CN109731313B - 一种棒球发球机 - Google Patents

Abstract

本发明属于棒球发球设备技术领域，具体涉及一种棒球发球机，包括机箱，以及设于机箱内的球桶、球道、分球机构、送球机构、升球机构和电气控制系统；其中球桶设于机箱内一侧，球道包括沿球运行轨迹依次连通的竖向送球球道和水平送球球道；竖向送球球道的进球口与球桶下部一侧连通，水平送球球道相对于球桶，设于机箱内另一侧的上部，且水平送球球道末端设有升球口；分球机构设于球桶内底部，送球机构相对于球道设置，升球机构相对于升球口设置；球桶内球经分球机构由进球口送入球道，在球道内经送球机构送至升球口处，在升球口处，被升球机构顶出并升起至待击打高度位置。本发明能实现连续自动发球，训练过程劳动强度小，训练成本低，训练效率高。

Description

一种棒球发球机

技术领域

本发明属于棒球发球设备技术领域，具体涉及一种棒球发球机。

背景技术

棒球运动是一种以棒打球为主要特点，集体性、对抗性很强的球类运动项目，被誉为"竞技与智慧的结合"，是一项集智慧与勇敢、趣味与协作于一体的集体运动项目。现有的娱乐性棒球打击练习器结构比较简单，一底座上固定一立柱，然后把棒球放在立柱的顶部，练习者目视静态棒球位置，挥棒打击球体，此种练习器仅能提供单纯的挥棒训练。而且现有的棒球打击练习器存在以下问题：棒球需要靠人工逐个放置，即初级训练者在训练时需要自己放置一个，打击一个，或者是另需辅助人员单独放球，同样放置一个，打击一个。总之，该训练过程劳动强度大，训练成本高，训练效率也低。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种能够实现连续自动发球，从而训练过程劳动强度小，训练成本低，并且训练效率高的棒球发球机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

设计一种棒球发球机，包括机箱，以及设于机箱内的球桶、球道、分球机构、送球机构、升球机构和电气控制系统；其中球桶设于机箱内一侧，球道包括沿球运行轨迹依次连通的竖向送球球道和水平送球球道；竖向送球球道的进球口与球桶下部一侧连通，水平送球球道相对于球桶，设于机箱内另一侧的上部，且水平送球球道末端设有升球口；分球机构设于球桶内底部，送球机构相对于球道设置，升球机构相对于升球口设置；球桶内球经分球机构由进球口送入球道，在球道内经送球机构送至升球口处，在升球口处，被升球机构顶出并升起至待击打高度位置。

优选地，在上述棒球发球机中，所述分球机构包括分球锥台、分球杆及搅拌伺服电机，其中分球锥台转动支撑于球桶底部中央，分球杆固定设于分球锥台的顶部中央，搅拌伺服电机设于球桶下方，分球锥台底部中央设有螺纹孔，搅拌伺服电机的动力输出轴端与该螺纹孔直连。

优选地，在上述棒球发球机中，所述分球锥台表面圆周向均布设有多个拨球突起物。

优选地，在上述棒球发球机中，所述送球机构为相对于竖向送球球道设置的送球机械手，其包括直线模组滑台导轨单元及伺服电机，其中直线模组滑台导轨单元所含滑台可沿导轨在竖向送球球道内上下往复移动。

优选地，在上述棒球发球机中，所述竖向送球球道和水平送球球道的转接处同时设有推球机构，该推球机构为推球机械手，该推球机械手为L形推板，其中L形推板与球道侧壁活动铰接，且朝向水平送球球道方向上下可翻转。

优选地，在上述棒球发球机中，所述送球机构包括送球机械手、链/带传动机构及伺服电机，其中链/带传动机构沿竖向送球球道一侧竖向设置，送球机械手有多个，并沿链/带传动机构所含链条/皮带环向设置。

优选地，在上述棒球发球机中，所述升球机构包括升球机械手和升球杆，其中升球机械手包括直线模组滑台导轨单元及伺服电机，升球杆可拆卸式安装在直线模组滑台导轨单元所含滑台上。

优选地，在上述棒球发球机中，所述电气控制系统包括人机交互界面、PLC控制器，与各伺服电机对应电连接的伺服控制器，以及进球传感器、升球传感器和识球传感器，其中进球传感器、升球传感器和识球传感器均为光电传感器，进球传感器设于竖向送球球道内进球口处，升球传感器设于水平送球球道内，识球传感器设于升球杆上，各伺服控制器和传感器分别与PLC控制器电连接，人机交互界面与PLC控制器通信连接。

优选地，在上述棒球发球机中，所述机箱内、球桶下方设有电器箱，机箱外侧壁上设有控制面板。

优选地，在上述棒球发球机中，所述水平送球球道沿球运行轨迹由前至后向下略微倾斜。

本发明技术方案的有益技术效果是：

本发明棒球发球机所含机箱一侧设置球桶，相对另一侧设置升球口，球桶与升球口之间设置有球道，布局合理；棒球在球桶内经分球机构送入球道，在球道内经送球机构送至升球口处，在升球口处，被升球机构顶出并升起至待击打高度位置。整个工作过程，能够实现持续自动发球，对于初级训练者，只需在棒球升起至待击打高度位置时，连续击打即可。因此训练过程劳动强度小，训练成本低，并且训练效率高。

此外，分球机构通过分球锥台旋转产生的离心力来送球，结构简单，易于实施。分球锥台上增设拨球突起物，用以增大棒球与分球锥台表面的摩擦力，方便有效拨动棒球，使棒球由进球口更快进入至竖向送球球道内，然后在送球机构作用下，再送入水平送球球道内，从而进一步缩短发球时间，提高发球效率。

送球机构和升球机构均采用机械手直线模组滑台导轨单元，结构紧凑，性能可靠，易于实施。推球机构采用L形推板与球道侧壁活动铰接，且朝向水平送球球道方向上下可翻转；在送球机构将棒球送至竖向送球球道末端时，棒球将L形推板翻转顶起，棒球进入至水平送球球道起始端，送球机构下落复位，L形推板在重力作用下随之自动翻转下落，下落过程中，L形推板前端向前伸出，对棒球施加向前的推力，使得棒球顺利沿水平送球球道行进至升球口处。该结构简单，省去了动力源，因而节能。

送球机构也可以采用沿链/带传动机构所含链条/皮带环向设置的多个送球机械手，球在机械手作用下沿竖向送球球道被提升至顶端，然后被推送入水平送球球道内，沿水平送球球道行进至升球口处。因而结构形式灵活多样，实施例较多，易于推广实施。

水平送球球道可以沿球运行轨迹由前至后向下略微倾斜，在棒球进入至水平送球球道之后，在重力作用下，能够更快到达升球口，从而进一步缩短发球时间，提高发球效率。

电气控制系统包括人机交互界面、PLC控制器，与各伺服电机对应电连接的伺服控制器，以及进球传感器、升球传感器和识球传感器，各部分动作之间相互配合，从而实现持续自动发球。通过控制面板可设定发球数，控制面板的显示屏可累计显示实际击球数，因而操作使用方便。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明棒球发球机的立体结构示意图；

图2为本发明棒球发球机的剖视结构示意图之一；

图3为图2所示局部Ⅰ的放大结构示意图（局部剖视）；

图4为本发明棒球发球机的控制原理方框图；

图5为本发明棒球发球机的工作流程图；

图6为本发明棒球发球机的剖视结构示意图之二；

图7为本发明棒球发球机的剖视结构示意图之三；

图中序号：1、机箱，2、球桶，3、竖向送球球道，4、水平送球球道，5、进球口，6、升球口，7、电器箱，8、控制面板；

11、分球锥台，12、分球杆，13、搅拌伺服电机，14、拨球突起物；

21、伺服电机，22、滑台，23、导轨；

31、L形推板；

41、升球杆，42、伺服电机， 43、滑台，44、导轨；

51、进球传感器，52、升球传感器，53、识球传感器；

61、送球机械手，62、链/带传动机构。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述，显然所描述的实施例仅为本发明示意性的部分具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1～2，图中（箭头方向表示棒球的行进方向），本发明棒球发球机，包括机箱1、球桶2、球道、分球机构、送球机构、推球机构、升球机构和电气控制系统等。

其中球桶设于机箱内一侧，球道包括沿球运行轨迹顺次连接的竖向送球球道3和水平送球球道4。竖向送球球道的进球口5与球桶下部连通，水平送球球道相对于球桶，并设于机箱上部另一侧。推球机构设于竖向送球球道和水平送球球道的转接处，分球机构设于球桶内底部，送球机构与竖向送球球道对应设置，水平送球球道末端设有升球口6，升球机构与升球口对应设置。机箱内、球桶下方设有电器箱7，机箱外侧壁上设有控制面板8。

具体的，参见图3，图中，分球机构包括分球锥台11、分球杆12及搅拌伺服电机13，其中分球锥台转动支撑于球桶底部中央，分球杆固定设于分球锥台的顶部中央，搅拌伺服电机设于球桶下方，分球锥台底部中央设有螺纹孔，搅拌伺服电机的动力输出轴端与该螺纹孔直连。

具体的，参见图2，送球机构为送球机械手，包括直线模组滑台导轨单元及伺服电机21，其中直线模组滑台导轨单元所含滑台22可沿导轨23在竖向送球球道内上下往复移动，所含滑台的初始位置位于竖向送球球道的进球口正下方。此外，为了方便棒球能够顺利更快的送入水平送球球道，该滑台顶部平面朝向水平送球球道一侧略微向下倾斜。

具体的，参见图2，推球机构为推球机械手，该推球机械手为L形推板31，其中L形推板与球道侧壁活动铰接，且朝向水平送球球道方向上下可翻转。在送球机构将棒球送至竖向送球球道末端时，棒球将L形推板翻转顶起，棒球进入至水平送球球道起始端，送球机构下落复位，L形推板在重力作用下随之自动翻转下落，下落过程中，L形推板前端向前伸出，对棒球施加向前的推力，使得棒球沿水平送球球道行进至升球口处。

具体的，参见图2，升球机构包括升球机械手和升球杆41，其中升球机械手包括直线模组滑台导轨单元及伺服电机42，升球杆可拆卸式安装在直线模组滑台导轨单元所含滑台43上，该滑台可沿相应导轨44上下往复移动。升球杆顶部的起始位置位于升球口的正下方。

具体的，参见图4，电气控制系统包括人机交互界面、PLC控制器，与各伺服电机对应电连接的伺服控制器，以及进球传感器、升球传感器和识球传感器，其中进球传感器、升球传感器和识球传感器均为光电传感器，各伺服控制器和传感器分别与PLC控制器电连接，人机交互界面与PLC控制器通信连接。参见图2，进球传感器51设于竖向送球球道内进球口处，升球传感器52设于水平送球球道内，识球传感器53设于升球杆下部。

具体使用时，参见图5，启动电源，使球桶搅拌电机工作，棒球在分球锥台离心力作用下由进球口进入至竖向送球球道内，送球机构球检测到有球送入，即由进球口处进球传感器检测感应，球桶搅拌电机停止，已送入的棒球落在送球机构的滑台上后，由送球机构完成一次送球，若没有检测到有球进入，球桶搅拌电机则继续工作，直至有球进入；在竖向送球球道与水平送球球道转接处，已送入棒球在推球机械手作用下顺利进入至水平送球球道内，升球机构球检测到有球进入，即由位于水平送球球道内的升球传感器检测感应，升球机构上升，通过升球杆将棒球顶出并升起至待击打高度位置，若没有检测到有球进入，则重复先前工作过程，直至有球进入；棒球被打出后，重复上述过程，棒球被持续送入，在发球数达到设定值后，整机停止工作；棒球是否打出，由升球杆上所设识球传感器检测感应，棒球若没被打出，即为等待状态，各部分停止工作。此外，在需要更换球杆时，升球机构上升，可以对球杆进行更换。

整个工作过程，能够实现持续自动发球，对于初级训练者，只需在棒球升起至待击打高度位置时，连续击打即可。因此训练过程劳动强度小，训练成本低，并且训练效率高。通过控制面板可设定发球数，控制面板的显示屏可累计显示实际击球数，因而操作使用方便。

实施例2

参见图6（图中箭头方向表示棒球的行进方向），本实施例2与实施例1结构相似，图中相同编号代表意义相同，在此不再重述，其区别在于：本实施例中水平送球球道沿球运行轨迹由前至后向下略微倾斜。

相对于实施例1，本实施例2将水平送球球道设计为沿球运行轨迹由前至后向下倾斜，在棒球进入至水平送球球道之后，在重力作用下，更快到达升球口，从而进一步缩短发球时间，提高发球效率。

实施例3～4

参见图3，本实施例3～4分别与实施例1～2结构相似，图中相同编号代表意义相同，在此不再重述，其区别在于：本实施例中分球锥台表面圆周向均布设有多个拨球突起物14。

相对于实施例1～2，本实施例在分球锥台表面圆周向均布设置多个拨球突起物14，可以方便有效拨动棒球，使棒球由进球口更快进入至竖向送球球道内，然后在送球机械手作用下，再送入水平送球球道内，从而进一步缩短发球时间，提高发球效率。

实施例5

参见图7（图中箭头方向表示棒球的行进方向），本实施例与与实施例1结构相似，图中相同编号代表意义相同，在此不再重述，其区别在于：本实施例所含送球机构包括送球机械手61、链/带传动机构62及伺服电机（图中未示出），其中链/带传动机构沿竖向送球球道一侧竖向设置，送球机械手有多个，并沿链/带传动机构所含链条/皮带环向设置。

本实施例相对于实施例1，在结构上，送球机构也可以采用沿链/带传动机构所含链条/皮带环向设置的多个送球机械手，球在机械手作用下沿竖向送球球道被提升至顶端，然后被推送入水平送球球道内，沿水平送球球道行进至升球口处，同样实现送球功能。因而结构形式灵活多样，实施例较多，易于推广实施。

本说明书中各个实施例采用递进的方式进行描述，每个实施例重点说明的是与其它实施例的不同之处，各实施例之间相同相似的部分相互参照即可。

对所公开实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多处修改对本领域技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离发明的精神或范围的前提下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不限制于本文所显示的这些实施例，而是要符合与本文公开原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (4)

1.一种棒球发球机，其特征是：包括机箱，以及设于机箱内的球桶、球道、分球机构、送球机构、升球机构和电气控制系统；其中球桶设于机箱内一侧，球道包括沿球运行轨迹依次连通的竖向送球球道和水平送球球道；竖向送球球道的进球口与球桶下部一侧连通，水平送球球道相对于球桶，设于机箱内另一侧的上部，且水平送球球道末端设有升球口；分球机构设于球桶内底部，送球机构相对于球道设置，升球机构相对于升球口设置；球桶内球经分球机构由进球口送入球道，在球道内经送球机构送至升球口处，在升球口处，被升球机构顶出并升起至待击打高度位置；

所述分球机构包括分球锥台、分球杆及搅拌伺服电机，其中分球锥台转动支撑于球桶底部中央，分球杆固定设于分球锥台的顶部中央，搅拌伺服电机设于球桶下方，分球锥台底部中央设有螺纹孔，搅拌伺服电机的动力输出轴端与该螺纹孔直连；

所述送球机构为相对于竖向送球球道设置的送球机械手，其包括直线模组滑台导轨单元及伺服电机，其中直线模组滑台导轨单元所含滑台可沿导轨在竖向送球球道内上下往复移动；所述竖向送球球道和水平送球球道的转接处同时设有推球机构，该推球机构为推球机械手，该推球机械手为L形推板，其中L形推板与球道侧壁活动铰接，且朝向水平送球球道方向上下可翻转；

所述升球机构包括升球机械手和升球杆，其中升球机械手包括直线模组滑台导轨单元及伺服电机，升球杆可拆卸式安装在直线模组滑台导轨单元所含滑台上；

所述电气控制系统 包括人机交互界面、PLC控制器，与各伺服电机对应电连接的伺服控制器，以及进球传感器、升球传感器和识球传感器，其中进球传感器、升球传感器和识球传感器均为光电传感器，进球传感器设于竖向送球球道内进球口处，升球传感器设于水平送球球道内，识球传感器设于升球杆上，各伺服控制器和传感器分别与PLC控制器电连接，人机交互界面与PLC控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的棒球发球机，其特征是：所述机箱内、球桶下方设有电器箱，机箱外侧壁上设有控制面板。

3.根据权利要求1所述的棒球发球机，其特征是：所述水平送球球道沿球运行轨迹由前至后向下略微倾斜。

4.根据权利要求3所述的棒球发球机，其特征是：所述分球锥台表面圆周向均布设有多个拨球突起物。

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