CN109045655B - 一种用于网球训练的万向自动发球装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体育器材领域，具体是一种用于网球训练的万向自动发球装置，包括有喷射装置、输送装置、旋转装置、平移装置和控制装置，所述喷射装置包括有调整机构和吸取机构，所述输送装置包括有两个输送机构，所有所述输送机构均包括有网球收集机构和驱动机构，所述旋转装置包括有旋转圆筒和旋转组件，所述平移装置包括有承托圆盘和平移组件，所述控制装置包括有控制器和传感器组件，实现发球的方向全方位无死角，能够避免网球收集的地方出现卡顿的情况，提高训练的效果和效率。

Description

一种用于网球训练的万向自动发球装置

技术领域

本发明涉及体育器材领域，具体是一种用于网球训练的万向自动发球装置。

背景技术

现有技术中的网球练习装置通常都是击打带有弹性连接绳的网球，比较单调，而且现有发球装置为固定式发球装置，无法做到教练员或陪练人员的多角度多位置发球，无法提高运动员的训练效果，市场上虽然存在专用于网球训练的发球机，但这一类设备大多较为昂贵，且故障率较高，操作也较为复杂，而且网球收集不方便，降低训练的效率。

为解决上述问题，公开了专利号为CN201320253005.6，一种适用于网球训练的发球装置，包括机架、空气动力源和炮筒，其中，炮筒和空气动力源均安装在机架上，空气动力源对炮筒的后端送风，所述炮筒的中部上侧设置有投球口，所述投球口为上端敞口的直管，直管的下端连接在所述直管炮筒后端，投球口的上部设置有储球筒，储球筒的下端连接有软管，软管的下端连接至所述投球口。

上述方案的问题：支架上装有可上下伸缩又可左右旋转的转动轴，转动轴上端安置有所述炮筒，能够做到发球的水平转向，但是不能够实现发球的俯仰角度的调整，无法实现网球喷射的抛物线调整，使得网球喷出的路线受限，上述收集网球的方式是由储球筒收集，容易出现网球卡住的情况，影响训练的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于网球训练的万向自动发球装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：包括有用于将网球喷出的喷射装置、用于给喷射装置输送网球的输送装置、用于驱动喷射装置与输送装置旋转的旋转装置、用于驱动旋转装置平移的平移装置和控制装置，所述喷射装置、输送装置、旋转装置和平移装置自上而下依次设置，所述喷射装置包括有用于调整喷射角度的调整机构和用于将网球从输送装置吸到调整机构上的吸取机构，吸取机构与输送装置连通，所述输送装置包括有两个分别设置在喷射装置两侧的输送机构，所有所述输送机构均包括有网球收集机构和将网球定量输出到吸取机构的驱动机构，所述旋转装置包括有用于承托输送装置的旋转圆筒和用于驱动旋转圆筒绕自身轴线旋转的旋转组件，所述平移装置包括有用于承托旋转装置的承托圆盘和平移组件，所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件。

在本发明一较佳实施例中，所有所述网球收集机构分别设置在旋转圆筒的内侧且分别位于吸取机构的两侧，所述网球收集机构包括有向旋转圆筒轴心倾斜的V型弧面板，所述旋转圆筒设置有用于避让V型弧面板的缺口。

在本发明一较佳实施例中，所述驱动机构包括有输送辊和驱动电机，所述输送辊的圆柱侧设置有若干个用于承托网球且绕自身轴线且等角度差分布的承托斜板，所述输送辊的轴线水平设置，所述V型弧面板设置有用于避让输送辊的避让槽，所述驱动电机的输出轴与输送辊的轴心固定连接，所述输送辊的旁侧倾斜设置有导球板。

在本发明一较佳实施例中，所述吸取机构包括有用于吸取导球板上的网球的连接管道、容纳通道、吸取泵和间隔组件，所述连接管道的底端设置在导球板的正上方，所述连接管道的顶端与容纳通道连通，所述吸取泵的输入端与容纳通道的中段连通。

在本发明一较佳实施例中，所述间隔组件包括有S结构的间隔板和驱动气缸，所述驱动气缸的输出方向水平垂直于容纳通道的长度方向，所述间隔板包括有一体成型的竖直板、斜板和若干个分隔板，所述竖直板、斜板和所有分隔板沿着驱动气缸输出方向交错排列，所述斜板和竖直板分别设置在吸取泵的两侧，所述间隔板与驱动气缸的输出轴固定连接。

在本发明一较佳实施例中，所述旋转组件包括有设置在旋转圆筒底部的内齿圈、旋转电机和齿轮，所述齿轮固定安装在旋转电机的输出轴上，所述齿轮与内齿圈啮合，所述内齿圈通过圆环型滑块与承托圆盘的顶部转动连接。

在本发明一较佳实施例中，所述平移组件包括有步进电机、若干个驱动轮和供驱动轮转动的滑轨，所述步进电机设置在承托圆盘的中心，所述步进电机的输出轴竖直朝下且安装有第一伞齿，每两个驱动轮通过旋转轴转动连接，每个旋转轴上均设置有第二伞齿，所有第二伞齿均与第一伞齿啮合。

在本发明一较佳实施例中，所述调整机构包括有喷射管道、气泵和用于驱动喷射管道旋转的调整组件，所述气泵设置在容纳通道底部，所述气泵与喷射管道连通和容纳通道连通。

在本发明一较佳实施例中，所述调整组件包括有竖直朝上的伺服电机、竖直设置的丝杆和螺纹筒，所述喷射管道上设置有导向杆，所述螺纹筒的顶端与导向杆滑动配合，所述丝杆固定安装在伺服电机的输出轴上，所述螺纹筒与丝杆螺纹配合。

在本发明一较佳实施例中，所述传感器组件包括有设置在伺服电机上的第一角度传感器、设置在旋转电机上的第二角度传感器和设置在驱动电机上的第三角度传感器，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均与控制器电性连接。

本发明通过改进在此提供一种用于网球训练的万向自动发球装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

（1）平移装置和旋转装置能够实现发球的方向水平旋转和在训练的方向平移，调整机构能够调整发球的俯仰角度，实现发球的方向全方位无死角。

（2）直接将网球丢到V型弧面板上，然后有驱动电机驱动输送辊将网球定量输送到吸取机构正下方，然后喷射装置将网球喷出，能够避免网球收集的地方出现卡顿的情况，提高训练的效果和效率。

（3）控制器通过变频器控制驱动电机的转速，能够实时改变发球的速度，从而提高训练强度，提高运动员的应变能力。

（4）旋转组件和调整机构配合能够提高喷射管道旋转角度和俯仰角度的控制精度，能够更好的满足运动员训练的要求，提高训练的质量。

（5）喷射管道上的旋球筒和旋球轮能够使得网球发出呈高速旋转状态，能够增加网球发出的不同形态，以来达到运动员接发球的能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的立体结构示意图一；

图2是本发明的立体结构示意图二；

图3是本发明输送装置、旋转装置和平移装置的立体结构示意图一；

图4是本发明输送装置、旋转装置和平移装置的俯视图；

图5是图4沿A-A线的剖视图；

图6是本发明输送装置、旋转组件和平移装置的立体结构示意图二；

图7是本发明输送装置、旋转组件和平移装置的立体结构示意图三；

图8是本发明输送装置、旋转组件和平移装置的立体结构示意图四；

图9是本发明喷射装置的立体结构示意图一；

图10是本发明喷射装置的立体结构示意图二；

图11是本发明喷射管道和旋转球筒的立体结构示意图；

附图标记说明：

喷射装置1，调整机构11，喷射管道111，气泵112，伺服电机113，丝杆114，螺纹筒115，导向杆116，吸取机构12，连接管道121，容纳通道122，吸取泵123，间隔组件124，斜板125，驱动气缸126，竖直板127，分隔板128，输送装置2，V型弧面板21，避让槽211，驱动机构22，输送辊221，驱动电机222，承托斜板223，导球板224，旋转装置3，旋转圆筒31，旋转组件32，内齿圈321，旋转电机322，齿轮323，圆环型滑块324，平移装置4，承托圆盘41，平移组件42，步进电机421，驱动轮422，第一伞齿423，第二伞齿424，旋转轴425，滑轨5，旋球筒6，旋球轮7。

具体实施方式

下面将结合附图1-图11对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明通过改进在此提供一种用于网球训练的万向自动发球装置，如图1-图11所示，包括有用于将网球喷出的喷射装置1、用于给喷射装置1输送网球的输送装置2、用于驱动喷射装置1与输送装置2旋转的旋转装置3、用于驱动旋转装置3平移的平移装置4和控制装置，所述喷射装置1、输送装置2、旋转装置3和平移装置4自上而下依次设置，所述喷射装置1包括有用于调整喷射角度的调整机构11和用于将网球从输送装置2吸到调整机构11上的吸取机构12，吸取机构12与输送装置2连通，所述输送装置2包括有两个分别设置在喷射装置1两侧的输送机构，所有所述输送机构均包括有网球收集机构和将网球定量输出到吸取机构12的驱动机构22，所述旋转装置3包括有用于承托输送装置2的旋转圆筒31和用于驱动旋转圆筒31绕自身轴线旋转的旋转组件32，所述平移装置4包括有用于承托旋转装置3的承托圆盘41和平移组件42，所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件，控制器控制驱动电机222驱动机构22将网球放在导球板224上，然后控制器控制吸取机构12将网球吸到调整机构11上，控制器控制调整机构11将网球喷出，在喷出之前，控制器控制旋转机构调整机构11调整喷射管道111的喷射角度，控制器控制平移机构使得驱动轮422在滑轨5上滑动，实现发球位置的调整。

所有所述网球收集机构分别设置在旋转圆筒31的内侧且分别位于吸取机构12的两侧，所述网球收集机构包括有向旋转圆筒31轴心倾斜的V型弧面板21，所述旋转圆筒31设置有用于避让V型弧面板21的缺口，收集网球，直接将网球丢到V型弧面板21内，然后控制器控制驱动机构22将网球输送到导球板224的底端。

所述驱动机构22包括有输送辊221和驱动电机222，所述输送辊221的圆柱侧设置有若干个用于承托网球且绕自身轴线且等角度差分布的承托斜板223，所述输送辊221的轴线水平设置，所述V型弧面板21设置有用于避让输送辊221的避让槽211，所述驱动电机222的输出轴与输送辊221的轴心固定连接，所述输送辊221的旁侧倾斜设置有导球板224，收集网球，直接将网球丢到V型弧面板21内，然后控制器控制驱动电机222驱动输送辊221旋转，使得承托斜板223将网球输送到导球板224上。

所述吸取机构12包括有用于吸取导球板224上的网球的连接管道121、容纳通道122、吸取泵123和间隔组件124，所述连接管道121的底端设置在导球板224的正上方，所述连接管道121的顶端与容纳通道122连通，所述吸取泵123的输入端与容纳通道122的中段连通，吸取泵123将网球从连接管道121输送到容纳通道122内，然后间隔组件124将网球限位在气泵112的输出端上。

所述间隔组件124包括有S结构的间隔板和驱动气缸126，所述驱动气缸126的输出方向水平垂直于容纳通道122的长度方向，所述间隔板包括有一体成型的竖直板127、斜板125和若干个分隔板128，所述竖直板127、斜板125和所有分隔板128沿着驱动气缸126输出方向交错排列，所述斜板125和竖直板127分别设置在吸取泵123的两侧，所述间隔板与驱动气缸126的输出轴固定连接，吸取泵123将网球从连接管道121输送到容纳通道122内，下载吸取泵123输出端，然后控制器控制驱动气缸126驱动间隔板移动，使得斜板125移动到吸取泵123的正下方，然后控制器控制吸取泵123松开网球，网球顺着斜板125落到气泵112的输出端上。

所述旋转组件32包括有设置在旋转圆筒31底部的内齿圈321、旋转电机322和齿轮323，所述齿轮323固定安装在旋转电机322的输出轴上，所述齿轮323与内齿圈321啮合，所述内齿圈321通过圆环型滑块324与承托圆盘41的顶部转动连接，旋转电机322驱动齿轮323带动内齿圈321旋转，使得喷射角度实现360度旋转。

所述平移组件42包括有步进电机421、若干个驱动轮422和供驱动轮422转动的滑轨5，所述步进电机421设置在承托圆盘41的中心，所述步进电机421的输出轴竖直朝下且安装有第一伞齿423，每两个驱动轮422通过旋转轴425转动连接，每个旋转轴425上均设置有第二伞齿424，所有第二伞齿424均与第一伞齿423啮合，控制器控制步进电机421驱动第一伞齿423旋转，从而带动第二伞齿424旋转，使得驱动轮422在滑轨5上移动，从而实现旋转圆筒31在滑轨5上移动，然后发球位置的调整。

所述调整机构11包括有喷射管道111、气泵112和用于驱动喷射管道111旋转的调整组件，所述气泵112设置在容纳通道122底部，所述气泵112与喷射管道111连通和容纳通道122连通，调整组件调整喷射管道111的喷射角度，气泵112将网球从喷射管道111喷出，所述喷射管道111上套设有旋球筒6，所述旋球筒上的边缘转动连接有旋球轮7，网球从喷射管道喷出，蹭到旋转轮，能够使得网球呈高速旋转状态，增加网球发出的不同形态。

所述调整组件包括有竖直朝上的伺服电机113、竖直设置的丝杆114和螺纹筒115，所述喷射管道111上设置有导向杆116，所述螺纹筒115的顶端与导向杆116滑动配合，所述丝杆114固定安装在伺服电机113的输出轴上，所述螺纹筒115与丝杆114螺纹配合，所述伺服电机113驱动丝杆114旋转，使得螺纹筒115升降，从而实现喷射管道111的俯仰角度的调整，喷射管道111通过软管与容纳通道122连通。

所述传感器组件包括有设置在伺服电机113上的第一角度传感器、设置在旋转电机322上的第二角度传感器和设置在驱动电机222上的第三角度传感器，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均与控制器电性连接，给控制器设置角度的预设值，当第一角度传感器检测到伺服电机113的旋转角度达到预设值的时候，传送一个电信号给控制器，控制器控制伺服电机113停止旋转，实现喷射管道111的喷射角度的实时控制，当第二角度传感器检测到旋转电机322的旋转角度达到预设值的时候，传送一个电信号给控制器，控制器控制旋转电机322停止旋转，实现喷射管道111的喷射角度水平旋转的实时控制，当第三角度传感器检测到驱动电机222的旋转角度达到预设值的时候，传送一个电信号给控制器，控制器控制驱动电机222停止旋转，实现网球输送速度的实时控制。

工作原理：开始训练时，控制器控制驱动电机222驱动输送辊221旋转带动网球落在导球板224上，然后控制器控制吸取泵123将网球从连接管道121吸到容纳通道122内，然后控制器控制间隔组件124将网球限位在气泵112的输出端上，然后控制器控制气泵112将网球从喷射管道111喷出，在喷出之前，控制器控制伺服电机113和旋转电机322旋转，从而调整喷射管道111的喷射角度，控制器控制步进电机421旋转使得驱动轮422在滑轨5上滑动，实现发球位置的调整。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：包括有用于将网球喷出的喷射装置（1）、用于给喷射装置（1）输送网球的输送装置（2）、用于驱动喷射装置（1）与输送装置（2）旋转的旋转装置（3）、用于驱动旋转装置（3）平移的平移装置（4）和控制装置，所述喷射装置（1）、输送装置（2）、旋转装置（3）和平移装置（4）自上而下依次设置，所述喷射装置（1）包括有用于调整喷射角度的调整机构（11）和用于将网球从输送装置（2）吸到调整机构（11）上的吸取机构（12），吸取机构（12）与输送装置（2）连通，所述输送装置（2）包括有两个分别设置在喷射装置（1）两侧的输送机构，所有所述输送机构均包括有网球收集机构和将网球定量输出到吸取机构（12）的驱动机构（22），所述旋转装置（3）包括有用于承托输送装置（2）的旋转圆筒（31）和用于驱动旋转圆筒（31）绕自身轴线旋转的旋转组件（32），所述平移装置（4）包括有用于承托旋转装置（3）的承托圆盘（41）和平移组件（42），所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所有所述网球收集机构分别设置在旋转圆筒（31）的内侧且分别位于吸取机构（12）的两侧，所述网球收集机构包括有向旋转圆筒（31）轴心倾斜的V型弧面板（21），所述旋转圆筒（31）设置有用于避让V型弧面板（21）的缺口。

3.根据权利要求2所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述驱动机构（22）包括有输送辊（221）和驱动电机（222），所述输送辊（221）的圆柱侧设置有若干个用于承托网球且绕自身轴线且等角度差分布的承托斜板（223），所述输送辊（221）的轴线水平设置，所述V型弧面板（21）设置有用于避让输送辊（221）的避让槽（211），所述驱动电机（222）的输出轴与输送辊（221）的轴心固定连接，所述输送辊（221）的旁侧倾斜设置有导球板（224）。

4.根据权利要求3所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述吸取机构（12）包括有用于吸取导球板（224）上的网球的连接管道（121）、容纳通道（122）、吸取泵（123）和间隔组件（124），所述连接管道（121）的底端设置在导球板（224）的正上方，所述连接管道（121）的顶端与容纳通道（122）连通，所述吸取泵（123）的输入端与容纳通道（122）的中段连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述间隔组件（124）包括有S结构的间隔板和驱动气缸（126），所述驱动气缸（126）的输出方向水平垂直于容纳通道（122）的长度方向，所述间隔板包括有一体成型的竖直板（127）、斜板（125）和若干个分隔板（128），所述竖直板（127）、斜板（125）和所有分隔板（128）沿着驱动气缸（126）输出方向交错排列，所述斜板（125）和竖直板（127）分别设置在吸取泵（123）的两侧，所述间隔板与驱动气缸（126）的输出轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述旋转组件（32）包括有设置在旋转圆筒（31）底部的内齿圈（321）、旋转电机（322）和齿轮（323），所述齿轮（323）固定安装在旋转电机（322）的输出轴上，所述齿轮（323）与内齿圈（321）啮合，所述内齿圈（321）通过圆环型滑块（324）与承托圆盘（41）的顶部转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述平移组件（42）包括有步进电机（421）、若干个驱动轮（422）和供驱动轮（422）转动的滑轨（5），所述步进电机（421）设置在承托圆盘（41）的中心，所述步进电机（421）的输出轴竖直朝下且安装有第一伞齿（423），每两个驱动轮（422）通过旋转轴（425）转动连接，每个旋转轴（425）上均设置有第二伞齿（424），所有第二伞齿（424）均与第一伞齿（423）啮合。

8.根据权利要求7所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述调整机构（11）包括有喷射管道（111）、气泵（112）和用于驱动喷射管道（111）旋转的调整组件，所述气泵（112）设置在容纳通道（122）底部，所述气泵（112）与喷射管道（111）连通。

9.根据权利要求8所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述调整组件包括有竖直朝上的伺服电机（113）、竖直设置的丝杆（114）和螺纹筒（115），所述喷射管道（111）上设置有导向杆（116），所述螺纹筒（115）的顶端与导向杆（116）滑动配合，所述丝杆（114）固定安装在伺服电机（113）的输出轴上，所述螺纹筒（115）与丝杆（114）螺纹配合。

10.根据权利要求9所述的一种用于网球训练的万向自动发球装置，其特征在于：所述传感器组件包括有设置在伺服电机（113）上的第一角度传感器、设置在旋转电机（322）上的第二角度传感器和设置在驱动电机（222）上的第三角度传感器，所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器均与控制器电性连接。

Images