CN112774172B - 一种自动台球收球装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动台球收球装置及其控制方法，包括：桌面；收集管，所述收集管设置在所述桌面下表面，所述收集管上端与所述桌面下表面固定连接，所述收集管内壁设置若干第一凹槽，所述第一凹槽内设置分隔装置；球洞，所述球洞设置在所述桌面上，所述球洞分别贯穿所述桌面上下表面，所述球洞设置为六个，六个所述球洞分别通过连接管与所述收集管连通。本发明的目的在于提供一种自动台球收球装置及其控制方法，六个球洞分别通过连接管与收集管连通，可以使不同球洞掉落的台球通过不同的连接管内进入收集管内，减少了在连接管内的碰撞，通过设置分隔装置，能够将收集管内的多个台球分隔开，避免出现相互碰撞而使台球磕伤的问题。

Description

一种自动台球收球装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及体育器材技术领域，具体涉及一种自动台球收球装置及其控制方法。

背景技术

台球是球类运动项目之一。运动员在台球桌上，用超过91.4厘米长的球杆，按照一定的规则，通过击白色主球，使目标球入袋的一项体育休闲项目。台球桌是指打台球的桌子，台球也叫桌球，并由专业的、标准的球桌做为比赛和娱乐的器材。一般的球桌都是6个洞,四角四个,中间两个。台球桌分为斯诺克球桌、美式落袋、九球桌、开伦球桌。台球源于英国，它是一项在国际上广泛流行的高雅室内体育运动，是一种用球杆在台上击球、依靠计算得分确定比赛胜负的室内娱乐体育项目。

目前，将台球击入球洞后，台球沿连接管会汇集在一起，便于统一收集，但现有的台球桌的多个球洞共用一个连接管，不同球洞的台球在同一个连接管内滚动容易发生碰撞，且在收球过程中未将各个台球分隔，从而使台球碰撞而磕伤。

发明内容

本发明提供一种自动台球收球装置及其控制方法，用以解决现有的台球桌的多个球洞共用一个连接管，不同球洞的台球在同一个连接管内滚动容易发生碰撞，且在收球过程中未将各个台球分隔，从而使台球碰撞而磕伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种自动台球收球装置，包括：

桌面；

收集管，所述收集管设置在所述桌面下表面，所述收集管上端与所述桌面下表面固定连接，所述收集管内壁设置若干第一凹槽，所述第一凹槽内设置分隔装置；

球洞，所述球洞设置在所述桌面上，所述球洞分别贯穿所述桌面上下表面，所述球洞设置为六个，六个所述球洞分别通过连接管与所述收集管连通。

优选的，所述桌面下表面设置四个桌腿。

优选的，所述分隔装置包括：

滑动杆，所述滑动杆设置在所述第一凹槽内，所述滑动杆两端分别与所述第一凹槽上下两侧内壁固定连接；

第一滑块，所述第一滑块滑动连接在所述滑动杆上；

第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述滑动杆上，所述第一弹簧一端与所述第一凹槽上侧内壁固定连接，所述第一弹簧另一端与所述第一滑块上表面固定连接；

第一挡板，所述第一挡板设置在所述滑动杆左侧，所述第一挡板一端与所述第一凹槽侧壁转动连接，所述第一挡板另一端延伸至所述收集管内部；

第一连杆，所述第一连杆一端与所述第一挡板下表面铰接连接，所述第一连杆另一端与所述第一滑块左侧壁铰接连接。

优选的，所述分隔装置上方设置有识别装置，所述识别装置包括：

第一颜色传感器，所述第一颜色传感器设置为两个，两个所述第一颜色传感器分别设置在所述收集管前后内壁；

第一通孔，所述第一通孔设置在所述收集管右侧内壁，所述第一通孔位于所述第一颜色传感器右侧；

安装箱，所述安装箱设置在所述收集管右侧外壁，所述安装箱通过所述第一通孔与所述收集管内部连通；

第一伸缩杆，所述第一伸缩杆设置在所述安装箱内，所述第一伸缩杆固定端与所述安装箱右侧内壁固定连接，所述第一伸缩杆伸缩端设置推板，所述推板下端设置第一支撑板，所述第一支撑板垂直于所述推板；

第二颜色传感器，所述第二颜色传感器设置在所述推板左侧壁，所述第一颜色传感器与所述第二颜色传感器位于同一高度，所述第二颜色传感器到所述第一支撑板的垂直距离与台球半径相等；

第三颜色传感器，所述第三颜色传感器设置在所述第一支撑板上表面，所述第三颜色传感器正对所述收集管内的台球球心。

优选的，所述收集管左侧壁设置第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔位于同一高度，所述第二通孔内设置输球管，所述输球管一端与所述收集管内部连通，所述输球管另一端延伸至所述收集管外部，所述输球管靠近所述收集管内部一端设置第二挡板，所述第二挡板上端与所述输球管上端内壁铰接连接，所述第二挡板左侧壁倾斜设置第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述第二挡板左侧壁固定连接，所述第二弹簧另一端与所述输球管上端内壁固定连接。

优选的，所述收集管下方倾斜设置三角架，所述三角架下端设置托盘，所述托盘左端设置把手，所述托盘下端设置第二支撑板，所述第二支撑板两端分别与两侧的所述桌腿固定连接，所述托盘与所述第二支撑板活动连接，所述托盘下表面设置第二凹槽，所述第二支撑板上表面设置有凸块，所述凸块与所述第二凹槽相适配。

优选的，还包括：

位置传感器，所述位置传感器设置在所述第一滑块侧壁，用于检测所述第一弹簧的伸长量；

计数器，所述计数器设置在所述第一滑块侧壁，用于检测所述第一弹簧的伸长总次数；

报警器，所述报警器设置在所述收集管外侧壁；

控制器，所述控制器设置在所述收集管外侧壁，所述控制器分别于所述位置传感器、所述计数器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述位置传感器、所述计数器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于所述位置传感器和所述计数器的检测值，通过公式(1)计算所述第一弹簧的疲劳指数：

其中，S₁为所述第一弹簧的疲劳指数，S₁为以

为底N的对数，log为对数函数，N为所述计数器检测的所述第一弹簧的伸长总次数，X_i为所述位置传感器检测的所述第一弹簧第i次伸长时的伸长量,X_max为所述第一弹簧的预设最大伸长量,K₁为所述第一弹簧的劲度系数；

步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述第一弹簧的实际可靠性评估值：

其中，Q₁为所述第一弹簧的实际可靠性评估值，σ₁为所述第一弹簧的预设许用切应力，π为圆周率，π取3.14，r₁为所述第一弹簧的外径，r₂为所述第一弹簧的内径，l₁为所述第一弹簧的初始长度，n为所述第一弹簧的有效圈数，E为所述第一弹簧的弹性模量，ε为所述第一弹簧的材料的泊松比；

步骤3：所述控制器将所述第一弹簧的实际可靠性评估值与所述第一弹簧的预设可靠性评估值进行比较，当所述第一弹簧的实际可靠性评估值小于所述第一弹簧的预设可靠性评估值时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

优选的，所述分隔装置下方设置有输送装置，所述输送装置包括：

第三通孔，所述第三通孔设置在所述收集管左侧壁；

第一转轴，所述第一转轴设置在所述第三通孔内，所述第一转轴两端分别与所述第三通孔前后两侧壁转动连接；

第一转盘，所述第一转盘设置在所述第一转轴上，所述第一转盘外周设置第三挡板，四个所述第三挡板以所述第一转盘中心为圆心阵列分布在所述第一转盘外周；

第二转盘，所述第二转盘设置在所述第一转轴上，所述第二转盘外周设置卡槽，四个所述卡槽以所述第二转盘中心为圆心阵列分布在所述第二转盘外周；

安装板，所述安装板设置在所述收集管左侧外壁；

第一限位杆，所述第一限位杆设置在所述收集管左侧，所述第一限位杆一端与所述安装板侧壁转动连接，所述第一限位杆另一端上表面设置卡块，所述卡块与所述卡槽相适配；

固定柱，所述固定柱设置在所述第一限位杆下方，所述固定柱垂直于所述安装板，所述固定柱一端与所述安装板侧壁固定连接，所述固定柱另一端与第三弹簧一端固定连接，所述第三弹簧另一端与所述第一限位杆下表面固定连接；

第四通孔，所述第四通孔设置在所述收集管左侧壁，所述第四通孔位于所述第三通孔上方；

第二限位杆，所述第二限位杆设置在所述第一限位杆上方，所述第二限位杆一端与所述安装板侧壁转动连接，所述第二限位杆另一端穿过所述第四通孔延伸至所述收集管内部；

第二连杆，所述第二连杆一端与所述第一限位杆前侧壁固定连接，所述第二连杆另一端与所述第二限位杆前侧壁固定连接。

优选的，左侧两个所述桌腿之间设置送球装置，所述送球装置包括：

第三支撑板，所述第三支撑板设置在左侧的两个所述桌腿之间，所述第三支撑板的前后两端分别与两个桌腿外壁固定连接；

电动伸缩杆，所述电动伸缩杆设置在所述第三支撑板上，所述电动伸缩杆上端设置连接板，所述连接板右侧转动连接有第二转轴，所述第二转轴上从左向右依次设置第一锥齿轮与第一齿轮；

螺杆，所述螺杆一端与所述连接板上端转动连接，所述螺杆另一端设置有滑板，所述滑板前后两端分别与两个所述桌腿外壁滑动连接；

滑轨，所述滑轨设置在所述滑板左侧，所述滑轨上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块上端设置接收箱，所述接收箱上端设置开口，所述接收箱上端位于所述输球管出口处；

第二锥齿轮，所述第二锥齿轮设置在所述螺杆上，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；

齿条，所述齿条设置在左后方所述桌腿的外壁，所述齿条齿形与所述第一齿轮齿形啮合；

第三滑块，所述第三滑块设置在所述螺杆上，所述第三滑块与所述螺杆螺纹连接，所述第三滑块位于所述第二锥齿轮上方；

第三连杆，所述第三连杆一端与所述第二滑块侧壁转动连接，所述第三连杆另一端与所述第三滑块侧壁转动连接。

一种自动台球收球装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1：当台球进入所述球洞，台球通过所述连接管进入所述收集管内，此时通过所述识别装置对台球颜色进行检测，用以对台球分类；

若所述识别装置中，第一颜色传感器、第二颜色传感器、第三颜色传感器的检测结果都为白色，则判定台球为白色球；

若所述识别装置中，第一颜色传感器、第二颜色传感器、第三颜色传感器的检测结果中有非白色时，则判定台球为非白色球；

步骤2：若台球为白色球，通过第一伸缩杆向左推动白色球，白色球沿输球管移动落入所述接收箱内，所述送球装置将所述接收箱举升至与所述桌面平齐；

若台球为非白色球，通过第一伸缩杆向右移动带动推板及第一支撑板向右移动，非白色球沿收集管落入下方的三角架内；

步骤3：比赛过程中，若白色球被误击落入球洞，则直接将白色球从接收箱中取出放在桌面；

比赛结束后，抓住所述把手将所述托盘取出并放置在所述桌面上，然后推动所述三角架将所述三角架及所述三角架内的非白色球移动至桌面，然后取走所述三角架使非白色球摆放在所述桌面。

本发明的技术方案具有以下优点：本发明公开了一种自动台球收球装置及其控制方法，包括：桌面；收集管，所述收集管设置在所述桌面下表面，所述收集管上端与所述桌面下表面固定连接，所述收集管内壁设置若干第一凹槽，所述第一凹槽内设置分隔装置；球洞，所述球洞设置在所述桌面上，所述球洞分别贯穿所述桌面上下表面，所述球洞设置为六个，六个所述球洞分别通过连接管与所述收集管连通。本发明的目的在于提供一种自动台球收球装置及其控制方法，六个球洞分别通过连接管与收集管连通，可以使不同球洞掉落的台球通过不同的连接管内进入收集管内，减少了在连接管内的碰撞，通过设置分隔装置，能够将收集管内的多个台球分隔开，避免出现相互碰撞而使台球磕伤的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明中桌面仰视图；

图3为本发明中第一颜色传感器示意图；

图4为本发明内部结构示意图一；

图5为本发明图4中A处放大图；

图6为本发明图4中B处放大图；

图7为本发明图4中C处放大图；

图8为本发明图4中D处放大图；

图9为本发明内部结构示意图二；

图10为本发明图9中E处放大图；

图11为本发明整体结构左视图。

如下：1、桌面；2、收集管；3、第一凹槽；4、球洞；5、连接管；6、桌腿；7、滑动杆；8、第一滑块；9、第一弹簧；10、第一挡板；11、第一连杆；12、第一颜色传感器；13、第一通孔；14、安装箱；15、第一伸缩杆；16、推板；17、第一支撑板；18、第二颜色传感器；19、第三颜色传感器；20、第二通孔；21、输球管；22、第二挡板；23、第二弹簧；24、三角架；25、托盘；26、把手；27、第二支撑板；28、第二凹槽；29、凸块；30、第三通孔；31、第一转轴；32、第一转盘；33、第三挡板；34、第二转盘；35、卡槽；36、安装板；37、第一限位杆；38、卡块；39、固定柱；40、第三弹簧；41、第四通孔；42、第二限位杆；43、第二连杆；44、第三支撑板；45、电动伸缩杆；46、连接板；47、第二转轴；48、第一锥齿轮；49、第一齿轮；50、螺杆；51、滑板；52、滑轨；53、第二滑块；54、接收箱；55、第二锥齿轮；56、齿条；57、第三滑块；58、第三连杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种自动台球收球装置，如图1-图11所示，包括：

桌面1；

收集管2，所述收集管2设置在所述桌面1下表面，所述收集管2上端与所述桌面1下表面固定连接，所述收集管2内壁设置若干第一凹槽3，所述第一凹槽3内设置分隔装置；

球洞4，所述球洞4设置在所述桌面1上，所述球洞4分别贯穿所述桌面1上下表面，所述球洞4设置为六个，六个所述球洞4分别通过连接管5与所述收集管2连通。

上述技术方案的工作原理及有益效果：桌面1上设置有六个球洞4，桌面1下表面设置有收集管2，六个球洞4分别通过连接管5与收集管2连通，将桌面1的台球击入球洞4后，不同球洞4内的台球可以通过不同的连接管5内进入收集管2内，台球不会堆积在同一个连接管5内，减少了台球在连接管5内的碰撞，然后台球经过连接管5进入收集管2内，收集管2内设置分隔装置，分隔装置能够将收集管2内的多个台球分隔开，相邻的两个台球之间不会剧烈撞击，避免收集管2内的台球出现相互碰撞而使台球磕伤，保证台球表面完好无损，延长了台球的使用寿命。

在一个实施例中，如图1所示，所述桌面1下表面设置四个桌腿6。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：桌面1下表面设置有四个桌腿6，桌腿6起到支撑桌面1的作用。

在一个实施例中，如图3所示，所述分隔装置包括：

滑动杆7，所述滑动杆7设置在所述第一凹槽3内，所述滑动杆7两端分别与所述第一凹槽3上下两侧内壁固定连接；

第一滑块8，所述第一滑块8滑动连接在所述滑动杆7上；

第一弹簧9，所述第一弹簧9套设在所述滑动杆7上，所述第一弹簧9一端与所述第一凹槽3上侧内壁固定连接，所述第一弹簧9另一端与所述第一滑块8上表面固定连接；

第一挡板10，所述第一挡板10设置在所述滑动杆7左侧，所述第一挡板10一端与所述第一凹槽3侧壁转动连接，所述第一挡板10另一端延伸至所述收集管2内部；

第一连杆11，所述第一连杆11一端与所述第一挡板10下表面铰接连接，所述第一连杆11另一端与所述第一滑块8左侧壁铰接连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果：当台球落入收集管2内时，台球先与第一挡板10接触，然后在台球的重力作用下，台球在收集管2内向下落，台球带动第一挡板10以与第一凹槽3连接位置为圆心向下转动，第一挡板10带动第一连杆11向下运动，第一连杆11带动第一滑块8在滑动杆7上向下滑动，从而使第一弹簧9拉伸，在第一弹簧9的作用下，能够减缓台球的下落速度，当第一挡板10全部收回至第一凹槽3内时，台球顺利落下，设置多个分隔装置，若收集管2内存在多个台球时，多个台球之间均由第一挡板10进行阻隔，避免相邻台球之间相互接触，且在第一弹簧9的作用下能够减小台球下落过程中的冲击力，有效的保护了收集管2内的台球。

在一个实施例中，如图3-图5所示，所述分隔装置上方设置有识别装置，所述识别装置包括：

第一颜色传感器12，所述第一颜色传感器12设置为两个，两个所述第一颜色传感器12分别设置在所述收集管2前后内壁；

第一通孔13，所述第一通孔13设置在所述收集管2右侧内壁，所述第一通孔13位于所述第一颜色传感器12右侧；

安装箱14，所述安装箱14设置在所述收集管2右侧外壁，所述安装箱14通过所述第一通孔13与所述收集管2内部连通；

第一伸缩杆15，所述第一伸缩杆15设置在所述安装箱14内，所述第一伸缩杆15固定端与所述安装箱14右侧内壁固定连接，所述第一伸缩杆15伸缩端设置推板16，所述推板16下端设置第一支撑板17，所述第一支撑板17垂直于所述推板16；

第二颜色传感器18，所述第二颜色传感器18设置在所述推板16左侧壁，所述第一颜色传感器12与所述第二颜色传感器18位于同一高度，所述第二颜色传感器18到所述第一支撑板17的垂直距离与台球半径相等；

第三颜色传感器19，所述第三颜色传感器19设置在所述第一支撑板17上表面，所述第三颜色传感器19正对所述收集管2内的台球球心。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当台球落入收集管2内时，先由识别装置对收集管2内的台球颜色进行识别，台球先落在第一支撑板17上，第一支撑板17上设置的第三颜色传感器19能够检测台球底部中心的颜色，推板16左侧设置的第二颜色传感器18能够检测台球右侧中心的颜色，在收集管2前后内壁设置的第一颜色传感器12能够检测第一支撑板17上方的台球前后两侧中心的颜色，当第一颜色传感器12、第二颜色传感器18、第三颜色传感器19检测的颜色都为白色时，第一伸缩杆15向左推动，否则，第一伸缩杆15向右移动，通过设置识别装置，能够准确的检测第一支撑板17上的台球是否为白色球。

在一个实施例中，如图6所示，所述收集管2左侧壁设置第二通孔20，所述第二通孔20与所述第一通孔13位于同一高度，所述第二通孔20内设置输球管21，所述输球管21一端与所述收集管2内部连通，所述输球管21另一端延伸至所述收集管2外部，所述输球管21靠近所述收集管2内部一端设置第二挡板22，所述第二挡板22上端与所述输球管21上端内壁铰接连接，所述第二挡板22左侧壁倾斜设置第二弹簧23，所述第二弹簧23一端与所述第二挡板22左侧壁固定连接，所述第二弹簧23另一端与所述输球管21上端内壁固定连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：在收集管2左侧壁设置有第二通孔20，第二通孔20内设置输球管21，输球管21内设置第二挡板22，第二挡板22与输球管21之间设置第二弹簧23，通过第二弹簧23的作用能够阻挡台球落入输球管21内，当第一伸缩杆15向左推动时，台球带动第二挡板22向左运动，第二挡板22克服第二弹簧23的弹力进行转动，使台球进入输球管21内。

在一个实施例中，如图1、图7所示，所述收集管2下方倾斜设置三角架24，所述三角架24下端设置托盘25，所述托盘25左端设置把手26，所述托盘25下端设置第二支撑板27，所述第二支撑板27两端分别与两侧的所述桌腿6固定连接，所述托盘25与所述第二支撑板27活动连接，所述托盘25下表面设置第二凹槽28，所述第二支撑板27上表面设置有凸块29，所述凸块29与所述第二凹槽28相适配。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：收集管2下方倾斜设置有三角架24，台球通过收集管2落入三角架24内，三角架24为倾斜设置，可以让三角架24内的台球向远离收集管2下端出口方向滚动，防止从收集管2掉落的台球与三角架24上的台球直接碰撞，三角架24下方设置托盘25，托盘25左侧设置把手26，且托盘25与第二支撑板27活动连接，第二支撑板27起到支撑作用，台球在三角架24内收集完毕后，抓住把手26，能够将托盘25从第二支撑板27上取下，然后将托盘25放到桌面1上，再向前推动三角架24，三角架24移动带动三角架24内的台球移动，将三角架24完全移动到桌面1上时，取走三角架24，将三角架24重新放回托盘25，最后将托盘25放置在第二支撑板27上，重新收集台球，托盘25下表面设置第二凹槽28，第二支撑板27上表面设置凸块29，凸块29能与第二凹槽28相适配，不仅便于托盘25的定位，使托盘25放置在第二支撑板27上，还可以防止托盘25从第二支撑板27上滑落。

在一个实施例中，还包括：

位置传感器，所述位置传感器设置在所述第一滑块8侧壁，用于检测所述第一弹簧9的伸长量；

计数器，所述计数器设置在所述第一滑块8侧壁，用于检测所述第一弹簧9的伸长总次数；

报警器，所述报警器设置在所述收集管2外侧壁；

控制器，所述控制器设置在所述收集管2外侧壁，所述控制器分别于所述位置传感器、所述计数器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述位置传感器、所述计数器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于所述位置传感器和所述计数器的检测值，通过公式(1)计算所述第一弹簧9的疲劳指数：

其中，S₁为所述第一弹簧9的疲劳指数，S₁为以

为底N的对数，log为对数函数，N为所述计数器检测的所述第一弹簧9的伸长总次数，X_i为所述位置传感器检测的所述第一弹簧9第i次伸长时的伸长量,X_max为所述第一弹簧9的预设最大伸长量,K₁为所述第一弹簧9的劲度系数；

步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述第一弹簧9的实际可靠性评估值：

其中，Q₁为所述第一弹簧9的实际可靠性评估值，σ₁为所述第一弹簧9的预设许用切应力，π为圆周率，π取3.14，r₁为所述第一弹簧9的外径，r₂为所述第一弹簧9的内径，l₁为所述第一弹簧9的初始长度，n为所述第一弹簧9的有效圈数，E为所述第一弹簧9的弹性模量，ε为所述第一弹簧9的材料的泊松比；

步骤3：所述控制器将所述第一弹簧9的实际可靠性评估值与所述第一弹簧9的预设可靠性评估值进行比较，当所述第一弹簧9的实际可靠性评估值小于所述第一弹簧9的预设可靠性评估值时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：在第一滑块8上安装有位置传感器，通过位置传感器可以检测第一挡板10在阻挡台球时第一弹簧9的的伸长量，然后利用设置在第一滑块8侧壁的计数器检测第一弹簧9的伸长总次数，也就是第一挡板10分隔台球的次数，通过上述位置传感器及计数器的检测值，通过公式(1)可以计算第一弹簧9的疲劳指数，疲劳指数是指第一弹簧9的材料受一定的应力幅值和平均应力作用时第一弹簧9材料的工作循环数极限，第一弹簧9的疲劳指数与第一弹簧9的受力及循环次数有关，然后根据公式(1)的计算结果，通过公式(2)可以计算第一弹簧9的实际可靠性评估值，其中，第一弹簧9的材料的泊松比取值范围为0.2-0.4，在第一弹簧9循环工作过程中，第一弹簧9的伸长总次数越多，则第一弹簧9的实际可靠性评估值越小，公式(2)中还结合了第一弹簧9的外径、预设许用切应力、第一弹簧9的内径及第一弹簧9的有效圈数等多种参数，保证计算结果更加准确，最后，根据公式(2)的计算结果，控制器能够将第一弹簧9的实际可靠性评估值与第一弹簧9的预设可靠性评估值进行比较，当实际可靠性评估值小于预设可靠性评估值时，说明第一弹簧9已失效，无法为第一挡板10提供足够的弹力，第一挡板10无法对台球起到良好的分隔作用，此时，控制器能够控制报警器发出报警提示，以便用户及时发现失效的第一弹簧9，从而对第一弹簧9进行更换，保证分隔装置可以正常工作，提高了分隔装置对台球的分隔效果，避免相邻台球间相互碰撞而发生破损的问题，通过该方案可以看出，第一弹簧9的实际可靠性评估值与第一弹簧9的内径、外径、圈数等参数有关，在同样的伸长总次数下，便于选取第一弹簧9的型号而提高第一弹簧9的可靠性。

在一个实施例中，如图8所示，所述分隔装置下方设置有输送装置，所述输送装置包括：

第三通孔30，所述第三通孔30设置在所述收集管2左侧壁；

第一转轴31，所述第一转轴31设置在所述第三通孔30内，所述第一转轴31两端分别与所述第三通孔30前后两侧壁转动连接；

第一转盘32，所述第一转盘32设置在所述第一转轴31上，所述第一转盘32外周设置第三挡板33，四个所述第三挡板33以所述第一转盘32中心为圆心阵列分布在所述第一转盘32外周；

第二转盘34，所述第二转盘34设置在所述第一转轴31上，所述第二转盘34外周设置卡槽35，四个所述卡槽35以所述第二转盘34中心为圆心阵列分布在所述第二转盘34外周；

安装板36，所述安装板36设置在所述收集管2左侧外壁；

第一限位杆37，所述第一限位杆37设置在所述收集管2左侧，所述第一限位杆37一端与所述安装板36侧壁转动连接，所述第一限位杆37另一端上表面设置卡块38，所述卡块38与所述卡槽35相适配；

固定柱39，所述固定柱39设置在所述第一限位杆37下方，所述固定柱39垂直于所述安装板36，所述固定柱39一端与所述安装板36侧壁固定连接，所述固定柱39另一端与第三弹簧40一端固定连接，所述第三弹簧40另一端与所述第一限位杆37下表面固定连接；

第四通孔41，所述第四通孔41设置在所述收集管2左侧壁，所述第四通孔41位于所述第三通孔30上方；

第二限位杆42，所述第二限位杆42设置在所述第一限位杆37上方，所述第二限位杆42一端与所述安装板36侧壁转动连接，所述第二限位杆42另一端穿过所述第四通孔41延伸至所述收集管2内部；

第二连杆43，所述第二连杆43一端与所述第一限位杆37前侧壁固定连接，所述第二连杆43另一端与所述第二限位杆42前侧壁固定连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当台球通过分隔装置后，会通过输送装置将台球依次输送收集管2下方的三角架24内，台球先通过第二限位杆42，台球带动第二限位杆42以与第四通孔41连接处为圆心向下转动，第二限位杆42带动第二连杆43向下运动，第二连杆43带动第一限位杆37克服第三弹簧40的弹力向下运动，使得卡块38远离卡槽35，然后在重力作用下，收集管2内的台球与第三挡板33接触并带动第三挡板33顺时针转动，第三挡板33带动第一转盘32转动，第一转盘32带动第一转轴31转动，第一转轴31也带动第二转盘34转动，当台球逐渐远离第二限位杆42后，在第三弹簧40的作用下，第一限位杆37恢复原位，并带动卡块38重新卡入卡槽35内，使得第二转盘34无法继续转动，第一转轴31及第一转盘32也停止转动，此时，两个设置在收集管2内的第三挡板33之间有一个台球，第二限位杆42与第三挡板33之间也有台球，第三挡板33将两个相邻的台球间隔开，防止两个台球直接接触，只有当新的台球通过第二限位杆42时，两个第三挡板33之间的台球才会从收集管2掉落，第三挡板33与第二限位杆42之间的台球进入两个第三挡板33之间，如此设置，使得收集管2内的台球可以有序的从收集管2掉落，避免多个台球堆积且相互碰撞而造成台球表面损伤，台球在通过第二限位杆42时，由于需克服第三弹簧40的弹力，能够减缓台球掉落的速度，从而减小台球的冲击力，有助于保护台球表面，最后，当比赛结束后，可以手动向下拨动第一限位杆37，便于将卡在两个第三挡板33之间的台球取出。

在一个实施例中，如图9-图11所示，左侧两个所述桌腿6之间设置送球装置，所述送球装置包括：

第三支撑板44，所述第三支撑板44设置在左侧的两个所述桌腿6之间，所述第三支撑板44的前后两端分别与两个桌腿6外壁固定连接；

电动伸缩杆45，所述电动伸缩杆45设置在所述第三支撑板44上，所述电动伸缩杆45上端设置连接板46，所述连接板46右侧转动连接有第二转轴47，所述第二转轴47上从左向右依次设置第一锥齿轮48与第一齿轮49；

螺杆50，所述螺杆50一端与所述连接板46上端转动连接，所述螺杆50另一端设置有滑板51，所述滑板51前后两端分别与两个所述桌腿6外壁滑动连接；

滑轨52，所述滑轨52设置在所述滑板51左侧，所述滑轨52上滑动连接有第二滑块53，所述第二滑块53上端设置接收箱54，所述接收箱54上端设置开口，所述接收箱54上端位于所述输球管21出口处；

第二锥齿轮55，所述第二锥齿轮55设置在所述螺杆50上，所述第二锥齿轮55与所述第一锥齿轮48啮合；

齿条56，所述齿条56设置在左后方所述桌腿6的外壁，所述齿条56齿形与所述第一齿轮49齿形啮合；

第三滑块57，所述第三滑块57设置在所述螺杆50上，所述第三滑块57与所述螺杆50螺纹连接，所述第三滑块57位于所述第二锥齿轮55上方；

第三连杆58，所述第三连杆58一端与所述第二滑块53侧壁转动连接，所述第三连杆58另一端与所述第三滑块57侧壁转动连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当台球从输球管21出口掉落入接收箱54内时，接收箱54底部设置有开关，且开关与电动伸缩杆45电性连接，此时，设置在第三支撑板44上的电动伸缩杆45启动带动连接板46上升，设置在连接板46上的螺杆50带动滑板51上升，滑板51与桌腿6外壁滑动连接，滑板51上升带动滑轨52上升，滑轨52上升带动第二滑块53及第二滑块53上端的接收箱54上升，在连接板46上升的同时，设置在连接板46侧壁的第一齿轮49沿齿条56上升，第一齿轮49与齿条56啮合，第一齿轮49开始转动，第一齿轮49转动带动第二转轴47转动，第二转轴47转动带动第一锥齿轮48转动，第一锥齿轮48转动带动第二锥齿轮55转动，第二锥齿轮55转动带动螺杆50转动，螺杆50上螺纹连接有第三滑块57，且第三滑块57通过第三连杆58与第二滑块53连接，第三滑块57沿螺杆50上升并通过第三连杆58带动第二滑块53在滑轨52上向远离桌腿6方向移动，最后通过送球装置能够将接收箱54移动至与桌面1平齐，便于用户直接拿取接收箱54内的台球，通过设置送球装置，能够使接收箱54在向上运动的同时进行向左运动，从而实现接收箱54的斜向举升，提高了台球桌的便捷性，不需要用户弯腰频繁取球，减小了劳动强度。

一种自动台球收球装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1：当台球进入所述球洞4，台球通过所述连接管5进入所述收集管2内，此时通过所述识别装置对台球颜色进行检测，用以对台球分类；

若所述识别装置中，第一颜色传感器12、第二颜色传感器18、第三颜色传感器19的检测结果都为白色，则判定台球为白色球；

若所述识别装置中，第一颜色传感器12、第二颜色传感器18、第三颜色传感器19的检测结果中有非白色时，则判定台球为非白色球；

步骤2：若台球为白色球，通过第一伸缩杆15向左推动白色球，白色球沿输球管21移动落入所述接收箱54内，所述送球装置将所述接收箱54举升至与所述桌面1平齐；

若台球为非白色球，通过第一伸缩杆15向右移动带动推板16及第一支撑板17向右移动，非白色球沿收集管2落入下方的三角架24内；

步骤3：比赛过程中，若白色球被误击落入球洞4，则直接将白色球从接收箱54中取出放在桌面1；

比赛结束后，抓住所述把手26将所述托盘25取出并放置在所述桌面1上，然后推动所述三角架24将所述三角架24及所述三角架24内的非白色球移动至桌面1，然后取走所述三角架24使非白色球摆放在所述桌面1。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：该自动台球收球装置的控制方法包括以下步骤，步骤1：当台球进入球洞4，台球通过连接管5进入收集管2内，此时通过识别装置对台球颜色进行检测，用以对台球分类；若识别装置中，第一颜色传感器12、第二颜色传感器18、第三颜色传感器19的检测结果都为白色，则判定台球为白色球；若识别装置中，第一颜色传感器12、第二颜色传感器18、第三颜色传感器19的检测结果中有非白色时，则判定台球为非白色球；步骤2：若台球为白色球，通过第一伸缩杆15向左推动白色球，白色球沿输球管21移动落入接收箱54内，通过送球装置将接收箱54举升至与桌面1平齐；若台球为非白色球，通过第一伸缩杆15向右移动带动推板16及第一支撑板17向右移动，非白色球沿收集管2落入下方的三角架24内；步骤3：比赛过程中，若白色球被误击落入球洞4，则直接将白色球从接收箱54中取出放在桌面1；比赛结束后，抓住把手26将托盘25取出并放置在桌面1上，然后推动三角架24将三角架24及三角架24内的非白色球移动至桌面1，然后取走三角架24使非白色球摆放在桌面1，通过该控制方法，使台球收球装置更加智能化，台球收球装置能够自动识别台球的颜色，并根据台球颜色将台球分为白色球与非白色球两类，并根据分类结果做出不同的动作，当台球为白色球时，白色球通过接收箱54送至桌面1，便于用户拿取，当台球为非白色球时，利用三角架24对非白色球收集，代替人工整理，提高了装置的自动化程度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种自动台球收球装置，其特征在于，包括：

桌面(1)；

收集管(2)，所述收集管(2)设置在所述桌面(1)下表面，所述收集管(2)上端与所述桌面(1)下表面固定连接，所述收集管(2)内壁设置若干第一凹槽(3)，所述第一凹槽(3)内设置分隔装置；

球洞(4)，所述球洞(4)设置在所述桌面(1)上，所述球洞(4)分别贯穿所述桌面(1)上下表面，所述球洞(4)设置为六个，六个所述球洞(4)分别通过连接管(5)与所述收集管(2)连通；

所述桌面(1)下表面设置四个桌腿(6)；

所述分隔装置包括：

滑动杆(7)，所述滑动杆(7)设置在所述第一凹槽(3)内，所述滑动杆(7)两端分别与所述第一凹槽(3)上下两侧内壁固定连接；

第一滑块(8)，所述第一滑块(8)滑动连接在所述滑动杆(7)上；

第一弹簧(9)，所述第一弹簧(9)套设在所述滑动杆(7)上，所述第一弹簧(9)一端与所述第一凹槽(3)上侧内壁固定连接，所述第一弹簧(9)另一端与所述第一滑块(8)上表面固定连接；

第一挡板(10)，所述第一挡板(10)设置在所述滑动杆(7)左侧，所述第一挡板(10)一端与所述第一凹槽(3)侧壁转动连接，所述第一挡板(10)另一端延伸至所述收集管(2)内部；

第一连杆(11)，所述第一连杆(11)一端与所述第一挡板(10)下表面铰接连接，所述第一连杆(11)另一端与所述第一滑块(8)左侧壁铰接连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动台球收球装置，其特征在于，所述分隔装置上方设置有识别装置，所述识别装置包括：

第一颜色传感器(12)，所述第一颜色传感器(12)设置为两个，两个所述第一颜色传感器(12)分别设置在所述收集管(2)前后内壁；

第一通孔(13)，所述第一通孔(13)设置在所述收集管(2)右侧内壁，所述第一通孔(13)位于所述第一颜色传感器(12)右侧；

安装箱(14)，所述安装箱(14)设置在所述收集管(2)右侧外壁，所述安装箱(14)通过所述第一通孔(13)与所述收集管(2)内部连通；

第一伸缩杆(15)，所述第一伸缩杆(15)设置在所述安装箱(14)内，所述第一伸缩杆(15)固定端与所述安装箱(14)右侧内壁固定连接，所述第一伸缩杆(15)伸缩端设置推板(16)，所述推板(16)下端设置第一支撑板(17)，所述第一支撑板(17)垂直于所述推板(16)；

第二颜色传感器(18)，所述第二颜色传感器(18)设置在所述推板(16)左侧壁，所述第一颜色传感器(12)与所述第二颜色传感器(18)位于同一高度，所述第二颜色传感器(18)到所述第一支撑板(17)的垂直距离与台球半径相等；

第三颜色传感器(19)，所述第三颜色传感器(19)设置在所述第一支撑板(17)上表面，所述第三颜色传感器(19)正对所述收集管(2)内的台球球心。

3.根据权利要求2所述的一种自动台球收球装置，其特征在于，所述收集管(2)左侧壁设置第二通孔(20)，所述第二通孔(20)与所述第一通孔(13)位于同一高度，所述第二通孔(20)内设置输球管(21)，所述输球管(21)一端与所述收集管(2)内部连通，所述输球管(21)另一端延伸至所述收集管(2)外部，所述输球管(21)靠近所述收集管(2)内部一端设置第二挡板(22)，所述第二挡板(22)上端与所述输球管(21)上端内壁铰接连接，所述第二挡板(22)左侧壁倾斜设置第二弹簧(23)，所述第二弹簧(23)一端与所述第二挡板(22)左侧壁固定连接，所述第二弹簧(23)另一端与所述输球管(21)上端内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动台球收球装置，其特征在于，所述收集管(2)下方倾斜设置三角架(24)，所述三角架(24)下端设置托盘(25)，所述托盘(25)左端设置把手(26)，所述托盘(25)下端设置第二支撑板(27)，所述第二支撑板(27)两端分别与两侧的所述桌腿(6)固定连接，所述托盘(25)与所述第二支撑板(27)活动连接，所述托盘(25)下表面设置第二凹槽(28)，所述第二支撑板(27)上表面设置有凸块(29)，所述凸块(29)与所述第二凹槽(28)相适配。

5.根据权利要求1所述的一种自动台球收球装置，其特征在于，还包括：

位置传感器，所述位置传感器设置在所述第一滑块(8)侧壁，用于检测所述第一弹簧(9)的伸长量；

计数器，所述计数器设置在所述第一滑块(8)侧壁，用于检测所述第一弹簧(9)的伸长总次数；

报警器，所述报警器设置在所述收集管(2)外侧壁；

控制器，所述控制器设置在所述收集管(2)外侧壁，所述控制器分别于所述位置传感器、所述计数器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述位置传感器、所述计数器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于所述位置传感器和所述计数器的检测值，通过公式(1)计算所述第一弹簧(9)的疲劳指数：

其中，S₁为所述第一弹簧(9)的疲劳指数，S₁为以

为底N的对数，log为对数函数，N为所述计数器检测的所述第一弹簧(9)的伸长总次数，X_i为所述位置传感器检测的所述第一弹簧(9)第i次伸长时的伸长量,X_max为所述第一弹簧(9)的预设最大伸长量,K₁为所述第一弹簧(9)的劲度系数；

步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述第一弹簧(9)的实际可靠性评估值：

其中，Q₁为所述第一弹簧(9)的实际可靠性评估值，σ₁为所述第一弹簧(9)的预设许用切应力，π为圆周率，π取3.14，r₁为所述第一弹簧(9)的外径，r₂为所述第一弹簧(9)的内径，l₁为所述第一弹簧(9)的初始长度，n为所述第一弹簧(9)的有效圈数，E为所述第一弹簧(9)的弹性模量，ε为所述第一弹簧(9)的材料的泊松比；

步骤3：所述控制器将所述第一弹簧(9)的实际可靠性评估值与所述第一弹簧(9)的预设可靠性评估值进行比较，当所述第一弹簧(9)的实际可靠性评估值小于所述第一弹簧(9)的预设可靠性评估值时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

6.根据权利要求1所述的一种自动台球收球装置，其特征在于，所述分隔装置下方设置有输送装置，所述输送装置包括：

第三通孔(30)，所述第三通孔(30)设置在所述收集管(2)左侧壁；

第一转轴(31)，所述第一转轴(31)设置在所述第三通孔(30)内，所述第一转轴(31)两端分别与所述第三通孔(30)前后两侧壁转动连接；

第一转盘(32)，所述第一转盘(32)设置在所述第一转轴(31)上，所述第一转盘(32)外周设置第三挡板(33)，四个所述第三挡板(33)以所述第一转盘(32)中心为圆心阵列分布在所述第一转盘(32)外周；

第二转盘(34)，所述第二转盘(34)设置在所述第一转轴(31)上，所述第二转盘(34)外周设置卡槽(35)，四个所述卡槽(35)以所述第二转盘(34)中心为圆心阵列分布在所述第二转盘(34)外周；

安装板(36)，所述安装板(36)设置在所述收集管(2)左侧外壁；

第一限位杆(37)，所述第一限位杆(37)设置在所述收集管(2)左侧，所述第一限位杆(37)一端与所述安装板(36)侧壁转动连接，所述第一限位杆(37)另一端上表面设置卡块(38)，所述卡块(38)与所述卡槽(35)相适配；

固定柱(39)，所述固定柱(39)设置在所述第一限位杆(37)下方，所述固定柱(39)垂直于所述安装板(36)，所述固定柱(39)一端与所述安装板(36)侧壁固定连接，所述固定柱(39)另一端与第三弹簧(40)一端固定连接，所述第三弹簧(40)另一端与所述第一限位杆(37)下表面固定连接；

第四通孔(41)，所述第四通孔(41)设置在所述收集管(2)左侧壁，所述第四通孔(41)位于所述第三通孔(30)上方；

第二限位杆(42)，所述第二限位杆(42)设置在所述第一限位杆(37)上方，所述第二限位杆(42)一端与所述安装板(36)侧壁转动连接，所述第二限位杆(42)另一端穿过所述第四通孔(41)延伸至所述收集管(2)内部；

第二连杆(43)，所述第二连杆(43)一端与所述第一限位杆(37)前侧壁固定连接，所述第二连杆(43)另一端与所述第二限位杆(42)前侧壁固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种自动台球收球装置，其特征在于，左侧两个所述桌腿(6)之间设置送球装置，所述送球装置包括：

第三支撑板(44)，所述第三支撑板(44)设置在左侧的两个所述桌腿(6)之间，所述第三支撑板(44)的前后两端分别与两个桌腿(6)外壁固定连接；

电动伸缩杆(45)，所述电动伸缩杆(45)设置在所述第三支撑板(44)上，所述电动伸缩杆(45)上端设置连接板(46)，所述连接板(46)右侧转动连接有第二转轴(47)，所述第二转轴(47)上从左向右依次设置第一锥齿轮(48)与第一齿轮(49)；

螺杆(50)，所述螺杆(50)一端与所述连接板(46)上端转动连接，所述螺杆(50)另一端设置有滑板(51)，所述滑板(51)前后两端分别与两个所述桌腿(6)外壁滑动连接；

滑轨(52)，所述滑轨(52)设置在所述滑板(51)左侧，所述滑轨(52)上滑动连接有第二滑块(53)，所述第二滑块(53)上端设置接收箱(54)，所述接收箱(54)上端设置开口，所述接收箱(54)上端位于所述输球管(21)出口处；

第二锥齿轮(55)，所述第二锥齿轮(55)设置在所述螺杆(50)上，所述第二锥齿轮(55)与所述第一锥齿轮(48)啮合；

齿条(56)，所述齿条(56)设置在左后方所述桌腿(6)的外壁，所述齿条(56)齿形与所述第一齿轮(49)齿形啮合；

第三滑块(57)，所述第三滑块(57)设置在所述螺杆(50)上，所述第三滑块(57)与所述螺杆(50)螺纹连接，所述第三滑块(57)位于所述第二锥齿轮(55)上方；

第三连杆(58)，所述第三连杆(58)一端与所述第二滑块(53)侧壁转动连接，所述第三连杆(58)另一端与所述第三滑块(57)侧壁转动连接。

8.一种如权利要求7所述的自动台球收球装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1：当台球进入所述球洞(4)，台球通过所述连接管(5)进入所述收集管(2)内，此时通过所述识别装置对台球颜色进行检测，用以对台球分类；

若所述识别装置中，第一颜色传感器(12)、第二颜色传感器(18)、第三颜色传感器(19)的检测结果都为白色，则判定台球为白色球；

若所述识别装置中，第一颜色传感器(12)、第二颜色传感器(18)、第三颜色传感器(19)的检测结果中有非白色时，则判定台球为非白色球；

步骤2：若台球为白色球，通过第一伸缩杆(15)向左推动白色球，白色球沿输球管(21)移动落入所述接收箱(54)内，所述送球装置将所述接收箱(54)举升至与所述桌面(1)平齐；

若台球为非白色球，通过第一伸缩杆(15)向右移动带动推板(16)及第一支撑板(17)向右移动，非白色球沿收集管(2)落入下方的三角架(24)内；

步骤3：比赛过程中，若白色球被误击落入球洞(4)，则直接将白色球从接收箱(54)中取出放在桌面(1)；

比赛结束后，抓住所述把手(26)将所述托盘(25)取出并放置在所述桌面(1)上，然后推动所述三角架(24)将所述三角架(24)及所述三角架(24)内的非白色球移动至桌面(1)，然后取走所述三角架(24)使非白色球摆放在所述桌面(1)。

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