CN218822960U - 一种乒乓球重心检测机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于乒乓球检测技术领域，提供一种乒乓球重心检测机械手，包括：旋转平台、升降机构、机械手臂、检测机构以及旋转机构；所述旋转平台设在升降机构上方；所述机械手臂通过立柱安装在旋转平台的上方，所述旋转机构设在机械手臂的端部，所述旋转机构用于放置和发射乒乓球，所述旋转机构通过机械手臂可在旋转平台上方移动时乒乓球落到旋转平台上，所述检测机构设在乒乓球落在旋转平台处的上方对乒乓球的重心进行检测。本实用新型将旋转的乒乓球释放，乒乓球落到旋转平台上继续旋转，检测机构对旋转中的乒乓球的波动幅度进行检测，从而得出乒乓球的重心偏差，进而将不合格的乒乓球分拣出来。

Description

一种乒乓球重心检测机械手

技术领域

本实用新型属于乒乓球检测技术领域，具体涉及一种乒乓球重心检测机械手。

背景技术

在乒乓球比赛中，乒乓球的重心对乒乓球运动员的影响尤为重要，乒乓球重心的偏移会对乒乓球运动员带来非常不好的体验，因此对乒乓球重心的检测尤为重要。乒乓球的重心误差，是指乒乓球的重心与乒乓球的几何中心之间的误差值；乒乓球的重心误差越小，乒乓球飞行的轨迹越稳定，所以在乒乓球生产过程中要检测乒乓球的重心误差。乒乓球的重心误差检测现有方法一般是：在一块倾斜一定角度的平面玻璃滚动乒乓球，乒乓球的滚动轨迹正直说明乒乓球的重心误差小，否则就大，但这种方法精确度不高，需要进行多次重复检测，且每次释放乒乓球的角度都需改变，但仍存在重心偏差的可能性。

实用新型内容

为了克服现有技术，本实用新型的目的是提供一种乒乓球重心检测机械手。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种乒乓球重心检测机械手，包括：旋转平台、升降机构、机械手臂、检测机构以及旋转机构；所述旋转平台设在升降机构上方；所述机械手臂通过立柱安装在旋转平台的上方，所述旋转机构设在机械手臂的端部，所述旋转机构用于放置和发射乒乓球，所述旋转机构通过机械手臂可在旋转平台上方移动是乒乓球落到旋转平台上，所述检测机构设在乒乓球落在旋转平台处的上方对乒乓球的重心进行检测。

根据本实用新型提供的旋转机构，将乒乓球放置到旋转机构中，旋转机构会带动乒乓球旋转，同时机械手臂将旋转机构带到旋转平台的上方，升降机构将旋转机构移动至设定的高度，此时将乒乓球释放，旋转的乒乓球会落到水平光滑的平台上旋转，乒乓球的旋转轴线要垂直平台，此时检测机构对乒乓球的动态进行观察检测，乒乓球定住一点旋转并且晃动小说明乒乓球的重心误差小，原理是乒乓球的重心要是落在旋转轴线上，离心力为零，乒乓球旋转就不晃动，误差越小晃动越小。

作为优选，所述旋转机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮以及旋转头；所述第一电机设在机械手臂上，所述第一电机的驱动端与第一齿轮配合，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述机械手臂朝外的一端设置有通孔，所述旋转头的固定端穿过通孔与第二齿轮固定配合，启动第一电机可以驱动旋转头旋转。

作为优选，所述旋转头设有开口向下的收纳腔，所述收纳腔的内壁设有沉孔，沉孔中放置钢珠，设置钢珠限位圈套设在沉孔外，所述钢珠限位圈对沉孔内的钢珠进行顶紧限位。

作为优选，所述旋转机构包括第二电机、摇杆以及推杆；所述第二电机设在机械手臂上，所述摇杆的一端与第二电机配合，所述摇杆的另一端与推杆的一端配合；所述旋转头的固定端上设置有划孔，所述划孔贯穿只收纳腔中，所述推杆的一端穿过划孔从收纳腔中伸出；所述推杆在收纳腔中伸出的一端设置有推盘。

作为优选，所述摇杆包括杆体、轴承、连接块；所述连接块的底部套合在推杆的顶部对推杆进行固定，所述轴承设置在连接块顶部；所述杆体的一端设有套孔，所述套孔套设在轴承外围，所述杆体的另一端与第二电机的驱动端连接。

作为优选，所述机械手臂包括支板、第三电机、第三齿轮以及第四齿轮；

所述第三电机设在支板上，所述第三齿轮与第三电机的驱动端配合，所述第四齿轮套合在立柱的上部且与第三齿轮相互啮合。

作为优选，所述升降机构包括第四电机、电机固定座、第五齿轮、齿条以及固定旋钮；

所述电机固定座设在旋转平台的底部，所述第四电机设在电机固定座上，所述第五齿轮安装在第四电机的驱动端上，所述立柱的下部垂直穿过旋转平台，所述齿条设在立柱的下部，所述齿条垂直于旋转平台，所述第五齿轮与齿条相互啮合；所述固定旋钮设在立柱底部，所述固定旋钮通过转动实现与电机固定座的锁紧或解锁。

作为优选，所述旋转平台包括台面；所述台面的上表面设有供乒乓球旋转的光滑面板。

作为优选，所述台面的底部设有多个固定脚、调节脚，所述固定脚底部下方通过调节螺杆与调节脚相连。

作为优选，所述检测机构为检测相机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、将乒乓球放置在旋转机构中，并将乒乓球旋转，与此同时机械手臂与升降机构将乒乓球移动至旋转平台上方合适的高度，随后将旋转的乒乓球释放，乒乓球落到旋转平台上继续旋转，检测机构对旋转中的乒乓球的波动幅度进行检测，从而得出乒乓球的重心偏差，进而将不合格的乒乓球分拣出来。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为该乒乓球重心检测机械手的正视图；

图2为该乒乓球重心检测机械手的后视图；

图3为该乒乓球重心检测机械手的侧视图；

图4为该旋转机构示意图；

图5为摇杆示意图；

图6为机械手臂示意图；

图7为升降机构示意图；

1、旋转平台；10、台面；11、光滑面板；12、固定脚；13、调节脚；2、升降机构；20、第四电机；21、电机固定座；22、第五齿轮；23、齿条；24、固定旋钮；25、锁紧块；3、机械手臂；30、支板；31、第三电机；32、第三齿轮；33、第四齿轮；34、连接固定座；4、检测机构；5、旋转机构；50、第一电机；51、第一齿轮；52、第二齿轮；53、旋转头；530、收纳腔；531、划孔；532、沉孔；533、钢珠；534、钢珠限位圈；54、第二电机；55、摇杆；550、杆体；551、承载轴承；552、连接块；553、套孔；56、推杆；57、推盘；6、立柱；7、乒乓球。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的乒乓球重心检测机械手可以包括旋转平台1、升降机构2、机械手臂3、检测机构4以及旋转机构5。

在一些可选的实施例中，将升降机构2安装在旋转平台1的底部，并且与立柱6底部进行驱动连接，而立柱6的顶部与机械手臂3驱动连接，升降机构2通过控制立柱6的升降从而带到机械手臂3的升降，同时机械手臂3也可以沿着立柱6转动，使其可以带动安装在机械手臂3端部的旋转机构5远离或者靠近旋转平台1，通过将乒乓球7安装到旋转机构5中，旋转机构5驱动乒乓球7旋转，并将旋转的乒乓球7推出落到旋转平台1上，位于旋转平台1上方的检测机构4就会对乒乓球7的旋转状态进行检测，检测乒乓球7的重心偏差是否符合要求。其目的在于对需要检测的乒乓球7赋予旋转的运动状态，并且将该旋转状态下的乒乓球7推到一个相对光滑的平面中，并测量该乒乓球7的重心偏差。通过该装置测量乒乓球7的质量，与常规通过在一块倾斜一定角度的平面玻璃滚动乒乓球7的测量方式相比，该装置是通过乒乓球7自动旋转，减少例如旋转时斜面提供的力不均匀等的干扰；旋转轴线方向上自动释放，减少例如释放时对乒乓球7提供了额外的摩擦力或释放乒乓球7时提供不与旋转轴线重合的力的干扰；自动检测，不需要靠人眼或者经验进行判断

在进一步的方案中，如图4所示旋转机构5安装在机械手臂3中，实则的具体是旋转机构5安装在机械手臂3的支板30上，其中的具体连接和工作原理方式如下，旋转机构5包括第一电机50、第一齿轮51、第二齿轮52以及旋转头53，首先在支板30上安装连接固定座34，同时连接固定座34下表面以及支板30上表面之间预留着安装第一齿轮51和第二齿轮52的空间，第一电机50驱动端朝下安装到连接固定座34上表面，第一电机50的驱动端穿过连接固定座34与下方的第一齿轮51配合，同时将第二齿轮52安装在第一齿轮51的一侧并与第一齿轮51相互啮合，第二齿轮52的中心设置有通孔，旋转头53可近似看成一个圆柱体，因此旋转头53以轴线为基准与通孔配合，从而确保第一电机50在启动的过程中，通过第一齿轮51和第二齿轮52的带动旋转头53始终能沿着轴线旋转，也进一步确保了将乒乓球7放置到旋转头53内时，乒乓球7可以通过旋转头53的旋转带动始终围绕自身的垂直方向的轴线转动。

同时旋转头53与第二齿轮52连接时需要穿过支板30，因此在支板30上设置有供旋转头53穿过的通孔，同时在通孔内安装轴承，既能对旋转头53进行固定，同时也能使旋转头53的转动更加流畅。

在进一步的优选方案中，旋转头53背向机械手臂3的一端设有一圆柱体的收纳腔530，该收纳腔530的直径与乒乓球7的直径相近，确保乒乓球7放置到收纳腔530中时能被旋转头53充分的带动，而收纳腔530内壁均匀设有多个沉孔532，在沉孔532上安装钢珠533，并安装钢珠限位圈534在钢珠533外围，将钢珠533固定在沉孔532中，而钢珠限位圈534可通过钢珠533在收纳腔530中转动。该设置的目的在于避免乒乓球7安装到收纳腔530中时还未被充分旋转就往下掉落，通过钢珠限位圈534对乒乓球7从下方进行托起限位，可以让乒乓球7充分旋转后在向下释放。

在进一步的优选方案中，图5所示旋转机构5还包括了第二电机54、推杆56以及摇杆55，其中第二电机54安装在第一电机50的一侧，第二电机54的为一摆轮，摆轮与摇杆55的一端连接，驱动摇杆55上下摆动，另外旋转头53沿着轴线方向设有一完全贯通的划孔531，推杆56穿过划孔531，上端与摇杆55的另一端配合，推杆56的下端延伸到收纳腔530中，摇杆55上下摆动的过程中也会带动推杆56上下活动，当推杆56移动到下点位的时候会与乒乓球7接触，从而将旋转中的乒乓球7推出，同时在推杆56的下端安装推盘57，为了能与乒乓球7更好的接触将其推出。

在进一步的优选方案中，对摇杆55和推杆56的连接处进行进一步优化，首先摇杆55包括杆体550、承载轴承551、连接块552，所述连接块552套设在推杆56的上端与推杆56固定连接，同时连接块552的上部设有一根连杆，承载轴承551安装在连杆上，其次，杆体550的一端与摆轮配合，杆体550的另一端设有套孔553，该套孔553套设在承载轴承551的外围，当杆体550被摆轮提起的时候，推杆56套孔553将承载轴承551提起，进而将推杆56提起，当摆轮下摆时，推杆56套孔553将承载轴承551向下推动，进而带动推杆56下推，将乒乓球7顶出。

在其他实施方式中，如图6所示，对机械手臂3与立柱6的连接关系进行进一步优化，立柱6的上部通过轴承与支板30相互配合，立柱6的上端穿过支板30延伸到支板30的上表面，其中机械手臂3包括第三电机31、第三齿轮32以及第四齿轮33，第三电机31驱动端朝下安装在连接固定座34的上表面，第三电机31的驱动端穿过连接固定座34与连接固定座34底部的第三齿轮32配合连接，第四齿轮33安装在立柱6上端的延伸部分的外围，此时第三齿轮32与第四齿轮33相互啮合，由于立柱6的下部的升降机构2配合因此无法转动，当第三电机31启动时通过第三齿轮32沿着第四齿轮33转动，而第三电机31通过连接固定座34与支板30固定连接，因此带动机械手臂3整体围绕着立柱6旋转，从而带动位于支板30端部的旋转机构5可以移离或者靠近旋转平台1。

在其他实施方式中，如图7所示对升降机构2的工作原理进行进一步优化，其中升降机构2包括第四电机20、电机固定座21、第五齿轮22、齿条23以及固定旋钮24，首先将电机固定座21安装到旋转平台1的台面10下方，第四电机20安装在电机固定座21上，第五齿轮22配合在第四电机20的驱动端上，且第五齿轮22与立柱6平行，立柱6的下部穿过台面10延伸至台面10下方，齿条23安装在立柱6的下部且与立柱6平行，此时齿条23与第五齿轮22啮合，当第四电机20启动带动第五齿轮22旋转，进而达到齿条23上下往复移动，在齿条23往复移动的过程中也会带动立柱6上下移动，最终实现对旋转机构5垂直位置的调节。

进一步优选中，在齿条23旁边设置有锁紧块25，齿条23上下移动的过程中会贴合锁紧块25一起移动，提高了立柱6在移动过程中的稳定性，同时在立柱6的端部设置固定旋钮24，当立柱6的位置调整完毕后，通过旋转固定旋钮24使齿条23上的卡点与锁紧块25锁紧配合，从而实现立柱6位置的固定。

在其他实施方式中，在台面10安装光滑面板11，该光滑面板11为玻璃，当乒乓球7在光滑面旋转时会受到较小的阻力，从而降低了平面对乒乓球7旋转状态的影响。

在其他实施方式中，在台面10的底部四个角落的位置分别设置有固定脚12，而固定脚12的底部设置有螺孔，固定脚12通过螺孔与调节脚13上的螺杆配合，通过转动调节脚13改变固定脚12和调节脚13间的距离，从而改变台面10的高度，通过四个角落的高度都可以单独调节，从而实现了台面10调平的功能。

在其他实施方式中，检测机构4为检测相机，该检测相机通过外设支架安装在光滑面板11的上方，对下方旋转中的乒乓球7进行检测。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种乒乓球重心检测机械手，其特征在于，包括：

旋转平台、升降机构、机械手臂、检测机构以及旋转机构；

所述旋转平台设在升降机构上方；所述机械手臂通过立柱安装在旋转平台的上方，所述旋转机构设在机械手臂的端部，所述旋转机构用于放置和发射乒乓球，所述旋转机构通过机械手臂可在旋转平台上方移动时乒乓球落到旋转平台上，所述检测机构设在乒乓球落在旋转平台处的上方对乒乓球的重心进行检测。

2.根据权利要求1所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述旋转机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮以及旋转头；

所述第一电机设在机械手臂上，所述第一电机的驱动端与第一齿轮配合，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述机械手臂朝外的一端设置有通孔，所述旋转头的固定端穿过通孔与第二齿轮固定配合，启动第一电机可以驱动旋转头旋转。

3.根据权利要求2所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述旋转头设有开口背向机械手臂的收纳腔，所述收纳腔的内壁设有沉孔，沉孔中放置钢珠，设置钢珠限位圈套设在沉孔外，所述钢珠限位圈对沉孔内的钢珠进行顶紧限位。

4.根据权利要求3所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述旋转机构包括第二电机、摇杆以及推杆；

所述第二电机设在机械手臂上，所述摇杆的一端与第二电机配合，所述摇杆的另一端与推杆的一端配合；所述旋转头的固定端上设置有划孔，所述划孔贯穿只收纳腔中，所述推杆的一端穿过划孔从收纳腔中伸出；所述推杆在收纳腔中伸出的一端设置有推盘。

5.根据权利要求4所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述摇杆包括杆体、承载轴承、连接块；

所述连接块的底部套合在推杆的顶部对推杆进行固定，所述轴承设置在连接块顶部；

所述杆体的一端设有套孔，所述套孔套设在承载轴承外围，所述杆体的另一端与第二电机的驱动端连接。

6.根据权利要求1所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述机械手臂包括支板、第三电机、第三齿轮以及第四齿轮；

所述第三电机设在支板上，所述第三齿轮与第三电机的驱动端配合，所述第四齿轮套合在立柱的上部且与第三齿轮相互啮合。

7.根据权利要求1所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述升降机构包括第四电机、电机固定座、第五齿轮、齿条以及固定旋钮；

所述电机固定座设在旋转平台的底部，所述第四电机设在电机固定座上，所述第五齿轮安装在第四电机的驱动端上，所述立柱的下部垂直穿过旋转平台，所述齿条设在立柱的下部，所述齿条垂直于旋转平台，所述第五齿轮与齿条相互啮合；所述固定旋钮设在立柱底部，所述固定旋钮通过转动实现与电机固定座的锁紧或解锁。

8.根据权利要求1所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述旋转平台包括台面；

所述台面的上表面设有供乒乓球旋转的光滑面板。

9.根据权利要求8所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述台面的底部设有多个固定脚、调节脚，所述固定脚底部下方通过调节螺杆与调节脚相连。

10.根据权利要求1所述的乒乓球重心检测机械手，其特征在于，

所述检测机构为检测相机。

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