1.本发明涉及钢琴技术领域，特别是涉及一种三角钢琴智能琴盖。
背景技术：2.三角钢琴作为传统乐器之王，其使用周期可长达百年。为了防止液体、灰尘、杂质、异物等损坏钢琴，琴盖的作用不容小觑，它为琴键提供保护，同时减少气候变化对于木质琴键的影响。然而，传统的三角钢琴琴盖颇为厚重且需手动开关，键盘盖与键盘后盖之间通常由活页连接，活页间没有阻尼作用，在手动放下翻盖时，因重力作用快速落下，容易损坏钢琴琴身甚至砸伤演奏者手指。再者，随着科技的发展，数字化信息越来越重要，大量的电子版琴谱、多媒体资源、教学软件无法合理的呈现在演奏者面前，只能借助平板等工具摆放在翻盖或者钢琴上，视觉效果差，并且翻盖完全打开后的高度和倾角都不太适宜，让演奏者感觉不太舒适。
技术实现要素：3.本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种三角钢琴智能琴盖，它能够自动实现开关琴盖，并具有舒适视角的显示器功能。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
5.一种三角钢琴智能琴盖，它包括第一琴盖、第二琴盖、第一屏幕板、第二屏幕板以及分布于第一琴盖两边的两个支架、两个电推杆和两个连杆机构；
6.所述电推杆转动安装于对应的支架上，所述第一琴盖两边均通过连杆机构装配于支架以及电推杆上，所述第二琴盖转动安装在第一琴盖边缘，所述第一屏幕板安装在第一琴盖内部，所述第二屏幕板活动设于第一琴盖内部并靠近第二琴盖，且第二屏幕板两侧均与连杆机构相连；
7.所述电推杆伸缩时能够带动连杆机构活动以打开和盖合第一琴盖，同时连杆机构的活动能够推动第二琴盖转动展开和盖合，并且连杆机构的活动能够带动第二屏幕板移动以完成伸出和缩回。
8.进一步，所述电推杆、第一琴盖、支架以及连杆机构之间形成n个运动构件的运动机构，该运动机构具有a个转动副和b个移动副，且自由度f＝3n-2p
l
＝1，其中低副p
l
＝a+b，所述电推杆为原动件时，该运动机构具有唯一的确定的运动轨迹。
9.进一步，所述运动构件的个数n＝7，所述转动副的个数a＝7，所述移动副的个数b＝3。
10.进一步，所述连杆机构包括设置在支架上的固定滑槽，滑动连接在固定滑槽内的第一导杆，一端转动连接在第一导杆上且另一端转动连接在第一琴盖底端的第一连杆，转动连接在第一导杆远离第一连杆一端的第二连杆，滑动设置在第一琴盖内部且转动连接在第二连杆远离第一导杆一端的第二导杆，以及连接在第二屏幕板侧端的推杆；
11.所述电推杆远离支架的一端转动连接在第一连杆中部，所述第一琴盖还转动连接
在固定滑槽远离支架的一端上，所述第二屏幕板侧端与第二导杆相连，所述推杆端部抵住第二琴盖；
12.所述电推杆伸缩时可使第一连杆带动第一导杆在固定滑槽内滑动，再通过第二连杆带动第二导杆滑动，进而带动第二屏幕板移动以及推杆移动来推动第二琴盖转动。
13.进一步，所述第二导杆与第二屏幕板之间还增设有错位导向机构，所述错位导向机构用于引导第二屏幕板的移动轨迹。
14.进一步，所述错位导向机构包括设置在第一琴盖内部的z形滑轨以及滑动穿接在z形滑轨内的t形滑块；
15.所述t形滑块一端与第二屏幕板侧端连接，所述t形滑块远离第二屏幕板的另一端上开设有矩形滑槽，所述第二导杆靠近第二屏幕板的一侧成形有柱状滑块，所述柱状滑块滑动卡接在矩形滑槽内，所述推杆远离第二琴盖的一端连接在t形滑块上；
16.所述第二导杆滑动时可带动t形滑块沿z形滑轨滑动，从而带动并引导第二屏幕板移动，同时柱状滑块在轨迹错位时可沿矩形滑槽滑动。
17.进一步，所述推杆靠近第二琴盖的一端设置有滚轮，所述滚轮与第二琴盖接触并在推杆移动时发生滚动。
18.进一步，所述第二琴盖与滚轮接触的一侧开设有相应的限位滑槽，所述滚轮位于限位滑槽内。
19.进一步，所述第二琴盖侧端转动连接有限位连杆，所述限位连杆远离第二琴盖的一端活动连接在第一琴盖侧端。
20.采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
21.1.本发明通过电推杆和连杆机构的组合，利用电推杆的伸缩来带动连杆机构活动，进而带动第一琴盖和第二琴盖的开合，从而实现自动开合琴盖的功能，无需人工操作，保护琴键以及防止误伤演奏者的手指。同时第一琴盖完全打开后，具有舒适的仰角，且整个抬起的高度也会比现有琴盖有所提高，进而为演奏者提供舒适的视觉体验。
22.2.本发明在第一琴盖内设置第一屏幕板和第二屏幕板，使琴盖翻起后具备显示器功能，方便使用者直接观看和选择琴谱；另外通过连杆机构的活动同时带动第二屏幕板移动以完成伸出和缩回，使得屏幕可显示的面积更大，利于操作使用。
23.3.本发明增设错位导向机构可以充分利用第一琴盖内部的空间，利于使两块屏幕展开面积最大化，使两块屏幕尽量合并到同一个平面。
24.4.本发明在第一琴盖和第二琴盖之间增设限位连杆，可以限制第二琴盖的位置，防止第二琴盖上翻时向后转动掉落。
附图说明
25.图1为本发明盖合时的结构示意图；
26.图2为本发明打开时的结构示意图；
27.图3为本发明的局部结构示意图之一；
28.图4为本发明的局部结构示意图之二；
29.图5为本发明的局部结构示意图之三；
30.图6为图5中结构的分解示意图；
31.图7为本发明的工作原理图；
32.图8为本发明盖合状态下的侧视图；
33.图9为本发明打开过程中的侧视图；
34.图10为本发明完全打开状态下的侧视图；
35.图11为本发明的安装使用图；
36.其中，1.电推杆；2.第一连杆；3.第一琴盖；4.第一导杆；5.第二连杆；6.第二导杆；60.柱状滑块；7.固定滑槽；8.第二琴盖；9.支架；10.限位连杆；11.第一屏幕板；12.第二屏幕板；13.滚轮；14.t形滑块；140.矩形滑槽；15.z形滑轨；16.推杆；17.限位滑槽；100.钢琴本体。
具体实施方式
37.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
38.如图1-11所示，在本实施例中，提供一种三角钢琴智能琴盖，它包含第一琴盖3、第二琴盖8、第一屏幕板11、第二屏幕板12以及对称分布于第一琴盖3两边的两个支架9、两个电推杆1和两个连杆机构。其中两个支架9可通过螺丝直接安装在钢琴本体100上，每个电推杆1一端转动安装于支架9上，第一琴盖3两边均通过连杆机构装配于支架9以及电推杆1上，第一琴盖3用于覆盖琴键，第二琴盖8转动安装在第一琴盖3边缘，第二琴盖8盖合时与第一琴盖3呈90度角且刚好挡在琴键前端，第一屏幕板11固定安装在第一琴盖3内部，第二屏幕板12活动设于第一琴盖3内部并靠近第二琴盖8，且第二屏幕板12两侧均与连杆机构相连，第一屏幕板11和第二屏幕板12使琴盖翻起后具备显示器功能，方便使用者直接观看和选择琴谱。本实施例工作时，由电推杆1伸缩来带动连杆机构活动，进而打开和盖合第一琴盖3，从而实现自动开合琴盖的功能，无需人工操作，保护琴键以及防止误伤演奏者的手指，与此同时连杆机构的活动会推动第二琴盖8转动展开和盖合，并且连杆机构的活动还能带动第二屏幕板12移动以完成伸出和缩回，使得屏幕可显示的面积更大，利于操作使用。
39.具体地，本实施例中的连杆机构由固定滑槽7、第一导杆4、第一连杆2、第二连杆5、第二导杆6和推杆16组成。其中固定滑槽7固定连接在支架9上，第一导杆4滑动连接在固定滑槽7内，第一导杆4可沿固定滑槽7作靠近和远离支架9的滑动，第一连杆2一端转动连接在第一导杆4靠近支架9的一端上，第一连杆2另一端通过杆件转动连接在第一琴盖3底端，第二连杆5转动连接在第一导杆4远离支架9的一端上，第二导杆6转动连接在第二连杆5远离第一导杆4的一端上，且第二导杆6滑动设置在第一琴盖3内部，第一琴盖3内部开设有适配第二导杆6滑动的空间，推杆16连接在第二屏幕板12侧端。同时，电推杆1远离支架9的一端通过杆件转动连接在第一连杆2中部，具体位置是在第一连杆2上与第一导杆4一端相距三分之二处，第一琴盖3还转动连接在固定滑槽7远离支架9的一端上，即第一琴盖3以固定滑槽7的端部作为转动支点，第二屏幕板12侧端与第二导杆6相连，推杆16端部抵住第二琴盖8。具体工作时，参考图7-10原理示意，从琴盖盖合状态到完全打开时，由电推杆1从缩回状态慢慢伸出，即电推杆1远离支架9的一端慢慢前推，再推动第一连杆2前移带动第一导杆4在固定滑槽7内前移滑动，与此同时第一导杆4会前推第二连杆5，第二连杆5一边前移一边会向上转动，并带动第二导杆6向第二琴盖8方向滑动，而第一琴盖3在第一连杆2的推动和
第二导杆6的支持作用下，会绕固定滑槽7的端部支点上翻转动，进而实现自动打开的动作，直到完全打开到合适的角度；同时第二导杆6向第二琴盖8方向滑动的时候，会带动第二屏幕板12移动向上伸出，最终使两个屏幕呈现最大展开状态；另外第二屏幕板12移动伸出时，会带动推杆16移动顶出，由于推杆16端部一直抵持住第二琴盖8，第二琴盖8靠重力压在推杆16端部，因此推杆16移动会推动第二琴盖8慢慢转动打开。反之从琴盖完全打开状态到盖合时，只需电推杆1慢慢缩回就行，即电推杆1远离支架9的一端慢慢后移，再拉动第一连杆2后移带动第一导杆4在固定滑槽7内后移滑动，与此同时第一导杆4会后拉第二连杆5，第二连杆5一边后移一边会向下转动，并带动第二导杆6向第二连杆5方向滑动，而第一琴盖3在第一连杆2的拉动和第二导杆6的支持作用下，会绕固定滑槽7的端部支点下翻转动，进而实现自动盖合的动作，直到完全盖合琴键；同时第二导杆6向第二连杆5方向滑动的时候，会带动第二屏幕板12移动向内缩回，最终使第二屏幕板12部分隐藏于第一屏幕板11后，为第二琴盖8盖合腾出空间；另外第二屏幕板12向内缩回时，会带动推杆16移动缩回，由于推杆16端部一直抵持住第二琴盖8，第二琴盖8靠重力压在推杆16端部，因此推杆16缩回会使第二琴盖8慢慢转动盖合，直到与第一琴盖3呈90度角挡在琴键前端。
40.本实施例之所以能够顺利运动，具体机械运动原理是这样的，设计上只需保证电推杆1、第一琴盖3以及连杆机构之间形成n个运动构件的运动机构，该运动机构具有a个转动副和b个移动副，且自由度f＝3n-2p
l
＝1，其中低副p
l
＝a+b，当电推杆1作为原动件时，该运动机构具有唯一的确定的运动轨迹。而本实施例中运动构件的个数n刚好为7，转动副的个数a为7，移动副的个数b为3，因此低副p
l
就是10，那么自由度f刚好就等于1，就确定了唯一的运动轨迹。参考图7结合本实施例，7个运动构件分别为电推杆1、第一连杆2、第一琴盖3、第一导杆4、第二连杆5和第二导杆6，其中电推杆1作为相对移动的两段代表了2个运动构件；7个转动副分别为电推杆1与支架9之间、电推杆1与第一连杆2之间、第一连杆2与第一导杆4之间、第一连杆2与第一琴盖3之间、第一导杆4与第二连杆5之间、第二连杆5与第二导杆6之间、第一琴盖3与固定滑槽7之间；3个移动副分别为电推杆1相对移动的两段之间、第一导杆4与固定滑槽7之间、第二导杆6与第一琴盖3之间。因此，本实施例基于上述机械设计原理能够实现唯一运动轨迹的运动过程。
41.为了使两块屏幕展开时合并到同一平面，在本实施例的第二导杆6与第二屏幕板12之间还增设有错位导向机构，错位导向机构可以引导第二屏幕板12的移动轨迹。具体错位导向机构包含固定在第一琴盖3内部的z形滑轨15以及滑动穿接在z形滑轨15内的t形滑块14，t形滑块14一端与第二屏幕板12侧端连接，t形滑块14远离第二屏幕板12的另一端上开设有矩形滑槽140，第二导杆6靠近第二屏幕板12的一侧成形有柱状滑块60，而柱状滑块60滑动卡接在矩形滑槽140内，即第二导杆6通过t形滑块14连接到第二屏幕板12上，第二导杆6的移动可以通过t形滑块14来传递给第二屏幕板12进而实现伸出和缩回；同时矩形滑槽140的滑槽方向垂直于第二导杆6的滑移方向，即柱状滑块60会沿滑槽140横移滑动。具体当第二导杆6滑移时，第二导杆6会通过柱状滑块60带动t形滑块14移动，t形滑块14会带动第二屏幕板12完成伸出和缩回，同时由于z形滑轨15的存在，t形滑块14会沿着z形滑轨15的轨迹运动，滑槽140相对柱状滑块60作横移滑动，而相应的第二屏幕板12也能随之作轨迹运动，从而使两块屏幕展开面积最大化，使第二屏幕板12展开时尽量与第一屏幕板11共面。另外，为了提高稳固性，将推杆16远离第二琴盖8的一端延伸并连接在t形滑块14上。
42.为了减小推杆16与第二琴盖8之间的摩擦力，在本实施例的推杆16靠近第二琴盖8的一端设置有滚轮13，滚轮13与第二琴盖8接触并在推杆16移动时能够发生滚动。为了防止第二琴盖8的不必要晃动，在本实施例的第二琴盖8与滚轮13接触的一侧还开设有相应的限位滑槽17，滚轮13直接位于限位滑槽17内，推杆16移动并抵持第二琴盖8时，滚轮13可以在限位滑槽17内滚动。
43.为了防止第二琴盖8在上翻到位后向后侧转动，本实施例中的第二琴盖8侧端转动连接有限位连杆10，而限位连杆10远离第二琴盖8的一端开设有滑槽口并活动连接在第一琴盖3侧端上。通过限位连杆10的设置使第二琴盖8在完全打开时可以限制其位置，不让其往后侧翻转掉落，避免脱离推杆16。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.以上的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，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。
技术特征：1.一种三角钢琴智能琴盖，其特征在于：包括第一琴盖(3)、第二琴盖(8)、第一屏幕板(11)、第二屏幕板(12)以及分布于第一琴盖(3)两边的两个支架(9)、两个电推杆(1)和两个连杆机构；所述电推杆(1)转动安装于对应的支架(9)上，所述第一琴盖(3)两边均通过连杆机构装配于支架(9)以及电推杆(1)上，所述第二琴盖(8)转动安装在第一琴盖(3)边缘，所述第一屏幕板(11)安装在第一琴盖(3)内部，所述第二屏幕板(12)活动设于第一琴盖(3)内部并靠近第二琴盖(8)，且第二屏幕板(12)两侧均与连杆机构相连；所述电推杆(1)伸缩时能够带动连杆机构活动以打开和盖合第一琴盖(3)，同时连杆机构的活动能够推动第二琴盖(8)转动展开和盖合，并且连杆机构的活动能够带动第二屏幕板(12)移动以完成伸出和缩回。2.根据权利要求1所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述电推杆(1)、第一琴盖(3)、支架(9)以及连杆机构之间形成n个运动构件的运动机构，该运动机构具有a个转动副和b个移动副，且自由度f＝3n-2p
l
＝1，其中低副p
l
＝a+b，所述电推杆(1)为原动件时，该运动机构具有唯一的确定的运动轨迹。3.根据权利要求2所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述运动构件的个数n＝7，所述转动副的个数a＝7，所述移动副的个数b＝3。4.根据权利要求3所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述连杆机构包括设置在支架(9)上的固定滑槽(7)，滑动连接在固定滑槽(7)内的第一导杆(4)，一端转动连接在第一导杆(4)上且另一端转动连接在第一琴盖(3)底端的第一连杆(2)，转动连接在第一导杆(4)远离第一连杆(2)一端的第二连杆(5)，滑动设置在第一琴盖(3)内部且转动连接在第二连杆(5)远离第一导杆(4)一端的第二导杆(6)，以及连接在第二屏幕板(12)侧端的推杆(16)；所述电推杆(1)远离支架(9)的一端转动连接在第一连杆(2)中部，所述第一琴盖(3)还转动连接在固定滑槽(7)远离支架(9)的一端上，所述第二屏幕板(12)侧端与第二导杆(6)相连，所述推杆(16)端部抵住第二琴盖(8)；所述电推杆(1)伸缩时可使第一连杆(2)带动第一导杆(4)在固定滑槽(7)内滑动，再通过第二连杆(5)带动第二导杆(6)滑动，进而带动第二屏幕板(12)移动以及推杆(16)移动来推动第二琴盖(8)转动。5.根据权利要求4所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述第二导杆(6)与第二屏幕板(12)之间还增设有错位导向机构，所述错位导向机构用于引导第二屏幕板(12)的移动轨迹。6.根据权利要求5所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述错位导向机构包括设置在第一琴盖(3)内部的z形滑轨(15)以及滑动穿接在z形滑轨(15)内的t形滑块(14)；所述t形滑块(14)一端与第二屏幕板(12)侧端连接，所述t形滑块(14)远离第二屏幕板(12)的另一端上开设有矩形滑槽(140)，所述第二导杆(6)靠近第二屏幕板(12)的一侧成形有柱状滑块(60)，所述柱状滑块(60)滑动卡接在矩形滑槽(140)内，所述推杆(16)远离第二琴盖(8)的一端连接在t形滑块(14)上；所述第二导杆(6)滑动时可带动t形滑块(14)沿z形滑轨(15)滑动，从而带动并引导第二屏幕板(12)移动，同时柱状滑块(60)在轨迹错位时可沿矩形滑槽(140)滑动。7.根据权利要求4所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述推杆(16)靠近第二琴盖
(8)的一端设置有滚轮(13)，所述滚轮(13)与第二琴盖(8)接触并在推杆(16)移动时发生滚动。8.根据权利要求7所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述第二琴盖(8)与滚轮(13)接触的一侧开设有相应的限位滑槽(17)，所述滚轮(13)位于限位滑槽(17)内。9.根据权利要求4所述的三角钢琴智能琴盖，其特征在于：所述第二琴盖(8)侧端转动连接有限位连杆(10)，所述限位连杆(10)远离第二琴盖(8)的一端活动连接在第一琴盖(3)侧端。
技术总结本发明公开了一种三角钢琴智能琴盖，包括第一琴盖、第二琴盖、第一屏幕板、第二屏幕板以及分布于第一琴盖两边的两个支架、两个电推杆和两个连杆机构；所述电推杆转动安装于对应的支架上，所述第一琴盖两边均通过连杆机构装配于支架以及电推杆上，所述第二琴盖转动安装在第一琴盖边缘，所述第一屏幕板安装在第一琴盖内部，所述第二屏幕板活动设于第一琴盖内部并靠近第二琴盖，且第二屏幕板两侧均与连杆机构相连；所述电推杆伸缩时能够带动连杆机构活动以打开和盖合第一琴盖，同时连杆机构的活动能够推动第二琴盖转动展开和盖合，并且连杆机构的活动能够带动第二屏幕板移动以完成伸出和缩回。本发明可自动实现开关琴盖，具有舒适视角的显示器功能。角的显示器功能。角的显示器功能。
技术研发人员：朱正阳 宋明雨 陶彬彬 陈志峰
受保护的技术使用者：皖江工学院
技术研发日：2022.03.26
技术公布日：2022/7/5
