CN112774167B - 体育活动用自动发球机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体育器材领域，具体涉及一种体育活动用自动发球机，包括机架和横向放置的转动盘，机架上设有用于驱动转动盘转动的驱动机构，转动盘的圆周侧面上设有多个发球管，每个发球管上均连通有竖向的储存管，每个发球管中均设有发球机构，发球机构包括电磁铁、磁铁块、发射块和压簧，电磁铁固定连接在发球管中，发射块滑动连接在发球管中，发射块位于电磁铁和发球管的管口之间，压簧连接在电磁铁和发射块之间，磁铁块固定连接在发射块朝向电磁铁的侧面上。本方案解决了发球机固定方向发球的问题，有利于提高训练人员的接球水平。

Description

体育活动用自动发球机

技术领域

本发明涉及体育器材领域，具体涉及一种体育活动用自动发球机。

背景技术

在乒乓球训练时，为了提高乒乓球训练人员的接球水平，人们会选择使用乒乓球发球机来代替人进行发球，进而达到对乒乓球训练人员进行训练的目的，但这些发球机是固定方向进行发球的，然而在实际乒乓球比赛过程中，乒乓球的运动方向是没有任何规律的，乒乓球的运动方向是无法预判的，因此在平时训练中，长时间采用固定方向的发球机进行训练，每个接球的动作和方位均比较统一，这样会产生肌肉记忆，从而使得在使用发球机训练时能够较好的接到球，而在实际比赛中却发挥的一般。因此，采用固定方向发球的发球机不利于提高训练人员的接球水平。

发明内容

本发明意在提供体育活动用自动发球机，以解决发球机固定方向发球的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：体育活动用自动发球机，包括机架和横向放置的转动盘，机架上设有用于驱动转动盘转动的驱动机构，转动盘的圆周侧面上设有多个发球管，每个发球管上均连通有竖向的储存管，每个发球管中均设有发球机构，发球机构包括电磁铁、磁铁块、发射块和压簧，电磁铁固定连接在发球管中，发射块滑动连接在发球管中，发射块位于电磁铁和发球管的管口之间，压簧连接在电磁铁和发射块之间，磁铁块固定连接在发射块朝向电磁铁的侧面上。

本方案的原理及优点是：机架用于对整个发球机进行支撑。驱动机构用于驱动转动盘转动。发球管为乒乓球发射出的管道。储存管中用于存放多个乒乓球。由于储存管竖向设置，因此储存管中的乒乓球可以在重力的作用下自动掉落到发球管中。发球机构用于将乒乓球从发球管中发出，通过给电磁铁通电，电磁铁产生磁性对磁铁块进行吸引，发射块在磁铁引力的作用下对压簧进行挤压，发射块向远离发球管的管口方向移动，发射块不再挡住储存管，储存管中的乒乓球掉落到发球管中，当电磁铁断电后，电磁铁上的磁性消失，电磁铁和磁铁块之间的磁力消失，发射块在压簧的弹力作用下向靠近发球管的管口方向滑动，发射块将发球管中的乒乓球推出，乒乓球从发球管中发出，从而实现了乒乓球的自动发球。

本方案中在发球时，由于转动盘上的发球管具有多个且圆周分布，相比只设有一个发球管，训练人员事先无法判断乒乓球从哪一个发球管中发出，进而可提高人们的反应能力和应变能力，有利于提升接球的能力。同时，发球时，转动盘在驱动机构的驱动下处于转动的状态，转动盘带动发球管一同转动，这样训练人员更无法判断哪一个发球管已经发过球，哪一个发球管还没有发过球，从而使得乒乓球从哪一个发球管中发出更加具有不确定性，更有利于提高人们的反应能力和应变能力。另外，从不同的发球管中发出的乒乓球的方向也不同，从而实现了每次发球的方向也不同，发球方向没有规律可言，提高了接球的难度，有利于提高训练人员的接球水平。

优选的，作为一种改进，转动盘的底部上设有行星齿轮机构，行星齿轮机构包括固定连接在转动盘底部上的内齿圈、太阳齿轮、行星轮架和多个行星齿轮，多个行星齿轮转动连接在行星轮架上，太阳齿轮上同轴固定连接有固定杆，行星齿轮啮合在内齿圈和太阳齿轮之间；行星轮架的中心部位上固定设有转动轴，转动轴转动连接在转动盘上，转动轴上固定连接有电源箱和导电杆，导电杆和电源箱电连接，转动盘的内部设有转动腔，导电杆位于转动腔中，转动腔的内壁上固定设有多个导电块，多个导电块围绕转动轴圆周均匀分布，导电块和导电杆间歇性接触，一个导电块和一个电磁铁电连接。

由此，固定杆对太阳齿轮进行固定，使得太阳齿轮不会转动。转动盘在转动时，转动盘带动内齿圈转动，根据行星齿轮机构的工作原理可知，内齿圈转动时，由于太阳齿轮处于固定状态，因此多个行星齿轮在围绕太阳齿轮公转，多个行星齿轮带动行星轮架转动，行星轮架带动转动轴转动，转动轴带动导电杆转动，导电杆与圆周均匀分布的多个导电块间歇性接触。当导电杆与导电块接触时，电源箱中的电流通过导电杆和导电块进入到电磁铁中，从而实现了给电磁铁通电，此时电磁铁对磁铁块进行吸引，发射块对压簧进行挤压；当导电杆与导电块分离后，导电块不再与电源箱连通，电磁铁断电，电磁铁的磁性消失，发射块在压簧的弹力作用下将乒乓球发射出去，因此，通过本方案实现了每个发球管的自动发球，无需人工控制，操作简单方便。综上，通过本方案，在转动盘转动过程中，通过行星齿轮机构可带动导电杆自动转动，导电杆的转动无需消耗能源。

优选的，作为一种改进，发球管远离管口的一端转动连接在转动盘的圆周侧面上，发球管的转动轴线横向设置；发球管上转动连接有竖向的从动杆，机架上固定连接有套在转动盘外侧的固定环，固定环位于发球管的下方，固定环的顶部上设有多个凸出部和凹陷部，从动杆的底端滑动连接在固定环的顶部上。由此，转动盘转动时，发球管上的从动杆的底部在固定环的顶部上滑动，由于固定环的顶部上设有凸出部和凹陷部，当从动杆的底部滑动到凸出部时，凸出部由于凸出，从动杆向上移动，从动杆推动发球管向上摆动，从而使得发球管的管口朝上，当从动杆的底部滑动到凹陷部时，由于凹陷部向下凹陷，从动杆向下移动，发球管在重量的作用下向下摆动，从而使得发球管的管口朝下。这样，发球管在发球时，发球管的管口的朝向也不同，从而在竖直方向上也改变了发球的方向，进一步提高了接球的难度，有利于提高训练人员的接球水平。

优选的，作为一种改进，发球管的管口的内壁上转动连接有阻挡板，阻挡板的转动连接部位和发球管的内壁之间连接有扭簧。由于发球管会上、下摆动，当发球管向下摆动时，发球管中的乒乓球会沿发球管向下移动而出来。

为此，通过本方案，当乒乓球从储存管中进入到发球管中后，阻挡板可对乒乓球进行阻挡，避免乒乓球从发球管向下摆动时而从发球管中自动出来。当乒乓球受到发射块的推力后，乒乓球对阻挡板进行挤压，两个阻挡板在乒乓球的推力作用下发生转动而张开，这样乒乓球克服阻挡板的阻挡从发球管中发出。

优选的，作为一种改进，发球管的内壁上设有用于容纳阻挡板的容纳槽。由此，当阻挡板受到乒乓球的推动后，阻挡板能够转动到容纳槽中，从而为阻挡板的转动提供避让的空间。

优选的，作为一种改进，驱动机构包括驱动电机，驱动电机的输出轴和转动盘同轴固定连接。由此，通过驱动电机的转动实现了带动转动盘转动，驱动机构的结构简单。

附图说明

图1为体育活动用自动发球机的正视图。

图2为图1中固定环的俯视图。

图3为图1中转动盘的俯视剖视图。

图4为发球管的纵向剖视图。

图5为图1中转动盘的仰视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：驱动电机1、储存管2、固定杆3、转动盘4、发球管5、从动杆6、凸出部7、凹陷部8、导电杆9、转动轴10、电源箱11、内齿圈12、行星齿轮13、行星轮架14、太阳齿轮15、电磁铁16、压簧17、磁铁块18、发射块19、阻挡板20、固定环21、导电块22、转动槽23、转轴24、容纳槽25。

实施例基本如附图1-图5所示：体育活动用自动发球机，包括机架(图中未示出)和横向放置的转动盘4，机架上设有用于驱动转动盘4转动的驱动机构，本实施例中的驱动机构包括驱动电机1，驱动电机1的顶部通过螺钉固定在机架上，驱动电机1的输出轴朝下，驱动电机1的输出轴的底端和转动盘4通过螺栓同轴固定连接。

转动盘4的圆周侧面上均匀设有多个发球管5，结合图3所示，转动盘4的圆周侧面上设有多个转动槽23，发球管5的一端通过转轴24转动连接在转动槽23中，转轴24横向设置，这样发球管5能够上、下摆动。每个发球管5的顶部上均连通有竖向的储存管2，储存管2中放有多个乒乓球。结合图1和图2所示，机架上焊接有固定环21，固定环21位于发球管5的下方，固定环21的顶部上设有多个凸出部7和凹陷部8，多个凸出部7向上凸出的高低不同，凹陷部8向下的凹陷深度也可不同，发球管5的下方设有竖向的从动杆6，从动杆6的顶端通过转动连接在发球管5的底部上，具体的转动方式为：发球管5的底部上焊接有横向的销轴，从动杆6的顶部上设有条形孔，销轴位于条形孔中，通过条形孔与销轴的配合实现了从动杆6的顶端在发球管5的底部上转动。从动杆6的底端滑动连接在固定环21的顶部上，具体的滑动方式为：固定环21的顶部上设有T形槽，从动杆6的底端上焊接有凸块，凸块位于T形槽中，从而可避免从动杆6的底端从固定环21上脱离。

结合图4所示，每个发球管5中均设有发球机构，发球机构包括电磁铁16、磁铁块18、发射块19和压簧17，电磁铁16通过螺丝固定连接在发球管5远离管口的一端中，发射块19位于发球管5中并可以在发球管5中滑动，发射块19位于电磁铁16和发球管5的管口之间，压簧17的两端分别通过螺丝固定在电磁铁16和发射块19上，磁铁块18通过螺丝固定连接在发射块19朝向电磁铁16的侧面上。结合图5所示，转动盘4的底部上设有行星齿轮机构，转动盘4的底部上设有圆形的凹槽，行星齿轮机构包括焊接在转动盘4底部的凹槽中的内齿圈12、太阳齿轮15、行星轮架14和三个行星齿轮13，三个行星齿轮13的轮轴竖向转动连接在行星轮架14上，太阳齿轮15上同轴焊接有固定杆3，固定杆3通过螺栓固定连接在机架上，这样太阳齿轮15被固定而无法转动。行星齿轮13啮合在内齿圈12和太阳齿轮15之间；行星轮架14的中心部位上焊接有转动轴10，结合图3所示，转动盘4上设有转动腔，转动轴10的顶端位于转动腔中，转动轴10通过轴承转动连接在转动盘4上，转动轴10的顶端上通过螺丝固定连接有位于转动腔中的电源箱11和导电杆9，电源箱11中设有电池，电源箱11中的电池和导电杆9电连接，导电杆9为导电金属材质制成，导电杆9在转动腔中径向设置，转动腔的内壁上通过螺栓固定设有多个导电块22，多个导电块22围绕转动轴10圆周均匀分布，导电块22也为金属导电材质制成，导电块22和导电杆9间歇性接触，每个导电块22和相应的发球管5相对，导电块22和相对的发球管5中的电磁铁16通过导线电连接。结合图4所示，发球管5的管口的内壁的上、下两侧上设有容纳槽25，容纳槽25中设有阻挡板20，阻挡板20远离发球管5的管口的一端通过销轴转动连接在容纳槽25中，阻挡板20的转动连接部位和发球管5的内壁之间连接有扭簧。阻挡板20的端部在扭簧的作用下相互靠近。

具体实施过程如下：储存管2中放有多个堆叠在一起的乒乓球，启动驱动电机1，驱动电机1带动转动盘4转动，转动盘4带动多个发球管5一同转动。同时，转动盘4带动内齿圈12转动，由于太阳齿轮15处于固定不动的状态，因此内齿圈12转动时，行星齿轮13围绕太阳齿轮15公转，行星齿轮13带动行星轮架14转动，行星轮架14带动转动轴10转动，转动轴10带动导电杆9转动。导电杆9围绕转动轴10转动时，导电杆9的端部间歇性与多个导电块22接触，当导电杆9与导电块22接触时，电源箱11中的电流通过导电杆9和导电块22进入到电磁铁16中，从而实现了给电磁铁16通电，此时电磁铁16对磁铁块18进行吸引，发射块19在磁力的吸引下向远离发球管5的管口方向移动，发射块19不对储存管2的底部挡住，储存管2中的乒乓球掉落到发球管5中，发射块19移动时，发射块19对压簧17进行挤压；当导电杆9与导电块22分离后，导电块22不再与电源箱11连通，电磁铁16断电，电磁铁16的磁性消失，发射块19在压簧17的弹力作用下向发球管5的管口方向移动，从而将乒乓球推出去，实现了发球管5的发球。乒乓球向发球管5的管口外侧移动时，乒乓球对阻挡板20进行挤压，两个阻挡板20受到乒乓球的推动而发生转动而张开，这样乒乓球克服阻挡板20的阻挡从发球管5中能够发出，阻挡板20不会影响乒乓球从发球管5中发出。由此，随着转动盘4的转动，导电杆9间歇与相应的其他的导电块22接触，从而使得不同的发球管5发出球。

通过本实施例，由于转动盘4处于转动的状态，转动盘4外侧的发球管5的外观都一样，转动盘4转动时，训练人员无法事先判断乒乓球从哪一个发球管5中发出，进而可提高人们的反应能力和应变能力，有利于提升接球的能力。另外，由于每个发球管5的朝向也不同，因此在转动盘4转动的情况下，从发球管5中发出的球的方向具有很大的不确定性，发球方向没有规律可言，提高了接球的难度，有利于提高训练人员的接球水平。

另外，发球管5跟随转动盘4转动过程中，发球管5上的从动杆6的底部在固定环21的顶部上滑动，由于固定环21的顶部上设有凸出部7和凹陷部8，当从动杆6的底部滑动到凸出部7时，从动杆6向上移动，从动杆6推动发球管5向上摆动，从而使得发球管5的管口朝上，这样从发球管5中发出的球会朝上，当从动杆6位于固定环21的顶部的水平位置时，发球管5处于水平状态，球会水平发出；当从动杆6的底部滑动到凹陷部8时，从动杆6向下移动，发球管5在重力的作用下向下摆动，从而使得发球管5的管口朝下，球会向下发出。这样，发球管5在发球时，发球管5的管口的朝向也不同，从而在竖直方向上也改变了发球的方向，进一步提高了接球的难度，有利于提高训练人员的接球水平。另外，当管口向下摆动时，乒乓球会在重力的作用下向发球管5的管口方向移动，此时由于两个阻挡板20的自由端相互靠近，阻挡板20对乒乓球进行阻挡，避免了乒乓球从发球管5向下摆动时而从发球管5中自动掉出，只有发射块19对乒乓球推动时，乒乓球才可以从发球管5中发射出去。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.体育活动用自动发球机，其特征在于：包括机架和横向放置的转动盘，所述机架上设有用于驱动转动盘转动的驱动机构，所述转动盘的圆周侧面上设有多个发球管，每个发球管上均连通有竖向的储存管，每个发球管中均设有发球机构，所述发球机构包括电磁铁、磁铁块、发射块和压簧，所述电磁铁固定连接在发球管中，发射块滑动连接在发球管中，发射块位于电磁铁和发球管的管口之间，所述压簧连接在电磁铁和发射块之间，所述磁铁块固定连接在发射块朝向电磁铁的侧面上；所述转动盘的底部上设有行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括固定连接在转动盘底部上的内齿圈、太阳齿轮、行星轮架和多个行星齿轮，多个行星齿轮转动连接在行星轮架上，所述太阳齿轮上同轴固定连接有固定杆，所述行星齿轮啮合在内齿圈和太阳齿轮之间；所述行星轮架的中心部位上固定设有转动轴，转动轴转动连接在转动盘上，所述转动轴上固定连接有电源箱和导电杆，导电杆和电源箱电连接，所述转动盘的内部设有转动腔，导电杆位于转动腔中，所述转动腔的内壁上固定设有多个导电块，多个导电块围绕转动轴圆周均匀分布，所述导电块和导电杆间歇性接触，一个导电块和一个电磁铁电连接。

2.根据权利要求1所述的体育活动用自动发球机，其特征在于：所述发球管远离管口的一端转动连接在转动盘的圆周侧面上，所述发球管的转动轴线横向设置；所述发球管上转动连接有竖向的从动杆，所述机架上固定连接有套在转动盘外侧的固定环，所述固定环位于发球管的下方，所述固定环的顶部上设有多个凸出部和凹陷部，所述从动杆的底端滑动连接在固定环的顶部上。

3.根据权利要求2所述的体育活动用自动发球机，其特征在于：所述发球管的管口的内壁上转动连接有阻挡板，所述阻挡板的转动连接部位和发球管的内壁之间连接有扭簧。

4.根据权利要求3所述的体育活动用自动发球机，其特征在于：所述发球管的内壁上设有用于容纳阻挡板的容纳槽。

5.根据权利要求4所述的体育活动用自动发球机，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴和转动盘同轴固定连接。

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