專利名稱：：測(cè)量并定位高爾夫球桿桿身的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高爾夫球桿桿身的測(cè)量和定位。本發(fā)明尤其涉及這樣一種方法和裝置，即，其用于自動(dòng)且可靠地識(shí)別高爾夫球桿桿身的平面振動(dòng)面(Planaroscillationplane)尤其是主平面振動(dòng)面的位置，使該平面振動(dòng)面在期望的方位對(duì)齊，以及確定高爾夫球桿桿身的表征高爾夫球桿性能的參數(shù)比如圓度、剛度和直線度。
背景技術(shù)：
：當(dāng)打高爾夫球的人揮動(dòng)高爾夫球桿時(shí)，高爾夫球桿的桿身會(huì)彎曲或扭曲，尤其是在向下?lián)]桿的過程中。桿身彎曲或扭曲的方向取決于打高爾夫球的人是怎樣加載或加速球桿的，但彎曲或扭曲的方向和幅度還取決于桿身的剛度。如果桿身軟，它就更容易比硬桿身在已知的向下?lián)]桿過程中彎曲或扭曲。此外，如果桿身在不同的平面中具有不同的橫向剛度，即桿身的剛度、圓度和直線度不對(duì)稱，桿身就會(huì)根據(jù)其負(fù)載的平面(方向)不同程度地彎曲或扭曲。就在高爾夫球桿的桿頭擊高爾夫球之前，高爾夫球桿的桿身要在頂端上/下方向(垂直于擊球方向的平面)和引導(dǎo)/滯后方向(平行于擊球方向的平面)經(jīng)歷明顯的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。研究表明，高爾夫球桿的桿身在即將擊高爾夫球之前在頂端上/下方向上下振動(dòng)。該稱為“垂直偏移振動(dòng)”、“垂直偏轉(zhuǎn)振動(dòng)”或“傾斜振動(dòng)”的上下運(yùn)動(dòng)可達(dá)±1.5英寸(±3.8cm)。不一致的彎曲或扭曲使得打高爾夫球的人更難在球桿之間再現(xiàn)向下?lián)]動(dòng)桿身的彎曲或扭曲，從而在一套球桿中產(chǎn)生不一致的擊球重復(fù)性。因?yàn)閷?duì)于打高爾夫球的人來說，任何由即將擊球前的不對(duì)稱桿身行為引起的不一致的彎曲或扭曲基本上不可能由他或她的揮桿來校正，任何即將擊球前的上述振動(dòng)的減少將有助于打高爾夫球的人提高他或她的擊球重復(fù)性，從而提高性能。這對(duì)于打高爾夫球的所有技能水平的人都是奏效的。此外，在即將擊球前，高爾球球桿在擊中的方向上向前“彈跳”。這通常被稱作桿身的“反彈球”。如果可采用振動(dòng)的反彈球方向是穩(wěn)定的方式來分析并定位桿身，該桿身位置就提高了打高爾夫球的人重復(fù)擊球位置的能力。換句話說，桿身極少會(huì)在即將擊球前上下“擺動(dòng)”，從而提高了擊球重復(fù)性。不一致的彎曲或扭曲影響桿頭運(yùn)動(dòng)，如果桿身完全對(duì)稱，其將不存在。高爾夫球桿桿身的制造商嘗試制造剛度對(duì)稱的桿身來最大程度地減小揮桿過程中不一致的彎曲或扭曲，但由于制造的局限性，難于制造完全對(duì)稱的高爾夫球桿桿身。具體地說，眾所周知，由于材料或制造工藝的不規(guī)則性或變化，高爾夫球桿桿身具有優(yōu)選的角方位。例如，有時(shí)稱高爾夫球桿桿身具有“脊?fàn)钔黄?spine)”，其方位是明顯的(見美國(guó)專利4958834和5040279，其全部?jī)?nèi)容在此通過引用并入)。因此，基本上所有的高爾夫球桿桿身都具有一定程度的不對(duì)稱性，其在揮桿過程中產(chǎn)生了一定程度上的不一致的彎曲或扭曲。高爾夫球桿桿身的不對(duì)稱性可能起因于橫截面不對(duì)稱(桿身橫截面不圓或壁厚不均勻)、桿身不直或者桿身的材料性能在桿身橫截面圓周的周圍改變。因?yàn)榛旧喜豢赡苤圃焱耆珜?duì)稱的高爾夫球桿桿身，且目的在于最大程度地減小一套高爾夫球桿中球桿之間的不一致性以及一個(gè)牌號(hào)的套與套之間的不一致性，如有可能，可分析一套高爾夫球桿中的每個(gè)高爾夫球桿來理解其不對(duì)稱的彎曲或扭曲性能，并將一套中的高爾夫球桿制成在一套的球桿與球桿之間以及在一個(gè)牌號(hào)的套與套之間具有最大的一致性。例如在上面引入的美國(guó)專利5040279中，已認(rèn)識(shí)到，盡管基本上所有的高爾夫球桿桿身具有一定程度的不對(duì)稱性，但基本上每個(gè)高爾夫球桿桿身都具有至少一個(gè)方位，其中，當(dāng)桿身被夾在其近端或手柄端且在頂端移動(dòng)時(shí)，桿身最終的振動(dòng)將仍然基本上在平面內(nèi)。也就是說，桿身仍舊基本上位于單個(gè)平面內(nèi)，并且桿身的頂端將基本上沿著一條線來回振動(dòng)。還在上面引入的美國(guó)專利4958834中認(rèn)識(shí)到，與一套不規(guī)則或隨意構(gòu)造的高爾夫球桿相比，在向下?lián)]桿的過程中，位于一套中的所有高爾夫球桿的結(jié)構(gòu)將會(huì)顯示出桿身彎曲或扭曲的不一致性要小些，其中它們各自的平面振動(dòng)面(“POPs”)相對(duì)于其對(duì)應(yīng)的桿面定向在相同的角方向上。尤其是，如果各高爾夫球桿桿身對(duì)應(yīng)的優(yōu)選角方位在“擊球方向”上對(duì)準(zhǔn)，即基本上垂直于對(duì)應(yīng)的高爾夫球桿面，那么一套高爾夫球桿通常就能操作得最佳。不過，至今尚無任何方便的自動(dòng)化方式來一致性地確定高爾夫球桿桿身的參數(shù)，其允許制造商或其他人預(yù)測(cè)高爾夫球桿桿身的性能。共同待審、轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)09/494525示出了一種確定高爾夫球桿桿身的優(yōu)選角方位的方法和裝置，該方法和裝置部分通過手動(dòng)進(jìn)行，并依靠一種迭代法來在識(shí)別平面振動(dòng)面時(shí)識(shí)別不同于主平面振動(dòng)面的平面振動(dòng)面，其中，該申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2000年2月1日，其全部?jī)?nèi)容在此通過引用并入。希望能夠提供一種快速而可靠地確定高爾夫球桿桿身的優(yōu)選角方位的方法和裝置。還希望能夠提供這樣一種方法和裝置，即，使用優(yōu)選角方位的確定結(jié)果來自動(dòng)裝配高爾夫球桿，其中各個(gè)高爾夫球桿桿身都相對(duì)于對(duì)應(yīng)的桿面一致對(duì)準(zhǔn)。還希望能夠確定高爾夫球桿桿身的參數(shù)來預(yù)測(cè)高爾夫球桿的性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種快速而可靠地確定高爾夫球桿桿身的優(yōu)選角方位的方法和裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種使用優(yōu)選角方位的確定結(jié)果例如平面振動(dòng)面尤其是主平面振動(dòng)面來裝配高爾夫球桿(手動(dòng)或自動(dòng))的方法和裝置，其中各個(gè)高爾夫球桿桿身相對(duì)于對(duì)應(yīng)的桿面一致對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明的還一個(gè)目的在于確定高爾夫球桿桿身的參數(shù)來預(yù)測(cè)高爾夫球桿的性能。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種確定高爾夫球桿桿身繞其縱軸的優(yōu)選角方位的方法，其中高爾夫球桿桿身具有一個(gè)被打高爾夫球的人握持的近端和一個(gè)固定在高爾夫桿頭上的遠(yuǎn)端。根據(jù)該方法，所述高爾夫球桿桿身的近端固定不動(dòng)，而高爾夫球桿桿身的遠(yuǎn)端在不平行于縱軸的方向上開始振動(dòng)。分析振動(dòng)，并從分析的振動(dòng)中計(jì)算優(yōu)選的角方位。接著給高爾夫球桿桿身作標(biāo)記，從而標(biāo)出優(yōu)選的角方位。在本發(fā)明的另一方法中，桿身上標(biāo)出優(yōu)選角方位的標(biāo)記可用于手動(dòng)或自動(dòng)地裝配高爾夫球桿，其中高爾夫球桿桿身相對(duì)于高爾夫桿頭面成預(yù)定的一直線。還提供了確定優(yōu)選角方位并裝配高爾夫球桿的裝置。在特別優(yōu)選的方法和裝置中，在圍繞桿身縱軸的多個(gè)角位置上，分析高爾夫球桿桿身的振動(dòng)。位置數(shù)越多，平面振動(dòng)面尤其是主平面振動(dòng)面的檢測(cè)就越準(zhǔn)確。此外，在每個(gè)位置上，可確定桿身的振動(dòng)頻率，其是測(cè)量桿身剛度的量度。此外，如果桿身從其縱軸偏轉(zhuǎn)，接著通過在每個(gè)角位置上測(cè)量與偏轉(zhuǎn)相反的恢復(fù)力以及桿身的偏轉(zhuǎn)量，我們就可以確定桿身的直線度，或者更確切地說是桿身不直的程度。圓度、直線度和剛度是表征高爾夫球桿桿身性能的參數(shù)，桿身制造商們已經(jīng)找到了準(zhǔn)確確定這些參數(shù)的方法。通過結(jié)合附圖閱讀下面詳細(xì)的說明，將明顯地看出本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點(diǎn)，圖中相同的參考符號(hào)指代相同的部件，其中圖1是將柔韌的高爾夫球桿桿身模擬為固定有彈簧的物質(zhì)的視圖；圖2示出了在輸送脈沖以使桿身振動(dòng)之后經(jīng)過兩個(gè)振動(dòng)循環(huán)的、從端點(diǎn)觀察的圖1桿身作為時(shí)間函數(shù)的水平和垂直位移；圖3示出了圖2運(yùn)動(dòng)的相圖；圖4示出了14個(gè)振動(dòng)循環(huán)后的桿身運(yùn)動(dòng)的相圖；圖5示出了圖4中的運(yùn)動(dòng)，但是作為時(shí)間函數(shù)；圖6是本發(fā)明裝置第一優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，該裝置用來確定高爾夫球桿桿身的優(yōu)選方位；圖7是圖6裝置桿身測(cè)試組件的透視圖；圖8是圖6和7裝置的桿身固定和轉(zhuǎn)動(dòng)組件的透視圖；圖9是圖6-8裝置的測(cè)量組件的透視圖；圖10是圖6-9裝置的頂端物質(zhì)和傳感器組件的透視圖；圖11是與圖7相似的、將高爾夫球桿桿身安裝在裝置中的視圖；圖12是沿圖11線12-12的正視圖，但根據(jù)本發(fā)明，偏轉(zhuǎn)的高爾夫球桿桿身準(zhǔn)備振動(dòng)；圖13是包括標(biāo)記組件在內(nèi)的圖6-10裝置的透視圖；圖14是本發(fā)明一方法優(yōu)選實(shí)施例的流程圖，該方法用來定出高爾夫球桿桿身的優(yōu)選方位；圖15是根據(jù)本發(fā)明作為圖14方法的一部分執(zhí)行的負(fù)載試驗(yàn)的流程圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明作為圖14方法的一部分執(zhí)行的“標(biāo)識(shí)向上”比較試驗(yàn)的流程圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明作為圖14方法的一部分執(zhí)行的平面振動(dòng)面定位試驗(yàn)的流程圖；圖18是本發(fā)明裝置第二優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，該裝置用來確定高爾夫球桿桿身的優(yōu)選方位；圖19是圖18裝置的測(cè)量組件的側(cè)視圖；圖20是圖19測(cè)量組件的端視圖；圖21是采用圖18的裝置進(jìn)行測(cè)量時(shí)桿身頂端的作為轉(zhuǎn)角函數(shù)的最大面外加速度或位移(out-of-planeaccelerationordisplacement)的坐標(biāo)圖；圖22是采用圖18的裝置進(jìn)行測(cè)量時(shí)、作為角度函數(shù)的、典型高爾夫球桿桿身的頂端中心距離貫穿桿身粗端中心的縱軸的偏差的坐標(biāo)圖；圖23是本發(fā)明裝配高爾夫球桿裝置的視圖；圖24是圖23裝置裝配站的特寫圖；圖25是說明獨(dú)立桿身的測(cè)試結(jié)果的打印輸出的樣例；圖26是本發(fā)明頂端物質(zhì)組件的一可替換優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖27是圖26頂端物質(zhì)組件的示意正視圖，其被安裝在高爾夫球桿桿身的頂端上，位于本發(fā)明裝置的靜止位置上；圖28是與圖27相似的、圖26頂端物質(zhì)組件的示意正視圖，其被安裝在高爾夫球桿桿身的頂端上，位于本發(fā)明裝置的移動(dòng)位置上。具體實(shí)施例方式如果高爾夫球桿桿身在其手柄端固定不動(dòng)，而在垂直于其縱軸的方向上移動(dòng)，那么如果該移動(dòng)方向位于桿身的平面振動(dòng)面內(nèi)，桿身將在該平面內(nèi)振動(dòng)，從端頭向前看，桿身的遠(yuǎn)端將沿著一條線來回振動(dòng)。為方便起見，將該線稱作x軸線。不過，如果移動(dòng)方向位于不同于平面振動(dòng)面的平面內(nèi)，桿身的遠(yuǎn)端就會(huì)以具有沿著x軸線的分量以及沿著垂直于x軸線的軸線的分量的運(yùn)動(dòng)振動(dòng)，為方便起見，將該垂直于x軸線的軸線稱作y軸線。該運(yùn)動(dòng)可被描述為“軌道”運(yùn)動(dòng)，盡管其軌跡不同于單個(gè)橢圓或其它閉合曲線，頂端將會(huì)在一個(gè)包絡(luò)面中運(yùn)動(dòng)，這樣，如果運(yùn)動(dòng)不會(huì)減弱(實(shí)際上會(huì)減弱)，就期望頂端最終通過該包絡(luò)面中的每一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)。如下所述，通過觀察桿身的頂端振動(dòng)，我們可以通過數(shù)學(xué)方法計(jì)算一個(gè)或多個(gè)平面振動(dòng)面的方位。當(dāng)已經(jīng)定位好一個(gè)或多個(gè)平面振動(dòng)面，我們可裝配高爾夫球桿，相對(duì)于高爾夫桿頭給桿身定位，這樣平面振動(dòng)面尤其是主平面振動(dòng)面就沿著“擊球”方向?qū)χ?，即，基本上垂直于桿頭的擊球面或相對(duì)于該方向成180°。當(dāng)已經(jīng)定位好高爾夫球桿桿身的平面振動(dòng)面，還可以不沿著擊球方向相對(duì)于高爾夫球桿頭對(duì)齊該平面振動(dòng)面，而是沿著另一預(yù)定方向。例如，希望為特定的打高爾夫球的人對(duì)準(zhǔn)桿身來校正或引導(dǎo)左旋球或右旋球。這樣，對(duì)于右手的高爾夫球桿，為引導(dǎo)左旋球或校正右旋球，我們就會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)桿身(朝桿頭向下看桿身)，而為引導(dǎo)右旋球或校正左旋球，我們就會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)桿身。對(duì)于左手的高爾夫球桿，轉(zhuǎn)動(dòng)的方向就會(huì)反過來。轉(zhuǎn)動(dòng)量?jī)?yōu)選小于大約90°。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)到，高爾夫球桿桿身運(yùn)行時(shí)就好象沿著任何平面振動(dòng)面在一個(gè)方向上要比沿著該平面振動(dòng)面在反方向上“硬”。該桿身平面振動(dòng)面的“硬”側(cè)可被稱為平面振動(dòng)面的“硬”或“前”側(cè)，而相對(duì)硬側(cè)成180°的不硬的一側(cè)可被稱為平面振動(dòng)面的“軟”或“后”側(cè)。還觀測(cè)到，與偶然或隨意的排列相比，垂直于桿頭面來定位平面振動(dòng)面會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。還進(jìn)一步觀測(cè)到，通過垂直于桿頭面使平面振動(dòng)面與面朝桿頭面的平面振動(dòng)面的硬側(cè)對(duì)準(zhǔn)，會(huì)產(chǎn)生不同于垂直于桿頭面使平面振動(dòng)面與面朝桿頭面的平面振動(dòng)面的軟側(cè)對(duì)準(zhǔn)的結(jié)果。而且，如果一套高爾夫球桿中的每根高爾夫球桿同樣對(duì)準(zhǔn)，就很可能使這些球桿的用戶能夠在該套高爾夫球桿中的所有球桿上實(shí)現(xiàn)更均勻一致的結(jié)果，這可被期望用來增強(qiáng)性能。此外，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)到，一個(gè)高爾夫球桿桿身會(huì)具有幾個(gè)平面振動(dòng)面。不過，已發(fā)現(xiàn)，只有一個(gè)主平面振動(dòng)面(“POPP”)，它也可被稱作均勻重復(fù)性平面(“PURE”)。根據(jù)主平面振動(dòng)面對(duì)準(zhǔn)的高爾夫球桿可被期望用來增強(qiáng)最佳性能。盡管可采用數(shù)學(xué)方法根據(jù)通過移動(dòng)桿身頂端并允許桿身振動(dòng)而收集的數(shù)據(jù)來精確導(dǎo)出一個(gè)或多個(gè)平面振動(dòng)面的方位，但通過下述迭代法導(dǎo)出方位在計(jì)算上更為簡(jiǎn)單。通過采用在多個(gè)角方位引導(dǎo)高爾夫球桿桿身振動(dòng)，從而在每個(gè)方位上測(cè)量頂端振動(dòng)的裝置，可進(jìn)行迭代法的計(jì)算。該裝置可部分手動(dòng)操作，因?yàn)闂U身被手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)到用來測(cè)量的新方位上，或者可這樣使用該裝置，即當(dāng)在先前位置完成測(cè)量后，使桿身自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)到隨后的各位置。如果桿身的轉(zhuǎn)動(dòng)是自動(dòng)執(zhí)行的話，該裝置就可更快地操作，從而允許在更多的角方位上測(cè)量高爾夫球桿桿身，這可被期望用來更準(zhǔn)確地確定主平面振動(dòng)面。平面振動(dòng)面的優(yōu)選方向，即主平面振動(dòng)面情況下的高爾夫球桿桿身的“硬”側(cè)，不可能僅僅通過對(duì)桿身頂端進(jìn)行觀測(cè)而采用數(shù)學(xué)方法確定。因此，在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，高爾夫球桿桿身的手柄或粗端固定不動(dòng)，桿身的頂端垂直于縱軸移動(dòng)，并且在桿身從手柄端轉(zhuǎn)動(dòng)至少大約360°的同時(shí)測(cè)量恢復(fù)力，即要使頂端返回到其不作用位置的力。恢復(fù)力為最大的角度表示了桿身的硬側(cè)。盡管該角度通常不會(huì)精確地與主平面振動(dòng)面的方位對(duì)準(zhǔn)，但它會(huì)表示出，主平面振動(dòng)面的兩個(gè)可能方位中的哪一個(gè)與主平面振動(dòng)面的硬側(cè)對(duì)應(yīng)。而且，在最大負(fù)載的角度上開始分析，會(huì)讓我們找到主平面振動(dòng)面而不是桿身其它平面振動(dòng)面中的一個(gè)。這一點(diǎn)在這樣一個(gè)實(shí)施例中尤其奏效，即，僅僅在相對(duì)少的角位置上測(cè)量桿身的振動(dòng)，比如上述的部分手動(dòng)實(shí)施例。初始位置在這樣的實(shí)施例中并不顯得重要，即，在相對(duì)多的角位置上進(jìn)行測(cè)量，比如上述的高爾夫球桿桿身在位置之間自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)施例。兩種情況下都可隨意地選擇起始方位。一旦已經(jīng)確定高爾夫球桿桿身的優(yōu)選角方位，就優(yōu)選在桿身上作出一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記來表示優(yōu)選的角方位。該一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記可在平面振動(dòng)面的位置上作出，或相對(duì)于平面振動(dòng)面在一個(gè)預(yù)定的相對(duì)位置上作出。每個(gè)標(biāo)記都可使用油墨或涂漆來作出，或可使用別的技術(shù)比如機(jī)械、靜電或激光標(biāo)記技術(shù)蝕刻到桿身的表面中，或可貼上標(biāo)記標(biāo)簽(例如標(biāo)貼或移畫印花)。一旦已經(jīng)作好了一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記，就可使用它們?cè)谘b配高爾夫球桿時(shí)相對(duì)于高爾夫桿頭對(duì)準(zhǔn)桿身，這樣高爾夫球桿桿身標(biāo)記的平面振動(dòng)面就基本上垂直于桿頭面或處于其它理想的方位上。桿身相對(duì)于桿頭的對(duì)準(zhǔn)可手動(dòng)進(jìn)行。優(yōu)選的是，通過也在桿頭上提供標(biāo)記可容易地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，可相對(duì)于鐵頭插座(hosel)或孔上的位置或靠近它們的位置來對(duì)準(zhǔn)桿身上的標(biāo)記，從而形成合適的“脊?fàn)顚?duì)準(zhǔn)(spine-aligned)”的高爾夫球桿?；蛘?，在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，采用一臺(tái)裝配機(jī)來使高爾夫桿頭與高爾夫球桿桿身相配合，從而在操作中使對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相配。在該實(shí)施例中，高爾夫桿頭可在剛確定桿身的優(yōu)選角方位之后固定到桿身上，桿身仍位于平面振動(dòng)面定位站的卡盤中(在該情況下，可不用在桿身外部施加可視標(biāo)記，盡管它對(duì)于隨后的拆卸球桿的修理操作是有用的)?；蛘撸谠搶?shí)施例的又一改型中，桿身可從平面振動(dòng)面定位站上取下并移動(dòng)到球桿裝配站。這一改型更好地考慮了平面振動(dòng)面定位過程和球桿裝配過程之間的任意速度差。如果平面振動(dòng)面定位過程比球桿裝配過程快，就可設(shè)置比平面振動(dòng)面定位站要多的球桿裝配站。如果球桿裝配過程快于平面振動(dòng)面定位過程，就可設(shè)置比球桿裝配站要多的平面振動(dòng)面定位站。兩種情況下都優(yōu)選提供一個(gè)料斗或其它中間站來在平面振動(dòng)面定位站與球桿裝配站之間保持脊?fàn)顚?duì)準(zhǔn)的桿身。通常，我們會(huì)希望在料斗中保持較少的桿身，但如果存在有一個(gè)或多個(gè)球桿裝配站處或下游出現(xiàn)斷裂或其它瓶頸的一些原因，料斗就可用作從一個(gè)或多個(gè)平面振動(dòng)面定位站接納桿身的容器，直到它滿了為止。除了使高爾夫球桿桿身的平面振動(dòng)面定位外，無論是對(duì)現(xiàn)有的高爾夫球桿進(jìn)行重新對(duì)準(zhǔn)或?qū)π碌母郀柗蚯驐U進(jìn)行裝配，本發(fā)明尤其是上述實(shí)施例，其中桿身從一個(gè)角位置自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)到另一角位置進(jìn)行測(cè)量從而允許在更多的角位置上進(jìn)行測(cè)量，提供了測(cè)量桿身一定特性的能力，這些特性可用于監(jiān)控桿身制造過程和最后得到的桿身的質(zhì)量。這些測(cè)量結(jié)果可給高爾夫桿身的制造提供質(zhì)量鑒定標(biāo)準(zhǔn)。具體地說，在每個(gè)角位置上，當(dāng)桿身偏轉(zhuǎn)且允許振動(dòng)時(shí)，可測(cè)量桿身的振動(dòng)頻率。通過在振動(dòng)的桿身通過一固定點(diǎn)的指定時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)算次數(shù)，就可簡(jiǎn)單地做到這一點(diǎn)。一種執(zhí)行該計(jì)算功能的方式是，提供一個(gè)光源和一個(gè)光電探測(cè)器，并在光源的光束被振動(dòng)的桿身斷開的指定時(shí)間間隔中計(jì)算次數(shù)。在一種可替換的優(yōu)選方法中，可在特定的時(shí)間間隔中計(jì)算通過加速度計(jì)數(shù)據(jù)(見下文)記錄的振動(dòng)。一旦已經(jīng)確定了特性振動(dòng)頻率，就可通過將桿身看成質(zhì)量為M的棱柱形梁并利用關(guān)系式f≈(k/M)0.5由頻率f導(dǎo)出彈簧常數(shù)k來估計(jì)桿身的彈簧常數(shù)，其是測(cè)量桿身剛度的量度。于是桿身的剛度就可以每一角度的k值為特征，所有參數(shù)值都將在下面詳細(xì)描述。在每個(gè)角位置上，也可這樣進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)，即，使桿身垂直于其縱軸偏轉(zhuǎn)一固定距離d，并測(cè)量產(chǎn)生的恢復(fù)力F。從力F和上面確定的彈簧常數(shù)k，我們可利用關(guān)系式F/k＝d+δ來確定偏差δ，其是測(cè)量桿身直線度的量度。于是桿身的直線度就可以每一角度的δ值為特征，所有參數(shù)值都將在下面詳細(xì)描述?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D1-24對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。如果將高爾夫球桿桿身的手柄端夾在水平固定住桿身的夾具中，然后朝桿身遠(yuǎn)端的頂端看，就可模擬桿身的剛度，如圖1所示。正如從圖1中看到的一樣，桿身10可被認(rèn)為是一個(gè)物質(zhì)m，具有不同彈簧常數(shù)k1和k2的兩個(gè)彈簧在與兩不同表面11、12正交的兩方向上與該物質(zhì)連接。如果桿身10對(duì)稱地具有剛性的話，k1和k2會(huì)相等。不過，通常k1和k2是不同的。實(shí)際上，如果我們?cè)趲讉€(gè)不同的方位上夾住桿身，并且每次測(cè)量水平和垂直恢復(fù)力，就會(huì)得到k1和k2的不同組值。如圖所示，力F是被施加用來使被夾住的桿身10的頂端移動(dòng)，例如使它振動(dòng)的力。圖2示出了兩振動(dòng)循環(huán)中桿身10振動(dòng)頂端的標(biāo)稱水平和垂直位移與時(shí)間所成的函數(shù)曲線，其中水平位移(x)由實(shí)線20表示，而垂直位移(y)由虛線21表示，假定初始移動(dòng)力與水平方向成θ＝40°角度。圖3示出了桿身10頂端在x和y方向上在兩個(gè)循環(huán)中的與相圖30相同的位移，即，圖3示出了由觀察者朝手柄端看、沿著桿身10的縱軸觀察頂端時(shí)頂端所走路徑的兩個(gè)循環(huán)。圖4示出了14個(gè)循環(huán)后的相圖40。通過對(duì)這些觀察到的運(yùn)動(dòng)作出分析而得到平面振動(dòng)面的位置，即桿身10的角方位，其中如果沿著該方位施加初始移動(dòng)力F，桿身10將基本上僅沿著該方位振動(dòng)，頂端基本上沿著一條直線來回振動(dòng)。如圖4所示，頂端運(yùn)動(dòng)在足夠多個(gè)循環(huán)后的相圖40基本上為一個(gè)矩形。平面振動(dòng)面的方位為該矩形的兩垂直軸線中的一條，矩形的每一軸線被限定為位于矩形對(duì)應(yīng)的一對(duì)邊的中間位置的一條線，且平行于對(duì)應(yīng)的矩形的一對(duì)邊。在真正為矩形的情況下，足以確定邊的方位，因?yàn)楦鶕?jù)剛剛所作的定義，邊和軸線的方位是相同的。不過，如果高爾夫球桿桿身的頂端運(yùn)動(dòng)的相圖40并不可能是真正的矩形，除非我們觀察無限多個(gè)循環(huán)，但這是不切實(shí)際的，首先，商業(yè)上不予接受，其次，高爾夫球桿桿身的振動(dòng)通常在觀察到一個(gè)真正的矩形之前就減弱了。因此，通過假定從相圖準(zhǔn)矩形四頂點(diǎn)引出的直線為矩形的對(duì)角線，可計(jì)算兩軸線中每一軸線的方位。既然已經(jīng)找到矩形的兩軸線，就希望確定哪一條是與主平面振動(dòng)面相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)軸線，哪一條是短軸線，也就是確定一個(gè)或多個(gè)不穩(wěn)定平面振動(dòng)面中的一個(gè)。這可通過沿著該兩軸線測(cè)量振動(dòng)頻率來嚴(yán)格確定，正如下面所要描述的一樣。如果使桿身沿著一個(gè)確定方向振動(dòng)，就期望長(zhǎng)軸線與主平面振動(dòng)面相對(duì)應(yīng)，該方向是通過測(cè)量偏轉(zhuǎn)桿身上與角度相關(guān)的負(fù)載并將最大負(fù)載的角度選擇為要使桿身振動(dòng)的方向而確定的。應(yīng)該注意的是，該“負(fù)載試驗(yàn)”可這樣來進(jìn)行，即，夾住桿身的頂端或遠(yuǎn)端，或者是手柄或近端，并測(cè)量與未夾端偏轉(zhuǎn)角度相關(guān)的負(fù)載。不過，使平面振動(dòng)面定位的隨后步驟優(yōu)選將手柄或近端夾住來進(jìn)行，因此負(fù)載試驗(yàn)也優(yōu)選以該方式進(jìn)行。還應(yīng)注意的是，如果不進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)的話，我們會(huì)找到一個(gè)平面振動(dòng)面，但該平面振動(dòng)面可能不會(huì)是主平面振動(dòng)面。圖5示出了作為時(shí)間函數(shù)的頂端振動(dòng)曲線50，振動(dòng)的獨(dú)立軌跡51是沿著水平(x)軸線測(cè)量的，而振動(dòng)的獨(dú)立軌跡52是沿著垂直(y)軸線測(cè)量的。從這些軌跡中，可例如通過用圖表計(jì)算正向零交叉點(diǎn)來確定出頻率。不過，這些水平和垂直軸線x和y偏離平面振動(dòng)面一個(gè)如上所述確定的角度。如果將該角度表示為θ，沿著這些軸線x和y從圖5中曲線確定的頻率可被轉(zhuǎn)化為高爾夫球桿桿身的坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系具有軸線x′和y′，其與一個(gè)穩(wěn)定平面振動(dòng)面和一個(gè)或多個(gè)不穩(wěn)定平面振動(dòng)面中的一個(gè)對(duì)應(yīng)，如下所述，f1是與x軸線成角度θ的頻率，即沿著x′軸線，而f2是與y軸線成角度θ(與x軸線成θ+90°)的頻率，即沿著y′軸線。f1=|fxfy(-fy2cos2θ+2fy2cos4θ-3fx2cos2θ+2fx2cos4θ)0.5fy2cos2θ+fx2cos2θ-fx2|]]>f2=|fxfy(fy2-3fy2cos2θ+2fy2cos4θ-fx2cos2θ+2fx2cos4θ)0.5fy2cos2θ+fx2cos2θ-fx2|]]>如果f1大于f2，其中一個(gè)高爾夫球桿桿身的穩(wěn)定平面振動(dòng)面就相對(duì)于x軸線成角度θ。如果f1小于f2，其中一個(gè)高爾夫球桿桿身的穩(wěn)定平面振動(dòng)面就相對(duì)于y軸線成角度θ，即相對(duì)于x軸線成角度θ+90°。如果負(fù)載試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行并用于確定振動(dòng)的初始角度，如此定位的穩(wěn)定平面振動(dòng)面就可成為主平面振動(dòng)面。盡管這種用來確定哪個(gè)已識(shí)別的平面振動(dòng)面是主平面振動(dòng)面的數(shù)學(xué)方法嚴(yán)格而精確，但它并不包括所有會(huì)影響桿身振動(dòng)的參數(shù)。因此，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，如上所述且在下面更詳細(xì)描述，主平面振動(dòng)面的位置是通過確定對(duì)高爾夫球桿桿身彎曲的最大阻力方向的方位來相對(duì)于第一級(jí)近似定位的，即至少定位在正確的象限內(nèi)。這就額外地帶來了快速識(shí)別主平面振動(dòng)面“硬”側(cè)的優(yōu)點(diǎn)，如上所述。圖6-13中示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置60的第一優(yōu)選實(shí)施例。盡管裝置60可以采用上述的嚴(yán)格數(shù)學(xué)方法，但它在實(shí)踐中確定了一種下述的較簡(jiǎn)單的迭代法以較低成本來實(shí)現(xiàn)可接受的結(jié)果。因此，在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，裝置60采用了該較簡(jiǎn)單的方法。在該優(yōu)選實(shí)施例中，裝置60包括桿身檢驗(yàn)裝置70和處理器61。處理器61可以是任何這樣的系統(tǒng)，即，能處理來自桿身檢驗(yàn)裝置70的傳感器74和77的輸入數(shù)據(jù)，并進(jìn)行上述的嚴(yán)格數(shù)學(xué)計(jì)算或下述的簡(jiǎn)單迭代計(jì)算。如圖6所示，處理器61優(yōu)選為一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)如個(gè)人計(jì)算機(jī)，它例如采用可從加利福尼亞州圣克拉拉市英特爾公司得到的奔騰中央處理器(CPU)62、運(yùn)行可從華盛頓州雷蒙德市微軟公司得到的、用下述軟件編程的WINDOWS操作系統(tǒng)版本。不過，處理器61也可是硬連線電路或一個(gè)或多個(gè)編程的可編程邏輯器件，起到定位高爾夫球桿桿身的一個(gè)或多個(gè)平面振動(dòng)面的必要功能。在任何情況下，處理器61優(yōu)選還包括存儲(chǔ)器63和大容量存儲(chǔ)器64以及下述傳感器的接口。桿身檢驗(yàn)裝置70優(yōu)選包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)底座71，其至少與高爾夫球桿桿身一樣長(zhǎng)。該底座71的一端是一個(gè)測(cè)量組件72，包括一個(gè)偏轉(zhuǎn)組件73和一個(gè)偏轉(zhuǎn)負(fù)載傳感器74。底座71的另一端是一個(gè)桿身固定和轉(zhuǎn)動(dòng)組件75，包括一個(gè)用來固定高爾夫球桿桿身的可轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤76。裝置60還包括一個(gè)頂端物質(zhì)和傳感器組件77，其在檢測(cè)高爾夫球桿桿身期間安裝在高爾夫球桿桿身的遠(yuǎn)端上并與偏轉(zhuǎn)組件73相協(xié)作。如圖8所示，桿身固定和轉(zhuǎn)動(dòng)組件75優(yōu)選包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的卡盤76，其優(yōu)選是常規(guī)型的，優(yōu)選通過在桿身圓周的四周基本上均勻地施加徑向向內(nèi)的力來固定高爾夫球桿桿身?？ūP76優(yōu)選被安裝在軸80的端部，所述軸80優(yōu)選被軸頸支承在軸承81中。軸承81優(yōu)選被安裝在支架82上，這樣軸80的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，包括卡盤76和檢測(cè)的高爾夫球桿桿身的延長(zhǎng)部分在內(nèi)，處于底座71上的預(yù)定高度上。遠(yuǎn)離卡盤76的軸80的端部?jī)?yōu)選通過萬向接頭83連接到一個(gè)電位計(jì)84上，該電位計(jì)被用作下述的角位置傳感器。萬向接頭83防止在軸80的軸線與電位計(jì)84的軸之間的任何微小的不對(duì)準(zhǔn)損壞電位計(jì)84。同樣，一個(gè)移動(dòng)螺母85被優(yōu)選設(shè)置在軸80上，以用作一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)止擋來限制軸80的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而防止可能由電位計(jì)84過度轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的損害。可選擇性地設(shè)置一個(gè)馬達(dá)86來使卡盤76轉(zhuǎn)動(dòng)，盡管也可手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，優(yōu)選設(shè)置一個(gè)夾板87來最大程度地減小卡盤76轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)。夾板87優(yōu)選提供與卡盤76的摩擦配合，剛好輕到足以允許卡盤76轉(zhuǎn)動(dòng)。螺釘88可被設(shè)置用來調(diào)節(jié)夾板87的爪。如圖9所示，測(cè)量組件72包括一塊裝在底座71上的底座板90。一個(gè)負(fù)載傳感器91被安裝在底座板90上，所述負(fù)載傳感器91比如可從康涅狄格州斯坦福德市的OmegaEngineering有限公司得到的型號(hào)LCAE-2KG，一個(gè)桿身頂端限制臂92被安裝在負(fù)載傳感器91上與底座板90相對(duì)的側(cè)面上，以用于下面將描述的目的。測(cè)量組件72還優(yōu)選包括樞轉(zhuǎn)安裝在底座板90上的偏轉(zhuǎn)臂93。優(yōu)選的是，這樣安裝偏轉(zhuǎn)臂93，即，至少其一側(cè)930基本上垂直于底座板90，這樣它就繞著基本上平行于底座板90的軸94樞轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)臂93優(yōu)選具有一個(gè)突起931，該突起優(yōu)選從其側(cè)面930延伸。突起931優(yōu)選具有一個(gè)背離軸94的表面932，因?yàn)橄率鲈?，該表?32與側(cè)面930所成的角度基本上與頂端物質(zhì)和傳感器組件77的側(cè)面100與側(cè)面101所成的角度相同。如圖10所示，頂端物質(zhì)和傳感器組件77優(yōu)選具有一個(gè)主體102，該主體具有大約在190克-220克之間的質(zhì)量，優(yōu)選大約為200克，從而模擬高爾夫球桿桿身遠(yuǎn)端的高爾夫桿頭的質(zhì)量。在另一實(shí)施例中，可提供不同的頂端物質(zhì)來更近似地模擬具有不同質(zhì)量的不同類型的桿頭。不過，由于每種不同質(zhì)量需要其自身的一套轉(zhuǎn)換器來收集位移數(shù)據(jù)以及基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的計(jì)算，該后者實(shí)施例所需成本更高。如下所述，當(dāng)桿身偏轉(zhuǎn)且根據(jù)本發(fā)明允許在檢測(cè)期間振動(dòng)時(shí)，高爾夫球桿桿身端部上的主體102不僅模擬了桿頭在揮桿期間的效應(yīng)，還提供了“反應(yīng)物質(zhì)”，防止桿身的振動(dòng)在收集足夠的數(shù)據(jù)之前減弱。收集位移數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換器優(yōu)選為兩個(gè)沿著兩不同軸線排列的加速度計(jì)103、104，比如可從紐約州阿姆赫斯特市的KistlerInstrument公司得到的型號(hào)8303A。優(yōu)選的是，該兩軸線相互垂直，但這并不是必需的；只要已知兩軸線之間的角度關(guān)系，由加速度計(jì)103、104記錄的運(yùn)動(dòng)就可通過計(jì)算分解成兩個(gè)正交的分運(yùn)動(dòng)。同樣優(yōu)選的是，該兩軸線分別與底座71平行、垂直。不過，再次申明，這并不是必需的。頂端物質(zhì)和傳感器組件77優(yōu)選具有一個(gè)連接結(jié)構(gòu)，用于連接到高爾夫球桿桿身的頂端上。優(yōu)選的是，該連接結(jié)構(gòu)包括一個(gè)孔105和一個(gè)固定螺釘106，該孔105位于主體102中，直徑稍大于一般的高爾夫球桿桿身，桿身可插到孔中，該固定螺釘106用于將主體102固定到桿身上?；蛘?，可設(shè)置某種快速釋放的夾具，尤其是用在下述的自動(dòng)系統(tǒng)中。此外，主體102可由一個(gè)貫穿孔105的平面或其它表面分開，這樣它就可在桿身周圍裝配，而不是在桿身頂端上滑過。這在分析預(yù)先存在的高爾夫球桿桿身時(shí)是特別有用的，不需要從桿身上取下桿頭。主體102的兩部分(未示出)可在桿身周圍裝配后通過任何合適的夾具或其它緊固件緊固在一起。例如，該兩部分可利用一個(gè)或多個(gè)設(shè)在相對(duì)邊緣上的緊固件鉸接在分離表面的一個(gè)邊緣上。正如在上面討論的一樣，優(yōu)選頂端物質(zhì)和傳感器組件77的側(cè)面100、101之間的方位關(guān)系與偏轉(zhuǎn)臂93的表面930、932之間的方位關(guān)系相同。這樣一來，頂端物質(zhì)和傳感器組件77可通過使側(cè)面100、101抵靠在表面930、932上而在每次檢驗(yàn)中以相同的方式重復(fù)對(duì)正。為了檢驗(yàn)高爾夫球桿桿身，將桿身110安裝在圖11所示的卡盤76中。桿身110的頂端或遠(yuǎn)端被隨后偏轉(zhuǎn)并限制在桿身頂端限制臂92的唇緣120下，如圖11的虛線所示，這樣負(fù)載傳感器91就可測(cè)量要將桿身110變直的恢復(fù)力?？ūP76被接著通過手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，或通過優(yōu)選位于處理器61控制下的馬達(dá)86轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)恢復(fù)力由計(jì)算機(jī)61記錄為角度的函數(shù)，其由被施加一已知電壓的電位計(jì)84確定。通過眾所周知的分壓器技術(shù)，變化的電阻被轉(zhuǎn)化為變化的電壓，該電壓可被轉(zhuǎn)變?yōu)榻嵌??？赡軙?huì)預(yù)想，當(dāng)向上的恢復(fù)力為最大時(shí)，代表主平面振動(dòng)面硬側(cè)的桿身的最大不對(duì)稱點(diǎn)面朝上。不過，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)到，情況并不是這樣，而是硬側(cè)位于測(cè)量到最大力時(shí)面朝上的象限內(nèi)。因此，將最大力的角度記錄在試驗(yàn)的該靜態(tài)部分內(nèi)，并且進(jìn)行試驗(yàn)其余的動(dòng)態(tài)部分。在試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)部分中，高爾夫球桿桿身110的頂端或遠(yuǎn)端隨著頂端物質(zhì)和傳感器組件77就位而振動(dòng)。頂端在試驗(yàn)的靜態(tài)部分中優(yōu)選垂直偏轉(zhuǎn)，在試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)部分中優(yōu)選水平偏轉(zhuǎn)，盡管在試驗(yàn)的任何一個(gè)部分中可采用任何方向。之所以在試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)部分中優(yōu)選水平偏轉(zhuǎn)的原因在于，首先，從結(jié)果看來，作用在頂端物質(zhì)上的重力效應(yīng)最小化，其次，容易使桿身振動(dòng)而不會(huì)撞擊底座71。因此，在開始試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)部分之前，卡盤76優(yōu)選轉(zhuǎn)動(dòng)大約90°，這樣預(yù)估的主平面振動(dòng)面的方位就從原本為垂直變?yōu)樗?。在目前描述的裝置中，在高爾夫球桿桿身110上施加有頂端物質(zhì)和傳感器組件77，并加有一股水平脈沖。隨著高爾夫球桿桿身110的近端或手柄端111固定在卡盤76中，并且偏轉(zhuǎn)臂93保持直立，頂端物質(zhì)和傳感器組件77主體102中的孔105就位于高爾夫球桿桿身110的遠(yuǎn)端或頂端112上。接著操作頂端物質(zhì)和傳感器組件77，直到主體102的表面100、101緊靠在偏轉(zhuǎn)臂93的表面930、932上，從而將加速度計(jì)103、104定位在它們預(yù)定的指定方位上。未由加速度計(jì)103占據(jù)的表面100的一部分用于此目的，這樣加速度計(jì)103就不會(huì)干涉主體102的就位。盡管加速度計(jì)103、104被示出通過電線62連接到處理器61上，但也可進(jìn)行無線連接(未示出)。通過將高爾夫球桿桿身110的頂端112偏轉(zhuǎn)到與側(cè)面930相對(duì)的偏轉(zhuǎn)臂93的側(cè)面120，將一股優(yōu)選基本上水平的脈沖施加到頂端物質(zhì)和傳感器組件77上，如圖12所示，接著，優(yōu)選在瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中，使偏轉(zhuǎn)臂93偏離其直立位置樞轉(zhuǎn)，從而允許偏轉(zhuǎn)高爾夫球桿桿身110中的恢復(fù)力提供水平脈沖來啟動(dòng)高爾夫球桿桿身110的頂端112，從而以與圖2-5相關(guān)的上述方式開始與頂端物質(zhì)和傳感器組件77一起振動(dòng)。盡管高爾夫球桿桿身110在偏轉(zhuǎn)臂93后的初始偏轉(zhuǎn)以及偏轉(zhuǎn)臂93為使頂端112振動(dòng)進(jìn)行的樞轉(zhuǎn)可手動(dòng)完成，但它們也可自動(dòng)完成。因而，支承指狀物122的臂121可用于使高爾夫球桿桿身110的頂端112從其不作用位置1200移動(dòng)到偏轉(zhuǎn)臂93后的位置，指狀物122通過合適的齒輪或連動(dòng)裝置124由馬達(dá)123驅(qū)動(dòng)，提供運(yùn)動(dòng)必要的水平和垂直分量。這就可通過指狀物122促成頂端110的垂直和水平運(yùn)動(dòng)，或者指狀物122可在馬達(dá)125暫時(shí)使偏轉(zhuǎn)臂93向旁邊樞轉(zhuǎn)然后使偏轉(zhuǎn)臂93恢復(fù)到直立位置時(shí)僅僅水平地移動(dòng)。同樣，偏轉(zhuǎn)臂93為使振動(dòng)開始所作的樞轉(zhuǎn)可通過馬達(dá)125而不是通過手動(dòng)來進(jìn)行。作為進(jìn)一步的選擇，可采用一個(gè)水平柱塞或沖頭(未示出)來快速而短暫地撞擊頂端物質(zhì)和傳感器組件77，而不是通過偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)臂93后的桿身110然后釋放臂93來施加脈沖。加速度計(jì)103、104中的每一個(gè)分別記錄兩個(gè)相應(yīng)方向中一個(gè)方向上的加速度，該兩個(gè)方向優(yōu)選相互正交并優(yōu)選是水平和垂直的。不過，可采用任何兩個(gè)方向，只要它們已知，并可計(jì)算水平和垂直分量。加速度可對(duì)時(shí)間求積分兩次，從而確定水平和垂直位移，但加速度一般表示位移并可被直接使用，從而節(jié)省了進(jìn)行積分需要的計(jì)算資源和時(shí)間?；蛘撸芍苯訙y(cè)量位移，例如在頂端物質(zhì)和傳感器組件77的端部上設(shè)置一個(gè)光源來代替加速度計(jì)103、104，比如一個(gè)激光或發(fā)光二極管(未示出)，沿著高爾夫球桿桿身110的縱軸方向發(fā)射光線。一個(gè)光敏檢測(cè)器陣列(同樣未示出)可基本上垂直于發(fā)射的光束定位，從而直接記錄位移，發(fā)射的光束會(huì)跟蹤頂端112在檢測(cè)器陣列上的位移。不論怎樣收集數(shù)據(jù)，它們可被繪制成時(shí)間的函數(shù)曲線并用于獲得位移和接著使用的頻率數(shù)據(jù)，如上所述，從而用數(shù)學(xué)方法確定主平面振動(dòng)面位于其中的優(yōu)選角方位?？拷ㄟ^負(fù)載傳感器91確定的估計(jì)方位的主平面振動(dòng)面的方向?qū)⒈徽J(rèn)為是高爾夫球桿桿身110的主平面振動(dòng)面的“硬”側(cè)，其優(yōu)選應(yīng)垂直于桿頭面面對(duì)或相對(duì)于桿頭面以任何其它預(yù)定的方位定位。不過，負(fù)載傳感器試驗(yàn)可免去，只要高爾夫球桿桿身110相對(duì)于桿頭面在指定方位上與一個(gè)平面振動(dòng)面對(duì)準(zhǔn)，不論該平面振動(dòng)面的硬側(cè)是面向還是背離桿頭面，會(huì)優(yōu)于使該平面振動(dòng)面相對(duì)于桿頭面位于任意的方位上，并且只要相對(duì)于桿頭面對(duì)準(zhǔn)任何平面振動(dòng)面，即便它不是主平面振動(dòng)面，也優(yōu)于處在任意的方位上。不過，應(yīng)該記住，如果為一套中的每個(gè)高爾夫球桿桿身找到一個(gè)任意的平面振動(dòng)面而不是主平面振動(dòng)面，即便為每一桿身找到的平面振動(dòng)面相對(duì)于其對(duì)應(yīng)的桿頭相似地定位，也不能將該組設(shè)想成是統(tǒng)一定位的。一旦已確定了理想平面振動(dòng)面(優(yōu)選是主平面振動(dòng)面)的位置，桿身110優(yōu)選被標(biāo)記成表示該平面振動(dòng)面的方位。可通過在桿身110的表面上涂上一種顏料(例如涂漆或油墨)來完成標(biāo)記。例如，可在圖13所示的構(gòu)架132上安裝一個(gè)具有標(biāo)記頭131的油墨標(biāo)記器130。在已確定好優(yōu)選方位后，可轉(zhuǎn)動(dòng)桿身110來使優(yōu)選方位與標(biāo)記頭131對(duì)準(zhǔn)，標(biāo)記頭131將標(biāo)記加到桿身110上。或者，130可表示一個(gè)涂漆容器，而131表示一把漆刷或一股噴涂漆的射流。作為進(jìn)一步的選擇，可采用一種指向能量束或粒子束來將標(biāo)記蝕刻到桿身110的表面上來完成桿身110的標(biāo)記。在這樣一種選擇方案中，130表示高能激光，而131表示激光束，或者130表示電子槍，而131表示電子束?；蛘?，桿身110或標(biāo)記組件可在標(biāo)記期間平行于桿身縱軸移動(dòng)，這樣桿身上的標(biāo)記就是一條線而不是一個(gè)點(diǎn)，從而擴(kuò)大能見度?；蛘撸缟厦嬗懻摰囊粯?，在桿身110上貼上標(biāo)簽，比如標(biāo)貼或貼花紙，支承對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。圖14-17示出了本發(fā)明的優(yōu)選方法140，其采用裝置60定出優(yōu)選方位(即，任何平面振動(dòng)面或主平面振動(dòng)面)。方法140優(yōu)選從負(fù)載試驗(yàn)141開始，如上所述，該負(fù)載試驗(yàn)采用負(fù)載傳感器91來預(yù)估主平面振動(dòng)面的方位，并通過測(cè)量與轉(zhuǎn)動(dòng)至少360°的偏轉(zhuǎn)桿身的角度相關(guān)的恢復(fù)力，至少識(shí)別主平面振動(dòng)面兩側(cè)中的哪一個(gè)是平面振動(dòng)面的“硬”側(cè)。負(fù)載試驗(yàn)141可被省略，但僅僅是在準(zhǔn)備找到任何平面振動(dòng)面時(shí)，而不是特定的主平面振動(dòng)面(除非采用別的技術(shù)來識(shí)別主平面振動(dòng)面)。在進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)141的地方，將結(jié)果用作下面平面振動(dòng)面定位步驟143的起始點(diǎn)。或者，可在獨(dú)立的基礎(chǔ)上進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)141來測(cè)量桿身的對(duì)稱性。在進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)141之后，出于對(duì)照的目的，進(jìn)行可供選擇的“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142來收集有關(guān)高爾夫球桿桿身在其工廠安裝方位上振動(dòng)的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的高爾夫球桿一般是帶有制造商的標(biāo)識(shí)進(jìn)行裝配的，標(biāo)識(shí)被打印在桿身上，在稱之為“標(biāo)識(shí)向上”的結(jié)構(gòu)中面朝桿頭面。一些制造商使標(biāo)識(shí)在“標(biāo)識(shí)向下”結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)中偏離桿頭面180°。在“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142中，桿身位于其原始工廠安裝位置上，但試驗(yàn)142被稱作“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)，因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下，工廠位置具有面朝上的標(biāo)識(shí)。在任何情況下，因?yàn)闃?biāo)識(shí)被打印在桿身圓周上的任意位置上，也就是說，沒有帶來了解任何平面振動(dòng)面位置的益處，工廠定位完全是隨意的，不管實(shí)際的標(biāo)識(shí)位置。如上所述，接下來進(jìn)行平面振動(dòng)面的定位步驟143。在進(jìn)行步驟143之后，進(jìn)行可供選擇的報(bào)告打印步驟144，其中打印一些或所有涉及其優(yōu)選方位已找到的高爾夫球桿桿身的不同參數(shù)。最后，在一可供選擇的保存數(shù)據(jù)的步驟145中，保存步驟141-144中獲得的各種數(shù)據(jù)(例如在大容量存儲(chǔ)器64中)。圖15中更詳細(xì)地示出了負(fù)載試驗(yàn)141。在步驟150中，可能已從高爾夫球桿上取下的高爾夫球桿桿身110位于卡盤76中一個(gè)任意的起始角度上。高爾夫球桿桿身110的頂端112偏轉(zhuǎn)并限制在桿身頂端限制臂92的下方，這樣負(fù)載傳感器91就可測(cè)量偏轉(zhuǎn)桿身110中的恢復(fù)力。桿身可通過手動(dòng)偏轉(zhuǎn)并固定，或者可自動(dòng)完成偏轉(zhuǎn)和固定。這樣，支承指狀物127的臂126可用于使高爾夫球桿桿身110的頂端112從其不作用位置/中性位置1200移動(dòng)到桿身頂端固位臂92下方的位置1201，指狀物127通過合適的齒輪或連動(dòng)裝置129由馬達(dá)128驅(qū)動(dòng)，提供運(yùn)動(dòng)必要的水平和垂直分量。一旦頂端112位于桿身頂端固位臂92的下方，卡盤76優(yōu)選在步驟151中沿一個(gè)方向(可被指定為負(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向)轉(zhuǎn)動(dòng)大約200°。接下來，在步驟152中，卡盤76在相反的方向(可被指定為正轉(zhuǎn)動(dòng)方向)上轉(zhuǎn)動(dòng)至少360°，同時(shí)從負(fù)載傳感器91獲取數(shù)據(jù)并記錄為角度的函數(shù)。優(yōu)選的是，在步驟152中，卡盤76轉(zhuǎn)動(dòng)大約400°，并舍棄40°(優(yōu)選最先、最后各轉(zhuǎn)20°)。不過，或者也可省略步驟151的反向轉(zhuǎn)動(dòng)，只要通過轉(zhuǎn)動(dòng)至少360°記錄數(shù)據(jù)，且如果通過轉(zhuǎn)動(dòng)超過360°記錄數(shù)據(jù)，可采用任何大于360°的轉(zhuǎn)動(dòng)量，并且可舍棄任何起點(diǎn)、終點(diǎn)的部分或任何起點(diǎn)和終點(diǎn)的組合，從而提供360°等值的數(shù)據(jù)。在步驟153中，檢查收集在步驟152中的數(shù)據(jù)，并確定與由負(fù)載傳感器91測(cè)量的最大負(fù)載相對(duì)應(yīng)的角度A。如果需要的話，可用曲線圖表示負(fù)載與角度的函數(shù)關(guān)系。接下來，在步驟154中，將用在平面振動(dòng)面定位試驗(yàn)143中的起始角S設(shè)定到A-90°。這考慮了負(fù)載試驗(yàn)141與平面振動(dòng)面定位試驗(yàn)143之間的從垂直到水平方位的變化，如上所述。在負(fù)載試驗(yàn)141得出結(jié)論后，如圖16詳細(xì)地示出一樣，可進(jìn)行“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142?！皹?biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)的目的主要是對(duì)進(jìn)行平面振動(dòng)面定位試驗(yàn)143后獲得的“在后”結(jié)果作一“在前”比較。因此，如上所述，“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142是可供選擇的。尤其是，雖然根據(jù)本發(fā)明“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142主要用作后繼市場(chǎng)情況下的促銷工具，即通過高爾夫球桿更新來顯示重新對(duì)準(zhǔn)高爾夫球桿桿身取得的改進(jìn)，但它多半不會(huì)被生產(chǎn)“脊?fàn)顚?duì)準(zhǔn)”高爾夫球桿的高爾夫球桿制造商使用，因?yàn)闆]有必要顯示比較數(shù)據(jù)?！皹?biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142在步驟160中開始，其中可能再次從高爾夫球桿上取下的高爾夫球桿桿身110位于卡盤76中。如果它事先成為完整的高爾夫球桿的一部分，桿身110就在與其定位在高爾夫球桿中的相同方位位于卡盤76中，因?yàn)榍驐U在打高爾夫球的人開始揮桿之前就已被定位在球附近。在大多數(shù)情況下，會(huì)使制造商的標(biāo)識(shí)面朝上，但有時(shí)標(biāo)識(shí)會(huì)面朝下或位于任意的方向上。如果試驗(yàn)142是在從未成為高爾夫球桿一部分的高爾夫球桿桿身上進(jìn)行的話，優(yōu)選在試驗(yàn)時(shí)使其標(biāo)識(shí)向上，或不管其是否向上，使任何位置上的標(biāo)識(shí)由桿身制造商推薦用來在裝配高爾夫球桿時(shí)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)。然后在桿身110的頂端112上安裝頂端物質(zhì)和傳感器組件77。接下來，在步驟161中，以上述的其中一種方式在頂端物質(zhì)和傳感器組件77上施加一股脈沖，并且收集正交優(yōu)選是水平和垂直的加速度數(shù)據(jù)，優(yōu)選大約4秒。這些數(shù)據(jù)優(yōu)選在步驟162中求積分來產(chǎn)生作為時(shí)間函數(shù)的正交優(yōu)選是水平和垂直的位移數(shù)據(jù)，其優(yōu)選被在步驟163中保存以隨后與定位桿身110后的結(jié)果作個(gè)比較，并且這些數(shù)據(jù)優(yōu)選在步驟163中用曲線圖畫出來，顯示給桿身110是一部分的高爾夫球桿的物主看。最大的面外的位移即優(yōu)選最大的垂直位移也優(yōu)選在步驟163中保存，顯示給物主看。試驗(yàn)142到目前已完成。系統(tǒng)接下來進(jìn)行到平面振動(dòng)面定位試驗(yàn)143。如圖17所示，試驗(yàn)143在將計(jì)數(shù)器J初始化到零的步驟170中開始。接下來，在步驟170中，仍然固定桿身110的卡盤76轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)先計(jì)算的起始角S。如果沒有計(jì)算起始角S，試驗(yàn)143就以一個(gè)任意角開始。在步驟172中，如果頂端物質(zhì)和傳感器組件77沒有預(yù)先固定到頂端112上，且在任何情況下以上述的其中一種方式將一股脈沖施加到頂端物質(zhì)和傳感器組件77上，并收集正交優(yōu)選水平和垂直的加速度數(shù)據(jù)，優(yōu)選大約4秒。這些數(shù)據(jù)優(yōu)選在步驟173中求積分以產(chǎn)生作為時(shí)間函數(shù)的正交優(yōu)選水平和垂直位移數(shù)據(jù)。在步驟174中，給計(jì)數(shù)器J增1。在步驟175中，系統(tǒng)檢驗(yàn)是否J＝1。如果在程序執(zhí)行第一遍時(shí)檢驗(yàn)到J＝1，系統(tǒng)就直接跳到步驟177。在步驟177中，系統(tǒng)設(shè)定了一個(gè)變量YMAX(J)，其與步驟173中的最大面外偏差值相等。系統(tǒng)接著進(jìn)行到確定是否J＝1的步驟178，從而意味著第一次通過一個(gè)循環(huán)。通常優(yōu)選至少通過三個(gè)循環(huán)。如果在步驟178中J＝1，在步驟179中就給角度S加上10°。在步驟1700中，為了使S保持在+180°與-180°之間，如果S＞180°，就將S設(shè)定到S-360°。接下來，在步驟1701中，確定水平和垂直振動(dòng)頻率，這可從步驟173中的位移對(duì)時(shí)間數(shù)據(jù)中得出。頻率數(shù)據(jù)通常用于測(cè)量高爾夫球桿桿身的剛度，并且這些數(shù)據(jù)被用于作比較。不過，應(yīng)該注意的是，桿身振動(dòng)的頻率取決于從任何使用的固定裝置中伸出的桿身的長(zhǎng)度以及固定裝置的特征(例如長(zhǎng)度和緊密度)。因此，如果要進(jìn)行任何比較的話，應(yīng)注意使用相同的固定裝置并保證使桿身的相同長(zhǎng)度自由振動(dòng)。在步驟1701之后，系統(tǒng)又返回到步驟172，并且再次執(zhí)行步驟172-174。此時(shí)，在步驟175中J≠1，在步驟176中步驟173中的數(shù)據(jù)與角度S一起被保存，并且系統(tǒng)進(jìn)行到步驟177。變量YMAX(J)再一次在步驟177中被設(shè)定成等于步驟173中的最大面外偏差值。此時(shí)，在步驟178中J≠1，系統(tǒng)進(jìn)行到步驟1702以確定是否J＝2。在程序執(zhí)行的這第二遍中，J＝2，系統(tǒng)進(jìn)行到步驟1703以確定是否YMAX(J)＞YMAX(J-1)。如果不是，就意味著在該迭代法中面外偏差較小，從而意味著角度S接近優(yōu)選的方位，即接近平面振動(dòng)面，在步驟1704中，變量SIGN被設(shè)定成+1，變量Y被設(shè)定成YMAX(J)的值，變量AMP被設(shè)定成1.0，系統(tǒng)進(jìn)行到步驟1706。如果在步驟1703中，YMAX(J)＞YMAX(J-1)，就意味著在該迭代法中面外偏差較大，從而意味著角度S遠(yuǎn)離平面振動(dòng)面，在步驟1705中，變量SIGN被設(shè)定成-1，變量S(J)被設(shè)定成S(J-1)的值，變量YMAX(J)被設(shè)定成YMAX(J-1)的值，變量Y被設(shè)定成YMAX(J)的值，變量AMP被再次設(shè)定成1.0，系統(tǒng)進(jìn)行到步驟1706。無論在步驟1704還是步驟1705中，都應(yīng)注意到，可將AMP設(shè)定成較小的值，從而快速地收斂結(jié)果，但準(zhǔn)確性差些，而將AMP設(shè)定得高些提高了準(zhǔn)確性但增加了收斂前的迭代次數(shù)。這就是速度和準(zhǔn)確性之間的比較評(píng)定。在步驟1706中，系統(tǒng)計(jì)算變量POP＝SIGN(45-(90/π)cos-1(Y/AMP))，在步驟1707中，S的值被設(shè)定成S+POP。在步驟1708中，為了使S保持在+180°與-180°之間，如果S＞180°，就將S設(shè)定成S-360°。同樣，在步驟1709中，為了使S保持在+180°與-180°之間，如果S＜-180°，就將S設(shè)定成S+360°。然后，系統(tǒng)返回到步驟1701來計(jì)算頻率，并且再次返回到步驟172。此時(shí)，在程序執(zhí)行第三遍時(shí)，在步驟178中，J≠1，在步驟1702中，J≠2，系統(tǒng)前進(jìn)到步驟1710來確定是否YMAX(J)＞YMAX(J-1)。如果是這樣的話，這些值就被收斂起來，系統(tǒng)進(jìn)行到步驟1711，以確定最后一次迭代的面外偏差(YMAX(J-1))是否小于“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142期間的最大面外偏差。如果是這樣的話，當(dāng)前的方位就是優(yōu)選的方位，在步驟1712中，表示優(yōu)選方位的變量POP被設(shè)定成變量S的值，從而表示當(dāng)前的方位。在步驟1713中，再次像步驟1701一樣計(jì)算桿身的頻率，并在步驟1714中結(jié)束試驗(yàn)143。如果在步驟1711中，最后一次迭代的面外偏差(YMAX(J-1))不小于“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142期間的最大面外偏差，那么在步驟1715中，表示優(yōu)選方位的變量POP就被設(shè)定成“標(biāo)識(shí)向上”角度。在步驟1713中，再次像步驟1701一樣計(jì)算桿身的頻率，并在步驟1714中結(jié)束試驗(yàn)143。如果在步驟1710中，YMAX(J)≯YMAX(J-1)，說明所述值還未收斂，然后在步驟1716中，將Y設(shè)定成YMAX(J)的值。系統(tǒng)接著在步驟1706中重新計(jì)算POP，并從這里至少再一次地進(jìn)行循環(huán)。如果不進(jìn)行可供選擇的“標(biāo)識(shí)向上”試驗(yàn)142，且步驟1710表示收斂，就不執(zhí)行步驟1711，系統(tǒng)直接從步驟1710進(jìn)行到步驟1712。在完成平面振動(dòng)面定位試驗(yàn)143后，系統(tǒng)進(jìn)行到報(bào)告打印步驟144，其中下面數(shù)據(jù)的值被優(yōu)選打印(并在必要時(shí)確定)作為角度函數(shù)的負(fù)載(在負(fù)載試驗(yàn)141中確定)；負(fù)載對(duì)稱指數(shù)(LSI)，其是測(cè)量桿身剛度變率的量度(LSI＝100(1-((Pmax-Pmin)/Pmax))，其中Pmax和Pmin分別是在步驟152中測(cè)量的最大和最小負(fù)載)；“標(biāo)識(shí)向上”角度的位移曲線；POP角度的位移曲線；“標(biāo)識(shí)向上”角度和“硬”及“軟”POP角度(后兩個(gè)角度應(yīng)準(zhǔn)確分開180°)的作為時(shí)間函數(shù)的位移；“標(biāo)識(shí)向上”和POP角度的水平和垂直頻率以及最大面外偏差；與POP角度的水平頻率和“標(biāo)識(shí)向上”角度的水平頻率所成的比相等的頻率指數(shù)，其是比較測(cè)量高爾夫球桿的原始“標(biāo)識(shí)向上”結(jié)構(gòu)與對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之間擊球方向上剛度的量度，形式為百分比的增加。接下來在步驟145中保存數(shù)據(jù)。在完全保存時(shí)，保存所有的數(shù)據(jù)。同樣優(yōu)選“快速保存”，其中，在步驟144中打印的所有數(shù)據(jù)都被保存，除了負(fù)載對(duì)角度的完整數(shù)據(jù)以及“標(biāo)識(shí)向上”和POP角度的完整位移數(shù)據(jù)之外。在保存步驟145之后，在步驟146中結(jié)束程序140?，F(xiàn)在結(jié)合圖18-22描述確定高爾夫球桿桿身的主平面振動(dòng)面的裝置1870的一個(gè)可替換實(shí)施例以及相關(guān)的方法。裝置1870基本上是完全自動(dòng)的。實(shí)際上，采用裝置1870時(shí)手動(dòng)進(jìn)行的唯一步驟是，調(diào)節(jié)儀表臺(tái)(instrumentationtable)1872的位置以與測(cè)量的高爾夫球桿桿身110的長(zhǎng)度一致、將桿身110安裝在卡盤1876中以及在桿身110上安裝頂端物質(zhì)和傳感器組件1877。桿身測(cè)試組件1870優(yōu)選包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)底座1871，其至少與要測(cè)試的最長(zhǎng)的高爾夫球桿桿身一樣長(zhǎng)。底座1871的一端是一個(gè)測(cè)量?jī)x表臺(tái)1872，后者可沿著底座1871平移以容納不同長(zhǎng)度的高爾夫球桿桿身。優(yōu)選的是，儀表臺(tái)1872具有一個(gè)底座1890，該底座具有卡在底座1871的槽1891中的向下突起(未示出)以及坐落在外殼1801的支承面1800上的輥?zhàn)?892。螺釘1874優(yōu)選被設(shè)置成將儀表臺(tái)1872鎖定在選擇的位置上。儀表臺(tái)1872包括偏轉(zhuǎn)器/偏轉(zhuǎn)負(fù)載傳感器組件1878，用于確定直線度。儀表臺(tái)1872還包括振動(dòng)啟動(dòng)器組件1873，用于啟動(dòng)桿身110的振動(dòng)以確定剛度并使桿身110的平面振動(dòng)面定位，以及將在下面描述其功能的振動(dòng)緩沖器組件1897。底座1871的另一端是桿身固定和轉(zhuǎn)動(dòng)組件1875，包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的卡盤1876，用于固定高爾夫球桿桿身110。如圖18所示，桿身固定和轉(zhuǎn)動(dòng)組件1875優(yōu)選包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的卡盤1876，其優(yōu)選可以是傳統(tǒng)型的，優(yōu)選通過在桿身圓周的周圍基本上均勻地施加徑向向內(nèi)的力來固定高爾夫球桿桿身?？ūP1876優(yōu)選被安裝在軸1880的端部上，軸1880優(yōu)選被軸頸支承在軸承1881中。軸承1881優(yōu)選被安裝在支架1882上，這樣軸1880的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，包括卡盤1876和檢驗(yàn)的高爾夫球桿桿身的延長(zhǎng)部分在內(nèi)，處于底座1871上的預(yù)定高度上。一個(gè)齒形帶輪1883優(yōu)選被安裝在軸1880遠(yuǎn)離卡盤1876的端部，該帶輪1883通過一根齒形帶180與伺服馬達(dá)1885相似的一個(gè)齒形帶輪1884連接，伺服馬達(dá)1885的角位置可由處理器61精確地控制，比如可從加利福尼亞州圣克拉拉市Animatics公司得到的型號(hào)為SM2315的智能馬達(dá)。馬達(dá)1885優(yōu)選被安裝在支架1882的下方。優(yōu)選的是，支架1882下方的空間還被用來放一個(gè)各種傳感器和其它下述電氣和電子部件的接線盒。同樣優(yōu)選的是，支架1882下方的空間被丙烯酸板(未示出)封閉，從而不讓灰塵侵入并防止用戶與任何暴露的電接頭接觸。圖19和20中更為詳細(xì)地示出了儀表臺(tái)1872。偏轉(zhuǎn)器/偏轉(zhuǎn)負(fù)載傳感器組件1878包括一根垂直延伸的桿190，其被安裝成使高爾夫球桿桿身110從其上端通過但與之有間隔。桿190可垂直移動(dòng)，并優(yōu)選設(shè)置一個(gè)致動(dòng)器如氣壓缸191來使桿190向上移動(dòng)到其上端與桿身110接合，并使桿身110向上偏轉(zhuǎn)一預(yù)定量?？刹捎萌魏纹渌线m的致動(dòng)器，包括線性致動(dòng)器比如螺線管或液壓缸、或者旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器比如馬達(dá)。優(yōu)選的是，桿190的上端具有一個(gè)支座比如V形支座193來與桿身110接合。一個(gè)壓縮負(fù)載傳感器192比如紐約州阿姆赫斯特市KistlerInstrument公司的型號(hào)9222被設(shè)在氣壓缸191的下方來測(cè)量當(dāng)桿身110被桿190向上偏轉(zhuǎn)時(shí)施加的恢復(fù)力。正如上面結(jié)合前面的實(shí)施例討論的一樣，因?yàn)樨?fù)載試驗(yàn)是垂直測(cè)量的而平面振動(dòng)面的位置是水平測(cè)量的，所以負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)是以與測(cè)量它們時(shí)的角度偏差90°的角度記錄的。儀表臺(tái)1872的振動(dòng)啟動(dòng)器組件1873優(yōu)選包括電磁鐵1894，該電磁鐵優(yōu)選被安裝成垂直于桿身110的縱軸水平移動(dòng)，優(yōu)選受安裝在支架1896上的氣壓缸1895的作用?？刹捎萌魏纹渌线m的致動(dòng)器，包括線性致動(dòng)器比如螺線管或液壓缸、或者旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器比如馬達(dá)。裝置1870還優(yōu)選包括近端桿身標(biāo)記機(jī)構(gòu)1887和遠(yuǎn)端桿身標(biāo)記機(jī)構(gòu)1886，用來在高爾夫球桿桿身110上標(biāo)記主平面振動(dòng)面一旦確定時(shí)的位置。遠(yuǎn)端桿身標(biāo)記機(jī)構(gòu)1886優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)(例如兩個(gè)，如圖所示)記錄頭1888，從而在桿身110的遠(yuǎn)端作上一個(gè)或多個(gè)(例如兩個(gè))標(biāo)記，其可用于使桿身110與指定方位上的高爾夫桿頭對(duì)準(zhǔn)，而近端桿身標(biāo)記機(jī)構(gòu)1886優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)記錄頭1888，從而在桿身110的近端作上一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記。在兩種桿身標(biāo)記機(jī)構(gòu)中，優(yōu)選采用對(duì)應(yīng)的氣壓缸來使記錄頭1888上升以與桿身110接觸。優(yōu)選的是，為了使桿身110在標(biāo)記過程中穩(wěn)定，通過壓力缸或其它致動(dòng)器191抬起桿身偏轉(zhuǎn)桿190，從而使桿身110垂直偏轉(zhuǎn)，更重要的是，在標(biāo)記過程中固定桿身使之不水平移動(dòng)。另一壓力缸或其它致動(dòng)器194接著啟動(dòng)遠(yuǎn)端桿身標(biāo)記機(jī)構(gòu)1886的記錄頭1888。近端桿身標(biāo)記機(jī)構(gòu)1887的壓力缸或其它致動(dòng)器1889同樣啟動(dòng)近端的記錄頭1888標(biāo)記桿身110，優(yōu)選是在桿190持續(xù)偏轉(zhuǎn)并固定桿身110時(shí)。或者，正如上面討論的一樣，可在桿身110上施加一個(gè)或多個(gè)支承對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的標(biāo)貼或貼花紙。桿身110上的標(biāo)記主要用來使桿身110與高爾夫桿頭對(duì)準(zhǔn)，因此可基于用來將桿頭固定在桿身110上的設(shè)備的需要、或通過手動(dòng)將桿頭獨(dú)立固定到桿身110上的需要來選擇標(biāo)記的數(shù)目和位置。頂端物質(zhì)和傳感器組件1877與上述組件77相似。為了啟動(dòng)工序，在將高爾夫球桿桿身110插到卡盤1876中之后，用戶安裝頂端物質(zhì)和傳感器組件1877，將電磁鐵1894的表面用作對(duì)準(zhǔn)面。這樣設(shè)置壓力缸或其它致動(dòng)器1895，即，在其靜止位置上，它使電磁鐵1894位于被用作對(duì)準(zhǔn)表面的正確位置上，用來將頂端物質(zhì)和傳感器組件安裝在桿身110上，桿身110位于其不作用位置上。當(dāng)已經(jīng)安裝并對(duì)準(zhǔn)了頂端物質(zhì)和傳感器組件1877之后，給電磁鐵1894通電。接著啟動(dòng)壓力缸或其它致動(dòng)器1895，以在遠(yuǎn)離桿身110縱軸的方向上移開電磁鐵1894，從而水平偏轉(zhuǎn)桿身110。在電磁鐵1894沿移開方向移動(dòng)的末了或之前，給電磁鐵1894斷電，從而釋放其對(duì)組件1877的保持，從而使桿身110基本上水平地振動(dòng)。當(dāng)桿身110振動(dòng)時(shí)，由處理器61記錄被頂端物質(zhì)和傳感器組件1877檢測(cè)的桿身頂端的運(yùn)動(dòng)，尤其注意的是最大面外垂直加速度或位移以及振動(dòng)頻率。優(yōu)選的是，在已經(jīng)收集了足夠的數(shù)據(jù)之后，將一個(gè)比如泡沫墊的緩沖器1898移動(dòng)至與桿身110接合，優(yōu)選通過安裝在支架1900上的壓力缸1899來停止桿身的振動(dòng)。無論是否設(shè)置了緩沖器組件1897，電磁鐵1894接著與組件1877重新接合。當(dāng)伺服馬達(dá)1885使桿身110轉(zhuǎn)動(dòng)到下一個(gè)角位置時(shí)，其優(yōu)選距離當(dāng)前的位置為10°，在桿身的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，通過與電磁鐵1894的表面接合而使組件1877對(duì)準(zhǔn)。固定螺釘106優(yōu)選具有一個(gè)尼龍尖頂，這樣如果組件1877被電磁鐵1894停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，桿身110仍然可相對(duì)于組件1877轉(zhuǎn)動(dòng)。電磁鐵1894被通電或仍然通電，并再次被移開以使桿身110偏轉(zhuǎn)，再次優(yōu)選通過給電磁鐵1894斷電使桿身110振動(dòng)。在該新的角位置上，再次記錄包括桿身頂端最大面外偏差的位移數(shù)據(jù)和頻率數(shù)據(jù)。這優(yōu)選以均勻的角間隔重復(fù)，優(yōu)選是每隔10°，這樣就可相對(duì)于36個(gè)角位置得到面外偏差數(shù)據(jù)和頻率數(shù)據(jù)。盡管優(yōu)選角間隔是均勻的，但每個(gè)角位置上所花的時(shí)間并不是均勻的。例如，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可在“標(biāo)識(shí)向上”位置和主平面振動(dòng)面位置獲得更多的數(shù)據(jù)來更詳細(xì)地作出曲線圖顯示(見下文)。作為頂端物質(zhì)和傳感器組件1877的一種替代方案，可采用一個(gè)頂端物質(zhì)組件261，如圖26所示。頂端物質(zhì)組件261在大小和質(zhì)量上與頂端物質(zhì)和傳感器組件1877相似，除了它不包括加速度計(jì)或任何其它的傳感器外，從而不需要與處理器61相接的有線或無線連接。頂端物質(zhì)組件261包括一塊扁平的板262，其與電磁鐵1894配合。出于下面要討論的原因，優(yōu)選將板262安裝成與頂端物質(zhì)組件261的表面成45°角。為與頂端物質(zhì)組件261一起使用，裝置1870優(yōu)選裝有一對(duì)激光距離傳感器263、264，每個(gè)距離傳感器可以是從瑞士Frauenfeld的BaumerElectricAG得到的OADM類型激光距離傳感器。如圖27和28所示，傳感器263、264優(yōu)選被這樣安裝，即，當(dāng)頂端物質(zhì)組件261被安裝在桿身110上時(shí)，傳感器263、264位于離開電磁鐵1894的頂端物質(zhì)組件261的對(duì)側(cè)上。更優(yōu)選的是，當(dāng)頂端物質(zhì)組件261基本上垂直地裝有板262時(shí)，上部傳感器263被安裝在使其射束基本上射到側(cè)面270中心處的高度上，而下部傳感器264被安裝在使其射束基本上射到側(cè)面271中心處的高度上。應(yīng)該注意的是，固定螺釘106在圖27和28中以虛線示出，因?yàn)殡m然固定螺釘位于側(cè)面270上，但它沿著桿身110的縱軸位于比傳感器263的射束272與側(cè)面270相交的點(diǎn)還要低的側(cè)面270的位置上。因此，固定螺釘106不干涉?zhèn)鞲衅?63的操作。每個(gè)傳感器263、264都包括一個(gè)激光源和一個(gè)光電探測(cè)器，并通過測(cè)量激光脈沖到達(dá)頂端物質(zhì)組件261且返回光電探測(cè)器的時(shí)間來操作。正如可從圖27中明顯地看出一樣，如果頂端物質(zhì)組件僅僅是水平地振動(dòng)，那么從上部傳感器263到側(cè)面270的距離dU總是與從下部傳感器264到側(cè)面271的距離dL大致相等。不過，可從圖28中看出，如果在頂端物質(zhì)組件261的振動(dòng)中有任何垂直分量，那么，即便沒有水平振動(dòng)分量，兩距離dU和dL也會(huì)不同。假定(1)桿身110頂端的水平和垂直位移被分別表示為x和y；(2)頂端物質(zhì)組件261靜止時(shí)測(cè)量的dU與進(jìn)行特定測(cè)量期間測(cè)量的dU之間的差表示為xU；(3)頂端物質(zhì)組件261靜止時(shí)測(cè)量的dL與進(jìn)行特定測(cè)量期間測(cè)量的dL之間的差表示為xL；接著可從下式的xU和xL中得出x和yx＝(xL+xU)/2y＝(xL-xU)/2從幾何結(jié)構(gòu)中可明顯地看出，頂端物質(zhì)組件261可這樣安裝，即，側(cè)面270和271并不與垂直方向(或水平振動(dòng)面)成45度角，而是與垂直方向(或該面)成一些其它角度的傾斜角，但從xL和xU中得出x和y的數(shù)學(xué)計(jì)算明顯更復(fù)雜。顯然，同樣不必將傳感器263、264安裝在側(cè)面270、271對(duì)應(yīng)中點(diǎn)的對(duì)面，只要在頂端物質(zhì)組件261振動(dòng)時(shí)，傳感器263的射束與側(cè)面270相交而傳感器264的射束與側(cè)面271相交。不過，如果傳感器263、264采用其它的安裝位置，就應(yīng)注意所選的位置不能讓上述條件被頂端物質(zhì)組件261預(yù)期振動(dòng)范圍內(nèi)的振動(dòng)程度破壞。還要理解的是，頂端物質(zhì)組件261的側(cè)面270、271不應(yīng)完全反射。如果側(cè)面270、271完全反射，傳感器263、264中由激光源發(fā)射的所有激光能就會(huì)從這些傳感器中的探測(cè)器反射掉。必須有足夠的鏡面反射使一些激光能返回到其激光源上。優(yōu)選的是，側(cè)面270、271的表面被制成接近“白紙表面”，即一個(gè)當(dāng)被激光能激發(fā)時(shí)盡可能以與入射束相同的波長(zhǎng)全向重新發(fā)射。兩個(gè)傳感器263、264應(yīng)分開地足夠遠(yuǎn)，使得來自側(cè)面270的反射或重新發(fā)射的能量不會(huì)到達(dá)傳感器264的探測(cè)器，而來自側(cè)面271的反射或重新發(fā)射的能量不會(huì)到達(dá)傳感器263的探測(cè)器?；蛘?，該兩傳感器可以不同的波長(zhǎng)操作，這樣一個(gè)傳感器的信號(hào)就不會(huì)被另一個(gè)傳感器讀取。使用傳感器263、264來代替加速度計(jì)103、104直接提供了位移數(shù)據(jù)，而不用對(duì)加速度數(shù)據(jù)求積分。不過，如上所述，出于本發(fā)明的目的，加速度測(cè)量和位移測(cè)量產(chǎn)生相同的結(jié)果。當(dāng)在所有的角位置完成所有的測(cè)量之后，接著通過手動(dòng)從桿身110上取下組件1877或261。優(yōu)選在處理器61的控制下使伺服馬達(dá)1885和不同的壓力缸/致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)自動(dòng)進(jìn)行，這樣就可快速進(jìn)行多種測(cè)量。如果每隔10°進(jìn)行測(cè)量，優(yōu)選在大約2分鐘或更少的時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)一連串的測(cè)量，優(yōu)選在大約30秒內(nèi)。如果將氣壓缸用作致動(dòng)器，優(yōu)選通過壓縮機(jī)2000帶動(dòng)各種氣壓缸，壓縮機(jī)優(yōu)選位于外殼1801中并通過軟管2001與各種壓力缸相連。外殼1801可用于容納裝置1870的其它元件(未示出)。相對(duì)于每個(gè)角位置，測(cè)量結(jié)果是頂端位置(尤其是面外位移)和振動(dòng)頻率的列表。為了定位主平面振動(dòng)面，可在作為角度函數(shù)的極坐標(biāo)中繪制面外位移。圖21中示出了這種坐標(biāo)圖的一個(gè)示例。在每個(gè)角位置上，曲線與原點(diǎn)的距離表示該角度的面外位移。一種典型的高爾夫球桿桿身將具有比如在圖21中示出的多瓣型坐標(biāo)圖，盡管瓣的數(shù)目可在不同的桿身中間改變。瓣之間的坐標(biāo)曲線更接近原點(diǎn)的會(huì)切點(diǎn)210為面外位移的局部最小值。除了非常不規(guī)則的桿身外，會(huì)切點(diǎn)210的數(shù)目被預(yù)想成是偶數(shù)，并且特定角度的每個(gè)會(huì)切點(diǎn)210應(yīng)該具有與之相差180°的配對(duì)點(diǎn)。這樣的每一對(duì)(由虛線211示出)表示桿身平面振動(dòng)面中的一個(gè)，主平面振動(dòng)面通常由離原點(diǎn)最近的那對(duì)會(huì)切點(diǎn)表示。應(yīng)該注意的是，通過用圖表的方式來繪制所觀察的數(shù)據(jù)，可精確地使主平面振動(dòng)面定位，即便其位置不是實(shí)際進(jìn)行測(cè)量的角位置中的一個(gè)。處理器61優(yōu)選用軟件編程，從而自動(dòng)地繪制數(shù)據(jù)并選擇主平面振動(dòng)面。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該軟件通過采用傅立葉級(jí)數(shù)漸近法來使曲線212與數(shù)據(jù)點(diǎn)213相擬合。如果對(duì)于每個(gè)在特定角度θ取得的點(diǎn)213將離原點(diǎn)的距離表示為r(θ)，點(diǎn)213就可與下面的級(jí)數(shù)相擬合r(θ)＝A0+A1cosθ+B1sinθ+A2cos(2θ)+B2sin(2θ)+…+Amcos(mθ)+Bmsin(mθ)其中，擬合的精密度隨項(xiàng)數(shù)m的增加而增大。不過，在N為數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)時(shí)，項(xiàng)數(shù)受到限制m＜(N-1)/2這樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，在點(diǎn)數(shù)為36時(shí)，項(xiàng)的最大數(shù)為17。在上面的級(jí)數(shù)中，將系數(shù)限定如下A0=(1/N)Σθr]]>(即，點(diǎn)221距原點(diǎn)的平均距離)；Aj=(2/N)Σθycos(jθ)]]>和Bj=(2/N)Σθysin(jθ)]]>根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)到，要進(jìn)行合格的曲線擬合需要達(dá)到4項(xiàng)(m＝4)的最小值。當(dāng)m增大時(shí)，擬合也就更佳。一旦曲線212與點(diǎn)213擬合，算出一階導(dǎo)數(shù)并設(shè)定成零，以找到最大值(多瓣的尖點(diǎn))和最小值(會(huì)切點(diǎn)210)。在每個(gè)極端值算出二階導(dǎo)數(shù)，以識(shí)別哪個(gè)是最小值或會(huì)切點(diǎn)(正二階導(dǎo)數(shù))、哪個(gè)是最大值(負(fù)二階導(dǎo)數(shù))。已發(fā)現(xiàn)，出于曲線擬合的目的，如果端點(diǎn)(0°和360°)將具有相同的頻率和位移，應(yīng)采用36個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(0°-350°)，但應(yīng)針對(duì)導(dǎo)數(shù)使用37個(gè)點(diǎn)(0°-360°)。一階和二階導(dǎo)數(shù)的公式如下r′(θ)=Σj=1m(-A1jsin(jθ)+B1jcos(jθ))]]>r′′(θ)=Σj=1m(-A1j2cos(jθ)-B1j2sin(jθ))]]>稱作ZREAL的商業(yè)求根子程序作為國(guó)際數(shù)學(xué)子程序庫(kù)的一部分可從德克薩斯州休斯頓的VisualNumerics公司得到，其被優(yōu)選用于求出一階導(dǎo)數(shù)的根，即，一階導(dǎo)數(shù)等于零的點(diǎn)。該子程序需要進(jìn)行有關(guān)根數(shù)目和位置的初始猜測(cè)。盡管已知通常有8個(gè)根(四個(gè)最大值和四個(gè)最小值)，但發(fā)現(xiàn)對(duì)8個(gè)根(其被隨便地猜測(cè)為等角間隔)進(jìn)行猜測(cè)找不到所有的根。然而發(fā)現(xiàn)對(duì)20個(gè)等角間隔的根進(jìn)行猜測(cè)卻產(chǎn)生正確的結(jié)果。不過，也發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高階擬合(m≥10)，曲線擬合得較好，產(chǎn)生數(shù)據(jù)中的偏差在讀取為局部極值的擬合曲線中波動(dòng)，從而產(chǎn)生附加根。因此，m優(yōu)選小于10；最優(yōu)選m＝7。一旦求出根，識(shí)別極值，就求出每個(gè)根的二階導(dǎo)數(shù)，并且將二階導(dǎo)數(shù)為正的那些點(diǎn)識(shí)別為最小值。連接相對(duì)間隔開的多對(duì)最小值的線為平面振動(dòng)面，并且如上所述優(yōu)選采用負(fù)載數(shù)據(jù)來識(shí)別主平面振動(dòng)面。正如上面所申明的一樣，還記錄每個(gè)角位置上的振動(dòng)頻率。同樣如上面所闡明的一樣，可使用下面的關(guān)系式從振動(dòng)頻率中得出桿身的剛度f≈(K/M)0.5其中，桿身在其橫向彎曲模式下的彈簧常數(shù)k是測(cè)量桿身剛度的量度。質(zhì)量M是振動(dòng)系統(tǒng)的總質(zhì)量，此時(shí)為高爾夫球桿桿身110加上頂端物質(zhì)和傳感器組件1877。將高爾夫球桿桿身110近似為質(zhì)量為mshaft的棱柱形梁(即一個(gè)橫截面固定的梁，大多數(shù)高爾夫球桿桿身實(shí)際上并非如此)，并將頂端物質(zhì)的質(zhì)量指定為mtip，這樣上述關(guān)系式中的總質(zhì)量M就可近似為M＝0.23mshaft+mtip。因此，頻率可近似為f＝(k/(0.23mshaft+mtip))0.5求解得出k＝(0.23mshaft+mtip)f2。通過確定k，提供了測(cè)量剛度的量度，由此可將桿身與別的桿身作比較(假定相同長(zhǎng)度的桿身如上所述地振動(dòng))。通過確定k還允許我們根據(jù)在不同角度上所作的負(fù)載試驗(yàn)中收集的恢復(fù)力測(cè)量數(shù)據(jù)來確定桿身的頂端至粗端的偏差。該偏差還可利用移動(dòng)儀表來確定，或優(yōu)選采用光學(xué)技術(shù)。正如上面闡明的一樣，對(duì)于每一角度F/k＝d+δ其中，F(xiàn)是測(cè)量的恢復(fù)力，d是負(fù)載試驗(yàn)期間施加的位移。如果k也是已知的，就可確定出δ，即桿身頂端中心距貫穿桿身粗端中心的縱軸的偏差。在一個(gè)可替換并尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，偏差δ可在改進(jìn)的負(fù)載試驗(yàn)中確定，而不用首先確定剛度(其通過彈簧常數(shù)k測(cè)量)。在該實(shí)施例中，壓力缸191使桿身110上升一個(gè)第一位移d1，并收集恢復(fù)力數(shù)據(jù)，接著壓力缸191使桿身110上升到第二位移d2，并再次收集恢復(fù)力數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^在收集振動(dòng)數(shù)據(jù)的每個(gè)角位置上下移動(dòng)氣缸191來收集每個(gè)角位置的兩個(gè)恢復(fù)力數(shù)據(jù)點(diǎn)。更優(yōu)選的是，將恢復(fù)力數(shù)據(jù)點(diǎn)收集為上述負(fù)載試驗(yàn)改型的一部分，其中，在收集數(shù)據(jù)時(shí)壓力缸191移動(dòng)到位置d1，桿身110轉(zhuǎn)動(dòng)至少360°，而在再次收集數(shù)據(jù)時(shí)壓力缸191移動(dòng)到位置d2，桿身110再次轉(zhuǎn)動(dòng)至少360°。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)桿身110在第一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)至少360°例如轉(zhuǎn)動(dòng)大約400°時(shí)以位移d1收集數(shù)據(jù)，而當(dāng)桿身110在相對(duì)的第二方向上轉(zhuǎn)動(dòng)相同的總角位移時(shí)以位移d2再次收集數(shù)據(jù)。這就可用兩個(gè)未知量k和δ來設(shè)定兩個(gè)方程式，其可相對(duì)于δ求解F1＝k(d1+δ)F2＝k(d2+δ)k＝k，∴F1/(d1+δ)＝F2/(d2+δ)F1d2+F1δ＝F2d1+F2δδ＝(F2d1-F1d2)/(F1-F2)因?yàn)樨?fù)載試驗(yàn)是采用連接著頂端物質(zhì)進(jìn)行的，所以優(yōu)選將頂端物質(zhì)的重量從測(cè)量的恢復(fù)力中減去。在特定位置上測(cè)量的負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)是相對(duì)于距進(jìn)行測(cè)量的特定位置90°的不同位置記錄的，從而考慮了這樣一個(gè)事實(shí)，即，負(fù)載試驗(yàn)是垂直地進(jìn)行的，而相同角位置的平面振動(dòng)面位置測(cè)量是水平地進(jìn)行的。一般來說，當(dāng)δ被繪制為角度的函數(shù)時(shí)，如圖22所示，結(jié)果就說明了，大圓214以原點(diǎn)215為中心，而小圓216偏離原點(diǎn)215。大圓和小圓直徑的關(guān)系與桿身110的粗端和頂端直徑的關(guān)系成比例，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，相應(yīng)圓的直徑與相應(yīng)端部的直徑相等。這樣，該坐標(biāo)圖就表示了頂端相對(duì)于桿身110縱軸的位置，或者換句話說，表示了桿身110不直的程度。線217表示了彎曲的方向。負(fù)載試驗(yàn)的恢復(fù)力數(shù)據(jù)提供了該結(jié)果是我們所期望的。如果高爾夫球桿桿身在特定的方向上彎曲，通過沿著彎曲方向在負(fù)載試驗(yàn)中施加一個(gè)作用力就會(huì)產(chǎn)生比逆著彎曲方向施加作用力要小的恢復(fù)力。因而，相對(duì)于每個(gè)角度，如果恢復(fù)力相對(duì)小，那么對(duì)于轉(zhuǎn)向180°的角度，恢復(fù)力就相對(duì)大，反之亦然。本發(fā)明的方法和裝置可用作裝配高爾夫球桿的較大規(guī)模方法或裝置的一部分，從而產(chǎn)生“脊?fàn)顚?duì)準(zhǔn)”的高爾夫球桿。這樣，每個(gè)高爾夫球桿桿身110可被送到高爾夫球桿裝配站上，它們已相對(duì)于優(yōu)選方位的位置或平面振動(dòng)面在一個(gè)預(yù)定位置上標(biāo)記有參照標(biāo)記(無論是否被標(biāo)記成表示“硬”側(cè))，在該高爾夫球桿裝配站上，桿身上的標(biāo)記被識(shí)別并用于裝配帶有平面振動(dòng)面的高爾夫球桿，該平面振動(dòng)面優(yōu)選基本上垂直于高爾夫桿頭面。根據(jù)平面振動(dòng)面定位裝置60或1870與高爾夫球桿裝配站相比的相對(duì)速度，可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置或多或少的平面振動(dòng)面定位站或裝配站。這樣，就可采用幾個(gè)平面振動(dòng)面定位站60、1870來喂料給單個(gè)高爾夫球桿裝配站?？稍诟郀柗蚯驐U裝配站設(shè)置一個(gè)料斗，來在裝配站減速或停止、或者不準(zhǔn)備在新的高爾夫球桿桿身110到達(dá)時(shí)接受桿身的情況下充當(dāng)一個(gè)緩沖器。高爾夫球桿裝配站優(yōu)選裝有一個(gè)掃描器，用來識(shí)別高爾夫球桿桿身110上表示平面振動(dòng)面位置的標(biāo)記。一旦已經(jīng)識(shí)別了該標(biāo)記，就轉(zhuǎn)動(dòng)桿身110，使得標(biāo)記對(duì)于要固定到桿身110上的某種高爾夫桿頭處于預(yù)定的方位上，并且當(dāng)桿身110被裝配到高爾夫桿頭上時(shí)，該高爾夫桿頭固定在預(yù)定方位上?；蛘撸總€(gè)高爾夫桿頭都可設(shè)有一個(gè)必須與高爾夫球桿桿身110上的標(biāo)記相匹配的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。掃描器掃描桿身110和桿頭上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，并使桿身110一直轉(zhuǎn)動(dòng)到兩標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)為止。這就不需要讓高爾夫桿頭固定機(jī)構(gòu)“了解”為與標(biāo)記的桿身對(duì)準(zhǔn)而固定各種不同類型的高爾夫桿頭的特定方位。反之，每個(gè)高爾夫桿頭都可固定在相同的方位上，并當(dāng)桿身110即將裝配時(shí)，在桿身110連接到高爾夫桿頭上之前，桿身110可一直轉(zhuǎn)動(dòng)到桿身110和桿頭上的標(biāo)記理想地對(duì)準(zhǔn)為止。圖23和24示出了本發(fā)明用來裝配高爾夫球桿的裝置220。裝置220包括至少一個(gè)裝置60或1870(示出了一個(gè)裝置60)、一個(gè)輸送機(jī)221、一個(gè)供給機(jī)構(gòu)223以及裝配站224本身，其中，輸送機(jī)221用來從裝置60、1870上取下完成檢驗(yàn)的桿身110并將它們放到料斗222中，供給機(jī)構(gòu)223用來將每個(gè)桿身110從料斗222傳送給裝配站224。在裝配站224，包括與一個(gè)馬達(dá)(未示出)連接的臂225的供給裝置將桿身110輸送給卡盤230，卡盤230與卡盤76、1876相似，其自桿身110的近端可轉(zhuǎn)動(dòng)地將其固定。夾持件231固定高爾夫桿頭232，后者可承載或不承載對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記233；如果沒有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記233，高爾夫桿頭232就被夾持件231固定在已知位置上，其隨高爾夫桿頭類型的不同而不同。當(dāng)卡盤230轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，掃描器234掃描桿身110上的標(biāo)記235。當(dāng)掃描器234識(shí)別標(biāo)記235時(shí)，處理器61命令卡盤230讓標(biāo)記235與由掃描器236定位的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記233對(duì)準(zhǔn)，或與高爾夫桿頭232的預(yù)定方位對(duì)準(zhǔn)。卡盤230和夾持件231接著通過移動(dòng)它們中的一個(gè)或兩個(gè)而移動(dòng)到一起，并且桿身110在必要時(shí)以其它傳統(tǒng)方式連接到高爾夫桿頭232上，例如使用任何一種粘合劑、箍圈等。圖25是一個(gè)在對(duì)高爾夫球桿作改進(jìn)的情況下提供給用戶的打印輸出的樣例，給出了桿身的各項(xiàng)特性并將球桿的原始配置與其新配置作了比較。該打印輸出給用戶提供了有關(guān)高爾夫球桿特性的信息，還為改進(jìn)者提供了有關(guān)已改進(jìn)的每種球桿的信息數(shù)據(jù)庫(kù)。盡管在圖25的特定布局中列出了數(shù)據(jù)，但其它布局也是可行的并落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。用戶和桿身識(shí)別數(shù)據(jù)優(yōu)選被設(shè)置在區(qū)域250中。優(yōu)選包括在識(shí)別數(shù)據(jù)中的是條形碼或其它機(jī)器可讀取的記號(hào)(未示出)，其可位于區(qū)域250的框258中，并可用于檢索數(shù)據(jù)庫(kù)中特定桿身的數(shù)據(jù)。可在桿身本身貼上匹配的條形碼或其它記號(hào)。特別是，如果如上所述用標(biāo)簽在桿身上加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，該標(biāo)簽就同樣可支承記號(hào)。打印輸出優(yōu)選包括圖表251，示出了上面討論的負(fù)載試驗(yàn)的結(jié)果。特別是，報(bào)告了上面討論的負(fù)載對(duì)稱指數(shù)(LSI)，并且負(fù)載試驗(yàn)期間的標(biāo)稱化負(fù)載與每英寸的英尺磅的剛度相關(guān)。252示出了“自旋”或平面振動(dòng)面位置測(cè)量的結(jié)果。特別是，兩幅相圖253、254分別示出了“標(biāo)識(shí)向上”位置和所定位的主平面振動(dòng)面上的桿身振動(dòng)特性。與圖21相似的是，還設(shè)置了坐標(biāo)圖255，只是優(yōu)選顯示了表示所有平面振動(dòng)面的線259、260，優(yōu)選表示主平面振動(dòng)面的線259為深色或以其它方式與任何其它的線260不同。同樣，還設(shè)置了與圖22中坐標(biāo)圖相同的坐標(biāo)圖256來示出桿身的直線度，同時(shí)還設(shè)置了坐標(biāo)圖257，其示出了與角位置有關(guān)的振動(dòng)頻率(測(cè)量剛度的量度)。在坐標(biāo)圖257中，圓形數(shù)據(jù)點(diǎn)表示一個(gè)“理想”桿身，其中，桿身的剛度乃至頻率在所有的角度上都是相同的，而方形數(shù)據(jù)點(diǎn)示出了測(cè)量桿身的頻率數(shù)據(jù)。雖然本發(fā)明到目前為止是采用高爾夫球桿桿身來描述的，但它可用于確定任何細(xì)長(zhǎng)元件的對(duì)稱性/不對(duì)稱性、圓度、直線度和/或剛度，包括但不限于棒球棒、臺(tái)球棍、箭、釣魚桿或任何構(gòu)件。因而，可看出提供了這樣一種方法，即，其快速而可靠地確定高爾夫球桿桿身或其它細(xì)長(zhǎng)元件的優(yōu)選角方位，并采用優(yōu)選角方位的確定結(jié)果來自動(dòng)裝配高爾夫球桿，其中各高爾夫球桿桿身都相對(duì)于對(duì)應(yīng)的桿面一致對(duì)準(zhǔn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解的是，本發(fā)明可采用不同于所述實(shí)施例的形式來實(shí)現(xiàn)，上述實(shí)施例是說明性的而非限制性的，本發(fā)明僅由下面的權(quán)利要求來限定。權(quán)利要求1.一種確定高爾夫球桿桿身直線度的方法，所述桿身具有一個(gè)手柄端和一個(gè)與桿頭相配合的頂端，所述方法包括使所述高爾夫球桿桿身的所述手柄端固定不動(dòng)并限定一縱軸，該縱軸貫穿所述手柄端并相對(duì)于一個(gè)垂直于所述手柄端的平面垂直延伸；在橫向彎曲的模式下確定所述高爾夫球桿桿身的彈簧常數(shù)；并且對(duì)于多個(gè)繞所述縱軸的角度中的每個(gè)角度使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地移動(dòng)一個(gè)預(yù)定距離，在所述移動(dòng)的過程中測(cè)量恢復(fù)力，根據(jù)所述預(yù)定距離和所述彈簧常數(shù)，確定所述移動(dòng)過程中所述測(cè)量的恢復(fù)力與預(yù)期的恢復(fù)力之間的差值，從所述差值和所述彈簧常數(shù)中導(dǎo)出所述頂端在所述角度上距離所述縱軸的偏差。2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括，繪出所述偏差在所述多個(gè)角度上的坐標(biāo)圖，從而直觀地表示所述桿身的所述直線度。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述彈簧常數(shù)的確定包括在所述橫向彎曲模式下啟動(dòng)所述桿身的振動(dòng)；測(cè)量所述振動(dòng)的頻率；從所述頻率中導(dǎo)出所述彈簧常數(shù)。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述彈簧常數(shù)的確定包括在所述橫向彎曲模式下啟動(dòng)所述桿身的振動(dòng)；測(cè)量所述振動(dòng)的頻率；從所述頻率中導(dǎo)出所述彈簧常數(shù)。5.一種確定高爾夫球桿桿身直線度的方法，所述桿身具有一個(gè)手柄端和一個(gè)與桿頭相配合的頂端，所述方法包括使所述高爾夫球桿桿身的所述手柄端固定不動(dòng)并限定一縱軸，該縱軸貫穿所述手柄端并相對(duì)于一個(gè)垂直于所述手柄端的平面垂直延伸；對(duì)于繞所述縱軸的多個(gè)角度中的每個(gè)角度使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地開始移動(dòng)第一預(yù)定距離，在所述開始移動(dòng)的過程中測(cè)量第一恢復(fù)力，隨后使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地移動(dòng)第二預(yù)定距離，在所述隨后的移動(dòng)過程中測(cè)量第二恢復(fù)力，從所述第一和第二恢復(fù)力以及所述第一和第二預(yù)定距離中導(dǎo)出所述頂端在所述角度上距離所述縱軸的偏差。6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括，繪制所述偏差在所述多個(gè)角度上的坐標(biāo)圖，從而直觀地表示所述桿身的直線度。7.一種確定高爾夫球桿桿身直線度的裝置，所述桿身具有一手柄端和與桿頭相配合的一頂端，所述裝置包括使所述高爾夫球桿桿身的所述手柄端固定不動(dòng)并限定一縱軸的裝置，該縱軸貫穿所述手柄端并相對(duì)于一個(gè)垂直于所述手柄端的平面垂直延伸；在橫向彎曲的模式下確定所述高爾夫球桿桿身的彈簧常數(shù)的裝置；相對(duì)于多個(gè)繞所述縱軸的角度中的每個(gè)角度的裝置，用來使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地移動(dòng)一個(gè)預(yù)定距離，在所述移動(dòng)的過程中測(cè)量恢復(fù)力，根據(jù)所述預(yù)定距離和所述彈簧常數(shù)，確定所述移動(dòng)過程中所述測(cè)量的恢復(fù)力與預(yù)期的恢復(fù)力之間的差值，從所述差值和所述彈簧常數(shù)中導(dǎo)出所述頂端在所述角度上距離所述縱軸的偏差。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括，繪出所述偏差在所述多個(gè)角度上的坐標(biāo)圖的裝置，從而直觀地表示所述桿身的所述直線度。9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，用來確定所述彈簧常數(shù)的裝置包括在所述橫向彎曲模式下啟動(dòng)所述桿身振動(dòng)的裝置；測(cè)量所述振動(dòng)頻率的裝置；從所述頻率中導(dǎo)出所述彈簧常數(shù)的裝置。10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，用來確定所述彈簧常數(shù)的裝置包括在所述橫向彎曲模式下啟動(dòng)所述桿身振動(dòng)的裝置；測(cè)量所述振動(dòng)頻率的裝置；從所述頻率中導(dǎo)出所述彈簧常數(shù)的裝置。11.一種確定高爾夫球桿桿身直線度的裝置，所述桿身具有一個(gè)手柄端和一個(gè)與桿頭相配合的頂端，所述裝置包括使所述高爾夫球桿桿身的所述手柄端固定不動(dòng)并限定一縱軸的裝置，該縱軸貫穿所述手柄端并相對(duì)于一個(gè)垂直于所述手柄端的平面垂直延伸；相對(duì)于多個(gè)繞所述縱軸的角度中的每個(gè)角度的裝置，用來使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地開始移動(dòng)第一預(yù)定距離，在所述開始移動(dòng)的過程中測(cè)量第一恢復(fù)力，隨后使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地移動(dòng)第二預(yù)定距離，在所述隨后的移動(dòng)過程中測(cè)量第二恢復(fù)力，從所述第一和第二恢復(fù)力以及所述第一和第二預(yù)定距離導(dǎo)出所述頂端在所述角度上距離所述縱軸的偏差。12.如權(quán)利要求11所述的裝置，還包括，繪制所述偏差在所述多個(gè)角度上的坐標(biāo)圖的裝置，從而直觀地表示所述桿身的直線度。13.一種確定高爾夫球桿桿身直線度的裝置，所述桿身具有一手柄端和與桿頭相配合的一頂端，所述裝置包括一個(gè)夾具，用來使所述高爾夫球桿桿身的所述手柄端固定不動(dòng)并限定一縱軸，該縱軸貫穿所述手柄端并相對(duì)于一個(gè)垂直于所述手柄端的平面垂直延伸；一個(gè)分析器，用來在橫向彎曲的模式下確定所述高爾夫球桿桿身的彈簧常數(shù)；相對(duì)于多個(gè)繞所述縱軸的角度中的每個(gè)角度的偏差計(jì)算器，用來使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地移動(dòng)一個(gè)預(yù)定距離，在所述移動(dòng)的過程中測(cè)量恢復(fù)力，根據(jù)所述預(yù)定距離和所述彈簧常數(shù)，確定所述移動(dòng)過程中所測(cè)量的恢復(fù)力與預(yù)期的恢復(fù)力之間的差值，從所述差值和所述彈簧常數(shù)中導(dǎo)出所述頂端在所述角度上距離所述縱軸的偏差。14.如權(quán)利要求13所述的裝置，還包括一個(gè)繪圖儀，用來繪出所述偏差在所述多個(gè)角度上的坐標(biāo)圖，從而直觀地表示所述桿身的所述直線度。15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述彈簧常數(shù)分析器包括一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器，用來在所述橫向彎曲模式下啟動(dòng)所述桿身的振動(dòng)；一個(gè)頻率計(jì)數(shù)器，用來測(cè)量所述振動(dòng)頻率；一個(gè)處理器，用來從所述頻率中導(dǎo)出所述彈簧常數(shù)。16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述彈簧常數(shù)分析器包括一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器，用來在所述橫向彎曲模式下啟動(dòng)所述桿身振動(dòng)；一個(gè)頻率計(jì)數(shù)器，用來測(cè)量所述振動(dòng)頻率；一個(gè)處理器，用來從所述頻率中導(dǎo)出所述彈簧常數(shù)。17.一種確定高爾夫球桿桿身直線度的裝置，所述桿身具有一個(gè)手柄端和一個(gè)與桿頭相配合的頂端，所述裝置包括一個(gè)夾具，用來使所述高爾夫球桿桿身的所述手柄端固定不動(dòng)并限定一縱軸，該縱軸貫穿所述手柄端并相對(duì)于一個(gè)垂直于所述手柄端的平面垂直延伸；相對(duì)于多個(gè)繞所述縱軸的角度中的每個(gè)角度，一個(gè)偏差計(jì)算器用來使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地開始移動(dòng)第一預(yù)定距離，在所述開始移動(dòng)的過程中測(cè)量第一恢復(fù)力，隨后使所述桿身的所述頂端相對(duì)于所述縱軸成橫向地移動(dòng)第二預(yù)定距離，在所述隨后的移動(dòng)過程中測(cè)量第二恢復(fù)力，從所述第一和第二恢復(fù)力以及所述第一和第二預(yù)定距離中導(dǎo)出所述頂端在所述角度上距離所述縱軸的偏差。18.如權(quán)利要求17所述的裝置，還包括一個(gè)繪圖儀，用來繪制所述偏差在所述多個(gè)角度上的坐標(biāo)圖，從而直觀地表示所述桿身的直線度。全文摘要通過測(cè)量施加脈沖時(shí)高爾夫球桿桿身(110)的振動(dòng)(20、21)，定出桿身(110)的優(yōu)選方位或平面振動(dòng)面。優(yōu)選的是，在圍繞桿身(110)軸線的大量角位置來測(cè)量面外振動(dòng)，并通過面外振動(dòng)為最小的那對(duì)相對(duì)角位置來識(shí)別主平面振動(dòng)面。優(yōu)選方位的位置可被標(biāo)記在桿身(110)上，并用于將具有該平面振動(dòng)面的高爾夫球桿裝到預(yù)定的方位上。桿身(110)的直線度同樣可這樣來確定，即，從其振動(dòng)頻率得出其彈簧常數(shù)，接著測(cè)量桿身在不同的角位置以相同額定量偏轉(zhuǎn)時(shí)的恢復(fù)力；恢復(fù)力差可被認(rèn)為是由直線度差引起的實(shí)際偏轉(zhuǎn)距離差的結(jié)果。文檔編號(hào)G01H1/00GK1768881SQ200510099918公開日2006年5月10日申請(qǐng)日期2001年11月9日優(yōu)先權(quán)日2000年11月10日發(fā)明者理查德·M·韋斯,約瑟夫·H·巴特勒,邁克爾·J·特威格,福蘭克林·S·福威爾,拉里·R·帕爾默申請(qǐng)人:理查德·M·韋斯