑座(25)上设置垂直于X轴线的台板导轨(26)，台板导轨(26)上通过滑块设置与之滑动配合的承载台板(27)，承载台板(27)的另一端则设置于吸盘座(21)的顶部，二者滑动配合连接，，且在承载台板(27)上开设与真空吸盘(20)配适的通行槽(28)，真空吸盘(20)的上部向上穿出通行槽(28)。

6.根据权利要求3所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的给进驱动(15)为气缸或液压缸。

7.根据权利要求5所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的旋转台(19)为中空旋转平台。

8.根据权利要求3所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的切钻机(13)包括切钻电机、刀座和刀具，切钻电机设于给进滑座(17)上，刀座设置于切钻电机下端，刀具则安装于刀座上。

9.根据权利要求3所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：所述的线槽加工机(14)包括加工电机、锯片，所述加工电机悬空设置于Z轴移动机构(6)的滑动座(9)的底部边缘上，锯片设置于加工电机上。

10.根据权利要求1所述的用于乐器指板一体成型的三轴加工装置，其特征在于：还包括控制装置(29)，所述控制装置(29)为单片机或PLC可编程逻辑控制器，其信号连接Y轴移动机构(4)、X轴移动机构(5)、Z轴移动机构(6)、加工装置(12)、夹持机构(18)。

Images