一种用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置及其制作方法，所述定位装置包括中间连接杆，该中间连接杆的两端分别设有一个定位导向板，每个定位导向板上设有纵向定位件和钻孔导套，所述纵向定位件的下端设有与弦枕的表面相匹配的V型缺口；所述中间连接杆的中部设有横向定位件，该中间连接杆的一端还可转动地连接有一个搭钩；所述搭钩和横向定位件分别位于铁板的加强筋的两侧。本发明的定位装置以加强筋的侧面作为基准点，可确保定位孔的位置准确，并且最终加工出来的安装孔相当于以加强筋的侧面作为间接基准点，这样可确保各安装孔与弦枕之间的位置关系，避免出现最终加工出来的部分安装孔与弦枕发生干涉的现象。
【专利说明】一种用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢琴部件的加工设备，具体涉及一种用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置及其制作方法。
【背景技术】
[0002]参见图1，钢琴铁板I是钢琴的重要部件，主要起到使钢琴琴弦按设计需要排列并长期保持张紧而不松弛，使钢琴发出优美的音符的作用；所述铁板I通过砂模铸造而成，四周具有凸起的侧边1-1 ;铁板I的上部密布有多个弦轴孔1-2，用于设置弦轴钉，铁板I的上部的中部靠左的位置设置有纵向的加强筋1-4，其中，加强筋1-4左侧部分安装与低音对应的弦轴钉及琴弦，右侧部分安装与中高音对应的弦轴钉及琴弦。加强筋1-4左侧部分和右侧部分分别具有沿横向延伸的弦枕1-3，弦枕1-3的截面呈V型，弦枕1-3的作用在于让张紧的琴弦压在弦枕1-3上，与共鸣盘上的弦码形成有效弦长，确定弦的震动频率。弦轴钉相对于弦枕的位置精度对钢琴发音及钢琴的装配具有重要的影响，加工弦轴钉的安装孔1-2时需要先加工出定位孔2，然后各弦轴钉孔1-2及钢琴的后续加工和装配都是以该定位孔2为基准进行的。现有的加工方法中，加工所述定位孔2时，在左右方向上以铁板I的侧面作为加工基准面，在上下方向以铁板I的上侧边作为加工基准面，而铁板的设计基准是则是侧面和弦枕，设计基准与加工基准不重合；并且铸造过程中，砂模容易出现涨砂、掉砂等铸造缺陷，造成铁板I侧面的实际位置与设计位置出现偏差，进而利用该侧面作为基准加工定位孔2后，最终加工出来的弦轴钉的安装孔1-2与理想位置出现偏差，使钢琴琴线位置出线偏差，使钢琴在安装时容易发生击弦机与加强筋1-4位置发生干涉，造成钢琴不能装配的现象；并且也容易造成击弦位置的改变，从而增加了调试难度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，利用该定位装置加工出来的定位孔位置精确，并且使得最终加工出来的弦轴钉的安装孔位不会与加强筋产生干涉。
[0004]本发明实现上述目的的技术方案为:
[0005]一种用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，包括中间连接杆，该中间连接杆的两端分别设有一个定位导向板，每个定位导向板上设有纵向定位件和钻孔导套，所述纵向定位件的下端设有与弦枕的表面相匹配的V型缺口；所述中间连接杆的中部设有横向定位件，该中间连接杆的一端还可转动地连接有一个搭钩；所述搭钩和横向定位件分别位于铁板的加强筋的两侧，且当所述搭钩钩在铁板的侧边上时，所述横向定位件紧贴在加强筋的侧面上。
[0006]本发明的定位装置中，所述每个定位导向板上还设有支撑柱，所述钻孔导套的底面与铁板的表面之间具有排屑间隙。
[0007]本发明的定位装置中，所述纵向定位件、钻孔导套以及支撑柱均设置成阶梯轴结构，所述定位导向板上设有与之连接的安装孔，所述阶梯轴结构中的小径部分安装于该安装孔上。
[0008]本发明的定位装置中，所述中间连接杆的中部设有向下延伸的连接块，所述横向定位件与该连接块之间设有螺纹连接结构。
[0009]本发明的定位装置中，所述搭钩设置于中间连接杆的左端上。
[0010]本发明的定位装置中，所述搭钩的钩体部分的内侧的下端具有倾斜面。
[0011]本发明的定位装置中，所述中间连接杆由横截面呈直角形的角钢制成，所述定位导向板连接在中间连接杆的水平部分的下侧。
[0012]本发明的定位装置中，所述搭钩通过销钉或螺栓连接结构连接在中间连接杆的竖直部分上。
[0013]一种上述用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置制造方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0014](I)首选设定铁板的弦枕中与两个纵向定位件的V型缺口相匹配的两个定位点的位置，获得两定位点之间的位置关系，依据该位置关系制作所述中间连接杆和两个定位导向板，并在两个定位导向板中加工出用于安装所述两个纵向定位件的安装孔，并装上两个纵向定位件，此时纵向定位件可相对所述安装孔转动，以便于在步骤(2)中能够调整姿态；
[0015](2)选取铁板样板，并将步骤(I)中所制作的定位装置安装到该铁板上，并在定位导向板上钻出用于安装钻孔导套的安装孔；具体过程为:
[0016](2.1)将铁板样板放置于数控机床的工作台上，然后将铁板定位在工作台上；定位的方法是:选定铁板弦枕上的两个已知设计坐标的校准点，然后根据设计数值让数控机床的主轴中心运动至第一个校准点的位置，并移动铁板，使第一个校准点与数控机床的主轴中心重合，再根据设计数值让数控机床的主轴中心运动至第二个校准点的位置，并移动铁板，使第二个校准点与数控机床的主轴中心重合；接着再让数控机床的主轴中心在上述两校准点间来回移动以验证定位的准确性，实现铁板在工作台上的定位；
[0017](2.2)依据步骤⑴中确定的两个定位点的位置，将步骤⑴中制作的定位装置安装到铁板上，并让两个纵向定位件的V型缺口匹配于上述两个定位点处，安装时转动纵向定位件，使得V型缺口能够与弦枕表面相匹配，调整好后将纵向定位件和定位导向板焊接固定；接着在中间连接杆上安装横向定位件，并使得该横向定位件的端部紧贴在加强筋的侧面上，最后将该横向定位件与中间连接杆焊接固定；
[0018](2.3)依据定位孔与步骤(2.1)中两个校准点之间的位置关系，让数控机床的主轴中心运动至与定位孔对准的位置，并在两个定位导向板上钻出用于安装钻孔导套的安装孔；最后在该安装孔上装上钻孔导套并焊接固定；
[0019](3)按照设计数值安装所述搭钩，完成所述定位装置的制作。
[0020]本发明的定位装置制造方法中，在步骤⑴和步骤(2.1)中，所述两个定位点以及两个校准点均选择为弦枕中某根琴弦所压紧的位置；
[0021]在步骤(2.2)中，所述中间连接杆的中部设有向下延伸的连接块，横向定位件与该连接块之间设有螺纹连接结构，利用该螺纹连接结构，通过转动横向定位杆来调节其末端的位置，调节完毕后，将两者焊接固定。
[0022]本发明与现有技术相比具有以下的有益效果:[0023]1、本发明的定位装置以弦枕的定位点以及加强筋的侧面作为基准点，进而确定定位孔的位置，由于弦枕和加强筋的侧面在铸造时不容出现涨砂、掉砂现象，从而可确保定位孔的位置准确。
[0024]2、由于以弦枕的定位点和加强筋的侧面作为基准点，这样不但可以确保弦轴钉的安装孔与弦枕之间的位置关系，同时也可以确保弦轴钉的安装孔与加强筋之间的位置关系，从而避免出现最终加工出来的部分弦轴钉的安装孔与加强筋发生干涉的现象。
[0025]3、由于使用时只需让左右两端的纵向定位件卡在弦枕上，再转动搭钩使其钩在铁板的侧边上即可，使用相当方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为钢琴铁板的结构示意图。
[0027]图2?图5为本发明的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置的一个【具体实施方式】的结构不意图，其中，图2为主视图，图3为俯视图，图4为左视图(放大图)，图5为右视图(放大图)。
[0028]图中附图标记为:1铁板；1_1侧边；1_2安装孔；1_3弦枕；1_4加强筋；2定位孔；3中间连接杆；4左定位导向板；5左纵向定位件；5_1V型缺口 ；6左钻孔导套；7左支撑柱；8右定位导向板；9右纵向定位件；9_1V型缺口 ；10右钻孔导套；11右支撑柱；12横向定位件；13连接块；14搭钩；14-1倾斜面；15排屑间隙。
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0030]参见图2?图5，本发明的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置包括中间连接杆3，该中间连接杆3由横截面呈直角形的角钢(或者其他刚性杆件)制成，该角钢具有水平部分和竖直部分(图4所示状态)。所述中间连接杆3的两端分别设有一个定位导向板，每个定位导向板上设有纵向定位件和钻孔导套，其中，位于中间连接杆3左端的为左定位导向板4、左纵向定位件5和左钻孔导套6，位于中间连接杆3右端的为右定位导向板8、右纵向定位件9和右钻孔导套10 ;所述左定位导向板4和左纵向定位件5均焊接固定在中间连接杆3的水平部分的下侧；所述左纵向定位件5和右纵向定位件9的下端分别设有与弦枕1-3的表面相匹配的V型缺口 5-1和V型缺口 9-1。
[0031]参见图2?图5，所述中间连接杆3的中部设有横向定位件12，该中间连接杆3的一端还可转动地连接有一个搭钩14，该搭钩14沿中间连接杆3的长度方向向外延伸；所述搭钩14和横向定位件12分别位于加强筋1-4的两侧，且当所述搭钩14钩在铁板I的侧边1-1上时，所述横向定位件12紧贴在加强筋1-4的侧面上。所述中间连接杆3的中部设有向下延伸的连接块13，所述横向定位件12连接在该连接块13上。本实施方式中，所述搭钩14设置在中间连接杆3的左端，横向定位件12位于加强筋1-4的右侧，同理，所述搭钩14也可以设置在中间连接杆3的右端，而横向定位件12位于加强筋1-4的左侧；所述搭钩14通过螺栓连接结构连接在中间连接杆3的竖直部分上，所述螺栓连接结构的收紧程度应保证搭钩14能够灵活转动，此外，也可以采用销钉连接；使用时，工人直接将搭钩14向外侧转动，并向下用力让搭钩14钩在铁板I的侧边1-1上即可。所述搭钩14的钩体部分的内侧的下端具有倾斜面14-1，这样可降低搭钩14内侧面的制造精度要求，同时针对不同铁板I的侧边1-1的对应位置可能存在缺失的情况，仍不影响搭钩14的工作。
[0032]参见图2?图5，本发明的定位装置工作时，除了利用左纵向定位件5和右纵向定位件9进行竖直方向的支撑外，还必须获得其他支撑点的支撑才能保证该定位装置的稳定，实际生产中，可利用左钻孔导套6和右钻孔导套10作为支撑，但是这样存在的缺陷是，钻定位孔2的过程中，产生的碎屑无法及时向外排出，为了解决该问题，在所述左定位导向板4和右定位导向板8的底部分别设置一根左支撑柱7和右支撑柱11，同时让所述左钻孔导套6和右钻孔导套10的底面与铁板I的表面之间具有排屑间隙15，这样既让定位装置获得有效的支撑，也确保钻孔时碎屑能够及时排出。
[0033]参见图2?图5，所述左纵向定位件5、左钻孔导套6、左支撑柱7以及右纵向定位件9、右钻孔导套10、右支撑柱11均为圆柱形杆件，并且均设置成阶梯轴结构，所述定位导向板上设有与之连接的安装孔，所述阶梯轴结构中的小径部分通过过渡配合的形式安装于该安装孔上。所述左纵向定位件5和右纵向定位件9在与定位导向板焊接固定之前，可相对所述安装孔转动，以便制造时能够灵活调整姿态。所述左钻孔导套6、左支撑柱7以及右钻孔导套10、右支撑柱11的高度可通过修配轴肩来实现调整。所述横向定位件12与连接块13之间设有螺纹连接结构，以便在装配横向定位件12能够方便地调整横向定位件12末端的位置，使之与加强筋1-4侧面紧贴，调节完毕后再将两者焊接固定。本发明中，所述纵向定位件、钻孔导套以及支撑柱的长度是根据加强筋的高度而定。
[0034]参见图2?图5，所述左纵向定位件5、左支撑柱7以及左钻孔导套6从前向后依次排列。所述右纵向定位件9和右支撑柱11沿纵向排列，其中，右支撑柱11在前，右纵向定位件9在后；且所述右支撑柱11和右钻孔导套10沿横向排列，其中，右支撑柱11在左，右钻孔导套10在右。采用上述结构的目的在于，结合铁板I左右两侧中定位孔2和弦枕1-3的结构特点，钻孔的位置位于支撑的位置中间，有利于在制作定位孔位置时以及工作时有稳定的受力点，使本装置稳定的工作。
[0035]本发明的定位装置的使用方法为:将钢琴铁板11平放在钻床的工作台上，将该定位装置的两个纵向定位件放在铁板I的弦枕1-3上，使得其上的V型缺口支承在弦枕1-3上，通过操作所述搭钩14使横向定位件12紧贴在加强筋1-41-4的侧面上，实现定位装置的安装。加工定位孔22时，调整钻床钻头，使得钻头沿着定位装置的钻孔导套直接完成铁板11的定位孔22加工。
[0036]参见图1?图5，本发明的用于加工钢琴铁板I定位孔2的定位装置制造方法，包括以下步骤:
[0037](I)首选设定铁板I的弦枕1-3中与两个纵向定位件的V型缺口相匹配的两个定位点的位置，获得两定位点之间的位置关系，依据该位置关系制作所述中间连接杆3和两个定位导向板，并在两个定位导向板中加工出用于安装所述两个纵向定位件的安装孔，并装上两个纵向定位件，此时纵向定位件可相对所述安装孔转动，以便于在步骤(2)中能够调整姿态；
[0038](2)选取铁板I样板，并将步骤(I)中所制作的定位装置安装到该铁板I上，并在定位导向板上钻出用于安装钻孔导套的安装孔；具体过程为:[0039](2.1)将铁板I样板放置于数控机床的工作台上，然后将铁板I定位在工作台上；定位的方法是:选定铁板I弦枕1-3上的两个已知设计坐标的校准点，然后根据设计数值让数控机床的主轴中心运动至第一个校准点的位置，并移动铁板1，使第一个校准点与数控机床的主轴中心重合，再根据设计数值让数控机床的主轴中心运动至第二个校准点的位置，并移动铁板1，使第二个校准点与数控机床的主轴中心重合；接着再让数控机床的主轴中心在上述两校准点间来回移动以验证定位的准确性，实现铁板I在工作台上的定位；
[0040](2.2)依据步骤⑴中确定的两个定位点的位置，将步骤⑴中制作的定位装置安装到铁板I上，并让两个纵向定位件的V型缺口匹配于上述两个定位点处，安装时转动纵向定位件，使得V型缺口能够与弦枕1-3表面相匹配，调整好后将纵向定位件和定位导向板焊接固定；接着在中间连接杆上安装横向定位件，并使得该横向定位件的端部紧贴在加强筋1-4的侧面上，最后将该横向定位件与中间连接杆焊接固定；
[0041](2.3)依据定位孔与步骤(2.1)中两个校准点之间的位置关系，让数控机床的主轴中心运动至与定位孔对准的位置，并在两个定位导向板上钻出用于安装钻孔导套的安装孔；最后在该安装孔上装上钻孔导套并焊接固定；
[0042](3)按照设计数值安装所述搭钩，完成所述定位装置的制作。
[0043]在步骤(I)和步骤(2.1)中，所述两个定位点以及两个校准点均选择为弦枕1-3中某根琴弦所压紧的位置，例如选择与弦枕1-3中第88琴弦和第I琴弦所压紧的位置，这些位置与设计基准之间具有设计参数，便于在弦枕1-3中找出该位置。
[0044]在步骤(2.2)中，所述中间连接杆3的中部设有向下延伸的连接块，横向定位件与该连接块之间设有螺纹连接结构，利用该螺纹连接结构，通过转动横向定位杆来调节其末端的位置，调节完毕后，将两者焊接固定。
[0045]通过上述制作方法获得的定位装置的定位原理是:通过步骤(2.1)让数控机床与样板铁板的坐标相互重合，进而可确定定位孔的位置，此时将步骤(I)中制作的定位装置安装到样板铁板上后，可依据定位孔的位置，利用数控机床在定位导向板中钻出用于安装钻孔导套的安装孔，使得安装后的钻孔导套即与定位孔重合；此时定位导向板中的钻孔导套与两个V型缺口以及横向定位杆的末端的相对位置是确定的，在此基础上，只要确保该定位装置安装到其他铁板上后，两个V型缺口以及横向定位杆的末端在该铁板上的位置与在样板铁板上的位置相一致，即可保证钻孔导套(定位孔)的位置准确，而由于定位装置中的两个V型缺口以及横向定位杆的末端这三个点可以确保该定位装置安装到任何一个铁板上后的位置都是唯一且一致的，从而保证了定位的准确。
[0046]上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，包括中间连接杆，该中间连接杆的两端分别设有一个定位导向板，每个定位导向板上设有纵向定位件和钻孔导套，所述纵向定位件的下端设有与弦枕的表面相匹配的V型缺口 ；所述中间连接杆的中部设有横向定位件，该中间连接杆的一端还可转动地连接有一个搭钩；所述搭钩和横向定位件分别位于铁板的加强筋的两侧，且当所述搭钩钩在铁板的侧边上时，所述横向定位件紧贴在加强筋的侧面上。
2.根据权利要求1所述的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，所述每个定位导向板上还设有支撑柱，所述钻孔导套的底面与铁板的表面之间具有排屑间隙。
3.根据权利要求1所述的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，所述纵向定位件、钻孔导套以及支撑柱均设置成阶梯轴结构，所述定位导向板上设有与之连接的安装孔，所述阶梯轴结构中的小径部分安装于该安装孔上。
4.根据权利要求3所述的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，所述中间连接杆的中部设有向下延伸的连接块，所述横向定位件与该连接块之间设有螺纹连接结构。
5.根据权利要求1所述的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，所述搭钩设置于中间连接杆的左端上。
6.根据权利要求5所述的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，所述搭钩的钩体部分的内侧的下端具有倾斜面。
7.根据权利要求1所述的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，所述中间连接杆由横截面呈直角形的角钢制成，所述定位导向板连接在中间连接杆的水平部分的下侧。
8.根据权利要求7所述的用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置，其特征在于，所述搭钩通过销钉或螺栓连接结构连接在中间连接杆的竖直部分上。
9.一种权利要求1~8中任一项所述用于加工钢琴铁板定位孔的定位装置制造方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)首选设定铁板的弦枕中与两个纵向定位件的V型缺口相匹配的两个定位点的位置，获得两定位点之间的位置关系，依据该位置关系制作所述中间连接杆和两个定位导向板，并在两个定位导向板中加工出用于安装所述两个纵向定位件的安装孔，并装上两个纵向定位件，此时纵向定位件可相对所述安装孔转动，以便于在步骤(2)中能够调整姿态； (2)选取铁板样板，并将步骤(1)中所制作的定位装置安装到该铁板上，并在定位导向板上钻出用于安装钻孔导套的安装孔；具体过程为: (2.1)将铁板样板放置于数控机床的工作台上，然后将铁板定位在工作台上；定位的方法是:选定铁板弦枕上的两个已知设计坐标的校准点，然后根据设计数值让数控机床的主轴中心运动至第一个校准点的位置，并移动铁板，使第一个校准点与数控机床的主轴中心重合，再根据设计数值让数控机床的主轴中心运动至第二个校准点的位置，并移动铁板，使第二个校准点与数控机床的主轴中心重合；接着再让数控机床的主轴中心在上述两校准点间来回移动以验证定位的准确性，实现铁板在工作台上的定位； (2.2)依据步骤(1)中确定的两个定位点的位置，将步骤(1)中制作的定位装置安装到铁板上，并让两个纵向定位件的V型缺口匹配于上述两个定位点处，安装时转动纵向定位件，使得V型缺口能够与弦枕表面相匹配，调整好后将纵向定位件和定位导向板焊接固定；接着在中间连接杆上安装横向定位件，并使得该横向定位件的端部紧贴在加强筋的侧面上，最后将该横向定位件与中间连接杆焊接固定； (2.3)依据定位孔与步骤(2.1)中两个校准点之间的位置关系，让数控机床的主轴中心运动至与定位孔对准的位置，并在两个定位导向板上钻出用于安装钻孔导套的安装孔；最后在该安装孔上装上钻孔导套并焊接固定； (3)按照设计数值安装所述搭钩，完成所述定位装置的制作。
10.根据权利要求9所述定位装置制造方法，其特征在于，在步骤(1)和步骤(2.1)中，所述两个定位点以及两个校准点均选择为弦枕中某根琴弦所压紧的位置； 在步骤(2.2)中，所述中间连接杆的中部设有向下延伸的连接块，横向定位件与该连接块之间设有螺纹连接结构，利用该螺纹连接结构，通过转动横向定位杆来调节其末端的位置，调节完毕后，将两者焊接固`定。
【文档编号】B23B49/00GK103658764SQ201310740296
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】梁志和, 陈玉华, 廖志辉, 梁剑非 申请人:广州珠江钢琴集团股份有限公司