一种羽毛球拍拍框抗扭强度测试机的制作方法

本实用新型涉及一种羽毛球拍拍框抗扭强度测试机，属于体育器材检测技术领域。

背景技术：

羽毛球拍在击打过程中，由于击球力量较大，拍框会产生一定的扭转角度，该扭转角度偏大或是扭转强度偏低，都会影响打球者的的控球技术发挥，因此羽毛球拍的拍框抗扭性和抗扭强度就成为球拍开发人员所关注的拍框性能指标之一。

现有的拍框抗扭测试是通过气缸调节砝码的重量给予拍框一定的扭转应力,从而得到拍框扭转角度值。这种测试方法只能适用于固定扭转应力，得到固有扭力值下的扭转角度，角度测量也是依靠带有标识角度的刻度盘来读数的，不仅得到的扭转角度不精确，还无法测量拍框的抗扭强度即拍框能够承受的最大扭转应力。

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，提供一种能够采集不同扭力值下扭转角度的羽毛球拍拍框抗扭强度测试机。

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：

一种羽毛球拍拍框抗扭强度测试机，包括机柜，在所述机柜的顶面安装有机箱、滑轨组件和定位支撑组件，所述机箱内设置有电机，所述电机的一端与能伸出机箱外的驱动转轴连接，所述电机的另一端安设有角度编码器，所述驱动转轴上设有扭力传感器，所述驱动转轴的伸出端安装用于夹持羽毛球拍拍框顶端的扭转夹具，所述滑轨组件上设有可沿其移动的滑板，所述滑板上安装用于夹持羽毛球拍拍框T头的气缸夹具，所述定位支撑组件上放置羽毛球拍的拍杆。

本实用新型的测试机采用扭力传感器和角度编码器，并通过程控器调节扭力大小，从而可以采集到不同扭力值下的扭转角度。由于本实用新型的测试机可以监测到拍框在不同扭力值下的扭转角度，因而可以采集所需检测的扭力值下的的扭转性能，进而得到拍框更全面的抗扭性能分析。

本实用新型进一步完善的技术方案如下：

优选地，所述扭转夹具包括带上部手轮的扭转夹具上夹体和带下部手轮的扭转夹具下夹体，所述扭转夹具上夹体通过上滑动杆与上连接板活动连接，所述扭转夹具下夹体通过下滑动杆与下连接板活动连接，所述上连接板安装在侧连接板的上部，所述下连接板安装在侧连接板的下部，所述侧连接板与驱动转轴固定连接。

优选地，在所述扭转夹具上夹体、扭转夹具下夹体外分别包裹有扭转夹具夹芯，所述扭转夹具夹芯的接触面一侧制有用于限定拍框顶端的L形槽；所述上滑动杆的底端固定安装在扭转夹具上夹体上，上部贯穿上连接板且可相对于上连接板滑动；所述下滑动杆的顶端固定安装在扭转夹具下夹体上，下部贯穿下连接板且可相对于下连接板滑动。

优选地，所述气缸夹具包括气缸、气缸夹具上夹体和气缸夹具下夹体，所述气缸夹具上夹体与气缸夹具下夹体之间通过滑杆活动连接，所述气缸的驱动轴与气缸夹具上夹体固定连接，所述气缸与安装在机箱内的程控器连接。

这样，气缸夹具上夹体可在气缸带动下沿滑杆上下移动，以实现拍框T头的夹紧与放开，进而实现扭转测试时羽毛球拍拍框T头的夹紧限定，防止拍框T头移动影响测试结果。

优选地，所述气缸夹具下夹体通过固定座安装在滑板上，所述气缸夹具上夹体套在滑杆上且可沿滑杆上下滑动，所述滑杆的顶端与固定板固定连接，底端与气缸夹具下夹体固定连接，所述气缸安装在固定板的顶部，在所述固定板的内侧设有支座，所述支座设有红外发射灯，所述红外发射灯竖直朝下布置；在所述气缸夹具上夹体、气缸夹具下夹体的接触面上分别设有气缸夹具夹芯，该气缸夹具夹芯可与拍框T头相接触。

优选地，所述滑轨组件包括横向布置的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨与第二滑轨之间设置有可沿其横向移动的滑板；所述定位支撑组件包括第一定位支撑和第二定位支撑，所述第一定位支撑、第二定位支撑设置在第一滑轨与第二滑轨之间，所述第一定位支撑上放置羽毛球拍拍杆的尾部，所述第二定位支撑上放置羽毛球拍拍杆的中部。

优选地，所述第一定位支撑、第二定位支撑包括安装在机柜顶面的底座，所述底座设有支撑杆，所述支撑杆上设有与羽毛球拍拍杆相配合的凹槽。

优选地，在所述机箱的侧面板上设有触摸屏和控制开关，所述触摸屏、控制开关与安装在机箱内的程控器连接；所述角度编码器、扭力传感器均与程控器的信号采集端连接，所述程控器的控制输出端与电机连接。

优选地，所述机箱内安装打印机，并且在所述机箱的侧面板上设有打印机面板，所述打印机与程控器连接。

优选地，在所述机柜的底部四角设有支撑腿，所述机柜的中部设有隔板，所述隔板将机柜内部空间划分为电器柜和储物柜。

本实用新型的优点如下：采用扭力传感器和角度编码器分别对扭力值和角位移值精确控制，不仅能测试固定扭力下的扭转角度，还可以测得最大扭转强度；另外，在拍框扭动中增加了定位支撑组件，能使球拍在测试中保持稳定平衡状态。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中扭转夹具的结构示意图。

图3为本实用新型中气缸夹具的结构示意图。

图4为本实用新型中机箱的内部结构示意图。

图中：1.机柜，2.机箱，3.电机，4.驱动转轴，5.扭转夹具，6.滑板，7.气缸夹具，8.触摸屏，9.控制开关，10.打印机面板，11.支撑腿，12.第一滑轨，13.第二滑轨，14.第一定位支撑，15.第二定位支撑，16.上连接板，17.下连接板，18.侧连接板，19.角度编码器，20.扭力传感器，101.电器柜，102.储物柜，501.上部手轮，502.扭转夹具上夹体，503.下部手轮，504.扭转夹具下夹体，505.上滑动杆，506.下滑动杆，507.扭转夹具夹芯，701.气缸，702.气缸夹具上夹体，703.气缸夹具下夹体，704.滑杆，705.固定座，706.固定板，707.气缸夹具夹芯，708.支座。

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，一种羽毛球拍拍框抗扭强度测试机，包括机柜1，在机柜1的顶面安装有机箱2、滑轨组件和定位支撑组件。机箱2内设置有电机3，电机3的一端与能伸出机箱2外的驱动转轴4连接，电机3的另一端安设有角度编码器19，驱动转轴4上设有扭力传感器20（见图4）。驱动转轴4的伸出端安装用于夹持羽毛球拍拍框顶端的扭转夹具5，滑轨组件上设有可沿其移动的滑板6，滑板6上安装用于夹持羽毛球拍拍框T头的气缸夹具7，定位支撑组件上放置羽毛球拍的拍杆。在机箱2的侧面板上设有触摸屏8和控制开关9，触摸屏8、控制开关9与安装在机箱2内的程控器连接，机箱2内还安装有打印机，并且在机箱2的侧面板上设有打印机面板10，打印机与程控器连接。角度编码器19、扭力传感器20均与程控器的信号采集端连接，程控器的控制输出端与电机3连接。另外，在机柜1的底部四角设有支撑腿11，机柜1的中部设有隔板，隔板将机柜1的内部空间划分为电器柜101和储物柜102。

滑轨组件包括横向布置的第一滑轨12和第二滑轨13，第一滑轨12与第二滑轨13之间设置有可沿其横向移动的滑板6。定位支撑组件包括第一定位支撑14和第二定位支撑15，第一定位支撑14、第二定位支撑15设置在第一滑轨12与第二滑轨13之间，第一定位支撑14上放置羽毛球拍拍杆的尾部，第二定位支撑15上放置羽毛球拍拍杆的中部。第一定位支撑14、第二定位支撑15包括安装在机柜1顶面的底座，底座设有支撑杆，支撑杆上设有与羽毛球拍拍杆相配合的凹槽。

如图2所示，扭转夹具5包括带上部手轮501的扭转夹具上夹体502和带下部手轮503的扭转夹具下夹体504，扭转夹具上夹体502通过两根上滑动杆505与上连接板16活动连接，扭转夹具下夹体504通过两根下滑动杆506与下连接板17活动连接，上连接板16安装在侧连接板18的上部，下连接板17安装在侧连接板18的下部，侧连接板18与驱动转轴4固定连接。上部手轮501穿过上连接板16后安装在扭转夹具上夹体502上，下部手轮503穿过下连接板17后安装在扭转夹具下夹体504上。在扭转夹具上夹体502、扭转夹具下夹体504外分别包裹有扭转夹具夹芯507，扭转夹具上夹体502的扭转夹具夹芯507的接触面一侧制有用于限定拍框顶端的L形槽，扭转夹具下夹体504的扭转夹具夹芯507的接触面一侧制有用于限定拍框顶端的L形槽，两个L形槽对称布置形成一个与拍框顶端相配合的凹槽。上滑动杆505的底端固定安装在扭转夹具上夹体502上，上部贯穿上连接板16且可相对于上连接板16滑动；下滑动杆506的顶端固定安装在扭转夹具下夹体504上，下部贯穿下连接板17且可相对于下连接板17滑动。

如图3所示，气缸夹具7包括气缸701、气缸夹具上夹体702和气缸夹具下夹体703，气缸夹具上夹体702与气缸夹具下夹体703之间通过两根滑杆704活动连接。气缸夹具下夹体703通过两个固定座705安装在滑板6上，气缸夹具上夹体702套在滑杆704上且可沿滑杆704上下滑动，滑杆704的顶端与固定板706固定连接，底端与气缸夹具下夹体703固定连接，气缸701安装在固定板706的顶部，气缸701的驱动轴穿过固定板706后与气缸夹具上夹体702固定连接。在气缸夹具上夹体702、气缸夹具下夹体703的接触面上分别设有气缸夹具夹芯707，该气缸夹具夹芯707可与拍框T头相接触，气缸701与程控器连接。另在固定板706的内侧设有支座708，支座708上设有红外发射灯，该红外发射灯竖直朝下布置，发射竖直朝下的红外线，用于定位球拍的位置，以检测球拍在气缸夹具7上是否摆在中心位置，防止球拍摆偏，进而影响测量结果的准确性。

采用本实施例的测试机进行羽毛球拍拍框抗扭测试方法如下：

一、定扭力、扭转速率下进行抗扭测试

按照规定固定羽毛球拍的拍框：首先将羽毛球拍顶端穿过气缸夹具7后固定在扭转夹具5上，再通过旋转扭转夹具5的上、下部手轮调节夹紧羽毛球拍的拍框顶部，然后在滑轨组件上调节气缸夹具7的位置，通过气缸701控制使羽毛球拍的拍框T头端夹紧，羽毛球拍的拍杆部位右定位支撑组件给予拍杆支撑。

测试时，通过触摸屏8在程控器中设置扭力值，设定扭力值为20N.M，同时调整扭转速度值。启动测试机的顺时针测试，电机3带动驱动转轴4顺时针转动，通过扭力传感器20采集拍框扭力值，拍框扭力值从0开始匀速上升至设定扭力值后，设备保持在设定扭力值这一位置，同时通过角度编码器19采集拍框扭转角度值并在设备的触摸屏8上显示扭转角度值（精度达到0.01度）。顺时针测试结束后，设备复位。启动逆时针测试，电机3带动驱动转轴4逆时针转动，拍框扭力值从0开始匀速上升至设定扭力值后，设备保持在设定扭力值这一位置，通过角度编码器19采集拍框扭转角度值并在设备的触摸屏8上显示扭转角度值。由此可以得到设定扭力下，不同球拍拍框的扭转角度值。

二、定速率下进行抗扭强度测试

按照规定固定羽毛球拍的拍框：首先将羽毛球拍顶端穿过气缸夹具7后固定在扭转夹具5上，再通过旋转扭转夹具5的上、下部手轮调节夹紧羽毛球拍的拍框顶部，然后在滑轨组件上调节气缸夹具7的位置，通过气缸701控制使羽毛球拍的拍框T头端夹紧，羽毛球拍的拍杆部位右定位支撑组件给予拍杆支撑。

测试时，通过触摸屏8在程控器中设置扭转速度，调整扭转速度值后启动顺时针测试，扭力传感器20实时采集拍框扭力值，拍框扭力值从0开始匀速上升，直至拍框扭断，当拍框扭断一刹那，设备保持在扭断位置，扭力传感器20采集此时扭力值，同时角度编码器19采集并显示该扭力下的扭转角度，即可得到最大扭力和最大扭转角度。

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。