半自动羽毛球收集发球机的制作方法

本发明属于体育训练设备技术领域，具体涉及一种半自动羽毛球收集发球机。

背景技术：

在运动员平时的体育陪练过程中，教练员与陪训人员都付出比参赛人员更艰苦的辛苦运作，尤其对于陪练羽毛球项目，一次次地重复发球、拣球、收球、再重复，为了每一次的赛事，陪练人员要付出繁重的活动量，这一切如果都靠人力劳动是十分辛苦、劳累的。因此设计一种具有自动收集羽毛球和自动发球功能的半自动羽毛球收集发球机成为当前亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种半自动羽毛球收集发球机，通过人工推拉行走，实现自动收集羽毛球和自动发球功能，发球的角度和速度可调节。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：半自动羽毛球收集发球机，包括动力箱、发球箱和收集箱，发球箱位于动力箱的上部，收集箱位于发球箱和动力箱的后部，动力箱底部设有两个前万向轮，动力箱前部设有检修门，发球箱前部敞口，发球箱顶部开设有进球口，收集箱顶部开设有抓球口，收集箱后侧下部开设有收集口，收集箱的底部设有一个后万向轮，收集箱后侧上部设有推拉把手；动力箱内部设有动力输送装置，发球箱内部设有击球装置，发球箱顶部设有位于抓球口和进球口之间的抓取装置，收集箱上设有收集装置。

动力输送装置包括驱动电机、辅助电机和传动轴，驱动电机通过电机安装座固定在动力箱的底部上表面，驱动电机的主轴沿左右方向水平设置，驱动电机的主轴上设有第一链轮，传动轴沿左右方向水平穿设在动力箱后部，传动轴的右端部伸出动力箱右侧，传动轴的中部设有第二链轮，传动轴的右端部设有第三链轮，第一链轮与第二链轮之间通过传动链条传动连接，辅助电机固定在动力箱的顶部下表面，辅助电机的主轴垂直向上设置，辅助电机的主轴穿过动力箱的顶部和发球箱的底部并伸入到发球箱内。

收集装置包括刮取机构和提升机构；提升机构包括升降电动杆和提升板，升降电动杆固定在收集箱顶部中间位置，升降电动杆的伸缩杆向下设置并沿伸到收集箱内，提升板与收集箱内腔相适配，提升板上表面与升降电动杆的伸缩杆下端固定连接；刮取机构包括两个固定板和转轴，两个固定板分别固定在收集箱的收集口左右两侧，转轴沿左右水平方向穿设在两个固定板上，转轴的右端部设有第四链轮，第三链轮与第四链轮之间通过驱动链条传动连接，转轴上设有位于两个固定板之间的刮板，刮板沿转轴的圆周方向均匀设有至少三个，收集箱后侧下部设有位于两个固定板上方的刮板罩。

抓取装置包括抓取电机、支撑臂、抓手臂和抓取电动杆，抓取电机安装在发球箱顶部，抓取电机的主轴与支撑臂的下端同轴向连接，抓手臂水平设置，抓取电动杆与抓取电机的主轴平行设置，支撑臂的上端与抓手臂的一端固定连接，抓手臂的另一端与抓取电动杆上端固定连接，抓取电动杆的伸缩杆垂直向下设置，伸缩杆的下端部固定连接有机械抓手。

击球装置包括旋转座、红外感应探头、气泵和伸缩气缸，旋转座底部与辅助电机的主轴固定连接，旋转座的上表面设有支座，伸缩气缸前高后低倾斜固定在支座上，伸缩气缸的活塞杆前端朝发球箱的敞口方向设置，活塞杆的前端设有球拍，球拍所在平面与活塞杆垂直，球拍位于进球口的下方，气泵位于伸缩气缸侧部的旋转座上，气泵与伸缩气缸之间通过高压气管连接，红外感应探头固定在发球箱的后侧内壁上。

还包括控制开关，控制开关通过控制电缆分别连接驱动电机、辅助电机、升降电动杆、抓取电机、抓取电动杆、机械抓手、红外感应探头和气泵。

收集箱后侧底部设有位于收集口下方的导向平板，导向平板后端设有前高后低倾斜设置的导向斜板，导向斜板的后端边沿与后万向轮的底部位于同一高度，导向斜板上表面与刮板罩后端边沿之间形成刮取口。

进球口的上端边缘设有上大下小且上下通透的导球罩。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、发球箱顶部采用了自动抓取装置，通过抓取电机带动机械抓手旋转到收集箱的抓球口上方，抓取电动杆的伸缩杆向下滑动，机械抓手从收集箱内将羽毛球抓住，抓取电动杆的伸缩杆向上滑动，抓取电机带动机械抓手旋转到发球箱的进球口上方，机械抓手张开，羽毛球从进球口掉落到发球箱内，全程实现了自动化操作，大大降低了陪练人员的活动强度；

2、收集箱上采用了收集装置，驱动电机通过链条带动刮取机构的转轴转动，转轴上的刮板可有效的将地面上的羽毛球刮送到收集箱内，提升板位于收集箱底部，刮送到收集箱内的羽毛球直接收集到提升板上，升降电动杆动作将提升板向上提拉，被收集的羽毛球通过提升板输送到收集箱的上部，实现了羽毛球收集自动化，不需要人工手动拾取，大大的减轻了陪练人员的工作强度；

3、发球箱上采用了发球装置，从发球箱的进球孔掉落的羽毛球在掉落过程中被红外感应探头探测到，红外感应探头向控制开关发出指令，控制开关控制气泵动作，气泵向伸缩气缸输送高压气体，伸缩气缸的活塞杆高速向前弹出，通过活塞杆前端的球拍将羽毛球击打出去，完成发球动作；通过控制开关控制辅助电机旋转一定角度可调节旋转座的方向，从而调节发球角度，通过控制开关调节气泵的工作频率即可调节伸缩气缸活塞杆的伸缩速度，从而调节发球速度。

综上所述，本发明设计合理，发球箱采用了自动抓取装置，实现了羽毛球抓取自动化，收集箱上采用了收集装置，实现了羽毛球收集自动化，发球装置可控制调节发球的角度和速度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的右视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

本发明以图中的右向为前向，左向为后向，前向为右向，后向为左向。

如图1—图3所示，半自动羽毛球收集发球机，包括动力箱1、发球箱2和收集箱3，发球箱2位于动力箱1的上部，收集箱3位于发球箱2和动力箱1的后部，动力箱1前部设有检修门39，动力箱1底部设有两个前万向轮4，发球箱2前部敞口，发球箱2顶部开设有进球口5，收集箱3顶部开设有抓球口6，收集箱3后侧下部开设有收集口7，收集箱3的底部设有一个后万向轮8，收集箱3后侧上部设有推拉把手9；动力箱1内部设有动力输送装置，发球箱2内部设有击球装置，发球箱2顶部设有位于抓球口6和进球口5之间的抓取装置，收集箱3上设有收集装置。

动力输送装置包括驱动电机10、辅助电机11和传动轴12，驱动电机10通过电机安装座13固定在动力箱1的底部上表面，驱动电机10的主轴沿左右方向水平设置，驱动电机10的主轴上设有第一链轮14，传动轴12沿左右方向水平穿设在动力箱1后部，传动轴12的右端部伸出动力箱1右侧，传动轴12的中部设有第二链轮15，传动轴12的右端部设有第三链轮16，第一链轮14与第二链轮15之间通过传动链条17传动连接，辅助电机11固定在动力箱1的顶部下表面，辅助电机11的主轴垂直向上设置，辅助电机11的主轴穿过动力箱1的顶部和发球箱2的底部并伸入到发球箱2内。

收集装置包括刮取机构和提升机构；提升机构包括升降电动杆18和提升板19，升降电动杆18固定在收集箱3顶部中间位置，升降电动杆18的伸缩杆向下设置并沿伸到收集箱3内，提升板19与收集箱3内腔相适配，提升板19上表面与升降电动杆18的伸缩杆下端固定连接；刮取机构包括两个固定板20和转轴21，两个固定板20分别固定在收集箱3的收集口7左右两侧，转轴21沿左右水平方向穿设在两个固定板20上，转轴21的右端部设有第四链轮22，第三链轮16与第四链轮22之间通过驱动链条23传动连接，转轴21上设有位于两个固定板20之间的刮板24，刮板24沿转轴的圆周方向均匀设有至少三个，收集箱3后侧下部设有位于两个固定板20上方的刮板罩25。

抓取装置包括抓取电机26、支撑臂27、抓手臂28和抓取电动杆29，抓取电机26安装在发球箱2顶部，抓取电机26的主轴与支撑臂27的下端同轴向连接，抓手臂28水平设置，抓取电动杆29与抓取电机26的主轴平行设置，支撑臂27的上端与抓手臂28的一端固定连接，抓手臂28的另一端与抓取电动杆29上端固定连接，抓取电动杆29的伸缩杆垂直向下设置，伸缩杆的下端部固定连接有机械抓手30。

击球装置包括旋转座31、红外感应探头32、气泵33和伸缩气缸34，旋转座31底部与辅助电机11的主轴固定连接，旋转座31的上表面设有支座35，伸缩气缸34前高后低倾斜固定在支座35上，伸缩气缸34的活塞杆36前端朝发球箱2的敞口方向设置，活塞杆36的前端设有球拍37，球拍37所在平面与活塞杆36垂直，球拍37位于进球口的下方，气泵33位于伸缩气缸34侧部的旋转座31上，气泵33与伸缩气缸34之间通过高压气管连接，红外感应探头32固定在发球箱2的后侧内壁上。

收集箱3后侧底部设有位于收集口7下方的导向平板40，导向平板40后端设有前高后低倾斜设置的导向斜板41，导向斜板41的后端边沿与后万向轮8的底部位于同一高度，导向斜板41上表面与刮板罩25后端边沿之间形成刮取口42。

还包括控制开关38，控制开关38通过控制电缆分别连接驱动电机10、辅助电机11、升降电动杆18、抓取电机26、抓取电动杆29、机械抓手30、红外感应探头32和气泵33。

进球口5的上端边缘设有上大下小且上下通透的导球罩43。

本发明中的控制开关38又叫PLC控制器属于现有技术，其具体结构不再详细描述。PLC 的英文全称是:Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。PLC控制器主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器。

本发明的工作过程如下：使用时接通电源，驱动电机10通过驱动第三链轮16，第三链轮16通过驱动链条23带动第四链轮22传动，从而带动刮取机构的转轴21转动，转轴21上的刮板24可有效的将地面上的羽毛球刮送到收集箱3内，提升板19位于收集箱3底部，刮送到收集箱3内的羽毛球直接收集到提升板19上，升降电动杆18动作将提升板19向上提拉，被收集的羽毛球通过提升板19输送到收集箱3的上部，本实施例移动时由操作人员操控控制开关38和人工推拉移动相配合将地面上的羽毛球收集起来。

羽毛球收集到收集箱3的上部后，通过抓取电机26带动机械抓手30旋转到收集箱3的抓球口6上方，抓取电动杆29的伸缩杆向下滑动，机械抓手30从收集箱3内将羽毛球抓住，抓取电动杆29的伸缩杆向上滑动，将羽毛球从收集箱3取出，抓取电机26带动机械抓手30旋转到发球箱2的进球口5上方，机械抓手30张开，羽毛球从进球口5掉落到发球箱2内，完成抓取作业。

进球口5的上端边缘设有上大下小且上下通透的导球罩43，羽毛球掉落的位置稍微有点偏差时，能通过导球罩43掉落到进球口5内，从发球箱2的进球孔掉落的羽毛球在掉落过程中被红外感应探头32探测到，红外感应探头32向控制开关38发出指令，控制开关38控制气泵33动作，气泵33向伸缩气缸34输送高压气体，伸缩气缸34的活塞杆36高速向前弹出，通过活塞杆36前端的球拍37将羽毛球击打出去，完成发球动作；通过控制开关38控制辅助电机11旋转可调节旋转座31的方向，从而调节发球角度，通过控制开关38调节气泵33的工作频率即可调节伸缩气缸34活塞杆36的伸缩速度，从而调节发球速度。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。