一种分向式反双曲正弦曲线构件制造装置

技术领域

本发明涉及函数曲线绘制设备技术领域，尤其涉及一种分向式反双曲正弦曲线构件制造装置。

背景技术

反双曲正弦函数y＝ln(x+√x

为了解决上述问题，近阶段也出现了少数涉及对数的装置，如，专利号为200910243081.7的文献中给出了“高压磁控式并联电抗器的双向等值反双曲微分控制器设计方法”利用磁路电路双向等值算法，以反双曲函数描述饱和磁路特性，从复杂耦合的非线性磁路和微分电路方程组中，以解析解形式求出控制系统需要的励磁电流，算法直接、计算精确。具有创新性强，跟踪迅速、控制可靠等优点。201510872663.7的文献中给出了“一种实现自然对数和自然指数函数的可重构阵列结构”，根据自然对数和自然底数函数的算法实现两种函数的迭代运算，节省了计算资源，缩短了等待的时间，更加灵活、高效。这些技术主要是应用对数或反双曲函数解决实际问题，没有快速绘制反双曲一类曲线或制作曲线构件的功能。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有技术或装置中不具有绘制反双曲正弦函数曲线或快速打印曲线构件等功能，提出了本发明。

因此，本发明其中目的是提供一种分向式反双曲正弦曲线构件制造装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，包括安装单元，包括机架；曲线构造单元，包括设置于机架顶部的单双曲构造器、以及设置于单双曲构造器下方的对数转换器，所述单双曲构造器包括水平布置的第一矩形板，所述第一矩形板短边的一侧设置有曲线构造器，所述第一矩形板长边一侧设置有参数调节器，所述曲线构造器的底部设置有点位转换系统，且所述点位转换系统与对数转换器相连；以及托板，包括设置于曲线构造器一侧的第四矩形板。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述对数转换器包括水平布置的第二矩形板，以及设置于第二矩形板顶部且一体成型的第一矩形框，所述第二矩形板的顶面设置有第一坐标系和第一槽沟，且所述第一槽沟的中心线是函数式为y＝lnx的自然对数曲线。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述第一矩形框相平行的侧边之间分别滑动连接有第一槽沟滑杆和第二槽沟滑杆，所述第一槽沟滑杆和第二槽沟滑杆垂直布置，且第一槽沟滑杆和第二槽沟滑杆相交处活动连接有第一轴杆，所述第一轴杆的底部延伸至第一槽沟内，所述第二槽沟滑杆位于第一槽沟滑杆上方，且第二槽沟滑杆中部垂直固接有第一撑杆。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述第一矩形板的顶面设置有第二坐标系和第二槽沟，所述第二槽沟的中心线是方程为y

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述第一矩形板的顶面固接有相互平行且均与第一矩形板短边平行的两个第三槽沟滑杆，以及相互平行且均与第一矩形板长边平行的两个第四槽沟滑杆，两个第三槽沟滑杆之间滑动连接有第五槽沟滑杆，两个第四槽沟滑杆之间滑动连接有相互平行的两个第六槽沟滑杆，所述第五槽沟滑杆设置于两个第六槽沟滑杆之间，且与两个第六槽沟滑杆垂直布置，所述第五槽沟滑杆与位于下方的第六槽沟滑杆相交处活动连接有第一轴管，所述第五槽沟滑杆与位于上方的第六槽沟滑杆相交处活动连接有第二轴杆，所述第二轴杆的底部延伸至第二槽沟内，且第二轴杆上端设置有圆扭把手。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述参数调节器包括第二矩形框、以及设置于第二矩形框中部的定位圆盘，所述定位圆盘通过十字板杆与第二矩形框固接，所述第二矩形框相平行的侧边之间分别滑动连接有第七槽沟滑杆和第八槽沟滑杆，所述定位圆盘的中部通过第三轴杆转动连接有第九槽沟滑杆，所述第七槽沟滑杆、第八槽沟滑杆、以及第九槽沟滑杆相交处活动连接有第二轴管，竖直布置的第八槽沟滑杆底端与对数转换器上的第一槽沟滑杆邻接端插接。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述定位圆盘的外边缘处滑动连接有带夹销杆，且带夹销杆一端与第九槽沟滑杆固接，所述定位圆盘靠近单双曲构造器的一侧设置有第三坐标系，所述第三坐标系的原点与定位圆盘的圆心重合，且第三坐标系的轴线延伸至十字板杆。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述曲线构造器包括第三矩形框，所述第三矩形框相平行的侧边之间分别滑动连接有第十槽沟滑杆和第十一槽沟滑杆，所述第十槽沟滑杆和第十一槽沟滑杆相互垂直，且第十槽沟滑杆和第十一槽沟滑杆相交处活动连接有第四轴杆，竖直布置的第十槽沟滑杆与单双曲构造器上的第五槽沟滑杆邻接端插接，水平布置的第十一槽沟滑杆与参数调节器上的第七槽沟滑杆邻接端插接。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述点位转换系统包括设置于第一矩形板上且与第一矩形板长边平行的两个带传动组，两个第六槽沟滑杆的两端分别与两侧的带传动组相连，两个带传动组相远离的一侧均设置有传动副，且传动副位于第二坐标系横轴两端的延长线上，所述传动副的一端贯穿第一矩形板且延伸至第一矩形板上方固接有第一齿带轮，两个第一齿带轮之间通过第一齿带传动连接，所述传动副的另一端固接有与第一齿带轮轴径相等的缠线轮。

作为本发明所述分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的一种优选方案，其中：所述点位转换系统还包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、以及设置于传动副和第一轴管之间的连索，所述第一滑轮和第二滑轮分别固接于第五槽沟滑杆的两端，所述第三滑轮和第四滑轮分别固接于第五槽沟滑杆与第二坐标系横轴相交处的槽沟两侧。

本发明的有益效果：本发明的分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，功能齐全，在可控数值范围内，能完成反双曲正弦、任意系数对数函数等曲线的绘制并一次性完成曲线构件制作；适用性强，能在多种场合下工作，如适用于教学、工程设计、构件制作等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的整体结构示意图。

图2为本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置中机架的结构示意图。

图3为本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置中对数转换器的结构示意图。

图4为本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置中单双曲构造器的结构示意图。

图5为本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置中参数调节器的结构示意图。

图6为本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置中曲线构造器的结构示意图.

图7为本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置中点位转换系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1和图2，为本发明第一个实施例，提供了一种分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，包括安装单元100，包括机架101；曲线构造单元200，包括设置于机架101顶部的单双曲构造器201、以及设置于单双曲构造器201下方的对数转换器202，单双曲构造器201包括水平布置的第一矩形板201a，第一矩形板201a短边的一侧设置有曲线构造器203，第一矩形板201a长边一侧设置有参数调节器204，曲线构造器203的底部设置有点位转换系统205，且点位转换系统205与对数转换器202相连；以及托板300，包括设置于曲线构造器203一侧的第四矩形板301，在第四矩形板301上设置有第四坐标系301a和夹具。

机架101包括第三矩形板101a、方管立柱101b、矩形杆框101c、调节地脚101d，在由四根硬杆围成的矩形杆框101c四角处设有垂直固接的方管立柱101b，在方管立柱101b的底部设有调节地脚101d，在四根平行的方管立柱101b上设有起横挡板作用的第三矩形板101a，外边棱与矩形杆框101c平行的第三矩形板101a位于调节地脚101d上部且外角与方管立柱101b固定连接，第三矩形板101a、方管立柱101b、矩形杆框101c构成底板立架。

使用过程中：通过在机架上安装曲线构造单元，并使用曲线构造单元中各部件的相互配合，在可控数值范围内，能完成反双曲正弦、任意系数对数函数等曲线的绘制并一次性完成曲线构件制作，且该装置适用性强，能在多种场合下工作，如适用于教学、工程设计、构件制作等。

实施例2

参照图3-图7，为本发明的第二个实施例，该实施例在实施例1的基础上，进一步改进在于：对数转换器202包括水平布置的第二矩形板202a，以及设置于第二矩形板202a顶部且一体成型的第一矩形框202b，第二矩形板202a的顶面设置有第一坐标系202a-1和第一槽沟202a-2，且第一槽沟202a-2的中心线是函数式为y＝lnx的自然对数曲线，对数转换器202是将第二矩形板202a的四个外角固定在机架101的方管立柱101b中上部。

第一矩形框202b相平行的侧边之间分别滑动连接有第一槽沟滑杆202c和第二槽沟滑杆202d，第一槽沟滑杆202c和第二槽沟滑杆202d垂直布置，且第一槽沟滑杆202c和第二槽沟滑杆202d相交处活动连接有第一轴杆202e，第一轴杆202e的底部延伸至第一槽沟202a-2内，第二槽沟滑杆202d位于第一槽沟滑杆202c上方，且第二槽沟滑杆202d中部垂直固接有第一撑杆202f。

第一矩形板201a的顶面设置有第二坐标系201a-1和第二槽沟201a-2，第二槽沟201a-2的中心线是方程为y

第一矩形板201a的顶面固接有相互平行且均与第一矩形板201a短边平行的两个第三槽沟滑杆201b，以及相互平行且均与第一矩形板201a长边平行的两个第四槽沟滑杆201c，两个第三槽沟滑杆201b之间滑动连接有第五槽沟滑杆201d，两个第四槽沟滑杆201c之间滑动连接有相互平行的两个第六槽沟滑杆201e，201f，第五槽沟滑杆201d设置于两个第六槽沟滑杆201e，201f之间，且与两个第六槽沟滑杆201e，201f垂直布置，第五槽沟滑杆201d与位于下方的第六槽沟滑杆201e，201f相交处活动连接有第一轴管201g，第五槽沟滑杆201d与位于上方的第六槽沟滑杆201e，201f相交处活动连接有第二轴杆201h，第二轴杆201h的底部延伸至第二槽沟201a-2内，且第二轴杆201h上端设置有圆扭把手201i。

参数调节器204包括第二矩形框204a、以及设置于第二矩形框204a中部的定位圆盘204b，定位圆盘204b通过十字板杆204c与第二矩形框204a固接，第二矩形框204a相平行的侧边之间分别滑动连接有第七槽沟滑杆204e和第八槽沟滑杆204f，定位圆盘204b的中部通过第三轴杆204d转动连接有第九槽沟滑杆204g，第七槽沟滑杆204e、第八槽沟滑杆204f、以及第九槽沟滑杆204g相交处活动连接有第二轴管204h，参数调节器204是将第二矩形滑框204a的前端中下部固定在机架101左侧，竖直布置的第八槽沟滑杆204f底端与对数转换器202上的第一槽沟滑杆202c邻接端插接。

定位圆盘204b的外边缘处滑动连接有带夹销杆204i，且带夹销杆204i一端与第九槽沟滑杆204g固接，定位圆盘204b靠近单双曲构造器201的一侧设置有第三坐标系204b-1，第三坐标系204b-1的原点与定位圆盘204b的圆心重合，且第三坐标系204b-1的轴线延伸至十字板杆204c。

曲线构造器203包括第三矩形框203a，第三矩形框203a相平行的侧边之间分别滑动连接有第十槽沟滑杆203b和第十一槽沟滑杆203c，第十槽沟滑杆203b和第十一槽沟滑杆203c相互垂直，且第十槽沟滑杆203b和第十一槽沟滑杆203c相交处活动连接有第四轴杆203d，竖直布置的第十槽沟滑杆203b与单双曲构造器201上的第五槽沟滑杆201d邻接端插接，水平布置的第十一槽沟滑杆203c与参数调节器204上的第七槽沟滑杆204e邻接端插接，曲线构造器203是将第三矩形框203a的前端中下部固定在机架101后侧，在第四轴杆203d，的后端设有工具基座。

点位转换系统205包括设置于第一矩形板201a上且与第一矩形板201a长边平行的两个带传动组205a，两个第六槽沟滑杆201e，201f的两端分别与两侧的带传动组205a相连，两个带传动组205a相远离的一侧设置有传动副205x，205y，且传动副205x，205y位于第二坐标系201a-1横轴两端的延长线上，传动副205x，205y的一端贯穿第一矩形板201a且延伸至第一矩形板201a上方固接有第一齿带轮205c，两个第一齿带轮205c之间通过第一齿带205d传动连接，传动副205x，205y的另一端固接有与第一齿带轮205c轴径相等的缠线轮205e。

点位转换系统205还包括第一滑轮205f、第二滑轮205g、第三滑轮205h、第四滑轮205i、以及设置于传动副205x，205y和第一轴管201g之间的连索205j，第一滑轮205f和第二滑轮205g分别固接于第五槽沟滑杆201d的两端，第三滑轮205h和第四滑轮205i分别固接于第五槽沟滑杆201d与第二坐标系201a-1横轴相交处的槽沟两侧。

带传动组205a包括设置于第一矩形板201a底部四角处的第二齿带轮205a-1，同侧的两个第二齿带轮205a-1分别通过第二齿带205a-2，205a-3传动连接，连索205j包括第一索绳205j-1和第二索绳205j-2

在传动副205x和第一轴管201g间设有第一索绳205j-1，第一索绳205j-1的一端固定在传动副205x的缠线轮205e上，另一端在缠线轮205e上缠绕数圈后跨过第二齿带205a-2上面顺次经过第三滑轮205h、第一滑轮205f后固定在第一轴管201g上。

在传动副205y和第一轴管201g间设有第二索绳205j-2，第二索绳205j-2的一端固定在传动副205y的缠线轮205e上，另一端在缠线轮205e上与第一索绳205j-1方向相反缠绕数圈后跨过第四齿带205a-3依次经过第四滑轮205i、第二滑轮205g后固定在第一轴管201g上。

托板300是将第四矩形板301置于曲线构造器203第三矩形框203a后端，在前面的第四坐标系301a的横轴与第三坐标系204b-1的横轴垂直且处于同一平面，纵轴与第三坐标系204b-1纵轴平行且与处于同一个平面的第二坐标系201a-1纵轴垂直。

本发明的分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，具有绘制反双曲正弦曲线的功能，操作步骤是：

一、整机组装：

1)将机架置于平面上通过调节地脚使其稳固。

2)将对数转换器置于机架上。

3)将单双曲构造器置于机架上。

4)将参数调节器置于机架上并与对数转换器连接，第八槽沟滑杆上与第三坐标系横轴齐平的点记为零点。

5)将曲线构造器置于机架上并分别与单双曲构造器和参数调节器连接，第十槽沟滑杆上与第三坐标系横轴齐平的点记为零点。

6)将点位转换系统置于单双曲构造器上并与对数转换器连接。

7)将托板置于曲线构造器上，第四坐标系的横轴与第二滑道板上的零点处于同一高度，纵轴与第一坐标系及第二坐标系纵轴在一个平面内。

8)将装有多种工具的储备箱置于机架上。

二、符号设置：

1)坐标系及内中曲线设置：第四坐标系为直角坐标系0xy，第四轴杆轴线上各点,如工具基座中的执行工具与托板的接触点Q(x，y)在平面上的运动轨迹是函数曲线：y＝bln(x+(x

2)各个坐标系的一致性：第一坐标系、第二坐标系和第四坐标系的横轴同向，第一坐标系纵轴和第三坐标系横轴同向，第三坐标系和第四坐标系纵轴同向，第二坐标系和第四坐标系纵轴垂直且处于一个平面内。

3)变量取值同步性：第五槽沟滑杆和第十槽沟滑杆分别表示坐标系0xu和0xy中自变量x的取值，二者插接成一体即同步取值；第一槽沟滑杆即第一撑杆的中心位置表示坐标系0wv中自变量w的取值，第一齿带上同侧上任意点的直线运动为0xu中形成的和式w＝x+u取值；第二槽沟滑杆和第八槽沟滑杆分别表示坐标系0uv和0vy变量v的取值，二者插接成一体即同步取值；第七槽沟滑杆和第十一槽沟滑杆分别表示坐标系0vy和0xy变量y的取值，二者插接成一体即同步取值。

4)分向式反双曲正弦曲线构件制造装置用W表示。

5)系统内在关系：类反双曲正弦函数y＝bln(x+(x

三、校正基准位：

1)解除参数调节器与对数转换器、曲线构造器的连接，解除对数转换器与单双曲构造器的连接。

2)解除带夹销杆与定位圆盘的锁定，抓住带夹销杆推转至第九槽沟滑杆中心线和第七槽沟滑杆都与第三坐标系横轴重合后锁定，推动第二轴管至轴线位于第三坐标系点(0，0)处。

3)推动第一轴杆轴线位于第一坐标系点(1，0)处，将第二槽沟滑杆与第八槽沟滑杆插接。

4)推动第四轴杆至轴线位于第四坐标系点(0，0)处，即第十一槽沟滑杆与横轴重合，将第十一槽沟滑杆与第七槽沟滑杆插接。

5)推动圆扭把手至第二轴杆轴线位于第二坐标系点(0，1)处，推动第一轴管至轴线位于第二坐标系点(0，0)处，将第一连索和第二连索分别连接好并都处于紧张状态，重新把对数转换器与单双曲构造器按要求连接好。

四、绘制曲线：设b＝1，绘制反双曲正弦曲线y＝ln(x+(x

1)在储备箱中选择摩擦性工具中的画笔固定在工具基座内并使笔尖缩进。

2)制作画图纸，在纸张R上画坐标系0xy，标明初始点Q0(0，0)及预计第一、三象限中距离原点远的点Q1和最远点Q2，将纸张R置于第四矩形板上与第四坐标系重合后用夹具固定。

3)调整参数：推动圆扭把手沿第二槽沟右支向外移动至第一轴管轴线位于第二坐标系点(e，0)处停止，第二轴管自动移至轴线位于第三坐标系的点(1，0)处，解除带夹销杆与定位圆盘的锁定，抓住带夹销杆推转至第二轴管轴线位于第三坐标系上点(1，1)处后锁定。

4)继续推动圆扭把手向外移动至轴线接近远点Q1处停止。

5)绘制连续曲线：将笔尖伸出正好接触纸张R上的点Q1(x1，y1)，推动圆扭把手沿第二槽沟反向移动，笔尖绘出连续的曲线，当中经过点Q0(0，0)，在笔尖接近点Q2后停止推动。

6)将笔尖缩进，在纸张R上就绘制出一段连续的反双曲正弦曲线y＝ln(x+(x

五、结束：将W恢复到初始状态。

其余结构与实施例1的结构相同。

实施例3

本发明的分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，具有绘制反双曲正弦型曲线的功能，操作步骤是：

一、整机组装，与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同；

二、符号设置：与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同；

三、校正基准位：与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同；

四、绘制曲线：设b>0，绘制反双曲正弦曲线y＝bln(x+(x

1)、2)、4)、5)与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同。

3)调整参数：推动圆扭把手沿第二槽沟右支向外移动至第一轴管轴线位于第二坐标系点(e，0)处停止，第二轴管自动移至轴线位于第三坐标系的点(1，0)处，解除带夹销杆与定位圆盘的锁定，抓住带夹销杆推转至第二轴管轴线位于第三坐标系上点(1，b)处后锁定。

6)将笔尖缩进，在纸张R上就绘制出一段连续的反双曲正弦曲线y＝bln(x+(x

五、结束：将W恢复到初始状态。

本发明的分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，具有绘制对数函数型曲线的功能，操作步骤是：

一、整机组装，与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同；

二、符号设置：与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同；

三、校正基准位：与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同；

四、绘制曲线：设b>0，a>1，绘制曲线

1)、2)、4)、5)与具有绘制反双曲正弦曲线功能相同。

3)调整参数：推动圆扭把手沿第二槽沟右支向外移动至第一轴管轴线位于第二坐标系点(a，0)处停止，第二轴管自动移至轴线位于第三坐标系的点(lna，0)处，解除带夹销杆与定位圆盘的锁定，抓住带夹销杆推转至第二轴管轴线位于第三坐标系上点(lna，b)处后锁定。

6)将笔尖缩进，在纸张R上就绘制出一段连续的反双曲正弦型曲线

五、结束：将W恢复到初始状态。

本发明的分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，具有将所绘制的曲线直接切割成槽沟或浇筑成柱面板等功能，操作步骤与绘制反双曲正弦曲线的相同，只是从切割类工具浇筑类工具打印类工具选择不同的执行工具置于工具基座内即可。

使用过程中：本发明的分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，具有在固定物体表面进行工作，操作步骤与反双曲正弦曲线的相同。

本发明分向式反双曲正弦曲线构件制造装置的经济价值和应用前景：随着技术进步和经济发展，越来越需要先进的装备提高工程服务质量、经济效益和教学效果，急需一种操作简单使用方便的分向式反双曲正弦曲线构件制造装置，全国有众多工程设计、加工企业和学校等，数量相当可观，其市场前景非常广阔，具有良好的经济收益和社会效益。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。