CN112263823B - 一种发球装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发球装置，有效的解决了现有的发球机不能发高速旋球，乒乓球的轨迹转速不易控制的问题；其解决的技术方案是，包括矩形壳体，壳体内有立板，立板右侧面上固定有U形板，U形板内放置乒乓球，U形板的前后侧板上均有大齿轮，U形板内有转轴，转轴端部有与大齿轮啮合的小齿轮，大齿轮远离乒乓球一侧上固定有与其同轴的花键筒，花键筒远离乒乓球的一端上固定有蜗轮，壳体腔内有水平状且与蜗轮对应的蜗杆，蜗杆能主动转动；所述的花键筒内插装有能沿其轴向滑动的花键轴，花键轴靠近乒乓球的一端上固定有夹板，夹板与大齿轮之间安装有压簧，两个夹板在压簧作用下能将乒乓球夹紧；壳体右侧板上开设有孔洞，乒乓球能从孔洞中穿过。

Description

一种发球装置

技术领域

本发明涉及体育训练技术领域，特别是一种发球装置。

背景技术

旋球是最难接、最复杂、难度系数最大的打法，运动员都希望能掌握这种球的打法及接法。目前，市面上应用的大多数发球机为双滚轮发球机，其核心组件为两个间隔略大于乒乓球或者乒乓球直径的滚轮。工作时，两个滚轮高速反向旋转，乒乓球经过两滚轮间隙时因受压与滚轮表面产生摩擦力，并在摩擦力的作用下从发球机构中被发出。这种设计结构简单，而且若控制双滚轮的转速不同，还可以实现乒乓球的上旋或者下旋。但对于旋球尤其是高速旋球，现有技术中的发球机是不能达到训练要求的，究其原因，实战中，通过控制手部、肘部及其他相关关节，使得乒乓球与球拍有足够的接触并且乒乓球也需要在球拍上滞留一段时间，只有这样乒乓球才能达到所需要的转速，然而，双滚轮在发球时，滚轮与乒乓球只是瞬间接触，高速旋转的滚轮将一个近乎静止不转的乒乓球在一瞬间打出，很容易造成乒乓球转速不足，飞出球桌，而且乒乓球的轨迹也不受控，滚轮的转速越高，这种不可控因素表现的越明显，不利于训练。若是要发出高速旋转的旋球，就需要两个滚轮的转速差较大，打出的乒乓球速度越大，但是瞬间对乒乓球施加前抛力及旋速，就很容易出现旋速不足，从而导致乒乓球的轨迹弧线不够弯曲，最值致使乒乓球飞出台面。到目前为止，旋球训练主要还是依靠教练或着陪练进行，效率低下。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种发球装置，有效的解决了现有的发球机不能发高速旋球，乒乓球的轨迹转速不易控制的问题。

其解决的技术方案是，包括矩形壳体，壳体内有竖直状且能左右移动的立板，立板右侧面上固定有开口向上的U形板，U形板内放置乒乓球，U形板的前后侧板上均有一个能转动的大齿轮，U形板内有能转动且沿前后方向布置的转轴，转轴端部有与大齿轮啮合的小齿轮，大齿轮远离乒乓球一侧上固定有与其同轴的花键筒，花键筒远离乒乓球的一端上固定有蜗轮，壳体腔内有水平状且与蜗轮对应的蜗杆，蜗杆能主动转动；所述的花键筒内插装有能沿其轴向滑动的花键轴，花键轴靠近乒乓球的一端上固定有夹板，夹板与大齿轮之间安装有压簧，两个夹板在压簧作用下能将乒乓球夹紧；壳体右侧板上开设有孔洞，乒乓球能从孔洞中穿过。

本发明结构巧妙，能够使得乒乓球在一段时间内持续或者转速，能有效保证乒乓球在脱离本装置时能达到自己所需的旋转速度，从而控制实现控制发球轨迹，也能够根据训练需要进行调整乒乓球的旋转速度，适用范围广，实用性强，结构简单，易于实现。

附图说明

图1为本发明核心部件主视剖视图。

图2为本发明核心部件侧视剖视图。

图3为本发明核心部件俯视剖视图。

图4为本发明核心部件右视图。

图5为本发明的主视图。

图6为本发明的右视图。

图7为本发明的左视图。

图8为支撑杆在摆动过程中蜗杆与大带轮之间的运动关系示意图。

图9为小带轮的安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图9给出，本发明包括矩形壳体1，壳体1内有竖直状且能左右移动的立板2，立板2右侧面上固定有开口向上的U形板3，U形板3内放置乒乓球，U形板3的前后侧板上均有一个能转动的大齿轮4，U形板3内有能转动且沿前后方向布置的转轴5，转轴5端部有与大齿轮4啮合的小齿轮6，大齿轮4远离乒乓球一侧上固定有与其同轴的花键筒7，花键筒7远离乒乓球的一端上固定有蜗轮8，壳体1腔内有水平状且与蜗轮8对应的蜗杆9，蜗杆9能主动转动；所述的花键筒7内插装有能沿其轴向滑动的花键轴10，花键轴10靠近乒乓球的一端上固定有夹板11，夹板11与大齿轮4之间安装有压簧，两个夹板11在压簧作用下能将乒乓球夹紧；壳体1右侧板上开设有孔洞，乒乓球能从孔洞中穿过。

为了实现两个蜗杆9的转速一致，所述的蜗杆9左端固定有链轮12，两个链轮12之间经链条连接在一起。

为了实现立板2的左右移动，所述的壳体1左侧板上固定有水平状的固定杆13，固定杆13的截面呈矩形，固定杆13上套装有空心筒14，空心筒14右端与立板2固定在一起，固定杆13右端与立板2之间连接有压簧。

为了方便连续发球，所述的壳体1上侧板上贯穿有竖直的圆筒15，圆筒15位于U形板3上方，壳体1前后侧板上固定有水平状的长条板16，长条板16上开设有凹槽，凹槽两端向远离乒乓球一侧倾斜，凹槽内有能沿其滑动的滑块17，滑块17上方固定有竖直状且与花键轴10对应的竖板18，花键轴10贯穿竖板18，花键轴10与竖板18之间安装有轴承；壳体1腔内有两个沿前后方向安装的滚轴19，两个滚轴19之间经传动带20连接，传动带20外表面上有多个凸起块21，处于上侧的凸起块21能与立板2下端接触，其中一个滚轴19上连接有第一电机22，第一电机22固定在壳体1侧板上，滚轴19转动带动传动带20转动，传动带20经其上的凸起块21使得立板2向左移动。

为了使得乒乓球得到充分转动，所述的转轴5上下两侧均有一个与其平行且能转动的转杆23，两个转杆23之间经橡胶带连接在一起，转轴5、转杆23外圆面上均有齿牙，橡胶带内侧有与齿牙配合的同步带，转轴5转动时能经橡胶带带动两个转杆23一起转动。

为了能使乒乓球落脚点能够有控的左右摇摆，以此提高训练效率和质量，更能适应训练需求，所述的壳体1下方有水平状的底板24，壳体1下端固定有竖直状的支撑杆25，支撑杆25下端与底板24铰接，支撑杆25能前后摆动，支撑杆25左侧有谐波减速器26，其中钢轮与底板24固定在一起，柔轮右端固定有与其同轴的转盘27，支撑杆25上有竖直状的竖槽，转盘27上固定有销钉，销钉固定在转盘27上，转盘27转动经销钉、竖槽使得支撑杆25前后摆动，谐波减速器26中的谐波发生器上固定有能主动转动的大带轮28，大带轮28转动经谐波减速器26带动转盘27转动；蜗杆9两端与壳体1侧板铰接，其中位于后侧的蜗杆9左端伸出壳体1，位于后侧的蜗杆9左端四周有多个小带轮29，小带轮29不能自转，该蜗杆9左端有多个与小带轮29一一对应的小轴30，小轴30的截面呈矩形，带轮上固定有与小轴30对应的滑筒31，滑筒31的截面呈方形，滑筒31套装在小轴30上且能沿小轴30滑动，小轴30与小带轮29之间连接有压簧，大带轮28与多个小带轮29经皮带连接在一起。

值得注意的是，蜗杆9与壳体1侧板之间安装有轴承，滚轮的两端均有竖直的连接板，滚轴19两端与连接板之间安装有轴承，连接板下端与壳体1下侧板固定;为了防止在发球过程中下一个乒乓球下落，所述的立板2上端与壳体1上侧板之间的间隙很小但不接触，空心筒14的端面与立板2上端面基本持平或者上下相差不大，以此保证在发第一个乒乓球过程中，下一个乒乓球不会下落；圆筒15上端可以固定一个储存乒乓球的容器，可以提升训练效率。

使用前，立板2处于壳体1右侧，将多个乒乓球置入圆筒15内，最下端的乒乓球被空心筒14挡住，花键轴10外侧的竖板18上的滑块17处于凹槽的右端。使用时，启动第一电机22，第一电机22带动滚轴19转动，滚轴19转动带动传动带20转动，传动带20经其上的凸起块21使得立板2向左移动，当U形板3处于圆筒15正下方时，最下端的乒乓球进入U形板3，由于此时滑块17处于凹槽的左端，且凹槽的两端是向外侧倾斜的，所以乒乓球能够顺利进入到两个夹板11之间，当立板2下端与凸起块21脱离时，立板2在压簧作用下向右移动，立板2带动U形板3向右移动过程中，当滑块17处于凹槽的中间平直段时，夹板11在压簧作用下向乒乓球夹紧，与此同时，U形板3经花键筒7带动蜗轮8在蜗杆9上滚动，蜗杆9经花键筒7带动花键轴10转动，花键轴10经夹板11带动乒乓球自身发生旋转，同时，花键筒7带动大齿轮4转动，大齿轮4转动经小齿轮6带动转轴5转动，转轴5转动经橡胶带带动两个转杆23同步转动，橡胶带也为乒乓球提供自身转速，当滑块17到达凹槽右端时，滑块17经竖板18带动花键轴10向外侧移动，使得夹板11与乒乓球脱离接触，乒乓球经壳体1右侧板上的孔洞向外抛出，完成一次发球动作；然后当传动带20上的凸起块21再次与立板2端配合时，进入到下一次工作循环。

上述过程是为了专门对特定位置、特定旋速的乒乓球的接球训练，当需要模拟实战，进行多角度多配合的旋球接球训练时，此时启动第二电机，第二电机转动经大带轮28带动多个小带轮29带动后侧的蜗杆9转动，后侧的蜗杆9经链轮12传动使得前侧的蜗杆9同步转动，蜗杆9转动会影响蜗轮8向右移动时的自转速度，从而实现调整乒乓球的旋速；与此同时，第二电机也经谐波减速器26带动转盘27转动，转盘27经其上的销钉拨动竖槽使得支撑杆25前后摆动，实现了多角度发球。

在打球中，向台面的斜角打旋球时，可以在一定范围内增加转速，使乒乓球的轨迹呈更加弯曲的弧线，增加对手的接球难度。本装置也能对此进行加强训练，实现在摇摆过程中乒乓球在可控范围内进行变换自旋速度，尽可能的模拟实战。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明中能将乒乓球尽可能的包裹夹紧，增加乒乓球与发球装置的接触时间，使其在抛出过程中充分旋转，既保证了出球速度，也能够使其自身达到一定的旋球效果，发出的旋球质量有保证，有利于旋球接球训练。

2.本发明中利用蜗轮8蜗杆9机构，在U形板3向右移动的过程中，蜗杆9的转动对蜗轮8的自转速度也会产生影响，最终实现在U形板3向右移动有限的距离内，使乒乓球自转速度发生变化，方便定点定速的接球训练。

3.本发明中，支撑杆25的前后摇摆过程中发出的球的旋向、旋速都是不同的，而且在一定范围内旋速是呈规律性变化的，既有上下旋球也有侧旋球，所以发出的球也是在球桌上来回摇摆的，接球的人也应该适时调整接球位置及动作，更贴合实战，有利于提高训练质量。

4.本发明中，支撑杆25的摇摆也会对带轮与蜗杆9之间传动比产生影响，如附图所示的关系图，其中轨迹b-a-b为支撑杆25带动壳体1摆动时的运动轨迹，其摆动中心设为m，同样的设大带轮28的中心为n，很容易得出，an<bn，由a点向两侧运动，小带轮29不能自转，但小带轮29与蜗杆9之间的距离减小，造成蜗杆9的转速逐渐增大，进而影响到乒乓球的旋速。

本发明结构巧妙，能够使得乒乓球在一段时间内持续或者转速，能有效保证乒乓球在脱离本装置时能达到自己所需的旋转速度，从而控制实现控制发球轨迹，也能够根据训练需要进行调整乒乓球的旋转速度，适用范围广，实用性强，结构简单，易于实现。

Claims (6)

1.一种发球装置，其特征在于，包括矩形壳体（1），壳体（1）内有竖直状且能左右移动的立板（2），立板（2）右侧面上固定有开口向上的U形板（3），U形板（3）内放置乒乓球，U形板（3）的前后侧板上均有一个能转动的大齿轮（4），U形板（3）内有能转动且沿前后方向布置的转轴（5），转轴（5）端部有与大齿轮（4）啮合的小齿轮（6），大齿轮（4）远离乒乓球一侧上固定有与其同轴的花键筒（7），花键筒（7）远离乒乓球的一端上固定有蜗轮（8），壳体（1）腔内有水平状且与蜗轮（8）对应的蜗杆（9），蜗杆（9）能主动转动；所述的花键筒（7）内插装有能沿其轴向滑动的花键轴（10），花键轴（10）靠近乒乓球的一端上固定有夹板（11），夹板（11）与大齿轮（4）之间安装有压簧，两个夹板（11）在压簧作用下能将乒乓球夹紧；壳体（1）右侧板上开设有孔洞，乒乓球能从孔洞中穿过。

2.根据权利要求1所述的一种发球装置，其特征在于，所述的蜗杆（9）左端固定有链轮（12），两个链轮（12）之间经链条连接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种发球装置，其特征在于，所述的壳体（1）左侧板上固定有水平状的固定杆（13），固定杆（13）的截面呈矩形，固定杆（13）上套装有空心筒（14），空心筒（14）右端与立板（2）固定在一起，固定杆（13）右端与立板（2）之间连接有压簧。

4.根据权利要求1所述的一种发球装置，其特征在于，所述的壳体（1）上侧板上贯穿有竖直的圆筒（15），圆筒（15）位于U形板（3）上方，壳体（1）前后侧板上固定有水平状的长条板（16），长条板（16）上开设有凹槽，凹槽两端向远离乒乓球一侧倾斜，凹槽内有能沿其滑动的滑块（17），滑块（17）上方固定有竖直状且与花键轴（10）对应的竖板（18），花键轴（10）贯穿竖板（18），花键轴（10）与竖板（18）之间安装有轴承；壳体（1）腔内有两个沿前后方向安装的滚轴（19），两个滚轴（19）之间经传动带（20）连接，传动带（20）外表面上有多个凸起块（21），处于上侧的凸起块（21）能与立板（2）下端接触，其中一个滚轴（19）上连接有第一电机（22），第一电机（22）固定在壳体（1）侧板上，滚轴（19）转动带动传动带（20）转动，传动带（20）经其上的凸起块（21）使得立板（2）向左移动。

5.根据权利要求1所述的一种发球装置，其特征在于，所述的转轴（5）上下两侧均有一个与其平行且能转动的转杆（23），两个转杆（23）之间经橡胶带连接在一起，转轴（5）、转杆（23）外圆面上均有齿牙，橡胶带内侧有与齿牙配合的同步带，转轴（5）转动时能经橡胶带带动两个转杆（23）一起转动。

6.根据权利要求1所述的一种发球装置，其特征在于，所述的壳体（1）下方有水平状的底板（24），壳体（1）下端固定有竖直状的支撑杆（25），支撑杆（25）下端与底板（24）铰接，支撑杆（25）能前后摆动，支撑杆（25）左侧有谐波减速器（26），其中钢轮与底板（24）固定在一起，柔轮右端固定有与其同轴的转盘（27），支撑杆（25）上有竖直状的竖槽，转盘（27）上固定有销钉，销钉固定在转盘（27）上，转盘（27）转动经销钉、竖槽使得支撑杆（25）前后摆动，谐波减速器（26）中的谐波发生器上固定有能主动转动的大带轮（28），大带轮（28）转动经谐波减速器（26）带动转盘（27）转动；蜗杆（9）两端与壳体（1）侧板铰接，其中位于后侧的蜗杆（9）左端伸出壳体（1），位于后侧的蜗杆（9）左端四周有多个小带轮（29），小带轮（29）不能自转，该蜗杆（9）左端有多个与小带轮（29）一一对应的小轴（30），小轴（30）的截面呈矩形，带轮上固定有与小轴（30）对应的滑筒（31），滑筒（31）的截面呈方形，滑筒（31）套装在小轴（30）上且能沿小轴（30）滑动，小轴（30）与小带轮（29）之间连接有压簧，大带轮（28）与多个小带轮（29）经皮带连接在一起。

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