羽毛球拍的力学性能测试装置的制作方法

本实用新型涉及力学性能测试装置，尤其涉及羽毛球拍的力学性能测试装置。

背景技术：

羽毛球运动员击球质量除与其运动水平关联外，还与其使用的球拍密切相关，如拍面的弹性、拍杆的硬度等都是评价球拍的重要指标。对于专业运动员来说希望球拍能具有适应自己击球特点的性能，例如适合自己的击球甜区所需的弹性和拍杆硬度。因此对成品球拍的性能检测尤为重要，而目前没有能对羽毛球拍产品进行相关于弹性、硬度等力学性能进行快速测试的设备，从而使羽毛球拍产品性能的快速检测变得困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种能对羽毛球拍产品力学性能进行快速测试的装置。其技术方案如下：

一种羽毛球拍的力学性能测试装置，包括机架、下移动机构、上移动机构、夹紧机构、定位座、振动传感器和设有吊钩的加载锤；所述下移动机构可相对机架滑动地设置在机架上；所述上移动机构可相对下移动机构滑动地设置在下移动机构上，且滑动方向与下移动机构的滑动方向垂直；所述夹紧机构设置在上移动机构上，被测试的羽毛球拍由夹紧机构夹持；所述定位座可上下移动地设置在下移动机构的下方，所述加载锤支承在该定位座上；振动传感器设置在加载锤上；力学性能测试时被测试的羽毛球拍上一测试点对着加载锤的中心位置，定位座上移直至加载锤上的吊钩高出球拍面，定位座下移，加载锤脱离定位座支承而钩挂在羽毛球拍上，敲击加载锤，对球拍上所述测试点加载，振动传感器传送测该试点的振动信息。

对上述技术方案的进一步设计为：所述机架包括基座、连接座和下导轨，两平行的连接座和两平行的下导轨相互垂直连接构成矩形框设置在基座上端。

上述技术方案的一种优选方案为：所述下移动机构包括下支架、下齿条、下齿轮、下转轴和摇臂单元；所述下支架包括下滑动座和下连接座，两平行的下滑动座和两平行的下连接座相互垂直连接构成矩形框，且两下滑动座的间距与两下导轨的间距相适配，两下滑动座之间构成下导槽，下支架通过下导槽和下导轨的嵌合沿下导轨移动；每一下滑动座上至少设置两平行的下转轴，对应于滑动座内侧的下转轴端部连接下齿轮，对应于滑动座外侧的至少一下转轴端部连接一摇臂单元，每一下导轨的下端设置一下齿条，下支架齿条通过与对应齿轮的啮合传动可移动地支承在基座上。

所述上移动机构包括上支架、上齿条、上齿轮、上转轴和摇臂单元；所述上支架包括上滑动座和上连接座，两平行的上滑动座和两平行的上连接座相互垂直连接构成矩形框，且两上滑动座的间距与两下连接座的间距相适配，两下连接座之间构成第一上导槽，上支架通过嵌合于第一上导槽中而沿第一上导槽移动；每一下连接座上至少设置两平行的上转轴，对应于下连接座内侧的下转轴端部连接下齿轮，对应于下连接座外侧的至少一下转轴端部连接一摇臂单元，每一上滑动座的下端设置一上齿条，上支架通过齿条与对应齿轮的啮合传动可移动地支承在下支架上。

所述夹紧机构包括夹紧座、夹持架、螺母和螺杆，两所述夹紧座可相对滑动地设置在上支架上，两夹紧座的相对一侧和下端分别设有两夹持架和一螺母，两夹紧座下端的螺母的螺纹旋向相反，所述螺杆上设有与两夹紧座下端的螺母分别相适配的两不同旋向的外螺纹，该螺杆两端可转动地支承在上支架上，且通过两不同旋向的外螺纹分别与对应螺母螺旋连接，螺杆一端穿过上支架且端部连接一摇臂单元，螺杆转动通过螺母带动两夹紧座相向或相离地相对滑动，使夹持架夹紧被测试的羽毛球拍或松开夹紧的羽毛球拍。

所述摇臂单元包括摇臂盘和连接在摇臂盘上的摇臂。

所述滑动座和下连接座上均设有锁止螺钉，所述锁止螺钉位于下滑动座或下连接座的外侧，且端部可紧抵于下导轨或上滑动座的外侧面上。

上述技术方案的另一种优选方案为：所述下移动机构包括设有下导槽、第一上导槽的下滑动座，下导槽位于下滑动座的下部，第一上导槽位于下滑动座的上部，下导槽与第一上导槽的设置方向互相垂直，下滑动座通过下导槽与下导轨滑动连接于机架上。

所述上移动机构包括设有第一、第二上导轨的上滑动座，上滑动座设有两个，两上滑动座通过第一上导轨与第一上导槽的嵌合滑动连接在下滑动座上，且滑动方向与下滑动座相对于机架的滑动方向垂直，两上滑动座与两第一上导轨构成矩形框，且之间存有至少让加载锤穿过的空间。

所述夹紧机构包括夹紧座、夹持架和电动推杆，所述夹紧座设有两个，夹紧座上设有第二上导槽，且通过第二上导槽与第二上导轨滑动连接在上移动机构上，两夹紧座相对设置，夹持架设有四个，且沿羽毛球拍拍面廓形设置于两夹紧座上，夹持架朝向羽毛球拍拍面内部一端设有夹持口，所述气缸一端固定在一上滑动座上，另一端固定在一夹紧座上。

所述下滑动座对应于下导槽和第一上导槽的槽壁上均设有锁止螺孔，锁止螺孔外侧设有一锁止螺钉，锁住螺钉端部可紧抵于下导轨或第一上导轨的外侧面上。

所述定位座设置在升降机构上，随升降机构上下移动；该升降机构包括齿轮传动单元和升降螺杆，齿轮传动单元包括电机、主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮的中心设有与升降螺杆相适配的螺孔，主动齿轮固定连接在电机的转轴上，电机和从动齿轮分别固定和转动连接在在基座上，升降螺杆螺旋连接在从动齿轮中心的螺孔中，且上端与定位座连接；电机通过主动齿轮啮合传动从动齿轮转动时，升降螺杆带动定位座上下移动。

至少在对应于下滑动座移动方向一侧的下滑动座和下导轨上分别设置刻度标记和刻度尺，至少在对应于上滑动座移动方向一侧的下连接座和上滑动座上分别设置刻度标记和刻度尺。

所述加载锤包括锤体和锤杆，所述锤体为倒锥体形，所述锤杆上端设有所述吊钩，锤杆下端连接在锤体上端的中心位置上。。

本实用新型具有如下有益效果：

1）本实用新型通过上、下移动机构相对加载锤的运动，以方便对球拍上任意测试点的测试；并通加升降机构带动定位座的运动而使加载锤失去支承由吊钩钩挂在球拍的测试点上，以使加载锤十分便捷地连接于球拍；还通过敲击加载锤形成振动源以对测试点加载，从而使加载装置十分简洁，并且实用还易于实施和操作，更重要是能准确的在指定位置形成力学性能测试所需的加载力。

2）本实用新型中的上、下移动机构及夹紧机构分别通过齿轮与齿条传动机构和螺杆螺母形成螺旋进行驱动，并由上、下摇臂和转动臂的转动带动传动机构运动，通过摇臂或转动臂的臂长可微调移动机构的移动行程，从而使加载锤（即检测点）相对上、下移动机构的定位更精准。

3）本实用新型在上、下移动机构上均设有刻度标记和刻度尺，能对上、下移动机构所移动的距离进行测量，从而能够对羽毛球拍上所需测试的测试点进行精确位置定位。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的测试装置的主视图。

图2是图1所示测试装置中去掉上移动机构后的俯视图。

图3是图1所示测试装置在图2所示A-A位置处的剖视图。

图4是图2所示装置B-B位置处的剖面图。

图5是图1所示测试装置的俯视图。

图6是在图1所示测试装置中增加一导杆和导向块所对应的俯视图。。

图7是本实用新型实施例二的测试装置所对应的俯视图。

图8是本实用新型实施例三所示测试装置的三维结构示意图。

图9是图8所示测试装置的俯视图。

上述附图中：1-机架、11-基座、111-支架、12-连接座、13-下导轨、2-下移动机构、21-下支架、22-下齿条、23-下齿轮、24-下滑动座、241-下导槽、25-下连接座、251-第一上导槽、26、36-锁止螺钉、27-下转轴、271-下轴承、28、38、45-摇臂单元、281、381、451-摇臂盘、282、382、452-摇臂、3-上移动机构、31-上支架、32-上齿条、33-上齿轮、331-下转轴、332-下摇臂、34-上滑动座、341-第二上导槽、342-支撑座、35-上连接座、37-上转轴、371-上轴承、391-第一上导轨、39-第二上导轨、4-夹紧机构、41-夹紧座、42-夹持架、43-螺杆、44-螺母、46-支承座、47-固定座、48-电动推杆、49-导杆、491-滑座、5-加载锤、51-锤体、52-锤杆、53-吊钩、6-定位座、7-升降机构、71-齿轮传动单元、711-电机，712-主动齿轮、713-从动齿轮、714-轴承、715-轴承座、72-升降螺杆。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实施例的力学性能测试装置包括机架1、下移动机构2、上移动机构3、夹紧机构4、加载锤5、振动传感器（未画出）、定位座6和定位座升降机构7。夹紧机构4用于夹持被测试的羽毛球拍，该夹紧机构4设置在可相对下移动机构2滑动的上移动机构3上，而下移动机构2可相对机架1滑动地设置在机架上，并且上移动机构与下移动机构的滑动方向相互垂直，这样夹持固定有被测试羽毛球拍的夹紧机构4可同时随上移动机构3和下移动机构2运动，而形成平面移动。定位座6可上下移动地设置在下移动机构2的下方，加载锤5定位在定位座6上，并随升降机构7的升降而与定位座6一同上下移动。如要对羽毛球拍进行力学性能测试，将测试的羽毛球拍上一测试点对着加载锤5的中心位置，定位座6带着加载锤5上移直至加载锤3上的吊钩高出球拍面，接着定位座6下移，加载锤5脱离定位座6而使加载锤5的吊钩钩挂连接在球拍面上，敲击加载锤5，由此对球拍上所述测试点加载，通过振动传感器采集并传送测试点的振动信息，从而完成对羽毛球拍的力学性能测试。

本实施例中机架1包括基座11、连接座12和下导轨13，基座11、连接座12和下导轨13均设有两个，两连接座12相互平行并分别连接在一基座11的上端，两下导轨13平行设置且每一下导轨13的两端部分别与一连接座12的端部垂直连接，下导轨和连接座构成矩形框。加载锤5和定位座6位于该矩形框的内部，升降机构7通过一支架111固定在一基座11上，便于整个装置的移动以及加载锤5的定位。

结合图2和图3所示，下移动机构2包括下支架21、下齿条22、下齿轮23、下转轴27和摇臂单元28，下支架21包括下滑动座24和下连接座25，两下滑动座24平行设置，两下连接座25垂直连接在该两下滑动座24的上端，且使下滑动座24的间距与机架上的两下导轨13间距相适配，形成由下连接座和下滑动座构成的矩形框。两平行的下滑动座24之间构成下导槽241，下支架21通过下滑动座24上的下导槽241和下导轨13的嵌合而沿下导轨13移动。在每一下导轨13的下端设置一下齿条22，下转轴27通过下轴承271支承在下滑动座24对应孔中而转动连接于下滑动座24，并由下转轴27上的轴肩和轴承盖进行轴向定位，在对应于下滑动座24内侧的下转轴27的端部连接下齿轮23，两下齿轮23同一高度平行设置在下滑动座24的内侧一侧，并分别与下导轨13下端的齿条22啮合，且通过这种啮合而使下支架21可移动地支承在机架1上。在对应于下滑动座24外侧的下转轴27的端部连接一摇臂单元28，摇臂单元28包括摇臂盘281和摇臂282，摇臂盘281与转轴27的外侧端连接，摇臂282连接在下摇臂盘281上，摇臂单元28与下齿轮23分别处于下支架21的外侧和内侧。摇动摇臂28，通过下转轴27带动下齿轮23转动，下齿条22与下齿轮23的啮合带动下支架21沿下导轨13滑动。

为了使下移动机构2在某一位置固定，下移动机构2还包括下锁止螺钉26，在至少一个下滑动座24上螺旋连接下锁止螺钉26，当下移动机构2移动至设定位置时拧紧下锁止螺钉26，下锁止螺钉26的端部紧抵在下导轨13的外侧面上，使下移动机构定位在机架1上。

结合图4和图5，上移动机构3包括上支架31、上齿条32、上齿轮33和上转轴37。上支架31包括上滑动座34和上连接座35，两平行的上滑动座34与两平行的上连接座35垂直连接形成矩形框。两平行的下连接座25之间构成第一上导槽251，上支架31通过第一上导槽251和上滑动座34的嵌合而沿下支架21移动，且滑动方向与下支架21相对于机架1的滑动方向相垂直。两上齿轮33分别通过上转轴37及上轴承371可转动地连接在下连接座25上，并处于下连接座25的内侧，且同一高度的平行设置，上转轴37由上转轴37上的轴肩和轴承座372、轴承盖373和弹簧卡销374进行轴向定位。两上滑动座34的下端分别连接上齿条32，每一上齿条32与对应侧的两上齿轮33啮合，并通过这种啮合使上支架31可移动地支承在下移动机构2上。在对应于下连接座25外侧的上转轴37的端部连接一摇臂单元38，摇臂单元38包括摇臂盘381和摇臂382，摇臂盘381与转轴37的外侧端连接，摇臂382连接在摇臂盘381上，摇臂单元38与上齿轮33分别处于上支架31的外侧和内侧。摇动摇臂382，通过上转轴37带动上齿轮33转动，并通过上齿条32与上齿轮33的啮合带动上支架31沿下连接座25滑动。

同样，为了使上移动机构3在某一位置固定，上移动机构3还包括上锁止螺钉36，上锁止螺钉36螺旋连接在下连接座25上，需要将上移动机构固定于一位置时，旋紧锁止螺钉36，其一端部紧抵于上滑动座34外侧，使上支架31不能相对下移动机构2运动。

夹紧机构4可移动地设置在上移动机构3上，并包括夹紧座41、夹持架42、螺母44和螺杆43，两夹紧座41相对可滑动地设置在上支架31上，本实施例是在上支架31的上滑动座34内侧设置第二上导槽341，通过两夹紧座41对应侧边嵌合于第二上导槽341而滑动地设置在上支架上.两螺母44分别设有不同旋向的内螺纹，并分别连接在两夹紧座41的下端面，且处于同一直线位置上；螺杆43上沿轴向分布有两种不同旋向的螺纹，并分别与两夹紧座41的下端面的对应旋向的螺母44螺旋连接，螺杆43两端分别转动支承在两上连接座35上；每一夹紧座41上设置两个夹持架42，两夹持架42的位置与球拍框上的对应夹持点相适配，且分别设置在两连接座41的相对一侧。进一步的，在螺杆43一端设置由摇臂盘451和摇臂452组成的摇臂单元45，摇臂盘451连接在螺杆43的轴端，摇臂452连接在摇臂盘451上。当旋动摇臂452，带动螺杆45转动且使两夹紧座41相向运动时，两夹紧座41相互靠拢，直至两夹紧座41上的夹持架42卡紧球拍框，将测试的球拍夹持在测试装置上；而当旋动摇臂452，驱动螺杆43转动且使两夹紧座41向相互相背离方向运动时，两夹紧座41相互远离，使被夹持的羽毛球拍松开。螺杆43位于夹紧座41靠近一侧侧边处，方便加载锤从两夹紧座41之间位置的中部穿过。

如图6所示，还可以在夹紧座相对于螺杆43另一侧边处设置一导杆49，导杆49通过设置于夹紧座41下端面的滑座491与夹紧座滑动连接，导杆49的两端分别转动连接在两上连接座35上，夹紧座通过导杆49和滑座491的配合而沿上支架31移动。

加载锤5包括锤体51和锤杆52，锤体51为倒锥体形，锤杆52的上端设有吊钩53，下端连接在锤体51上端的中心。定位座6上设有与锤体51相适配的锥形槽孔，加载锤5通过置于该锥形槽孔中而定位在定位座6上。定位座6下端与升降机构7连接。

升降机构7包括齿轮传动单元71和升降螺杆72；齿轮传动单元71包括电机711，主动齿轮712和从动齿轮713。从动齿轮713的中心设有与升降螺杆72相适配的螺孔，电机711和从动齿轮713分别固定和转动在支架111上，主动齿轮712固定在电机711的转轴上，进一步的升降机构7还包括轴承714和轴承座715，轴承座715固定在支架111上，从动齿轮713通过轴承714可转动地支承在轴承座715上，升降螺杆72螺旋连接在从动齿轮713中心的螺孔中，且上端与定位座6连接。在电机驱动齿轮机构转动时，主动齿轮712啮合传动从动齿轮713，升降螺杆72做轴向的上下移动，带动定位座6做上下移动，锤体51随之上下移动，在定位座6向上运动时，锤体51随之向上运动，直至锤杆52上端的吊钩53高出球拍面，此时改变齿轮机构的转动方向，升降螺杆向下移动，带动定位座6和加载锤5向下移动，在移动过程中锤杆上端的吊钩53钩挂在球拍面上，加载锤5随之脱离定位座6成自由状态。敲击钩挂在球拍面上的加载锤锤体51，实现测试点的加载。由此通过上述下移动机构2和上移动机构3的组合运动而使球拍做平面移动，可使球拍上的任意一检测点相对运动到定位座6上的加载锤5的中心位置，使加载锤5钩挂在检测点上，检测点设于羽毛球的拍面或拍杆上。

为了更好地确定检测点，本实施例在上、下移动机构上设有刻度标记和刻度尺，以确定两个垂直方向的位移量。具体的：至少在对应于下滑动座24移动方向一侧的下滑动座24和下导轨13上分别设置刻度标记和刻度尺，以确定下滑动座24相对下导轨13的移动距离；同样的，至少在对应于上滑动座34移动方向一侧和下连接座25上分别设置刻度标记和刻度尺，以确定上滑动座34相对下连接座25的移动距离。当然也可以将刻度标记和刻度尺反过来设置，亦即：将刻度标记设置在下导轨13和下连接座25上，将刻度尺设置在下滑动座24和上滑动座34。一个优选的刻度尺设置方式是处于夹紧机构4上的羽毛球拍的中心正对着加载锤5锤体51中心时，刻度尺上的“0”刻度对着刻度标记，且以“0”刻度为中心对称分布。

实施例二

如图7所示，本实施例与上述实施例基本相同，不同之处在于夹紧机构4，本实施例的夹紧机构4同样包括夹紧座41、夹持架42、螺母44和螺杆43，但螺杆43为单旋向的螺杆，两夹紧座41之一可滑动地设置在上滑动座34内侧对应的第二上导槽341中，另一夹紧座41固定在上滑动座34上，螺母44连接在滑动地设置在上滑动座34上的夹紧座41的下端面上，螺杆43一端支承在上支架31中的一上连接座35上，另一端支承在螺杆固定座47上，该固定座47连接在固定于上滑动座34的夹紧座41的下端面。螺杆43转动时，通过与螺母44啮合传动使该螺母44轴向移动带动滑动地设置在上滑动座34上的夹紧座41向靠近固定在上滑动座34上的夹紧座41的方向运动，或向远离固定在上滑动座34上的夹紧座41的方向运动，从而使夹紧座41上的夹持架42卡紧羽毛球拍或松开已夹紧的羽毛球拍。

本实施例的其他结构与实施例一相同不再赘述。

实施例三

如图8和图9所示，本实施例与上述实施例一基本结构相同，均主要由机架1、下移动机构2、上移动机构3、夹紧机构4、加载锤5、振动传感器、定位座6和定位座升降机构7组成，但一些机构的具体结构不同。

机架1包括基座11、连接座12和下导轨13，两下导轨13通过连接座12固定在基座11上。

下移动机构2包括下滑动座24和锁止螺钉（未画出），下滑动座24滑动设置在机架1上的两平行下导轨13上，该两下导轨13的两相同轴向位置上分别设置两个下滑动座24；下滑动座24呈立方体形，其下部设有与下导轨13相适配的下导槽（未画出），上部与下导槽垂直方向上设有第一上导槽（未画出），下移动机构2通过下滑动座24上的下导槽穿接下导轨13而滑动连接在机架1上。在至少一下滑动座24对应于下导槽的槽壁上设置锁止螺孔，锁止螺钉旋接于该锁止螺孔中，且端部紧抵于下导轨13上，使下滑动座24固定于下导轨13的一轴向位置。

上移动机构3包括上滑动座34、第一上导轨391、第二上导轨39和锁止螺钉（未画出），上滑动座34呈矩形板状，设有两个，每个上滑动座34的上端面和下端面上分别设置两个支撑座342，两平行设置的第一上导轨391和第二上导轨39分别通过两端与对应上滑动座34下端面和上端面上的支撑座342连接。上移动机构3通过两第一上导轨滑动连接在下移动机构2的下滑动座24中的第一上导槽中，使上移动机构3可滑动地连接在下移动机构2上。在至少一下滑动座24对应于第一上导槽的槽壁上设置锁止螺孔，锁止螺钉旋接于该锁止螺孔中，且端部紧抵于第一上导轨391上，使上移动机构3固定于第一上导轨的一轴向位置上。

夹紧机构4包括夹紧座41、夹持架42、支承座44和电动推杆48，夹紧座41为平板结构，设有两个，每一夹紧座41上端面设有两个夹持架42，下端面设有两个支承座46，支承座46上设有第二上导槽（未画出），且两第二上导槽的孔径与间距分别与上移动机构3中的第二上导轨39的直径和两第二上导轨39的间距相适配，一夹紧座41固定在第二上导轨39上，一夹紧座41滑动连接在第二上导轨39上，电动推杆48一端连接可滑动的夹紧座41，另一端连接在上滑动座34上，在电动推杆工作时，带动可滑动的夹紧座41沿第二上导轨滑动，相对固定的夹紧座41相向而行或相背而行，从而使夹紧座41上的夹持架42卡紧羽毛球拍或松开已夹紧的羽毛球拍。

本实施例中的加载锤5、振动传感器（未画出）、定位座6和定位座升降机构7的设置与上述实施例1相同，不再赘述。同样，羽毛球拍通过上述下移动机构2和上移动机构3做平面移动，使球拍上的任意一检测点相对运动到定位座6位置，使加载锤5锤杆上端的吊钩掉落钩挂在该检测点上，通过敲击加载锤5，对球拍上所述测试点加载，振动传感器采集并传送测试点的振动信息，从而完成对羽毛球拍的力学性能测试。