本發明涉及毽球發射器，特別涉及一種可自動整理、自動發射器的毽球訓練自動發射裝置。

背景技術：

在日常的毽球比賽訓練中，常常需要訓練者在訓練時由教練員或陪練員不間斷地發球；但在人為發球過程中，會出現毽球路徑不一致，發球成功率低的現象，對于一個周期為20個球，人為發球往往會有失誤，球路正確的球只有十來個，故而導致訓練效率低下；并且訓練中運動員的動作至關重要，球路不一致會導致運動員動作變形，不利于訓練；這樣的訓練往往又費時又費力，不利于長期訓練；毽球自動發射器要完成的任務即為教練員的拋球動作；毽球重14克，羽毛高120mm，羽毛刀寬40mm，底座直徑40mm，底盤厚度9mm，毽球總高度130mm，一個訓練周期需要的毽球數為20個。

目前，國內對于毽球的相關設備的研究已經有了一定的進展；一種自動收集毽球機(申請號CN201610240231.9)能實現利用磁性自動收集毽球，大大減低人工收集毽球勞動強度及時間；一種毽球訓練器材(申請號CN201520306817.1)采用彈性繩和伸縮金屬桿設計，減少了毽球訓練過程中進行原地盤踢、發球、接發球等個人技巧練習的撿球時間浪費；一種毽球網(申請號CN201520342093.6)，使用位于桿體內部的距離傳感器和桿體外部的光發射器，實現了對毽球場地的邊界的快速準確的繪制；毽球訓練機器人(申請號CN201410775301.1)由電機、蝸牛式殼體、漏斗、支撐架、槽輪及道軌組成，可控制發球力度，覆蓋運動場內的多個死角，替代毽球陪練員陪練；一種機器人擊發毽球訓練器材(申請號CN201410041694.3)由道軌、四輪車、大齒輪、角度齒輪及轉盤組成，能減輕訓練中陪練人員的工作強度；一種毽球箱(申請號CN201210247711.X)包括箱體、開設在箱體上表面的通孔、開設在箱體左右兩側的抽屜槽一，開設在箱體后面的抽屜槽二和設置在箱體底部的滾動輪和腳支承，可方便一次性拿取多個毽球，教師在收回器材時毽球數量也便于統計。

通過專利檢索，已有的毽球設備部分主要側重于實現毽球的單一搜集功能和單一存儲功能，另外一部分側重于單一的發射功能，而且不能連續自動發球；目前還沒有集自動整理、自動發射和定點發射(發射角度、方向和位置可調)、一個訓練周期的毽球連續發射等功能于一體的毽球訓練機，而且現有的毽球教練機智能化程度也不高，無法靈活自由轉向來滿足不同方向發射毽球的需求，因此就需要設計一個好用、可靠、結構簡單緊湊的毽球發射器來滿足實際毽球訓練的需求，隨著毽球運動在我國的推廣與普及，其市場價值也是很可觀的。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種便集自動整理與自動發射為一體的毽球訓練自動發射裝置。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種毽球訓練自動發射裝置，發射裝置包括支撐裝置、設置在支撐裝置上的自動分球裝置以及自動發射裝置；

所述支撐裝置包括直桿支架、第一直角支架、第二直角支架、桶箍以及箱體；所述直桿支架與箱體垂直設置，其一端的底部固定安裝在箱體側面上；所述桶箍、第一直角支架、第二直角支架由上而下依次安裝在直桿支架上；

所述自動分球裝置包括分球桶、轉輪、導向管；所述分球桶安裝在桶箍上，分球桶包括進口和出口，出口的大小正好可供一個毽球落入；轉輪安裝在第一直角支架上，且位于分球桶的下方；轉輪為圓盤狀，其上至少設有一個貫穿轉輪的孔，該孔位于分球桶出口的正下方，該孔的大小正好可供一個毽球落入；轉輪的下方設有擋板，擋板上設有一個貫穿擋板的孔，該孔的圓心與轉輪上孔的圓心在同一條圓周線上；擋板下方設有導向管，導向管的一端與擋板上的孔連接，另一端位于發射管的上方；轉輪的下方設有旋轉機構，旋轉機構安裝在第二直角支架上，旋轉機構用于帶動轉輪旋轉；

所述自動發射裝置包括底板、發射管、雙作用氣缸、氣嘴以及機位調整裝置；底板可轉動的安裝在旋轉臺上，發射管安裝在底板的左側，發射管用于接收導向管輸送的毽球；雙作用氣缸通過螺釘固定在底板的右側；雙作用氣缸的出桿端與氣嘴螺紋連接，雙作用氣缸的出桿方向面為發射管進口方向，氣嘴的進氣口與外部供氣裝置連接，氣嘴的出氣口正對發射管進口方向；

機位調整裝置包括旋轉臺和四桿機構，旋轉臺安裝在箱體上，用于控制毽球的左右發射方向；四桿機構用于調整毽球的發射俯仰角，其一端與自動發射裝置的底板連接，另一端與雙作用氣缸連接。

在本發明的一個實施例中，所述支撐裝置還包括下支架和輪，下支架設置在箱體底面的前部，輪設置在箱體底面的后部。

在本發明的一個實施例中，所述分球桶內壁距離桶頂200mm的地方等間距環繞設有三層毛刷。

在本發明的一個實施例中，所述分球桶為兩端開口且中部鏤空結構，其上部為圓柱體，下部為圓錐體。

在本發明的一個實施例中，所述轉輪沿圓周方向均布有8個孔，該8個孔中的任意一個孔每轉動45°便位于分球桶出口的正下方，每個孔的大小正好可供一個毽球落入；轉輪上的8個孔中的任意一個孔每轉動45°便位于擋板上孔的正上方。

在本發明的一個實施例中，所述旋轉機構由步進電機和一級齒輪減速器組成；步進電機的輸出軸與一級齒輪減速器的齒輪連接，一級齒輪減速器的輸出軸與轉輪連接，并帶動轉輪轉動。

在本發明的一個實施例中，所述旋轉臺由行星齒輪減速器、電機座、壓板、轉臺、圓錐滾子軸承以及伺服電機組成；電機座通過螺栓固定在箱體上，伺服電機安裝在電機座上，伺服電機與行星齒輪減速器連接；轉臺內嵌在箱體上表面上，其由臺面和臺柱組成，壓板設置在臺面與箱體上表面之間，臺柱與箱體之間設有圓錐滾子軸承，臺柱通過傳動鍵與行星齒輪減速器輸出軸連接為一體，轉臺隨行星齒輪減速器轉動而轉動。

在本發明的一個實施例中，所述自動發射裝置由PCL控制。

在本發明的一個實施例中，每根毛刷與分球桶內壁垂直。

在本發明的一個實施例中，發射管的出口設有紅外感應裝置。

通過上述技術方案，本發明的有益效果是：

(1)整體裝置小巧輕便，設備可方便快速又穩重可靠的搬運到訓練場地；

(2)毽球訓練時，可實現毽球的自動整理，可同時整理20個毽球，并使毽球羽毛在上，分球機構結構簡單；

(3)可實現毽球的自動發射；

(4)可減少抖動，實現定點發射；

(5)毽球發射高度、發射方向和發射距離可調；水平調節的范圍：向左調整45度，向右調整45度；俯仰調節的范圍：向下0度，向上45度；

(6)可實現20個毽球連續發射，發射時間間隔可調，最慢10球/分，最快頻率20球/分，設有零檔位，不供球；

(7)裝置結構簡單、安裝方便，便于使用，充分節約了毽球訓練所需的人力和財力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明裝置圖；

圖2為本發明結構示意圖；

圖3為本發明自動分球裝置部分結構示意圖；

圖4為本發明自動發射裝置部分結構示意圖；

圖5為本發明旋轉臺結構示意圖；

圖中數字和字母所表示的相應部件名稱：

100、支撐裝置 110、直桿支架 111、螺釘 120、第一直角支架 130、第二直角支架 140、桶箍 150、箱體 160、支架 170、輪 200、自動分球裝置 210、分球桶 211、圓柱體 212、圓錐體 213、進口 214、出口 220、轉輪 221、孔 230、導向管 240、旋轉機構 241、步進電機 241a、輸出軸 242、一級齒輪減速器 242a、輸出軸 300、自動發射裝置 310、底板 320、發射管 330、雙作用氣缸 331、螺釘 340、氣嘴 350、機位調整裝置 351、旋轉臺 351a、行星齒輪減速器 351b、電機座 351c、壓板 351d、轉臺 351d1、臺面 351d2、臺柱 351e、圓錐滾子軸承 351f、伺服電機 352、四桿機構 353、雙作用氣缸。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

參見圖1至圖5所示，本發明公開了一種毽球訓練自動發射裝置，在毽球運動員訓練過程中，它用于實現毽球的自動整理和自動發射，發射裝置包括支撐裝置100、設置在支撐裝置100上的自動分球裝置200以及自動發射裝置300；支撐裝置100為整個裝置的主體部分，用于安裝自動分球裝置200以及自動發射裝置300；自動分球裝置200用于對毽球進行收集、整理并移送至自動發射裝置；自動發射裝置300負責對毽球進行發射，并對發射高度、發射方向以及發射距離進行控制。

支撐裝置100包括直桿支架110、第一直角支架120、第二直角支架130、桶箍140以及箱體150；直桿支架110與箱體150垂直設置，其一端的底部通過螺釘111可拆卸的固定安裝在箱體150側面上；桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130由上而下依次安裝在直桿支架110上，且位于箱體150正上方；桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130三者之間的間距根據實際需要設定，此處不加贅述；再者，桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130與直桿支架110也可采用可上下移動的方式進行固定，便于調整桶箍140、第一直角支架120、第二直角支架130三者之間的間距。

支撐裝置100還包括下支架160和輪170，下支架160設置在箱體150底面的前部，輪170設置在箱體150底面的后部，下支架160和輪170對箱體起到支撐作用，輪170的設計還提高了發射裝置移動時的便捷性。

自動分球裝置200包括分球桶210、轉輪220、導向管230；分球桶210安裝在桶箍140上，分球桶210為兩端開口且中部鏤空結構，其上部為圓柱體211，下部為圓錐體212，其包括設置在圓柱體211上的進口213以及設置在圓錐體212上的出口214，出口214的大小正好可供一個毽球落入；分球桶210內壁距離桶頂200mm的地方等間距環繞設有三層毛刷(圖中未畫出)，且每根毛刷與分球桶內壁均垂直，該毛刷質地較軟，密度適中，當毽球被扔到分球桶中時，毽球碰到毛刷被遮擋，慢慢下落，運用毽球自身結構和重力作用使橡膠頭朝下落下；若多個毽球同時落下，由于毛刷的作用，毽球會逐個向下落，不損傷毽球羽毛；三層毛刷用于分離規整雜亂的毽球，并實現毽球羽毛的定向，形成羽毛在上的姿態。

轉輪220安裝在第一直角支架120上，且位于分球桶210的下方；轉輪220為圓盤狀，其上設有8個貫穿轉輪的孔221，該8個孔中的任意一個孔每轉動45°便位于分球桶出口214的正下方，每個孔的大小正好可供一個毽球落入；轉輪220的下方設有擋板(圖中未畫出)，擋板上設有一個貫穿擋板的孔，該孔的圓心與轉輪上孔的圓心在同一條圓周線上；轉輪上的8個孔中的任意一個孔每轉動45°便位于擋板上孔的正上方；擋板下方設有導向管230，導向管230的一端與擋板上的孔連接，另一端位于發射管320的上方，導向管230用于實現毽球沿著導向管落入發射管320，且毽球的橡膠頭朝前。

轉輪220的下方設有旋轉機構240，旋轉機構240安裝在第二直角支架130上，旋轉機構240用于帶動轉輪220旋轉，當轉輪220上的孔旋轉至與分球桶出口214對齊時，毽球則落下，保證一次發射一個毽球；旋轉機構240由步進電機241和一級齒輪減速器242組成；步進電機241的輸出軸241a與一級齒輪減速器242連接，一級齒輪減速器242的輸出軸242a與轉輪220連接，并帶動轉輪轉動，一級齒輪減速器用于增大轉矩，防止產生“爬行”和抖動現象。

自動發射裝置300包括底板310、發射管320、雙作用氣缸330、氣嘴340以及機位調整裝置350；底板310可轉動的安裝在旋轉臺351上，發射管320的一端密閉，另一端開口；發射管320安裝在底板310的左側，發射管320的開口用于接收從導向管落下的毽球；雙作用氣缸330通過螺釘331固定在底板310的右側；雙作用氣缸330的出桿端與氣嘴340螺紋連接，雙作用氣缸330的出桿方向面為發射管進口方向，雙作用氣缸用于將毽球從發射管的開口推入發射管的密閉空間內，氣嘴340的進氣口與外部供氣裝置連接，氣嘴340的出氣口正對發射管密閉空間的進口方向；發射管密閉空間的出口設有紅外感應裝置(圖中未畫出)，進入發射管密閉空間內的毽球將紅外線擋住，紅外感應裝置啟動氣閥，氣嘴340噴出的氣流由發射裝置將毽球發射出去；毽球的結構較為特殊，橡膠頭部呈圓形，質量較重，尾部為四片羽毛，質量較輕，毽球在橫向排列時可以通過自重落入“彈道”，而頭重腳輕的情況可以通過加持裝置防止毽球歪斜，此處對加持裝置的結構不加贅述。

機位調整裝置350包括旋轉臺351和四桿機構352，旋轉臺351安裝在箱體150上，用于控制毽球的左右發射方向；四桿機構352用于調整毽球的發射俯仰角，其一端與自動發射裝置的底板351c連接，另一端與雙作用氣缸353連接，雙作用氣缸353通過四桿機構352控制發射管的俯仰角。

旋轉臺351由行星齒輪減速器351a、電機座351b、壓板351c、轉臺351d、圓錐滾子軸承351e以及伺服電機351f組成；電機座351b通過螺栓固定在箱體150上，伺服電機351f安裝在電機座351b上，伺服電機351f與行星齒輪減速器351a連接；轉臺351d內嵌在箱體上表面上，其由臺面351d1和臺柱351d2組成，壓板351c設置在臺面351d1與箱體150上表面之間，臺柱351d2與箱體之間設有圓錐滾子軸承351e，圓錐滾子軸承351e可以承受徑向力，并防止轉臺傾覆；臺柱351d2通過傳動鍵與行星齒輪減速器輸出軸連接為一體，轉臺隨行星齒輪減速器轉動而轉動，行星齒輪減速器用于增大伺服電機的扭矩，保證轉臺旋轉時位置準確，工作可靠。

本發明自動發射裝置由PCL控制，出球的速度可調，出口最低50公里每小時，最高200公里每小時；出球的頻率可調，最慢10球/分，最快頻率20球/分，設有零檔位，該檔不供球。

本發明的工作原理如下：

將用過的毽球丟入分球桶210內，分球桶210將毽球逐個按次序頭朝下羽毛朝上裝入轉輪220中，轉輪有八個孔221，每裝入一個毽球，轉輪220由旋轉機構240旋轉45度，直至8個孔填滿毽球；轉輪220下方有擋板，擋板只開設一個孔，當旋轉360度后，第一個毽球由轉輪上的孔進入擋板上的孔，最終落入導向管230內，而后每旋轉45度都會有一個毽球落下，毽球由導向管230落入發射管320內，旋轉臺351控制發射管320的左右方向，雙作用氣缸353通過四桿機構352控制發射管320的俯仰角，安裝于發射管320的雙作用氣缸330將毽球推入發射管320的密閉空間內，發射管出口的毽球將紅外線擋住，紅外感應裝置啟動氣閥，氣嘴340噴出的氣流由發射裝置將毽球發射出去。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。