专利名称：一种弓箭测试机的制作方法
技术领域：
本发明属于体育器材领域，特别涉及ー种弓箭测试机，能够根据需要自由调整俯仰射角和水平射角，可测试复合弓、反曲弓等器材性能的弓箭测试机。
背景技术：
目前国际上在弓、箭的测试方面主要使用ー种美国产的“火猪”射箭机，它由手动绞盘、快门线式机械撒放、丝杠式俯仰、水平手动调节机构和前后支腿、主梁组成。由于这种射箭机结构上的限制，只能以绞盘方式摇动摇臂开弓，开弓过程中难以在任意位置实施前后微调，并且由于发射俯仰角度调节范围不足，需要远距离测试低磅数器材时，无法在ー个发射地点满足需求，同时因其前后支腿直接着地，而不得不人工搬运机器至合适的发射位置。弓与箭的测试过程中最主要的是需要获取精准的拉カ和拉距，但由于这种射箭机是人カ摇动的绞盘式开弓，在测试器材不变、拉距固定时难以高效地重复测试和精准重复定位， 并且不能直接在机器上读取拉力数据和获得拉カ曲线。“火猪“射箭机不具备测试反曲弓的能力，其挂弓总成和支腿为固定式，无法应对地面不平整时的水平调节问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供ー种弓箭测试机，能够根据需要快速调整发射俯仰角度和水平角的、可测试复合弓、反曲弓等器材性能的弓箭测试机。本发明的技术方案是这样实现的ー种弓箭测试机，包括挂弓架、直线运动単元、开弓总成、撒放总成、联轴器、伺服电机、前立柱、后立柱、主梁、水平角微调平台、前支腿、后支腿、脚轮、显示屏、电控柜、拉カ传感器、控制盒，其特征在干所述的直线运动単元的前端与挂弓架相连接，尾端通过联轴器与伺服电机相连接;所述的开弓总成通过开弓总成连接块与直线运动単元相连接；所述的撒放总成位于开弓总成的前端位置；所述的直线运动単元前部的下方位置通前基座和前俯仰调节关节连接有前立柱，后部的下方位置通过后基座和后俯仰调节关节连接有后立柱；所述的主梁的前端位置通过连接块与前支腿和前立柱连接，主梁的后端位置通过连接块与后支腿和后立柱相连接；所述的前支腿个数为ー个，其下端为ー个横向支撑杆，横向支撑杆的两端各有一个脚轮；所述的后支腿个数为ニ个，每个后支腿的下端各有一个脚轮；所述的拉力传感器位于开弓总成上，通关信号传输线与电控柜连接；所述的显示屏通过线缆与电控柜连接，显示测试的结果；所述的控制盒通过信号线缆与电控柜相连接；所述的直线运动単元的外表面带有标尺；
所述的直线运动単元为丝杆传动，开弓动カ由伺服电机提供。优选的，所述的挂弓架下方带有挂弓水平调节器。优选的，所述的前立柱内的升降装置为电动调节，前立柱内升降装置的传动由控制盒内的按钮控制。优选的，所述的所述的水平角微调平台为手动调节，直线运动単元尾部可由其支撑实现水平滑动。优选的，所述的后立柱上帯有手动俯仰角微调手轮。 优选的，所述的测试机还带有ー个反曲弓发射效果模拟套件，在测试反曲弓性能时，将此套件连接在撒放总成上使用。
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优选的，所述的反曲弓发射效果模拟套件上帯有食指、中指和无名指模拟模块的形状模拟出反曲弓发射瞬间弓弦弹出射手食指、中指和无名指的手指肚时所形成的运动轨迹。各个手指模块上均一个定位螺栓和一个紧固螺栓，其中手指模块上靠近发射轨迹一端的螺栓的为对应的定位螺栓，远离的为对应的紧固螺栓，定位螺栓和紧固螺栓通过杆端关节轴承外曲面上均匀分布的定位孔旋紧螺栓；所述各手指的模拟模块通过连杆与杆端关节轴承中的内球体中心部分相连接。本发明的有益效果是(I)采用丝杠传动，保证了满足测试需求的重复定位精度，通过控制伺服电机，可以实现正向(开弓方向)和反向(撒放器钳ロ回弓弦方向)的点动、微动位移，并且在开弓过程中的任意位置停止和倒车，观察弓片、弓弦、复合弓偏心轮、箭等测试目标的各种变化，确认终点位置后，可在当前测试器材不变、拉距不变的前提下反复停止在此位置，免除手动开弓的重复性操作。手持式控制盒便于测试者在不同的位置上近距离观察器材状态的同时控制测试机的运行。(2)本机的前立柱内置了电动丝杠升降装置，可大范围地升降粗调，并通过后立柱内的手动丝杠升降装置来进行发射俯仰角的微调操作，实现比“火猪“射箭机大得多的发射仰角，可在保持原地不动的前提下满足大部分弓箭射程的测试需求。(3)本机在前后支腿的底部安装了万向脚轮，可方便地推动机器在测试场地内移动，到达发射位置后可用脚踩的方式锁死各轮的滚动和方向，来获得牢固的稳定性。(4)本机能够将拉力传感器的模拟量信号发送给电控柜内的可编程控制器(PLC)和模块，通过显示屏直接读取精准的实测拉力，并在屏幕上直接观察到实时变化的拉カ曲线，对当场判断器材的性能和优劣有着最直接的效果。(5)本机的撒放总成上配置了反曲弓发射效果模拟套件，能通过微调模拟出食指、中指、无名指在开弓过程中受弓弦拉カ影响下的位置和倾斜、角度变化，来实现不同专业运动员手指发射的效果，同时消除人受客观因素(站立状态下人体的晃动等)的影响，实现反曲弓发射后箭支受手指影响的飞行姿态，为多种测试和运动员挑选合适的器材提供直接的參考。(6)本机的挂弓总成内置了微调机构，在地面不平时可以通过微调旋扭将弓调节至水平状态。
图I为本发明的开弓状态示意图；图2为本发明的开弓总成结构示意图；图3为本发明的控制盒示意图；图4为本发明的反曲弓发射效果模拟套结构示意具体实施方式
结合附图对本发明做进ー步的说明如图I所示，为ー种弓箭测试机的开弓状态示意图，包括挂弓架I位于直线运动单元2的前端，直线控制単元2的尾端通过联轴器3与伺服电机4相连接，开弓总成5通过开弓总成连接块6与直线运动単元2相连接；撒放总成7位于开弓总成5的前端位置；直线运动单元2前部的下方位置通前基座8和前俯仰调节关节9连接有前立柱10，后部的下方位置通过后基座11和后俯仰调节关节12连接有后立柱13上的水平角微调平台14 ;主梁15的前端位置通过连接块16与前支腿17和前立柱10连接，主梁15的后端位置通过连接块16与后支腿18和后立柱13相连接；前支腿17个数为ー个，其下端为ー个横向支撑杆19，横向支撑杆19的两端各有一个脚轮20 ;后支腿18个数为ニ个，每个后支腿的下端各有一个脚轮20 ;拉力传感器21位于开弓总成5上，通过信号传输线与电控柜22连接；显示屏23通过线缆与电控柜22连接，显示测试结果；控制盒24通过信号线缆与电控柜22相连接；直线运动単元2的外表面带有标尺25 ;挂弓架I的下端位置为挂弓水平调节器26，手动俯仰角调节手轮27位于后立柱13上。如图2所示，为本发明的开弓总成结构示意图，开弓总成通过开弓总成连接块6与直线运动単元2相连接，撒放总成7位于开弓总成前端位置，撒放总成7包括撒放器钳ロ28、撒放扳机29、保险块30、快门线击发钮31，測量反曲弓性能时，反曲弓发射效果模拟套件32位于撒放总成7的右侧(以发射方向为准)位置。如图3所示，为本发明的控制盒示意图,包括点动+调节键33、微动+调节键34、终点确认键35、俯仰角升调节键36、俯仰角降调节键37、回起点键38、自动键39、点动-调节键40、微动-调节键41、起点确认键42、停止键43。如图4所示，为本发明的反曲弓发射效果模拟套件结构示意图，包括食指模块44、中指模块45、无名指模块46、模拟套件整体角度定位螺栓47、食指模块定位螺栓48、食指模块紧固螺栓49、中指模块定位螺栓50、中指模块紧固螺栓51、无名指模块定位螺栓52、无名指模块紧固螺栓53，其中反曲弓发射效果模拟套件通过模拟套件整体角度定位螺栓47固定在撒放总成7上，每个手指模块上都带有ー个定位螺栓和ー个紧固螺栓，其中手指模块上靠近发射轨迹一端的螺栓的为对应的定位螺栓，远离的为对应的紧固螺栓，定位螺栓和紧固螺栓通过杆端关节轴承外曲面上均匀分布的定位孔54旋紧螺栓达到定位和紧固的作用。各手指的模拟模块通过连杆55与杆端关节轴承中的可活动的内球体56相连接，可以根据需要自由调整倾斜和转动角度后加以固定，以此控制弓弦弹出射手手指时经过的轨迹长度和方向。在测试一把拉距未知的弓时，如图I所示，将弓将弓挂在挂弓架I上，使弓把推弓点与挂弓架中央最深处紧密配合，操作控制盒24上的点动+、微动+或点动_、微动-按钮使开弓总成5上的撒放器钳ロ 28位移到能恰好钩住弓弦的位置，闭合撒放器钳ロ 28，推回撒放扳机29，并扣好保险块30，同时扣好保险绳，通过挂弓水平调节器26调节好所挂弓的水平。确认各部安全后按住[点动+]键33，整个开弓总成5将朝开弓方向移动，此时目測观察弓的状态，需要时可随时松开[点动+]键33，换为[微动+]键34以更缓慢的速度达到終点(拉距极限)，此时按下[終点确认]键35，电控柜22中的电机驱动器将存储此时的位置信号。随后可以按下控制盒24上的俯仰角升调节键36或俯仰角降调节键37，控制前立柱10内的电动升降装置快速地升起、降下来粗调俯仰角使得弓处于合适的发射角度，然后转动后立柱13上的手动俯仰角调节手轮27，微调俯仰角使其符合目标射距，瞄准完成后打开撒放器的保险块30，在确认安全后按下快门线击发钮31，将箭发射出去。此时的显示器23上将显示测试对象的实测拉距、拉カ和拉カ曲线。如果需要对同一型号、同一拉距的弓做重复性测试时，按下控制盒23上的[回起点]键38，使撒放总成7回到钩弓弦的位置，重复钩弦、扣保险的操作并确认安全后，按下[自动]键39，撒放总成7将在设定好的速 度下自动移动到上次记忆的位置后自动停止运行。在測量反曲弓性能时，将反曲弓发射效果模拟套件32挂在撒放总成7上，重复如上步骤将开弓到目标拉距后，转动反曲弓发射效果模拟套件32的角度，使食指模块44、中指模块45、无名指模块46进入箭的发射轨迹内，并旋紧模拟套件整体角度定位螺栓47。随后可用手转动各手指模块进行微调，达到希望的状态后将各模块上的定位螺栓和紧固螺栓的前端嵌入杆端关节轴承外曲面上的定位孔54内，旋紧使得各手指模块得以固定。发射时弓弦将沿食指、中指、无名指模块的外曲面滑出，实现模拟反曲弓手指撒放的效果。以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求
1.ー种弓箭测试机，包括挂弓架、直线运动単元、开弓总成、撒放总成、联轴器、伺服电机、前立柱、后立柱、主梁、水平角微调平台、前支腿、后支腿、脚轮、显示屏、电控拒、拉カ传感器、控制盒，其特征在于 所述的直线运动単元的前端与挂弓架相连接，尾端通过联轴器与伺服电机相连接； 所述的开弓总成通过开弓总成连接块与直线运动単元相连接； 所述的撒放总成位于开弓总成的前端位置； 所述的直线运动単元前部的下方位置通前基座和前俯仰调节关节连接有前立柱，后部的下方位置通过后基座和后俯仰调节关节连接有后立柱； 所述的主梁的前端位置通过连接块与前支腿和前立柱连接，主梁的后端位置通过连接块与后支腿和后立柱相连接； 所述的前支腿个数为ー个，其下端为ー个横向支撑杆，横向支撑杆的两端各有ー个脚轮； 所述的后支腿个数为ニ个，每个后支腿的下端各有一个脚轮； 所述的拉力传感器位于开弓总成上，通关信号传输线与电控柜连接； 所述的显示屏通过线缆与电控柜连接，显示测试的结果； 所述的控制盒通过信号线缆与电控柜相连接； 所述的直线运动単元的外表面带有标尺； 所述的直线运动単元为丝杆传动，开弓动カ由伺服电机提供。
2.根据权利要求I所述的测试机，其特征在于所述的挂弓架下方带有挂弓水平调节器。
3.根据权利要求I所述的测试机，其特征在于所述的前立柱内的升降装置为电动调节，前立柱内升降装置的传动由控制盒内的按钮控制。
4.根据权利要求I所述的测试机，其特征在于所述的所述的水平角微调平台为手动调节，直线运动単元尾部可由其支撑实现水平滑动。
5.根据权利要求I所述的测试机，其特征在于所述的后立柱上帯有手动俯仰角微调手轮。
6.根据权利要求I所述的测试机，其特征在于还带有ー个反曲弓发射效果模拟套件，在测试反曲弓性能时，将此套件连接在撒放总成上使用。
7.根据权利要求I或6所述的测试机，其特征在于所述的反曲弓发射效果模拟套件上带有食指、中指和无名指模拟模块，各个手指模块上均一个定位螺栓和ー个紧固螺栓，其中手指模块上靠近发射轨迹一端的螺栓为对应的定位螺栓，远离的为对应的紧固螺栓，定位螺栓和紧固螺栓通过杆端关节轴承外曲面上均匀分布的定位孔旋紧螺栓；各手指的模拟模块通过连杆与杆端关节轴承中的内球体中心部分相连接。
全文摘要
本发明公开了一种弓箭测试机，以消除传统的弓箭测试机在使用中所存在的缺陷，传统的弓箭测试机无法有效测试反曲弓相关性能，而且在使用时，遇到地面不平或距离需要改变等客观情况，只能通过不断的移动仪器才能实现相关测试，这就给使用者带来了不必要的麻烦。本发明中的弓箭测试机和传统的弓箭测试机相比，带有挂弓总成水平调节装置和前后立柱内置式俯仰角调节结构，克服了需要由于客观原因不断移动机器的麻烦，同时，本发明的测试机配备有专门用来测试反曲弓性能的反曲弓发射效果模拟套件，在测试反曲弓的性能时，只需安装上此套件，正常测试即可，给使用者带来了极大的方便。
文档编号G01M5/00GK102865981SQ20111018891
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者吴速军 申请人:吴速军