CN109847259A - 一种适用于健身器的电动配重插杆机构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种适用于健身器的电动配重插杆机构及方法，属于健身器材技术领域；所要解决的技术问题是提供了使用方便，应用范围广，同时配合控制系统可实现锻炼的程序化的电动配重插杆机构；解决该技术问题采用的技术方案为：本机构包括垂直升降机构、水平伸缩机构、插拔头和插杆，水平伸缩机构安装在垂直升降机构上，水平伸缩机构的前端固定设置有插拔头，插拔头的垂直方向上设置有定位片，插杆的竖直方向上设置有与定位片相配合的定位槽，垂直升降机构带动水平伸缩机构进行升降，水平伸缩机构带动插拔头和插杆进行伸缩，对健身器的配重铁的数量进行选择及固定。

Description

一种适用于健身器的电动配重插杆机构及方法

技术领域

本发明一种适用于健身器的电动配重插杆机构，属于健身器材技术领域。

背景技术

在经济飞速发展的今天，人们在追求丰富物质生活的同时，更加注重身体健康状况。健身俱乐部，健身操场，以及家用健身器等用来锻炼身体的场所和设备变得随处可见。针对力量型健身器来说，比如坐姿推胸训练器、背肌训练器、踢腿训练器等在出厂时都会装有一套完整的配重装置，包括配重铁和连接配重铁的运动机构，使训练者可以自由的根据身体状况选择合适的档位强度来进行锻炼。

目前国内力量型健身器材多采用人工插拔配重插杆的方法来实现配重配重铁的选择切换，执行起来虽然较为可行，但却不是很方便，具体体现为：

1.训练者在训练过程中，如果需要切换训练强度，需要人工插拔配重插杆，造成了不必要的时间浪费。

2.人工拔插配重插杆虽然是目前较为可行的一种方式，但人在训练过程中，尤其是疲惫状态下，完成插拔插杆的动作可能出现误插的状况，给训练造成不必要的麻烦。

3.针对有行动障碍的特殊人群来说，训练过程中独自完成插拔插杆动作可能不是很容易，需要辅助人员的帮助，造成了人力浪费。

发明内容

本发明一种适用于健身器的电动配重插杆机构，克服了现有技术存在的不足，提供了一种使用方便，应用范围广，同时配合控制系统可实现锻炼的程序化的电动配重插杆机构。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种适用于健身器的电动配重插杆机构，包括垂直升降机构、水平伸缩机构、插拔头和插杆，水平伸缩机构安装在垂直升降机构上，水平伸缩机构的前端固定设置有插拔头，插拔头的垂直方向上设置有定位片，插杆的竖直方向上设置有与定位片相配合的定位槽，垂直升降机构带动水平伸缩机构进行升降，水平伸缩机构带动插拔头和插杆进行伸缩，对健身器的配重铁的数量进行选择及固定。

进一步，所述插杆上与所述配重铁接触的表面含有磁性材料。

进一步，所述水平伸缩机构包括电动推杆，电动推杆上的推杆接头和所述插拔头上都设有销钉孔，两者通过圆柱销固定连接。

进一步，所述垂直升降机构包括竖直轨道、步进电机、滑台、皮带和支架，竖直轨道固定在支架上，皮带两端的两个驱动轴分别设置在竖直轨道的顶端和底端，滑台通过第二螺钉固定在皮带上远离支架的一侧，滑台与竖直轨道铰接，步进电机的输出轴通过联轴器与皮带底端的驱动轴相连。

进一步，所述滑台的下侧通过第二连接副固定有推杆连接块，推杆连接块将所述电动推杆固定。

进一步，所述步进电机通过第一螺钉安装在电机固定架内。

进一步，还包括触摸屏一体机，所述电动推杆包括直流电机，触摸屏一体机的输出端分别与步进电机驱动器和直流电机相连，步进电机驱动器与所述步进电机相连。

一种适用于健身器的电动配重插杆方法，基于上述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构完成，包括以下步骤：

操作触控屏，垂直方向上，步进电机带动滑台实现上升下降动作，对健身器的配重铁的数量进行上下切换；

操作触控屏，水平方向上，直流电机带动插杆进行伸缩运动，对健身器的配重铁进行插杆和拔杆。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明使用方便，应用范围广，同时配合控制系统可实现锻炼的程序化。在无专业人士的指导时，系统预设的训练模式可帮助训练者达到更好的训练效果。

附图说明

图1为本发明的机械结构示意图。

图2为插杆的结构示意图。

图3为插拔头的结构示意图。

图4为本发明的电气控制原理图。

图中，1-联轴器；2-电机固定架；3-第一螺钉；4-步进电机；5-第一连接副；6-推杆固定块；7-直流电机；8-第二连接副；9-滑台；10-第二螺钉；11-支架；12-竖直轨道；13-第三螺钉；14-插拔头；15-圆柱销；16-插杆；17-电动推杆；141-定位片；142-销钉孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1-图3所示，本发明一种适用于健身器的电动配重插杆机构，包括垂直升降机构、水平伸缩机构、插拔头14和插杆16，水平伸缩机构安装在垂直升降机构上，水平伸缩机构的前端固定设置有插拔头14，插拔头14的垂直方向上设置有定位片141，插杆16的竖直方向上设置有与定位片141相配合的定位槽，垂直升降机构带动水平伸缩机构进行升降，水平伸缩机构带动插拔头14和插杆16进行伸缩，对健身器的配重铁的数量进行选择及固定。插杆16上与配重铁接触的表面含有磁性材料。

水平伸缩机构包括电动推杆17，电动推杆17上的推杆接头和插拔头14上都设有销钉孔142，两者通过圆柱销15固定连接。

垂直升降机构包括竖直轨道12、步进电机4、滑台9、皮带和支架11，竖直轨道12固定在支架11上，皮带两端的两个驱动轴分别设置在竖直轨道12的顶端和底端，滑台9通过第二螺钉10固定在皮带上远离支架11的一侧，滑台9与竖直轨道12铰接，步进电机4的输出轴通过联轴器1与皮带底端的驱动轴相连。步进电机4通过第一螺钉3安装在电机固定架2内。滑台9的下侧通过第二连接副8固定有推杆连接块6，推杆连接块6将电动推杆17固定。

插杆16前端部分采用传统销的柱式结构，顶部倒角，直径与配重铁开孔尺寸相等。为防止插杆在运动过程中从插拔头掉落，特将插杆的重心设计在末端位置。同时为配合插拔头14的使用，且避免插杆在插拔头上移位，其末端结构采用增大直径的办法，并且在该部分开有前后两个定位槽，间隔与插拔头内的定位片141相对应，有效的解决了插杆因自身重力而掉落，以及在插拔头上移位而导致定位不准和插拔不到位的问题。此外，在该末端与配重铁接触的表面处附加磁性材料，以保证插杆插在配重铁内不会轻易移动，尤其是保证训练时，在插杆随着配重铁的上下移动的过程不致脱落和错位，从而保证配重系统下一次的动作不会因插杆的位置偏差而影响完成效果。

插拔头14的前端部分采用金属半圆筒结构，并嵌有两个定位片141，与插杆的定位槽相配合，顶部开槽，便于插杆自上而下进入。末端部分为圆筒结构，侧边开孔，以固定在电动推杆17上。具体形式为插拔头承载插杆且插拔头通过圆柱销固定在电动推杆上，随电动推杆在水平方向移动；电动推杆固定在滑台上，滑台固定在传动装置上，实现垂直方向移动。整个机械结构置于健身器配重铁的正前方。

如图4所示，本插杆机构还包括触摸屏一体机，电动推杆17包括直流电机7，触摸屏一体机的输出端分别与步进电机驱动器和直流电机7相连，步进电机驱动器与步进电机4相连。

一种适用于健身器的电动配重插杆方法，基于上述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构完成，包括以下步骤：

操作触控屏一体机，垂直方向上，步进电机4带动滑台9实现上升下降动作，对健身器的配重铁的数量进行上下切换；

操作触控屏一体机，水平方向上，直流电机7带动插杆16进行伸缩运动，对健身器的配重铁进行插杆和拔杆。

触摸屏一体机可以采用的型号为MM-20MR-4MT-430A-FX-A，触摸屏一体机含有PLC控制器和触控屏，因此可以将预设的程序导入PLC中，通过触摸板的操控便可实现相对应的换挡操作。具体插杆和拔杆的过程如下：

拔杆动作：

1.插拔头在垂直方向上定位到插杆下方位置，预留距离使插拔头在水平方向动作不致对插杆产生碰撞即可。

2.水平伸缩机构带动插拔头定位到插杆下方位置，满足插拔头垂直上升可以正好和插杆相配合。

3.插拔头垂直上升托住插杆。

4.水平伸缩机构带动插拔头后退，附带插杆一起缩回。

插杆动作：

1.垂直升降机构带动插拔头至目标配重铁插孔位置。

2.水平伸缩机构带动插拔头伸出至插杆完全插入配重铁插孔。

3.垂直升降机构带动插拔头垂直下降至插杆完全脱离插拔头 。

4.水平伸缩机构带动插拔头缩回。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种适用于健身器的电动配重插杆机构，其特征在于：包括垂直升降机构、水平伸缩机构、插拔头（14）和插杆（16），水平伸缩机构安装在垂直升降机构上，水平伸缩机构的前端固定设置有插拔头（14），插拔头（14）的垂直方向上设置有定位片（141），插杆（16）的竖直方向上设置有与定位片（141）相配合的定位槽，垂直升降机构带动水平伸缩机构进行升降，水平伸缩机构带动插拔头（14）和插杆（16）进行伸缩，对健身器的配重铁的数量进行选择及固定。

2.根据权利要求1所述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构，其特征在于：所述插杆（16）上与所述配重铁接触的表面含有磁性材料。

3.根据权利要求1所述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构，其特征在于：所述水平伸缩机构包括电动推杆（17），电动推杆（17）上的推杆接头和所述插拔头（14）上都设有销钉孔（142），两者通过圆柱销（15）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构，其特征在于：所述垂直升降机构包括竖直轨道（12）、步进电机（4）、滑台（9）、皮带和支架（11），竖直轨道（12）固定在支架（11）上，皮带两端的两个驱动轴分别设置在竖直轨道（12）的顶端和底端，滑台（9）通过第二螺钉（10）固定在皮带上远离支架（11）的一侧，滑台（9）与竖直轨道（12）铰接，步进电机（4）的输出轴通过联轴器（1）与皮带底端的驱动轴相连。

5.根据权利要求4所述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构，其特征在于：所述滑台（9）的下侧通过第二连接副（8）固定有推杆连接块（6），推杆连接块（6）将所述电动推杆（17）固定。

6.根据权利要求4所述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构，其特征在于：所述步进电机（4）通过第一螺钉（3）安装在电机固定架（2）内。

7.根据权利要求5所述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构，其特征在于：还包括触摸屏一体机，所述电动推杆（17）包括直流电机（7），触摸屏一体机的输出端分别与步进电机驱动器和直流电机（7）相连，步进电机驱动器与所述步进电机（4）相连。

8.一种适用于健身器的电动配重插杆方法，其特征在于基于权利要求1-7任一所述的一种适用于健身器的电动配重插杆机构完成，包括以下步骤：

操作触控屏，垂直方向上，步进电机（4）带动滑台（9）实现上升下降动作，对健身器的配重铁的数量进行上下切换；

操作触控屏，水平方向上，直流电机（7）带动插杆（16）进行伸缩运动，对健身器的配重铁进行插杆和拔杆。