CN108786072A - 一种乒乓球自动发球机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乒乓球自动发球机，包括供球机构、发射机构和支撑机构，供球机构包括储球桶、拨球机构和输送机构，输送机构包括垂直输球管道和水平输球管道，垂直输球管道与储球桶连通，储球桶底部中心设有拨球机构，垂直输球管道的右侧面固定有输球电机，输球电机连接有弧形拨片，水平输球管道右端的中下部开设有用于容纳弧形拨片的水平缺槽，发射机构包括抛球筒和摩擦轮组件，抛球筒的外表面固定有三个支撑座且三个支撑座沿着抛球筒的圆周方向均匀分布，支撑座上固定有摩擦轮组件。本发明采用三个摩擦轮的结构，无需手动介入即可实现侧上旋、下旋、上旋和侧下旋，且漏球及时，不会出现卡球现象，供球机构结构紧凑，体型小，结构简单。

Description

一种乒乓球自动发球机

技术领域

本发明涉及一种发球机，具体涉及一种乒乓球自动发球机。

背景技术

乒乓球发球机是集电子、机械和计算机技术为一体的综合技术产物，它具有自动化程度高、灵敏度高、稳定性可靠等多种特性。它的基本工作原理是利用摩擦轮原理，乒乓球由于受到一个摩擦轮的作用可以获得一定的初速度，而摩擦轮在一个直流电机的控制下工作。当电机带动摩擦轮转动时，会磨擦乒乓球球使球获得一定的动能，乒乓球才得以发射出去。这种原理方案既简单又实用，它既能保证乒乓球球发射的稳定性，又能极好地控制乒乓球发射的角度及速度，使用户随心所欲地练习打乒乓球。

市面上的发球机多为单摩擦轮和双摩擦轮结构的发球机，单摩擦轮结构的发球机，由于在出球管道只有一个摩擦轮，发球机如果要调整出球的速度，必须加快旋转，高速旋转的摩擦轮接触乒乓球势必会让乒乓球在获得高球速时带上强烈的旋转，这就使得越快的球越转，这与实际乒乓球运动相悖；乒乓球在实际运动中，正手的攻球技术以球拍撞击，所击打出的球有很快的速度，但是旋转不强，而弧圈球技术在攻球基础上加入了大量球拍与球的摩擦，打出的球速度比攻球慢，但是拥有极强的上旋。另一方面，由于只有单摩擦轮结构，摩擦轮旋转方向必须与出球方向相一致，这就意味着，单摩擦轮结构的发球机在工作时，只能发出一种旋转，而且由于单摩擦轮结构的发球机发射的球，越快的球越转，导致无法在保持旋转的情况下控制球速，也无法在保持球速的情况下改变球的旋转，降低了发球机的训练价值；后来，在单轮结构的基础上，发球机采用了上下双摩擦轮式结构，上下对称的摩擦轮固定在一个人手可掰动的环上进而搭载在出球口上，相比于单摩擦轮式结构，双摩擦轮的相对旋转可以在挤压球提供初速度的同时，相互抵消对于球的摩擦，如果要增加出球的速度，只需要同时增加上下摩擦轮的旋转；需要增加球的下旋时，就单独增加下摩擦轮的转速；需要增加球的上旋时，就单独增加上摩擦轮的转速，这样，发球机就可以在一个摩擦轮角度的情况下，拥有两种相对的旋转，如果需要改变旋转，即需要发生侧上旋或侧下旋时，就需要手动介入扭动固定发球机所用的环从而改变摩擦轮的方向，这种发球机相比于单轮发球机，有着更加优秀的性能，能更好地模仿实战中乒乓球对攻和多种发球，美中不足的是，这种发球机每次改变旋转都需要手动介入，才能实现上旋、下旋、侧上旋、侧下旋。

另外传统大型台下式发球机功能强劲，如申请号为02227171.6，实用新型名称为：一种乒乓球发球机的乒乓球输送机构，该输送机构由大型电机输送轮组成，输送轮上设置有符合乒乓球体积的卡位，配合储球桶底部的漏球孔可按用户需要的频率向发射机构供球，球首尾相连进入发射机构，该输送机构的结构导致发球机整体体型较大，而且需要较多乒乓球才能进行工作。另大多数的现有的发球机具有漏球不及时的现象，容易使发球中断。

综上所述，目前急需一种新型的乒乓球自动发球机来解决上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种乒乓球自动发球机，本乒乓球自动发球机的发射机构采用三个摩擦轮的结构，可以通过控制用于与摩擦轮连接的驱动电机的加速或者减速从而实现侧上旋、下旋、上旋和侧下旋，无需手动介入，且供球机构漏球及时，不会出现卡球现象，供球机构按照设定的频率输送球给发射机构，并留出空间给储球桶的孔洞漏下下一个球，循环往复即可实现多次击发，供球机构结构紧凑，只需要少颗乒乓球发球机就能正常工作，整体体型小，结构简单。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种乒乓球自动发球机，包括供球机构、发射机构和支撑机构，所述供球机构包括储球桶、拨球机构和输送机构，所述输送机构包括长度沿垂直方向延伸的垂直输球管道和长度沿水平方向延伸的水平输球管道，所述垂直输球管道下端的左侧面与所述水平输球管道右端的中上部连通从而组合成L型管道，所述垂直输球管道的上端与所述储球桶的底部连通，所述垂直输球管道的左侧面固定有支架机构，所述的储球桶底部中心设有拨球机构，所述拨球机构与所述支架机构固定连接，所述垂直输球管道的右侧面固定有输球电机，所述输球电机的输出轴连接有弧形拨片，所述水平输球管道右端的中下部开设有用于容纳弧形拨片的水平缺槽且水平缺槽位于垂直输球管道下端的下方，所述发射机构包括抛球筒和摩擦轮组件，所述水平输球管道的左端与所述抛球筒的右端转动连接，所述抛球筒的外表面固定有三个支撑座且三个支撑座沿着抛球筒的圆周方向均匀分布，所述抛球筒的圆周方向上设有三个槽口且每相邻的两个支撑座之间有一个槽口，三个所述槽口均匀分布在所述抛球筒的圆周方向上，其中一个所述槽口位于抛球筒顶部的正上方或者位于抛球筒底部的正下方，所述支撑座上固定有摩擦轮组件且摩擦轮组件内的摩擦轮垂直的从槽口处伸进抛球筒内，所述支撑机构与所述垂直输球管道上的支架机构连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的拨球机构包括拨球电机和拨球片，所述支架机构包括十字支撑板、左垂直支架和右垂直支架，所述十字支撑板的左端的下表面与左垂直支架的顶部连接，所述十字支撑板的右端的下表面与所述右垂直支架的顶部连接，所述十字支撑板的右端与所述垂直输球管道左侧面的上端连接且右垂直支架的右侧面与所述垂直输球管道的左侧面固定连接，所述十字支撑板的中部设有第一孔洞，所述储球桶底部中心设有第二孔洞，所述十字支撑板与所述储球桶底部固定连接且第一孔洞与第二孔洞在同一垂直方向上，所述拨球电机位于左垂直支架和右垂直支架之间且所述拨球电机的输出轴从十字支撑板的第一孔洞穿出，所述拨球电机的壳体与所述十字支撑板的下表面固定连接，所述拨球电机的输出轴顶部从储球桶底部中心的第二孔洞穿入到储球桶内且通过第一联轴器与拨球片固定连接，所述拨球片位于储球桶内，所述左垂直支架的底部和右垂直支架的底部均与所述水平输球管道的外表面固定连接从而实现所述垂直输球管道下端的左侧面与所述水平输球管道的右端的中上部连通，所述十字支撑板的前端和后端均与支撑机构连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述储球桶的底部设有漏球孔，所述垂直输球管道的上端固定有管道连接耳，所述垂直输球管道的上端通过管道连接耳与所述储球桶的底部固定连接且垂直输球管道的上端与所述漏球孔连通，所述垂直输球管道的右侧面固定有T型连接板，所述输球电机固定在T型连接杆上，所述输球电机的输出轴通过第二联轴器与所述弧形拨片连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述弧形拨片呈S形状，所述输球电机的输出轴通过第二联轴器与所述弧形拨片的中部连接，所述输球电机连接有电源。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述拨球片为长条形拨片，所述拨球电机的输出轴通过第一联轴器与所述拨球片的中部连接，所述拨球电机连接有电源。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述左垂直支架的底部为L型，所述水平输球管道的顶部分别设置有与左垂直支架底部固定连接的左上连接耳以及与右垂直支架底部固定连接的水平连杆，所述水平输球管道的底部设置有与左上连接耳对称的左下连接耳且左上连接耳和左下连接耳均位于水平输球管道的左端，所述抛球筒右端的顶部设置有右上连接耳，所述抛球筒右端的底部设置有右下连接耳，所述右上连接耳与左上连接耳转动连接，所述左下连接耳与右下连接耳转动连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述水平输球管道左端的外圆周面上固定有两个相互对称的卡球连接块，所述卡球连接块的表面设置有用于为乒乓球增加阻力的卡球器，所述卡球器包括螺钉、螺帽和弹簧，所述卡球连接块的中部设有通孔，所述螺钉的末端穿过通孔且螺钉的末端固定有螺帽，所述弹簧套设在所述螺帽与卡球连接块之间，所述弹簧的外径和螺钉头部的直径均大于所述通孔的直径，所述螺帽的直径大于所述弹簧的外径。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述摩擦轮组件采用火狐乒乓球发球机用摩擦轮，包括摩擦轮、驱动电机和电机座，所述驱动电机安装在所述电机座上，所述驱动电机与所述摩擦轮连接从而用于带动摩擦轮旋转，所述支撑座的中部设有用于穿过驱动电机连接的信号线的穿线孔，所述支撑座的表面设有固定孔且固定孔位于所述穿线孔四周，所述电机座与所述支撑座上的固定孔固定连接，所述驱动电机连接有电机驱动器，所述电机驱动器用于通过外部CPU控制驱动电机的转速。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述支撑机构包括底座、倒T型连杆、竖杆和L型连杆，所述底座的上表面固定有2个倒T型连杆，所述倒T型连杆内垂杆的两侧面均固定有竖杆，所述L型连杆有2个，一个所述L型连杆的一端位于两个相邻的竖杆之间且该L型连杆的一端与两个相邻的竖杆连接，另一个所述L型连杆的一端位于另外两个相邻的竖杆之间且该L型连杆的一端与另外两个相邻的竖杆连接，所述十字支撑板的前端和后端均为L型，所述十字支撑板的前端与一个L型连杆连接，所述十字支撑板的后端与另一个L型连杆连接，所述输送机构和发射机构均位于2个倒T型连杆之间的上方。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述底座为圆形底座，所述底座上表面的2个倒T型连杆相互对称设置。

本发明的有益效果为：

（1）本发明的发射机构采用三个摩擦轮组件，可以通过控制用于与摩擦轮连接的驱动电机的加速或者减速从而实现侧上旋、下旋、上旋和侧下旋，无需手动介入，操作方便；

（2）本发明的储球桶配有拨球机构，使得漏球及时，不会出现发球中断现象；

（3）本发明的弧形拨片在输球电机的驱动下按照设定的频率旋转从而输送乒乓球给发射机构，弧形拨片的弧形状使得在旋转过程中可以留出空间给储球桶的漏球孔漏下下一个乒乓球，循环往复即可实现多次击发，供球机构整体结构紧凑，只需要少颗乒乓球发球机就能正常工作，与现有的由大型电机输送轮组成的输送机构相比，结构更加简单，体型小，使得发球机整体体型小，结构简单。

（4）本发明在运行时，弧形拨片具有一定的弹性，由于惯性和重力，乒乓球可能在弧形拨片未拨动情况下滚向发射机构，影响正常发球的功能。所以在水平输球管道的卡球连接块上设置了卡球器，在乒乓球到达卡球器位置后，由于弹簧的作用使得螺帽对乒乓球给予一定的阻力，减小多出球的概率。

（5）本发明的抛球筒与水平输球管道旋转连接，可以根据自身需求改变抛球筒的旋转角度进行发射；本发明设置支架机构，支架机构同时与储球桶、拨球机构、水平输球管道和支撑机构固定，使整体结构更加紧凑。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的爆炸示意图。

图3为本发明的储球桶截面后的立体图。

图4为本发明的储球桶截面后且无支撑机构的结构示意图。

图5为本发明的弧形拨片的运动状态示意图一。

图6为本发明的弧形拨片的运动状态示意图二。

图7为本发明的弧形拨片的运动状态示意图三。

图8为本发明的弧形拨片的运动状态示意图四。

图9为本发明的弧形拨片的运动状态示意图五。

图10为本发明的输送机构和发射机构的俯视图。

图11为本发明的卡球器的结构示意图。

图12为本发明的发射机构的结构示意图。

具体实施方式

下面根据图1至图12对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1和图2，一种乒乓球自动发球机，包括供球机构、发射机构和支撑机构，所述供球机构包括储球桶1、拨球机构5和输送机构，所述输送机构包括长度沿垂直方向延伸的垂直输球管道2和长度沿水平方向延伸的水平输球管道3，所述垂直输球管道2下端的左侧面与所述水平输球管道3右端的中上部连通从而组合成L型管道，所述垂直输球管道2的上端与所述储球桶1的底部连通，所述垂直输球管道2的左侧面固定有支架机构4，所述的储球桶1底部中心设有拨球机构5，所述拨球机构5与所述支架机构4固定连接，所述垂直输球管道2的右侧面固定有输球电机6，所述输球电机6的输出轴连接有弧形拨片7，所述水平输球管道3右端的中下部开设有用于容纳弧形拨片7的水平缺槽8且水平缺槽8位于垂直输球管道2下端的下方，所述发射机构包括抛球筒9和摩擦轮组件10，所述水平输球管道3的左端与所述抛球筒9的右端转动连接，所述抛球筒9的外表面固定有三个支撑座11且三个支撑座11沿着抛球筒9的圆周方向均匀分布，所述抛球筒9的圆周方向上设有三个槽口12且每相邻的两个支撑座11之间有一个槽口12，三个所述槽口12均匀分布在所述抛球筒9的圆周方向上，其中一个所述槽口12位于抛球筒9顶部的正上方或者位于抛球筒9底部的正下方，所述支撑座11上固定有摩擦轮组件10且摩擦轮组件10内的摩擦轮垂直的从槽口12处伸进抛球筒9内，所述支撑机构与所述垂直输球管道2上的支架机构4连接。摩擦轮组件10内的摩擦轮与槽口12垂直，因此当一个槽口12位于抛球筒9顶部的正上方时，摩擦轮也位于抛球筒9顶部的正上方，当一个槽口12位于抛球筒9底部的正下方时，摩擦轮也位于抛球筒9底部的正下方。

本实施例中，参见图2，所述的拨球机构5包括拨球电机13和拨球片14，所述支架机构4包括十字支撑板15、左垂直支架16和右垂直支架17，所述十字支撑板15的左端的下表面与左垂直支架16的顶部连接，所述十字支撑板15的右端的下表面与所述右垂直支架17的顶部连接，所述十字支撑板15的右端与所述垂直输球管道2左侧面的上端连接且右垂直支架17的右侧面与所述垂直输球管道2的左侧面固定连接，所述十字支撑板15的中部设有第一孔洞18，参见图3，所述储球桶1底部中心设有第二孔洞19，所述十字支撑板15与所述储球桶1底部固定连接且第一孔洞18与第二孔洞19在同一垂直方向上，所述拨球电机13位于左垂直支架16和右垂直支架17之间且所述拨球电机13的输出轴从十字支撑板15的第一孔洞18穿出，所述拨球电机13的壳体与所述十字支撑板15的下表面固定连接，所述拨球电机13的输出轴顶部从储球桶1底部中心的第二孔洞19穿入到储球桶1内且通过第一联轴器20与拨球片14固定连接，所述拨球片14位于储球桶1内，所述左垂直支架16的底部和右垂直支架17的底部均与所述水平输球管道3的外表面固定连接从而实现所述垂直输球管道2下端的左侧面与所述水平输球管道3的右端的中上部连通，所述十字支撑板15的前端和后端均与支撑机构连接。

本实施例中，参见图3，所述储球桶1的底部设有漏球孔21，所述垂直输球管道2的上端固定有管道连接耳22，所述垂直输球管道2的上端通过管道连接耳22与所述储球桶1的底部固定连接且垂直输球管道2的上端与所述漏球孔21连通，所述垂直输球管道2的右侧面固定有T型连接板23，所述输球电机6固定在T型连接杆23上，所述输球电机6的输出轴通过第二联轴器与所述弧形拨片7连接。

本实施例中，所述弧形拨片7呈S形状，所述输球电机6的输出轴通过第二联轴器与所述弧形拨片7的中部连接，所述输球电机6连接有电源。

本实施例中，所述拨球片14为长条形拨片，所述拨球电机13的输出轴通过第一联轴器20与所述拨球片14的中部连接，所述拨球电机13连接有电源。

本实施例中，参见图2，所述左垂直支架16的底部为L型，所述水平输球管道3的顶部分别设置有与左垂直支架16底部固定连接的左上连接耳24以及与右垂直支架17底部固定连接的水平连杆25，所述水平输球管道3的底部设置有与左上连接耳24对称的左下连接耳26且左上连接耳24和左下连接耳26均位于水平输球管道3的左端，所述抛球筒9右端的顶部设置有右上连接耳27，所述抛球筒9右端的底部设置有右下连接耳28，所述右上连接耳27与左上连接耳24转动连接，所述左下连接耳26与右下连接耳28转动连接。

本实施例中，所述水平输球管道3左端的外圆周面上固定有两个相互对称的卡球连接块29，所述卡球连接块29的表面设置有用于为乒乓球40增加阻力的卡球器30，参见图11，所述卡球器30包括螺钉31、螺帽32和弹簧33，所述卡球连接块29的中部设有通孔，所述螺钉31的末端穿过通孔且螺钉31的末端固定有螺帽32，所述弹簧33套设在所述螺帽32与卡球连接块29之间，所述弹簧33的外径和螺钉31头部的直径均大于所述通孔的直径，所述螺帽32的直径大于所述弹簧33的外径。

本实施例中，所述摩擦轮组件10采用火狐乒乓球发球机用摩擦轮，包括摩擦轮、驱动电机和电机座，所述驱动电机安装在所述电机座上，所述驱动电机与所述摩擦轮连接从而用于带动摩擦轮旋转，所述支撑座11的中部设有用于穿过驱动电机连接的信号线的穿线孔34，所述支撑座11的表面设有固定孔35且固定孔35位于所述穿线孔34四周，所述电机座与所述支撑座11上的固定孔35固定连接，所述驱动电机连接有电机驱动器，所述电机驱动器用于通过外部CPU控制驱动电机的转速。本实施例中摩擦轮转速的具体控制方式可以采用现有技术的乒乓球发球机内的控制摩擦轮转速的技术方案进行实现。

本实施例中，参见图2，所述支撑机构包括底座36、倒T型连杆37、竖杆38和L型连杆39，所述底座36的上表面固定有2个倒T型连杆37，所述倒T型连杆37内垂杆的两侧面均固定有竖杆38，所述L型连杆39有2个，一个所述L型连杆39的一端位于两个相邻的竖杆38之间且该L型连杆39的一端与两个相邻的竖杆38连接，另一个所述L型连杆39的一端位于另外两个相邻的竖杆38之间且该L型连杆39的一端与另外两个相邻的竖杆38连接，所述十字支撑板15的前端和后端均为L型，所述十字支撑板15的前端与一个L型连杆39固定连接，所述十字支撑板15的后端与另一个L型连杆39固定连接，所述输送机构和发射机构均位于2个倒T型连杆37之间的上方。

本实施例中，所述底座36为圆形底座，所述底座36上表面的2个倒T型连杆37相互对称设置。

本实施例采用三摩擦轮结构，每个摩擦轮相差120°，如果需要发出侧上旋、下旋、上旋，侧下旋，需要驱动电机进行配合加速或者减速。具体如下：参见图12，当其中一个槽口12位于抛球筒9底部的正下方，其余两个槽口12位于抛球筒9中上部的左右两侧时，三个摩擦轮组件10都在工作，如果想实现侧上旋，则增加图12中左侧的摩擦轮或者右侧的摩擦轮的转速，就可以发出左侧上旋或者右侧上旋；如果想实现下旋，则增加图12中正下方的摩擦轮的转速，减弱左侧的摩擦轮和右侧的摩擦轮的转速；如果想实现上旋，则增加图12中左侧的摩擦轮和右侧的摩擦轮的转速，减弱正下方的摩擦轮的转速，此时左侧的摩擦轮和右侧的摩擦轮的转速快于正下方的摩擦轮的转速，上方的左右两摩擦轮的侧向摩擦相互抵消，使得出球不会带有明显侧方向摩擦；如果想实现侧下旋，就增加左侧的摩擦轮的转速和正下方的摩擦轮的转速可以发出左侧下旋，或者增加右侧的摩擦轮的转速和正下方的摩擦轮的转速可以发出右侧下旋。同理可得，当其中一个槽口12位于抛球筒9顶部的正上方，其余两个槽口12位于抛球筒9中下部的左右两侧时，即将图12旋转180度来观察，此时如果想实现侧下旋，则增加左侧的摩擦轮的转速或者右侧的摩擦轮的转速，就可以发出左侧下旋或者右侧下旋；如果想实现上旋，则增加正上方的摩擦轮的转速，减弱左侧的摩擦轮和右侧的摩擦轮的转速；如果想实现下旋，则增加左侧的摩擦轮和右侧的摩擦轮的转速，减弱正上方的摩擦轮的转速；如果想实现侧上旋，就增加左侧的摩擦轮的转速和正上方的摩擦轮的转速可以发出左侧上旋，或者增加右侧的摩擦轮的转速和正上方的摩擦轮的转速可以发出右侧上旋。综上所述，把相应的摩擦轮转速加速超过其他的，就能发出相应的旋转。三摩擦轮结构的放置方案是针对常见的发球旋转及对攻时的旋转进行设计的，运动员通过用乒乓球40拍摩擦球的下方、侧上方、侧上方发出球，一般为：下旋、侧上、侧下旋，乒乓球40对攻时一般为上旋球，总的来说极少会出现单纯的侧旋转。三摩擦轮结构结构简单，成本低，更加贴近现实乒乓球运动中的乒乓球40的旋转的特点。

为了让发球机在保持便携式发球机的体积的情况下拥有接近桌下式发球机的功能，本实施例结合了桌上和桌下式发球机的特点，将储球机构（储球桶1）和输送机构合并为供球机构，供球机构需要储存球并把球漏给输送机构，输送机构按照一定的频率把球送向发射机构。这套机构可以类比为手枪的结构，供球机构相当于手枪弹夹，将储存的子弹提供给枪膛，再经过上膛后击发出去，一旦上一颗子弹上膛击发，弹夹就需要即使提供下一颗子弹。本实施例的储球桶1通过拨球机构5从而使得漏球及时，不会出现卡球使发球中断；供球机构精准可控，实现连续乒乓球的连续击发。

乒乓球40储存在储球桶1中，通过储球桶1底部的漏球孔21漏给输送机构，拨球电机13带动拨球片14旋转，从而使储球桶1内的乒乓球40发生相互运动，使乒乓球40从储球桶1底部的漏球孔21漏给输送机构，防止出现卡球现象，其中储球桶1底部的漏球孔21直径为50mm，D40+的新材质乒乓球直径约为41mm，漏球孔21直径略大于乒乓球40直径。储球桶1配有拨球机构5，防止卡球。输送机构由一个90°接口（垂直输球管道2和水平输球管道3呈90°）、输球电机6及弧形拨片7组成。弧形拨片7在输球电机6的驱动下按照设定的频率旋转从而输送乒乓球40给发射机构，具体输送的动态过程参见图5至图9，图5至图9均为输送机构和发射机构截面后展示的乒乓球40的运动状态，弧形拨片7的形状使得在旋转过程中可以留出空间给储球桶1的漏球孔21漏下下一个乒乓球40(如图9)，循环往复即可实现多次击发。由于供球机构的输送机构结构紧凑，只需要4颗球发球机就能正常工作，与现有的大型电机轮输送乒乓球40相比，体型小，结构简单。

本实施例在运行时，弧形拨片7具有一定的弹性，由于惯性和重力，乒乓球40可能在弧形拨片7未拨动情况下滚向发射机构，影响正常发球的功能。所以在水平输球管道3的卡球连接块29上设置了卡球器30，卡球连接块29有2个且相互对称设置，2个卡球连接块29均设有卡球器30，用弹簧33、螺帽32和螺钉31组成了卡球器30，在乒乓球40到达卡球器30位置后，由于弹簧33的作用使得螺帽32对乒乓球40给予一定的阻力，减小多出球的概率。只有在弧形拨片7拨动的情况下，弧形拨片7给予乒乓球40一定的推力，乒乓球40挤压螺帽32，螺帽32挤压弹簧33，弹簧33收缩从而使螺帽32向卡球连接块29运动，乒乓球40滚向发射机构。发射机构的三个摩擦轮组件10中的摩擦轮对乒乓球40施加摩擦力，通过控制相邻的驱动电机的加速或者减速，实现侧上旋、下旋、上旋和侧下旋。

本实施例的摩擦轮中心的驱动电机为一个直流电机，摩擦轮的直流电机为了满足发球速度及旋转的要求，要求具有较高的转速和扭矩，摩擦轮自身需要有高摩擦力并且具备一定的弹性，使得乒乓球发球机在连续发球时不卡球，有一定容错率。

考虑到便携性，外部CPU可以采用单片机控制驱动电机，单片机的工作电压为5V，选择工作最大电压为5V左右的直流电机作为驱动电机，这样可以统一供电电压，甚至用充电宝就可以供电。本实施例的摩擦轮组件10直接采用了现有的乒乓球发球机摩擦轮方案，选择了火狐SG-D充电便携发球机采用的摩擦轮组件，工作电压为1.5V-4.5V，摩擦轮外直径为52mm，摩擦轮经过2次硫化，弹性更强，寿命更长。

储球桶1内漏球孔21旁边需要配有拨球机构5以防止卡球。当球较多时，需要较大的力矩才能拨动，输送机构最快频率约为50转/分钟，储球桶1需要更大的频率漏球给输送机构，拨球电机13采用ZGA20-130 减速电机，该减速电机工作电压为5V，减速比为1:340，可以提供较大力矩，声音较低，运行在5V时，转速为27转/分钟，通过第一联轴器20连接长条形的拨球片14，拨球电机13每转一圈，拨球片14可拨球两次，拨球频率可达到54次/分钟，高于输送机构最高频率。

输送机构的输球电机6采用N20减速电机，工作电压为1.5V-6V，当电压为3V时，转速可达25转/分钟，当工作电压达到6V时，可达50转/分钟，通过第二联轴器连接弧形拨片7，当弧形拨片7为单头时（即弧形拨片7为C型），输球电机6每转一圈，弧形拨片7可以拨动一次球；当弧形拨片7为双头弧形拨片时（即弧形拨片7为S型），输球电机6每转一圈，弧形拨片7可以拨动两次球。

本实施例在传统发球机的基础上，结合桌下式和便携式发球机的优缺点，设计了一套改良的自动发球机结构，在发射机构上，创新性地采用了一种多摩擦轮的设计，无需手动介入，可实现侧上旋、下旋、上旋和侧下旋。发射机构、输送机构以及支撑机构内部的结构均使用螺丝进行结构固定。本实施例一共采取了3种不同规格的电机，分别用于摩擦轮、发射机构和输送机构，本实施例的抛球筒9与水平输球管道3通过轴承结构进行旋转连接，如图10所示，可以根据自身需求改变抛球筒9的旋转角度。本实施例可以将竖杆38和L型连杆39之间固定连接，也可以将竖杆38和L型连杆39之间制作成摇头功能，即铰接，方便日后升级改造，实现改变发射机构俯仰角从而对发球角度的控制。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种乒乓球自动发球机，包括供球机构、发射机构和支撑机构，其特征在于：所述供球机构包括储球桶（1）、拨球机构（5）和输送机构，所述输送机构包括长度沿垂直方向延伸的垂直输球管道（2）和长度沿水平方向延伸的水平输球管道（3），所述垂直输球管道（2）下端的左侧面与所述水平输球管道（3）右端的中上部连通从而组合成L型管道，所述垂直输球管道（2）的上端与所述储球桶（1）的底部连通，所述垂直输球管道（2）的左侧面固定有支架机构（4），所述的储球桶（1）底部中心设有拨球机构（5），所述拨球机构（5）与所述支架机构（4）固定连接，所述垂直输球管道（2）的右侧面固定有输球电机（6），所述输球电机（6）的输出轴连接有弧形拨片（7），所述水平输球管道（3）右端的中下部开设有用于容纳弧形拨片（7）的水平缺槽（8）且水平缺槽（8）位于垂直输球管道（2）下端的下方，所述发射机构包括抛球筒（9）和摩擦轮组件（10），所述水平输球管道（3）的左端与所述抛球筒（9）的右端转动连接，所述抛球筒（9）的外表面固定有三个支撑座（11）且三个支撑座（11）沿着抛球筒（9）的圆周方向均匀分布，所述抛球筒（9）的圆周方向上设有三个槽口（12）且每相邻的两个支撑座（11）之间有一个槽口（12），三个所述槽口（12）均匀分布在所述抛球筒（9）的圆周方向上，其中一个所述槽口（12）位于抛球筒（9）顶部的正上方或者位于抛球筒（9）底部的正下方，所述支撑座（11）上固定有摩擦轮组件（10）且摩擦轮组件（10）内的摩擦轮垂直的从槽口（12）处伸进抛球筒（9）内，所述支撑机构与所述垂直输球管道（2）上的支架机构（4）连接。

2.根据权利要求1所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述的拨球机构（5）包括拨球电机（13）和拨球片（14），所述支架机构（4）包括十字支撑板（15）、左垂直支架（16）和右垂直支架（17），所述十字支撑板（15）的左端的下表面与左垂直支架（16）的顶部连接，所述十字支撑板（15）的右端的下表面与所述右垂直支架（17）的顶部连接，所述十字支撑板（15）的右端与所述垂直输球管道（2）左侧面的上端连接且右垂直支架（17）的右侧面与所述垂直输球管道（2）的左侧面固定连接，所述十字支撑板（15）的中部设有第一孔洞（18），所述储球桶（1）底部中心设有第二孔洞（19），所述十字支撑板（15）与所述储球桶（1）底部固定连接且第一孔洞（18）与第二孔洞（19）在同一垂直方向上，所述拨球电机（13）位于左垂直支架（16）和右垂直支架（17）之间且所述拨球电机（13）的输出轴从十字支撑板（15）的第一孔洞（18）穿出，所述拨球电机（13）的壳体与所述十字支撑板（15）的下表面固定连接，所述拨球电机（13）的输出轴顶部从储球桶（1）底部中心的第二孔洞（19）穿入到储球桶（1）内且通过第一联轴器（20）与拨球片（14）固定连接，所述拨球片（14）位于储球桶（1）内，所述左垂直支架（16）的底部和右垂直支架（17）的底部均与所述水平输球管道（3）的外表面固定连接从而实现所述垂直输球管道（2）下端的左侧面与所述水平输球管道（3）的右端的中上部连通，所述十字支撑板（15）的前端和后端均与支撑机构连接。

3.根据权利要求2所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述储球桶（1）的底部设有漏球孔（21），所述垂直输球管道（2）的上端固定有管道连接耳（22），所述垂直输球管道（2）的上端通过管道连接耳（22）与所述储球桶（1）的底部固定连接且垂直输球管道（2）的上端与所述漏球孔（21）连通，所述垂直输球管道（2）的右侧面固定有T型连接板（23），所述输球电机（6）固定在T型连接杆（23）上，所述输球电机（6）的输出轴通过第二联轴器与所述弧形拨片（7）连接。

4.根据权利要求3所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述弧形拨片（7）呈S形状，所述输球电机（6）的输出轴通过第二联轴器与所述弧形拨片（7）的中部连接，所述输球电机（6）连接有电源。

5.根据权利要求2所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述拨球片（14）为长条形拨片，所述拨球电机（13）的输出轴通过第一联轴器（20）与所述拨球片（14）的中部连接，所述拨球电机（13）连接有电源。

6.根据权利要求2所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述左垂直支架（16）的底部为L型，所述水平输球管道（3）的顶部分别设置有与左垂直支架（16）底部固定连接的左上连接耳（24）以及与右垂直支架（17）底部固定连接的水平连杆（25），所述水平输球管道（3）的底部设置有与左上连接耳（24）对称的左下连接耳（26）且左上连接耳（24）和左下连接耳（26）均位于水平输球管道（3）的左端，所述抛球筒（9）右端的顶部设置有右上连接耳（27），所述抛球筒（9）右端的底部设置有右下连接耳（28），所述右上连接耳（27）与左上连接耳（24）转动连接，所述左下连接耳（26）与右下连接耳（28）转动连。

7.根据权利要求1所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述水平输球管道（3）左端的外圆周面上固定有两个相互对称的卡球连接块（29），所述卡球连接块（29）的表面设置有用于为乒乓球（40）增加阻力的卡球器（30），所述卡球器（30）包括螺钉（31）、螺帽（32）和弹簧（33），所述卡球连接块（29）的中部设有通孔，所述螺钉（31）的末端穿过通孔且螺钉（31）的末端固定有螺帽（32），所述弹簧（33）套设在所述螺帽（32）与卡球连接块（29）之间，所述弹簧（33）的外径和螺钉（31）头部的直径均大于所述通孔的直径，所述螺帽（32）的直径大于所述弹簧（33）的外径。

8.根据权利要求1所述的乒乓球自动发球机，其特征在于:所述摩擦轮组件（10）采用火狐乒乓球发球机用摩擦轮，包括摩擦轮、驱动电机和电机座，所述驱动电机安装在所述电机座上，所述驱动电机与所述摩擦轮连接从而用于带动摩擦轮旋转，所述支撑座（11）的中部设有用于穿过驱动电机连接的信号线的穿线孔（34），所述支撑座（11）的表面设有固定孔（35）且固定孔（35）位于所述穿线孔（34）四周，所述电机座与所述支撑座（11）上的固定孔（35）固定连接，所述驱动电机连接有电机驱动器，所述电机驱动器用于通过外部CPU控制驱动电机的转速。

9.根据权利要求1至8任一项所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述支撑机构包括底座（36）、倒T型连杆（37）、竖杆（38）和L型连杆（39），所述底座（36）的上表面固定有2个倒T型连杆（37），所述倒T型连杆（37）内垂杆的两侧面均固定有竖杆（38），所述L型连杆（39）有2个，一个所述L型连杆（39）的一端位于两个相邻的竖杆（38）之间且该L型连杆（39）的一端与两个相邻的竖杆（38）连接，另一个所述L型连杆（39）的一端位于另外两个相邻的竖杆（38）之间且该L型连杆（39）的一端与另外两个相邻的竖杆（38）连接，所述十字支撑板（15）的前端和后端均为L型，所述十字支撑板（15）的前端与一个L型连杆（39）连接，所述十字支撑板（15）的后端与另一个L型连杆（39）连接，所述输送机构和发射机构均位于2个倒T型连杆（37）之间的上方。

10.根据权利要求9所述的乒乓球自动发球机，其特征在于：所述底座（36）为圆形底座，所述底座（36）上表面的2个倒T型连杆（37）相互对称设置。