一种羽毛球动平衡检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种羽毛球风洞检测，具体涉及一种羽毛球动平衡检测装置，属于羽毛球生产过程质量检测
技术领域：
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背景技术：
：据了解，羽毛球生产包含多个工艺环节，每个工艺环节都可能会导致产品出现质量波动，羽毛球的质量波动会导致其在飞行过程中出现飞行不稳定、S形轨迹等问题，这样的羽毛球将不能用于正式的比赛。因此，羽毛球飞行稳定性是评判羽毛球质量好坏的一个非常重要的技术指标。而目前检测羽毛球飞行稳定性的方法主要有两种：一种是试打法，另一种是风洞检测法。试打法是通过人工试打来检测羽毛球的飞行质量，具体地，是将羽毛球从发球机打出，人工观察羽毛球飞行轨迹路线及羽毛球在飞行旋转过程中有无摆动现象，进而对羽毛球飞行稳定性进行质量等级分类。风洞检测法则是在非试打条件下，将羽毛球放入风洞装置中观察羽毛球在风洞中的自转情况，结合羽毛球在风洞实验装置中有无上下浮动和左右摆动情况来确定羽毛球的整体飞行质量。试打法劳动强度高、易损伤羽毛球、工作效率低，而且由于是人工操作，主观判断，导致个人经验不同得到的质量评断也存在一定差异。对于风洞检测法，目前仅能根据羽毛球在风洞中的状态大概判断羽毛球的飞行稳定性，但是无法对生产过程中产生的飞行质量问题进行校正。技术实现要素：本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种羽毛球动平衡检测装置，能模拟羽毛球飞行状态，判断羽毛球的飞行轨迹有无偏差，从而判断羽毛球的动平衡性能，并提供飞行质量的校正方案。本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：一种羽毛球动平衡检测装置，包括箱体，所述箱体的上端敞开，在所述箱体的上端设有一垂直布置的风道，所述风道与箱体连通，在所述风道与箱体的连通处设有蜂窝导向板，所述箱体的底部设置有风机，所述风机的出风口朝向风道，所述风道的上部设有光纤传感器。上述结构中，箱体中垂直安装一风道，风道下方安装有风机，风机吹出垂直向上的风，风经过蜂窝导向板在风道中形成稳定的检测风，将羽毛球放在风道中，光纤传感器发射的光束打在羽毛球上，羽毛球反射光束后，光纤传感器再接收反射光，并将反射光转换成电信号数据，根据转换的电信号数据判断羽毛球的动平衡性能，即飞行稳定性能。本实用新型进一步完善的技术方案如下：进一步地，在所述风道的上端一侧设有限高光电传感器。这样，采用限高光电传感器可以自动调节羽毛球在风道中位置，使待测羽毛球处于风道合适位置，便于后面动平衡性能检测，另外，限高光电传感器与电机调速器配合可以自动调节风机风量，以实现分级自动调节风量。进一步地，所述限高光电传感器、光电传感器通过线缆与控制端连接，所述控制端通过电机调速器及线缆与风机连接。进一步地，所述控制端为单片机微电脑，所述单片机微电脑与显示器连接。进一步地，所述光纤传感器有上下两套，对应设置在风道的侧壁上；上光纤传感器包括上光纤头和上光电转换模块，所述上光纤头通过上光电转换模块与数据处理模块连接，下光纤传感器包括下光纤头和下光电转换模块，所述下光纤头通过下光电转换模块与数据处理模块连接。上述结构中，上光纤头、下光纤头均包括用于发射光束的发射光纤和用于接收反射光束的接收光纤，发射光纤与光源相连，光源由控制端驱动，接收光纤通过光电转换模块与控制端的数据处理模块连接，接收光纤将采集的光纤光束信息通过数据转换模块转成电信号后，发送至数据处理模块。进一步地，所述上光纤头、下光纤头由上至下依次设置在风道侧壁上，所述上光纤头与下光纤头之间的垂直距离固定，且略小于羽毛球的高度。采用上述结构，当待测羽毛球到达限制高度以下时，上光纤头发射的光束打在羽毛球球裙位置，下光纤头发射的光束打在羽毛球球头位置，由于上、下光纤头的光束打在待测羽毛球上是连续的，当上光纤头探测到其与球裙之间的距离不变时，待测羽毛球的飞行稳定性是良好的；反之，当上光纤头探测到其与球裙之间的距离不断变化时，待测羽毛球的飞行稳定性不良。这样就实现了羽毛球飞行稳定性的自动测试。进一步地，所述蜂窝导向板上布满沿厚度方向延伸的蜂窝状通孔。采用上述结构，风机吹出的风通过蜂窝导向板，形成稳定的检测风，以确保出风均匀。本实用新型的优点是采用限高光电传感器与单片机微电脑配合，实现分级自动调节风量；同时采用上光纤传感器和下光纤传感器，实现羽毛球生产过程中飞行稳定性的识别检验和校正。附图说明图1为本实用新型中羽毛球动平衡检测装置的结构示意图。图2为本实用新型中光纤传感器的工作示意图。图3为本实用新型中羽毛球的结构示意图。图4为本实用新型的工作流程图。图中：1.羽毛球，2.风道，3.蜂窝导向板，4.风机，5.限高光电传感器，6.上光纤传感器，7.下光纤传感器，8.显示屏，9.单片机微电脑，10.电机调速器，11.箱体。具体实施方式下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。实施例1如图1所示，羽毛球动平衡检测装置，包括箱体11，箱体11的上端敞开，在箱体11的敞开上端设有一垂直布置的风道2，风道2呈筒状，其下端具有进风口，风道2的下端进风口与箱体11的上端敞开口相连，在风道2与箱体11的连通处设有蜂窝导向板3，蜂窝导向板3上布满沿厚度方向延伸的蜂窝状通孔。箱体11的底部设置有风机4，风机4的出风口朝向风道2，在风道2的上端一侧设有限高光电传感器5。另在风道2的侧壁上设有光纤传感器，限高光电传感器5、光电传感器通过线缆与控制端连接，控制端通过电机调速器10及线缆与风机4连接，控制端为单片机微电脑9，单片机微电脑9与显示器8连接。光纤传感器有上下两套，上光纤传感器6的高度比限高光电传感器5的高度低5-7mm，上光纤传感器6用于测量羽毛球1的球裙摆动幅度，下光纤传感器7用于测量羽毛球1的球头旋转起始标记。上光纤传感器6、下光纤传感器7均包括光纤头和光电转换模块，光纤头包括用于发射光束的发射光纤和用于接收反射光束的接收光纤，光电转换模块为光纤放大器，用于转换信号并将转换后的电信号输入单片机微电脑9的数据处理模块（见图2）。这样，上光纤传感器6的上光纤头通过上光电转换模块与数据处理模块连接，下光纤传感器7的下光纤头通过下光电转换模块与数据处理模块连接，上光纤头、下光纤头由上至下依次设置在风道2的侧壁上，上光纤头与下光纤头之间的垂直距离固定，且略小于羽毛球1的高度。另上光纤头、下光纤头的发射光纤与光源相连，光源由单片机微电脑9控制开关，接收光纤通过光电转换模块与数据处理模块连接。一种羽毛球动平衡检测方法，如图4所示，包括以下步骤：第一步、取一待测羽毛球1，根据羽毛球1的毛片根数将其球头分为16等份，并依次进行编号，记为1、2…16，同时对球头进行人工定位，即人工定位初始位置为1，并在初始位置上粘贴定位标志（如图3所示，长黑条即为初始位置的定位标志），然后从初始位置1开始按顺时针顺序对球头其余部分依次编号。第二步、将羽毛球1置于风道2中，启动风机4（开启风洞的启动开关，开启电机调速器10启动风机4），将羽毛球1由风道2底部向上吹起，经过下光纤传感器6、上光纤传感器7后到达限高光电传感器5位置，限高光电传感器5采集羽毛球1的高度信息并将高度信息传输至单片机微电脑9，单片机微电脑9预先设定羽毛球1的限制高度值，单片机微电脑9根据采集的羽毛球1当前高度信息判断羽毛球1的当前高度是否与预先设定的限制高度值相同，若是，继续执行步骤四，若否，执行步骤三。第三步、单片机微电脑9控制电机调速器10的输出功率，以调整风机4的输出风量，进而改变羽毛球1的高度直至将羽毛球1调节至限制高度位置。单片机微电脑9判断羽毛球1的当前高度是否大于预先设定的限制高度值，若是，羽毛球1的当前高度高于限制高度值，单片机微电脑9对数据进行处理并形成指令，使得电机调速器10减小输出功率，进而减少风机4的输出风量，使羽毛球1的高度降低至限制高度位置；若否，羽毛球1的当前高度低于限制高度值，单片机微电脑9控制电机调速器10增大输出功率，从而增大风机4的输出风量，使羽毛球1的高度升高至限制高度位置。第四步、羽毛球1在限制高度位置自转，上光纤传感器6的上光纤头发射出上光纤光束打在羽毛球1的球裙位置（即距离毛尖向下5-7mm处）并采集羽毛球1每根毛片对应的上光纤光束信号，光纤光束信号包括光纤光束位置和光纤光束强度，将上光纤光束信号传输至上光电转换模块，上光电转换模块将上光纤光束信号转换成第一电信号后发送至单片机微电脑9的数据处理模块；下光纤传感器7的下光纤头发射出下光纤光束打在羽毛球1的球头位置并采集等分球头对应的下光纤光束信号，将下光纤光束信号传输至下光电转换模块，下光电转换模块将下光纤光束信号转换成第二电信号后发送至数据处理模块。第五步、数据处理模块分析第一电信号反映的数据，判断上光纤光束与羽毛球球裙固定高度处之间的距离是否固定不变，若是，说明羽毛球1飞行稳定性良好，结束操作；若不是，说明羽毛球1飞行稳定性不良，继续执行步骤六。第六步、数据处理模块分析第一电信号和第二电信号，确定导致羽毛球1飞行稳定性不良的毛片位置，即得到从初始位置开始，第几根毛片位置重量偏轻，同时数据处理模块分析第一电信号，根据飞行稳定性不良的程度，确定在该毛片位置需要增加的配重。确定导致羽毛球1飞行稳定性不良的毛片位置的具体方法如下：（a）选择球头上任意一等份为初始位置并对初始位置进行定位标记，下光纤头采集在羽毛球1旋转过程中至少两个前后连续的球头初始位置信息，并将采集的球头初始位置信息传送至数据处理模块；（b）数据处理模块将两个前后连续的球头初始位置之间的部位分为N等份，然后从初始位置开始按顺序对球头的N等份依次进行编号，初始位置记为1，球头编号与毛片编号相同；（c）上光纤头采集能够反映球裙摇摆幅度即上光纤头与羽毛球球裙固定高度处之间距离的上光纤强度，羽毛球1的每根毛片对应一上光纤强度值，羽毛球1的羽毛根数对应采集的上光纤强度数目，通过上光电转换模块将采集的上光纤强度转换成第一电流信号，那么第一电流信号编号对应羽毛球的毛片编号，将所有第一电流信号传送至数据处理模块；（d）数据处理模块从所有第一电流信号中找出最大电压值以确定羽毛球摇摆幅度最大的位置，具有最大电压值的第一电流信号所对应的毛片即为羽毛球摇摆幅度最大位置，最后得到导致羽毛球1飞行稳定性不良的毛片位置，光纤反应出电压值最大的位置后，自动计算是从初始位置处开始的第几份,即得出对应第几根毛片处摇摆最大。确定在该毛片位置需要增加配重重量的具体方法如下：（1）数据处理模块根据电压值将羽毛球1划分为三个档次，第一档为好球，其电压值范围为0～0.4V；第二档为可调整的球，其电压值范围为0.5～2V；第三档为坏球，其电压值范围为＞2V，详情见表1；（2）将第二档分为四小类，第一类的羽毛球1，其电压值范围为0.5～0.8V，需增加配重的质量为0.01～0.05g；第二类的羽毛球1，其电压值范围为0.9～1.2V，需增加配重的质量为0.06～0.10g；第三类的羽毛球1，其电压值范围为1.3～1.6V，需增加配重的质量为0.11～0.15g；第四类的羽毛球1，其电压值范围为1.7～2V，需增加配重的质量为0.16～0.2g，详情见表1；（3）数据处理模块根据第一电流信号的电压值对羽毛球1进行分类，按照步骤（2）的类别确定羽毛球1所需的配重，然后对羽毛球1进行刷胶处理。表1上光纤头的光纤强度与配重质量对应表U测量值/V配重质量/g0－0.4好球0.5-0.80.01-0.050.9-1.20.06-0.101.3-1.60.11-0.151.7-2.00.16-0.22.0以上坏球上表中，对0.4-0.5、0.8-0.9、1.2-1.3、1.6-1.7之间的数值进行四舍五入处理，对0.05-0.06、0.10-0.11、0.15-0.16之间的数值进行四舍五入处理。第七步、在导致羽毛球1飞行稳定性不良的毛片的毛杆及上下线圈处，补充需配重的胶。在羽毛球1上电压值改变最大的位置，经过大量实验（用不同的上胶量实验），得出对应电压值上面，球应该在毛杆上补充多少的胶量，才能使得一个风洞摇摆的球变成基本不摇摆的好球。通过本实施例的方法判断出第3根毛片摇摆最大，根据对应的重量，手工在第3根毛片的黑色部位刷胶，胶为无色透明胶，由于最大刷胶量为0.2g，增加的胶不明显，不影响羽毛球1外观。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。当前第1页1 2 3