CN109974958A - 高精度撞击测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度撞击测试机，涉及健身器材生产加工设备，旨在解决目前市场上无有效对杠铃架保护架做检测的装置的问题，其技术方案要点是：包括机架、撞击模拟件以及用于检测撞击模拟件撞击速度的检测机构，所述撞击模拟件包括撞击横杆以及设置于撞击横杆两端的配重块，所述机架上纵向转动连接有连杆，所述撞击横杆连接于连杆远离机架的一端，所述检测机构包括用于检测连杆转动端转速的编码器。本发明的高精度撞击测试机，其可用于对杠铃架的保护架做撞击测试，以便相应生产商完成杠铃架质量检测工作。

Description

高精度撞击测试机

技术领域

本发明涉及健身器材生产加工设备，更具体地说，它涉及一种高精度撞击测试机。

背景技术

杠铃架是一种常见的健身器材，人们通常利用其做手臂力量锻炼。为保证杠铃架使用过程中的安全性，在杠铃架上大多设置有杠铃保护架(前部Y型处)。

目前，很多器材销售商需要确定其出售的杠铃架的质量，为此生产商需要对其保护架做撞击测试，检验其是否合格，而目前市面并无有效的检测装置，因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高精度撞击测试机，其可用于对杠铃架的保护架做撞击测试，以便相应生产商完成杠铃架质量检测工作；同时其可方便工作人员后续计算撞击力度，更佳高精度和高效的完成撞击测试。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高精度撞击测试机，包括机架、撞击模拟件以及用于检测撞击模拟件撞击速度的检测机构，所述撞击模拟件包括撞击横杆以及设置于撞击横杆两端的配重块，所述机架上纵向转动连接有连杆，所述撞击横杆连接于连杆远离机架的一端，所述检测机构包括用于检测连杆转动端转速的编码器。

通过采用上述技术方案，工作人员可以推动撞击模拟件，使其置于连杆和机架的连接点上方，并靠在机架上；后续，工作人员朝向远离机架一侧推动撞击模拟件，使其带动连杆转动，在连杆转过90°后工作人员松开撞击模拟件，让撞击模拟件自由下落；此时只需保证杠铃架的保护架位于撞击模拟件的移动线路上，就可以进行撞击测试；同时因为本发明设置有编码器来检测连杆转动端转速，而撞击模拟件固定于连杆，所以撞击模拟件的撞击速度，或者说转速就可以通过编码器输出的检测值配合连杆的有效长度计算出，从而本发明可方便工作人员后续计算撞击速度，进而计算出撞击力度，以更高精度和高效的完成撞击测试。

本发明进一步设置为：所述机架上竖直滑移连接有滑动安装板，且设置有用于升降滑动安装板的升降机构，所述连杆远离撞击横杆的一端纵向转动连接于滑动安装板。

通过采用上述技术方案，工作人员可以根据测试模拟需求，利用升降机构驱使滑动安装板升降，以调节连杆与之的连接点的位置，即调节撞击模拟件的初始位置，从而本发明可做更多样的测试，测试效果更佳。

本发明进一步设置为：所述升降机构包括固定于机架的电机以及同中心轴固定于电机输出端的丝杆，所述丝杆的长度沿滑动安装板的滑移方向延伸，所述丝杆上螺纹连接有适配的螺母块，所述螺母块固定于滑动安装板。

通过采用上述技术方案，工作人员可以控制电机带动丝杆转动，驱使与丝杆螺纹连接的螺母块上下移动，以带动与螺母块固定的滑动安装板上下移动。

本发明进一步设置为：所述电机为伺服电机。

通过采用上述技术方案，升降机构的升降精度更高，因为伺服电机的控制相对更高。

本发明进一步设置为：所述撞击横杆的两端分别设置有限定环组，所述限定环组包括分别置于配重块两侧的定环和活动环，所述活动环位于配重块远离撞击横杆的中心一侧，且活动环和撞击横杆呈螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在必要时，工作人员可以转动活动环，将其从撞击横杆上拆卸，以便对撞击横杆端部的配重块拆卸更换等，即撞击模拟件可模拟出多种重量的杠铃，从而本发明的模拟测试效果更佳。

本发明进一步设置为：所述连杆上横向开设有契合撞击横杆的连接孔，所述连接孔的两端呈开口结构，所述撞击横杆横向穿设连接孔。

通过采用上述技术方案，撞击横杆可以相对连杆做横向移动，从而撞击模拟件可以模拟出更多样的杠铃掉落情况，从而其模拟效果更佳，本发明的测试效果也更佳。

本发明进一步设置为：所述检测机构还包括电信号连接于编码器的处理器以及电信号连接于处理器的人机交互屏，所述连杆远离撞击横杆的一端固定连接有转轴，所述转轴橫置，且绕自身中心轴转动连接于滑动安装板，所述编码器的旋转轴同中心轴固定于转轴，所述人机交互屏固定于机架。

通过采用上述技术方案，本发明可以利用编码器检测转轴的转速，并反馈至处理器，由处理器处理后控制人机交互屏显示，以供工作人员计算模拟冲击件的撞击力用，由于此时工作人员不必后期另外采用计算机等从编码器上获取检测数据等，所以使用相对更为方便。

本发明进一步设置为：所述机架上还设置有用于驱动转轴转动的回复机构，所述回复机构包括回复电机、同中心轴固定于回复电机输出轴的主动齿轮以及同中心轴固定于转轴的从动齿轮，所述主动齿轮啮合于从动齿轮。

通过采用上述技术方案，本发明可以开启回复电机带动主动齿轮，由主动齿轮带动从动齿轮，由从动齿轮带动与之固定的转轴，即带动连杆转动，带动撞击模拟件转动，从而本发明可以借助回复电机驱使撞击模拟件回复初始位置，进而辅助或代理工作人员转动模拟件，此时工作人员的劳动量更小，使用效果更佳。

本发明进一步设置为：所述机架上滑移连接有基座，所述基座的滑移方向垂直于回复电机的输出轴，且所述回复电机固定在基座上，所述机架上设置有用于驱动基座滑移的驱动件。

通过采用上述技术方案，在不需要利用回复电机时，工作人员可以利用驱动件带动基座移动，以带动基座上的回复电机移动，使其输出轴的主动齿轮脱离从动齿轮，使得回复电机不会干扰阻碍转轴，即撞击模拟件的正常转动，从而本发明的使用效果更佳。

本发明进一步设置为：所述驱动件包括电推缸，所述电推缸的活塞杆端固定于基座。

通过采用上述技术方案，本发明利用电推缸带动基座移动；因为是电推缸作为动力源，所以基座移动的控制精度更高，使用效果更佳。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、设置有机架，机架上通过连杆纵向转动连接有撞击模拟件；工作人员可以推动撞击模拟件，使其置于连杆和机架的连接点上方，并靠在机架上；后续，工作人员朝向远离机架一侧推动撞击模拟件，使其带动连杆转动，在连杆转过90°后工作人员松开撞击模拟件，让撞击模拟件自由下落；此时只需保证杠铃架的保护架位于撞击模拟件的移动线路上，就可以进行撞击测试；

2、设置有检测机构对撞击模拟件的撞击速度做检测，以供后续工作人员计算撞击力用，从而本发明的测试精度更高，测试效果更佳；

3、设置有用于驱使撞击模拟件回复初始位置的回复机构，从而本发明可以辅助工作人员将撞击模拟件回复初始位置，进而工作人员的劳动量更小，使用更为方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，用以展示整体结构；

图2为本发明的局部结构视图一，主要用以展示升降机构和回复机构的结构；

图3为本发明的局部结构视图二，主要用以展示连接孔、编码器以及刻度板的结构；

图4为本发明的系统框图，主要用以展示检测机构的结构。

图中：1、机架；11、底架；12、龙门架；2、撞击模拟件；21、撞击横杆；22、配重块；23、限定环组；231、定环；232、活动环；3、连杆；31、连接孔；32、转轴；4、滑动安装板；5、升降机构；51、电机；52、丝杆；53、螺母块；6、刻度板；61、编码器；62、处理器；63、人机交互屏；7、回复机构；71、回复电机；72、主动齿轮；73、从动齿轮；8、基座；81、电推缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

高精度撞击测试机，参照图1，包括机架1，机架1包括底架11，底架11通过地锚或螺栓固定于指定工位上。在底架11的上部一侧焊接固定有龙门架12。在龙门架12上连接有撞击模拟件2对杠铃架的保护架做冲击测试；撞击模拟件2位于龙门架12远离底架11的侧面。

之所以将龙门架12和撞击模拟件2的做出上述位置设置，是为了利用底架11自身的重量平衡撞击模拟件2。

参照图1，撞击模拟件2形状结构类似杠铃，其包括撞击横杆21以及设置在撞击横杆21两端的配重块22。

在龙门架12上部连接有连杆3，连杆3的一端纵向转动连接于龙门架12，另一端用于连接撞击模拟件2。

测试开始前，撞击横杆21置于连杆3和龙门架12的连接点的上方，且靠在龙门架12上。

测试开始，工作人员朝向远离龙门架12的一侧推动撞击模拟件2，并带动连杆3转动；当连杆3转动过90°后工作人员放手，此时撞击模拟件2自由下落，此时只需保持杠铃架的保护架处于其移动线路上，即可做冲击测试，检验产品是否合格。

参照图1和图2，为使得本发明能够对多款产品做测试，或做多组对比测试，将连杆3和机架1的连接点高度设置可调，即撞击模拟件2的初始位置可调，为此在龙门架12上竖直滑移连接滑动安装板4，连杆3远离撞击模拟件2的一端纵向转动连接于滑动安装板4。

为了驱使滑动安装板4升降，本发明还设置有升降机构5，升降机构5包括电机51、丝杆52和螺纹连接于丝杆52的螺母块53。在龙门架12的梁的下方安装通过竖杆固定连接有横板，电机51安装固定在横板上，且输出轴向下；丝杆52同中心轴固定于电机51的输出轴；滑动安装板4固定于螺母块53。

使用时，电机51带动丝杆52转动，驱使与之螺纹连接的螺母块53上下移动，以利用螺母块53带动滑动安装板4对应做上下移动。为保证滑动安装板4为升降而非转动，滑动安装板4的横向两端设置为贴合龙门架12的两脚前(后面)，且其背面设置有套设竖杆的滑套。

为提高滑动安装板4的升降精度，电机51优选伺服电机。

参照图1和图2，为提高撞击模拟件2的模拟效果，将其设置为重量可变，即将配重块22设置为可与之拆卸更换。

在撞击横杆21的两端分别设置有限定环组23，限定环组23包括分别设置于配重块22两侧的定环231和活动环232；活动环232位于配重块22远离撞击横杆21中心的一侧，且和撞击横杆21的端部呈螺纹连接，即撞击横杆21的端部和活动环232内环分别开设有相互啮合的螺纹。

根据上述设置，必要时工作人员可以转动活动环232对其拆卸，以更换、增加、减少撞击横杆21端部的配重块22，从而撞击模拟件2的模拟效果更佳。

参照图1和图3，为进一步提高撞击模拟件2的模拟效果，还将撞击横杆21设置为可相对连杆3横移，以模拟杠铃不同下落情况。

在连杆3远离龙门架12的一端横向开设有契合撞击横杆21的连接孔31，连接孔31的两端呈开口结构；撞击横杆21穿设于连接孔31内实现和连杆3连接，即撞击横杆21可相对连接孔31滑动。

参照图2和图3，为了使连杆3纵向转动连接于滑动安装板4，在连杆3远离撞击模拟件2的一端固定有与之呈横向垂直的转轴32；在滑动安装板4上通过螺栓固定有轴承座，转轴32转动连接于轴承座，从而实现和滑动安装板4纵向转动连接。

参照图2和图3，在龙门架1的梁上固定有刻度板6，刻度板6竖直向下延伸，且其表面刻画有刻度。此时工作人员可以通过刻度板6上快速获取滑动安装板4的升降调节量，从而使用效果更佳。

参照图4和图3，为进一步优化本发明的测试效果，本发明还设置有用于检测撞击模拟件2(标示于图2)撞击速度的检测机构；之所以设置检测撞击速度的检测机构，是因为撞击力度和撞击速度有关。

检测机构包括用于检测转轴32转速的编码器61，编码器61安装在滑动安装板4上，且其旋转轴同中心轴和转轴32固定。编码器61电信号连接有处理器62，处理器62可选单片机，其还电信号连接有人机交互屏63；人机交互屏63可选择触控显示屏，可安装在机架1上。此时本发明可以利用编码器61测试转轴32的转速，并反馈至处理器62，由处理器62在人机交互屏63上显示，以供工作人员做撞击力计算等。转轴32的转速和撞击模拟件2的转速呈正比，比值为连杆3的有效长度，所以编码器61测定转轴32的转速，即得出撞击模拟件2的转速，即撞击速度。

参照图1和图2，由于撞击模拟件2重量相对较大，仅仅依靠人工对其转动，劳动量较大，为此本发明还包括用于驱使转轴32转动的回复机构7。

回复机构7包括安装于机架1的回复电机71、同中心轴固定于回复电机71输出轴的主动齿轮72以及同中心轴固定于转轴32上的从动齿轮73；主动齿轮72啮合于从动齿轮73。

工作人员可以控制回复电机71带动主动齿轮72，由主动齿轮72带动从动齿轮73，再由从动齿轮73带动转轴32，即撞击模拟件2转动，从而撞击模拟件2的回复相对省力。

参照图2，为避免主动齿轮72始终啮合从动齿轮73而干扰转轴32正常转动，在机架1上横向滑移连接有基座8，基座8位于龙门架12背离撞击模拟件2的一侧，且其滑移方向垂直于转轴32；回复电机71安装在基座8上。

在机架1上设置有在驱动件用于驱动基座8移动，驱动件包括电推缸81。电推缸81的缸体通过支架固定于龙门架12，活塞杆端固定于基座8。在基座8的下部还设置有支架对其托持导向，以保证其使用效果。

当不需要回复电机71转动转轴32时，工作人员控制电推缸81带动基座8移动，即带动回复电机71移动，以使其输出端的主动齿轮72和从动齿轮73脱离，此时回复电机71不再干扰阻碍转轴32转动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高精度撞击测试机，其特征在于：包括机架(1)、撞击模拟件(2)以及用于检测撞击模拟件(2)撞击速度的检测机构，所述撞击模拟件(2)包括撞击横杆(21)以及设置于撞击横杆(21)两端的配重块(22)，所述机架(1)上纵向转动连接有连杆(3)，所述撞击横杆(21)连接于连杆(3)远离机架(1)的一端，所述检测机构包括用于检测连杆(3)转动端转速的编码器(61)。

2.根据权利要求1所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述机架(1)上竖直滑移连接有滑动安装板(4)，且设置有用于升降滑动安装板(4)的升降机构(5)，所述连杆(3)远离撞击横杆(21)的一端纵向转动连接于滑动安装板(4)。

3.根据权利要求2所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述升降机构(5)包括固定于机架(1)的电机(51)以及同中心轴固定于电机(51)输出端的丝杆(52)，所述丝杆(52)的长度沿滑动安装板(4)的滑移方向延伸，所述丝杆(52)上螺纹连接有适配的螺母块(53)，所述螺母块(53)固定于滑动安装板(4)。

4.根据权利要求3所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述电机(51)为伺服电机。

5.根据权利要求1所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述撞击横杆(21)的两端分别设置有限定环组(23)，所述限定环组(23)包括分别置于配重块(22)两侧的定环(231)和活动环(232)，所述活动环(232)位于配重块(22)远离撞击横杆(21)的中心一侧，且活动环(232)和撞击横杆(21)呈螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述连杆(3)上横向开设有契合撞击横杆(21)的连接孔(31)，所述连接孔(31)的两端呈开口结构，所述撞击横杆(21)横向穿设连接孔(31)。

7.根据权利要求2所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述检测机构还包括电信号连接于编码器(61)的处理器(62)以及电信号连接于处理器(62)的人机交互屏(63)，所述连杆(3)远离撞击横杆(21)的一端固定连接有转轴(32)，所述转轴(32)橫置，且绕自身中心轴转动连接于滑动安装板(4)，所述编码器(61)的旋转轴同中心轴固定于转轴(32)，所述人机交互屏(63)固定于机架(1)。

8.根据权利要求7所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述机架(1)上还设置有用于驱动转轴(32)转动的回复机构(7)，所述回复机构(7)包括回复电机(71)、同中心轴固定于回复电机(71)输出轴的主动齿轮(72)以及同中心轴固定于转轴(32)的从动齿轮(73)，所述主动齿轮(72)啮合于从动齿轮(73)。

9.根据权利要求6所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述机架(1)上滑移连接有基座(8)，所述基座(8)的滑移方向垂直于回复电机(71)的输出轴，且所述回复电机(71)固定在基座(8)上，所述机架(1)上设置有用于驱动基座(8)滑移的驱动件。

10.根据权利要求7所述的高精度撞击测试机，其特征在于：所述驱动件包括电推缸(81)，所述电推缸(81)的活塞杆端固定于基座(8)。