一种乒乓球发球装置

1.本发明涉及体育器材技术领域，尤其涉及一种乒乓球发球装置。


背景技术：

2.乒乓球是人们非常喜爱的球类运动之一，为了更好地训练乒乓球技能，需要用到乒乓球发球装置，通过利用乒乓球发球装置，使用者不需要专人陪练，就能够获得击打训练。
3.现有的乒乓球发球装置通过间歇下料装置将乒乓球不断的下到出料管内，通过驱动装置驱动发射装置将乒乓球发射而出，从而使得使用者进行乒乓球训练。
4.然而，现有的乒乓球发球装置的乒乓球发球角度不能调节、发球高度不便调节，使得乒乓球轨迹变化少、乒乓球落点位置单一，导致训练难度低，不能满足不同层次、不同人员的训练需求。


技术实现要素：

5.本发明提供一种乒乓球发球装置，以解决现有的乒乓球发球装置的乒乓球发球角度不能调节、发球高度不便调节，使得乒乓球轨迹变化少、乒乓球落点位置单一，导致训练难度低，不能满足不同层次、不同人员的训练需求的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种乒乓球发球装置，包括环形架，环形架的内壁圆周均布三对球筒支架，三对球筒支架上分别转动安装球筒，三个球筒上分别设置进球口，三个进球口分别与中间球管、第一侧球管、第二侧球管固定连接，中间球管、第一侧球管和第二侧球管均固定在球框底部，球框的下端固定球框支架，球框支架的下端固定在环形架上，球筒内滑动安装击球杆，球筒的后方外侧转动安装第三扇形齿轮，第三扇形齿轮与击球杆上的啮合齿配合，第三扇形齿轮与扇形齿轮驱动电机的输出轴固定连接，扇形齿轮驱动电机固定在球筒外侧，球筒与顶杆连接，顶杆的下端与滑道滑动连接，滑道固定在凸轮上，顶杆的下端与凸轮接触，凸轮与凸轮电机的输出轴固定连接，凸轮电机固定在凸轮电机支架上，击球杆与球筒之间安装弹簧，环形架的下端固定在升降装置上。
7.在上述的乒乓球发球装置中，可选的是，球筒包括球筒主体，球筒主体上对称固定安装球筒连接柱，球筒主体的后侧面的中心位置设置矩形槽，球筒主体靠近凸轮的一侧前端对称固定球筒连板，球筒连板上设置滑槽，球筒主体靠近凸轮的一侧后端设置长槽，长槽的两侧对称固定安装固定板，球筒连接柱与球筒支架上的孔转动连接，两个固定板之间转动安装第三扇形齿轮。
8.在上述的乒乓球发球装置中，可选的是，顶杆包括顶杆连接部，顶杆连接部上固定安装转轴，顶杆连接部的下端固定安装挡板，挡板的下端固定安装直杆，直杆的下端固定安装球头。
9.在上述的乒乓球发球装置中，可选的是，击球杆包括击球杆头部，击球杆头部的外侧等间距转动安装滚轮，击球杆头部与击球杆尾部固定连接，击球杆尾部与击球杆限位板
固定连接，击球杆尾部正对凸轮电机的侧面上设置啮合齿，击球杆头部的后侧面对称固定连接弹簧，弹簧的一端固定在球筒主体的内侧平面上。
10.在上述的乒乓球发球装置中，可选的是，凸轮的外轮廓线包括顺序光滑连接的第一圆弧段、第二凹段、第三圆弧段、凸起段、第二圆弧段和第一凹段，第一圆弧段、第二圆弧段和第三圆弧段的半径和圆心角均相等，第一圆弧段、第二圆弧段和第三圆弧段的圆心角为
°
，第一凹段和第二凹段的最大直径与第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段的直径相等，凸起段的最小直径与第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段的直径相等。
11.在上述的乒乓球发球装置中，可选的是，升降装置包括底板，底板上固定安装竖直外壳，竖直外壳内滑动安装滑动柱，滑动柱的上端固定安装l型板，l型板的上端固定安装环形架和凸轮电机支架，滑动柱的两侧对称固定安装齿条，其中一个齿条与第一扇形齿轮啮合，另一个齿条与第二扇形齿轮啮合，第一扇形齿轮与第二扇形齿轮的安装角度相同，第一扇形齿轮和第一侧齿轮固定安装在第一转轴上，第一转轴转动安装在l型板上，第二扇形齿轮和第二侧齿轮固定安装在第二转轴上，第二转轴转动安装在l型板上，第一侧齿轮、第二侧齿轮同时与中间齿轮啮合，中间齿轮固定安装在中间齿轮驱动电机的输出轴上，中间齿轮驱动电机的输出轴与l型板转动连接，中间齿轮驱动电机固定安装在l型板上。
12.在上述的乒乓球发球装置中，可选的是，球框的外侧固定安装搅动电机，搅动电机的输出轴通过联轴器与搅动轮轴连接，搅动轮轴的端部固定安装搅动轮。
13.在上述的乒乓球发球装置中，可选的是，滑动柱的下端设置滑动柱凸台，滑动柱凸台与竖直外壳滑动连接。
14.本发明提供的乒乓球发球装置，通过凸轮的不断转动，三个球头与凸轮的外轮廓线的接触点逐渐发生变化，使得位于上方的球筒不断发生俯仰角的变化，位于下方的两个球筒不断发生摆动，使得乒乓球发球角度不断调节；通过中间齿轮驱动电机的转动不断带动滑动柱及其上部的球筒等零部件在最高点与最低点之间来回运动，使得发球高度不断调节，通过球筒的发球角度不断调节、发球高度不断调节，使得乒乓球轨迹变化较多、乒乓球落点位置多变，有效提高训练难度，以满足不同层次、不同人员的训练需求。
15.本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的整体结构示意图；
18.图2为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的前视结构示意图；
19.图3为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的侧视结构示意图；
20.图4为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的升降装置结构示意图；
21.图5为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的升降装置的剖视结构示意图；
22.图6为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的上半部分结构示意图；
23.图7为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的球框处的结构示意图；
24.图8为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的部分结构示意图；
25.图9为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的部分剖视结构示意图；
26.图10为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的球筒结构示意图；
27.图11为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的顶杆结构示意图；
28.图12为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的击球杆结构示意图；
29.图13为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的滑道和凸轮结构示意图；
30.图14为本发明实施例提供的乒乓球发球装置的凸轮轮廓线示意图。
31.附图标记说明：
32.1-底板；2-竖直外壳；3-滑动柱；301-滑动柱凸台；4-齿条；5-l型板；6-第一侧齿轮；7-中间齿轮；8-第二侧齿轮；9-第一扇形齿轮；10-第二扇形齿轮；11-中间齿轮驱动电机；12-球框；13-搅动轮轴；14-搅动轮；15-搅动电机；16-球框支架；17-中间球管；18-第一侧球管；19-第二侧球管；20-环形架；21-球筒支架；22-球筒；2201-球筒主体；2202-球筒连接柱；2203-球筒连板；2204-滑槽；2205-长槽；2206-固定板；2207-矩形槽；23-击球杆；2301-击球杆头部；2302-击球杆尾部；2303-击球杆限位板；2304-滚轮；2305-啮合齿；24-扇形齿轮驱动电机；25-第三扇形齿轮；26-顶杆；2601-顶杆连接部；2602-转轴；2603-挡板；2604-直杆；2605-球头；27-滑道；28-凸轮；2801-第一圆弧段；2802-第二圆弧段；2803-第三圆弧段；2804-第一凹段；2805-第二凹段；2806-凸起段；29-凸轮电机；30-凸轮电机支架；31-弹簧；32-第一转轴；33-第二转轴。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
34.如图1-图12所示，本发明提供一种乒乓球发球装置，包括环形架20，环形架20的内壁圆周均布三对球筒支架21，三对球筒支架21上分别转动安装球筒22，三个球筒22上分别设置进球口，三个进球口分别与中间球管17、第一侧球管18、第二侧球管19固定连接，中间球管17、第一侧球管18和第二侧球管19均固定在球框12底部，球框12的下端固定球框支架16，球框支架16的下端固定在环形架20上，球筒22内滑动安装击球杆23，球筒22的后方外侧转动安装第三扇形齿轮25，第三扇形齿轮25与击球杆23上的啮合齿2305配合，第三扇形齿轮25与扇形齿轮驱动电机24的输出轴固定连接，扇形齿轮驱动电机24固定在球筒22外侧，球筒22与顶杆26连接，顶杆26的下端与滑道27滑动连接，滑道27固定在凸轮28上，顶杆26的下端与凸轮28接触，凸轮28与凸轮电机29的输出轴固定连接，凸轮电机29固定在凸轮电机支架30上，击球杆23与球筒22之间安装弹簧31，环形架20的下端固定在升降装置上。
35.需要说明的是，中间球管17、第一侧球管18、第二侧球管19内的乒乓球分别通过与
之对应的进球口进入各个球筒22；顶杆26的下端滑动安装在滑道27内，保证顶杆26的下端始终与凸轮28接触；凸轮电机29带动凸轮28转动，通过凸轮28与顶杆26的配合带动顶杆26上下移动，顶杆26上下移动的过程中，顶杆26的上端带动球筒22绕着球筒支架21转动，从而改变球筒22的发球角度，中间球管17、第一侧球管18和第二侧球管19均采用波纹管(洗衣机排水管常采用波纹管)，球筒22绕着球筒支架21转动时，波纹管发生少量变形，不影响球筒22的运动以及乒乓球的下落；初始状态下，依靠弹簧31的弹力，击球杆23的头部对球筒22上的进球口进行遮挡，防止乒乓球落入球筒22内，当需要发球时，启动扇形齿轮驱动电机24带动第三扇形齿轮25转动，通过第三扇形齿轮25与击球杆23上的啮合齿2305啮合，带动击球杆23向球筒22后方移动，压缩弹簧31，击球杆23的头部逐渐脱离球筒22上的进球口，使得球管内的乒乓球落入球筒22内，待第三扇形齿轮25与击球杆23上的啮合齿2305脱离，单个乒乓球完全落入球筒22内且位于击球杆23的前方，依靠弹簧31的回弹力，带动击球杆23将球筒22内的乒乓球发射出，其中啮合齿2305始终处于球筒22内不与球筒22壁面接触。
36.如图8-图10所示，球筒22包括球筒主体2201，球筒主体2201上对称固定安装球筒连接柱2202，球筒主体2201的后侧面的中心位置设置矩形槽2207，球筒主体2201靠近凸轮28的一侧前端对称固定球筒连板2203，球筒连板2203上设置滑槽2204，球筒主体2201靠近凸轮28的一侧后端设置长槽2205，长槽2205的两侧对称固定安装固定板2206，球筒连接柱2202与球筒支架21上的孔转动连接，两个固定板2206之间转动安装第三扇形齿轮25。
37.需要说明的是，球筒主体2201的前端开口，便于乒乓球射出，第三扇形齿轮25穿过长槽2205与击球杆23上的啮合齿2305配合。
38.如图8-图11所示，顶杆26包括顶杆连接部2601，顶杆连接部2601上固定安装转轴2602，顶杆连接部2601的下端固定安装挡板2603，挡板2603的下端固定安装直杆2604，直杆2604的下端固定安装球头2605。
39.需要说明的是，顶杆连接部2601安装在两个球筒连板2203之间，转轴2602安装在滑槽2204内，球头2605安装在滑道27内，顶杆26上下移动的过程中，转轴2602在滑槽2204内滑动，带动球筒22绕着球筒支架21转动。
40.如图8-图12所示，击球杆23包括击球杆头部2301，击球杆头部2301的外侧等间距转动安装滚轮2304，击球杆头部2301与击球杆尾部2302固定连接，击球杆尾部2302与击球杆限位板2303固定连接，击球杆尾部2302正对凸轮电机29的侧面上设置啮合齿2305，击球杆头部2301的后侧面对称固定连接弹簧31，弹簧31的一端固定在球筒主体2201的内侧平面上。
41.需要说明的是，滚轮2304的数量优选四个，击球杆23在球筒22内滑动时，滚轮2304与球筒22内壁接触形成滚动摩擦，减小击球杆23与球筒22之间的摩擦力，提高击球效果；击球杆限位板2303有效防止击球杆23在弹簧31的作用下脱离球筒22；弹簧31对称设置两个，击球杆尾部2302靠近弹簧31的两侧面为安装面，击球杆尾部2302设置啮合齿2305的侧面为连接面，安装面与连接面垂直，使得弹簧31的运动不与第三扇形齿轮25的运动发生干涉。
42.如图8-图9、图13-图14所示，凸轮28的外轮廓线包括顺序光滑连接的第一圆弧段2801、第二凹段2805、第三圆弧段2803、凸起段2806、第二圆弧段2802和第一凹段2804，第一圆弧段2801、第二圆弧段2802和第三圆弧段2803的半径和圆心角均相等，第一圆弧段2801、第二圆弧段2802和第三圆弧段2803的圆心角为15
°
，第一凹段2804和第二凹段2805的最大
直径与第一圆弧段2801、第二圆弧段2802、第三圆弧段2803的直径相等，凸起段2806的最小直径与第一圆弧段2801、第二圆弧段2802、第三圆弧段2803的直径相等。
43.需要说明的是，滑道27的内腔轮廓与凸轮28的外轮廓线平行，使得球头2605的下端与凸轮28始终接触；三个球头2605分别与第一圆弧段2801、第二圆弧段2802和第三圆弧段2803接触时，三个球筒22均垂直于环形架20的侧平面，即三个球筒22均处于初始角度，没有偏转；随着凸轮28的转动，三个球头2605与凸轮28的外轮廓线的接触点逐渐发生变化，使得位于上方的球筒22不断发生俯仰角的变化，位于下方的两个球筒22不断发生摆动，使得乒乓球发球角度不断调节。
44.如图1-图5所示，升降装置包括底板1，底板1上固定安装竖直外壳2，竖直外壳2内滑动安装滑动柱3，滑动柱3的上端固定安装l型板5，l型板5的上端固定安装环形架20和凸轮电机支架30，滑动柱3的两侧对称固定安装齿条4，其中一个齿条4与第一扇形齿轮9啮合，另一个齿条4与第二扇形齿轮10啮合，第一扇形齿轮9与第二扇形齿轮10的安装角度相同，第一扇形齿轮9和第一侧齿轮6固定安装在第一转轴32上，第一转轴32转动安装在l型板5上，第二扇形齿轮10和第二侧齿轮8固定安装在第二转轴33上，第二转轴33转动安装在l型板5上，第一侧齿轮6、第二侧齿轮8同时与中间齿轮7啮合，中间齿轮7固定安装在中间齿轮驱动电机11的输出轴上，中间齿轮驱动电机11的输出轴与l型板5转动连接，中间齿轮驱动电机11固定安装在l型板5上。
45.需要说明的是，竖直外壳2为上端开口的中空结构，竖直外壳2的两侧中间位置设置允许齿条4通过的矩形通槽；第一侧齿轮6、第二侧齿轮8和中间齿轮7结构相同，第一扇形齿轮9与第二扇形齿轮10结构相同，中间齿轮驱动电机11的转动带动中间齿轮7转动，中间齿轮7带动与之啮合的第一侧齿轮6和第二侧齿轮8同向转动，进而带动第一扇形齿轮9、第一转轴32、第二扇形齿轮10和第二转轴33同向转动，第一扇形齿轮9与第二扇形齿轮10的安装角度相同，中间齿轮驱动电机11的转向始终不变，如图5所示，此时，滑动柱3及其上部的零部件位于最高点，第一扇形齿轮9顺时针转动且刚开始与一侧的齿条4啮合，此时第二扇形齿轮10正好与另一侧的齿条4脱离，通过第一扇形齿轮9与齿条4啮合带动滑动柱3及其上部的零部件逐渐下移至最低点；滑动柱3及其上部的零部件下移至最低点时，第一扇形齿轮9刚好脱离一侧的齿条4，此时第二扇形齿轮10正好刚刚与另一侧的齿条4啮合，通过第二扇形齿轮10与齿条4啮合带动滑动柱3及其上部的零部件从最低点逐渐上移至最高点；通过中间齿轮驱动电机11的转动不断带动滑动柱3及其上部的零部件在最高点与最低点之间来回运动，使得发球高度不断调节。
46.如图1-图7所示，球框12的外侧固定安装搅动电机15，搅动电机15的输出轴通过联轴器与搅动轮轴13连接，搅动轮轴13的端部固定安装搅动轮14。
47.需要说明的是，搅动电机15的转动通过搅动轮轴13带动搅动轮14转动，搅动轮14对球框12内的乒乓球进行搅动，有利于球框12内的乒乓球顺利进入中间球管17、第一侧球管18和第二侧球管19。
48.如图4-图5所示，滑动柱3的下端设置滑动柱凸台301，滑动柱凸台301与竖直外壳2滑动连接。
49.需要说明的是，滑动柱凸台301在竖直外壳2的下部滑动，滑动柱凸台301的尺寸大于滑动柱3的上部的尺寸，有效防止滑动柱3的下端脱离竖直外壳2。
50.在使用时，启动搅动电机15，通过搅动轮轴13带动搅动轮14转动，搅动轮14对球框12内的乒乓球进行搅动，使得球框12内的乒乓球顺利进入中间球管17、第一侧球管18和第二侧球管19内；启动中间齿轮驱动电机11，中间齿轮驱动电机11的转向不变，通过中间齿轮驱动电机11的转动不断带动滑动柱3及其上部的球筒22等零部件在最高点与最低点之间来回运动，使得球筒22的发球高度不断调节；启动凸轮电机29使其带动凸轮28转动，通过凸轮28与顶杆26的配合带动顶杆26上下移动，顶杆26上下移动的过程中，顶杆26的上端带动球筒22绕着球筒支架21转动，从而改变各个球筒22的发球角度；依次启动三个扇形齿轮驱动电机24，使得三个击球杆23在对应的球筒22内依次发球，发球效率较高。
51.本发明提供的乒乓球发球装置，通过凸轮28的不断转动，三个球头2605与凸轮28的外轮廓线的接触点逐渐发生变化，使得位于上方的球筒22不断发生俯仰角的变化，位于下方的两个球筒22不断发生摆动，使得乒乓球发球角度不断调节；通过中间齿轮驱动电机11的转动不断带动滑动柱3及其上部的球筒22等零部件在最高点与最低点之间来回运动，使得发球高度不断调节，通过球筒22的发球角度不断调节、发球高度不断调节，使得乒乓球轨迹变化较多、乒乓球落点位置多变，有效提高训练难度，以满足不同层次、不同人员的训练需求。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
53.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。