CN105127285A - 喇叭网的加工装置及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种喇叭网的加工装置及加工方法，该加工装置包括加工台和冲压模具，所述冲压模具包括冲孔上模和冲孔下模。所述加工装置还包括带角度控制的旋转式动力输出机构和控制器，其中，所述带角度控制的旋转式动力输出机构的壳体固定在所述加工台上，待加工件设置在所述带角度控制的旋转式动力输出机构的输出轴上，所述控制器分别与所述带角度控制的旋转式动力输出机构和所述冲压模具连接，并且所述控制器被配置为：控制所述旋转式动力输出机构转动预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的所述待加工件定位于预定位置中；并且控制冲孔上模上下运动，以在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个透声孔。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种喇叭网的加工装置及加工方法，尤其涉及一种电声类智能硬件的喇叭网的加工装置及加工方法。
背景技术
在加工音箱的喇叭网的过程中，需要在形成喇叭网的部件(例如板材)上加工出多个透声孔。一般地，传统的音箱喇叭网的加工方法有以下方式：
(1)采用蚀刻冲孔方式实现，图1示出了采用这种方式加工出的透声孔排布方式。如图1所示，采用这种方式能够使透声孔的排列较为自由(如形成一定弧度)，但是，这种方案腐蚀成本高，腐蚀开孔造成产品强度较差且表面容易生锈，另外对板材厚度有要求，如果板材太厚，将难以使用。
(2)使用较大体积的原材料(通常是铝锭或者其他金属)，采用型材挤出或者数控机床加工(CNC)的方法，先成型出产品的外形轮廓，而后再使用CNC的方法加工出每个透声孔。为了保留薄壁的透音网结构，这种方法需要大量原材料的投入，并使用过程加工耗时非常长的CNC将原材料内部材料大量切除，同时使用CNC加工大数量级透声孔，导致成本的急剧上升，通常单单喇叭网的成本就会超过传统整个产品的成本。
此外，现有技术中还存在其它一些加工方法，但是，其加工出的喇叭网的透声孔的排布方式如图2所示，其只能加工出规则排布的透声孔，开孔设计自由度低，已不能满足技术需求。
目前，随着智能硬件潮流的推广，电声类智能硬件(例如智能音箱)越来越成为人们重视的一个方向，但为了达到悦耳的声音、硬件产品性能和外观的完美平衡，针对于电声类产品的喇叭网(特别是其透声孔排布方式)的优化设计成为技术开发人员越来越重视的一个重点。
然而，对于传统加工方法来说，很难兼顾声学效果(对应于开孔设计自由度)、硬件外观和成本之间的平衡，要么就是声学效果好，成本好，但外观难以接受，要么就是声学效果好，外观好，但成本难以接受。如何有效的兼顾这三者之间的平衡，用较低的成本做出声学效果好，同时硬件外观优良的喇叭网，是电声产品的技术开发人员一直需要解决的问题。
发明内容
因此，为了制造出兼顾声学效果(开孔设计)、硬件外观和产品成本的电声产品的喇叭网，本发明提出了用于加工喇叭网的加工装置和加工方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种喇叭网的加工装置，该加工装置包括加工台和冲压模具，所述冲压模具包括冲孔上模和冲孔下模。所述加工装置还包括带角度控制的旋转式动力输出机构和控制器，其中，所述带角度控制的旋转式动力输出机构的壳体固定在所述加工台上，待加工件设置在所述带角度控制的旋转式动力输出机构的输出轴上，所述控制器分别与所述带角度控制的旋转式动力输出机构和所述冲压模具连接，并且所述控制器被配置为：控制所述旋转式动力输出机构转动预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的所述待加工件定位于预定位置中；并且控制冲孔上模上下运动，以在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个透声孔。
根据本发明的一个实施例，所述旋转式动力输出机构为步进电机。
根据本发明的一个实施例，所述冲孔上模的下方设置有多个冲压销柱，所述冲孔下模中设置有多个上下贯穿的通孔，所述多个冲压销柱与所述多个上下贯穿的通孔的位置分别对应，并且所述通孔的内径均稍大于所述冲压销柱的外径。
根据本发明的一个实施例，所述加工装置还包括上模气缸和凸轮，所述上模气缸推动所述凸轮运动，以将所述多个冲压销柱中的一些冲压销柱推动至有效位置，在该有效位置中，所述冲压销柱能够冲压出所述透声孔和/或导向孔。
根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：控制所述冲孔上模的冲压销柱穿过所述待加工件并进入到所述冲孔下模的通孔中，以使得所述待加工件上被冲压掉的部分耗材通过该通孔向下跌落。
根据本发明的另一方面，还提供了一种喇叭网的加工方法，该加工方法包括如下步骤：
控制旋转式动力输出机构转动第一预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的待加工件定位于第一预定位置中；
控制冲孔上模向下运动，通过所述冲孔上模和冲孔下模的作用，在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个第一透声孔；
控制冲孔上模返回至初始位置；
控制所述旋转式动力输出机构转动第二预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的待加工件定位于第二预定位置中；
控制所述冲孔上模向下运动，通过所述冲孔上模和冲孔下模的作用，在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个第二透声孔；
重复循环上述步骤，直至形成喇叭网的期望的透声孔排布方式。
根据本发明的一个实施例，所述预定角度被预先配置在控制器中。
根据本发明的一个实施例，所述预定角度根据期望的透声孔排布方式和待加工件的尺寸由控制器计算得出。
根据本发明的一个实施例，在所述待加工件上冲压形成多个第一和第二透声孔的步骤分别包括通过一次冲压在所述待加工件上形成一排或者多排透声孔。
根据本发明的一个实施例，所述加工方法还包括如下步骤：冲孔上模的冲压销柱能够穿过所述待加工件并进入到冲孔下模的通孔中，所述待加工件上被冲压掉的部分耗材通过该通孔向下跌落。
根据本发明的一个实施例，所述喇叭网由板材形成，所述加工方法还包括如下步骤：
采用内部滑块的胀形工艺使形成有多个透声孔的板材成型，以形成具有特定的外形的喇叭网。
根据本发明的一个实施例，所述加工方法还包括如下步骤：
在由板材形成具有特定的外形的喇叭网的过程中，采用氩弧焊焊接手段将所述板材焊接成型。
根据本发明的一个实施例，所述加工方法还包括如下步骤：
上模气缸推动凸轮运动，以将多个冲压销柱中的一些冲压销柱推动至有效位置；
所述多个冲压销柱中的一些冲压销柱冲压出第一导向孔；
旋转式动力输出机构驱动待加工件旋转，通过上述第一导向孔精确定位；
上模气缸推出第一排冲压销柱，所述第一排冲压销柱开始冲压，同时冲压出第二导向孔；
旋转式动力输出机构继续驱动待加工件旋转，通过上述第二导向孔精确定位；
上模气缸推出第二排冲压销柱，所述第二排冲压销柱开始冲压，同时冲压出第三导向孔；
重复循环上述步骤，直至完成所有透声孔的加工，然后，上模气缸退出。
根据本发明的又一方面，还提供了一种电声类智能硬件的喇叭网，该喇叭网由板材通过使用如上述任一方面或实施例中任一个所述的喇叭网的加工方法而形成。
根据本发明的一个实施例，所述喇叭网包括多排呈不规则排布的透声孔。
在根据本发明的各个方面的技术方案中，无需采用蚀刻等方式也可以满足透声孔的设计自由，这样开孔的位置可以根据需要灵活调整，因而能够保证良好的声学效果；与此同时，本发明仅需增加步进电机等部件以及在控制器中配置相应单元，在生产大批量的喇叭网时，并不会显著增加喇叭网的生产成本，比传统方法(例如蚀刻方式、CNC加工方式)的成本降低了至少50％以上，且生产效率高以及产品强度能够得到保证，为电声类智能硬件的蓬勃发展提供了有效生产技术支持。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1-2是根据现有技术的加工方法加工出的喇叭网的透声孔排布方式的示意图；
图3是根据本发明的实施例的加工装置的第一立体图；
图4是根据本发明的实施例的加工装置的第二立体图；
图5是根据本发明的实施例的加工方法的流程图；
图6-7是根据本发明的实施例的加工方法加工出的喇叭网的透声孔排布方式的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
根据本发明总体上的发明构思，提供一种喇叭网的加工装置，该加工装置包括加工台和冲压模具，所述冲压模具包括冲孔上模和冲孔下模。所述加工装置还包括带角度控制的旋转式动力输出机构和控制器，其中，所述带角度控制的旋转式动力输出机构的壳体固定在所述加工台上，待加工件设置在所述带角度控制的旋转式动力输出机构的输出轴上，所述控制器被配置为：控制所述旋转式动力输出机构转动预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的所述待加工件定位于预定位置中；并且控制冲孔上模上下运动，以在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个透声孔。根据该本发明的技术方案，其借助可编程的有角度控制的旋转式动力输出机构，可以实现比较自由的开孔设计，同时其采用冲压加工的方式，保证了较低的加工成本，从而兼顾了声学效果、加工成本和产品外观。
在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
图3是根据本发明的实施例的加工装置的第一立体图。参见图3，根据本发明实施例的加工装置1包括加工台(未示出)、冲压模具2、带角度控制的旋转式动力输出机构和控制器(未示出)。其中，作为一个示例，带角度控制的旋转式动力输出机构为步进电机3。可选地，其还可以为其它类型的可编程的带角度控制的旋转式动力输出机构。
步进电机3的壳体固定安装于加工台上，在图3示出的实施例中，步进电机3呈竖立布置。作为一个示例，待加工件为呈平面状的板材4。如图3所示，板材4呈横向布置，并且板材4的中部固定于步进电机3的动力输出轴上。
冲压模具2可以包括冲孔上模21和冲孔下模22。冲孔上模21以可上下移动的方式安装于板材待加工区域的上方，冲孔下模22可以固定安装于板材待加工区域的下方，邻近板材4的底面。
图4是根据本发明的实施例的加工装置的第二立体图。如图4所示，冲孔上模21的下方没置多个冲压销柱23，冲孔下模22上设置多个上下贯穿的通孔24，多个通孔24与多个冲压销柱23分别对应，并且每个通孔24的内径均稍大于每一个冲压销柱23的外径。
根据本发明的实施例的一个方面，加工装置的控制器分别连接步进电机3和冲压模具，以使得控制器能够控制步进电机3转动预定角度，以使得设置于步进电机3上的板材4定位于预定位置中，并且还能够控制冲孔上模21上下运动，以在板材4上冲压形成喇叭网5的多个透声孔6。
根据本发明进一步方面的实施例，还提供一种喇叭网的加工方法。图5是根据本发明的实施例的加工方法的流程图，如图5所示，该加工方法包括如下步骤：
步骤一：控制步进电机3转动第一预定角度，以使得设置于步进电机3上的待加工件(即板材4)定位于第一预定位置中；
步骤二：控制冲孔上模21向下运动，通过冲孔上模21和冲孔下模22的共同作用，在所述待加工件4上冲压形成喇叭网的多个第一透声孔6；
步骤三：控制冲孔上模21返回至初始位置；
步骤四：控制步进电机3转动第二预定角度，以使得设置于步进电机3上的待加工件4定位于第二预定位置中；
步骤五：控制冲孔上模21向下运动，通过冲孔上模21和冲孔下模22的共同作用，在所述待加工件4上冲压形成喇叭网的多个第二透声孔6；
步骤六：重复循环上述步骤，直至形成喇叭网的期望的透声孔排布方式。
在上述加工方法中，所述第一预定角度和所述第二预定角度可以被预先配置在加工装置的控制器中。可选地，所述预定角度也可以根据期望的透声孔排布方式和待加工件的尺寸由控制器实时计算得出。
在上述步骤二和步骤五中，通过冲孔上模21和冲孔下模22的共同作用在所述待加工件4上冲压形成喇叭网的多个透声孔6的步骤可以具体包括：在冲孔上模21的冲压销柱23的作用下，板材4上的相应位置将被冲压形成透声孔6，接着，冲压销柱23可穿过板材4并进入到冲孔下模22的通孔24中，板材4上被冲掉的部分耗材也可经过该通孔24向下跌落。
可选地，一次冲压步骤在板材4上形成一排或者多排透声孔6。
根据本发明实施例的又一方面，在板材4上形成期望的排布方式的多个透声孔6之后，对板材4进行加工成型，以形成最终的喇叭网。该加工成型步骤包括采用内部滑块的胀形工艺使形成有多个透声孔6的板材4成型，以形成具有特定的外形的喇叭网5。通过采用内部滑块的胀形工艺，可以保证形成的喇叭网的尺寸和外形的稳定性。
进一步地，在对板材4进行加工成型的过程中，还可以采用氩弧焊焊接手段来焊接拼接时的缝隙，以保证成品的质量。
根据本发明的另一实施例，加工装置还可以包括上模气缸和凸轮(未示出)，所述上模气缸推动所述凸轮运动，以将所述多个冲压销柱中的一些冲压销柱推动至有效位置，在该有效位置中，所述冲压销柱能够冲压出所述透声孔和/或用于对冲压加工进行导向的导向孔。
相应地，根据本发明的又一实施例，加工方法还可以包括如下步骤：
上模气缸推动凸轮运动，以将所述多个冲压销柱中的一些冲压销柱推动至有效位置；
所述多个冲压销柱中的一些冲压销柱冲压出第一导向孔；
步进电机3驱动板材4旋转，通过上述第一导向孔精确定位；
上模气缸推出第一排冲压销柱，所述第一排冲压销柱开始冲压，同时冲压出第二导向孔；
步进电机3继续驱动板材4旋转，通过上述第二导向孔精确定位；
上模气缸推出第二排冲压销柱，所述第二排冲压销柱开始冲压，同时冲压出第三导向孔；
重复循环上述步骤，直至完成所有透声孔的加工，然后，上模气缸顺序退出。
根据本发明的又一方面，图6-7示出了采用上述的加工装置和加工方法加工出的透声孔的排布方式。如图所示，喇叭网5可以包括多排呈不规则排布的透声孔6，例如，呈弧形排列的多排透声孔6，或者，与图2仅呈平行或垂直排列不同，图7示出的透声孔6在水平和竖直方向上呈不规则排列。
此外，本领域技术人员应理解的是，本发明的实施例中所使用的控制器包括但不限于如下控制装置或系统：具有数控系统的数控装置(CNC)、微处理器、计算机以及任何其它类型的数控装置或系统。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种喇叭网的加工装置，该加工装置包括加工台和冲压模具，所述冲压模具包括冲孔上模和冲孔下模；
其特征在于，所述加工装置还包括带角度控制的旋转式动力输出机构和控制器，其中，所述带角度控制的旋转式动力输出机构的壳体固定在所述加工台上，待加工件设置在所述带角度控制的旋转式动力输出机构的输出轴上，所述控制器分别与所述带角度控制的旋转式动力输出机构和所述冲压模具连接，并且所述控制器被配置为：控制所述旋转式动力输出机构转动预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的所述待加工件定位于预定位置中；并且控制冲孔上模上下运动，以在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个透声孔。
2.根据权利要求1所述的喇叭网的加工装置，其特征在于，所述旋转式动力输出机构为步进电机。
3.根据权利要求1或2所述的喇叭网的加工装置，其特征在于，所述冲孔上模的下方设置有多个冲压销柱，所述冲孔下模中设置有多个上下贯穿的通孔，所述多个冲压销柱与所述多个上下贯穿的通孔的位置分别对应，并且所述通孔的内径均稍大于所述冲压销柱的外径。
4.根据权利要求3所述的透声孔的加工装置，其特征在于，所述加工装置还包括上模气缸和凸轮，所述上模气缸推动所述凸轮运动，以将所述多个冲压销柱中的一些冲压销柱推动至有效位置，在该有效位置中，所述冲压销柱能够冲压出所述透声孔和/或导向孔。
5.根据权利要求3所述的喇叭网的加工装置，其特征在于，所述控制器还被配置为：控制所述冲孔上模的冲压销柱穿过所述待加工件并进入到所述冲孔下模的通孔中，以使得所述待加工件上被冲压掉的部分耗材通过该通孔向下跌落。
6.一种喇叭网的加工方法，其特征在于，该加工方法包括如下步骤：
控制旋转式动力输出机构转动第一预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的待加工件定位于第一预定位置中；
控制冲孔上模向下运动，通过所述冲孔上模和冲孔下模的作用，在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个第一透声孔；
控制冲孔上模返回至初始位置；
控制所述旋转式动力输出机构转动第二预定角度，以使得设置于所述旋转式动力输出机构上的待加工件定位于第二预定位置中；
控制所述冲孔上模向下运动，通过所述冲孔上模和冲孔下模的作用，在所述待加工件上冲压形成喇叭网的多个第二透声孔；
重复循环上述步骤，直至形成喇叭网的期望的透声孔排布方式。
7.根据权利要求6所述的喇叭网的加工方法，其特征在于，所述预定角度被预先配置在控制器中。
8.根据权利要求6所述的喇叭网的加工方法，其特征在于，所述预定角度根据期望的透声孔排布方式和待加工件的尺寸由控制器计算得出。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的喇叭网的加工方法，其特征在于，在所述待加工件上冲压形成多个第一和第二透声孔的步骤分别包括通过一次冲压在所述待加工件上形成一排或者多排透声孔。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的喇叭网的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括如下步骤：
冲孔上模的冲压销柱能够穿过所述待加工件并进入到冲孔下模的通孔中，所述待加工件上被冲压掉的部分耗材通过该通孔向下跌落。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的喇叭网的加工方法，其特征在于，所述喇叭网由板材形成，所述加工方法还包括如下步骤：
采用内部滑块的胀形工艺使形成有多个透声孔的板材成型，以形成具有特定的外形的喇叭网。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的喇叭网的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括如下步骤：
在由板材形成具有特定的外形的喇叭网的过程中，采用氩弧焊焊接手段将所述板材焊接成型。
13.根据权利要求6至42中任一项所述的喇叭网的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括如下步骤：
上模气缸推动凸轮运动，以将多个冲压销柱中的一些冲压销柱推动至有效位置；
所述多个冲压销柱中的一些冲压销柱冲压出第一导向孔；
旋转式动力输出机构驱动待加工件旋转，通过上述第一导向孔精确定位；
上模气缸推出第一排冲压销柱，所述第一排冲压销柱开始冲压，同时冲压出第二导向孔；
旋转式动力输出机构继续驱动待加工件旋转，通过上述第二导向孔精确定位；
上模气缸推出第二排冲压销柱，所述第二排冲压销柱开始冲压，同时冲压出第三导向孔；
重复循环上述步骤，直至完成所有透声孔的加工，然后，上模气缸退出。
14.一种电声类智能硬件的喇叭网，该喇叭网由板材通过使用如权利要求6至13中任一项所述的喇叭网的加工方法而形成。
15.根据权利要求14所述的电声类智能硬件的喇叭网，其特征在于，所述喇叭网包括多排呈不规则排布的透声孔。
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