一种气动音乐自动演奏系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种气动音乐自动演奏系统，将电‑气相结合，主要包括气路部分和电路部分。本实用新型专利技术中气路部分和电路部分共同作用，PLC同时控制两位五通电磁阀、步进电机控制器和摆缸。PLC可以通过两位五通电磁阀控制气路的通断，通过信号传输间接实现对电缸组件动作时位置的准确控制。

An automatic performance system for pneumatic music

The utility model discloses a pneumatic automatic playing system of music, the electric gas combination, mainly including pneumatic part and circuit. In the utility model, the gas circuit part and the circuit part work together, and the PLC controls two five - pass electromagnetic valves, the stepping motor controller and the pendulum cylinder at the same time. PLC can control the air passage through two five - way solenoid valve, and realize the accurate control of the position of the cylinder component by signal transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种气动音乐自动演奏系统
本技术属于气动领域，具体涉及一种新型的气动音乐自动演奏系统。
技术介绍
作为一种广泛使用的娱乐方式，音乐在人们的生活当中扮演了不可或缺的角色，敲击类音乐深受大众的青睐。但是由于敲击类乐器本身的特殊结构，在演奏音乐的过程中，尤其是在演奏大音程快节奏的曲目时，演奏者必须快速准确地敲击确定的位置，同时还需要控制适当的敲击力度，这使得演奏难度加大。随着科学技术对音乐领域的影响越来越大，一系列具有自动演奏功能的乐器也应运而生，且发展迅猛，比如可以自动演奏的钢琴等。但在气动领域，音乐的自动演奏功能还未得到深入研究。因此，设计一种新型气动音乐自动演奏系统，既能给演奏者带来巨大便利，又能促进科学技术在音乐领域的发展，具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术专利技术的目的是提供一种新型气动音乐自动演奏系统。本技术所采用的技术方案是：将电-气相结合，主要包括气路部分和电路部分。所述气路部分主要包括摆缸、弹奏执行部件、控制按钮、两位五通电磁阀、调速阀、气管和气源。通过气源供气，按钮作为气路开关元件，由气管将两位五通电磁阀、调速阀依次相连。两位五通电磁阀和调速阀调节系统的气路，最后经摆缸组件带动弹奏执行部件运动，从而进行音乐演奏。所述电路部分包括电缸、总开关、24V直流电源、PLC可编程控制器和步进电机控制器。由220V交流电供电，总开关作为整个系统的开关执行元件，经总开关分别与PLC和24V直流电源相连，PLC的输入电压为交流220V，将交流220V转为直流24V之后供给步进电机控制器使用。PLC通过步进电机控制器发送信号驱动电缸动作，精确定位到音乐演奏部位。本系统中气路部分和电路部分共同作用，PLC同时控制两位五通电磁阀、步进电机控制器和摆缸。PLC可以通过两位五通电磁阀控制气路的通断，通过信号传输间接实现对电缸组件动作时位置的准确控制。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.本技术采用气动驱动方式代替人工进行音乐演奏，简单有效。通过PLC进行控制演奏过程，可以控制电缸进行高精度快速直线运动，具有良好的示教效果。2.本技术采用SMC公司的LEFS25A-500-R16N1型电缸，重复定位精度为±0.02mm，输出速度为10-500mm/s,最大加减速度为3000mm/s2,定位精度高，动作迅速，反应快，可在较短时间内达到所需的压力和速度，能较好地解决大音程快节奏曲目的演奏难题。3.本技术有效地将电-气相结合，实现了敲击类音乐的演奏功能，在吹奏曲目时保证了系统结构紧凑，并清晰地展现了系统的工作原理、控制方式。附图说明图1是本技术的整体结构图；图2是本技术的系统原理图；图3是本技术的气路示意图；图4是本技术的电气原理图；图5是本技术的演奏流程图。图1中，各个部件分别是：1.电缸组件，2.拖链动端固定板，3.摆缸安装架，4.摆缸，5.调速阀，6.敲击杆，7.红色树脂球，8.木琴托架，9.按钮安装盒，10.绿色按钮，11.电缆接头，12.拖链固定板附板，13.拖链，14.角件，15.线槽，16.电磁阀安装板，17.接头，18.电磁阀，19.电缆插头，20.消音器，21.电缆槽，22.电缸安装板，23.安装架，24.DIN导轨，25.端子挡块，26.接线端子，27.隔板，28.电源安装架，29.总开关，30.电源，31.PLC，32.电缸控制器33.电缸控制器安装板。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。以气动木琴自动演奏系统为例，结合图1和图2，本技术的气动音乐自动演奏系统包括气路部分和电路部分。结合图3，所述气路部分包括拖链动端固定板2、摆缸安装架3、摆缸4、调速阀5、敲击杆6、红色树脂球7、木琴托架8、按钮安装盒9、绿色按钮10、电缆接头11、拖链固定板副板12、线槽15、两位五通电磁阀安装板16、接头17、两位五通电磁阀18、消音器20。绿色按钮10安装在按钮盒9中，按钮盒9通过紧固螺栓固定在安装底板上；绿色按钮10通过电缆接头11与两位五通电磁阀18相连，线槽15中通有气管，两位五通电磁阀18固定在电磁阀安装板16上，电磁阀安装板16通过紧固螺栓固定在安装底板上；摆缸4安装在摆缸安装架3上，摆缸安装架3通过紧固螺栓固定在安装底板上；调速阀5通过气管和摆缸4相连。结合图4，所述电路部分包括电缸组件1、电缸安装板22、DIN导轨24、接线端子26、总开关29、24V直流电源安装架28、24V直流电源30、PLC31、电缸控制器32、电缸控制器安装板33。总开关29通过接线端子26与PLC31和24V直流电源30相连，总开关29和接线端子26固定在DIN导轨24上，24V直流电源30固定电源安装架28上，DIN导轨24和24V直流电源30以及PLC31都通过紧固螺栓固定在安装底板上；PLC31通过接线端子26同时作用于两位五通阀18、调速阀5和电缸驱动器32上，电缸控制器32固定在电缸控制器安装板33上，电缸控制器安装板33通过紧固螺栓固定在安装底板上，电缸控制器和电缸组件1相连，电缸组件1固定在电缸安装板22上，电缸安装板22通过紧固螺栓固定在安装底板上。如图5所示，该气动木琴自动演奏系统的具体演奏过程如下：1)接通220V交流电，开通气源，开启总开关29，按下绿色按钮10，电缸组件1检测抬起位磁开是否有信号；2)若有，则电缸1归原点；同时检测电缸1归原点是否到位，若没有，则继续执行归原点动作；3)若有，则执行PLC31的延时指令；接着检测延时时间是否到，若没有，则继续进行延时动作；4)若有，则电缸1进行第一步动作，且检测电缸1运行第一步是否到位，若没有，则继续执行上一步动作；5)若有，则进行PLC31的延时指令；接着检测延时时间是否到，若没有，则继续进行延时动作；6)若有，则将两位五通阀18接通，摆缸4驱动敲击杆6进行敲击木琴的动作，并检测敲击位磁开是否有信号，若没有，则继续执行上一动作；7)若有，则进行PLC31的延时指令；接着检测延时时间是否到，若没有，则继续进行延时动作；8)若有，则将两位五通阀18关闭，摆缸4驱动敲击杆6抬起的动作，并检测抬起位磁开是否有信号，若没有，则继续执行上一动作；9)若有，则进行PLC31的延时指令；接着检测延时时间是否到，若没有，则继续进行延时动作；10)若有，则电缸1进行第二步动作，并检测第二步动作是否到位；与此类似，直至电缸1进行第N步动作；同时检测一曲是否结束，若没有，则继续执行上一步动作；11)若有，则执行PLC31的延时指令；接着检测延时时间是否到，若没有，则继续进行延时动作；12)若有，则返回第二步，循环执行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气动音乐自动演奏系统，包括气路部分和电路部分，气路部分和电路部分连接，其特征在于，所述气路部分包括拖链动端固定板、摆缸安装架、摆缸、调速阀、按钮安装盒、绿色按钮、电缆接头、拖链固定板副板、线槽、两位五通电磁阀安装板、接头、两位五通电磁阀、消音器，绿色按钮安装在按钮盒中，按钮盒固定在安装底板上；绿色按钮通过电缆接头与两位五通电磁阀相连，线槽中通有气管，两位五通电磁阀固定在电磁阀安装板上，电磁阀安装板固定在安装底板上；摆缸安装在摆缸安装架上，摆缸安装架固定在安装底板上；调速阀通过气管和摆缸相连。

【技术特征摘要】
1.一种气动音乐自动演奏系统，包括气路部分和电路部分，气路部分和电路部分连接，其特征在于，所述气路部分包括拖链动端固定板、摆缸安装架、摆缸、调速阀、按钮安装盒、绿色按钮、电缆接头、拖链固定板副板、线槽、两位五通电磁阀安装板、接头、两位五通电磁阀、消音器，绿色按钮安装在按钮盒中，按钮盒固定在安装底板上；绿色按钮通过电缆接头与两位五通电磁阀相连，线槽中通有气管，两位五通电磁阀固定在电磁阀安装板上，电磁阀安装板固定在安装底板上；摆缸安装在摆缸安装架上，摆缸安装架固定在安装底板上；调速阀通过气管和摆缸相连。2.根据权利要求1所述的一种气动音乐自动演奏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，石博博，吴少华，任树雄，贺晶奎，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61