台球自动摆球机的制作方法

本发明涉及一种台球自动摆球机。

背景技术：

台球运动在中国十分普遍，球房更是随处可见，台球桌的数量自然也大大的增加。在台球桌增加的同时球房的经营者也就要花费大量的资金来雇佣服务人员，利润也就降了好多，大大的增加了经营者的压力。

目前的市面上暂没有能自动摆球的产品出现，所有的球房都使用人工摆球的方式，即客人自己摆球或者让服务员帮忙摆球，人流量大的时候服务员往往忙不过来，延长了客人的等待时长，降低了娱乐体验。

经检索，目前国内的一些专利文献已有对台球自动摆球机作了研究：

如2015-01-07公开的，公开号为104258560A的中国发明所揭示的台球自动摆球机，其使用集球轨道、送球轮、花色识别器、分球轮、白球副轨道、黑球副轨道、色球副轨道、花球副轨道、摆球装置，将装置安置于台球桌内，六个落球轨道分别将台球引入摆球装置。

再如2015-06-24公开的，公开号为104722064A的中国发明所揭示的台球自动摆球机，其是利用互相垂直的横向定位机构和纵向定位机构，用摆球控制系统分别与横向定位机构和纵向定位机构相连接，并控制横向定位机构和纵向定位机构分别沿X轴方向和Y轴方向进行直线运动；集球板设置于横向定位机构的下方，且安装于纵向定位机构上，集球板上设有用于摆球的集球孔。实现横向纵向摆球的分离，方便安装和调试装置，同时只使用了一套滚珠丝杠节省了成本，在横向、纵向定位装置之间装有可与承接底板分离的集球板，能够通过移动集球板实现整副球的移动，可与自动台球机摆放整副球至台球桌面的后续机构设计衔接。

但现有的专利主要是研究怎样把球按规则摆放至球框的方案，但是并没有升至桌面完成整个摆球动作的过程，没有形成一个完整的产品，而本发明对此进行改进，实现真正的自动摆球，而不是仅仅把球按一定顺序丢入球框而已。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于提供一种台球自动摆球机，不仅能实现识球，集球，更重要的是还可以实现将球按规则摆到球桌相应的位置上，从而实现摆球的半自动化。

本发明是这样实现的：一种台球自动摆球机，包括复数个识球机构、一集球机构、一个三角集球框、一摆球机构以及控制器；所述复数个识球机构通过所述集球机构连接所述三角集球框，且所述复数个识球机构和所述集球机构均连接所述控制器；

所述三角集球框包括一有底三角框体、一球槽隔离壁以及一连接部；所述球槽隔离壁可拆地设在所述有底三角框体内，并隔离出五排共15个球槽，所述连接部设在所述有底三角框体的背面；

所述摆球机构包括一托板、一限位框架、一机械臂以及一驱动装置；所述限位框架具有一上层无底限位滑轨和一下层限位架，所述托板架设在下层限位架上，所述有底三角框体倒扣在所述托板上，且所述连接部滑设在上层限位滑轨上并连接所述机械臂，该机械连接所述驱动装置。

进一步的，所述下层限位架包括进口端和限位端，所述进口端设有一防止所述托板移位的限位凸台，所述限位端则通过两立杆连接所述上层无底限位滑轨，且两立杆之间有距离小于所述托板的宽度。

进一步的，所述连接部包括一小三角板、一立板以及一卡扣，所述小三角板固定粘接在所述三角集球框的背面的中部，所述立板连接在所述小三角板的一侧边，所述卡扣固定在所述立板上并处于所述三角集球框背面的正中间。

进一步的，所述机械臂为三段式三关节机械臂，每个关节均设一大扭力数码舵机，该些大扭力数码舵机构成所述驱动装置。

进一步的，复数个所述识球机构一一对应设在台球桌的各个集球洞内，该各个集球洞最后汇集到一出球口，任一所述识球机构包括复数个均连接所述控制器的光电传感器和一可动挡板，所述复数个光电传感器设在一所述集球洞的各个监测点，所述可动挡板位于所述各个监测点的下方。

进一步的，每个所述识球机构包括4个光电传感器，该4个光电传感器均匀分布在所述集球洞的内壁并处于同一水平面上。

进一步的，所述集球机构包括一X轴移动单元和一Y轴移动单元，所述Y轴移动单元架设在所述X轴移动单元上，所述三角集球框则架设在所述Y轴移动单元，所述控制器根据识球机构的识别结果控制所述X轴移动单元和Y轴移动单元移动，使得所述三角集球框上对应的球槽衔接所述台球桌的出球口。

进一步的，所述X轴移动单元包括一X轴丝杆、一X轴滑槽、一X轴电机以及一X轴移动块，所述X轴丝杆架设在所述X轴滑槽上并连接X轴电机连接，所述X轴移动块则套设在所述X轴丝杆上，所述Y轴移动单元则固定连接在所述X轴移动块上。所述Y轴移动单元包括一Y轴丝杆、一Y轴滑槽、一Y轴电机以及一Y轴移动块，所述Y轴丝杆架设在所述Y轴滑槽上并连接Y轴电机连接，所述Y轴移动块则套设在所述Y轴丝杆上，所述三角集球框则固定连接在所述Y轴移动块上。

本发明具有如下优点：本发明在洞口设置进球识别装置，能通过传感器识别全色、半色、黑球、白球，并能将白球留在洞口不放行；根据识别结果通过集球机构将球送入球框的不同位置；通过机械臂自动将球摆好，可用于市面上现有的台球桌上，在不破坏其主要结构(桌面，弹性库边)的前提下进行改装就可实现自动摆球功能，人工参与少；该装置能智能识别球的花色，自动将球按规则顺序摆放；它具有智能高效便捷，节省人力，投资回报高等特点。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明自动摆球机中识球机构的结构示意图。

图2为本发明自动摆球机中集球机构的结构示意图。

图3为本发明自动摆球机中三角集球框的分解结构示意图。

图4、图5均为本发明自动摆球机中摆球机构的结构示意图。

图6为本发明中摆球机构的机械臂运球的三个状态的结构示意图。

图7为本发明中摆球机构的机械臂推球状态的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图7所示，本发明的台球自动摆球机100，包括复数个识球机构1、一集球机构2、一个三角集球框3、一摆球机构4以及一控制器(未图示)；所述复数个识球机构1通过所述集球机构2连接所述三角集球框3，且所述复数个识球机构1和所述集球机构2均连接所述控制器；

主要如图1所示，复数个所述识球机构1一一对应设在台球桌200的各个集球洞201内，各个集球洞201最后汇集到一出球口202，任一所述识球机构1包括均连接所述控制器的复数个光电传感器11和一可动挡板12，所述复数个光电传感器11设在一所述集球洞201的各个监测点，所述可动挡板12位于所述各个监测点的下方。一般的，每个所述识球机构1包括4个光电传感器11，该4个光电传感器11均匀分布在所述集球洞201的内壁并处于同一水平面上，用于对掉入集球洞201内的球进行识别，以分辨出是全色、半色、黑八还是白球。

主要如图2所示，所述集球机构2包括一X轴移动单元21和一Y轴移动单元22，所述Y轴移动单元22架设在所述X轴移动单元21上，所述三角集球框3则架设在所述Y轴移动单元22，所述控制器根据识球机构1的识别结果控制所述X轴移动单元21和Y轴移动单元22移动，使得所述三角集球框3上对应的球槽35衔接所述出球口202。其中，所述X轴移动单元21包括一X轴丝杆211、一X轴滑槽212、一X轴电机213以及一X轴移动块214，所述X轴丝杆211架设在所述X轴滑槽212上并连接X轴电机213连接，所述X轴移动块214则位于所述X轴滑槽212内并套设在所述X轴丝杆211上，所述Y轴移动单元22则固定连接在所述X轴移动块214上。所述Y轴移动单元22包括一Y轴丝杆221、一Y轴滑槽222、一Y轴电机223以及一Y轴移动块224，所述Y轴丝杆221架设在所述Y轴滑槽222上并连接Y轴电机223连接，所述Y轴移动块224则位于所述Y轴滑槽222内并套设在所述Y轴丝杆221上，所述三角集球框3则固定连接在所述Y轴移动块224上。

主要如图3至图5所示，所述三角集球框3包括一有底三角框体31、一球槽隔离壁32以及一连接部33；所述球槽隔离壁32可拆地设在所述有底三角框体31内，并隔离出五排共15个球槽35，所述连接部33设在所述有底三角框体31的背面；所述连接部33包括一小三角板331、一立板332以及一卡扣333，所述小三角板331固定粘接在所述三角集球框31的背面的中部，所述立板332连接在所述小三角板331的一侧边，所述卡扣333固定在所述立板332上并处于所述三角集球框3背面的正中间。

主要如图4至图6所示，所述摆球机构4包括一托板41、一限位框架42、一机械臂43以及一驱动装置44；所述限位框架42具有一上层无底限位滑轨421和一下层限位架422，所述托板41架设在下层限位架422上，所述有底三角框体31倒扣在所述托板41上，且所述连接部33滑设在上层限位滑轨421上并连接所述机械臂43，该机械臂43连接所述驱动装置44。所述机械臂43为三段式三关节机械臂，每个关节均设一大扭力数码舵机442，该些大扭力数码舵机442构成所述驱动装置44。所述大扭力数码舵机442可以为机械臂43的各个关节提供动力。

所述下层限位架422包括进口端422A和限位端422B，所述进口端422A设有一防止所述托板41移位的限位凸台4223，所述限位端422B则通过两立杆4224连接所述上层无底限位滑轨421，且两立杆4224之间有距离L小于所述托板41的宽度，从而限制所述托板41在摆球的过程中从限位端422B滑出。

请结合图1至图7所示，本发明在应用时，对现有的台球桌上进行改装，在不破坏其主要结构(台面、库边)的前提下进行下述步骤：

(1)、如图1，在球洞中加装4个均匀分布的光电传感器11，并增加一个可向下活动的挡板12，光电传感器11将识别进入的球300是全色、半色、黑八还是白球，如果进入的球300为全色、半色和黑八时挡板向下活动，球掉入轨道，如果进入的球300为白球则挡板12不动，人为掏出继续使用白球。

(2)、如图2和图3，光电传感器11将全色、半色、黑八识别出来以后，球滚入轨道，光电传感器11将识别的结果传给控制器，控制器将根据识别结果转动摆动轨道22，并使三角集球框3将前后左右移动至指定位置接住从轨道上滚落的球将球送入相应的球槽35。

(3)、如图4和图5，三角集球框3一面有底，待所有球进入相应的球槽35中后，可人工将球槽阻隔壁32拿起，盖上托板41，180°翻转使三角集球框3的背面朝上，装入与限位框架42内，通过卡扣333连接机械臂43。

(4)、如图6，每个机械臂43的关节都加装有大扭力精确数码舵机，可以为机械臂43的每一段提供动力；控制器控制大扭力精确数码舵机442驱动机械臂43的各关节配合动作，如图6中所示的(a)、(b)、(c)三个状态，即可将三角集球框3连同限位框架42一并运送至台球的桌面上。

(5)、如图7，机械臂43在控制器的控制下，推动三角集球框3沿着下层限位架422的进口端422A相对托板42移动，直到完全脱离托板42；此时垂直抬起三角集球框3收回，完成摆球动作。

(8)、机械臂43将三角集球框3插入限位框架42中，然后带动整体收回至桌面下方预定位置，为下次摆球作准备。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。