一种足球发射装置的制作方法

1.本发明属于机械领域，涉及一种足球训练机械，具体涉及一种足球发射装置。


背景技术：

2.在科技飞速发展的今天，足球运动的节奏也随之加快，对运动员的技术要求也变得更高，传统的球员之间的相互训练，角度和力度控制的因人而异，已难以满足目前的高强度训练，而现有的发球机，也只有几个固定的角度和力度，发球方式过于固定，不能做到全方位任意力度的发球，且发出的球不带旋转，也就无法模拟真实球场上的状态。现有发球机出球口尺寸固定，一台机器只可专门发射一种型号的足球，如需多种型号，则需要多台发球机，且上球方式繁琐，无法做到快速精确稳定的上球。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种全方位可调力度并可发出带任意旋转的足球发射装置，发射出满足足球训练中所需的各种方位各种力度的球，解决足球运动员训练方式固定的局限性问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用技术方案如下：
5.一种足球发射装置，其特征在于：包括机架、储球装置、发球模块和支撑旋转装置，所述储球装置安装在机架顶部，用于储存足球并控制足球单个落下；所述发球模块包括中间支架和安装在中间支架上的发球机构、俯仰机构及推球机构，所述中间支架通过支撑旋转装置安装在储球装置下方的机架上，通过支撑旋转装置调整发球模块的发射方向；
6.所述发球机构包括发球支架和呈三角形安装在发球支架上的三个高速摩擦传送面，三个高速摩擦传送面构成喇叭形的发球通道，所述推球机构设于发球通道的入口端，所述发球通道的入口端与推球机构之间区域为落球区，所述落球区位于储球装置底部出球口下方；所述推球机构用于将储球装置掉落到落球区的足球推入到发球通道的入口内，所述发球支架通过俯仰机构安装在中间支架上，通过俯仰机构调整发球通道的发射俯仰角度。
7.进一步地，所述推球机构包括两条滑轨、推球板、推球气缸及滑块，两条滑轨固定安装在发球通道的入口两侧的发球支架上，所述推球板通过滑块安装在两条滑轨上，所述推球气缸固定在发球支架上，并与推球板相连，通过推球气缸驱动推球板沿着滑轨移动完成推球动作，所述推球板底部设有用于防止足球掉落的光杆。
8.进一步地，所述俯仰机构包括两个纵向支撑板、两个固定支撑板和俯仰电机，两个固定支撑板固定在中间支架两侧，两个纵向支撑板中部分别通过轴承安装在相应侧的固定支撑板上，每个固定支撑板前侧的中间支架上设有弧形齿条板，每个纵向支撑板前侧设有一个俯仰电机，所述俯仰电机的输出轴上设有一个与相应侧弧形齿条板上弧形齿条啮合的俯仰齿轮，所述发球支架通过连接件固定在两个纵向支撑板上。
9.进一步地，每个所述固定支撑板后侧中间支架上设有一个导向板，所述导向板上设有一个弧形导槽，所述纵向支撑板后侧设有延伸到相应侧弧形导槽内的滑柱。
10.进一步地，所述推球板上设有推球环，所述推球环通过二维平移装置安装在推球板上，通过二维平移装置调整推球环的位置，所述二维平移装置包括中间板、两个横向板和两个纵向板，所述横向板两端分别通过螺栓固定在设于推球板上的竖直腰孔内，通过横向板在竖直腰孔内的位置调整高度，其中一个横向板上设有水平腰孔，所述纵向板一端通过螺栓安装在水平腰孔内，另一端通过滑槽安装在另一个横向板上，所述中间板固定在两个纵向板上。
11.进一步地，所述高速摩擦传送面包括皮带支撑管、从动皮带轮、皮带、发射电机和主动皮带轮，所述主动皮带轮和从动皮带轮分别安装在皮带支撑管两端，所述皮带安装在两个皮带轮上形成摩擦传送面，所述发射电机与主动皮带轮相连，所述皮带支撑管两侧通过连接件安装在发球支架上。
12.进一步地，所述从动皮带轮通过张紧装置安装在皮带支撑管一端，所述张紧装置包括张紧端板、张紧滑座和若干螺栓，所述从动皮带轮的轮轴两端分别通过轴承安装在一个张紧滑座上，两个张紧滑座通过滑动副安装在皮带支撑管一端，所述张紧端板固定在皮带支撑管端部，两个张紧滑座分别通过若干螺栓与张紧端板相连，通过拧动螺栓调整张紧滑座与张紧端板之间距离调整皮带张紧程度，所述皮带支撑管上设有供从动皮带轮的轮轴滑动的避让槽。
13.进一步地，所述支撑旋转装置包括转动盘、旋转电机和齿轮盘，所述齿轮盘固定于机架上，齿轮盘中心处设有环形齿条，所述转动盘中部通过轴承安装在机架上，所述旋转电机固定在转动盘上偏心处，旋转电机是输出轴延伸到齿轮盘处，且旋转电机的输出轴上设有与齿轮盘上环形齿条啮合的齿轮。
14.进一步地，所述储球装置包括储球斗、落球斗和出球装置，所述储球斗由四块侧板固定相连组成，所述落球斗由大梯形板、小梯形板和将大、小梯形板两侧边相连的钢条组成，大、小梯形板的长底边分别固定在储球斗的前、后两侧板底部，大、小梯形板的短底边及钢带组成出球口，其中大梯形板位于下方，所述大梯形板下端中部设有安装槽，所述出球装置包括十字拨球叉、拨轴和出球电机，所述十字拨球叉通过拨轴安装在安装槽内，拨轴通过齿轮啮合与出球电机动力传动相连，所述出球电机安装在机架上。
15.进一步地，所述机架底部设有便于行走的四轮底盘，所述四轮底盘上设有四个行走轮和驱动每个行走轮行走的行走电机。
16.本发明与现有技术相比具有如下优点：
17.1.三个皮带组成的相互形成120度夹角的发球通道，而且设计形成具有1度的锥度，使其入球口稍大，出球口稍小，使之更容易进球。垫片安装在直角钢与铝形管连接处，其可以通过改变垫片的数目来改变皮带之间的大小，从而可以选择不同类型的足球进行发球。
18.2.皮带速度大小及速度比都可以改变，当皮带速度比相同时，可以改变皮带速度的大小从而改变足球发球的初速度，使足球飞行不同的距离。当皮带速度比不同时，通过改变三个皮带的速度大小，可以使足球射出发球通道时，不仅具有一个初速度，而且可以形成任意方向的自旋，从而可以形成任意距离的任意方向的任意球。
19.3.储球装置可以一次放入多个足球，配合十字拨球叉可以控制足球掉落的频率，十字拨球叉可以控制足球逐个下落，防止多个足球造成储球装置拥堵。
20.4.推球机构后推板正对于发射通道，推球板上装有四块调节板相互配合，可使推球环正对于发射通道，使足球精准填装到发射通道内，控制推球机构与发球通道协调配合，当球被推球机构推入发球通道之后，发球通道在开始工作，以减少不必要的浪费。
21.5.支撑旋转装置用于调节发射通道的水平方向，本发明的旋转结构使用内啮合齿轮结构，对电机转速要求低，内啮合的轴心距小于外啮合，转动时需要扭转力要求较低，延迟电机使用寿命。
22.6.俯仰结构可调节发射通道的竖直角度，本发明的角度调节机构使用齿轮联动，不同与其他发明的液压装置。不需要额外的液压系统支持，前期与后期维修费用低，旋转运动可以往复进行，可移植性好。
附图说明
23.图1为本发明足球发射装置的结构示意图。
24.图2为本发明储球装置结构示意图。
25.图3为本发明发球模块示意图。
26.图4为本发明发球机构示意图。
27.图5为本发明单个高速摩擦传送面结构示意图。
28.图6为本发明俯仰机构及推球机构结构示意图。
29.图7为本发明支撑旋转装置结构示意图。
30.图8为本发明四轮底盘结构示意图。
[0031]1‑
机架，2
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储球装置，201
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侧板，202
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大梯形板，203
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小梯形板，204
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钢条，205
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安装槽，206
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十字拨球叉，207
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拨轴，208
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出球电机，209
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齿轮，3
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发球模块，4
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发球机构，41
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发球支架，42
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高速摩擦传送面，421
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皮带支撑管，422
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从动皮带轮，423
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皮带，424
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发射电机，425
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主动皮带轮，426
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张紧端板，427
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张紧滑座，428
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螺栓，429
‑
避让槽，43
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连接件，5
‑
俯仰机构，501
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纵向支撑板，502
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固定支撑板，503
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俯仰电机，504
‑
弧形齿条板，505
‑
弧形齿条，506
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导向板，507
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弧形导槽，508
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滑柱，6
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推球机构，601
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滑轨，602
‑
推球板，603
‑
推球气缸，604
‑
滑块，605
‑
光杆，606
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推球环，607
‑
中间板，608
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横向板，609
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纵向板，610
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竖直腰孔，611
‑
水平腰孔，7
‑
支撑旋转装置，701
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转动盘，702
‑
旋转电机，703
‑
齿轮盘，704
‑
环形齿条，8
‑
四轮底盘，801
‑
行走轮，802
‑
行走电机，9
‑
足球，10
‑
中间支架。
具体实施方式
[0032]
如图1至图8所示，一种足球发射装置，包括机架1、储球装置2、发球模块3和支撑旋转装置7，所述机架1由立柱方管、横向方管和纵向方管焊接而成；所述储球装置2安装在机架1顶部，用于储存足球并控制足球单个落下；所述发球模块3包括中间支架10和安装在中间支架10上的发球机构4、俯仰机构5及推球机构6，所述中间支架10通过支撑旋转装置7安装在储球装置2下方的机架1上，通过支撑旋转装置7调整发球模块3的发射方向；所述机架1安装在四轮底盘8上，所述四轮底盘8上设有四个行走轮801和驱动每个行走轮801行走的行走电机802。通过四轮底盘8控制本发明足球发射装置的行走方向，通过支撑旋转装置7控制发球的方向，通过俯仰机构5控制发球的俯仰角度。
[0033]
如图3和图4所示，所述发球机构4包括发球支架41和呈三角形安装在发球支架41
上的三个高速摩擦传送面42，三个高速摩擦传送面42构成喇叭形的发球通道，所述推球机构6设于发球通道的入口端，所述发球通道的入口端与推球机构6之间区域为落球区，所述落球区位于储球装置2底部出球口下方；所述推球机构6用于将储球装置2掉落到落球区的足球推入到发球通道的入口内，所述发球支架41通过俯仰机构5安装在中间支架10上，通过俯仰机构5调整发球通道的发射俯仰角度。
[0034]
如图5所示，所述高速摩擦传送面42包括皮带支撑管421、从动皮带轮422、皮带423、发射电机424和主动皮带轮425，所述主动皮带轮425和从动皮带轮422分别安装在皮带支撑管421两端，所述皮带423套装在主动皮带轮425和从动皮带轮422上形成摩擦传送面，所述发射电机424的电机轴固定在皮带支撑管421上，发射电机424的壳体与主动皮带轮425内圈固定，组成类似轮毂电机结构。所述皮带支撑管421两侧通过连接件安装在发球支架41上。通过控制发射电机424的速度可以控制每个高速摩擦传送面42的速度，舍得不同的高速摩擦传送面42速度可以控制发球的旋转方向，从而获得弧形轨迹球。
[0035]
如图5所示，所述从动皮带轮422通过张紧装置安装在皮带支撑管421一端，所述张紧装置包括张紧端板426、张紧滑座427和若干螺栓428，所述从动皮带轮422的轮轴两端分别通过轴承安装在一个张紧滑座427上，两个张紧滑座427通过滑动副安装在皮带支撑管421一端，所述张紧端板426固定在皮带支撑管421端部，两个张紧滑座427分别通过若干螺栓428与张紧端板426相连，通过拧动螺栓428调整张紧滑座427与张紧端板426之间距离调整皮带423张紧程度，所述皮带支撑管421上设有供从动皮带轮422的轮轴滑动的避让槽429。
[0036]
作为一种优选实施例，本发明三个高速摩擦传送面42呈放射状分布，使得形成的发球通道呈喇叭形，入口尺寸大于足球直径，出口尺寸略小于足球直径，给予足球一定挤压力，使得足球与高速摩擦传送面42之间摩擦力足够大，便于足球获得足够的发射初速度。
[0037]
如图3和图6所示，所述推球机构6包括两条滑轨601、推球板602、推球气缸603及滑块604，两条滑轨601固定安装在发球通道的入口两侧的发球支架41上，所述推球板602通过滑块604安装在两条滑轨601上，所述推球气缸603固定在发球支架41上，并与推球板602相连，通过推球气缸603驱动推球板602沿着滑轨601移动完成推球动作，所述推球板602底部设有用于防止足球掉落的光杆605。
[0038]
作为一种改进实施例，可以在储球装置2的出球口与推球板602之间设置对足球导向的软管。
[0039]
如图6所示，为了提高推球机构6的适应性，所述推球板602上设有推球环606，所述推球环606通过二维平移装置安装在推球板602上，通过二维平移装置调整推球环606的位置，所述二维平移装置包括中间板607、两个横向板608和两个纵向板609，所述横向板608两端分别通过螺栓安装在设于推球板602上的竖直腰孔610内，通过横向板608在竖直腰孔610内的位置调整高度，其中一个横向板608上设有水平腰孔611，所述纵向板609一端通过螺栓安装在水平腰孔611内，另一端通过滑槽安装在另一个横向板608上，所述中间板607固定在两个纵向板609上，通过调整纵向板609在水平腰孔611内的位置调整中间板607及其上推球环606在水平方向的位置。
[0040]
如图3和图6所示，所述俯仰机构5包括两个纵向支撑板501、两个固定支撑板502和俯仰电机503，两个固定支撑板502固定在中间支架10两侧，两个纵向支撑板501中部分别通
过轴承安装在相应侧的固定支撑板502上，每个固定支撑板502前侧的中间支架10上设有弧形齿条板504，弧形齿条板504上设有弧形齿条505，每个纵向支撑板501前侧设有一个俯仰电机503，所述俯仰电机503的输出轴上设有一个与相应侧弧形齿条板504上弧形齿条505啮合的俯仰齿轮，所述发球支架41通过连接件固定在两个纵向支撑板501上，通过俯仰电机503带动俯仰齿轮与弧形齿条505啮合转动，使得纵向支撑板501绕其中轴承转动，从而调整纵向支撑板501的俯仰角度，进而调整发球支架41的俯仰角度。
[0041]
作为一种优选实施例，为了增加俯仰机构5的稳定性，每个所述固定支撑板502后侧中间支架10上设有一个导向板506，所述导向板506上设有一个弧形导槽507，所述纵向支撑板501后侧设有延伸到相应侧弧形导槽507内的滑柱508。
[0042]
作为一种优选实施例，为了减少摩擦力，所述纵向支撑板501、固定支撑板502和导向板506均采用碳板制成。
[0043]
如图7所示，所述支撑旋转装置7包括转动盘701、旋转电机702和齿轮盘703，所述齿轮盘703固定于机架1上，齿轮盘703上设有以其中心为圆心的环形齿条704，所述转动盘701中部通过轴承安装在机架1上，所述旋转电机702固定在转动盘701上偏心处，旋转电机702是输出轴延伸到齿轮盘703处，且旋转电机702的输出轴上设有与齿轮盘703上环形齿条704啮合的齿轮。
[0044]
如图2所示，所述储球装置2包括储球斗、落球斗和出球装置，所述储球斗由四块侧板201固定相连组成，所述落球斗由大梯形板202、小梯形板203和将大、小梯形板两侧边相连的钢条204组成，大、小梯形板的长底边分别固定在储球斗的前、后两侧板底部，大、小梯形板的短底边及钢带组成出球口，其中大梯形板202位于下方，所述大梯形板202下端中部设有安装槽205，所述出球装置包括十字拨球叉206、拨轴207和出球电机208(减速电机)，所述十字拨球叉206通过拨轴207安装在安装槽205内，拨轴207通过齿轮209啮合与出球电机208动力传动相连，所述出球电机208安装在机架1上。
[0045]
简述本发明的使用：在待机状态下，储球装置2的十字拨球叉206正好处于出球口的横截面上，把球挡住防止其下落，处于阻拦状态。
[0046]
开始发球时，多个足球在储球装置2中，出球电机208动作，通过齿轮209传动带动拨轴207旋转90度，十字拨球叉206随着拨轴207转动90
°
，十字拨球叉206每转动一次释放一个足球掉落在推球机构6的推球板602前面。
[0047]
足球经软管从储球装置2掉落在推球机构6的光杆605上，两个光杆605支撑起足球，两个光杆605防止足球掉落在下部光杆605弹开，待足球稳定，推球气缸603动作，带动推球板602在滑轨601上前移动，将球推入发射通道，实现推球过程，推球过程完成，推球气缸603动作，带动推球板602后移，推球板602复位，当推球板602上推球环606与发球通道或者足球没有对准时，通过二维平移装置调整推球环606的位置对准，具体的松开相应水平腰孔611或者竖直腰孔610内的螺栓，移动横向板608或者纵向板609，当地相应位置后再次拧紧螺栓即可。
[0048]
足球被推球板602推入到发球通道的入球口后，皮带与足球摩擦，带动足球运动，且三个皮带组成的相互形成120度夹角的发球通道，而且设计形成具有1度的锥度，使其入球口稍大，出球口稍小，使得足球与皮带的摩擦越来越大，满足其所需要的力与速度，在发射的瞬间，达到与皮带相同的速度。此外皮带速度大小及速度比都可以改变，当皮带速度比
相同时，可以改变皮带速度的大小从而改变足球发球的初速度，使足球飞行不同的距离。当皮带速度比不同时，通过改变三个皮带的速度大小，可以使足球射出发球通道时，不仅具有一个初速度，而且可以形成任意方向的自旋，从而可以形成任意距离的任意方向的任意球。
[0049]
俯仰机构5的工作过程：内侧纵向支撑板501上的俯仰电机503转动带动齿轮转动，与弧形齿条板504上弧形齿条505进行啮合，弧形齿条板504固定于中间支架10上，故俯仰电机503会相对于中间支架10发生上下俯仰运动从而带动内部的发球机构4运动，调节俯仰电机503旋转方向从而使得发球机构4进行俯仰，同时后方内嵌于导向板506的滑柱508与之进行反方向滑动，以此做到内部发球机构4的稳定俯仰，放置发球机构4发生晃动和震动。
[0050]
支撑旋转装置7的工作过程：支撑旋转装置7用与调节发射模块的的左右方向转动，调整左右方向时，转动盘701上的旋转电机702根据用户输入的调整量转动一定角度，带动旋转电机702上的齿轮与下方固定于机架1的齿盘啮合，发生相对于机架1的转动，调整旋转电机702旋转方向和旋转角度做到从而完成左右方向的调节和旋转量的调整。
[0051]
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照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，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。