CN109489921A - 一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置及其使用方法，属于球拍测试技术领域，其解决了现有测试技术操作麻烦、成本高、效率低的问题。本发明包括底座、夹持装置和拍头控制装置；所述的夹持装置拍柄夹持装置；所述的拍柄夹持装置连接在底座上；所述的拍柄夹持装置用于夹持球拍的把柄；所述的拍柄夹持装置的右方设有颈部夹持装置；所述的颈部夹持装置用于夹持球拍的颈部；所述的拍头控制装置位于颈部夹持装置的右方；所述的拍头控制装置用于控制球拍的头部；所述的传感装置包括第一扭矩传感装置、第二扭矩传感装置、压力传感器和位移传感器。本发明具有操作简单、功能集中、效率高，真正实现了一机多用的功能，能够满足现阶段的测试需求。

Description

一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置及其使用方法
技术领域
本发明属于球拍测试拍头控制装置技术领域，具体地说，涉及一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置及其使用方法。
背景技术
羽毛球测试包括多种测试内容，传统的测试方法是将球拍放在各种测试仪器上进行测量，其具有操作麻烦、成本高、效率低的问题。例如中国专利申请号201220626012.1的专利申请文件就存在以上问题，其公开了一种羽毛球拍抗扭转强度试验机，包括括机架和设置于所述机架上的控制面板、左支撑杆、右支撑杆、圆盘力臂、定位装置、球拍手柄夹具把手、球拍夹持夹具、指针、球拍夹持气缸、左角度刻度尺和右角度刻度尺，所述定位装置固定于所述机架上，所述圆盘力臂固定于所述定位装置上，所述圆盘力臂还连接有球拍手柄夹具把手和指针，所述左支撑杆和所述右支撑杆均设置于所述指针的下方，并且所述指针的左右两端分别指向左角度刻度尺和右角度刻度尺，所述左支撑杆和所述右支撑杆分别连接有左气缸和右气缸，所述球拍夹持气缸设置于所述球拍夹持夹具上方。该方案虽然能够准确的侧处球拍的抗扭转强度，但是无法满足多元化的测试需求，需要借助很多的仪器去进行其他的测试。
针对以上问题，曾经有人尝试解决以上问题，例如中国专利申请号200910307856.2的专利申请文件，其公开了一种多功能球拍测试仪及其测试方法，包括包括工作台，所述工作台上设有旋转工作架，旋转工作架上设有定位块，并设有滑轨，滑轨上设有滑块，旋转工作架的一侧设有测力计，该测力计设有一个与所述的旋转工作架的相应的推力顶杆，推力顶杆设有手动控制柄，测力计的一侧设有与推力顶杆平行设置的标尺，该标尺的游标与推力顶杆相连，旋转工作架的另一侧设有拍柄支撑架；所述的旋转工作架为"十"字形，其中的相邻两端固定有所述的定位块，另两个相邻端为滑轨，滑轨上设有所述的滑块；所述的工作台一侧设有工作台盖，工作台盖与工作台相铰接，所述的拍柄支撑架设于工作台盖上。该发明虽然解决了操作麻烦、成本高、效率低的问题，能够实现侧框承受压力测试、顶框承受压力测试、中管扭力测试、实际网压测试；但是解决的不够彻底，不能满足现阶段的测试需求，仍然需要借助很多的仪器去进行其他的测试。
发明内容
1、要解决的问题
本发明针对现有技术中球拍测试装置存在的操作麻烦、成本高、效率低的问题，现提供一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置及其使用方法，其具有操作简单、功能集中、效率高，真正实现了一机多用的功能，能够满足现阶段的测试需求。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，包括L型支撑座、第一线性模组和第二线性模组；所述的L型支撑座为倒立的；所述的L型支撑座上的顶板可以横向移动；所述的L型支撑座顶板的下方设有双向丝杆；所述的L型支撑座上的顶板的底部设有凹槽，所述的双向丝杆的两端连接在L型支撑座上的顶板的底部的凹槽的两壁上；所述的第一线性模组和第二线性模组滑动连接在L型支撑座顶板的下方，且套接在双向丝杆上。
优选地，双向丝杆包括第一螺杆和第二螺杆；所述的第一螺杆和第二螺杆的旋向相反，且可以同时转动；所述的第一线性模组套接在第一螺杆上；所述的第二线性模组套接在第二螺杆上；能够将第一线性模组和第二线性模组同时以等速的方式向中心位置处或者互相远离的方向运动。
优选地，L型支撑座的顶板的中间位置设有竖直向下的竖板；所述的第一线性模组和第二线性模组距离竖板水平距离相等。
优选地，第一线性模组上分别设有第一滑动座；所述的第一滑动座设有第一夹手；所述的第二线性模组设有第二滑动座；所述的第二滑动座上设有第二夹手。
优选地，第一夹手包括两个水平的夹板；所述的两个水平的夹板通过连接板连接；所述的第二夹手与第一夹手的结构相同。
优选地，第一夹手和第二夹手上的两个水平夹板之间的距离可以调整，可以通过调整两个水平夹板的距离来夹紧所测球拍的拍框位置，所述的夹板的两侧均设有让位槽，在控制拍头转动时以防止发生干涉。
优选地，第一夹手设有位移传感器；所述的位移传感器用于检测第一夹手发生的水平方向上的和竖直方向上的位移。
优选地，第一夹手和第二夹手中间设有可伸缩杆；所述的可伸缩杆的两端分别与第一夹手和第二夹手铰接；所述的可伸缩杆中间位置设有杆套；所述的可伸缩杆与竖板的连接通过杆套与竖板的铰接来实现的。
优选地，可伸缩杆的长度可以改变；通过可伸缩杆的长度可变能够实现第一夹手和第二夹手能够以等速的方式往相反的方向运动，能够精确地控制拍头的旋转角度。
一种使用本装置的多功能球拍测试仪，还包括底座、夹持装置、传感装置、电控装置和动力装置；所述的动力装置用来提供动力；所述的夹持装置包括拍柄夹持装置；所述的拍柄夹持装置连接在底座上；所述的拍柄夹持装置的高度可以根据实际测试需要进行调整，以满足不同的测试需求；所述的拍柄夹持装置用于夹持球拍的把柄；所述的拍柄夹持装置的右方设有颈部夹持装置；所述的颈部夹持装置用于夹持球拍的颈部；所述的颈部夹持座滑动连接在滑轨上；所述的颈部夹持座底部可以通过滑轨固定在排头和拍杆的任意一处的下方；所述的颈部夹持装置设有第一扭矩传感装置；所述的拍柄夹持装置设有第二扭矩传感装置；所述的拍头控制装置位于颈部夹持装置的右方；所述的底座的后侧设有水平线性模组；所述的水平线性模组上设置有活动座；所述的拍头控制装置固定在活动座上；所述的拍头控制装置用于控制球拍的头部；所述的拍头控制装置和传感装置均与电控装置连接；所述的电控装置固定在底座上；电控装置的正前方设有显示屏；测试人员按照测试等级将测试条件输入对应值后，传递给电控装置，电控装置直接可以控制拍头控制装置完成对待测拍体的相应动作，将测试结果反馈出来。
一种拍头控制装置的使用方法，其步骤为：
a.将待测试的羽毛球拍固定在以上所述的装置中，用拍柄夹持装置固定球拍的拍柄；通过动力装置，带动双向丝杆转动，第一线性模组和第二线性模组向中心位置运动，当第一夹手和第二夹手的夹心位置刚好接触拍框时；双向丝杆停止转动，调整第一夹手和第二夹手将球拍的拍框夹紧；
b.通过动力装置，带动第一线性模组工作，第一滑动座带动第一夹手以v1的速度向上运动，可伸缩杆靠近第一线性模组的一端向上运动，靠近第二线性模组的一端向下运动，驱动第二夹手以v1的速度向下运动，同时双向丝杆转动，第一线性模组和第二线性模组以v2的恒定速度向中心位置运动，驱使球拍的拍头进行旋转运动，直到达到所需的角度，第二扭矩传感装置测出对应的扭矩；
c.结合球拍拍头的宽度Rmm，v1的大小随着位移传感器测到的竖直方向上的实时位移Lmm的改变而改变，旋转的角度设为θ，他们之间的关系满足
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明具有操作简单、功能集中、效率高的优点；
(2)本发明所述的装置具有多种功能，能够满足对球拍的侧框压力测试、扭矩强度测试、抗扭性强度测试、拍杆弹性测试、拍体挠度测试等测试需求，真正实现了一机多用的功能，能够满足现有的测试需求；
(3)本发明采用的双向丝杆，按照测试需求，能够将第一线性模组和第二线性模组同时以等速的方式向中心位置处或者互相远离的方向运动；
(4)本发明通过可伸缩杆、竖板、第一夹手和第二夹手的巧妙连接，能够精确地控制拍头旋转的角度；同时，根据不同的测试需求，通过调整第一夹手和第二夹手的相对位置，可以实现多种测试方式。
附图说明
图1为本发明装置的结构图；
图2为本发明装置的左视图；
图3为本发明装置图2中A-A的剖视图；
图4为本发明装置的主视图；
图5为本发明装置的俯视图；
图6为本发明装置图5中B-B的剖视图；
图7为本发明装置应用于多功能球拍测试仪工作时的结构图。
图中：1、L型支撑座；101、竖板；
2、双向丝杆；201、第一螺杆；202、第二螺杆；
3、第一线性模组；301、第一夹手；
4、第二线性模组；401、第二夹手；
5、可伸缩杆；501、杆套；
6、位移传感器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例
一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，包括L型支撑座1、第一线性模组3和第二线性模组4；所述的L型支撑座1为倒立的；所述的L型支撑座1上的顶板可以横向移动；所述的L型支撑座1顶板的下方设有双向丝杆2；所述的L型支撑座1上的顶板的底部设有凹槽，所述的双向丝杆2的两端连接在L型支撑座1上的顶板的底部的凹槽的两壁上；所述的第一线性模组3和第二线性模组4滑动连接在L型支撑座1顶板的下方，且套接在双向丝杆2上。
所述的双向丝杆2包括第一螺杆201和第二螺杆202；所述的第一螺杆201和第二螺杆202的旋向相反，根据测试需求的不同；所述的第一螺杆201和第二螺杆202可同时转动，也可以单独转动；所述的第一线性模组3套接在第一螺杆201上；所述的第二线性模组4套接在第二螺杆202上；能够将第一线性模组3和第二线性模组4同时以等速的方式向中心位置处或者互相远离的方向运动。
所述的L型支撑座1的顶板的中间位置设有竖直向下的竖板101；所述的第一线性模组3和第二线性模组4距离竖板101水平距离相等。
所述的第一线性模组3上分别设有第一滑动座；所述的第一滑动座设有第一夹手301；所述的第二线性模组4设有第二滑动座；所述的第二滑动座上设有第二夹手401；根据不同的测试需求，通过调整第一夹手301和第二夹手401的相对位置，可以实现多种测试方式。所述的第一夹手301包括两个水平的夹板；所述的两个水平的夹板通过连接板连接；所述的第二夹手401与第一夹手301的结构相同；所述的第一夹手301上的连接板设有第一压力传感器，所述的第一压力传感器用于检测连接板受到的压力；所述的第一夹手301的底部设有凸块，所述的凸块上设有第二压力传感器，所述的第二压力传感器用于检测凸块所收到的压力大小。
所述的第一夹手301和第二夹手401上的两个水平夹板之间的距离可以调整，可以通过调整两个水平夹板的距离来夹紧所测球拍的拍框位置，所述的夹板的两侧均设有让位槽，在控制拍头转动时以防止发生干涉。
所述的第一夹手301设有位移传感器6；所述的位移传感器6用于检测第一夹手301发生的水平方向上的和竖直方向上的位移。
所述的第一夹手301和第二夹手401中间设有可伸缩杆5；所述的可伸缩杆5的两端分别与第一夹手301和第二夹手401铰接；所述的可伸缩杆5中间位置设有杆套501；所述的可伸缩杆5与竖板101的连接通过杆套501与竖板101的铰接来实现的。
所述的可伸缩杆5的长度可以改变。所述的可伸缩杆5能够实现第一夹手301和第二夹手401能够以等速的方式往相反的方向运动，能够精确地控制拍头的旋转角度。
一种使用本装置的多功能球拍测试仪，还包括底座、夹持装置、传感装置、电控装置和动力装置；所述的动力装置用来提供动力；所述的夹持装置包括拍柄夹持装置；所述的拍柄夹持装置连接在底座上；所述的拍柄夹持装置的高度可以根据实际测试需要进行调整，以满足不同的测试需求；所述的拍柄夹持装置用于夹持球拍的把柄；所述的拍柄夹持装置的右方设有颈部夹持装置；所述的颈部夹持装置用于夹持球拍的颈部；所述的颈部夹持座滑动连接在滑轨上；所述的颈部夹持座底部可以通过滑轨固定在排头和拍杆的任意一处的下方；所述的颈部夹持装置设有第一扭矩传感装置；所述的拍柄夹持装置设有第二扭矩传感装置；所述的拍头控制装置位于颈部夹持装置的右方；所述的底座的后侧设有水平线性模组；所述的水平线性模组上设置有活动座；所述的拍头控制装置固定在活动座上；所述的拍头控制装置用于控制球拍的头部；所述的拍头控制装置和传感装置均与电控装置连接；所述的电控装置固定在底座上；电控装置的正前方设有显示屏；测试人员按照测试等级将测试条件输入对应值后，传递给电控装置，电控装置直接可以控制拍头控制装置完成对待测拍体的相应动作，将测试结果反馈出来。
现要对一材质为复合材料的优等品的球拍进行全面的检测，将所要检测的球拍固定在以上所述的多功能测试仪中，首先测试球拍的侧框压力性能，其步骤为：分别用拍柄夹持装置和颈部夹持装置固定球拍的拍柄和颈部；调整水平线性模组，将拍头控制装置上的第一夹手301和第二夹手401移动到球拍拍框的最宽位置处；通过动力装置带动双向丝杆2转动，同时带动第一线性模组3和第二线性模组4向中心位置处靠近，当第一线性模组3上的第一夹手301和第二线性模组4上的第二夹手401的夹心位置同时接触到球拍拍框时，位移传感器6检测到拍框的宽度230mm；动力装置继续带动双向丝杆2转动，当第一夹手301上的压力传感器测到的压力为350N时，位移传感器6检测到拍框的宽度213mm；侧框压力性能符合要求。测试球拍的扭矩强度，其步骤为：将待测试的羽毛球拍固定在以上所述的装置中，用拍柄夹持装置固定球拍的拍柄；通过动力装置，带动水平线性模组工作，将第一夹手301和第二夹手401调整到拍头的最宽处；通过动力装置，带动双向丝杆2转动，第一线性模组3和第二线性模组4向中心位置运动，当第一夹手301和第二夹手401的夹心位置刚好顶住拍头时；双向丝杆2停止转动，调整第一夹手301和第二夹手401将球拍的拍框夹紧；通过动力装置，带动第一线性模组3工作，第一滑动座带动第一夹手301以v1的速度向上运动，可伸缩杆5靠近第一线性模组3的一端向上运动，靠近第二线性模组4的一端向下运动，驱动第二夹手401以v1的速度向下运动，同时双向丝杆2转动，第一线性模组3和第二线性模组4以v2的恒定速度向中心位置运动，驱使球拍的拍头进行旋转运动，直到达到所需的角度，第二扭矩传感装置测出对应的扭矩；球拍拍头的实际宽度230mm，v1的大小随着位移传感器6测到的竖直方向上的实时位移Lmm的改变而改变，旋转的角度设为θ，他们之间的关系满足经过测试发现球拍的扭矩强度为7.8N·m；符合性能要求。测试球拍的抗扭性强度其步骤为：将待测试的羽毛球拍固定在以上所述的装置中，用拍柄夹持装置固定球拍的拍柄，移动颈部夹持装置使其能顶住球拍拍框的框顶位置；通过动力装置，带动水平线性模组工作，将第一夹手301和第二夹手401调整到拍头的最宽处；通过动力装置，带动双向丝杆2转动，第一线性模组3向中心位置运动，当第一夹手301底面下的凸块刚好顶住拍框时；双向丝杆2停止转动，第一线性模组3上的第一滑动座带动第一夹手301向下运动，当第一夹手301底面下的凸块刚好顶住拍框时，位移传感器6检测到拍框的高度为220mm；第一线性模组3上的第一滑动座继续带动第一夹手301向下运动，当第二压力传感器记录到拍框侧处所受的压力F＝20N时，位移传感器6检测到此时拍框侧处的高度208mm。经过测试发现球拍的抗扭性强度为12mm，符合性能要求。测试球拍的拍杆弹性，其步骤为：将待测试的羽毛球拍固定在以上所述的装置中，分别用拍柄夹持装置和颈部夹持装置顶住球拍的拍柄和颈部；调整水平线性模组，将拍头控制装置上的第一夹手301移动到球拍拍柄的中间位置处；第一线性模组3上的第一滑动座带动第一夹手301向下运动，当第一夹手301底面下的凸块刚好顶住拍柄时，位移传感器6检测到拍框的高度220mm；第一线性模组3上的第一滑动座继续带动第一夹手301向下运动，当第二压力传感器记录到拍框侧处所受的压力为300N时，位移传感器6检测到此时拍框侧处的高度206mm；经过测试发现球拍的拍杆弹性为14mm，符合性能要求。测试球拍的拍体挠度，其步骤为：将待测试的羽毛球拍固定在以上所述的装置中，分别用拍柄夹持装置和颈部夹持装置顶住球拍的拍柄和框顶部；调整水平线性模组，将拍头控制装置上的第一夹手301移动到球拍的中间位置处；第一线性模组3上的第一滑动座带动第一夹手301向下运动，当第一夹手301底面下的凸块刚好顶住拍柄时，位移传感器6检测到拍框的高度220mm；第一线性模组3上的第一滑动座继续带动第一夹手301向下运动，当第二压力传感器记录到拍框侧处所受的压力F＝60N时，位移传感器6检测到此时拍框侧处的高度198mm，保持时间为1分钟；第一线性模组3上的第一滑动座继续带动第一夹手301向上运动，当第二压力传感器记录到拍框侧处所受的压力F＝0N时，位移传感器6检测到此时拍框侧处的高度219.2mm。经过测试发现球拍的拍体挠度为22mm；剩余拍体挠度为0.8mm，满足性能要求。本装置能够满足对球拍的侧框压力测试、扭矩强度测试、抗扭性强度测试、拍杆弹性测试、拍体挠度测试等测试需求，真正实现了一机多用的功能；并且具有操作简单、效率高的优点。

Claims (10)

1.一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，包括L型支撑座(1)；所述的L型支撑座(1)为倒立的；其特征在于：还包括第一线性模组(3)和第二线性模组(4)；所述的L型支撑座(1)顶板的下方设有双向丝杆(2)；所述的第一线性模组(3)和第二线性模组(4)滑动连接在L型支撑座(1)顶板的下方，且套接在双向丝杆(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的双向丝杆(2)包括第一螺杆(201)和第二螺杆(202)；所述的第一螺杆(201)和第二螺杆(202)的旋向相反，且可以同时转动。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的L型支撑座(1)的顶板的中间位置设有竖直向下的竖板(101)；所述的第一线性模组(3)和第二线性模组(4)距离竖板(101)水平距离相等。
4.根据权利要求3所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的第一线性模组(3)上分别设有第一滑动座；所述的第一滑动座设有第一夹手(301)；所述的第二线性模组(4)设有第二滑动座；所述的第二滑动座上设有第二夹手(401)。
5.根据权利要求4所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的第一夹手(301)包括两个水平的夹板；所述的两个水平的夹板通过连接板连接；所述的第二夹手(401)与第一夹手(301)的结构相同。
6.根据权利要求5所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的第一夹手(301)和第二夹手(401)上的两个水平夹板之间的距离可以调整。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的第一夹手(301)设有位移传感器(6)；所述的位移传感器(6)用于检测第一夹手(301)发生的水平方向上的和竖直方向上的位移。
8.根据权利要求7所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的第一夹手(301)和第二夹手(401)中间设有可伸缩杆(5)；所述的可伸缩杆(5)的两端分别与第一夹手(301)和第二夹手(401)铰接；所述的可伸缩杆(5)的中间部位铰接在竖板(101)的底部。
9.根据权利要求8所述的一种用于多功能球拍测试仪的拍头控制装置，其特征在于：所述的可伸缩杆(5)中间位置设有杆套(501)；所述的杆套(501)与竖板(101)铰接。
10.一种拍头控制装置的使用方法，其步骤为：
a.将权利要求1所述的装置应用到球拍测试仪中，第一线性模组(3)和第二线性模组(4)上分别设有第一夹手(301)和第二夹手(401)，第一夹手(301)和第二夹手(401)设有可伸缩杆(5)且分别与其两端铰接，L型支撑座(1)的顶板的中间位置设有竖直向下的竖板(101)，可伸缩杆(5)的中间部位铰接在竖板(101)的底部，将待测球拍固定在球拍测试仪中，调整拍头控制装置上，使第一夹手(301)和第二夹手(401)将球拍的拍框夹紧；
b.通过动力装置，带动第一线性模组(3)工作，带动第一夹手(301)以v1的速度向上运动，可伸缩杆(5)靠近第一线性模组(3)的一端向上运动，靠近第二线性模组(4)的一端向下运动，驱动第二夹手(401)以v1的速度向下运动，同时双向丝杆(2)转动，第一线性模组(3)和第二线性模组(4)以v2的恒定速度向中心位置运动，驱使球拍的拍头进行旋转运动，直到达到所需的角度；
c.结合球拍拍头的宽度R mm，v1的大小随着竖直方向上的实时位移Lmm的改变而改变，旋转的角度设为θ，他们之间的关系满足
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