具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

实施例1

如图1至图6所示的多用途健身器材，包括支撑架611、滑板612、驱动装置和支架机构4；滑板612设置在支撑架611上并且与支撑架611构成垂直移动副；驱动装置设置在支撑架611上用于驱动滑板612在支撑架611上垂直移动；支架机构4安装在滑板612上并随滑板612的垂直移动而同步移动，支架机构4包括两个托架43和一个连接架45，两个托架43平行并分别与连接架45的两端连接与连接架45构成“匚”字形结构，连接架45用于与滑板612连接，托架43用于在锻炼者托举杠铃5时随杠铃5的上下移动而上下移动以及在杠铃5从锻炼者手中滑脱时向上托举杠铃5，本实施例中的连接架45与托架43优选的一体成型制成，其中连接架45采用多根螺栓可拆卸的安装在滑板612上。

本实施例在两个托架43上各开设有一个凹槽41，用于在不使用时放置杠铃5，两个托架43上的凹槽42的截面形状为半圆形，并且两个凹槽42所在圆的中心线共线，凹槽41的直径略大于杠铃5的杠铃杆直径，不锻炼时，杠铃5的杠铃杆位于凹槽41内以避免杠铃在托架43上滚动，在其中一个和/或两个托加上的凹槽41内设置光电传感器44，本实施例中的光电传感器44镶嵌在凹槽41内，本实施例优选的在两个凹槽41内均镶嵌有光电传感器44，光电传感器44与控制机连接，驱动装置与控制机连接，在杠铃5从凹槽41内向上托起时，光电传感器44发送信号至控制机用于控制驱动装置工作。

本实施例在其中一个和/或两个托架43上设置有光栅42，光栅42与控制机连接，用于检测杠铃5与托架43之间的距离，并根据杠铃5与托加之间的距离通过控制机控制驱动装置驱动滑板612向上或者向下移动，使杠铃5与托架43间的距离保持为设定距离，本实施例优选的在两个托架43上各设置一个光栅42，并且光栅42与连接架45分别位于凹槽41的两侧。

为了提高本实施例使用的安全性，本实施例在托架43远离远连接架45的一端设置有挡架46，挡架46竖直向上设置，用于阻止杠铃5从托架43上滑落，本实施例优选的将挡架46与托架43一体成型制得，在杠铃5从锻炼者手中滑脱掉落到托架43上并在托架43上滚动时，挡架46对杠铃5的滚动产生阻挡，避免杠铃5从托架43上滚落而对锻炼者造成危险。

本实施例实现滑板612在支撑架611上垂直滑动的具体结构是：在支撑架611的右侧面上沿竖直方向设置有两根以上的直线导轨66，本实施例优选的在支撑架611上设置两根直线导轨66，直线导轨66采用多根铆接固定在支撑架611上，滑板612上设置有导轨滑座67，本实施例中导轨滑座67设置两排，每一排自上而下设置多个导轨滑座67，两排导轨滑座67分别与两根直线导轨66相配合并且可沿着直线导轨66的长度方向垂直滑动，滑板612随导轨滑座67在直线导轨66上的滑动而垂直移动，从而带动安装在滑板612上的连接架45同步垂直移动，由此实现整个支架机构4的垂直移动，本实施例中的导轨滑座67优选的焊接固定在滑板612上，以增强其与滑板612连接的强度。

本实施例中驱动装置的具体结构包括驱动电机61和丝杠65，丝杠65的顶部和底部分别与支撑架611转动连接，驱动电机61安装在支撑架611的顶部，丝杠65的顶端与驱动电机61的输出轴连接，滑板612上设置有连接座68，连接座68与丝杠65螺纹配合，连接座68随丝杠65的转动而垂直移动用于驱动滑板612垂直移动。本实施例中的支撑架611包括上矩形框架、下矩形框架和四根连接柱，四根连接柱垂直设置，连接柱的顶端和底端分别与上矩形框架和下矩形框架焊接固定，本实施例中的直线导轨66铆接在连接柱上，本实施例在上矩形框架上设置顶板63，本实施例中的顶板63优选的采用铆钉铆接在上矩形框架上，下矩形框架上设置底板，底板采用铆钉铆接在下矩形框架上，在顶板63上通过第一轴承座设置有第一轴承64，在底板上采用第二轴承座设置有第二轴承610，丝杠65的顶部和底部分别通过第一轴承64和第二轴承610分别与顶板63和底板转动连接，丝杠65的顶端向上穿过顶板63伸到顶板63上方，本实施例在顶板63的上表面采用螺栓可拆卸的安装电机座62，驱动电机61采用螺栓可拆卸的安装在电机座62上，驱动电机61的输出轴竖直向下设置，并采用联轴器与丝杠65的顶端连接，驱动电机61驱动丝杠65在支撑架611上转动。本实施例中连接座68包括水平连接板、竖直连接板和两个加强板，水平连接板靠近滑板612的一端与竖直连接板的底端焊接固定，两个加强板平行，并且均与水平连接板和竖直连接板焊接固定，本实施例中的竖直连接板使用状态下采用螺栓可拆卸的安装在滑板612上远离连接架45的一侧，丝杠65穿过水平连接板并且与水平连接板螺纹配合，本实施例优选的在水平连接板上设置有丝杠座69，丝杠65上下贯穿丝杠座69并且与丝杠座69螺纹配合，丝杠座69采用螺栓可拆卸的安装在水平连接板上，通过丝杠座69与丝杠65的螺纹配合，将丝杠65的转动转换成丝杠座68的垂直移动，以实现丝杠65驱动连接座68垂直移动，并带动滑板612在支撑架611上垂直滑动。本实施例优选的设置壳体10，支撑架611将设在壳体10内，本实施例中的丝杠65优选的采用滚珠丝杠。

本实施例在直线导轨66上设置有上下两个光电开关，光电开关在直线导轨66上的位置可调以调整两个光电开关之间的距离，在使用前根据锻炼者托举杠铃5上下移动的范围调整两个光电开关的位置，滑板612在上下两个光电开关之间垂直滑动，光电开关与控制机连接用于控制滑板612的滑动方向，当滑板612向上移动到遮挡上方一个光电开关时，驱动电机驱61驱动丝杠65反转，以驱动滑板612向下滑动，在滑板612向下滑动到遮挡下方一个光电开关时，驱动电机61驱动丝杠65正转，以驱动滑板612向上滑动。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上所做的进一步的改进，与实施例1相比，本实施例增设有健身板3，健身板3与托架43位于支撑架611的同一侧，健身板3上远离支撑架611的一端设置有踏板7，踏板7与控制机连接，踩动踏板7，用于控制驱动装置停止工作。本实施例中的控制机上设置有显示屏9，控制机内设置有主板，主板上设置有控制模块和PLC控制模块，显示屏9的下方设置有多个指示灯8，多个指示灯8从前往后均匀排列设置，本实施例中设置三个指示灯，分别是蓝色指示灯、红色指示灯和绿色指示灯，在正常工作下，蓝色指示灯亮，在托加43急停的情形下，红色指示灯亮，而在助力模式下，绿色指示灯亮，指示灯8的前侧设置有手动急停开关11，通过设置手动急停开关11，当遇到特殊紧急情况，周围的其他人可立刻按下手动急停开关11，整个装置立刻停止，更一步增加安全性。光电传感器44、光栅42和光电开关的信息均传递给控制机内，同时控制机中的控制模块接收信息，并将信息传递给PLC控制模块，最后由PLC控制模块自动控制电机61进行工作，如图7所示。

本实施例优选的设置有底座和安装板1，安装板1位于支撑架611与健身板3之间，安装板1的底端与底座连接，两个托架43分别位于安装板1的两侧，并且在安装板1的两侧垂直移动，本实施例中的控制机优选的安装在安装板1上。本实施例中的底座包括两个底座单元2，两个底座单元2分别与安装板1底部的两端焊接固定，健身板3靠近支撑架611的一端位于两个底座单元2之间。

如图8所示，本申请在使用时，锻炼者将杠铃5从凹槽41中取下，此时，凹槽41内光电传感器44遮挡解除，装置启动。锻炼者进行锻炼，杠铃5上下移动，托架43表面处的光栅42，每隔一个脉冲，便可测得一次托架43与杠铃5间的距离，然后PLC控制模块对距离值进行判断，如在使用时可将程序中距离值限定为15-25mm(距离值范围可根据实际情况自由设定)，如果超出或不足此范围，便使驱动电机61正转或反转，使托架43上升或下降，如果在范围内，便保持不动，驱动电机61停止。正常工作状态下，蓝色指示灯8亮起。

当锻炼者由于手滑或其他意外情况造成杠铃5从手中滑脱时，由于光栅42可每隔一个脉冲便可测得一次距离值，那么相邻两次距离值之差除以脉冲时间段便为此脉冲时间段内杠铃5运动的平均速度，对此速度值进行判定，由于此时杠铃5为下落状态，程序里距离差值为本次距离减去上次距离，差为负值，测得的速度值同样为负，因此判断时为速度值小于等于安全限定速度(安全限定速度可根据实际情况自由设定)，对速度不采用绝对值进行标定目的是为了防止锻炼者向上举起杠铃5过快，造成一个正的速度值过大，而造成误判，如果超出安全限定速度，便立即停止电机61，托架43即刻停止并接住下落的杠铃5。托架43急停功能下，红色指示灯8亮起。

当锻炼者由于力竭，无法主动抬起杠铃5时，此时锻炼者踩下踏板7，PLC控制模块由前两个功能的速度模式转化为扭矩模式，此时助力大小可由踏板7踩踏深浅进行控制，当锻炼者踩下踏板7时，踏板7踩的深浅量转换为的一个电压值，电压值随踩踏深度的增加而上升，这个电压值在PLC控制模块中转化为控制助力大小的变量。接下来便是对托架43上升或是下降的判断，因为要保证助力功能开启后，锻炼者还可以接着完成若干次锻炼动作，那么就要求助力托架43不能始终只向上助力，还可以上升到顶点后开始下降。这个判定功能由设置在直线导轨66上设置两个光电开关决定，锻炼者锻炼前先调好光电开关的位置，大致为自己举起杠铃5的一个运动范围，当助力模式开启后，托架43上升挡到上方一个光电开关，控制助力大小的变量为负，若下降挡住下方一个光电开关，则控制助力大小的变量为正。若为负值，便意味着托架43运动到上限位置，此时驱动电机61反转，托架43下降；若为正值，则下限位置，托架43上升。控制助力大小的变量绝对值越大，力矩即助力越大。助力模式下，绿色指示灯8亮起。

本申请采用灵敏的传感与传动装置，结构上巧妙设计，使得具有自动升降跟随、急停，同时兼具助力功能。本发明实现了在大重量抗阻锻炼的同时，根据锻炼者需要，提供必要的助力和保护，保证了锻炼者的人身安全。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。