CN109319429A - 一种羽毛球输送排序装置及排序方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体育器械领域，具体是一种羽毛球输送排序装置及排序方法。包括收集模块、排序模块和传送装置，收集模块收纳待排序的羽毛球；排序模块包括排序通道，排序通道两端分别设置有排序通道进口和排序通道出口，排序通道一侧设置有与其连通的侧向气流通道；所述排序模块的下方设置有传送装置，传送装置包括传送带和用于驱动所述传送带按预定距离进行步进式传输的驱动装置；传送带上设置有若干用于容纳羽毛球的容纳孔，传送装置具有装载工位，装载工位位于排序通道出口的正下方位置，所述驱动装置驱动所述容纳孔移动至装载工位以接纳从排序通道出口输出的羽毛球。本发明具有结构简单、不易损伤羽毛球的有益效果。

Description

一种羽毛球输送排序装置及排序方法

技术领域

本发明涉及体育器械领域，具体是一种羽毛球输送排序装置及排序方法。

背景技术

羽毛球训练过程中，尤其是多球训练，通常需要将成框的羽毛球汇集在一起储存起来，再将杂乱无章地羽毛球整齐地按列堆叠，以供发球教练、或是羽毛球发球机逐颗地击打或发射出去。

现有的羽毛球整理收集装置，通常具有一个用于收集存储羽毛球的密闭空间，从底部鼓风将羽毛球吹入指定的开口以此将羽毛球导出，虽然基本能够完成羽毛球的收集和整理功能，但其存在的不足之处在于：

1、收集装置中的羽毛球很难稳定地进入到整理装置内；常见的收集装置是从底部鼓风、将羽毛球吹入整理通道，在实际使用过程中发现，由于羽毛球自身运动轨迹很难控制，如果采用这种方式，只有少部分的羽毛球能够顺利地进入到整理通道中，大多数羽毛球只是在收集装置内部做无序的运动，羽毛球收集的成功率、稳定性以及收集效率不佳。

2、羽毛球容易在收集装置内部发生损伤；现有技术中通过鼓风的方式，需要风力带动羽毛球并引导至预设位置后导出，为了确保羽毛球能够被吹起并移动到该位置，通常需要较为强劲的风力，这样，羽毛球在收集装置内部会发生多次碰撞，极易损伤羽毛，影响羽毛球使用寿命和飞行稳定性。

可见，亟须一种既能够将大量羽毛球收集在一起并整理按列排列堆叠，又不易损伤羽毛球，并且排列稳定成功率高的羽毛球整理和排序装置。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种羽毛球输送排序装置及排序方法。

本发明采取以下技术方案：一种羽毛球输送排序装置，包括收集模块、排序模块和传送装置，所述收集模块收纳待排序的羽毛球，并将收纳的羽毛球移出；所述排序模块包括排序通道，排序通道两端分别设置有排序通道进口和排序通道出口，排序通道一侧设置有与其连通的侧向气流通道；所述排序模块的下方设置有传送装置，所述传送装置包括传送带和用于驱动所述传送带按预定距离进行步进式传输的驱动装置；所述传送带上设置有若干用于容纳羽毛球的容纳孔，所述容纳孔的口径大于所述球头部分的直径且小于所述羽毛部分的最大直径；所述传送装置具有装载工位，所述装载工位位于排序通道出口的正下方位置，所述驱动装置驱动所述容纳孔移动至装载工位以接纳从排序通道出口输出的羽毛球。

进一步的，或者收集模块包括用于收集和储存羽毛球的储存仓，储存仓的顶部是呈开口状的，储存仓上设置有供羽毛球移出储存仓的导出口，储存仓内设置有导向机构，所述导向机构能够沿长度方向排列储存多个羽毛球，并且使羽毛球产生定向的运动，导向机构上设置有升降驱动机构。

进一步的，导向机构是顶面具有羽毛球空间的长条形结构，导向机构具有用于容纳羽毛球的第一间隙，第一间隙沿导向机构的长度方向延伸，第一间隙的宽度大于羽毛球球头部分的直径且小于羽毛部分的最大直径。

进一步的，升降驱动机构为两根液压杆，两根液压杆的端部分别铰接于导向机构的两端，升降驱动机构能够带动所述导向机构运动至第一位置或第二位置；所述第一位置为导向机构位于储存仓内顶层羽毛球的下方；所述第二位置为导向机构能够倾斜以使得所述羽毛球沿着导向机构向导出口移动。

进一步的，收集模块出口设置有封闭结构，封闭结构能够处于敞开状态和封闭状态，在敞开状态下，收集模块出口的口径大于单个羽毛球的最大直径且小于单个羽毛球的高度，在封闭状态下，收集模块出口的口径小于单个羽毛球球头的直径。

进一步的，导出口与排序通道进口之间设置有连接弯头，导出口设置于连接弯头的一端的内部，连接弯头的另一端与排序通道进口相连。

进一步的，侧向气流通道和排序通道的交叉部位与排序通道进口的间距小于单个羽毛球的高度，侧向气流通道与排序通道的连通部与排序通道入口的间距大于球头部分的高度，侧向气流通道与排序通道的连接角度为10°～25°。

进一步的，装载工位还设置有光电传感器，光电传感器的检测区域设置于传送带容纳孔的下方，检测区域与传送带之间的间距大于球头部分的高度且小于羽毛部分的高度，以确保整颗羽毛球的羽毛部分稳定地进入到容纳孔以后再发出检测成功的判断信号。

进一步的，收集模块中设置有水平晃动产生装置，水平晃动产生装置可以是振捣器，也可以是往复运动的驱动机构。

一种上述羽毛球输送排序装置的排序方法，包括以下步骤：

a）将待排序的羽毛球注入到储存仓内；

b）通过升降驱动机构将导向机构移动至待排序的羽毛球以下的位置；

c）向导向机构的顶部提供待排序的羽毛球

d）通过升降驱动机构将导向机构升高；

e）调节导向机构的倾斜程度，使得导向机构朝向导出口倾斜并使得羽毛球朝向导出口移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过储存仓将需整理的羽毛球收集在一起后，导向机构降到储存仓内的羽毛球下方，储存仓内的一部分羽毛球向导向机构汇聚，其中一部分羽毛球落入到第一间隙内，由于第一间隙的宽度限制，在第一间隙内的羽毛球排列呈单排，另外，由于羽毛球的重心位于球头部分，在自重作用下，位于第一间隙内的羽毛球在自重作用下调整至竖直姿态，在实现羽毛球从堆叠状态调整成单排列的同时、实现了各与羽毛球姿态的调整，最后利用升降机构将导向机构及羽毛球提升至导出口位置，并通过倾斜导向机构的方式使羽毛球沿导向机构逐一滑出，整个过程无需借助强劲外力鼓风，仅借助重力即实现了堆积羽毛球的排列整理、姿态调整及单个输出，具有结构简单、不易损伤羽毛球的有益效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中收集模块的一种实施方式的示意图；

图3为图2中导向机构在上升过程中的状态示意图；

图4为图2中导向机构倾斜状态的示意图；

图5为图2中导向机构的俯视图；

图6为导向结构的截面示意图；

图7为本发明中排序模块和传送装置配合的示意图。

图中标记：储存仓—1；侧挡—101；底板—102；羽毛球—2；导出口—3；导向机构—4；第一间隙—401；升降驱动机构—402；排序模块—5；排序通道—501；排序通道进口—502；排序通道出口—503；侧向气流通道—504；连接弯头—6；传送装置—7；驱动装置—701；容纳孔—702。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1至图3所示，本实施例羽毛球输送排序装置，包括用于收集和储存羽毛球2的储存仓1，具体的，该储存仓1为四周具有侧挡101、底部具有底板102的结构，储存仓1的顶部是呈开口状的，即：储存仓1的顶部是没有封顶的敞口结构，这样的好处是有利于向储存仓1内注入待排序的羽毛球2，储存仓1的内腔可以是凹字形，也可以是平底的形状，为了避免羽毛球2堆积在角落，最好采用圆弧形的内凹的结构。羽毛球2具有球头部分和羽毛部分，储存仓1用作收纳羽毛球2的收纳储存部件，储存仓1内能够堆叠地储存若干个羽毛球2，储存仓1上设置有供羽毛球2移出的导出口3，该导出口3用于让排列好的羽毛球2有序地移到储存仓1外部。

本实施例中，储存仓1内设置有导向机构4，导向机构4能够沿长度方向排列储存多个羽毛球2，具体的，本实施例的导向机构4可以是顶面具有羽毛球2空间的长条形结构，导向机构4具有用于容纳羽毛球2的第一间隙401，第一间隙401沿导向机构4的长度方向延伸，即第一间隙401沿长条形结构的长度方向延伸，羽毛球2可以从上方落到该第一间隙401中。

具体的，为了使羽毛球2在落入该敞口以后，自动地调整成竖立姿态，即：调整成球头朝下、羽毛部分朝上的姿态，第一间隙401的宽度大于球头部分的直径且小于羽毛部分的最大直径，在这样的结构下，当羽毛球2落入到第一间隙401内时，由于羽毛球2的重心位于球头部分，在自重作用下，无需借助外力，羽毛球2会在第一间隙401内自行翻转到竖直的姿态。

导向机构4连接有升降驱动机构402，升降驱动机构402能够带动导向机构4运动至第一位置或第二位置，本实施例中，升降驱动机构402为两根液压杆，两根气缸的端部分别铰接于导向机构4的两端，两个气缸同步地升降可以带动导向机构4升降，若两个气缸的升起高度不同，则会使得导向机构4产生倾斜从而使羽毛球2滑出。

如图1所示，在第一位置，导向机构4位于储存仓1内顶层羽毛球2的下方，换言之，在第一位置，导向机构4的上方至少有一层羽毛球2，由于导向机构4位于较低的位置，在其上方的羽毛球2能够跌入导向机构4内，并且由于导向机构4的顶部具有敞口状的第一间隙401，羽毛球2能够跌落进第一间隙401，并自适应地翻转调节姿态。

如图3所示，与此同时，导向机构4还具有第二位置，导向机构4邻近导出口3的一端为第一端，在第二位置，导向机构4能够倾斜以使得羽毛球2沿着导向机构4朝向第一端移动，本实施例中，导向机构4的倾斜是通过改变导向机构4的倾斜程度，使得导向机构4邻近导出口3的第一端的高度降低，从而让第一间隙401中的羽毛球2在自重作用下，向第一端移动，并通过第一端移动到导出口3，进而以竖直姿态移出储存仓1。

本实施例的工作过程是：先将羽毛球2汇聚在储存仓1内，使得导向机构4移动到第一位置，让导向机构4顶部的第一间隙401位于羽毛球2以下，羽毛球2朝向第一间隙401移动，然后再将导向机构4提升并通过倾斜的方式让羽毛球2沿导向机构4倾斜的方向朝导出口3移动，最终移出储存仓1。

采用这样的结构，由于第一间隙401的宽度限制，在第一间隙401内的羽毛球2排列呈单排，另外，由于羽毛球2的重心位于球头部分，在自重作用下，位于第一间隙401内的羽毛球2在自重作用下调整至竖直姿态，在实现羽毛球2从堆叠状态调整成单排列的同时、实现了各与羽毛球2姿态的调整，最后利用升降机构将导向机构4及羽毛球2提升至导出口3位置，并通过倾斜导向机构4的方式使羽毛球2沿导向机构4逐一滑出，整个过程无需借助强劲外力鼓风，仅借助重力即实现了堆积羽毛球2的排列整理、姿态调整及单个输出，具有结构简单、不易损伤羽毛球2的有益效果。

导向机构4能够倾斜以使得羽毛球2沿着导向机构4朝向第一端移动的实现方式如下：导向机构4具有水平姿态和倾斜姿态；当导向机构4位于第一位置时，导向机构4处于水平姿态，容纳在第一间隙401中的羽毛球2与导向机构4保持相对静止，也就是说，导向机构4处于水平状态下，羽毛球2在第一间隙401内部不会产生移动，当导向机构4位于第二位置时，导向机构4处于倾斜姿态，位于第一间隙401中的羽毛球2在自重作用下产生相对于导向机构4的移动。在其他实施方式中，也可以借助外力，例如拨杆、定向的吹气、甚至是链条等方式向第一间隙401中的羽毛球2施加推力，使其产生定向的运动。

如图4和图5所示，作为一种实施方式，导向机构4整体可以是类似于U型钢的结构，整体呈长条形结构，在顶部具有敞口，横截面像英文字母“U”字型或“V”字型，在这样的结构下，羽毛球2可以很方便的落入到敞口当中，并具有沿敞口的延伸方向运动的自由度，具体的，导向机构4包括基体，基体呈长条形结构，基体顶部设置有与基体同向延伸的敞口凹槽，敞口凹槽两侧缘之间的间距为第一间隙401的宽度，羽毛球2能够从敞口凹槽的上方放置于敞口凹槽的两侧缘之间，敞口凹槽的两侧缘与羽毛球2的外侧相接触并支撑羽毛球2，羽毛球2的球头部分在自重作用下位于敞口凹槽内。采用这样的结构，通过位于顶部的、在宽度方向上只能容纳一个羽毛球2的敞口凹槽，让待排序的羽毛球2能够落入其中并呈单列排布，并且由于羽毛球2的中心位于球头部分，在自重作用下，位于敞口凹槽内的羽毛球2能够自动地调整至竖直姿态，同时实现了羽毛球2的单排列和姿态调整，具有结构简单、不损伤羽毛球2、易于实施的有益效果。

更进一步，基体与储存仓1之间设置有密封围挡，密封围挡自基体侧部延伸至储存仓1的底面，密封侧板能够阻挡储存仓1内的羽毛球2移动至导向机构4的下方，通过密封围挡将羽毛球2阻隔在基体的外围，防止羽毛球2落入导向机构4下方的空间中，以免羽毛球2在单排列机构升降过程中收到挤压损坏。

作为另一种实施方式，导向机构4包括两个同向延伸的支撑杆，两根支撑杆之间的区域为第一间隙401，羽毛球2能够从支撑杆的上方放置于两根支撑杆之间，两根支撑杆与羽毛球2的外侧相接触并支撑羽毛球2，羽毛球2的球头部分在自重作用下位于支撑杆的下方。采用这样的结构，通过两根相互平行的、在宽度方向上仅能容纳一个羽毛球2宽度的支撑杆，让待排序的羽毛球2能够落入其中并呈单列排布，并且由于羽毛球2的中心位于球头部分，在自重作用下，位于支撑杆之间的羽毛球2自动地调整至竖直姿态，同时实现了羽毛球2的单排列和姿态调整，具有结构简单、不损伤羽毛球2、易于实施的有益效果。

如图6和图7所示，更进一步的，在导出口3的外侧连接有排序模块5，排序模块5包括排序通道501，排序通道501包括排序通道进口502和排序通道出口503，排序通道进口502位于排序通道501的上端，排序通道出口503位于排序通道501的下端，排序通道进口502设置于导出口3的侧部，当羽毛球2从导出口3移出储存仓1后，接下来，羽毛球2通过排序通道进口502进入到排序模块5中，能够进一步地优化排序和导出，排序通道501的内部截面形状大于羽毛球2的最大直径，从而确保羽毛球2能够被容纳于其中，并且进行顺畅地移动。

具体的，排序模块5还包括侧向气流通道504，侧向气流通道504与排序通道501连通，侧向气流通道504连接有气泵或类似负压气源，侧向气流通道504能够向排序通道501通入导向气流，导向气流用于在排序通道501内将羽毛球2朝向排序通道出口503方向推出。

采用这样的结构，通过在储存仓1的导出口3设置排序模块5，第一个效果是借助对排序通道501的路径设计，还可以方便地将羽毛球2引导输出至目标位置，以利于后续操作，另一个效果是借助负压吸力，通过排序通道进口502对刚刚从导出口3出来的羽毛球2产生负压吸力，以及时地将导出口3的羽毛球2移出，产生主动地向下运动，以避免在导出口3出现卡阻的情况。

为了更好地避免卡阻的情况，导出口3与排序通道进口502之间设置有连接弯头6，导出口3设置于连接弯头6的一端的内部，连接弯头6的另一端与排序通道进口502相连。采用这样的结构，通过连接弯头6将导出口3和排序通道进口502封装地连接起来，使得负压吸力能够更好地施加在导出口3上。

为了能够让羽毛球2在进入排序通道501内部以后，产生移动，侧向气流通道504和排序通道501的交叉部位与排序通道进口502的间距小于单个羽毛球2的高度，也就是说，侧向气流通道504向排序通道501的吹气的位置，是靠近排序通道进口502的，并且，它和排序通道进口502的距离不超过单个羽毛球2的高度，这样的结构，在整颗羽毛球2落进排序通道501之前、介入并引导羽毛球2进入排序通道501，可以避免羽毛球2在进入排序通道进口502以后出现卡阻的情况。另外，当一个羽毛球2成功地进入排序通道501之后，这样的设置还可以起到分离羽毛球2的作用，例如，若有两个或更多羽毛球2层叠在一起落入排序通道501，由于设定的间距小于单个羽毛球2的高度，侧向气流会首先作用于首个羽毛球2上，并对其施加推力，此时，同时落入的另一个羽毛球2则无此推力，以此实现了对重叠落入的羽毛球2的分离，有利于避免多个羽毛球2重叠着输出。

本实施例中，侧向气流通道504与排序通道501的连通部与排序通道501入口的间距大于球头部分的高度，采用这样的结构，单颗羽毛球2中，只要球头部分落入排序通道501后，就能被导向气流所驱动，以此提高了排序推出的成功率和系统的稳定性。

本实施例中，排序通道501中靠近排序通道出口503的一段为直线段，侧向气流通道504的数量为两个，两个侧向气流通道504对称地且与排序通道501成预设角度地设置于排序通道501的两侧，其中，侧向气流通道504与排序通道501的连接角度为10°～25°。

本实施例中，侧向气流通道504与排序通道501的夹角为20°，侧向气流通道504朝向排序通道出口503方向输出导向气体。

如图6和图7所示，本实施例中，在排序模块5的下方设置有传送装置7，传送装置7包括传送带和用于驱动传送带按预定距离进行步进式传输的驱动装置701，其中，传送带上设置有若干用于容纳羽毛球2的容纳孔702，容纳孔702的口径大于球头部分的直径且小于羽毛部分的最大直径，这样能够确保从上面的排序模块5整理成竖直姿态的羽毛球2，能够在传送的过程中维持竖直姿态，传送装置7具有装载工位，装载工位位于排序通道出口503的正下方位置，驱动装置701能够驱动容纳孔702移动至装载工位以接纳从排序通道出口503输出的羽毛球2，因此，传送装置7能够在装载工位上单独的储存羽毛球2，并定向传递，训练人员可以直接在装载工位上拾取羽毛球2进行训练，也可以根据羽毛球2在装载工位上脱落的位置设置拾取或者收纳装置，进而统一的储存和管理。更进一步，为了实现传送带的自适应步进，装载工位还设置有光电传感器，光电传感器的检测区域设置于传送带容纳孔702的下方，检测区域与传送带之间的间距大于球头部分的高度且小于羽毛部分的高度，以确保整颗羽毛球2的羽毛部分稳定地进入到容纳孔702以后再发出检测成功的判断信号。

一种利用上述实施方式中羽毛球输送排序装置的羽毛球排序方法，包括以下步骤：

a）将待排序的羽毛球2注入到储存仓1内；

b）通过升降驱动机构402将导向机构4移动至待排序的羽毛球2以下的位置；

c）向导向机构4的顶部提供待排序的羽毛球2；

d）通过升降驱动机构402将导向机构4升高；

e）调节导向机构4的倾斜程度，使得导向机构4朝向导出口3倾斜并使得羽毛球2朝向导出口3移动。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种羽毛球输送排序装置，其特征在于：包括收集模块、排序模块（5）和传送装置（7），所述收集模块收纳待排序的羽毛球（2），并将收纳的羽毛球（2）移出；所述排序模块（5）包括排序通道（501），排序通道（501）两端分别设置有排序通道进口（502）和排序通道出口（503），排序通道（501）一侧设置有与其连通的侧向气流通道（504）；所述排序模块（5）的下方设置有传送装置（7），所述传送装置包括传送带和用于驱动所述传送带按预定距离进行步进式传输的驱动装置（701）；所述传送带上设置有若干用于容纳羽毛球的容纳孔（702），所述容纳孔的口径大于所述球头部分的直径且小于所述羽毛部分的最大直径；所述传送装置具有装载工位，所述装载工位位于排序通道出口的正下方位置，所述驱动装置（701）驱动所述容纳孔（702）移动至装载工位以接纳从排序通道出口输出的羽毛球。

2.根据权利要求1所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：所述的收集模块包括用于收集和储存羽毛球的储存仓（1），储存仓（1）的顶部是呈开口状的，储存仓（1）上设置有供羽毛球移出储存仓的导出口（3），储存仓（1）内设置有导向机构（4），所述导向机构（4）能够沿长度方向排列储存多个羽毛球，并且使羽毛球产生定向的运动，导向机构（4）上设置有升降驱动机构（402）。

3.根据权利要求2所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：所述导向机构（4）是顶面具有羽毛球（2）空间的长条形结构，导向机构（4）具有用于容纳羽毛球（2）的第一间隙（401），第一间隙（401）沿导向机构（4）的长度方向延伸，第一间隙（401）的宽度大于羽毛球（2）球头部分的直径且小于羽毛部分的最大直径。

4.根据权利要求3所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：所述的升降驱动机构（402）为两根液压杆，两根液压杆的端部分别铰接于导向机构（4）的两端，升降驱动机构（402）能够带动所述导向机构（402）运动至第一位置或第二位置；所述第一位置为导向机构（4）位于储存仓（1）内顶层羽毛球的下方；所述第二位置为导向机构（4）能够倾斜以使得所述羽毛球沿着导向机构（4）向导出口（3）移动。

5.根据权利要求4所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：所述的收集模块出口设置有封闭结构，封闭结构能够处于敞开状态和封闭状态，在敞开状态下，收集模块出口的口径大于单个羽毛球（2）的最大直径且小于单个羽毛球（2）的高度，在封闭状态下，收集模块出口的口径小于单个羽毛球（2）球头的直径。

6.根据权利要求5所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：所述的导出口（3）与排序通道进口（502）之间设置有连接弯头（6），导出口（3）设置于连接弯头（6）的一端的内部，连接弯头（6）的另一端与排序通道进口（502）相连。

7.根据权利要求6所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：所述的侧向气流通道（504）和排序通道（501）的交叉部位与排序通道进口（502）的间距小于单个羽毛球（2）的高度，侧向气流通道（504）与排序通道（501）的连通部与排序通道（501）入口的间距大于球头部分的高度，侧向气流通道（504）与排序通道（501）的连接角度为10°～25°。

8.根据权利要求7所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：所述的装载工位还设置有光电传感器，光电传感器的检测区域设置于传送带容纳孔（702）的下方，检测区域与传送带之间的间距大于球头部分的高度且小于羽毛部分的高度，以确保整颗羽毛球（2）的羽毛部分稳定地进入到容纳孔（702）以后再发出检测成功的判断信号。

9.根据权利要求8所述的羽毛球输送排序装置，其特征在于：收集模块中设置有水平晃动产生装置，水平晃动产生装置可以是振捣器，也可以是往复运动的驱动机构。

10.一种如权利要求9所述的羽毛球输送排序装置的排序方法，其特征在于：包括以下步骤：

a）将待排序的羽毛球注入到储存仓内；

b）通过升降驱动机构将导向机构移动至待排序的羽毛球以下的位置；

c）向导向机构的顶部提供待排序的羽毛球

d）通过升降驱动机构将导向机构升高；

e）调节导向机构的倾斜程度，使得导向机构朝向导出口倾斜并使得羽毛球朝向导出口移动。