CN109946172A - 一种羽毛抗扭测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明的一种羽毛抗扭测试仪，属于检测设备技术领域，包括包括控制箱座、调距夹紧机构和对心夹紧机构，所述调距夹紧机构由伺服电机一、丝杆一、移动板一、滑块一、电机座三、伺服电机二、轴承座一、减速器和夹头组成，对心夹紧机构由伺服电机三、丝杆二、移动板二、滑块二、轴承座二、滚动轴承、槽口盘、气动夹爪、连接轴和轴承座三组成，解决现有背景技术中通过羽毛外形和人为经验挑选同品质羽毛困难的问题。

Description

一种羽毛抗扭测试仪

技术领域

本发明属于检测设备技术领域，更具体来说，涉及一种羽毛抗扭测试仪。

背景技术

羽毛球运动是一项室内、室外都可以进行的体育运动。依据参与的人数，可以分为单打与双打，及新兴的3打3。

羽毛球由球托和羽毛组成，羽毛应有16根羽毛固定在球托部，16根羽毛应用线或其它适宜材料扎牢；羽毛长62-70毫米，每一个球的羽毛从球托面到羽毛尖的长度应该一致，羽毛顶端围成圆形，直径58-68毫米，球托底部为圆球形，直径为25-28毫米。

优质的羽毛球用毛必须采用鹅刀毛，如果采用的是鸭刀毛和其他的***，它的品质就很难保证。

按照毛型分类为大、中、小毛，再按照毛的品质分为一、二、三、四、五级，然后又根据毛的弯翘各分五个标准，再根据毛梗的粗细、***的厚薄把相似的***归类。在同一只羽毛球上采用的16根羽毛必须是同一类而且要尽量相似，越是高档的产品采用的16根***越要一致才能保证产品的飞行品质。

高质量羽毛球的羽毛都必须采用优质鹅毛。鹅毛的强度、韧性都特别适合羽毛球的要求。球毛的分类非常的复杂，由于还没有国家统一制定的分类编号标准，各个生产厂家生产的羽毛球的标号都是自定的，不同厂家如果有同样标号的产品并不能表示它们的品质是一样的。

球的飞行性能，即羽毛球的稳定性、速度、受击打时的变形度、飞行时的旋转性，高档的羽毛球对***的要求很高，一个球上的16根***要求外形和品质都几乎一样，才能保证羽毛球的高标准要求，如何挑选出外形和品质都几乎一样的羽毛，成为了生产厂家的难题；特别是羽毛球在被击打时旋转过程中，羽毛要收到风力的作用出现扭转，如何获得抗扭性能近似的羽毛成为了关键问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有背景技术中通过羽毛外形和人为经验挑选同品质羽毛困难的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明提供一种羽毛抗扭测试仪，包括控制箱座、调距夹紧机构和对心夹紧机构，所述控制箱座上方设有平台板、电机座一、导轨一、电机座二和导轨二，所述调距夹紧机构由伺服电机一、丝杆一、移动板一、滑块一、电机座三、伺服电机二、轴承座一、减速器和夹头组成，伺服电机一与电机座一紧固连接，伺服电机一的输出端通过联轴器与丝杆一端部连接，丝杆一的另外一端通过带座轴承与平台板连接，所述移动板一通过滑块一与导轨一滑动连接，移动板一下端设有丝母套一，丝母套一与丝杆一通过螺旋副连接，所述电机座三与移动板一紧固连接，伺服电机二与电机座三紧固连接，轴承座一与移动板一紧固连接，减速器外壁与轴承座一内壁固定连接，伺服电机二的输出轴与减速器中心连接，所述夹头与减速器的输出端连接；对心夹紧机构由伺服电机三、丝杆二、移动板二、滑块二、轴承座二、滚动轴承、槽口盘、气动夹爪、连接轴和轴承座三组成，伺服电机三与电机座二紧固连接，伺服电机三的输出端通过联轴器与丝杆二端部连接，丝杆二的另外一端通过带座轴承与平台板连接，移动板二通过滑块二与导轨二滑动连接，移动板二下端设有丝母套二，丝母套二与丝杆二通过螺旋副连接，轴承座二与移动板二紧固连接，所述滚动轴承外圈与轴承座二过盈配合连接，所述槽口盘与滚动轴承内圈过盈配合连接，所述气动夹爪与槽口盘端部紧固连接，所述连接轴通过法兰与槽口盘端部紧固连接，所述轴承座三与移动板二紧固连接，所述轴承座三内部紧固设有扭矩传感器，连接轴通过联轴器与扭矩传感器紧固连接。

优选地，所述槽口盘上设有槽口。

优选地，所述减速器为行星轮系减速器，且由太阳轮、行星轮、外齿圈和行星架组成，所述伺服电机二的输出轴与太阳轮中心连接，所述外齿圈与轴承座一内圈过盈配合连接，所述行星轮与太阳轮和外齿圈啮合，行星架一端与行星轮转动连接，且行星架为输出部分。

优选地，所述气动夹爪由大连接盘、连杆一、连杆二、小连接盘和小气缸组成，所述大连接盘与槽口盘端部紧固连接，所述连杆一一端与大连接盘外侧铰接，另外一端与连杆二中部铰接，连杆二的端部与小连接盘外侧铰接，所述小气缸的缸筒与大连接盘紧固连接，小气缸的活塞杆端部与小连接盘中部紧固连接。

优选地，所述连杆二内壁设有防滑橡胶垫。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)实现自动检测过程，先根据羽毛的毛梗的粗细进行分类，然后将毛梗的顶端***夹头中，且被夹紧，然后启动伺服电机一正转，伺服电机一通过丝母套一驱动移动板一沿着导轨一往前移动，直到毛梗的端部靠近小连接盘为止，然后启动伺服电机三，伺服电机三通过丝母套二驱动移动板二沿着导轨二前后移动，使得毛梗的端部与小连接盘中心对齐，然后小气缸的活塞杆收缩，通过小连接盘带着连杆二将毛梗的端部夹紧，待上述准备工作就绪后，启动伺服电机二，伺服电机二通过联轴器驱动太阳轮转动一个角度，然后行星架带着夹头缓慢转动一个角度，给被夹持住的毛梗施加一个转角，然后该转角传递给毛梗的扭矩通过气动夹爪传递给槽口盘，通过槽口盘传递给连接轴，连接轴通过联轴器传递给轴承座三中的扭矩传感器，扭矩传感器测出扭矩大小，给毛梗施加不同的转角，得到不同的扭矩传感器的检测数据，然后以施加给毛梗的转角为X轴，以扭矩传感器的检测数据为Y值，绘制曲线图，曲线图越接近的，则羽毛的外形和品质越相近，从而为挑选一个球上的16根外形和品质都几乎一样的***提供数据参考。

(2)所述槽口盘上设有槽口，方便了小气缸的进气管和出气管的安装；所述减速器为行星轮系减速器，且由太阳轮、行星轮、外齿圈和行星架组成，所述伺服电机二的输出轴与太阳轮中心连接，所述外齿圈与轴承座一内圈过盈配合连接，所述行星轮与太阳轮和外齿圈啮合，行星架一端与行星轮转动连接，且行星架为输出部分，使得伺服电机二的高速转动，转变成了行星架的缓慢转动，保证了在给毛梗施加转角时的稳定性，避免将毛梗损坏，保证待测试毛梗的结构的稳定性。

(3)所述气动夹爪由大连接盘、连杆一、连杆二、小连接盘和小气缸组成，所述大连接盘与槽口盘端部紧固连接，所述连杆一一端与大连接盘外侧铰接，另外一端与连杆二中部铰接，连杆二的端部与小连接盘外侧铰接，所述小气缸的缸筒与大连接盘紧固连接，小气缸的活塞杆端部与小连接盘中部紧固连接，所述连杆二内壁设有防滑橡胶垫，保证了对毛梗夹持的稳定性。

附图说明

图1为本发明羽毛抗扭测试仪的结构示意图一；

图2为本发明羽毛抗扭测试仪的结构示意图二；

图3为本发明的滚动轴承、槽口盘、气动夹爪、连接轴和扭矩传感器***视图；

图4是减速器内部结构示意图；

示意图中的标号说明：

1、控制箱座；2、调距夹紧机构；3、对心夹紧机构；10、平台板；11、电机座一；12、导轨一；13、电机座二；14、导轨二；20、伺服电机一；21、丝杆一；22、移动板一；22-1、丝母套一；23、滑块一；24、电机座三；25、伺服电机二；26、轴承座一；27、减速器；27-1、太阳轮；27-2、行星轮；27-3、外齿圈；27-4、行星架；28、夹头；30、伺服电机三；31、丝杆二；32、移动板二；32-1、丝母套二；33、滑块二；34、轴承座二；35、滚动轴承；36、槽口盘；37、气动夹爪；37-1、大连接盘；37-2、连杆一；37-3、连杆二；37-4、小连接盘；37-5、小气缸；38、连接轴；39、轴承座三；39-1、扭矩传感器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

具体的说，如图1至图4所示，一种羽毛抗扭测试仪，包括控制箱座1、调距夹紧机构2和对心夹紧机构3，所述控制箱座1上方设有平台板10、电机座一11、导轨一12、电机座二13和导轨二14，所述调距夹紧机构2由伺服电机一20、丝杆一21、移动板一22、滑块一23、电机座三24、伺服电机二25、轴承座一26、减速器27和夹头28组成，伺服电机一20与电机座一11紧固连接，伺服电机一20的输出端通过联轴器与丝杆一21端部连接，丝杆一21的另外一端通过带座轴承与平台板10连接，所述移动板一22通过滑块一23与导轨一12滑动连接，移动板一22下端设有丝母套一22-1，丝母套一22-1与丝杆一21通过螺旋副连接，所述电机座三24与移动板一22紧固连接，伺服电机二25与电机座三24紧固连接，轴承座一26与移动板一22紧固连接，减速器27外壁与轴承座一26内壁固定连接，伺服电机二25的输出轴与减速器27中心连接，所述夹头28与减速器27的输出端连接；对心夹紧机构3由伺服电机三30、丝杆二31、移动板二32、滑块二33、轴承座二34、滚动轴承35、槽口盘36、气动夹爪37、连接轴38和轴承座三39组成，伺服电机三30与电机座二13紧固连接，伺服电机三30的输出端通过联轴器与丝杆二31端部连接，丝杆二31的另外一端通过带座轴承与平台板10连接，移动板二32通过滑块二33与导轨二14滑动连接，移动板二32下端设有丝母套二32-1，丝母套二32-1与丝杆二31通过螺旋副连接，轴承座二34与移动板二32紧固连接，所述滚动轴承35外圈与轴承座二34过盈配合连接，所述槽口盘36与滚动轴承35内圈过盈配合连接，所述气动夹爪37与槽口盘36端部紧固连接，所述连接轴38通过法兰与槽口盘36端部紧固连接，所述轴承座三39与移动板二32紧固连接，所述轴承座三39内部紧固设有扭矩传感器39-1，连接轴38通过联轴器与扭矩传感器39-1紧固连接。

如图3所示，所述槽口盘36上设有槽口。

如图4所示，所述减速器37为行星轮系减速器，且由太阳轮27-1、行星轮27-2、外齿圈27-3和行星架27-4组成，所述伺服电机二25的输出轴与太阳轮27-1中心连接，所述外齿圈27-3与轴承座一26内圈过盈配合连接，所述行星轮27-2与太阳轮27-1和外齿圈27-3啮合，行星架27-4一端与行星轮27-2转动连接，且行星架27-4为输出部分。

如图1、图2、图4所示，所述气动夹爪37由大连接盘37-1、连杆一37-2、连杆二37-3、小连接盘37-4和小气缸37-5组成，所述大连接盘37-1与槽口盘36端部紧固连接，所述连杆一37-2一端与大连接盘37-1外侧铰接，另外一端与连杆二37-3中部铰接，连杆二37-3的端部与小连接盘37-4外侧铰接，所述小气缸37-5的缸筒与大连接盘37-1紧固连接，小气缸37-5的活塞杆端部与小连接盘37-4中部紧固连接。

如图3所示，所述连杆二37-3内壁设有防滑橡胶垫。

实施例1

参照附图1、图2所示，先根据羽毛的毛梗的粗细进行分类，然后将毛梗的顶端***夹头28中，且被夹紧，然后启动伺服电机一20正转，伺服电机一20通过丝母套一22-1驱动移动板一22沿着导轨一12往前移动，直到毛梗的端部靠近小连接盘37-4为止，然后启动伺服电机三30，伺服电机三30通过丝母套二32-1驱动移动板二32沿着导轨二14前后移动，使得毛梗的端部与小连接盘37-4中心对齐，然后小气缸37-5的活塞杆收缩，通过小连接盘37-4带着连杆二37-3将毛梗的端部夹紧，待上述准备工作就绪后，启动伺服电机二25，伺服电机二25通过联轴器驱动太阳轮27-1转动一个角度，然后行星架27-4带着夹头28缓慢转动一个角度，给被夹持住的毛梗施加一个转角，然后该转角传递给毛梗的扭矩通过气动夹爪37传递给槽口盘36，通过槽口盘36传递给连接轴38，连接轴38通过联轴器传递给轴承座三39中的扭矩传感器39-1，扭矩传感器39-1测出扭矩大小，给毛梗施加不同的转角，得到不同的扭矩传感器39-1的检测数据，然后以施加给毛梗的转角为X轴，以扭矩传感器39-1的检测数据为Y值，绘制曲线图，曲线图越接近的，则羽毛的外形和品质越相近，从而为挑选一个球上的16根外形和品质都几乎一样的***提供数据参考。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述槽口盘36上设有槽口，方便了小气缸37-5的进气管和出气管的安装；所述减速器27为行星轮系减速器，且由太阳轮27-1、行星轮27-2、外齿圈27-3和行星架27-4组成，所述伺服电机二25的输出轴与太阳轮27-1中心连接，所述外齿圈27-3与轴承座一26内圈过盈配合连接，所述行星轮27-2与太阳轮27-1和外齿圈27-3啮合，行星架27-4一端与行星轮27-2转动连接，且行星架27-4为输出部分，使得伺服电机二25的高速转动，转变成了行星架27-4的缓慢转动，保证了在给毛梗施加转角时的稳定性，避免将毛梗损坏，保证待测试毛梗的结构的稳定性。

所述气动夹爪37由大连接盘37-1、连杆一37-2、连杆二37-3、小连接盘37-4和小气缸37-5组成，所述大连接盘37-1与槽口盘36端部紧固连接，所述连杆一37-2一端与大连接盘37-1外侧铰接，另外一端与连杆二37-3中部铰接，连杆二37-3的端部与小连接盘37-4外侧铰接，所述小气缸37-5的缸筒与大连接盘37-1紧固连接，小气缸37-5的活塞杆端部与小连接盘37-4中部紧固连接，所述连杆二37-3内壁设有防滑橡胶垫，保证了对毛梗夹持的稳定性。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种羽毛抗扭测试仪，其特征在于：包括控制箱座(1)、调距夹紧机构(2)和对心夹紧机构(3)，所述控制箱座(1)上方设有平台板(10)、电机座一(11)、导轨一(12)、电机座二(13)和导轨二(14)，所述调距夹紧机构(2)由伺服电机一(20)、丝杆一(21)、移动板一(22)、滑块一(23)、电机座三(24)、伺服电机二(25)、轴承座一(26)、减速器(27)和夹头(28)组成，伺服电机一(20)与电机座一(11)紧固连接，伺服电机一(20)的输出端通过联轴器与丝杆一(21)端部连接，丝杆一(21)的另外一端通过带座轴承与平台板(10)连接，所述移动板一(22)通过滑块一(23)与导轨一(12)滑动连接，移动板一(22)下端设有丝母套一(22-1)，丝母套一(22-1)与丝杆一(21)通过螺旋副连接，所述电机座三(24)与移动板一(22)紧固连接，伺服电机二(25)与电机座三(24)紧固连接，轴承座一(26)与移动板一(22)紧固连接，减速器(27)外壁与轴承座一(26)内壁固定连接，伺服电机二(25)的输出轴与减速器(27)中心连接，所述夹头(28)与减速器(27)的输出端连接；对心夹紧机构(3)由伺服电机三(30)、丝杆二(31)、移动板二(32)、滑块二(33)、轴承座二(34)、滚动轴承(35)、槽口盘(36)、气动夹爪(37)、连接轴(38)和轴承座三(39)组成，伺服电机三(30)与电机座二(13)紧固连接，伺服电机三(30)的输出端通过联轴器与丝杆二(31)端部连接，丝杆二(31)的另外一端通过带座轴承与平台板(10)连接，移动板二(32)通过滑块二(33)与导轨二(14)滑动连接，移动板二(32)下端设有丝母套二(32-1)，丝母套二(32-1)与丝杆二(31)通过螺旋副连接，轴承座二(34)与移动板二(32)紧固连接，所述滚动轴承(35)外圈与轴承座二(34)过盈配合连接，所述槽口盘(36)与滚动轴承(35)内圈过盈配合连接，所述气动夹爪(37)与槽口盘(36)端部紧固连接，所述连接轴(38)通过法兰与槽口盘(36)端部紧固连接，所述轴承座三(39)与移动板二(32)紧固连接，所述轴承座三(39)内部紧固设有扭矩传感器(39-1)，连接轴(38)通过联轴器与扭矩传感器(39-1)紧固连接。

2.根据权利要求1所述的一种羽毛抗扭测试仪，其特征在于：所述槽口盘(36)上设有槽口。

3.根据权利要求1所述的一种羽毛抗扭测试仪，其特征在于：所述减速器(27)为行星轮系减速器，且由太阳轮(27-1)、行星轮(27-2)、外齿圈(27-3)和行星架(27-4)组成，所述伺服电机二(25)的输出轴与太阳轮(27-1)中心连接，所述外齿圈(27-3)与轴承座一(26)内圈过盈配合连接，所述行星轮(27-2)与太阳轮(27-1)和外齿圈(27-3)啮合，行星架(27-4)一端与行星轮(27-2)转动连接，且行星架(27-4)为输出部分。

4.根据权利要求1所述的一种羽毛抗扭测试仪，其特征在于：所述气动夹爪(37)由大连接盘(37-1)、连杆一(37-2)、连杆二(37-3)、小连接盘(37-4)和小气缸(37-5)组成，所述大连接盘(37-1)与槽口盘(36)端部紧固连接，所述连杆一(37-2)一端与大连接盘(37-1)外侧铰接，另外一端与连杆二(37-3)中部铰接，连杆二(37-3)的端部与小连接盘(37-4)外侧铰接，所述小气缸(37-5)的缸筒与大连接盘(37-1)紧固连接，小气缸(37-5)的活塞杆端部与小连接盘(37-4)中部紧固连接。

5.根据权利要求4所述的一种羽毛抗扭测试仪，其特征在于：所述连杆二(37-3)内壁设有防滑橡胶垫。