CN211724639U - 一种保龄球势能回球系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种保龄球势能回球系统，包括：球闸门装置、球门洞导引部件、升球机构、下滑轨道、回球轨道、电气控制盒；球闸门装置的下一个工位为球门洞导引部件；球门洞导引部件的下一个工位为升球机构；升球机构的下一个工位为下滑轨道，下滑轨道的下一个工位为回球轨道；整个保龄球势能回球系统采用电气控制盒控制。本实用新型运行稳定、可靠，而且无噪音、不伤球的回球系统，极大地提高了提升可靠性，满足了回球的平均速度，满足了专业球手的需要。本实用新型由于采用了光电控制步进电机驱动的门系统技术，使得整个回球系统的结构相当简单，制作成本低廉，与原势能回球相比，制造成本可降低60％以上。

Description

一种保龄球势能回球系统

技术领域

本实用新型涉及一种保龄球势能回球系统，具体涉及一种结构简单，制造成本大幅降低，而且性能稳定可靠，运行过程对球没有损害，无噪音的保龄球势能回球系统。

背景技术

保龄球设备的回球系统是保龄成套设备的一个关键部分，主要负责给球施加动能，并将球以滚动的方式返回投射区。

目前国际国内采用的技术方案主要有两种，一种是重力回球系统，国外简称“PBL”，就是将球提升到一定高度，然后靠球本身的重力，沿着轨道下滑，并靠惯性沿轨道回到助跑区的一种回球方式。另一个是水平回球加速系统，该系统采用电机带动飞轮旋转，然后通过飞轮上的平皮带或有弹性的轮子将飞轮的旋转动能施加给保龄球，最后通过惯性和离心力将球投射出去的一种回球方式。

目前水平回球加速系统也有两种技术方案，一种是下面由两根圆形的并有软性聚氨酯材料包裹的轨道，上面由平皮带压紧组成的摩擦加速机构，这种结构以Brunswick公司的GS-96等系列产品上的回球系统最为典型。类似皮带摩擦加速的水平回球系统还有美国AMF公司的8800型保龄球设备。另一种是由外圈橡胶材料组成的R轮(即一个圆周面包裹R形橡胶材料的飞轮)通过两根弧形轨道(轨道同样有聚氨酯材料包裹)组成的摩擦加速机构，这种结构以VIABOWLING(即上海中路实业有限公司)公司生产的MC2产品上的回球系统最为典型。

两种回球系统有不同的优缺点，PBL模式回球速度相对比较慢，部分设备的系统调试不当，容易产生重磅球在重油情况下打滑的缺点，优点是传送系统比较柔和，不容易伤球。水平回球系统由于具有动能转换的强制性，球卡住的情况下容易将球磨坏，但可以提高回球速度，部分职业选手比较喜欢这个机型。

本次实用新型提出的势能回球系统实用新型方案是一种全新的势能回球结构方案。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种结构简单，制造成本大幅降低，而且性能稳定可靠，运行过程对球没有损害，无噪音的保龄球势能回球系统。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种保龄球势能回球系统，所述保龄球势能回球系统包括：球闸门装置、球门洞导引部件、升球机构、下滑轨道、回球轨道、电气控制盒；球闸门装置的下一个工位为球门洞导引部件；球门洞导引部件的下一个工位为升球机构；升球机构的下一个工位为下滑轨道，下滑轨道的下一个工位为回球轨道；整个保龄球势能回球系统采用电气控制盒控制。

在本实用新型的具体实施例子中；所述球闸门装置包括球闸门、同步电机及减速器、连接板及漫反射光电探测器；球闸门、同步电机及减速器、连接板及漫反射光电探测器左右各一套，对称布置。

在本实用新型的具体实施例子中；所述球门洞导引部件包括：球门圈、导流板、过渡轨道、光电探测器、后机墙板；球门圈左右对称，采用金属圆环制成，圆环内侧焊接有挡板和导流板，球门圈安装在后机墙板的进球洞处；导流板为契形结构，安装在后机墙板上，在球门圈的上端部位的导流板内安置了光电探测器。

在本实用新型的具体实施例子中；所述升球机构包括：一对过渡轨道、三个驱动轮、三对弧形导轨、四个脚轮、底板焊件、左右侧板、若干个连接板。

在本实用新型的具体实施例子中；所述驱动轮包括V形聚氨酯胶轮外圈、锁紧螺母、电机转子、固定端盖、锁紧螺母、固定轴、电源出线。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的保龄球势能回球系统具有如下优点：

现有回球系统中，水平加速回球系统由于在能量转换过程中容易对球产生损伤，速度方面比重力回球平均快10％左右，不够明显；现有重力回球系统主要是T型皮带提升方式(AMF82-70机型)，由于结构的限制，提升的角度在60°以上，所以在保龄球表面重油的情况下，很容易打滑，而且这样的一套系统结构相当复杂，是保龄球置瓶机设备中故障率最高的一个系统，为此，本实用新型在综合了各种回球系统的优缺点后，提出了这样一个新型的势能回球系统，希望能达到运行稳定、可靠，而且无噪音、不伤球的回球系统，由于极大地提高了提升可靠性，也就满足了回球的平均速度，满足了专业球手的需要。

不仅如此，本实用新型推出的势能回球系统，由于采用了光电控制步进电机驱动的门系统最新技术，使得整个回球系统的结构相当简单，制作成本低廉，与原势能回球相比，制造成本可降低60％以上。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图的侧向结构图。

图2为本实用新型的升球机构的纵向结构图。

图3为本实用新型的驱动轮的结构图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型的整体结构示意图的侧向结构图，本实用新型主要包括球闸门装置、球门洞导引部件、升球机构、下滑轨道17、回球轨道20及电气控制盒18。

球闸门装置主要由球闸门12、同步电机及减速器13、连接板1及漫反射光电探测器15组成，左右各一套，对称布置，开关互为连锁。球闸门装置安装在置瓶机后机墙板19上，用于遮挡球门圈3，防止保龄瓶的进入，平时始终处于关闭状态(图1示为打开状态)，只有在保龄球进入球道监测区域后的一定时间后光电探测器15才会开启探测程序，发现有球靠近球门圈3时会立即打开球闸门12。球闸门12的动作形式为摆动式，摆动范围由同步电机控制。探测信号的发现是根据物体的高度来确定的。

图2为本实用新型的升球机构的纵向结构图，球门洞导引部件主要由球门圈3、导流板14等组成。本部件是为了让保龄球进入球门圈3后，能自动流落到升球机构的过渡轨道4上。球门圈3左右对称，采用金属圆环制成，圆环内侧焊接有挡板和导流板，安装在后机墙板19的进球洞处，起到保护和引导球流落到过渡轨道4上的作用。导流板14为契形结构，安装在后机墙板17上，可以利用斜面将弹射过来的球或瓶反射出去，可以保护球闸门12被球或瓶直接冲击撞坏掉，在导流板14的内侧，即球闸门活动的范围挖空，不会对门的开关产生干涉，在球门圈3的上端部位的导流板内安置了光电探测器15，根据探测器的工作原理也可布局在侧面，探测器能区别球或瓶。

升球机构主要由以下几个部分组成：一对过渡轨道4、三个驱动轮5、三对弧形导轨6、四个脚轮7、底板焊件8、左右侧板10、还有多个连接板9等组成。驱动轮5(如图3)由V形聚氨酯胶轮外圈51、锁紧螺母52、电机转子53、固定端盖54、锁紧螺母55、固定轴56、电源出线57等组成，电机内部详细结构及其控制元件为现有技术，不作详细描述。驱动轮上的V形、梯形或轮胎式弹性外圈是为了提高驱动轮的摩擦力，所以形式可以多种多样。驱动轮和弧形导轨组成了一个稳定的滚动单元，提升过程驱动轮对球的压紧力稳定不变，使得升球过程稳定可靠。本升球机构实施例由三个驱动轮和三组导轨组成，通过相互衔接的方式盘旋将球提升到相对高度，从而为球增加势能。内置轮毂电机的驱动轮免除了传动系统，可以减小厚度尺寸空间，简化结构。过渡轨道4安装在底板焊件8上，可以提高自动滑落和切入升球系统的稳定性。

升球机构底部有4个脚轮7，可以方便地推入后机夹道，在推入到侧板10靠近球门圈3的时候，底板焊件8前端的两个孔自动与定位板2上的带圆锥形头部的导柱对齐。升球机构的侧板10后边与后机墙板19的后边齐平时，定位导柱自动定位，然后由固定板9固定。

下滑轨道17的上端与升球机构出球口连接，连接板16可调节下滑轨道17的相对高度，确保球从升球机构出来时与下滑轨道17高度匹配。下滑轨道17的下端与回球轨道20连接，下滑轨道17的中部与置瓶机机架固定。

定位板2连接在后机左右墙板19上，位于球门圈3的下面，定位板2上有两个带圆锥形头部的导柱。可在升球机构推入时自动定位。

固定板9是升球机构推入夹道后，用于升球机构与后机墙板19固定的连接件。

电气控制盒18是本回球系统的三个驱动电机5、二个球闸门驱动电机13，二个光电探测器15的控制系统及信息处理系统，该盒内的PLC还负责与球道摄像头内的投球光电探测器等进行数据交换。

现有保龄球设备一般两道为一组，本回球系统配置在两根球道尾坑区的墙板中间，本系统是对原回球系统的改进，置瓶机有多个部件组合，因本系统空间位置的变化而引起的相关零件的空间变化这里不作说明，以下阐述一下本系统的完整工作原理：

安装于后机墙板19上的球门圈3，可同时收集左右球道的球，而瓶被排除在外。当球靠近球门圈3时，光电探测器15会得到一个信号，而瓶靠近时不会探测到，光电探测器发出的信号在经过电气控制盒18内的PLC处理后，启动同步电机13，将球闸门12打开(平时处于关闭状态)，延迟几秒后自动关闭。由于光电探测器15的有效作用范围仅为大于瓶大端的直径和球的高度之间，故瓶躺着的时候球闸门12是没有反应的，为了进一步提高光电探测器的可靠性，在信号处理方面和置瓶机摄像头内探测投球的关电开关进行连锁控制(如延迟一定时间等方式)，从而实现球瓶的可靠分离，球闸门12只为球打开，对弹射过来的瓶也不起作用。

球进入球门圈3后，即会在球门圈上的挡板和导流板14的引导下自动滑入过渡轨道4，并顺利进入升球机构入口，随即在三个驱动轮的带动下，球沿着弧形轨道6被提升到需要的高度，随后在重力的作用下，自然滑落到下滑轨道17，然后沿回球轨道20回到助跑区存球架，球从下滑轨道的最高点到水平方向的回球轨道20的下滑过程中积蓄惯性动能，从而完成回球目的。

球闸门装置左右各一套对称布置，可以分别控制，同时具有连锁功能，连锁功能可防止左右球道的球同时进入球门圈3，防止阻塞。

本实用新型中漫反射光电控制的同步电机带减速器组成的球闸门装置，是一种机电一体化的自动门装置及控制系统，可以代替原机械式柔性摇摆式拨球系统及机械式自动感测球托板部件。

升球机构由多组驱动轮和同心的弧形圆轨道按S型排列组成。驱动轮外圈为带V型或梯形槽的弹性体，也可以是空心轮胎式，形式可以多种多样，主要是为了增加驱动轮与球的摩擦力，又不会伤球，驱动轮内置轮毂式电机，安装与侧板后直接驱动轮子旋转，双轨对称排列的弧形轨道与驱动轮同心，轨道为圆管，外皮有聚氨酯材料包裹。在升球过程中，驱动轮外圈对球的压力保持稳定，提升能力强，多组驱动轮和轨道组合单元相互连接，通过S形向上滚动爬升，可以做到升球过程机构对球表面没有快速的滑动摩擦，也没有较大的冲击和噪音。与原T型皮带升球机构的不稳定正压力摩擦提升相比，摩擦力显著提高而且稳定，升球可靠性具有显著的提高，能够轻松提升重磅重油的保龄球。

内置轮毂式电机的驱动轮，可省略一套皮带传动系统，大幅简化了结构，缩小了结构空间，提高了零部件的耐用度。为了方便维修或更换零件，驱动轮弹性体外圈与电机设计成分体式，轮毂式电机的外壳为电机的转子，安装轴与电机的定子相连接，轴两端有法兰与升球机构的旁板固定。

球在提升到一定高度后，原重力回球系统一样，自动滑落到金属轨道上，然后利用球的势能波浪形自由滚动滑落，然后通过水平回球轨道回到助跑区存球架。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种保龄球势能回球系统，其特征在于：所述保龄球势能回球系统包括：球闸门装置、球门洞导引部件、升球机构、下滑轨道、回球轨道、电气控制盒；球闸门装置的下一个工位为球门洞导引部件；球门洞导引部件的下一个工位为升球机构；升球机构的下一个工位为下滑轨道，下滑轨道的下一个工位为回球轨道；整个保龄球势能回球系统采用电气控制盒控制。

2.根据权利要求1所述的保龄球势能回球系统，其特征在于：所述球闸门装置包括球闸门、同步电机及减速器、连接板及漫反射光电探测器；球闸门、同步电机及减速器、连接板及漫反射光电探测器左右各一套，对称布置。

3.根据权利要求1所述的保龄球势能回球系统，其特征在于：所述球门洞导引部件包括：球门圈、导流板、过渡轨道、光电探测器、后机墙板；球门圈左右对称，采用金属圆环制成，圆环内侧焊接有挡板和导流板，球门圈安装在后机墙板的进球洞处；导流板为契形结构，安装在后机墙板上，在球门圈的上端部位的导流板内安置了光电探测器。

4.根据权利要求1所述的保龄球势能回球系统，其特征在于：所述升球机构包括：一对过渡轨道、三个驱动轮、三对弧形导轨、四个脚轮、底板焊件、左右侧板、若干个连接板。

5.根据权利要求4所述的保龄球势能回球系统，其特征在于：所述驱动轮包括V形聚氨酯胶轮外圈、锁紧螺母、电机转子、固定端盖、锁紧螺母、固定轴、电源出线。

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