CN108404368B - 一种自动发球机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动发球机，包括依次设置的收球机构、振动盘、链条输送机构、松球机构以及发球机构。通过本发明的收球机构、链条输送机构、松球机构可分别实现本发明的收球功能、输送功能以及松球功能，本发明大大提高了自动发球机的发球效率，减小了工作量，自动化应用更广。

Description

一种自动发球机

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，尤其涉及一种自动发球机。

背景技术

羽毛球是一项室内、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。由于羽毛球适合各年龄段的人群，所以羽毛球正在成为日常生活中最为常见的体育项目，也有越来越多的人选择成为专业或职业运动员。

在进行羽毛球练习过程中，最为常见的科目是接球练习，在接球练习过程中，练习者需要拍打接到的羽毛球，所以羽毛球经常会分散在羽毛球场地中，特别是对于一些练习量较多的情况，羽毛球的使用量巨大，所以需要及时捡起场地上散落的众多羽毛球。而现有技术中，虽然具有发球功能的发球机，但这类发球机还不具备较好的收球功能、输送功能以及松球功能，导致发球机效率较低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动发球机，旨在解决现有技术发球机还不具备收球、输送、松球等功能问题。

本发明的技术方案如下：

一种自动发球机，其中，包括依次设置的收球机构、振动盘、链条输送机构、松球机构以及发球机构；所述收球机构包括收球平台，所述收球平台包括一旋转扫球机和设置于所述旋转扫球机侧边的收球框，所述旋转扫球机包括一支撑架、位于支撑架底部的交叉部、驱动所述交叉部旋转并收集羽毛球的扫球驱动机构，所述支撑架的中部设置有一用于将收集的羽毛球提升至顶部并带入到收球框的提升机构，所述收球平台的底部设置有用于驱动收球平台移动的驱动轮；所述链条输送机构包括一竖向设置的传送链条装置，所述传送链条装置包括一竖向设置的链条支架、环绕设置于链条支架上的链条以及驱动所述链条绕链条支架转动的链条驱动装置，所述链条上间隔设置有若干个用于装载羽毛球的运球环，所述运球环水平设置；所述松球机构包括一支座以及转动设置于支座上的摆臂，所述摆臂上设置有一夹持装置，所述夹持装置包括一夹持杆、连接于与所述夹持杆的夹持环，所述夹持环包括两个通过弹簧连接的夹持部，所述夹持杆连接于所述弹簧，所述支座上设置有用于对所述夹持杆进行限位的第一限位柱。

所述的自动发球机，其中，所述收球框的底部设置有驱动皮带。

所述的自动发球机，其中，所述提升机构包括一设置于支撑架并且可竖向旋转的旋转皮带，所述旋转皮带的表面朝外设置有多排纵向间隔设置的台阶。

所述的自动发球机，其中，所述交叉部包括一横向设置于支撑架底部的转动轴以及环绕所述转动轴并且交叉设置的收球柱。

所述的自动发球机，其中，所述振动盘的末端设置有导轨以及连接于所述导轨的圆形挂钩。

所述的自动发球机，其中，所述圆形挂钩与链条同一侧的运球环同轴，并且运球环的直径小于圆形挂钩的直径。

所述的自动发球机，其中，所述链条驱动装置包括一电机、连接于所述电机的驱动齿轮与所述驱动齿轮啮合的驱动板，所述驱动板连接于所述链条。

所述的自动发球机，其中，所述支座上还设置有用于对摆臂进行限位的第二限位柱。

所述的自动发球机，其中，所述松球机构还包括一掉球框，所述掉球框用于收集从夹持环上掉落的羽毛球。

所述的自动发球机，其中，所述第一限位柱的高度高于所述第二限位柱。

有益效果：通过本发明的收球机构、链条输送机构、松球机构可分别实现本发明的收球功能、输送功能以及松球功能，本发明大大提高了自动发球机的发球效率，减小了工作量，自动化应用更广。

附图说明

图1为本发明一种自动发球机较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明一种自动发球机中收球机构第一视角的结构示意图。

图3为本发明一种自动发球机中收球机构第二视角的结构示意图。

图4为本发明一种自动发球机中振动盘与链条输送机构的结构示意图。

图5为本发明一种自动发球机中松球机构抓球状态的结构示意图。

图6为本发明一种自动发球机中松球机构松球状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种自动发球机，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一种自动发球机，其包括依次设置的收球机构10、振动盘20、链条输送机构30、松球机构40以及发球机构50。通过上述机构可实现本发明的收球功能、输送功能以及松球功能，至于其中的振动盘以及发球机构可参考现有技术中的内容。

请参阅图2，图2为本发明一种自动发球机中收球机构第一视角的结构示意图，如图所示，所述收球机构包括收球平台11，所述收球平台11包括一旋转扫球机和设置于所述旋转扫球机侧边的收球框，所述旋转扫球机包括一支撑架12、位于支撑架12底部的交叉部13、驱动所述交叉部13旋转并收集羽毛球的驱动机构，所述支撑架12的中部设置有一用于将收集的羽毛球提升至顶部并带入到收球框的提升机构，结合图3所示，所述收球平台11的底部设置有用于驱动收球平台11移动的驱动轮18。

本发明通过一旋转扫球机来自动收集场地上的羽毛球，并将收集的羽毛球带入到收球框中，从而实现了自动收球功能，大大提高了收球效率。同时，本发明中，还设置了驱动轮，通过所述驱动轮18驱动收球机构对场地上的各个区域进行收球。

进一步，所述收球框的底部设置有驱动皮带16。所述驱动皮带16的作用是驱动所述收球框中的羽毛球向某个方向运动，例如向外运动。所述驱动皮带16的下方设置有动力装置，所述动力装置可使驱动皮带16运动。

进一步，所述收球框设置于所述旋转扫球机的背面，且所述收球框的两侧和外侧均设置有挡板17。所述收球框的内侧(即与所述旋转扫球机的背面相靠近)也可设置挡板，这样收球框的内侧、外侧以及两侧(两侧是指左侧和右侧)均设置挡板，从而围成一个用于收纳羽毛球的空间。当然所述收球框的内侧也可不设置挡板，其可直接利用旋转扫球机的背面作为挡板，也可形成用于收纳羽毛球的空间。

进一步，所述收球框外侧的挡板17为可向外侧旋转的挡板。这样，当收球框收集了足够的羽毛球后，可以将外侧的挡板17向外旋转，从而使收球框内的羽毛球随驱动皮带16向外运动，达到将羽毛球转移至其他位置的目的。例如可以将羽毛球转移至振动盘内，以便对杂乱无序的羽毛球进行姿态调整以及输送。具体地，所述收球框外侧的挡板17通过一转动链连接于收球框中，所述收球框外侧的挡板17通过一电机来进行控制打开或关闭。优选的，所述驱动皮带16是从内侧到外侧是倾斜向下设置，这样在打开收球框外侧的挡板17后，通过所述驱动皮带16可以方便快速倒出羽毛球。

进一步，所述提升机构包括一设置于支撑架12并且可竖向旋转的旋转皮带14，所述旋转皮带14的表面朝外设置有多排纵向间隔设置的台阶15。所述旋转皮带14的作用是绕所述支撑架12旋转，由于在所述旋转皮带14的表面设置有台阶15，所以所述旋转皮带14能够将交叉部13卷起的羽毛球随旋转皮带14的运动方向进行运动。由于旋转皮带14是旋转运动的，且旋转皮带14的外侧向上运动，旋转皮带14的内侧向下运动，即旋转皮带14绕支撑架12进行环绕圆周运动，所以旋转皮带14能够带动羽毛球提升至顶部，并在转动至向下运动时，脱离台阶，掉落至收球框中。

进一步，每排台阶15包括多个横向间隔设置的凸出部151。所述凸出部151的作用是用来支撑羽毛球，同时由于凸出部151是间隔设置，所以相邻凸出部151之间是具有间隙的，这样设置的好处是方便羽毛球卡入在台阶15上，在上升的过程中不会掉落，同时也不会影响其在下降过程中的掉落。

进一步，所述交叉部13包括一横向设置于支撑架12底部的转动轴131以及环绕所述转动轴131并且交叉设置的收球柱132。所述收球柱132是绕转动轴131设置，所以所述转动轴131在转动过程中带动所述收球柱132转动，从而将羽毛球卡入其中，并转动至台阶15上。

进一步，所述收球柱132包括4排，并且均匀环绕设置于所述转动轴131外。每一排收球柱132的间距应足够大，以方便卡入羽毛球，本发明优选的是设置4排收球柱132，并且均匀设置，可以提高收球效率。

进一步，所述交叉部13的底部设置有倾斜向下设置的铲球部。所述铲球部其从内至外是倾斜向下设置的，这样可以将地上的羽毛球铲起，从而方便交叉部卷走铲球部上的羽毛球。

请参阅图4，图4为本发明一种自动发球机中振动盘与链条输送机构的结构示意图，用于输送羽毛球，其中，所述链条输送机构包括一竖向设置的传送链条装置，所述传送链条装置包括一竖向设置的链条支架31、环绕设置于链条支架31上的链条32以及驱动所述链条32绕链条支架转动的链条驱动装置34，所述链条32上间隔设置有若干个用于装载羽毛球的运球环33，所述运球环33水平设置。

本发明由链条驱动装置34来驱动链条32，从而使链条32自下往上运动，带动链条32上的运球环33向上运动，使装载在运球环33上的羽毛球被输送至上方，通过本发明的机构可以大大提高输送效率，且运动过程更加稳定。

进一步，所述传送链条装置还包括设置于链条支架31上并用于感应羽毛球是否到位的第一感应装置36。所述第一感应装置36可用来感应羽毛球是否到位。所述第一感应装置36的类型可以是多样的，比如红外传感器。

进一步，所述振动盘20的末端设置有导轨21以及连接于所述导轨21的圆形挂钩22。所述振动盘20的作用是对其中的羽毛球进行姿态调整以及排序，以便使振动盘中的羽毛球都能有序地按照同一姿态进入到导轨21中，至于振动盘的原理在现有技术中已有太对的描述，故在此不再赘述。所述振动盘20可以使羽毛球按照头朝下的姿态进入导轨21，在进入导轨21后，羽毛球沿导轨21运动至导轨21末端的圆形挂钩22，所述圆形挂钩22即为一圆环，且其直径比羽毛球的尾部直径稍小，这样羽毛球就以头朝下的姿态卡入在圆形挂钩22中。

进一步，所述圆形挂钩22与链条32同一侧的运球环33同轴，并且运球环33的直径小于圆形挂钩22的直径。由于运球环33与圆形挂钩22同轴且运球环33直径较小(但运球环33直径大于羽毛球头部直径)，所以运球环33在上升过程中，运球环33会通过所述圆形挂钩22，从而带动所述羽毛球向上运动，并使羽毛球卡入在运球环中，通过这种结构，就能方便链条32将圆形挂钩22上的羽毛球输送至顶部。

进一步，所述导轨21的底部设置有可伸缩的伸缩板35。设置所述伸缩板35的作用是为了确保在一段时间内只有一个羽毛球进入到圆形挂钩22中，当圆形挂钩22中的羽毛球被运球环33带走后，再收回所述伸缩板35，以便下一个羽毛球进入所述圆形挂钩22中，当羽毛球进入到所述圆形挂钩22中时，伸缩板35伸出，实现挡住后续羽毛球的功能。

进一步，所述链条驱动装置34包括一电机、连接于所述电机的驱动齿轮与所述驱动齿轮啮合的驱动板，所述驱动板连接于所述链条。电机带动所述驱动齿轮转动，而所述驱动板上也设置有啮合齿轮，所述啮合齿轮与驱动齿轮啮合，这样驱动齿轮带动驱动板运动，而驱动板又能带动所述链条运动，实现驱动链条运动的功能。

进一步，所述第一感应装置36包括位于链条底部的底部感应装置和位于链条顶部的顶部感应装置。即所述第一感应装置36可以设置多个，可在链条32底部和链条32顶部同时设置，设置在链条32底部可以方便判断圆形挂钩22上的羽毛球是否到位，设置在链条32顶部可以方便判断运球环33上的羽毛球是否被取走。

进一步，所述运球环33等间距设置。所述运球环33设置有多个，并且等距设置，以提高羽毛球输送效率。

进一步，所述圆形挂钩22设置有一第一开口，所述第一开口的作用是方便所述运球环33通过，因为运球环33需要与链条32连接，例如通过连接杆连接，那么所述连接杆可以通过所述第一开口通过，避免被圆形挂钩22阻挡。另外，所述第一开口的位置应朝向所述链条32，以使圆形挂钩22与运球环33匹配。设置所述第一开口还可以方便圆形挂钩22具有足够的空间容纳羽毛球，同时又具有一定弹性空间。

请参阅图5，图5为本发明一种自动发球机中松球机构抓球状态的结构示意图，所述松球机构设置于链条输送机构的侧边，用于取出链条输送机构上的羽毛球并放置于发球装置中，所述松球机构包括一支座41以及转动设置于支座41上的摆臂42，所述摆臂42上设置有一夹持装置，所述夹持装置包括一夹持杆43、连接于与所述夹持杆43的夹持环44，结合图6所示，所述夹持环44包括两个通过弹簧45连接的夹持部，所述夹持杆43连接于所述弹簧45，所述支座41上设置有用于对所述夹持杆43进行限位的第一限位柱46。

本发明通过设置所述摆臂42，并且在摆臂42上设置夹持装置，通过夹持装置夹持羽毛球，然后通过摆臂42的转动，使夹持杆43与第一限位柱46相撞，使弹簧45拉力减小，从而使夹持环44松开，羽毛球掉落，实现松球功能，其松球过程更加稳定，效率更高。

进一步，所述支座41上还设置有用于对摆臂42进行限位的第二限位柱47。所述第二限位柱47的作用是对摆臂42进行限位，这样当摆臂42转动至第二限位柱47的位置时，停止转动。

进一步，所述松球机构还包括一掉球框48，所述掉球框48用于收集从夹持环44上掉落的羽毛球。所述掉球框48位于夹持环44掉球的位置，这样可以用来收集从夹持环44上掉落的羽毛球，所述掉球框48连接于发球装置，以便进行发球动作。

所述夹持环44由于在弹簧45的拉力作用下，使夹持环44保持合拢状态，方便进行抓球，而当摆臂42往掉球框48方向旋转时，摆臂42旋转直至夹持杆43撞到第一限位柱46，之后夹持环44继续往前转一定角度，即夹持环44与夹持杆43夹角变小，利用夹持杆43的拉力作用，使弹簧松开，从而使夹持环44的两个夹持部张开，羽毛球掉入掉球框48中，完成输送。

进一步，所述支座41下方设置有用于驱动摆臂42转动的摆臂驱动机构49。通过所述摆臂驱动机构49可驱动摆臂42来回转动，当转动至靠近链条输送机构一侧时，可以用来抓取链条输送机构的运球环33上的羽毛球，在抓取羽毛球后，转动至第二限位柱47的方向，以便松开抓取的羽毛球。

进一步，所述摆臂驱动机构49包括一驱动电机、连接于所述驱动电机的驱动轴，所述驱动轴连接于所述摆臂42。所述驱动电机可驱动所述驱动轴转动，利用所述驱动轴带动所述摆臂42转动。

进一步，所述摆臂42上设置有一第二感应装置411。所述第二感应装置411用来感应链条输送机构上的羽毛球是否到位，当到位后，控制摆臂42转动至其一侧进行抓球。所述第二感应装置411可以是多种类型，比如红外传感器。

进一步，所述掉球框48设置有一圆形收纳槽481。所述圆形收纳槽481的直径大于所述羽毛球的直径，以便留有足够空间，容纳所述羽毛球，但也不至于过大，避免羽毛球倒下，确保羽毛球能够以统一的姿态进入到发球装置中。

进一步，所述第一限位柱46的高度高于所述第二限位柱47。由于所述夹持装置设置在所述摆臂42上，所以夹持装置会高于所述摆臂42，故优选将第一限位柱46的高度设置高于第二限位柱47，以便第一限位柱46能够与夹持杆43相撞。

所述掉球框48连接于发球机构50，通过所述发球机构50实现发球动作。

所述夹持环44合拢时为圆形结构，且其直径比羽毛球头部大，同时比羽毛球尾部小，这样可以装载羽毛球。另外，所述夹持环44的直径比运球环33的直径大。另外，所述夹持环44设置有一第二开口。所述第二开口的作用是方便所述运球环33通过，因为运球环33需要与链条32连接，例如通过连接杆连接，那么所述连接杆可以通过所述第二开口通过，避免被夹持环44阻挡。另外，所述第二开口的位置应朝向所述链条32，以使夹持环44与运球环33匹配。

所述松球机构抓球过程需要与链条输送机构相互配合。具体地，链条输送机构的链条32先带动运球环33上的羽毛球往上运动，所述第一感应装置36感应到羽毛球运动到位后，反馈信号，控制链条输送机构停止上升，此时，摆臂42往运球环33的方向运动，直至其上的夹持环44转动至与运球环33同轴，此时，链条输送机构的链条32带动运球环33上的羽毛球往下运动，由于运球环33的直径比夹持环44的直径小，所以运球环33可以从上往下穿过所述夹持环44，并且在穿过的过程中，运球环33上的羽毛球卡在夹持环44上，从而达到让夹持环44抓住羽毛球的目的。在夹持环44抓住羽毛球后，便可控制摆臂42往发球机构的方向运动，从而使摆臂42转动至第二限位柱47的方向，以便松开抓取的羽毛球。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动发球机，其特征在于，包括依次设置的收球机构、振动盘、链条输送机构、松球机构以及发球机构；所述收球机构包括收球平台，所述收球平台包括一旋转扫球机和设置于所述旋转扫球机侧边的收球框，所述旋转扫球机包括一支撑架、位于支撑架底部的交叉部、驱动所述交叉部旋转并收集羽毛球的扫球驱动机构，所述支撑架的中部设置有一用于将收集的羽毛球提升至顶部并带入到收球框的提升机构，所述收球平台的底部设置有用于驱动收球平台移动的驱动轮；所述链条输送机构包括一竖向设置的传送链条装置，所述传送链条装置包括一竖向设置的链条支架、环绕设置于链条支架上的链条以及驱动所述链条绕链条支架转动的链条驱动装置，所述链条上间隔设置有若干个用于装载羽毛球的运球环，所述运球环水平设置；所述松球机构包括一支座以及转动设置于支座上的摆臂，所述摆臂上设置有一夹持装置，所述夹持装置包括一夹持杆、连接于与所述夹持杆的夹持环，所述夹持环包括两个通过弹簧连接的夹持部，所述夹持杆连接于所述弹簧，所述支座上设置有用于对所述夹持杆进行限位的第一限位柱。

2.根据权利要求1所述的自动发球机，其特征在于，所述收球框的底部设置有驱动皮带。

3.根据权利要求1所述的自动发球机，其特征在于，所述提升机构包括一设置于支撑架并且可竖向旋转的旋转皮带，所述旋转皮带的表面朝外设置有多排纵向间隔设置的台阶。

4.根据权利要求1所述的自动发球机，其特征在于，所述交叉部包括一横向设置于支撑架底部的转动轴以及环绕所述转动轴并且交叉设置的收球柱。

5.根据权利要求1所述的自动发球机，其特征在于，所述振动盘的末端设置有导轨以及连接于所述导轨的圆形挂钩。

6.根据权利要求5所述的自动发球机，其特征在于，所述圆形挂钩与链条同一侧的运球环同轴，并且运球环的直径小于圆形挂钩的直径。

7.根据权利要求1所述的自动发球机，其特征在于，所述链条驱动装置包括一电机、连接于所述电机的驱动齿轮与所述驱动齿轮啮合的驱动板，所述驱动板连接于所述链条。

8.根据权利要求1所述的自动发球机，其特征在于，所述支座上还设置有用于对摆臂进行限位的第二限位柱。

9.根据权利要求1所述的自动发球机，其特征在于，所述松球机构还包括一掉球框，所述掉球框用于收集从夹持环上掉落的羽毛球。

10.根据权利要求8所述的自动发球机，其特征在于，所述第一限位柱的高度高于所述第二限位柱。