CN112973075B - 一种机械式多功能足球训练机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体育训练设备领域，具体涉及一种机械式多功能足球训练机。包括发球部，发球部包括支座、具有发球区的出球机构、引导架、角度调节杆、自动伸缩缸和足球推送机构；出球机构可转动地设置于支座，引导架的拐点处可上下移动且可转动地安装于支座，自动伸缩缸的下端与支座铰接且其缸柱与引导架的前端相铰接，角度调节杆的前端与出球机构连接且其后部可移动可转动地安装于引导架，足球推送机构配置成在引导架的拐点上升时使足球运动至发球区。本发明通过自动伸缩缸使得出球时角度调节杆的角度不确定，发球具有随机性；通过配合足球推送机构，使得足球进入弹性球托，后进入发球区的角度始终一致，使得发球过程中足球受力均匀，使用寿命长。

Description

一种机械式多功能足球训练机

技术领域

本发明涉及体育训练设备领域，具体涉及一种机械式多功能足球训练机。

背景技术

在足球运动的训练中，需要给运动员提供发球、传球等动作配合运动员训练，传统的方式大都通过陪练员陪练的方式进行，进而会导致训练成本的提高。随着社会的进步，足球训练机应运而生，足球训练机能够代替人工进行发球，极大的降低了训练成本，在足球训练中得到广泛应用。

现有的足球发球机大都只能发送某一角度的球，对球场上复杂多变的运动形式还原度低，导致了足球训练器发球质量低，影响训练效果。进一步地，能够调节角度的发球机在发球时，需要将球放在预先设置的击球位置，然后通过击球柱将球推进发球腔，完成发球，由于需要发随机角度的球，因此需要改变摩擦轮的角度，然而此时的击球位置不发生变化，就容易造成足球斜着进入发球腔，导致足球受力不均，使得足球容易损坏。

发明内容

根据现有技术的至少一个不足之处，本发明提出了一种机械式多功能足球训练机，以解决现有的发球机发球角度单一、容易造成足球损坏的问题。

本发明的一种机械式多功能足球训练机采用如下技术方案：包括具有支座的发球部，所述发球部还包括：

出球机构，其可转动地设置于所述支座，且具有发球区，配置成将运行至发球区的足球向前发出；

引导架，其包括从后至前依次设置的长杆段和短杆段，长杆段和短杆段呈一定角度连接以使所述引导架具有拐点所述引导架的拐点处可上下移动且可转动地安装于所述支座；

自动伸缩缸，其下端处于所述引导架的前下方且与所述支座铰接，所述自动伸缩缸的缸柱与所述引导架的短杆段的前端相铰接；所述自动伸缩缸始终处于往复伸缩状态；

角度调节杆，其前端与所述出球机构连接，其后部可前后移动且可转动地安装于所述引导架的长杆段；

足球推送机构，配置成在所述引导架的拐点处上升时，在角度调节杆和引导架的后部的作用下使足球沿所述角度调节杆运动至出球机构的发球区。

可选地，所述足球推送机构包括：

限位杆，其一端与所述引导架的长杆段相铰接，其另一端自由；

伸缩杆，其与所述角度调节杆相垂直，其一端可滑动地安装于所述角度调节杆且位于所述角度调节杆和所述引导架铰接点的后侧，其另一端与所述限位杆的自由端铰接；

滑块，其可滑动的设置于所述引导架，且位于所述限位杆的前方；

复位杆，其一端与所述限位杆相铰接，另一端与所述滑块相铰接；

第二压缩杆，其一端铰接在所述限位杆和所述引导架的铰接点处；其另一端与所述滑块的后端面相连接，所述第二伸缩杆内部设置有第二弹簧；

第一压缩杆，其一端与所述滑块的前端面相连接，其另一端可滑动地设置于所述引导架，所述第一压缩杆内设置有第一弹簧，以在所述引导架的拐点升高且顺时针旋转时，所述角度调节杆相对于所述引导架滑动挤压第一压缩杆，进而推动所述滑块沿所述引导架向后运动，以使所述限位杆在所述复位杆的作用下逆时针转动并运动至与所述引导架垂直，带动所述伸缩杆向上运动与足球接触；

弹性球托，其设置于所述角度调节杆且处于所述发球区的后方，所述弹性球托配置成在所述伸缩杆与足球接触并推动足球进入其内部后使足球运动至所述发球区。

可选地，所述弹性球托包括第一刚环、第二刚环和若干弹条，所述第二刚环固定设置于所述角度调节杆，所述第一刚环滑动设置于所述角度调节杆，所述弹条连接在所述第一刚环和第二刚环之间且沿第一刚环和第二刚环的圆周方向均布，所述弹条的长度大于所述第一刚环和所述第二刚环之间的距离且向内凹陷，以使所述弹条在足球的挤压下向外形变时推动所述第一刚环向后移动，在形变恢复后所述第一刚环向前运动推动足球运动至所述发球区。

可选地，所述出球机构包括两个保护框、两个摩擦轮和两个电机，所述摩擦轮设置于所述保护框内，所述电机设置于所述保护框的下方，所述电机的输出轴与所述摩擦轮相连接以控制所述摩擦轮转动，两个所述保护框相连接且与所述支座的顶端相铰接；

所述角度调节杆与两个所述保护框的连线相垂直。

可选地，还包括球筐，以用于存放足球，所述球筐上设置有出球口，所述出球口的下方设置有出球支架；

所述发球部还包括取球结构，所述取球结构包括取球杆，所述取球杆与所述引导架的后端活动铰接，所述引导架的后端设置有限位块，所述取球杆和所述引导架之间设置有扭簧，所述扭簧促使所述取球杆与所述限位块贴合。

可选地，所述发球部还包括遥控伸缩缸，所述遥控伸缩缸的底部设置于所述支座，所述遥控伸缩缸的缸柱与所述引导架的拐点相铰接，以使发球员通过控制所述遥控伸缩缸进而控制所述引导架的拐点升降。

可选地，所述引导架的长杆段上设置有第一槽口，所述滑块滑动安装于所述第一槽口；

所述角度调节杆通过销轴可滑动且可转动的安装于所述第一槽口，所述销轴上设置有用于限位的固定块。

可选地，所述支座包括底板以及竖直设置于底板上的第一支杆和第二支杆；

所述第一支杆上设置有沿第一支杆长度方向延伸的第二槽口，所述引导架通过连接轴可移动且可转动地安装于所述第二槽口；

所述自动伸缩缸的下端可转动地安装于第二支杆。

可选地，所述引导架左右间隔设置有两根，每个所述引导架的外侧均对应设置有一个护球板。

可选地，所述球筐通过支柱安装于所述底板，所述球筐上设置有电控柜；所述发球部的外侧覆盖有防尘罩，所述防尘罩设置于所述底板。

本发明的有益效果是：本发明的一种机械式多功能足球训练机，通过引导架、角度调节杆、自动伸缩缸以及遥控伸缩缸的配合，使得训练员控制遥控伸缩缸伸出发球时，因自动伸缩缸的伸缩量不确定，导致最终出球时角度调节杆的角度不确定，因而发球具有随机性，也就是能够发射出随机俯仰角度的球，更加适应球场上复杂多变的运动形式，提高对运动员的训练效果。

本发明中的角度调节杆与出球机构两个摩擦轮的连线垂直，伸缩杆与角度调节杆垂直设置，同时配合弹性球托的安装，以此使得无论发球角度如何改变，伸缩杆推动足球进入弹性球托，后进入发球区的角度始终一致，使得发球过程中足球受力均匀不易损坏，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

图1为本发明的一种机械式多功能足球训练机的结构示意图；

图2为本发明去除防尘罩的结构示意图；

图3为本发明的发球部取到球时的主视图；

图4为图3中A处局部放大图；

图5为图3中B处局部放大图；

图6为本发明的发球部取到球时内侧的主视图；

图7为图6中C处局部放大图；

图8为本发明中弹性杆推球时的主视图；

图9为图8中D处局部放大图；

图10为本发明中自动伸缩缸相较于图8伸出量减少时的发球角度示意图；

图11-13为本发明中足球从进入弹性球筐至运动出弹性球筐的运动状态图。

图中：10、足球；11、球筐；12、防尘罩；13、发球区；14、支柱；15、底板；16、电控柜；17、出球口；18、出球支架；21、遥控伸缩缸；22、自动伸缩缸；23、出球机构；231、保护框；232、摩擦轮；24、电机；31、取球杆；32、引导架；321、第一槽口；322、限位块；33、角度调节杆；331、固定块；34、伸缩杆；341、滑套；35、第一压缩杆；36、滑块；37、第二压缩杆；38、限位杆；39、复位杆；391、避让槽；41、第一支杆；411、第二槽口；42、第二支杆；50、弹性球托；51、第一刚环；52、第二刚环；53、弹条；60、护球板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图13所示，本发明的一种机械式多功能足球训练机(以下简称足球训练机)，包括发球部，发球部包括支座、出球机构23、引导架32、角度调节杆33、自动伸缩缸22和足球推送机构。

出球机构23可转动地设置于支座，且具有发球区13，出球机构23配置成将运行至发球区13的足球10向前发出。引导架32包括从后至前依次设置的长杆段和短杆段，长杆段和短杆段呈一定角度连接以使引导架32具有拐点，引导架32的拐点处可上下移动且可转动地安装于支座。自动伸缩缸22的下端处于引导架32的前下方且与支座铰接，自动伸缩缸22的缸柱与引导架32的短杆段的前端相铰接，自动伸缩缸22始终处于往复伸缩状态，以使得最终出球时角度调节杆33的角度不确定，进而使得发球具有随机性，需要说明的是，自动伸缩缸22的伸出与缩回始终匀速进行，且运动速度较慢，运动幅度不大。角度调节杆33的前端与出球机构23连接，角度调节杆33的后部可前后移动且可转动地安装于引导架32的长杆段。足球推送机构配置成在引导架32的拐点处上升时，在角度调节杆33和引导架32的后部的相互作用下使从引导架32滑落的足球10沿角度调节杆33运动至出球机构23的发球区13。

在本实施例中，发球部还包括遥控伸缩缸21，遥控伸缩缸21的缸柱与引导架32的拐点相铰接，遥控伸缩缸21的底部设置于支座。发球员通过控制遥控伸缩缸21进而控制引导架32的拐点升降，以进行取球和发球。

在本实施例中，足球10推送机构包括限位杆38、伸缩杆34、滑块36、复位杆39、第二压缩杆37、第一压缩杆35以及弹性球托50。

限位杆38的一端与引导架32的长杆段相铰接，其另一端自由；伸缩杆34垂直于角度调节杆33设置，其一端可滑动地安装于角度调节杆33且位于角度调节杆33和引导架32铰接点的后侧，其另一端与限位杆38的自由端铰接。需要说明的是，伸缩杆34可以设置成嵌套伸缩结构；角度调节杆33上滑动套设有滑套341，伸缩杆34的一端安装于滑套341内，便于伸缩杆34沿角度调节杆33滑动。

滑块36可滑动的设置于引导架32且位于限位杆38的前方。复位杆39的一端与限位杆38相铰接(其铰接点位于限位杆38上下对称面的上方)，另一端与滑块36相铰接。

第二压缩杆37的一端铰接在限位杆38和引导架32的铰接点处，其另一端与滑块36的后端面相连接，第二伸缩杆34内部设置有第二弹簧。第一压缩杆35的一端与滑块36的前端面相连接，另一端可滑动地设置于引导架32，第一压缩杆35内设置有第一弹簧。

发球时，发球员控制遥控伸缩缸21伸出使引导架32的拐点升高，引导架32顺时针旋转，角度调节杆33相对于引导架32向后滑动挤压第一压缩杆35，第一压缩杆35推动滑块36沿引导架32向后运动，使得限位杆38在复位杆39的作用下逆时针转动并运动至与引导架32垂直，带动伸缩杆34向上运动与足球10接触。

弹性球托50设置于角度调节杆33且处于发球区13的后方，弹性球托50配置成在伸缩杆34与足球10接触，且随着引导架32的拐点不断升高伸缩杆34推动足球10进入其内部后，使足球10运动至发球区13。

在本实施例中，弹性球托50包括第一刚环51、第二刚环52和若干弹条53，第二刚环52固定设置于角度调节杆33，第一刚环51滑动设置于角度调节杆33，弹条53连接在第一刚环51和第二刚环52之间且沿第一刚环51和第二刚环52的圆周方向均布。弹条53的长度大于第一刚环51和第二刚环52之间的距离且向内凹陷，在伸缩杆34推动足球10进入弹性球托50的内部后，弹条53在足球10的挤压下向外形变推动第一刚环51向后移动，足球10越过弹条53的凹陷处后，弹条53形变恢复使第一刚环51向前运动推动足球10运动至发球区13。

在本实施例中，出球机构23包括两个保护框231、两个摩擦轮232和两个电机24，摩擦轮232设置于保护框231内，电机24设置于保护框231的下方，电机24的输出轴与摩擦轮232相连接以控制摩擦轮232转动，两个保护框231相连接且与支座的顶端相铰接。

角度调节杆33与两个保护框231的连线相垂直，以使得弹性球托50与发球区13保持较佳的发球角度。

需要说明的是，两个电机24可以单独控制，当两个电机24转速相同时，足球10直线射出，当两个电机24的转速不相同时，可以发出左旋球或者右旋球。

在本实施例中，本发明的足球10训练机还包括球筐11，以用于存放足球10，球筐11上设置有出球口17，出球口17的下方设置有出球支架18，足球10从出球口17落入出球支架18待取。

发球部还包括取球结构，取球结构包括取球杆31，取球杆31与引导架32的后端活动铰接，引导架32的后端设置有限位块322，取球杆31和引导架32之间设置有扭簧，扭簧促使取球杆31与限位块322贴合，进而使得取球杆31和引导架32常规状态时保持一定的角度。

取球时，发球员控制遥控伸缩缸21收缩，引导架32带动取球杆31逆时针旋转，取球杆31触碰到足球10并在足球10的挤压下顺时针翻转，随着遥控伸缩缸21的收缩，引导架32和取球杆31运动至足球10的下方，取球杆31复位取球。

在本实施例中，引导架32的长杆段上设置有第一槽口321，滑块36滑动安装于第一槽口321。

角度调节杆33通过销轴安装于第一槽口321，销轴上设置有用于限位的固定块331，以防止角度调节杆33和引导架32脱离。

在本实施例中，为便于制造安装，支座包括底板15以及竖直设置于底板15上的第一支杆41和第二支杆42。

第一支杆41上设置有沿第一支杆41长度方向延伸的第二槽口411，引导架32的拐点处通过第一连接轴安装于第二槽口411，遥控伸缩缸21的缸柱与第一连接轴活动铰接。

自动伸缩缸22的下端可转动地安装于第二支杆42，自动伸缩缸22的缸柱通过第二连接轴与引导架32的短杆段的前端相铰接。

在本实施例中，引导架32左右间隔设置有两根，每个引导架32的外侧均对应设置有一个护球板60，以确保足球10能够顺利沿引导架32下滑。自然的，第一支杆41也同样沿左右方向间隔设置有两根，便于安装引导架32；同样的，角度调节杆33、伸缩杆34、限位杆38、复位杆39、滑块36、第一压缩杆35、第二压缩杆37均设置有两个。

在本实施例中，球筐11通过支柱14安装于底板15，便于整体运输，球筐11上设置有电控柜16；发球部的外侧覆盖有防尘罩12，防尘罩12设置于底板15。

结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程为：将足球10投入球筐11，足球10从出球口17落入出球支架18。发球员控制遥控伸缩缸21收缩，引导架32带动取球杆31逆时针旋转，取球杆31触碰到足球10并在足球10的挤压下顺时针翻转，随着遥控伸缩缸21的收缩，引导架32和取球杆31运动至足球10的下方，取球杆31复位取球，足球10沿引导架32滑落至弹性球托50的入口处。

发球员控制遥控伸缩缸21伸出，以致引导架32顺时针转动。引导架32顺时针转动且其拐点向上运动使得角度调节杆33顺时针转动，同时角度调节杆33沿第一槽口321向靠近取球杆31的方向运动，并推动第一压缩杆35进而推动滑块36沿第一槽口321向取球杆31的方向运动，滑块36运动压缩第二压缩杆37使得第二压缩杆37内的弹簧蓄力，同时滑块36运动使得复位杆39推动限位杆38逆时针转动，限位杆38运动至与引导架32垂直将角度调节杆33向上拉动并将伸缩杆34拉长，使得伸缩杆34与足球10接触。随着遥控伸缩缸21的不断伸出，引导架32不断顺时针旋转带动角度调节杆33的悬空端不断抬高，伸缩杆34相对于角度调节杆33向靠近足球10的位置滑动并推动足球10向弹性球托50内运动。

弹性球托50的弹条53受到足球10的挤压向外扩张形变，推动第一刚环51向左运动，进而使得足球10被挤进弹性球托50，当足球越弹条53的凹陷处后，弹条53恢复形变使得第一刚环51向右运动推动足球10从弹性球托50内射出进入两个出球机构23的发球区13，两个摩擦轮232高速旋转将足球10射出。

发球结束需要再次取球时，发球员控制遥控伸缩缸21收缩，引导架32逆时针转动，角度调节杆33向远离取球杆31的方向运动，滑块36在第二压缩杆37的作用下复位，限位杆38复位并运动至与引导架32平行，复位杆39上设置有避让槽391，以便于限位杆38收回至引导架32。

发球员控制遥控伸缩缸21发球时，自动伸缩缸22以一定的速度做匀速伸缩运动，因自动伸缩缸22的伸出长度不确定，因此，角度调节杆33的倾斜角度不确定，使得发出的球角度随机，提高对运动员的训练效果。

由于足球10是依靠伸缩杆34的顶压进入弹性球托50内部，又因为伸缩杆34与角度调节杆33垂直设置，因此，不论发球角度如何，每次击球时足球10的受力方向都是一定的，使得足球10在被挤压进入弹性球托50的时候，可以均匀的压缩每一根弹条53，进而使得足球10出球的相对方向一致，使得足球10受力均匀。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械式多功能足球训练机，包括具有支座的发球部，其特征在于：所述发球部还包括：

出球机构，其可转动地设置于所述支座，且具有发球区，配置成将运行至发球区的足球向前发出；

引导架，其包括从后至前依次设置的长杆段和短杆段，长杆段和短杆段呈一定角度连接以使所述引导架具有拐点，所述引导架的拐点处可上下移动且可转动地安装于所述支座；

自动伸缩缸，其下端处于所述引导架的前下方且与所述支座铰接，所述自动伸缩缸的缸柱与所述引导架的短杆段的前端相铰接；所述自动伸缩缸始终处于往复伸缩状态；

角度调节杆，其前端与所述出球机构连接，其后部可前后移动且可转动地安装于所述引导架的长杆段；

足球推送机构，配置成在所述引导架的拐点处上升时，在角度调节杆和引导架的后部的作用下使足球沿所述角度调节杆运动至出球机构的发球区；所述足球推送机构包括限位杆、伸缩杆、滑块、复位杆、第二压缩杆、第一压缩杆和弹性球托；

限位杆一端与所述引导架的长杆段相铰接、另一端自由；伸缩杆与所述角度调节杆相垂直，其一端可滑动地安装于所述角度调节杆且位于所述角度调节杆和所述引导架铰接点的后侧、另一端与所述限位杆的自由端铰接；滑块可滑动的设置于所述引导架，且位于所述限位杆的前方；复位杆一端与所述限位杆相铰接、另一端与所述滑块相铰接；

第二压缩杆一端铰接在所述限位杆和所述引导架的铰接点处、另一端与所述滑块的后端面相连接；第一压缩杆一端与所述滑块的前端面相连接、另一端可滑动地设置于所述引导架，所述第一压缩杆内设置有第一弹簧，以在所述引导架的拐点升高且顺时针旋转时，所述角度调节杆相对于所述引导架滑动挤压第一压缩杆，进而推动所述滑块沿所述引导架向后运动，以使所述限位杆在所述复位杆的作用下逆时针转动并运动至与所述引导架垂直，带动所述伸缩杆向上运动与足球接触；

弹性球托设置于所述角度调节杆且处于所述发球区的后方，所述弹性球托配置成在所述伸缩杆与足球接触并推动足球进入其内部后使足球运动至所述发球区。

2.根据权利要求1所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：所述弹性球托包括第一刚环、第二刚环和若干弹条，所述第二刚环固定设置于所述角度调节杆，所述第一刚环滑动设置于所述角度调节杆，所述弹条连接在所述第一刚环和第二刚环之间且沿第一刚环和第二刚环的圆周方向均布，所述弹条的长度大于所述第一刚环和所述第二刚环之间的距离且向内凹陷，以使所述弹条在足球的挤压下向外形变时推动所述第一刚环向后移动，在形变恢复后所述第一刚环向前运动推动足球运动至所述发球区。

3.根据权利要求1所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：所述出球机构包括两个保护框、两个摩擦轮和两个电机，所述摩擦轮设置于所述保护框内，所述电机设置于所述保护框的下方，所述电机的输出轴与所述摩擦轮相连接以控制所述摩擦轮转动，两个所述保护框相连接且与所述支座的顶端相铰接；

所述角度调节杆与两个所述保护框的连线相垂直。

4.根据权利要求1所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：还包括球筐，以用于存放足球，所述球筐上设置有出球口，所述出球口的下方设置有出球支架；

所述发球部还包括取球结构，所述取球结构包括取球杆，所述取球杆与所述引导架的后端活动铰接，所述引导架的后端设置有限位块，所述取球杆和所述引导架之间设置有扭簧，所述扭簧促使所述取球杆与所述限位块贴合。

5.根据权利要求1所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：所述发球部还包括遥控伸缩缸，所述遥控伸缩缸的底部设置于所述支座，所述遥控伸缩缸的缸柱与所述引导架的拐点相铰接，以使发球员通过控制所述遥控伸缩缸进而控制所述引导架的拐点升降。

6.根据权利要求1所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：所述引导架的长杆段上设置有第一槽口，所述滑块滑动安装于所述第一槽口；

所述角度调节杆通过销轴可滑动且可转动的安装于所述第一槽口，所述销轴上设置有用于限位的固定块。

7.根据权利要求4所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：所述支座包括底板以及竖直设置于底板上的第一支杆和第二支杆；

所述第一支杆上设置有沿第一支杆长度方向延伸的第二槽口，所述引导架通过连接轴可移动且可转动地安装于所述第二槽口；

所述自动伸缩缸的下端可转动地安装于第二支杆。

8.根据权利要求1所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：所述引导架左右间隔设置有两根，每个所述引导架的外侧均对应设置有一个护球板。

9.根据权利要求7所述的一种机械式多功能足球训练机，其特征在于：所述球筐通过支柱安装于所述底板，所述球筐上设置有电控柜；所述发球部的外侧覆盖有防尘罩，所述防尘罩设置于所述底板。

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