CN117309305A - 一种冰球杆的动态测试机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冰球杆测试技术领域，且公开了一种冰球杆的动态测试机，包括支撑座，包括支撑座由底板和支架，所述支架的顶部通过电机转动安装有回转架，所述底板的上方设置有冰球杆；还包括施压机构，包括安装在回转架顶部的回转电机，所述回转电机的输出轴转动安装有上连接板。本动态测试机通过利用上夹持板内部中冰球杆产生的位移与下夹持板中冰球杆产生的位移造成了下夹持板和上夹持板在同步转动时产生的角位移差，并在限位机构的配合下，使下夹持板绕连接柱三的轴线发生微小的圆周运动，可模拟人体在挥击时左右手的配合，并更加真实得模拟出冰球杆在挥击时的运动状态和受力情况，可显著提高本测试机的测试精度。
Description
技术领域
本发明属于冰球杆测试技术领域，具体为一种冰球杆的动态测试机。
背景技术
冰球杆是冰球运动器材，多采用木质或塑料材料制成，在冰球杆生产出来之后，需要对其进行动态测试，即利用杆头进行模拟碰撞试验，从而评估冰球杆的实际使用效果，目前，比较常见的测试方式为利用传动机构和夹臂带动冰球杆模拟人体挥杆的状态，进行转动挥击，其中，申请号为CN201721149603.3的中国专利公开了一种冰球杆动态测试机：其通过对机台和旋臂机构的设计，除了可模拟人体挥击动作，还可达到杆头方便、快速更换的目的；但其对冰球杆球柄的固定不够合理，对于杆柄通常采用两个固定点进行安装，这就造成在对模拟人体挥击动作时产生失真现象，因为冰球杆在运动时其固定的两个点是绕固定轴线转动时，这与实际人体挥杆产生的运动方式有偏差，靠近杆头的固定点实际才是真正的发力点，而另一个固定点实际也在同心转动的过程中绕靠近杆头的固定点的轴线进行旋转；综上，现有技术中未能完全模拟人体的真实挥杆状态，从而导致测试结果不够精准，因此，本发明致力于解决上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冰球杆的动态测试机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冰球杆的动态测试机，包括
支撑座，包括支撑座由底板和支架，所述支架的顶部通过电机转动安装有回转架，所述底板的上方设置有冰球杆；
还包括
施压机构，包括安装在回转架顶部的回转电机，所述回转电机的输出轴转动安装有上连接板，所述上连接板的底部通过伸缩组件活动连接有下连接板，并通过下连接板转动安装有连接柱一；
夹持结构，其包括呈上下分布且完全相同的上夹持板和下夹持板，所述下夹持板内壁的顶部限位卡接有卡板，所述下夹持板和上夹持板内壁的前后两侧均固定安装有导向柱，并弹性连接有弹簧，所述弹簧的另一端弹性连接有夹板，所述夹板的另一侧与冰球杆挤压抵接，所述弹簧被挤压设置在夹板和下夹持板或上夹持板的内壁之间，所述下夹持板和上夹持板的底部分别固定安装有连接柱二和连接柱三；
限位机构，包括连杆，所述连杆的上下两端分别固定安装有限位环和扇形环，并分别活动套接在连接柱三和连接柱二的外表面。
优选地，所述支架设置为两组并对称安装在底板顶部的前后两侧，所述回转架转动安装在两组支架之间，并通过电机连接固定，所述连接柱一与连接柱二同轴连接，所述连接柱三的外表面转动安装有支撑板，所述支撑板的顶部与回转架固定连接。
优选地，所述伸缩组件包括内外活动套设连接的伸缩柱和容纳柱构成，所述容纳柱的顶端与上连接板固定连接，所述伸缩柱的底端与下连接板固定连接。
优选地，所述夹板的表面开始有导向孔，且夹板朝向导向柱的一侧固定安装有导向环，所述导向柱活动套设于导向环和导向孔中。
优选地，所述卡板的横截面形状为“L”形，所述冰球杆贯穿于下夹持板和上夹持板的内壁中，所述卡板与冰球杆的顶部挤压接触，并与下夹持板和上夹持板内壁的顶部卡合连接。
优选地，所述扇形环的内部开始有限位槽，所述限位槽呈扇形空槽设计，且限位槽的圆形与限位环的圆心重合。
优选地，所述夹板朝向卡板的一侧开设有适配槽，且适配槽与夹板接触冰球杆表面的一侧之间呈圆弧过渡设计。
优选地，所述下夹持板在被施压机构带动并做圆周运动时的转动圆心在连接柱三的轴线上。
优选地，设所述冰球杆在做逆时针圆周运动时的方向为A，反之则为B；
所述冰球杆朝A转动时：所述冰球杆的正面与位于前侧的夹板挤压接触，并与位于前侧的导向柱端部挤压接触；
所述冰球杆朝B转动时：所述冰球杆的背面与位于后侧的夹板挤压接触，并与位于后侧的导向柱端部挤压接触。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过设置有上夹持板和下夹持板夹持安装在冰球杆杆柄的上下两侧，以连接柱三与支撑板转动安装，并与回转架固定连接，做冰球杆转动的固定支点，通过回转电机输出动力，并利用容纳柱和伸缩柱的伸缩设计直接对下夹持板以及冰球杆与下夹持板夹持接触的位置进行施压，此处可真实模拟人体右手对对冰球杆的施压和挥击动作，上夹持板则充当人体左手对冰球杆的固定和辅助调整部分，利用弹簧、夹板对冰球杆的前后表面的施压产生摩擦力，再配合卡板的卡接限位，实现对冰球杆的固定功能，在施压机构带动下夹持板转动时，利用下夹持板随之产生的回转力矩带动导向柱朝冰球杆的表面运动，并利用弹簧被持续压缩产生了更大的回弹力，此处可模拟人体在真实挥击动作时产生的爆发力，且利用上夹持板位于冰球杆转动支点的特性，使冰球杆带动上夹持板转动，利用上夹持板内部中冰球杆产生的位移与下夹持板中冰球杆产生的位移造成了下夹持板和上夹持板在同步转动时产生的角位移差，并在限位机构的配合下，使下夹持板绕连接柱三的轴线发生微小的圆周运动，可模拟人体在挥击时左右手的配合，并更加真实得模拟出冰球杆在挥击时的运动状态和受力情况，可显著提高本测试机的测试精度。
2、然后，通过在夹板的表面开始有导向孔，并在夹板的另一面安装导向环，为夹板的运动提供导向作用，在下夹持板被施压机构带动进行转动时，利用弹簧的产生的弹性空间带动夹板穿过导向孔并与冰球杆的表面挤压抵接，并使夹板、导向柱对冰球杆表面的摩擦力倍增，在冰球杆运动时达到了有效固定，并克服了冰球杆因圆周运动而产生的离心力，增强了冰球杆在运动时的稳定性。
3、最后，利用伸缩组件来适配回转电机与下夹持板之间的距离，通过设置有容纳柱、伸缩柱连接上连接板和下连接板，使回转电机只负责输出测试回转力矩，而冰球杆的转动方向与半径则由支撑板节制，此时，可避免冰球杆在下夹持板、上夹持板上的固定点受力单一，并随着伸缩柱在容纳柱内部来回往复运动，可实现对下夹持板的有效适配功能。
附图说明
图1为本发明整体结构的正面剖切示意图；
图2为本发明图1中A处结构的放大示意图；
图3为本发明图1中B处结构的放大示意图；
图4为本发明冰球杆、施压机构、下夹持板、上夹持板、支撑板和限位机构的侧面结构示意图；
图5为本发明下夹持板内部的剖切示意图；
图6为本发明冰球杆、施压机构、下夹持板、上夹持板、支撑板和限位机构的分离示意图；
图7为本发明下夹持板、卡板、导向柱、夹板、导向环和弹簧的分离示意图；
图8为本发明冰球杆、下夹持板、上夹持板和限位机构结构示意图。
图中：1、支撑座；11、底板；12、支架；13、回转架；2、冰球杆；3、施压机构；31、回转电机；32、上连接板；33、下连接板；34、容纳柱；35、伸缩柱；36、连接柱一；4、下夹持板；41、卡板；42、导向柱；43、夹板；44、导向孔；45、导向环；46、弹簧；47、适配槽；5、上夹持板；6、连接柱二；7、连接柱三；8、支撑板；9、限位机构；91、连杆；92、限位环；93、扇形环；94、限位槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图8所示，本发明实施例提供了一种冰球杆的动态测试机，包括
支撑座1，包括支撑座1由底板11和支架12，支架12的顶部通过电机转动安装有回转架13，底板11的上方设置有冰球杆2；还包括
施压机构3，包括安装在回转架13顶部的回转电机31，回转电机31的输出轴转动安装有上连接板32，上连接板32的底部通过伸缩组件活动连接有下连接板33，并通过下连接板33转动安装有连接柱一36；
夹持结构，其包括呈上下分布且完全相同的上夹持板5和下夹持板4，下夹持板4内壁的顶部限位卡接有卡板41，下夹持板4和上夹持板5内壁的前后两侧均固定安装有导向柱42，并弹性连接有弹簧46，弹簧46的另一端弹性连接有夹板43，夹板43的另一侧与冰球杆2挤压抵接，弹簧46被挤压设置在夹板43和下夹持板4或上夹持板5的内壁之间，下夹持板4和上夹持板5的底部分别固定安装有连接柱二6和连接柱三7；
限位机构9，包括连杆91，连杆91的上下两端分别固定安装有限位环92和扇形环93，并分别活动套接在连接柱三7和连接柱二6的外表面；
本动态测试机通过设置有施压机构3、下夹持板4、上夹持板5、支撑板8和限位机构9能够真实模拟冰球杆2在真实挥击时的运动状态和受力情况，通过设置有上夹持板5和下夹持板4夹持安装在冰球杆2杆柄的上下两侧，以连接柱三7与支撑板8转动安装，并与回转架13固定连接，做冰球杆2转动的固定支点，通过回转电机31输出动力，并利用容纳柱34和伸缩柱35的伸缩设计直接对下夹持板4以及冰球杆2与下夹持板4夹持接触的位置进行施压，此处可真实模拟人体右手对对冰球杆2的施压和挥击动作，上夹持板5则充当人体左手对冰球杆2的固定和辅助调整部分，利用弹簧46、夹板43对冰球杆2的前后表面的施压产生摩擦力，再配合卡板41的卡接限位，实现对冰球杆2的固定功能，在施压机构3带动下夹持板4转动时，利用下夹持板4随之产生的回转力矩带动导向柱42朝冰球杆2的表面运动，并利用弹簧46被持续压缩产生了更大的回弹力，此处可模拟人体在真实挥击动作时产生的爆发力，且利用上夹持板5位于冰球杆2转动支点的特性，使冰球杆2带动上夹持板5转动，利用上夹持板5内部中冰球杆2产生的位移与下夹持板4中冰球杆2产生的位移造成了下夹持板4和上夹持板5在同步转动时产生的角位移差，并在限位机构9的配合下，使下夹持板4绕连接柱三7的轴线发生微小的圆周运动，可模拟人体在挥击时左右手的配合，并更加真实得模拟出冰球杆2在挥击时的运动状态和受力情况，可显著提高本测试机的测试精度。
其中，支架12设置为两组并对称安装在底板11顶部的前后两侧，回转架13转动安装在两组支架12之间，并通过电机连接固定，连接柱一36与连接柱二6同轴连接，连接柱三7的外表面转动安装有支撑板8，支撑板8的顶部与回转架13固定连接；
前后两组支架的距离大于冰球杆2挥击转动时的直径，避免碰到产生卡死和设备损害的现象，回转架13通过电机连接并调节角度，可时本测试机能够适配不同尺寸的冰球杆2。
其中，伸缩组件包括内外活动套设连接的伸缩柱35和容纳柱34构成，容纳柱34的顶端与上连接板32固定连接，伸缩柱35的底端与下连接板33固定连接；
伸缩组件用于适配回转电机31与下连接板33之间的距离变化，由于回转电机31为冰球杆2的转动提供回转动力，但冰球杆2的转动轴线不在回转电机31的输出轴上，因此，冰球杆2在被转动时，会带动连接柱一36、下连接板33和伸缩柱35沿容纳柱34的轴线运动，进行适配。
其中，夹板43的表面开始有导向孔44，且夹板43朝向导向柱42的一侧固定安装有导向环45，导向柱42活动套设于导向环45和导向孔44中；
通过在夹板43的表面开始有导向孔44，并在夹板43的另一面安装导向环45，为夹板43的运动提供导向作用，在下夹持板4被施压机构3带动进行转动时，利用弹簧46的产生的弹性空间带动夹板43穿过导向孔44并与冰球杆2的表面挤压抵接，并使夹板43、导向柱42对冰球杆2表面的摩擦力倍增，在冰球杆2运动时达到了有效固定，并克服了冰球杆2因圆周运动而产生的离心力，增强了冰球杆2在运动时的稳定性。
其中，卡板41的横截面形状为“L”形，冰球杆2贯穿于下夹持板4和上夹持板5的内壁中，卡板41与冰球杆2的顶部挤压接触，并与下夹持板4和上夹持板5内壁的顶部卡合连接；
冰球杆2在弹簧46和夹板43的弹性夹持下固定在下夹持板4、上夹持板5的内部，此时，在下夹持板4、上夹持板5的斜上方设有空槽，并利用“L”形设计的卡板41卡合在下夹持板4、上夹持板5内壁的上方，可有效对冰球杆2进行限位固定，提高冰球杆2的稳定性。
其中，扇形环93的内部开始有限位槽94，限位槽94呈扇形空槽设计，且限位槽94的圆形与限位环92的圆心重合；
下夹持板4在运动时会通过弹簧46对冰球杆2进行施压，压缩弹簧46改变弹簧46与冰球杆2之间的相对位置，此时，在连杆91、限位环92和扇形环93的引导下下夹持板4会绕上夹持板5底部的连接柱三7的轴线进行小角度的圆周运动，可提高冰球杆2挥击动作的模拟真实度。
其中，夹板43朝向卡板41的一侧开设有适配槽47，且适配槽47与夹板43接触冰球杆2表面的一侧之间呈圆弧过渡设计；
如图5所示，冰球杆2向下夹持板4的内部运动时，会最先接触适配槽47，此时，适配槽47的倾斜设计可辅助夹板43朝冰球杆2运动方向的前后两侧同步运动，使冰球杆2被顺利夹持和固定。
其中，下夹持板4在被施压机构3带动并做圆周运动时的转动圆心在连接柱三7的轴线上；
支撑板8转动安装在连接柱三7的外表面，连接柱三7与上夹持板5固定连接，在施压机构3带动下夹持板4运动时，通过冰球杆2对上夹持板5施压，带动上夹持板5进行转动时，此时冰球杆2的转动轴线在连接柱三7上。
其中，设冰球杆2在做逆时针圆周运动时的方向为A，反之则为B；
冰球杆2朝A转动时：冰球杆2的正面与位于前侧的夹板43挤压接触，并与位于前侧的导向柱42端部挤压接触；
冰球杆2朝B转动时：冰球杆2的背面与位于后侧的夹板43挤压接触，并与位于后侧的导向柱42端部挤压接触；
如图5所示，下夹持板4的开始运动时，其与冰球杆2的连接是通过弹簧46形成的柔性连接，由于下夹持板4的大回转力矩输出，会压缩弹簧46，便会造成导向柱42被随之带动贯穿导向孔44的现象。
工作原理及使用流程：
首先，将卡板41沿容纳柱34的轴线上下拆卸下下夹持板4、上夹持板5的内部，将冰球杆2的杆柄与下夹持板4的顶部平行，并压制进入下夹持板4、上夹持板5的内部，如图5所示，冰球杆2朝左侧运动，并与适配槽47挤压接触，将前后两组夹板43分别朝下夹持板4内壁的前后两侧推动，压缩弹簧46产生回弹力，并通过夹板43的内侧面反作用于冰球杆2的表面，对冰球杆2产生摩擦力，然后，将卡板41分别沿下夹持板4、上夹持板5上斜面卡合进入，并与冰球杆2的上表面挤压接触，对冰球杆2完成限位固定，此时，冰球杆2的杆头底部与底板11的顶部抵接，可斜向上带动冰球杆2，使冰球杆2向上产生位移，启动回转电机31并带动容纳柱34、下连接板33、连接柱一36转动，进而带动下夹持板4、上夹持板5和冰球杆2绕连接柱三7的轴线顺时针朝上转动，即图5中的B方向；
进行动态测试时(结合图5)，启动回转电机31并带动上连接板32、容纳柱34、伸缩柱35、下连接板33、连接柱一36、连接柱二6、下夹持板4和冰球杆2绕连接柱三7的轴线逆时针朝A方向转动，此时，下夹持板4被带动并对冰球杆2施压，带动位于前侧的夹板43朝冰球杆2产生位移并压缩位于前侧的弹簧46，此时，位于前侧的导向柱42开始穿过导向孔44并与夹板43的内侧面保持齐平，直至与冰球杆2的表面挤压接触，此时，夹板43与导向柱42与冰球杆2的表面接触，会对下夹持板4的表面产生更大的摩擦力；
然后，下夹持板4带动连接柱二6在限位槽94的内部运动，此时，冰球杆2在下夹持板4和上夹持板5内部产生的位移不同，由于冰球杆2在转动时，固定其的下夹持板4和上夹持板5的力臂不一，在下夹持板4、上夹持板5内部对冰球杆2产生的作用力不同，使冰球杆2在转动过程中，下夹持板4相对于上夹持板5的轴线发生了小程度的角位移，此时下夹持板4靠近冰球杆2杆头的固定点会发生相对运动：下夹持板4绕着上夹持板5底部的连接柱三7的轴线做圆周运动；此时，施压机构3通过下夹持板4对冰球杆2的指定部位的施压模拟人体右手的挥击动作，支撑板8通过连接柱三7和上夹持板5对冰球杆2的指定部位的施压模拟人体左手的挥击动作，而下夹持板4与上夹持板5之间的相对运动则模拟了人体右手和左手对冰球杆2共同的挥击动作，从而使冰球杆2的动态测试结果更加精准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种冰球杆的动态测试机，包括
支撑座(1)，包括支撑座(1)由底板(11)和支架(12)，所述支架(12)的顶部通过电机转动安装有回转架(13)，所述底板(11)的上方设置有冰球杆(2)；其特征在于：还包括
施压机构(3)，包括安装在回转架(13)顶部的回转电机(31)，所述回转电机(31)的输出轴转动安装有上连接板(32)，所述上连接板(32)的底部通过伸缩组件活动连接有下连接板(33)，并通过下连接板(33)转动安装有连接柱一(36)；
夹持结构，其包括呈上下分布且完全相同的上夹持板(5)和下夹持板(4)，所述下夹持板(4)内壁的顶部限位卡接有卡板(41)，所述下夹持板(4)和上夹持板(5)内壁的前后两侧均固定安装有导向柱(42)，并弹性连接有弹簧(46)，所述弹簧(46)的另一端弹性连接有夹板(43)，所述夹板(43)的另一侧与冰球杆(2)挤压抵接，所述弹簧(46)被挤压设置在夹板(43)和下夹持板(4)或上夹持板(5)的内壁之间，所述下夹持板(4)和上夹持板(5)的底部分别固定安装有连接柱二(6)和连接柱三(7)；
限位机构(9)，包括连杆(91)，所述连杆(91)的上下两端分别固定安装有限位环(92)和扇形环(93)，并分别活动套接在连接柱三(7)和连接柱二(6)的外表面。
2.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：所述支架(12)设置为两组并对称安装在底板(11)顶部的前后两侧，所述回转架(13)转动安装在两组支架(12)之间，并通过电机连接固定，所述连接柱一(36)与连接柱二(6)同轴连接，所述连接柱三(7)的外表面转动安装有支撑板(8)，所述支撑板(8)的顶部与回转架(13)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：所述伸缩组件包括内外活动套设连接的伸缩柱(35)和容纳柱(34)构成，所述容纳柱(34)的顶端与上连接板(32)固定连接，所述伸缩柱(35)的底端与下连接板(33)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：所述夹板(43)的表面开始有导向孔(44)，且夹板(43)朝向导向柱(42)的一侧固定安装有导向环(45)，所述导向柱(42)活动套设于导向环(45)和导向孔(44)中。
5.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：所述卡板(41)的横截面形状为“L”形，所述冰球杆(2)贯穿于下夹持板(4)和上夹持板(5)的内壁中，所述卡板(41)与冰球杆(2)的顶部挤压接触，并与下夹持板(4)和上夹持板(5)内壁的顶部卡合连接。
6.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：所述扇形环(93)的内部开始有限位槽(94)，所述限位槽(94)呈扇形空槽设计，且限位槽(94)的圆形与限位环(92)的圆心重合。
7.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：所述夹板(43)朝向卡板(41)的一侧开设有适配槽(47)，且适配槽(47)与夹板(43)接触冰球杆(2)表面的一侧之间呈圆弧过渡设计。
8.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：所述下夹持板(4)在被施压机构(3)带动并做圆周运动时的转动圆心在连接柱三(7)的轴线上。
9.根据权利要求1所述的一种冰球杆的动态测试机，其特征在于：令所述冰球杆(2)在做逆时针圆周运动时的方向为A，反之则为B；
所述冰球杆(2)朝A转动时：所述冰球杆(2)的正面与位于前侧的夹板(43)挤压接触，并与位于前侧的导向柱(42)端部挤压接触；
所述冰球杆(2)朝B转动时：所述冰球杆(2)的背面与位于后侧的夹板(43)挤压接触，并与位于后侧的导向柱(42)端部挤压接触。
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