CN106512365A - 一种毽球训练自动发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种毽球训练自动发射装置，在毽球运动员训练过程中，用于实现毽球的自动整理和自动发射；发射装置包括支撑装置、设置在支撑装置上的自动分球装置以及自动发射装置；支撑装置包括直杆支架、第一直角支架、第二直角支架、桶箍以及箱体；自动分球装置包括分球桶、转轮、导向管；所述分球桶安装在桶箍上；自动发射装置包括底板、发射管、双作用气缸、气嘴以及机位调整装置；底板可转动的安装在旋转台上，发射管安装在底板的左侧，发射管用于接收导向管输送的毽球；机位调整装置包括旋转台和四杆机构，旋转台用于控制毽球的左右发射方向；四杆机构用于调整毽球的发射俯仰角。本发明结构简单，小巧轻便，集自动整理与自动发射为一体。

Description

一种毽球训练自动发射装置

技术领域

本发明涉及毽球发射器，特别涉及一种可自动整理、自动发射器的毽球训练自动发射装置。

背景技术

在日常的毽球比赛训练中，常常需要训练者在训练时由教练员或陪练员不间断地发球；但在人为发球过程中，会出现毽球路径不一致，发球成功率低的现象，对于一个周期为20个球，人为发球往往会有失误，球路正确的球只有十来个，故而导致训练效率低下；并且训练中运动员的动作至关重要，球路不一致会导致运动员动作变形，不利于训练；这样的训练往往又费时又费力，不利于长期训练；毽球自动发射器要完成的任务即为教练员的抛球动作；毽球重14克，羽毛高120mm，羽毛刀宽40mm，底座直径40mm，底盘厚度9mm，毽球总高度130mm，一个训练周期需要的毽球数为20个。

目前，国内对于毽球的相关设备的研究已经有了一定的进展；一种自动收集毽球机(申请号CN201610240231.9)能实现利用磁性自动收集毽球，大大减低人工收集毽球劳动强度及时间；一种毽球训练器材(申请号CN201520306817.1)采用弹性绳和伸缩金属杆设计，减少了毽球训练过程中进行原地盘踢、发球、接发球等个人技巧练习的捡球时间浪费；一种毽球网(申请号CN201520342093.6)，使用位于杆体内部的距离传感器和杆体外部的光发射器，实现了对毽球场地的边界的快速准确的绘制；毽球训练机器人(申请号CN201410775301.1)由电机、蜗牛式壳体、漏斗、支撑架、槽轮及道轨组成，可控制发球力度，覆盖运动场内的多个死角，替代毽球陪练员陪练；一种机器人击发毽球训练器材(申请号CN201410041694.3)由道轨、四轮车、大齿轮、角度齿轮及转盘组成，能减轻训练中陪练人员的工作强度；一种毽球箱(申请号CN201210247711.X)包括箱体、开设在箱体上表面的通孔、开设在箱体左右两侧的抽屉槽一，开设在箱体后面的抽屉槽二和设置在箱体底部的滚动轮和脚支承，可方便一次性拿取多个毽球，教师在收回器材时毽球数量也便于统计。

通过专利检索，已有的毽球设备部分主要侧重于实现毽球的单一搜集功能和单一存储功能，另外一部分侧重于单一的发射功能，而且不能连续自动发球；目前还没有集自动整理、自动发射和定点发射(发射角度、方向和位置可调)、一个训练周期的毽球连续发射等功能于一体的毽球训练机，而且现有的毽球教练机智能化程度也不高，无法灵活自由转向来满足不同方向发射毽球的需求，因此就需要设计一个好用、可靠、结构简单紧凑的毽球发射器来满足实际毽球训练的需求，随着毽球运动在我国的推广与普及，其市场价值也是很可观的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便集自动整理与自动发射为一体的毽球训练自动发射装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种毽球训练自动发射装置，发射装置包括支撑装置、设置在支撑装置上的自动分球装置以及自动发射装置；

所述支撑装置包括直杆支架、第一直角支架、第二直角支架、桶箍以及箱体；所述直杆支架与箱体垂直设置，其一端的底部固定安装在箱体侧面上；所述桶箍、第一直角支架、第二直角支架由上而下依次安装在直杆支架上；

所述自动分球装置包括分球桶、转轮、导向管；所述分球桶安装在桶箍上，分球桶包括进口和出口，出口的大小正好可供一个毽球落入；转轮安装在第一直角支架上，且位于分球桶的下方；转轮为圆盘状，其上至少设有一个贯穿转轮的孔，该孔位于分球桶出口的正下方，该孔的大小正好可供一个毽球落入；转轮的下方设有挡板，挡板上设有一个贯穿挡板的孔，该孔的圆心与转轮上孔的圆心在同一条圆周线上；挡板下方设有导向管，导向管的一端与挡板上的孔连接，另一端位于发射管的上方；转轮的下方设有旋转机构，旋转机构安装在第二直角支架上，旋转机构用于带动转轮旋转；

所述自动发射装置包括底板、发射管、双作用气缸、气嘴以及机位调整装置；底板可转动的安装在旋转台上，发射管安装在底板的左侧，发射管用于接收导向管输送的毽球；双作用气缸通过螺钉固定在底板的右侧；双作用气缸的出杆端与气嘴螺纹连接，双作用气缸的出杆方向面为发射管进口方向，气嘴的进气口与外部供气装置连接，气嘴的出气口正对发射管进口方向；

机位调整装置包括旋转台和四杆机构，旋转台安装在箱体上，用于控制毽球的左右发射方向；四杆机构用于调整毽球的发射俯仰角，其一端与自动发射装置的底板连接，另一端与双作用气缸连接。

在本发明的一个实施例中，所述支撑装置还包括下支架和轮，下支架设置在箱体底面的前部，轮设置在箱体底面的后部。

在本发明的一个实施例中，所述分球桶内壁距离桶顶200mm的地方等间距环绕设有三层毛刷。

在本发明的一个实施例中，所述分球桶为两端开口且中部镂空结构，其上部为圆柱体，下部为圆锥体。

在本发明的一个实施例中，所述转轮沿圆周方向均布有8个孔，该8个孔中的任意一个孔每转动45°便位于分球桶出口的正下方，每个孔的大小正好可供一个毽球落入；转轮上的8个孔中的任意一个孔每转动45°便位于挡板上孔的正上方。

在本发明的一个实施例中，所述旋转机构由步进电机和一级齿轮减速器组成；步进电机的输出轴与一级齿轮减速器的齿轮连接，一级齿轮减速器的输出轴与转轮连接，并带动转轮转动。

在本发明的一个实施例中，所述旋转台由行星齿轮减速器、电机座、压板、转台、圆锥滚子轴承以及伺服电机组成；电机座通过螺栓固定在箱体上，伺服电机安装在电机座上，伺服电机与行星齿轮减速器连接；转台内嵌在箱体上表面上，其由台面和台柱组成，压板设置在台面与箱体上表面之间，台柱与箱体之间设有圆锥滚子轴承，台柱通过传动键与行星齿轮减速器输出轴连接为一体，转台随行星齿轮减速器转动而转动。

在本发明的一个实施例中，所述自动发射装置由PCL控制。

在本发明的一个实施例中，每根毛刷与分球桶内壁垂直。

在本发明的一个实施例中，发射管的出口设有红外感应装置。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)整体装置小巧轻便，设备可方便快速又稳重可靠的搬运到训练场地；

(2)毽球训练时，可实现毽球的自动整理，可同时整理20个毽球，并使毽球羽毛在上，分球机构结构简单；

(3)可实现毽球的自动发射；

(4)可减少抖动，实现定点发射；

(5)毽球发射高度、发射方向和发射距离可调；水平调节的范围：向左调整45度，向右调整45度；俯仰调节的范围：向下0度，向上45度；

(6)可实现20个毽球连续发射，发射时间间隔可调，最慢10球/分，最快频率20球/分，设有零档位，不供球；

(7)装置结构简单、安装方便，便于使用，充分节约了毽球训练所需的人力和财力。

附图说明

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1为本发明装置图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明自动分球装置部分结构示意图；

图4为本发明自动发射装置部分结构示意图；

图5为本发明旋转台结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

100、支撑装置 110、直杆支架 111、螺钉 120、第一直角支架 130、第二直角支架140、桶箍 150、箱体 160、支架 170、轮 200、自动分球装置 210、分球桶 211、圆柱体 212、圆锥体 213、进口 214、出口 220、转轮 221、孔 230、导向管 240、旋转机构 241、步进电机241a、输出轴 242、一级齿轮减速器 242a、输出轴 300、自动发射装置 310、底板 320、发射管 330、双作用气缸 331、螺钉 340、气嘴 350、机位调整装置 351、旋转台 351a、行星齿轮减速器 351b、电机座 351c、压板 351d、转台 351d1、台面 351d2、台柱 351e、圆锥滚子轴承 351f、伺服电机 352、四杆机构 353、双作用气缸。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图5所示，本发明公开了一种毽球训练自动发射装置，在毽球运动员训练过程中，它用于实现毽球的自动整理和自动发射，发射装置包括支撑装置100、设置在支撑装置100上的自动分球装置200以及自动发射装置300；支撑装置100为整个装置的主体部分，用于安装自动分球装置200以及自动发射装置300；自动分球装置200用于对毽球进行收集、整理并移送至自动发射装置；自动发射装置300负责对毽球进行发射，并对发射高度、发射方向以及发射距离进行控制。

支撑装置100包括直杆支架110、第一直角支架120、第二直角支架130、桶箍140以及箱体150；直杆支架110与箱体150垂直设置，其一端的底部通过螺钉111可拆卸的固定安装在箱体150侧面上；桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130由上而下依次安装在直杆支架110上，且位于箱体150正上方；桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130三者之间的间距根据实际需要设定，此处不加赘述；再者，桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130与直杆支架110也可采用可上下移动的方式进行固定，便于调整桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130三者之间的间距。

支撑装置100还包括下支架160和轮170，下支架160设置在箱体150底面的前部，轮170设置在箱体150底面的后部，下支架160和轮170对箱体起到支撑作用，轮170的设计还提高了发射装置移动时的便捷性。

自动分球装置200包括分球桶210、转轮220、导向管230；分球桶210安装在桶箍140上，分球桶210为两端开口且中部镂空结构，其上部为圆柱体211，下部为圆锥体212，其包括设置在圆柱体211上的进口213以及设置在圆锥体212上的出口214，出口214的大小正好可供一个毽球落入；分球桶210内壁距离桶顶200mm的地方等间距环绕设有三层毛刷(图中未画出)，且每根毛刷与分球桶内壁均垂直，该毛刷质地较软，密度适中，当毽球被扔到分球桶中时，毽球碰到毛刷被遮挡，慢慢下落，运用毽球自身结构和重力作用使橡胶头朝下落下；若多个毽球同时落下，由于毛刷的作用，毽球会逐个向下落，不损伤毽球羽毛；三层毛刷用于分离规整杂乱的毽球，并实现毽球羽毛的定向，形成羽毛在上的姿态。

转轮220安装在第一直角支架120上，且位于分球桶210的下方；转轮220为圆盘状，其上设有8个贯穿转轮的孔221，该8个孔中的任意一个孔每转动45°便位于分球桶出口214的正下方，每个孔的大小正好可供一个毽球落入；转轮220的下方设有挡板(图中未画出)，挡板上设有一个贯穿挡板的孔，该孔的圆心与转轮上孔的圆心在同一条圆周线上；转轮上的8个孔中的任意一个孔每转动45°便位于挡板上孔的正上方；挡板下方设有导向管230，导向管230的一端与挡板上的孔连接，另一端位于发射管320的上方，导向管230用于实现毽球沿着导向管落入发射管320，且毽球的橡胶头朝前。

转轮220的下方设有旋转机构240，旋转机构240安装在第二直角支架130上，旋转机构240用于带动转轮220旋转，当转轮220上的孔旋转至与分球桶出口214对齐时，毽球则落下，保证一次发射一个毽球；旋转机构240由步进电机241和一级齿轮减速器242组成；步进电机241的输出轴241a与一级齿轮减速器242连接，一级齿轮减速器242的输出轴242a与转轮220连接，并带动转轮转动，一级齿轮减速器用于增大转矩，防止产生“爬行”和抖动现象。

自动发射装置300包括底板310、发射管320、双作用气缸330、气嘴340以及机位调整装置350；底板310可转动的安装在旋转台351上，发射管320的一端密闭，另一端开口；发射管320安装在底板310的左侧，发射管320的开口用于接收从导向管落下的毽球；双作用气缸330通过螺钉331固定在底板310的右侧；双作用气缸330的出杆端与气嘴340螺纹连接，双作用气缸330的出杆方向面为发射管进口方向，双作用气缸用于将毽球从发射管的开口推入发射管的密闭空间内，气嘴340的进气口与外部供气装置连接，气嘴340的出气口正对发射管密闭空间的进口方向；发射管密闭空间的出口设有红外感应装置(图中未画出)，进入发射管密闭空间内的毽球将红外线挡住，红外感应装置启动气阀，气嘴340喷出的气流由发射装置将毽球发射出去；毽球的结构较为特殊，橡胶头部呈圆形，质量较重，尾部为四片羽毛，质量较轻，毽球在横向排列时可以通过自重落入“弹道”，而头重脚轻的情况可以通过加持装置防止毽球歪斜，此处对加持装置的结构不加赘述。

机位调整装置350包括旋转台351和四杆机构352，旋转台351安装在箱体150上，用于控制毽球的左右发射方向；四杆机构352用于调整毽球的发射俯仰角，其一端与自动发射装置的底板351c连接，另一端与双作用气缸353连接，双作用气缸353通过四杆机构352控制发射管的俯仰角。

旋转台351由行星齿轮减速器351a、电机座351b、压板351c、转台351d、圆锥滚子轴承351e以及伺服电机351f组成；电机座351b通过螺栓固定在箱体150上，伺服电机351f安装在电机座351b上，伺服电机351f与行星齿轮减速器351a连接；转台351d内嵌在箱体上表面上，其由台面351d1和台柱351d2组成，压板351c设置在台面351d1与箱体150上表面之间，台柱351d2与箱体之间设有圆锥滚子轴承351e，圆锥滚子轴承351e可以承受径向力，并防止转台倾覆；台柱351d2通过传动键与行星齿轮减速器输出轴连接为一体，转台随行星齿轮减速器转动而转动，行星齿轮减速器用于增大伺服电机的扭矩，保证转台旋转时位置准确，工作可靠。

本发明自动发射装置由PCL控制，出球的速度可调，出口最低50公里每小时，最高200公里每小时；出球的频率可调，最慢10球/分，最快频率20球/分，设有零档位，该档不供球。

本发明的工作原理如下：

将用过的毽球丢入分球桶210内，分球桶210将毽球逐个按次序头朝下羽毛朝上装入转轮220中，转轮有八个孔221，每装入一个毽球，转轮220由旋转机构240旋转45度，直至8个孔填满毽球；转轮220下方有挡板，挡板只开设一个孔，当旋转360度后，第一个毽球由转轮上的孔进入挡板上的孔，最终落入导向管230内，而后每旋转45度都会有一个毽球落下，毽球由导向管230落入发射管320内，旋转台351控制发射管320的左右方向，双作用气缸353通过四杆机构352控制发射管320的俯仰角，安装于发射管320的双作用气缸330将毽球推入发射管320的密闭空间内，发射管出口的毽球将红外线挡住，红外感应装置启动气阀，气嘴340喷出的气流由发射装置将毽球发射出去。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，发射装置包括支撑装置、设置在支撑装置上的自动分球装置以及自动发射装置；

所述支撑装置包括直杆支架、第一直角支架、第二直角支架、桶箍以及箱体；所述直杆支架与箱体垂直设置，其一端的底部固定安装在箱体侧面上；所述桶箍、第一直角支架、第二直角支架由上而下依次安装在直杆支架上；

所述自动分球装置包括分球桶、转轮、导向管；所述分球桶安装在桶箍上，分球桶包括进口和出口，出口的大小正好可供一个毽球落入；转轮安装在第一直角支架上，且位于分球桶的下方；转轮为圆盘状，其上至少设有一个贯穿转轮的孔，该孔位于分球桶出口的正下方，该孔的大小正好可供一个毽球落入；转轮的下方设有挡板，挡板上设有一个贯穿挡板的孔，该孔的圆心与转轮上孔的圆心在同一条圆周线上；挡板下方设有导向管，导向管的一端与挡板上的孔连接，另一端位于发射管的上方；转轮的下方设有旋转机构，旋转机构安装在第二直角支架上，旋转机构用于带动转轮旋转；

所述自动发射装置包括底板、发射管、双作用气缸、气嘴以及机位调整装置；底板可转动的安装在旋转台上，发射管安装在底板的左侧，发射管用于接收导向管输送的毽球；双作用气缸通过螺钉固定在底板的右侧；双作用气缸的出杆端与气嘴螺纹连接，双作用气缸的出杆方向面为发射管进口方向，气嘴的进气口与外部供气装置连接，气嘴的出气口正对发射管进口方向；

机位调整装置包括旋转台和四杆机构，旋转台安装在箱体上，用于控制毽球的左右发射方向；四杆机构用于调整毽球的发射俯仰角，其一端与自动发射装置的底板连接，另一端与双作用气缸连接。

2.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，所述支撑装置还包括下支架和轮，下支架设置在箱体底面的前部，轮设置在箱体底面的后部。

3.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，所述分球桶内壁距离桶顶200mm的地方等间距环绕设有三层毛刷。

4.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，所述分球桶为两端开口且中部镂空结构，其上部为圆柱体，下部为圆锥体。

5.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，所述转轮沿圆周方向均布有8个孔，该8个孔中的任意一个孔每转动45°便位于分球桶出口的正下方，每个孔的大小正好可供一个毽球落入；转轮上的8个孔中的任意一个孔每转动45°便位于挡板上孔的正上方。

6.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，所述旋转机构由步进电机和一级齿轮减速器组成；步进电机的输出轴与一级齿轮减速器的齿轮连接，一级齿轮减速器的输出轴与转轮连接，并带动转轮转动。

7.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，所述旋转台由行星齿轮减速器、电机座、压板、转台、圆锥滚子轴承以及伺服电机组成；电机座通过螺栓固定在箱体上，伺服电机安装在电机座上，伺服电机与行星齿轮减速器连接；转台内嵌在箱体上表面上，其由台面和台柱组成，压板设置在台面与箱体上表面之间，台柱与箱体之间设有圆锥滚子轴承，台柱通过传动键与行星齿轮减速器输出轴连接为一体，转台随行星齿轮减速器转动而转动。

8.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，所述自动发射装置由PCL控制。

9.根据权利要求3所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，每根毛刷与分球桶内壁垂直。

10.根据权利要求1所述的一种毽球训练自动发射装置，其特征在于，发射管的出口设有红外感应装置。