CN102008812B - 单轮式网球发球机 - Google Patents

Abstract

一种单轮式网球发球机，它包括下球装置（1）、发球装置（2）和驱动控制器（3），下球装置（1）和发球装置（2）与驱动控制器（3）电气连接，其特征是所述的发球装置（2）为单轮式发球装置，它主要由电机（11）、单摩擦飞轮（12）和滚道（13），滚道（13）和单摩擦飞轮（12）安装在机架（9）上，单摩擦飞轮（12）和滚道（13）之间形成搓球通道，滚道（13）的进球口与下球装置（1）的出球口相接，驱动单摩擦飞轮（12）的电机（11）也安装在机架（9）上并通过联轴器与单摩擦飞轮（12）相连。本发明结构简单，成本低，有利于网球练习的推广普及。

Description

单轮式网球发球机

技术领域

 本发明涉及一种体育器械，尤其是一种辅助网球练习的发球机，具体地说是一种仅使用一个驱动轮实现摩擦发球的单轮式网球发球机。

背景技术

众所周知，网球发球机是一种用机械装置发射网球，以供人练习的设备。网球发球机的使用便于单人练习网球，可以代替教练进行喂球，将教练或者老师从单调枯燥的喂球中解放出来。同时网球发球机还能够保证发球的速度、发球的方向和落点，这些都可以根据需要进行选择设定。这些对网球的练习和技术的提高都有着重要意义。随着网球运动的发展普及，网球发球机越来越受到人们的欢迎。

 目前主流的网球发球机主要是利用对转双轮的原理来工作。主要是有两个高速旋转的摩擦轮组成，它们的旋转方向相反，它们之间的间隔略小于网球的直径，网球受到两个反向旋转摩擦轮的摩擦力作用，便获得一定的速度，从而将网球发射出去。但为了保证发球的质量和方式，这些发球机的投入成本较高，设计也较为复杂，不利于普及。所以，将其机能分解开，设计一种简易、价格低廉的发球机成为必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有的对转双轮式网球发球机存在的成本高，结构复杂，不利于普及推广的问题，设计一种结构简单，价格低廉，便于推广普及的单轮式网球发球机。

本发明的技术方案是：

一种单轮式网球发球机，它包括下球装置1、发球装置2和驱动控制器3，下球装置1和发球装置2与驱动控制器3电气连接，其特征是所述的发球装置2为单轮式发球装置，它主要由电机11、单摩擦飞轮12和滚道13，滚道13和单摩擦飞轮12安装在机架9上，单摩擦飞轮12和滚道13之间形成搓球通道，滚道13的进球口与下球装置1的出球口相接，驱动单摩擦飞轮12的电机11也安装在机架9上并通过联轴器与单摩擦飞轮12相连。

所述的下球装置1包括储球箱4、导球筒16、导球管14和驱动电机6，导球管14的一端作为下球装置1的出球口与发球装置2的滚道13的进球口相对接，导球管14的另一端与壳体8上的出球口相连通，导球筒16安装在壳体8上并与驱动其转动的驱动电机6相连，壳体8位于储球箱4的下部，驱动电机6安装在壳体8上，导球筒16上设有贯通的下球孔15，导球筒16的上端与储球箱4的底部相通，所述的导球筒16的上部连接有伸入储球箱4上的拨球板5；在储球箱4的底部、导球筒16的上部正对导球管14进球口的位置处安装有防止网球落入下球孔15中的防卡装置10。

所述的导球筒16上的下球孔15的数量不少于两个。

所述的防卡装置10为柔性弹簧。

所述的导球管14中或壳体8上安装有感应网球通过的感应开关7。

所述的感应开关7为微动开关或光电开关。

所述驱动控制器3由单片机、数模转换模块、遥控模块、pwm控制调速模块和固态继电器组成；遥控模块产生信号由单片机接收；单片机、数模转换模块、pwm控制调速模块和电机11顺次连接，单片机控制pwm控制调速模块产生相应的脉宽，进而控制电机11的转速；微动开关7、单片机、固态继电器和驱动电机6顺次连接，控制驱动电机6转动和停止。

所述的机架9上还安装有作为备用电源的蓄电池。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，制造方便，成本低，有利于网球发球机的普及推广。

本发明的体积小，重量轻，既可使用市电电源供电，又可以采用蓄电池供电，使用灵活方便。

本发明采用独特的下球结构，不会产生卡球现象。

本发明采用计算机控制电路，发球节拍和速度可调。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的下球装置的结构示意图。

图3是图2的立体透视图。

图4是本发明的发球装置的结构示意图。

图5是本发明的驱动控制器的电原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-5所示。

一种单轮式网球发球机，它主要由下球装置1（如图2、3）、发球装置2（如图4）和驱动控制器3（如图5）组成，它们均安装在机架9上，如图1所示，为了适应在无市电源的条件下进行练习，具体实施时还可在机架9上安装锂电源作为备用电源，下球装置1和发球装置2与驱动控制器3电气连接。其中的发球装置2为单轮式发球装置，如图4所示，它主要由电机11、单摩擦飞轮12和滚道13，滚道13和单摩擦飞轮12安装在机架9上，单摩擦飞轮12和滚道13之间形成搓球通道，滚道13的进球口与下球装置1的出球口相接，驱动单摩擦飞轮12的电机11也安装在机架9上并通过联轴器与单摩擦飞轮12相连，电机11的控制由驱动控制器3加以控制，驱动控制器3的电原理图既可采用图5所示的结构，也可根据需要采用常规电气技术自行设计。下球装置1（如图2、3所示）包括储球箱4、导球筒16、导球管14和驱动电机6，导球管14的一端作为下球装置1的出球口与发球装置2的滚道13的进球口相对接，导球管14的另一端与壳体8上的出球口相连通，导球筒16安装在壳体8上并与驱动其转动的驱动电机6相连，壳体8位于储球箱4的下部，驱动电机6安装在壳体8上，导球筒16上设有一个以上的贯通的下球孔15（如图3所示，图3中的下球孔15的数量为四个，也可为两个、三个或四个以上），导球筒16的上端与储球箱4的底部相通，所述的导球筒16的上部连接有伸入储球箱4上的拨球板5；在储球箱4的底部、导球筒16的上部正对导球管14进球口的位置处安装有防止网球落入下球孔15中的防卡装置10，防卡装置10可采用弹簧、挡板等加以实现。此外，为了控制下球节拍，实现智能控制，还可在导球管14中或壳体8上安装有感应网球通过的感应开关7，感应开关7可采用微动开关或光电开关。这样当网球落入导球管14中时网球压迫微动开关或切断光电开关的光路则立即发出信号给驱动控制器3，表示有网球进入发球装置中。

具体实施时，驱动控制器3可采用图5所示的电原理框图加以实现，图5中，驱动控制器3主要由单片机、数模转换模块、遥控模块、pwm控制调速模块和固态继电器组成；遥控模块产生信号由单片机接收；单片机、数模转换模块、pwm控制调速模块和电机11顺次连接，单片机控制pwm控制调速模块产生相应的脉宽，进而控制电机11的转速；微动开关7、单片机、固态继电器和驱动电机6顺次连接，控制驱动电机6转动和停止。

本发明的工作原理是：

储球箱4用于盛放网球，驱动电机6带动导球筒16及拨球板5转动，拨球板5对储球箱4内的网球进行扰动，使网球落入导球筒16上的下球孔15中，网球进入下球孔15后随着导球筒16一起转动，当下球孔15的下端转至与导球管14相对位置处时，网球即从导球筒16中送入导球管14中，实现网球的供给，网球沿导球管14（也可为导球通道）进入发球装置2的滚道13的进球口中，被飞轮12加速从发球口发射出去，飞轮12与滚道13之间的距离应略小于网球的直径以保证有足够的摩擦力。网球在经过导球管14的同时，会使感应装置7（微动开关或光电开关）动作，感应装置7给控制电路以有球通过的信号，以便实现计数或节拍控制。当下球孔15转动到与导球管14相对位置处时，为了防止储球箱4中的球落入下球孔15中造成一次进入多个网球，因此在这一位置加装防卡装置10（防卡弹簧）就能保证每个下球孔15一次只能下一个网球，如图3所示。防卡弹簧10能够阻止其上方的多个网球通过导球筒16上的下球洞15落入下球口，对下球口进行必要的遮挡，同时利用柔性的弹簧又能够防止网球卡住。网球供给过程中，导球管14中或壳体8的微动开关7会被网球压下，大约半秒后驱动电机6停转，空出必要的发球间隔时间。电机11带动摩擦飞轮12转动，摩擦飞轮12具有飞轮的作用，能够储存能量，在发射网球时能将储存的能量传递给网球，使电机11和摩擦飞轮12的转速基本保持不变。网球通过摩擦飞轮12和滚道13进行单轮摩擦加速，获得足够的能量以一定角度发射出去，实现单轮摩擦的网球发射。

工作时，遥控模块产生的信号由单片机接收，实现人的远程控制，以便于发球练习。单片机通过设定的参数控制pwm控制调速模块产生相应的脉宽，进而控制电机11的转速，实现网球球速的控制。单片机接收微动开关7的信号，通过固态继电器控制小电机6转动和停止，实现发球间隔时间的控制，对长时间没有网球供给的，系统默认网球用完，会用声音提示练习者。整个机构可利用锂电池供电，使单轮式网球发球机不受场地的约束，可以更加方便练习者使用。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种单轮式网球发球机，它包括下球装置（1）、发球装置（2）和驱动控制器（3），下球装置（1）和发球装置（2）与驱动控制器（3）电气连接，其特征是所述的发球装置（2）为单轮式发球装置，它主要由电机（11）、单摩擦飞轮（12）和滚道（13）组成，滚道（13）和单摩擦飞轮（12）安装在机架（9）上，单摩擦飞轮（12）和滚道（13）之间形成搓球通道，滚道（13）的进球口与下球装置（1）的出球口相接，驱动单摩擦飞轮（12）的电机（11）也安装在机架（9）上并通过联轴器与单摩擦飞轮（12）相连；所述的下球装置（1）包括储球箱（4）、导球筒（16）、导球管（14）和驱动电机（6），导球管（14）的一端作为下球装置（1）的出球口与发球装置（2）的滚道（13）的进球口相对接，导球管（14）的另一端与壳体（8）上的出球口相连通，导球筒（16）安装在壳体（8）上并与驱动其转动的驱动电机（6）相连，壳体（8）位于储球箱（4）的下部，驱动电机（6）安装在壳体（8）上，导球筒（16）上设有贯通的下球孔（15），导球筒（16）的上端与储球箱（4）的底部相通，所述的导球筒（16）的上部连接有伸入储球箱（4）上的拨球板（5）；在储球箱（4）的底部、导球筒（16）的上部正对导球管（14）进球口的位置处安装有防止网球落入下球孔（15）中的防卡装置（10）；所述的导球筒（16）上的下球孔（15）的数量不少于两个；所述的防卡装置（10）为柔性弹簧；所述的导球管（14）中或壳体（8）上安装有感应网球通过的感应开关（7）。

2.根据权利要求1所述的单轮式网球发球机，其特征是所述的感应开关（7）为微动开关或光电开关。

3.根据权利要求1所述的单轮式网球发球机，其特征是所述驱动控制器（3）由单片机、数模转换模块、遥控模块、pwm控制调速模块和固态继电器组成；遥控模块产生信号由单片机接收；单片机、数模转换模块、pwm控制调速模块和电机（11）顺次连接，单片机控制pwm控制调速模块产生相应的脉宽，进而控制电机（11）的转速；所述感应开关（7）、单片机、固态继电器和驱动电机（6）顺次连接，控制驱动电机（6）转动和停止。

4.根据权利要求1所述的单轮式网球发球机，其特征是所述的机架（9）上还安装有作为备用电源的蓄电池。

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