CN107127275B - 一种自动琴弦缠绕机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种自动琴弦缠绕机，包括机架、光杠、平移电机、左旋转电机、右旋转电机、平移平台、气压调节单元、气缸、电机座、拉力传感器、控制器；在进行绕丝时，左、右旋转电机带动待加工琴弦匀速旋转，同时，平移平台带动绕丝匀速移动，绕丝被均匀地缠绕在待加工的琴弦上；所述气缸用于调整左旋转电机在光杠上的位置以控制主弦的轴向预拉力；所述拉力传感器用于检测绕丝张力；所述控制器用于控制琴弦机的工作。本发明的有益效果是：本发明提供的一种琴弦缠绕机能实时检测并调整绕线的绕丝张力和主弦的轴向预拉力，从而保证了琴弦在加工过程中的张力一致，进而提高了产品的质量，简化了操作工艺。

Description

一种自动琴弦缠绕机

技术领域

本发明涉及琴弦缠绕机领域，具体涉及一种自动琴弦缠绕机。

背景技术

琴弦，例如琵琶或小提琴的琴弦一般包括主弦30和缠绕在主弦外部的绕丝40。琴弦在生产时，一般需要将主弦30两端张拉固定以形成一定的轴向预拉力，然后将绕丝40沿主弦的长度方向缠绕在其外部。根据需要，绕丝可能需要由不同种类的丝线(金属和/或非金属)经过多道次的缠绕工序后形成。缠绕时，通过旋转主弦的两端固定件使其以一定速度旋转，然后将绕丝缠绕到主弦的外部。绕丝缠绕到主弦上时，会具有一定的张力(称为绕丝张力)。实践表明，合理地控制主弦的轴向预拉力和绕丝张力，尤其是绕丝张力对于高品质琴弦来说是至关重要的；如果在加工过程中，绕丝张力无法控制，就很难生产出线径一致的琴弦，从而就无法生产出高品质的琴弦。如图1所示，其中示出了主弦缠绕绕丝的示意图，图中X为主弦的轴向预拉力，Y为绕丝张力。

传统的琴弦缠绕机工作时主弦的转速是靠工人踩动踏板来调整离合电机的离合片的位置以获得需要的速度，然而，由于人体的移动，离合片的位置将会发生改变，这样获得的离合电机的转速不稳定。并且现有设备生产琴弦时，预张力不可调，把琴弦钢丝安装上机器时，预张力已经固定，主弦的轴向预拉力和绕丝张力都是人工调整，而不同的工人或是同一个工人在不同的时间安装琴弦钢丝的张力都会不一致，这样琴弦的质量(也即一致性)就不能保证。

另外，传统琴弦缠绕机的离合电机的转速为1440转/分钟，通过皮带传动、齿轮传动把速度提高到10000转/分钟，由于传动部分相对复杂，造成机器振动和噪音特别大，尤其是齿轮传动部分在高速运转时。设备的振动和噪音很大，对产品的质量影响很大。随着现在琴弦生产工艺的改变，对琴弦缠绕机设备的改进越来越紧迫，传统的琴弦缠绕机已经不能生产复杂工艺的琴弦。

申请人在中国专利申请201420204882.9中公开了一种气压调节恒张力变频控制手动琴弦机，其是通过气压调节装置调整左电机在光杠上的位置，进而控制主弦的轴向预拉力，但是这种手动琴弦机的绕丝张力无法进行实时检测和控制。因此，在进行生产琴弦时无法控制绕丝张力，从而无法保证产品在加工过程中线径的一致性，无法加工出高品质的琴弦。

另外，现有技术中的机器只能同时缠绕一种绕丝，不能满足同时缠绕多根绕丝的要求。如果需要在一根琴弦上缠绕不同的绕丝，就会不停地更换绕丝或者将琴弦取下放到另一台机器上缠绕不同的绕丝。这样会导致操作的复杂，产品质量不能统一。尤其是将琴弦取下后其预拉力会消失，这样再重新张拉并绕丝的话，会对产品的质量造成很大的影响，使得琴弦品质较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动琴弦缠绕机。

本发明的一种自动琴弦缠绕机，其技术方案为：

一种自动琴弦缠绕机，包括机架、光杠、平移电机、左旋转电机、右旋转电机、平移平台、气压调节单元、气缸和电机座；光杠设置在机架上；右旋转电机固定在机架的右端，左旋转电机通过电机座设置在一侧的光杠上，左旋转电机和右旋转电机上均连接有琴弦挂钩并控制其旋转，主弦挂在两端的琴弦挂钩上；所述气缸用于控制左旋转电机在光杠上的位置以控制主弦的轴向预拉力，气压调节单元用于调节气缸的压力；平移电机设置在机架的左端，平移平台设置在另一侧的光杠上，所述平移电机驱动所述平移平台在光杠上移动；所述平移平台上设置有出丝孔、拉力传感器和绕丝轮；绕丝分别经过所述绕丝轮、所述拉力传感器和所述出丝孔缠绕到主弦上；所述绕丝与所述主弦的直径比为0.1-5；

所述自动琴弦缠绕机在进行绕丝时，主弦的两端分别连接于所述左旋转电机和所述右旋转电机的琴弦挂钩上，所述左旋转电机和所述右旋转电机带动主弦旋转，同时，平移平台带动绕丝移动，使得绕丝缠绕主弦上；所述拉力传感器用于检测绕丝张力。

本发明提供的一种自动琴弦缠绕机还可具有如下附属技术特征：

其中，所述绕丝轮转轴的末端上设置有用于调节所述绕丝张力的调节装置。

其中，所述光杠上还设置有支撑琴弦的多个气动装置，所述气动装置上设置有机械开关，当所述平移平台移动至所述气动装置时，所述机械开关被触发，支撑装置下移，以避免支撑装置和平移平台相撞；当平移平台离开气动装置时，支撑装置恢复到原来的位置，保持支撑琴弦的状态。

其中，自动琴弦缠绕机分为上、下两层，所述上、下两层均设置有左旋转电机、右旋转电机、平移电机、光杠和平移平台。

其中，所述气压调节单元包括三个调节阀和三个压力表，其中一个调节阀和一个压力表用于调节并显示所述气缸的总气压，其余两个调节阀和两个压力表用于调节并显示琴弦缠绕机的上、下层操作气压。

其中，所述琴弦缠绕机的外侧还设有有机玻璃盖。

其中，还包括用于控制所述自动琴弦缠绕机工作的控制器，所述控制器用于控制左、右旋转电机的正、反转运动、平移平台的来回移动和电机的转速。

其中，所述自动琴弦缠绕机还包括一脚动开关。

其中，所述电机座上设置有滑块，所述左旋转电机通过所述滑块在所述光杠上移动。

其中，所述平移电机、左旋转电机和右旋转电机均为伺服电机。

本发明的实施包括以下技术效果：

本发明提供的一种自动琴弦缠绕机，在现有琴弦缠绕机的基础上加装了气缸和调节阀，这样，主弦的轴向预拉力可以精确控制，在生产琴弦时，工人不需要关心安装的待加工琴弦的张力是否一致；并且通过在平移平台上设置拉力传感器以实现对绕丝张力的实时检测，并将测量的数据反馈给工人，使工人可以实时地掌握绕丝张力，如果绕丝张力超出了工艺范围，工人可以随时调整拉力，从而保证了主弦和绕丝在加工过程中的张力一致，提高了产品的质量；并且，本发明中将绕线轮、压力传感器、以及出丝机头上的出丝口均设置为多个，使得本发明中的自动琴弦缠绕机可以同时缠绕多根绕丝，从而满足了有些琴弦在缠丝过程中多个缠绕层必须同时进行缠丝的要求，也解决了现有技术中在缠丝过程中需要重复拆装而对琴弦造成的破坏问题，从而进一步提高了琴弦的质量，简化了加工工艺。

附图说明

图1为主弦的轴向预拉力和绕丝张力的示意图。

图2为本发明的一种自动琴弦缠绕机的立体图。

图3为本发明的一种自动琴弦缠绕机的正面结构示意图。

图4为本发明的一种自动琴弦缠绕机的侧面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

参见图2-4所示，本实施例提供的一种自动琴弦缠绕机，包括机架1、光杠2、平移电机3、左旋转电机4、右旋转电机5、平移平台6、气压调节单元7、气缸和电机座8；光杠2设置在机架1上；右旋转电机5固定在机架1的右端，左旋转电机4通过电机座8设置在一侧的光杠2上，左旋转电机4和右旋转电机5上均连接有琴弦挂钩9并控制其旋转，主弦30挂在两端的琴弦挂钩9上；所述气缸用于调整左旋转电机4在光杠2上的位置以控制主弦的轴向预拉力，气压调节单元7用于调节气缸的压力；平移电机3设置在机架1的左端，平移平台6设置在另一侧的光杠2上，所述平移电机3驱动所述平移平台6在光杠上移动；所述平移平台6上设置有出丝孔61、拉力传感器62和绕丝轮63；绕丝分别经过所述绕丝轮63、所述拉力传感器62和所述出丝孔61缠绕到主弦30上；所述绕丝与所述主弦的直径比为0.1-5；

所述自动琴弦缠绕机在进行绕丝时，主弦30的两端分别连接于所述左旋转电机4和所述右旋转电机5的琴弦挂钩9上，所述左旋转电机4和所述右旋转电机5带动主弦30旋转，同时，平移平台6带动绕丝移动，使得绕丝缠绕在主弦30上；所述拉力传感器62检测绕丝过程中的绕丝张力。

本实施例提供的一种自动琴弦缠绕机，在现有的琴弦缠绕机的基础上增添了气缸，以调整左旋转电机4在光杠2上的工作位置，进而控制主弦30的轴向预拉力；并通过在平移平台6上设置拉力传感器62，并将绕丝绕过拉力传感器62，使得拉力传感器62对绕丝张力进行实时检测，从而保证了主弦30在加工过程中的张力一致，提高了产品的质量。并且，由于在本发明中，左旋转电机4的位置以及绕丝张力都可以调节，因而使得本发明提供的一种自动琴弦缠绕机适用范围很广。另外，本发明中将绕线轮63、压力传感器62、以及出丝机头上的出丝孔61均设置为多个，使得本发明中的自动琴弦缠绕机可以同时缠绕多根绕丝，从而满足了有些琴弦在缠丝过程中多个缠绕层必须同时进行缠丝的要求，也解决了现有技术中在缠丝过程中需要重复拆装而对主弦造成的破坏问题，从而进一步提高了琴弦的加工质量，而且简化了加工工艺。

优选地，所述绕丝轮63转轴的末端上设置有用于调节所述绕丝张力的调节装置，例如可以是螺栓孔和螺栓；所述出丝机头61上还设置有稳定琴弦的支撑件。本实施例通过拧动螺栓来调节转轴的松紧，进而调节绕丝张力，当拉力传感器62检测到绕丝张力过小时，手动拧紧螺栓；当拉力传感器62检测到绕丝张力过大时，手动松动螺栓，从而实现了对绕丝张力实时检测和及时调整。

优选地，如图3所示，所述光杠2上还设置有支撑琴弦的多个气动装置11，所述气动装置11上设置有机械开关。当下层的平移平台6移动至气动装置11时，所述机械开关被设置在平移平台6上的触发件触发，所述气动装置11沿虚线所示的路径向下移动，以避免支撑装置和下层的平移平台6相撞；当平移平台6离开气动装置11时，支撑装置恢复到原来的位置，保持支撑琴弦的状态；当上层的平移平台移动至气动装置时11时，所述机械开关被设置在平移平台6上的触发件触发，所述气动装置11沿虚线所示的路径向上移动，以避免支撑装置和上层的平移平台6相撞；当平移平台6离开气动装置11时，支撑装置恢复到原来的位置，保持支撑琴弦的状态。本发明通过在光杠上设置多个气动装置，从而可以使主弦在绕丝过程中保持平直。

优选地，琴弦缠绕机分为上、下两层，上、下两层均设置有左旋转电机4、右旋转电机5、平移电机3、光杠2、平移平台6；其中，上、下两层的左、右旋转电机4、5的转速相同，方向相反。本实施例通过将琴弦缠绕机分为上、下两层，当一层进行自动工作时，工人可以对另一层进行操作，从而提高了工作效率，节约了时间成本。

优选地，气压调节单元7包括三个调节阀71和三个压力表72，其中一个调节阀71和一个压力表72用于调节并显示所述气缸的总气压，其余两个调节阀71和两个压力表72用于调节并显示琴弦缠绕机的上、下层操作气压。本实施例在现有技术的基础上加装了气缸和调节阀，这样琴弦钢丝的预张力可以事先调整好，在生产琴弦时，工人不需要关心安装琴弦钢丝时要保证张力一致，气缸可以自动调整电机工作位置。

优选地，所述琴弦缠绕机的外侧还设有玻璃盖；所述玻璃盖为双层有机玻璃盖。通过增加有机玻璃盖可以保护操作工人的安全，并且可以降低噪音。

优选地，还包括用于控制所述自动琴弦缠绕机工作的控制器，所述控制器用于控制旋转电机的正、反转运动、平移平台的来回移动和电机的转速等。控制器设有控制台，控制台上设有进行各种操作的操作按钮。本实施例的琴弦参数和控制程序已提前设置好，工人在进行操作时只需要选择琴弦的顺序号即可，不用每次都进行输入，从而提高了工作效率，保证了产品的一致性，而且也不需要工人熟悉工作过程，降低了用工成本。

优选地，所述自动琴弦缠绕机还包括一脚动开关，用于控制主弦的旋转速度。本发明通过设置一脚动开关，提高了工人操作的方便性。

优选地，所述电机座8上设置有滑块，所述左旋转电机4通过所述滑块在所述电机座8上滑动。

优选地，所述平移电机3、左旋转电机4、右旋转电机5均为伺服电机。本申请中的平移电机3、左旋转电机4、右旋转电机5均选用伺服电机，转速可以达到3900转/分钟，通过一级齿轮皮带传动，轻松达到8000转/分钟，并且由于传动部分大大简化，使设备的噪音和振动也大大减小，工人的工作环境有了很大的改善，产品质量也得到了提高。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：包括机架、光杠、平移电机、左旋转电机、右旋转电机、平移平台、气压调节单元、气缸和电机座；光杠设置在机架上；右旋转电机固定在机架的右端，左旋转电机通过电机座设置在一侧的光杠上，左旋转电机和右旋转电机均连接有琴弦挂钩并控制其旋转；所述气缸用于调整左旋转电机在光杠上的位置以控制主弦的轴向预拉力，气压调节单元用于调节气缸的压力；平移电机设置在机架的左端，平移平台设置在另一侧的光杠上，所述平移电机驱动所述平移平台在光杠上移动；所述平移平台上设置有多个出丝孔、多个拉力传感器和多个绕丝轮；绕丝分别经过所述绕丝轮、所述拉力传感器和所述出丝孔缠绕到主弦上；所述绕丝与所述主弦的直径比为0.1-5；

所述自动琴弦缠绕机在进行绕丝时，主弦的两端分别连接于所述左旋转电机和所述右旋转电机的琴弦挂钩上，所述左旋转电机和所述右旋转电机带动主弦旋转，同时，平移平台带动绕丝移动，使得绕丝缠绕在主弦上；所述拉力传感器检测绕丝过程中的绕丝张力。

2.根据权利要求1所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述绕丝轮转轴的末端上设置有用于调节所述绕丝张力的调节装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述光杠上还设置有支撑琴弦的多个气动装置，所述气动装置上设置有机械开关，当所述平移平台移动至所述气动装置时，所述机械开关被触发，气动装置下移，以避免气动装置和平移平台相撞；当平移平台离开气动装置时，气动装置恢复到原来的位置，保持支撑琴弦的状态。

4.根据权利要求1或2所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述自动琴弦缠绕机分为上、下两层，所述上、下两层均设置有左旋转电机、右旋转电机、平移电机、光杠和平移平台。

5.根据权利要求4所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述气压调节单元包括三个调节阀和三个压力表，其中一个调节阀和一个压力表用于调节并显示所述气缸的总气压，其余两个调节阀和两个压力表用于调节并显示琴弦缠绕机的上、下层操作气压。

6.根据权利要求1或2所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述琴弦缠绕机的外侧还设有有机玻璃盖。

7.根据权利要求1所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述自动琴弦缠绕机还包括脚动开关。

8.根据权利要求1所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述电机座上设置有滑块，所述左旋转电机通过所述滑块在所述光杠上移动。

9.根据权利要求1或2所述的一种自动琴弦缠绕机，其特征在于：所述平移电机、左旋转电机和右旋转电机均为伺服电机。