一种全自动回收乒乓球的发球装置的制作方法

1.本发明涉及一种全自动回收乒乓球的发球装置，属于乒乓球装置领域。


背景技术：

2.乒乓球运动作为一项老少皆宜的运动，在中国很受欢迎，作为一项技巧性比较强的运动，初学者需要花费一定的精力训练，专业运动员对发球的旋转质量也有一定要求，因此乒乓球发球机便有了很大的市场需求。


技术实现要素：

3.为解决乒乓球的全自动收问题，本发明提供一种全自动回收乒乓球的发球装置，以鼓风机为动力，对乒乓球的运动实现了由下而上的运动，有利于对乒乓球实现全自动回收，减少捡球的时间和精力。
4.本发明中主要采用的技术方案为：一种全自动回收乒乓球的发球装置，包括基座系统、回收系统、发球系统和控制系统，所述发球系统安装在所述基座系统中的安装架上，由基座系统调节发球系统的发球高度，所述回收系统安装在所述基座系统中的底板上，且与所述发球系统配合安装，由回收系统将击回的乒乓球回收到发球系统，所述控制系统安装在所述发球系统上，且所述控制系统与所述发球系统和回收系统控制连接。
5.优选地，所述基座系统包括若干移动滚轮、底板、滑轨、锁紧螺丝、滑块、三角稳定架和安装架，其中，所述底部的底端设有若干移动滚轮，所述滑轨通过沉头螺栓固定在底板的顶面，所述滑轨上设有若干螺纹孔，所述滑块滑动设置在所述滑轨内，且沿滑轨运动，所述滑块通过锁紧螺丝与所述滑轨上的螺纹孔配合锁紧固定，所述三角稳定架的一支脚底端与所述滑块连接，所述三角稳定架的另外两个支脚安装在所述底板上，所述安装架安装在所述三角稳定架顶端，用于固定发球系统。
6.优选地，所述三角稳定架包括第一支脚、第二支脚和第三支脚，所述第一支脚的底端与所述滑块连接，所述第二支脚和第三支脚的底端与所述底板顶面的连接座通过转动副连接，所述连接座通过沉头螺栓固定在所述底板上，所述第一支脚、第二支脚和第三支脚的顶端均以转动副的形式与安装架连接。
7.优选地，所述回收系统包括回收盒、支撑架、鼓风机、底部红外传感器模块、导球通道、传送通道、顶部红外传感器模块、挡板，所述支撑架以螺栓连接的方式固定在所述底板上，所述回收盒安装在所述支撑架上，所述导球通道的一端与所述回收盒的落球口连通，所述导球通道的另一端与所述传送通道的下端以相贯线的轨迹实现配合连接，所述导球通道沿回收盒至传送通道下端的方向倾斜设置，且所述导球通道靠近传送通道的一端处设有挡板；所述传送通道的底端设有鼓风机，所述鼓风机固定安装在所述底板上表面，所述传送通道的顶端出球口位于所述发球装置的储球盒上方，所述底部红外传感器模块安装在所述传送通道内底部位置，所述顶部红外传感器模块设置在所述传送通道内顶部出球口位置处。
8.优选地，所述导球通道靠近所述传送通道的一端内部挡板安装孔，所述安装在所述挡板安装孔内，所述挡板的底部具有一定斜度，且与所述导球通道的倾斜坡度相同。
9.优选地，所述发球系统包括发射导管、外壳、外壳上盖、分球装置、储球盒、第一动力轮、转向器、第一动力电机、转向电机、第二动力电机和第二动力轮，其中，所述外壳的底部固定安装在所述安装架，所述外壳的顶部设有外壳上盖，所述外壳上盖设有圆孔，用于穿过储球盒的落球管道，所述储球盒设置在外壳外，且位于所述传送通道顶部出球口的正下方，所述储球盒的落球通道穿过外壳上盖上的圆孔插入外壳内，与设置在外壳内的分球装置配合工作；所述转向器的中心轴与所述转向电机的输出轴连接，所述转向电机固定安装在所述外壳内，且位于所述发射导管的正下方，所述转向器的两端对称设有一穿线孔，分别用于穿过连接所述发射导管两侧穿线管的两根牵引绳；所述转向器的中心轴与所述转向电机的输出轴连接，所述转向电机固定安装在所述外壳内，且位于所述发射导管的正下方，所述转向器的两端对称设有一穿线孔，分别用于穿过连接所述发射导管两侧的两根牵引绳；所述第一动力电机和第二动力电机分别固定安装在所外壳内底部，且位于所述发射导管的两侧，所述第一动力电机的输出轴与所述第一动力轮的转轴连接，所述第二动力电机的输出轴与所述第二动力轮的转轴连接，所述第一动力电机和第二动力轮分别位于所述发射导管的两侧，且与所述发射导管上的动力槽配合工作。
10.优选地，所述分球装置包括分球盒、分球盒上盖、分球轮盘和分球电机，所述分球盒固定安装在所述外壳内底部，所述分球电机固定安装在所述外壳内底部，且位于所述分球盒内中心位置处，所述分球电机的输出轴与所述分球轮盘的中心轴连接，所述分球轮盘沿周向均匀设置若干个球槽，所述球槽均为向外开口的u型球槽，且所述球槽与分球盒的出球口配合设置，所述分球盒顶部设有分球盒上盖，所述分球盒上盖设有与储球盒落球口以及球槽相对应的槽口。
11.优选地，所述第一动力轮和第二动力轮上均设有橡胶圈。
12.优选地，所述控制系统分别与所述第一动力电机、转向电机、第二动力电机、分球电机和鼓风机控制连接，所述顶部红外传感器模块和底部红外传感器模块分别与所述控制系统信号传输连接。。
13.优选地，所述外壳内部有若干固定立柱，用与确定所述分球盒和所述发射导管的安装高度。
14.有益效果：本发明提供一种全自动回收乒乓球的发球装置，具有如下优点：以鼓风机为动力，对乒乓球的运动实现了由下而上的运动；利用回收系统与发球系统相配合实现乒乓球的全自动回收与发球，提高了球员练球效率，节省了捡球耗费的时间与精力。
附图说明
15.图1是本发明装置的结构示意图；图2是本发明装置的基座系统的结构示意图；图3是本发明装置的回收系统的结构示意图；图4是本发明装置的回收系统的局部剖视图；图5是本发明装置的发球系统的结构示意图；
图6是本发明装置的发球系统的发射导管示意图；图7是本发明装置的发球系统的内部结构示意图；图8是本发明装置的发球系统的分球轮盘的结构示意图；图9是本发明装置的发球系统的各电机位置示意图；图10是本发明装置的发球系统的转向器结构简图；图中：基座系统1、滚轮101、底板102、滑轨103、锁紧螺丝104、滑块105、三角稳定架106、安装架107、第一支脚108、第二支脚109、第三支脚110、螺纹孔111、连接座112、回收系统2、回收盒201、支撑架202、鼓风机203、底部红外传感模块204、导球通道205、传送通道206、顶部红外传感模块207、挡板208、发球系统3、发射导管301、外壳302、外壳上盖303、储球盒304、分球盒305、分球盒上盖306、橡胶圈307、第一动力轮308、分球轮盘309、转向器310、第一动力电机311、转向电机312、分球电机313、第二动力电机314、第二动力轮、315、动力槽316、发球限位槽317、中心轴318、穿线孔319、球槽320、固定立柱321、穿线管322、弧形槽口323、控制系统4。
具体实施方式
16.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
17.实施例1如图1所示，一种全自动回收乒乓球的发球装置，包括基座系统1、回收系统2、发球系统3和控制系统4，所述发球系统3安装在所述基座系统1中的安装架107上，由基座系统1调节发球系统3的发球高度，所述回收系统2安装在所述基座系统1中的底板102上，且与所述发球系统3配合安装，由回收系统2将击回的乒乓球回收到发球系统3，所述控制系统4安装在所述发球系统3上，且所述控制系统4与所述发球系统3和回收系统2控制连接。
18.如图2所示，所述基座系统1包括若干移动滚轮101、底板102、滑轨103、锁紧螺丝104、滑块105、三角稳定架106和安装架107，其中，所述底部102的底端设有若干移动滚轮，所述滑轨103通过沉头螺栓固定在底板102的顶面，所述滑轨103上设有若干螺纹孔111，所述滑块105滑动设置在所述滑轨103内，且沿滑轨103运动，所述滑块105通过锁紧螺丝104与所述滑轨103上的螺纹孔配合锁紧固定，所述三角稳定架106的一支脚底端与所述滑块连接，所述三角稳定架106的另外两个支脚安装在所述底板102上，所述安装架107安装在所述三角稳定架106顶端，用于固定发球系统3。
19.本发明中，所述三角稳定架106包括第一支脚108、第二支脚109和第三支脚110，所述第一支脚的底端与所述滑块105连接，所述第二支脚109和第三支脚110的底端与所述底板顶面的连接座112通过转动副连接，所述连接座112通过沉头螺栓固定在所述底板102上，所述第一支脚108、第二支脚109和第三支脚110的顶端均以转动副的形式与安装架107连接。
20.本实施例中，基座系统通过三角稳定架106稳定发球系统3，通过移动滑块105的位置来控制发球的高度。
21.本实施例中，所述底板102经过圆角处理，所述锁紧螺丝104做过滚花处理，所述滑轨103通过采用沉头螺栓连接在所述底板102中间位置，在确定好发球系统3的高度后可以通过所述三角稳定架106锁紧高度，使发球系统3达到稳定。
22.如图3
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4所示，所述回收系统2包括回收盒201、支撑架202、鼓风机203、底部红外传感器模块204、导球通道205、传送通道206、顶部红外传感器模块207、挡板208，所述支撑架202以螺栓连接的方式固定在所述底板102上，所述回收盒201安装在所述支撑架202上，所述导球通道205的一端与所述回收盒201的落球口连通，所述导球通道205的另一端与所述传送通道206的下端以相贯线的轨迹实现配合连接，所述导球通道205沿回收盒201至传送通道206下端的方向倾斜设置，且所述导球通道205靠近传送通道的一端处设有挡板208；所述传送通道206的底端设有鼓风机203，所述鼓风机203固定安装在所述底板102上表面，所述传送通道206的顶端出球口位于所述发球装置的储球盒上方，所述底部红外传感器模块204安装在所述传送通道206内底部位置，所述顶部红外传感器模块207设置在所述传送通道206内顶部出球口位置处。
23.所述导球通道205靠近所述传送通道206的一端内部挡板安装孔，所述安装在所述挡板安装孔内，所述挡板208的底部具有一定斜度，且与所述导球通道205的倾斜坡度相同，因此可以实现挡板208的单向运动，从而实现风道的密封性。
24.本实施例中，挡板208和导球通道205的安装方式为插销安装，且保证摩擦尽可能的小，以满足乒乓球的重力分力能移开挡板208，下落到传送通道中。回收盒201的安装位置低于发球系统。
25.如图5
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7所示，所述发球系统3包括发射导管301、外壳302、外壳上盖303、分球装置、储球盒304、第一动力轮308、转向器310、第一动力电机311、转向电机312、第二动力电机314和第二动力轮315，其中，所述外壳302的底部固定安装在所述安装架107，所述外壳302的顶部设有外壳上盖303，所述外壳上盖303设有圆孔，用于穿过储球盒304的落球管道，所述储球盒304设置在外壳302外，且位于所述传送通道206顶部出球口的正下方，所述储球盒304的落球通道穿过外壳上盖303上的圆孔插入外壳内，与设置在外壳302内的分球装置配合工作；所述分球装置的出球口与所述发射导管301的进球口连通，所述发射导管301安装在所述外壳内，且所述发射导管301的发球口从外壳上设置的发球限位槽317中穿出，所述发射导管301靠近分球装置出球口的一端的两侧边设有对称的动力槽316，所述发射导管301靠近发球口的一端两侧对称设有若干排列设置的穿线管322和弧形槽口323，且所述穿线管322与所述弧形槽口323间隔设置，两根牵引绳分别依次穿过发射导管301两侧的穿线管322与所述转向器310连接；本发明中，穿线管起牵引作用的，弧形槽口是为了实现发射导管的灵活转向，从而实现发球方向的改变。本发明中穿线管的个数可根据实际情况进行选择设置。
26.如图10所示,所述转向器310的中心轴318与所述转向电机312的输出轴连接，所述转向电机312固定安装在所述外壳302内，且位于所述发射导管301的正下方，所述转向器的两端对称设有一穿线孔319，分别用于穿过连接所述发射导管301两侧穿线管322的两根牵引绳；所述第一动力电机311和第二动力电机314分别固定安装在所外壳302内底部，且
位于所述发射导管301的两侧，所述第一动力电机311的输出轴与所述第一动力轮308的转轴连接，所述第二动力电机314的输出轴与所述第二动力轮305的转轴连接，所述第一动力电机311和第二动力轮305分别位于所述发射导管301的两侧，且与所述发射导管301上的动力槽316配合工作。
27.如图8
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9所示，所述分球装置包括分球盒305、分球盒上盖306、分球轮盘309和分球电机313，所述分球盒305固定安装在所述外壳302内底部，所述分球电机313固定安装在所述外壳302内底部，且位于所述分球盒305内中心位置处，所述分球电机313的输出轴与所述分球轮盘309的中心轴连接，所述分球轮盘309沿周向均匀设置若干个球槽320，所述球槽均为向外开口的u型球槽，且所述球槽320与分球盒305的出球口配合设置，所述分球盒305顶部设有分球盒上盖306，所述分球盒上盖306设有与储球盒304落球口以及球槽相对应的槽口，所述分球盒305与所述分球轮盘309没有直接接触。本实施例中，球槽的个数为6个。
28.本实施例中，所述第一动力轮308和第二动力轮315的外周均套设有橡胶圈，用于增大摩擦力。
29.所述控制系统4分别与所述第一动力电机311、转向电机312、第二动力电机314、分球电机313和鼓风机203控制连接，所述顶部红外传感器模块207和底部红外传感器模块204分别与所述控制系统4信号传输连接。本实施例中，顶部红外传感器模块207和底部红外传感器模块204采集到的信号发生变化后将其反馈传输至控制系统，由控制系统通过接收到的反馈信号控制鼓风机的启停。本实施例中，控制系统调节分球电机的转速可以控制乒乓球的发射速度，调节第一动力电机和第二动力电机的转速可以控制乒乓球的发射力量，控制转向电机可以拉动发射导管朝向不同的方向。
30.优选地，所述外壳302内部有若干固定立柱321，用与确定所述分球盒305和所述发射导管301的安装高度。
31.本实施例中所有通道略大于乒乓球的直径40mm，可以保证乒乓球的顺利运动。
32.本实施例中第一动力电机、转向电机、分球电机、第二动力电机均为带有传感器的伺服电机，可以实现位置的精准控制，电源线和传感器控制线通过外壳内的走线通道与控制系统相连。
33.本实施例中的发射导管为尼龙材料，采用3d打印工艺，发射导管尾部两侧的穿线管穿上相等的尼龙线作为牵引绳与转向器310连接，转向器310初始位置与发射导管301垂直，当转向电机310运动一定角度后，两根牵引绳由于受力不均会拉动发射导管尾部，从而实现向不同方向的发射。
34.本发明中，基座系统的工作原理如下：基座系统1是安装发球系统3和回收系统2的载体。通过移动滑块105在滑轨103中移动,可以调节安装在三角稳定架106高度，从而调整固定在安装架107上的发球系统所在高度，底板102下放安装有四个滚轮，可以方便省力的移动整个装置。
35.本发明中，回收系统的工作原理如下：回收盒201安装位置应尽可能低。乒乓球的回收过程如下，当乒乓球被人击回时，被拦网收集并落入回收盒中，随后在重力作用下，乒乓球通过有一定坡度的导球通道205，撞开安装在导球通道205末端的挡板208，落入安装在鼓风机203上的传送通道206，并触发安装在传送通道206底部的底部红外传感器模块204，此时鼓风机开始工作，由于挡板底部
的斜口只能单向旋转，在风力的作用下挡板208会牢牢堵住导球通道205，此时回收系统就会形成唯一风道，乒乓球在风力作用下沿着传送通道206上升，并落入到发球系统3的储球盒304中，实现乒乓球的回收。同时乒乓球会触发到传送通道206顶部的顶部红外传感器模块207，此时鼓风机会立刻关闭，挡板208失去风力的阻碍，下一个乒乓球推开挡板，重复之前的过程，实现乒乓球的循环回收，整个过程全部由鼓风机提供动力，不需要人的参与，大大节省了人力。
36.本发明中，发球系统的工作原理如下：当储球盒中装入一定数量的乒乓球后，控制分球电机转动，从而带动分球轮盘转动，使得储球盒中的乒乓球落入分球轮盘309的球槽320，当分球电机旋带动分球轮盘309的球槽320转动对准到分球盒的出口时，乒乓球进入发射导管301，（本发明可以通过三角稳定架调整整个发球系统的倾斜结构），此时，控制系统控制第一动力电机311和第二动力电机314分别带动第一动力轮308和第二动力轮305高速旋转，第一动力轮308和第二动力轮305通过动力槽与发射导管301内的乒乓球产生摩擦，使得发射导管301内的乒乓球高速滑出，实现乒乓球的发射。
37.当需要调整发射方向时，控制转向电机带动转向器转动，使得连接发射导管301上两侧穿线孔的两根牵引绳受力不均，从而拉动发射导管301沿着发球限位槽317调整发射方向，从而实现向不同方向的发射。
38.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。