KR101882760B1 - 피칭머신의 볼 투척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피칭머신을 구성하는 볼 투척장치에 일정간격으로 볼을 공급하는 볼의 이송구조 개선으로 볼의 공급에 따른 시간 오차 없이 일정한 볼의 이송 및 볼의 투척이 제공되고, 투척 볼의 높낮이 조절을 자동으로 제공하면서 원활하고 정속의 볼 공급이 제공에 의해 볼 투척이 제공되어 피칭머신의 신뢰성이 보장되는 피칭머신의 볼 투척장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 상기 목적은 볼 이송수단이 피딩서보모터에 의해 구동하며 하나의 볼을 수용하여 회전에 의한 전진 이송하는 볼캐칭홈을 구비한 피딩회전휠와, 상기 피딩회전휠에 의해 이송되는 볼을 직진 안내하는 가이드레일에서 상기 피딩서보모터를 지지한 상태로 이송레일에 조립된 지지대에 부착되어 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 볼캐칭홈의 1회전 스토로크의 감지하는 위치검출센서로 구성되고,
상기 가이드레일의 하부와 조립되어 지지하는 수평받침판, 상기 수평지지판의 후방에 스크류너트가 수평축으로 축설치되어 각도회전이 가능케 조립된 볼스크류, 상기 볼스크류의 스크류축과 커플링으로 축 연결된 승강서보모터, 상기 승강서보모터의 몸체에 구비된 양측의 수평축을 축결합하여 그 회전을 지지하는 양측의 제1축받이를 조립한 전,후 수평프레임으로 구성된 각도조절부와, 상기 수평받침판의 전단 상부와 상기 가이드레일의 전방에 수직방향으로 조립된 축지지판, 상기 축지지판의 양측에 조립된 제2축받이, 상기 각 제2축받이에 축결합는 양측의 수평축을 조립한 좌,우 수직프레임으로 구성된 회전지지부로 구성된 틸팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 피칭머신의 볼투척장치에 의해 달성된다.

Description

피칭머신의 볼 투척장치{BALL THROWING DEVICE FOR PITCHING MACHINE}

본 발명은 피칭머신에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼 공급수단에 의해 공급된 볼의 투척에 따른 정속 이송으로 볼 투척의 시간 오차가 없이 한 개씩 투척되고 동시에 볼의 구질의 다양화에 따른 볼의 높낮이를 자동으로 조절하여 투척이 가능하여 볼 투척에 따른 다양한 구질 투척의 자동화가 가능한 피칭머신의 볼 투척장치에 관한 것이다.

야구는 투수, 야수, 심판, 타자가 모여 경기를 수행하는 인기스포츠 중의 하나이다.

일반적인 야구는 실외에서 진행하는 스포츠로서, 이러한 야구 경기를 진행하기 위해서는 넓은 공간과 글러브, 배트 등의 야구 용품 등이 필요하고, 팀별로 9명의 인원과 스트라이크, 볼, 아웃 등을 판정하는 최소한 1명의 심판이 필요하여 적은 인원이 실내에서 야구를 즐길 수 있는 실내 야구연습장이 최근에 들어 활성화되고 있다.

대부분 실내 야구연습장은 그물 울타리 내에 설치된 볼 발사기(피칭머신)로부터 발사되는 공을 야구방망이로 치는 배팅(batting) 게임 장치이다.

그러나 이러한 실내 야구연습장은 단순 배팅장치이어서 최근에는 실내 골프연습장과 같이, 야구 게임 화면이 표시되는 스크린을 구비하고 있다.

즉, 대형 LED화면이나 스크린화면에 투수 모션이 나오고 이것에 동기를 맞추어서 피칭 머신에서 볼을 발사시키면 이용자(타자)가 타석에서 볼을 치도록 되어 있다.

한편, 야구구질의 투구의 종류는 직구, 포심 패스트볼(four-seam fastball), 투심 패스트볼(two-seam fastball), 스플리터(splitter), 커터(cutter), 포크볼(forkball), 커브볼, 슬라이더 등등 다양하고, 이러한 본연의 야구 구질을 기계적인 장치에서 완벽하게 구현하기에는 한계성이 있다.

그리하여 일 예로 특허문헌 1에는 투척되는 볼의 속도와 방향 및 시간당 투척횟수를 조정하도록 하는 기술이 개시되어 있으나, 2개의 휠에 의한 볼의 투척과 투척된 볼의 방향을 플렉시블 튜브에 의해 단순히 방향제어에 국한되었다.

또한, 특허문헌 2에는 볼 공급부에 의해 호퍼에 공급된 볼이 구동부의 개폐제어로 낙하하여 볼 투척장치를 구성하는 한 쌍의 구동휠의 사이에 볼을 하나씩 순차적으로 공급하여 투척과 구동모터의 제어에 의해 틸팅하여 볼 투척높이를 조절하는 피칭머신이 개시되었다.

또한, 특허문헌 3 및 4에는 투구되는 볼의 속도 및 구질을 3개의 회전휠로 구성된 투척수단에 의해 투척하여 다양하게 조절하고 틸팅에 의해 볼의 높낮이를 조절하는 기술이 개시되었으나, 볼의 공급 및 높낮이 조절이 수작업에 의해 볼의 공급, 틸팅 조절이 제공됨으로써 최근의 스크린 야구게임으로 활성화된 실내야구장의 상대방 선수의 입력에 따른 프로그램화의 자동기능 피칭머신에는 적합하지 못하였다.

특히, 상기한 특허문헌들은 볼의 공급이 호퍼에서 낙하에 의해 회전휠에 공급하는 것이고, 볼의 이송이 투척수단인 회전휠 사이에 투입이 일정하지 못하여 시간 오차가 발생함으로써 타석에 들어선 타자가 타격시간이 불규칙함으로써 피칭머신의 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.

한국 등록실용 제20-0363656호(2004.09.22. 등록) 한국 등록특허 제10-1188612호(2012.11.21. 등록) 일본 공개특허 제2005-224356호(2005.08.25. 공개) 한국 등록특허 제10-1130348호(2012.03.19. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 문제된 단점을 해소하고자 개발된 것으로서,

피칭머신을 구성하는 볼 투척장치에 일정간격으로 볼을 공급하는 볼의 이송구조 개선으로 볼의 공급에 따른 시간 오차 없이 일정한 볼의 이송 및 볼의 투척이 제공되고, 투척 볼의 높낮이 조절을 자동으로 제공하면서 원활하고 정속의 볼 공급이 제공에 의해 볼 투척이 제공되어 피칭머신의 신뢰성이 보장되는 피칭머신의 볼 투척장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 간소한 구조에 의해 볼 투척장치의 투척수단으로 볼의 이송이 이송수단에 의해 일정하게 제공되어 볼 공급의 엉킴에 의한 오작동을 방지할 수 있는 피칭머신의 볼 투척장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 볼 공급장치에 의해 공급되는 볼을 수용하는 호퍼, 상기 호퍼에 공급된 볼을 밀어 이송하는 볼 이송수단 및 상기 상기 볼 이송수단에서 이송된 볼을 안내하는 가이드레일을 중심으로 "Y"자형 간격으로 이격되어 이송되는 볼을 투척하도록 각각의 회전서보모터를 구비한 3개의 회전휠로 구성된 투척수단과 상기 볼 투척부의 볼 투척 높낮이를 각도조절하여 제공하는 틸팅수단이 구성된 피칭머신의 볼 투척장치에 있어서,

상기 볼 이송수단은 피딩서보모터에 의해 구동하며 하나의 볼을 수용하여 회전에 의한 전진 이송하는 볼캐칭홈을 구비한 피딩회전휠과, 상기 피딩회전휠에 의해 이송되는 볼을 직진 안내하는 상기 가이드레일에서 상기 피딩서보모터를 지지한 상태로 지지대에 부착되어 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 볼캐칭홈의 1회전 스토로크의 감지하는 위치검출센서로 구성되고

상기 틸팅수단은 가이드레일의 하부와 조립되어 지지하는 수평받침판, 상기 수평받침판의 후방에 스크류너트가 수평축으로 축설치되어 각도회전이 가능케 조립된 볼스크류, 상기 볼스크류의 스크류축과 커플링으로 축 연결된 승강서보모터, 상기 승강서보모터의 몸체에 구비된 양측의 수평축을 축결합하여 그 회전을 지지하는 양측의 제1축받이를 조립한 전,후 수평프레임으로 구성된 각도조절부와, 상기 수평받침판의 전단 상부와 상기 가이드레일의 전방에 수직방향으로 조립된 축지지판, 상기 축지지판의 양측에 조립된 제2축받이, 상기 각 제2축받이에 축결합는 양측의 수평축을 조립한 좌,우 수직프레임으로 구성된 회전지지부로 구성된 것이 특징이다.

상기 피딩회전휠은 볼캐칭홈의 후측에 다수의 습동롤러를 구비하여 공급된 볼의 후면과 마찰을 작게 하고 볼의 투척시 투척되는 볼의 반대방향으로 가해지는 충격을 흡수하는 것이 특징이다.

본 발명에 의하면 볼투척수단에 의한 볼 투척이 일정하게 제공되도록 볼의 이송을 피딩회전휠의 1회전 스트로크로 제공되어 볼투척의 시간오차를 없애는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 모터회전의 제어에 의해 회전하는 피딩회전홀의 속도 제어로 반복이송에 따른 정속성이 제공되어 장치운용이 편리한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 투척에 따른 3휠 투척수단의 각도가 자동으로 제어가 가능하여 투척볼의 구질이 다양하게 제공되어 장치의 신뢰성이 보장되는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용된 피칭머신의 전체 사시도 및 측면도이다.
도 3은 피칭머신을 구성하는 볼 공급부에서 이송된 볼의 투척을 위한 3개의 히전휠에 이송된 상태의 발췌 정면도이다.
도 4는 본 발명의 구성을 보여주는 발췌 사시도이다.
도 5는 본 발명의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명을 구성하는 투척수단의 3개의 회전휠과 볼이송수단의 발췌 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 측면구성도이다.
도 8은 본 발명의 배면사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 틸팅수단의 작동상태도이다.

이하, 첨부되는 도면과 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 설명에 있어, 도면 제시된 구성요소의 구조 및 크기는 발명의 설명에 문제되지 않는 한 단순화되거나 간략화될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용된 피칭머신(10)에서 설치된 상태를 보여주는 도면으로서, 피칭머신(10)은 전방으로 볼을 투척하는 본 발명의 볼 투척장치(100)와, 상기 볼 투척장치(100)의 호퍼(101)에 볼(B)을 공급하는 볼 공급장치(200)와, 상기 볼 투척장치(100) 및 볼 공급장치(200)가 설치되는 다수의 종, 횡프레임에 의해 구축된 기대(11)을 포함한다.

상기 볼 공급장치(200)는 타석까지 연장된 수평체인컨베이어(210)와 상기 수평체인컨베이어 전단에서 이송되는 볼을 이송포크(260)로 들어 수직방향으로 전환하여 상단에 구비된 호퍼(H)에 공급하는 수직체인컨베이어(250)가 피칭머신(10)의 기대(11)에 설치된다.

이러한 본 발명은 상기 볼 공급장치(200)에 공급된 볼(B)을 호퍼(H)로부터 공급받고 제어부(C/B)로부터 제어 신호를 받아 볼을 이송수단(120)에 의해 이송하고, 이송된 볼(B)을 투척수단(140)에 의해 타석에 위치한 타자를 향해 투척한다.

그리고 본 발명의 볼 투척장치(100)는 도 3 내지 도 8에 도시된 것과 같이, 상기한 이송수단(120)과 상기 이송수단에 의해 이송되는 볼(B)을 받아 투척하는 투척수단(140)은 틸팅수단(160)에 의해 각도 조절하여 투척되는 볼(B)의 구질을 다양하게 투척할 수 있다.

이러한 본 발명은 볼 공급장치(200)에 의해 공급되는 볼(B)을 수용하는 호퍼(H), 상기 호퍼(H)에 공급된 볼(B)을 밀어 이송하는 볼 이송수단(120)과,

상기 볼 이송수단(120)에서 이송된 볼을 안내하는 가이드레일(145)을 중심으로 "Y"자형 간격으로 이격되어 이송되는 볼(B)을 투척하도록 각각의 회전서보모터(M1,M2,M3)를 구비한 3개의 회전휠(141,142,1143)로 구성된 투척수단(140)과,

상기 투척수단(140)의 볼 투척 높낮이를 각도조절하여 제공하는 틸팅수단(160)을 포함한다.

상기 볼 이송수단(120)은 피딩서보모터(130)에 의해 구동하며 하나의 볼(B)을 수용하여 회전에 의한 전진 이송하는 볼캐칭홈(125)을 구비한 피딩회전휠(121)과, 상기 피딩회전휠(121)에 의해 이송되는 볼(B)을 직진 안내하는 상기 가이드레일(145)에서 상기 피딩서보모터(130)를 지지한 상태로 조립된 지지대(131)에 부착되어 제어부(C/B)와 전기적으로 연결되어 상기 볼캐칭홈(125)의 1회전 스토로크의 감지하는 위치검출센서(135)로 구성된다.

이때, 상기 피딩회전휠(121)은 볼캐칭홈(125)의 후측에 다수의 습동롤러(126)를 구비하여 공급된 볼(B)의 후면과 마찰을 작게 하고 볼의 투척시 투척되는 볼의 반대방향으로 가해지는 충격을 흡수하면서 보다 안정적인 볼의 이송이 제공된다.

이러한 습동롤러(126)의 적용은 피딩회전휠(121)의 경도가 낮을 경우나 고속회전으로 원심력에 의한 휠의 외경이 커짐으로 발생되는 변형에 피딩회전휠121)의 충격을 흡수하기 위해 구성되는 것이다.

상기 틸팅수단(160)은 가이드레일(145)의 하부와 조립되어 지지하는 수평받침판(161), 상기 수평받침판(161)의 후방에 스크류너트(163)가 수평축(163a)으로 축 설치되어 각도회전이 가능케 조립된 볼스크류(162), 상기 볼스크류(162)의 스크류축(164)과 커플링으로 축 연결된 승강서보모터(165), 상기 승강서보모터(165)의 몸체에 구비된 양측의 수평축(165a)을 축결합하여 그 회전을 지지하는 양측의 제1축받이(166)를 조립한 전,후 수평프레임(167)으로 구성된 각도조절부와, 상기 수평받침판(161)의 전단 상부와 상기 가이드레일(145)의 전방에 수직방향으로 조립된 축지지판(171), 상기 축지지판(171)의 양측에 조립된 제2축받이(176), 상기 각 제2축받이(176)에 축결합하는 수평축(178)을 조립한 수직프레임(177)으로 구성된 회전지지부로 이루어진다.

이러한 틸팅수단(160)은 제어부(C/B)의 제어로 상기 각도조절부의 승강서보모터(165)를 정회전 또는 역회전하면 커플링으로 연결된 볼스크류(162)의 스크류축(164)이 상승 또는 하강이동하게 됨과 동시에 각도변위에 맞게 상기 승강서보모터(165)는 수평축(165a)을 중심으로, 그리고 볼스크류(162)는 스크류너트(163)가 수평축(163a)을 중심으로 각도 변위되면서 상기 스크류너트(163)과 고정된 수평받침판(161)이 하방에서 상승 또는 하강하여 상기 투척수단(140)에서 투척되는 볼(B)의 투척 높낮이를 조절하게 된다.

이러한 틸팅수단(160)은 상기와 같은 각도변위시에 전방측의 회전지지부를 구성하는 상기 축지지판(171)의 양측에 조립된 제2축받이(176)와 축결합한 수평축(178)을 중심으로 수직프레임(177)에서 회전이 안정적으로 축 지지된 상태에서 제공된다.

이미 배경이 되는 기술에서 설명한 바와 같이, 3개의 휠을 이용한 볼의 투척은 공지된 기술임은 명백하나, 본 발명의 핵심은 상기 투척수단(140)에 볼(B)을 이송하는 것이 안정적이고 정확하게 회전피딩휠(121)에 의해 1회전 스트로크로 제공함과 동시에 틸팅수단(160)에 의해 볼의 높낮이를 자동적으로 제어할 수 있는 이점이 있다.

이러한 본 발명은 피칭머신(10)에 전기를 인가하여 상대방의 투수의 볼 종류(커브볼, 직구, 슬라이더, 포크볼 등등) 및 속도를 태블릿PC, 컴퓨터 등의 입력수단에 의해 선택 입력하고 타자가 배트를 잡고 타석에 올라서면 타석의 상부에 구비된 카메라센서(미도시함)가 감지한다.

이렇게 타석에 타자가 있음을 감지로 제어부(C/B)에 의해 본 발명의 볼 투척장치(100)을 구성하는 틸팅수단(160)은 제어부(C/B)의 제어로 상기 각도조절부의 승강서보모터(165)를 정회전 또는 역회전하면 커플링으로 연결된 볼스크류(162)의 스크류축(164)이 상승 또는 하강이동하게 됨과 동시에 각도변위에 맞게 상기 승강서보모터(165)는 수평축(165a)을 중심으로, 그리고 볼스크류(162)는 스크류너트(163)가 수평축(163a)을 중심으로 각도 변위되면서 상기 스크류너트(163)과 고정된 수평받침판(161)이 하방에서 상승 또는 하강하여 상기 투척수단(140)에서 투척되는 볼(B)의 투척 높낮이를 조절하게 된다.

이렇게 투척할 볼의 구질 선택에 따른 도 9 및 도 10과 같이 투척수단(140)의 높낮이 조절과 동시에 볼(B)을 공급 안내하는 호퍼(H)에 적층상태로 대기해 있던 선단의 볼(B)을 볼 이송수단(120)의 피딩서보모터(130)의 동작에 의해 피딩회전휠(121)이 회전하면서 볼캐칭홈(125)에 의해 전방으로 밀어 가이드레일(145)에 밀어넣게 됨과 동시에 투척수단(140)의 3개의 회전휠(141,142,143)에 의해 투척하여 타자가 칠 수 있다.

물론, 상기 투척수단(140)의 3개의 회전휠(141,142,143)은 투척 볼의 구질 선택에 의해 각각의 회전서보모터(M1,M2,M3)의 속도제어에 의해 제공된다.

이렇게 타자가 친 볼(B)은 전방의 스크린에 맞고 바닥에 떨어지고 볼 공급장치(200)의 수평체인컨베이어(210)에 의해 이송되고, 수직체인컨베이어(250)의 이송포크(260)에 의해 수직으로 이송되어 호퍼(H)에 공급하는 일련의 제어가 순차적으로 제공되면 타자에 볼(B)을 투척하게 된다.

이러한 본 발명은 볼 이송수단(120)을 물레방아 원리의 1회전 스트로크에 의해 공급함으로 정속성이 보장되는 장점과, 틸팅수단(160)의 승강서보모터(165)의 제어에 의해 투척수단(140)의 투척 볼의 높낮이 조절이 자동으로 제어가 가능한 이점이 있다.

이러한 본 발명의 상세한 설명에 의해 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져는 안되며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 그 권리요지로 청구된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정할 수 있다.

100 : 볼 투척장치 120 : 볼 이송수단
121 : 피딩회전휠 125 : 볼캐칭홈
126 : 습동롤러 130 : 피딩서보모터
131 : 지지대 135 : 위치검출센서
140 : 투척수단 141, 142, 143 : 회전휠
145 : 가이드레일 160 : 틸팅수단
161 : 수평받침판 162 : 볼 스크류
165 : 승강서보모터 166 : 제1축받이
171 : 축지지판 176 : 제2축받이
177 : 수직프레임 178 : 수평축
H : 호퍼 M1,M2,M3 : 회전서보모터

Claims (3)

1. 볼 공급부에 의해 공급되는 볼을 수용하는 호퍼, 상기 호퍼에 공급된 볼을 피딩서보모터에 의해 구동하며 하나의 볼을 수용하여 회전에 의한 전진 이송하는 볼캐칭홈을 구비한 피딩회전휠와, 상기 피딩회전휠에 의해 이송되는 볼을 직진 안내하는 가이드레일에서 상기 피딩서보모터를 지지한 상태로 가이드레일에 조립된 지지대에 부착되어 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 볼캐칭홈의 1회전 스토로크의 감지하는 위치검출센서로 구성되는 볼 이송수단 및 상기 볼 이송수단에서 이송된 볼을 안내하는 가이드레일을 중심으로 "Y"자형 간격으로 이격되어 이송되는 볼을 투척하도록 각각의 회전서보모터를 구비한 3개의 회전휠로 구성되되, 상기 가이드레일은 그 하부와 조립되어 지지하는 수평받침판, 상기 수평받침판의 후방에 스크류너트가 수평축으로 축설치되어 각도회전이 가능케 조립된 볼스크류, 상기 볼스크류의 스크류축과 커플링으로 축 연결된 승강서보모터, 상기 승강서보모터의 몸체에 구비된 양측의 수평축을 축결합하여 그 회전을 지지하는 양측의 제1축받이를 조립한 전,후 수평프레임으로 구성된 각도조절부와, 상기 수평받침판의 전단 상부와 상기 가이드레일의 전방에 수직방향으로 조립된 축지지판, 상기 축지지판의 양측에 조립된 제2축받이, 상기 각 제2축받이에 축결합는 양측의 수평축을 조립한 좌,우 수직프레임으로 구성된 회전지지부로 구성된 틸팅수단이 구비되는 투척수단으로 구성된 피칭머신의 볼 투척장치에 있어서,
   상기 피딩회전휠은 볼캐칭홈의 후측에 다수의 습동롤러를 구비하여 공급된 볼의 후면과 마찰을 작게 하고 볼의 투척시 투척되는 볼의 반대방향으로 가해지는 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 피칭머신의 볼 투척장치.
   
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