专利名称：美式16球自动台球机摆球装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运动器械类，具体地说，它涉及一种美式16球自动台球机摆球装置。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，各种娱乐项目也越来越受到大家的欢迎，台球项目也随之成为大家的主要娱乐项目之一，尤其受到年轻人的喜欢。目前，台球运动项目中，一局比赛结束后需要人工摆球，常常浪费太多时间在摆球过程中，甚至有时因网袋老旧造成丢球现象。例如美式落袋十六球打法，在摆球时需要人工集齐所有球后，再挑出白球，其余安规则摆放，比较麻烦及费时。2009年，已有美式16球自动台球机的摆球装置被授予实用新型专利权，其专利号为ZL200820224876.4。此种美式16球的自动台球机摆球装置，根据台球机检测装置进行摆球，当台球被运送至运球筒中时候，运球筒通过X-Y运球机构按最短距离运送至三角形管筒中，实现美式16球的自动摆放过程，免去人力，节省时间，提高摆球效率。在专利号为ZL200820224876.4的专利中，所述自动台球机的摆球装置为X-Y运球机构。在X-Y运球机构中，X向电机通过联轴器带动X向丝杠转动，X向丝杠安装在长形导轨上，X向丝杠转动带动安装在其上的X向螺母沿X向丝杠做直线运动，X向螺母带动运球筒沿X向导轨移动完成运球筒的X向位移，在X-Y运球机构中，Y向电机通过联轴器带动Y向丝杠转动，Y向丝杠螺旋传动带动其上的Y向螺母做直线移动，Y向螺母带动拖板沿Y向导轨移动完成运球筒的Y向移动，运球筒被运送至三角形接球架的某一管筒上方，放球电磁铁启动使运球筒下部挡片转动离开运球筒下面，台球由于自身重力落至三角形接球架的某一管筒中储存起来，一个台球的摆放过程完成。随后运球筒下部挡片复位，运球筒返回初始位置，其它球的摆球动作循环上述动作。这种美式16球摆球装置运用X-Y运球机构，势必需要两根运球导轨、螺母、丝杠及带动其运行的X向电机等机械零件，不仅构造复杂，增加安装难度，而且增加制造成本，浪费材料；这种美式16球摆球装置运球过程中运球筒的行走路线为X、Y方向的折线，每次运球后又以相同路线返回，导致机械零件的二次磨损；降低了摆球效率，增加了机械零件之间的磨损，使摆球装置寿命减少。因此设计一种新型美式16球自动台球机摆球装置变得非常有必要，有利于推动自动台球机的发展及推广。
发明内容本实用新型提供的美式16球自动台球机摆球装置，能够克服现有技术中的不足，简化机械装置结构，降低加工及安装难度，提高装置运行效率，减少机构摩擦，使摆球装置更加灵活、方便。为了解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案:三角形接球架由十五个管筒固定联接而成，摆球时每个管筒储存一个台球并限制台球在水平方向的运动，所述三角形接球架中的十五个管筒在同一水平面内，所述三角形接球架的外廓形状为三角形ABC，所述三角形ABC中的十五个管筒按四排分布，每排依次增加一个管筒；所述三角形ABC的一底边为BC，所述底边BC处有五个管筒连接成一排，中心连线为水平线，装置主要由U形座、长臂摆球导轨、台球挡板、丝杠电机、传动轴、电机支撑座、联轴器、传动电机、丝杠、挡板电机以及万向支撑球组成；所述三角形接球架的顶点A靠近长臂摆球导轨的左端固定安装在机架上，所述长臂摆球导轨的轴心线处于O点上时，所述三角形接球架前后方向的对称线与长臂摆球导轨的轴心线重合，所述O点为通过传动轴轴心线的机架前后方向对称线与圆弧形轨道最大圆弧线的交点，所述电机支撑座固定安装在机架的铅垂侧壁面上，所述电机支撑座上安装有传动电机，所述传动电机的输出轴通过联轴器与传动轴固定联接，所述传动轴的另一端与U形座固定联接，所述长臂摆球导轨的左端固定安装在U形座内，所述长臂摆球导轨的右端安装有万向支撑球，所述万向支撑球与圆弧形轨道滚动接触配合，所述圆弧形轨道固定安装在机架上，所述丝杠通过轴承安装在长臂摆球导轨的上部，并使丝杠轴心线与长臂摆球导轨轴心线平行，所述丝杠的左端通过联轴器与丝杠电机的输出轴固定联接，所述丝杠电机通过螺栓固定安装在长臂摆球导轨上，运球筒固定联接在螺母上，所述螺母传动配合安装在丝杠上，所述运球筒在丝杠电机带动丝杠旋转的过程中，在螺母的带动下沿着丝杠的轴线做直线运动，所述运球筒底部安装有台球挡板，所述运球筒的一侧壁面上固定安装有挡板电机，所述台球挡板固定安装在挡板电机的输出轴上。所述圆弧形轨道的半径与长臂摆球导轨由回转中心到万向支撑球的长度相适应，在长臂摆球导轨摆动的过程中，所述圆弧形轨道对万向支撑球起到支撑的作用，所述传动电机为步进电机，所述丝杠电机为步进电机，所述运球筒在靠近摆球导轨的侧壁面上安装有直线轴承与长臂摆球导轨滚动接触，在摆放台球的过程中，所述三角形接球架底部有运球装置的相应装置使台球不会在铅垂方向落出管筒，使台球保存在管筒中。采用本实用新型的有益效果是:能够很好地实现自动台球机的摆球，机械构造更加简单，提高摆球装置的摆球效率，减少材料浪费，易于加工制造，有很好的推广应用价值。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型美式16球自动台球机摆球装置的主视图；图2为本实用新型美式16球自动台球机摆球装置的左视图；图3为本实用新型美式16球自动台球机摆球装置的俯视图。图中:U形座I长臂摆球导轨2三角形接球架3台球挡板4运球筒5丝杠电机6传动轴7电机支撑座8联轴器9机架10传动电机11丝杠12挡板电机13万向支撑球1具体实施方式
在图1、图2和图3中，三角形接球架3由十五个管筒固定连接而成，摆球时每个管筒储存一个台球并限制台球在水平方向的运动，所述三角形接球架3中的十五个管筒在同一水平面内，所述三角形接球架3的外廓形状为三角形ABC，所述三角形ABC中的十五个管筒按四排分布，每排依次增加一个管筒；所述三角形ABC的一底边为BC，所述底边BC处有五个管筒连接成一排，中心连线为水平线，该装置主要由U形座1、长臂摆球导轨2、台球挡板4、丝杠电机6、传动轴7、电机支撑座8、联轴器9、传动电机11、丝杠12、挡板电机13以及万向支撑球14组成；所述三角形接球架3的顶点A靠近长臂摆球导轨2的左端通过螺栓固定安装在机架10上，所述长臂摆球导轨2的轴心线处于O点上时，所述三角形接球架3前后方向的对称线与长臂摆球导轨2的轴心线重合，所述O点为通过传动轴7轴心线的机架10前后方向对称线与圆弧形轨道最大圆弧线的交点，所述电机支撑座8通过螺栓固定安装在机架10的铅垂侧壁面上，所述传动电机11通过螺栓固定安装在电机支撑座8上，所述传动电机11的输出轴通过联轴器9与传动轴7固定联接,所述传动轴7的另一端与U形座I通过螺栓固定联接，所述长臂摆球导轨2的左端通过螺栓固定安装在U形座I内，所述长臂摆球导轨2的右端的下侧面安装有万向支撑球14，所述万向支撑球14与圆弧形轨道滚动接触配合，所述圆弧形轨道固定安装在机架10上，所述丝杠12通过轴承安装在长臂摆球导轨2的上部，并使丝杠12轴心线与长臂摆球导轨2轴心线平行，所述丝杠12的左端通过联轴器与丝杠电机6的输出轴固定联接，所述丝杠电机6通过螺栓固定安装在长臂摆球导轨2上，运球筒5通过螺栓固定联接在螺母上，所述螺母传动配合安装在丝杠12上，所述运球筒5在丝杠电机6带动丝杠12旋转的过程中，在螺母的带动下沿着丝杠12的轴线做直线运动，所述运球筒5底部安装有台球挡板4，所述运球筒5的一侧壁面上通过螺栓固定安装有挡板电机13，所述台球挡板4固定安装在挡板电机13的输出轴上。所述圆弧形轨道的半径与长臂摆球导轨2由回转中心到万向支撑球14的长度相适应，在长臂摆球导轨2摆动的过程中，所述圆弧形轨道对万向支撑球14起到支撑的作用，所述传动电机11采用步进电机，所述丝杠电机6采用步进电机，所述运球筒5在靠近摆球导轨2的侧壁面上安装有直线轴承与摆球导轨2滚动接触，所述三角形接球架3在摆放台球的过程中，底部有运球装置的相应装置使台球不会在铅垂方向落出管筒，使台球保存在管筒中。台球进入球袋以后经过检测装置检测，沿轨道滚落入处于初始位置的运球筒5中，MCU根据输入的检测信息输出相应的指令，传动电机11启动带动传动轴7转动指定角度，固定于传动轴7的长臂摆球导轨2以传动轴7的轴心为回转中心转动相同的角度，在长臂摆球导轨2摆动的过程中丝杠电机6也同时运转，带动运球筒5沿丝杠12直线运动到指定位置，即运用极座标法确定运球点位置，到达指定运球点位置后，挡板电机13正向转动，带动台球挡板4转动离开运球筒正下方，在重力作用下台球落入指定管筒中，台球落入指定球筒中后，挡板电机13反向转动，带动台球挡板4转动回到运球筒正下方，然后运球筒5返回到初始位置，等待下一次接球。
权利要求1.一种美式16球自动台球机摆球装置，三角形接球架(3)由十五个管筒固定联接而成，摆球时每个管筒储存一个台球并限制台球在水平方向的运动，所述三角形接球架(3)中的十五个管筒在同一水平面内，所述三角形接球架(3)的外廓形状为三角形ABC，所述三角形ABC中的十五个管筒按四排分布，每排依次增加一个管筒；所述三角形ABC的一底边为BC，所述底边BC处有五个管筒连接成一排，中心连线为水平线，其特征是，主要由U形座(1)、长臂摆球导轨(2)、台球挡板(4)、丝杠电机(6)、传动轴(7)、电机支撑座(8)、联轴器(9)、传动电机(11)、丝杠(12)、挡板 电机(13)以及万向支撑球(14)组成；所述三角形接球架(3)的顶点A靠近长臂摆球导轨(2)的左端固定安装在机架(10)上，所述长臂摆球导轨(2)的轴心线处于O点上时，所述三角形接球架(3)前后方向的对称线与长臂摆球导轨(2)的轴心线重合，所述O点为通过传动轴(7)轴心线的机架(10)前后方向对称线与圆弧形轨道最大圆弧线的交点，所述电机支撑架(8)固定安装在机架(10)的铅垂侧壁面上，所述电机支撑架(8)上安装有传动电机(11)，所述传动电机(11)的输出轴通过联轴器(9)与传动轴(7)固定联接，所述传动轴(7)的另一端与U形座(I)固定联接，所述长臂摆球导轨(2)的左端固定安装在U形座(I)内，所述长臂摆球导轨(2)的右端安装有万向支撑球(14)，所述万向支撑球(14)与圆弧形轨道滚动接触配合，所述圆弧形轨道固定安装在机架(10)上，所述丝杠(12)通过轴承安装在长臂摆球导轨(2)的上部，并使丝杠(12)轴心线与长臂摆球导轨(2)轴心线平行，所述丝杠(12)的左端通过联轴器与丝杠电机￠)的输出轴固定联接，所述丝杠电机(6)通过螺栓固定安装在长臂摆球导轨(2)上，运球筒(5)固定联接在螺母上，所述螺母传动配合安装在丝杠(12)上，所述运球筒(5)在丝杠电机(6)带动丝杠(12)旋转的过程中，在螺母的带动下沿着丝杠(12)的轴线做直线运动，所述运球筒(5)底部安装有台球挡板(4)，所述运球筒(5)的一侧壁面上固定安装有挡板电机(13)，所述台球挡板⑷固定安装在挡板电机(13)的输出轴上。
2.根据权利要求1所述的美式16球自动台球机摆球装置，其特征是:所述圆弧形轨道的半径与长臂摆球导轨(2)由回转中心到万向支撑球(14)的长度相适应，在长臂摆球导轨(2)摆动的过程中，所述圆弧形轨道对万向支撑球(14)起到支撑的作用。
3.根据权利要求1所述的美式16球自动台球机摆球装置，其特征是:所述传动电机(11)为步进电机。
4.根据权利要求1所述的美式16球自动台球机摆球装置，其特征是:所述丝杠电机(6)为步进电机。
5.根据权利要求1所述的美式16球自动台球机摆球装置，其特征是:所述运球筒(5)在靠近摆球导轨(2)的侧壁面上安装有直线轴承与长臂摆球导轨(2)滚动接触。
专利摘要本实用新型公开了一种美式16球自动台球机摆球装置，旨在简化机械装置结构，降低加工及安装难度，提高摆球装置运行效率。电机支撑座固定安装在机架的铅垂侧面上，电机支撑座上安装有传动电机，传动电机的输出轴通过联轴器与传动轴固定联接，传动轴的另一端与U形座固定联接，长臂摆球导轨的左端固定安装在U形座内，长臂摆球导轨的右端安装有万向支撑球，万向支撑球与圆弧形轨道滚动接触配合，圆弧形轨道固定安装在机架上，丝杠的左端通过联轴器与丝杠电机的输出轴固定联接，丝杠电机通过螺栓安装在长臂摆球导轨上，运球筒固定联接在螺母上，螺母传动配合安装在丝杠上。本实用新型简化了机械装置结构，降低了加工和安装难度，提高了装置运行效率。
文档编号A63D15/00GK203154773SQ201320174559
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者王安敏, 陈文敬, 黄凯, 朱建鑫 申请人:青岛科技大学