CN105363180B - 一种自动轻质球状物拾捡装置 - Google Patents

Abstract

一种自动轻质球状物拾捡装置，它属于一种体育运动辅助器材。它主要是解决现有拾捡装置难以适宜大型训练场地、或捡球效率比较差、且结构复杂、成本高等技术问题。其技术方案要点是：它包括车体（2）、滚筒（1）、导球管道（9）、集球箱（8）、滚筒收放机构（7）和控制装置（6），在车体（2）上安装有行走系统、转向系统以及控制装置（6），控制装置（6）分别与行走系统、转向系统和起幅系统相连接；安装在车体（2）上的滚筒收放机构（7）与双摇杆收放机构相连接用于驱动收放滚筒（1），安装在车体（2）上的集球箱（8）采用导球管道（9）与滚筒（1）相连通。它主要是应用于大型训练场地或比赛场所等。

Description

一种自动轻质球状物拾捡装置

技术领域

本发明涉及一种体育运动辅助器材，特别是一种用于拾捡轻质球状物的自动拾捡装置。

背景技术

在今天这个物质生活丰富且高速发展的社会中，各种球类运动日益流行，与之对应的球类训练及娱乐活动快速增加，训练场地捡球的繁琐度及人力成本愈加受到重视。为了拾捡球的方便，目前市场上出现了一些球体拾捡装置，但现有的拾捡装置基本上是手持型或者手推式的，这虽然使拾球者免受弯腰之苦，但是长时间手持拾捡装置或者手推捡球车会使工作人员感觉手臂酸软和腰酸背痛，且不适合大型场地。现有技术方案也有智能或者半智能的自动拾捡装置，如2013年中国国家知识产权局授权公告的专利号为CN103143149A专利提供了一种网球自动捡球装置，该装置虽然具有节省人力、自动捡球的优点，但此捡球装置采用轮辐捡球，捡球效率低，且其增加了一带轮提升机构，增加能耗，整机结构也比较复杂，制造成本较高。

发明内容

本发明创造主要是针对背景技术中存在的手持型和手推式拾捡装置难以适宜大型训练场地和球量较多的地方，以及智能拾捡装置比较单一且捡球效率比较差、且结构复杂、成本高等技术问题，本发明的目的是提供一种适用于各类轻质球状物的自动拾捡装置、不仅捡球数量较多、捡球效率较高，而且方便可控，具有较大的灵活性，可实现自动化、智能化的自动轻质球状物拾捡装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括车体2、滚筒1、导球管道9、集球箱8、滚筒收放机构7和控制装置6，在车体2上安装有行走系统、转向系统以及控制装置6，控制装置6分别与行走系统、转向系统和起幅系统相连接；安装在车体2一端的滚筒1采用双摇杆收放机构与车体2的两侧相连接，安装在车体2上的滚筒收放机构7与双摇杆收放机构相连接用于驱动收放滚筒1，安装在车体2上的集球箱8之间采用导球管道9与滚筒1相连通；导球管道9为可伸缩管道、且与集球箱8相连接的一端的高度小于与滚筒1相连接这一端的高度；所述滚筒1包括内锥台体13、弹力条14、左挡板12、右挡板15、外端盖10和滚轴16；内锥台体13包括空心圆锥台体18和3片以上沿空心圆锥台体外周轴向均匀分布的叶片17，每片叶片17分别沿轴向固设在空心圆锥台体18的外周上，叶片17为直角梯形状，相邻叶片17与空心圆锥台体外表面之间成形集球槽；滚轴16穿过内锥台体13的一端与右挡板15相连接，滚轴16的另一端再穿过左挡板12与左外端盖10相连接，在滚轴16与左外端盖10的连接处设置轴端盖11；内锥台体13、右挡板15和左挡板12成活动配合安装在滚轴16上、且可绕滚轴16转动，左外端盖10成固定配合安装在滚轴16的外端；在左挡板12的左挡板主体19上沿周向设置有与每个集球槽位置相对应的左挡板出球口20；在左外端盖10的上部对应周向分布的左挡板出球口20的位置处设置导球管接口，导球管接口与接球管接口装置21相连接。

本发明的左挡板12与右挡板15之间的外周沿轴向均匀分布设置弹力条14。

本发明的左挡板12和右挡板15外缘的弹力条14之间的距离根据球状物的大小进行调整，弹力条14的间距约为所拾捡球状物直径的五分之三。

本发明的空心圆锥台体18和叶片17采用整体注塑成形；空心圆锥台体18的斜度为10°~15°，成直角梯形的叶片17斜边的角度与空心圆锥台体18的斜度一致，使内锥台体13的整体外轮廓为一个类似圆柱形，且内锥台体13外轮廓与弹力条14之间的距离约为所拾捡球状物直径的五分之二。

本发明的导球管道9包括接球管接口装置21、第一套管22、第二套管23和集球箱接口装置24，第一套管22和第二套管23相互成活动配合成形伸缩连接，第一套管22和第二套管23的一端分别与接球管接口装置21和集球箱接口装置24相连接，并能够绕接球管接口装置21和集球箱接口装置24自由旋转；导球管道与左外端盖出球口相连的首端接口为天圆地方结构，且圆的直径和导球管道的内径约大于所拾捡球状物的直径，在拾捡球状物时，导球管道的斜度为10°左右。

本发明的行走系统包括车轮、行走传动装置和驱动电机4，转向系统包括转向机构及转向驱动电机3，起幅系统包括双摇杆收放机构、滚筒收放机构7和起幅电机5；车体2上分别设置的动力装置包括与转向机构相连接的转向驱动电机3、与行走传动装置相连接的驱动电机4以及与滚筒收放机构7相配合连接的起幅电机5。

本发明的左挡板12和右挡板15分别与内锥台体13的空心圆锥台体18相固定连，左挡板12和右挡板15采用轴键与滚轴16相连。

本发明的集球箱8上装有重量报警装置，该报警装置采用行程开关和弹簧相结合，当集球箱8所收集球状物的重量达到一定程度时，集球箱8底部的活动底板便会触发行程开关的常开触点闭合，使单片机输出矩形波驱动蜂鸣器发出报警声，表示集球箱8内收集的球状物已达到额定量。

本发明的车体2上设置有报警装置和遥控接收装置或设置感应传感器，控制装置6分别与报警装置和遥控接收装置相配合联接，以实现报警及遥控功能，通过遥控装置的远程操控即可实现该轻质球状物拾捡装置的前行、倒退和转向以及滚筒的上下升降。

本发明的滚筒1与车体2连接采用的双摇杆收放机构共有4 个旋转副A、B、C、D，其中AB摇杆作为原动件；通过遥控器远程控制，使电机驱动摇杆AB，进而推动摇杆CD动作，以实现滚筒1的自动升降；驱动双摇杆收放机构的驱动轴与其对应电机通过减速器连接，且在减速器内有一个不完全齿轮机构。

本发明的有益效果是：第一，相对于手持型的拾捡装置可以减少人员配置和减少工作人员的手臂酸痛，适用于大型训练场地；第二，相对于目前的手推式和智能拾捡装置能适用的范围更广，拾捡效率更高，目标定位更准确，且操控的弹性更大；第三，充分利用弹性条的弹性特征和球状物自身的重力，设置有一定斜度的内锥台体和导球管道，巧妙地实现了自动拾捡球的功能，并且一定程度上节省了能耗。它主要是应用于大型训练场地或比赛场所等。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为滚筒结构收放原理简图。

图3为图1的滚筒结构示意图。

图4为图1的滚筒结构分解图。

图5为图3的滚筒内锥体示意图。

图6为图3的滚筒左挡板示意图。

图7为图1的导球管道分解示意图。

图中：滚筒（1），车体（2），转向驱动电机（3），驱动电机（4），起幅电机（5），控制装置（6），滚筒收放机构（7），集球箱（8），导球管道（9）；左外端盖（10），轴端盖（11），左挡板（12），内锥台体（13），弹力条（14），右挡板（15），滚轴（16）；叶片（17），空心圆锥台体（18）；左挡板主体（19），左挡板出球口（20）；接球管接口装置（21）、第一套管（22）、第二套管（23）、集球箱接口装置（24）。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的功能实现所采取的技术方案的实施方式作进一步说明：

实施例1. 本发明包括车体2、滚筒1、导球管道9、集球箱8、滚筒收放机构7和控制装置6，在车体2上安装有行走系统、转向系统以及控制装置6，控制装置6主要包括蓄电池、控制电路板等，并分别与行走系统、转向系统和起幅系统中的驱动电机和控制设备相连接；安装在车体2一端的滚筒1采用双摇杆收放机构与车体2的两侧相连接，安装在车体2上的滚筒收放机构7与双摇杆收放机构相连接用于驱动收放滚筒1，安装在车体2上的集球箱8之间采用导球管道9与滚筒1相连通；导球管道9为可伸缩管道、且与集球箱8相连接的一端的高度大于与滚筒1相连接这一端的高度；所述滚筒1包括内锥台体13、弹力条14、左挡板12、右挡板15、外端盖10和滚轴16；内锥台体13包括空心圆锥台体18和3片以上沿空心圆锥台体外周轴向均匀分布的叶片17，每片叶片17分别沿轴向固设在空心圆锥台体18的外周上，叶片17为直角梯形状，相邻叶片17与空心圆锥台体外表面之间成形集球槽；滚轴16穿过内锥台体13的一端与右挡板15相连接，滚轴16的另一端再穿过左挡板12与左外端盖10相连接，在滚轴16与左外端盖10的连接处设置轴端盖11；内锥台体13、右挡板15和左挡板12成活动配合安装在滚轴16上、且可绕滚轴16转动，左外端盖10成固定配合安装在滚轴16的外端；在左挡板12的左挡板主体19上沿周向设置有与每个集球槽位置相对应的左挡板出球口20；在左外端盖10的上部对应周向公布的左挡板出球口20的位置处设置导球管接口，导球管接口与接球管接口装置21相连接，即每个集球槽出球口与左挡板12出球槽口完全吻合，出球口大小依所拾捡目标球体的大小而定，而左外端盖10只在垂直方向的上端开有一个同样规格的出球口。随着滚筒1向前滚动，球体在滚筒1侧压作用下嵌入到集球槽内且随滚筒1一起滚动，当球体到达滚筒1最上端时，球体利用自身重力滚到集球槽中空心圆锥台体的小端位置，然后在滚筒1滚动至左挡板12对应出球口和左外端盖10上的出球口相重合的时候，球体再依次经左挡板出球口20和左外端盖10出球口进入导球管道9，并最终汇于集球箱8，从而实现对球体的自动拾捡。参考图1至图7。

实施例2. 本发明的左挡板12与右挡板15之间的外周沿轴向均匀分布设置弹力条14，以方便捡拾球状物。随着滚筒1向前滚动，当滚筒1轧上球体时，球体在滚筒1的侧压作用下嵌入2条弹力条14之间而进到集球槽内，达到第一步将球体从地面捡入滚筒1的目的，同时弹力条14的弹力作用使球体不会因重力作用而轻易掉出滚筒1。参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例3. 本发明的所述左挡板12和右挡板15外缘的弹力条14之间的距离可根据球状物的大小进行调整，弹力条14的间距为所拾捡球状物直径约为五分之三，通过设置合适的间距，使捡拾球状物时，更加方便和自如，也可使拾捡物不至轻易掉出。参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例4. 本发明的空心圆锥台体18和叶片17可以采用整体注塑成形；空心圆锥台体18的斜度为10°~15°，成直角梯形的叶片17斜边的角度与空心圆锥台体18的斜度一致，使内锥台体13的整体外轮廓为一个类似圆柱形，且内锥台体13外轮廓与弹力条14之间的距离为所拾捡球状物直径的五分之二，参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例5. 本发明的导球管道9包括接球管接口装置21、第一套管22、第二套管23和集球箱接口装置24，第一套管22和第二套管23相互成活动配合成形伸缩连接，第一套管22和第二套管23的一端分别与接球管接口装置21和集球箱接口装置24相连接并能够绕接球管接口装置21和集球箱接口装置24自由旋转；导球管道与左外端盖出球口相连的首端接口为天圆地方结构，且圆的直径和导球管道的内径约大于所拾捡球状物的直径，在拾捡球状物时，导球管道的斜度为10°左右，以方便球状物利用自身重力导球管道内壁滑落到集球箱内。参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例6. 本发明的行走系统包括车轮、行走传动装置和驱动电机4，转向系统包括转向机构及转向驱动电机3，起幅系统包括双摇杆收放机构、滚筒收放机构7和起幅电机5；车体2上分别设置的动力装置包括与转向机构相连接的转向驱动电机3、与行走传动装置相连接的驱动电机4以及与滚筒收放机构7相配合连接的起幅电机5，参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例7. 本发明的左挡板12和右挡板15分别与内锥台体13的空心圆锥台体18相固定连，左挡板12和右挡板15采用轴键与滚轴16相连，参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例8. 本发明的集球箱8上装有重量报警装置，该报警装置采用行程开关和弹簧相结合，当集球箱8所收集球状物的重量达到一定程度时，集球箱8底部的活动底板便会触发行程开关的常开触点闭合，使单片机输出矩形波驱动蜂鸣器发出报警声，表示集球箱8内收集的球状物已达到额定量，参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例9. 本发明的车体2上设置有报警装置和遥控接收装置或设置感应传感器，控制装置6分别与报警装置和遥控接收装置相配合联接，以实现报警及遥控功能，通过遥控装置的远程操控即可实现该轻质球状物拾捡装置的前行、倒退和转向以及滚筒的上下升降，从而节省大量的人员配置。也可通过设置感应传感器，自动感知球状物的存在，而进行自动寻球和捡拾。参考图1至图7，其余同上述实施例。

实施例10. 本发明的滚筒1与车体2连接采用的双摇杆收放机构共有4 个旋转副A、B、C、D，其中AB摇杆作为原动件；通过遥控器远程控制，使电机驱动摇杆AB，进而推动摇杆CD动作，以实现滚筒1的自动升降；驱动双摇杆收放机构的驱动轴与其对应电机通过减速器连接，且在减速器内有一个不完全齿轮机构，参考图1至图7，其余同上述实施例。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明创造的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：它包括车体（2）、滚筒（1）、导球管道（9）、集球箱（8）、滚筒收放机构（7）和控制装置（6），在车体（2）上安装有行走系统、转向系统以及控制装置（6），控制装置（6）分别与行走系统、转向系统和起幅系统相连接；安装在车体（2）一端的滚筒（1）采用双摇杆收放机构与车体（2）的两侧相连接，安装在车体（2）上的滚筒收放机构（7）与双摇杆收放机构相连接用于驱动收放滚筒（1），安装在车体（2）上的集球箱（8）采用导球管道（9）与滚筒（1）相连通；导球管道（9）为可伸缩管道、且与集球箱（8）相连接的一端的高度小于与滚筒（1）相连接这一端的高度；所述滚筒（1）包括内锥台体（13）、弹力条（14）、左挡板（12）、右挡板（15）、外端盖（10）和滚轴（16）；内锥台体（13）包括空心圆锥台体（18）和3片以上沿空心圆锥台体外周轴向均匀分布的叶片（17），每片叶片（17）分别沿轴向固设在空心圆锥台体（18）的外周上，叶片（17）为直角梯形状，相邻叶片（17）与空心圆锥台体外表面之间形成集球槽；滚轴（16）穿过内锥台体（13）的一端与右挡板（15）相连接，滚轴（16）的另一端再穿过左挡板（12）与左外端盖（10）相连接，在滚轴（16）与左外端盖（10）的连接处设置轴端盖（11）；内锥台体（13）、右挡板（15）和左挡板（12）成活动配合安装在滚轴（16）上、且可绕滚轴（16）转动，左外端盖（10）成固定配合安装在滚轴（16）的外端；在左挡板（12）的左挡板主体（19）上沿周向设置有与每个集球槽位置相对应的左挡板出球口（20）；在左外端盖（10）的上部对应周向分布的左挡板出球口（20）的位置处设置导球管接口，导球管接口与接球管接口装置（21）相连接。

2.根据权利要求1所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：在左挡板（12）与右挡板（15）之间的外周沿轴向均匀分布设置弹力条（14）。

3.根据权利要求2所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：设置在左挡板（12）和右挡板（15）外缘的弹力条（14）之间的距离根据球状物的大小进行调整，弹力条（14）的间距约为所拾捡球状物直径的五分之三。

4.根据权利要求1或2所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：空心圆锥台体（18）和叶片（17）采用整体注塑形成；空心圆锥台体（18）的斜度为10°~15°，成直角梯形的叶片（17）斜边的角度与空心圆锥台体（18）的斜度一致，使内锥台体（13）的整体外轮廓为一个类似圆柱形，且内锥台体（13）外轮廓与弹力条（14）之间的距离约为所拾捡球状物直径的五分之二。

5.根据权利要求1所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：导球管道（9）包括接球管接口装置（21）、第一套管（22）、第二套管（23）和集球箱接口装置（24），第一套管（22）和第二套管（23）相互成活动配合形成伸缩连接，第一套管（22）和第二套管（23）的一端分别与接球管接口装置（21）和集球箱接口装置（24）相连接。

6.根据权利要求1所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：行走系统包括车轮、行走传动装置和驱动电机（4），转向系统包括转向机构及转向驱动电机（3），起幅系统包括双摇杆收放机构、滚筒收放机构（7）和起幅电机（5）；车体（2）上分别设置的动力装置包括与转向机构相连接的转向驱动电机（3）、与行走传动装置相连接的驱动电机（4）以及与滚筒收放机构（7）相配合连接的起幅电机（5）。

7.根据权利要求1所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：左挡板（12）和右挡板（15）分别与内锥台体（13）的空心圆锥台体（18）相固定连，左挡板（12）和右挡板（15）采用轴键与滚轴（16）相连。

8.根据权利要求1所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：集球箱（8）上装有重量报警装置，该报警装置采用行程开关和弹簧相结合，当集球箱（8）所收集球状物的重量达到一定程度时，集球箱（8）底部的活动底板便会触发行程开关的常开触点闭合，使单片机输出矩形波驱动蜂鸣器发出报警声，表示集球箱（8）内收集的球状物已达到额定量。

9.根据权利要求1所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：在车体（2）上设置有报警装置和遥控接收装置，控制装置（6）分别与报警装置和遥控接收装置相配合联接，以实现报警及遥控功能。

10.根据权利要求1所述自动轻质球状物拾捡装置，其特征是：滚筒（1）与车体（2）连接采用的双摇杆收放机构共有4 个旋转副A、B、C、D，其中AB摇杆作为原动件；通过遥控器远程控制，使电机驱动摇杆AB，进而推动摇杆CD动作，以实现滚筒（1）的自动升降；驱动双摇杆收放机构的驱动轴与其对应电机通过减速器连接，且在减速器内有一个不完全齿轮机构。