单电机三级转臂同步驱动自动运送台球装置的制作方法

本发明涉及运动器械类，更具体地说，本发明涉及一种自动台球机的运送台球装置。

背景技术：

台球运动是一项国际化的运动，普及范围非常广。目前，用于娱乐场所或正规比赛的台球桌规格虽然有所不同，但台球被击入球袋后，将其重新摆放到台球桌面上的规定位置，进行新一局比赛的过程基本上是一样的，即由人工先将入袋台球取出，按照台球规则放置在规定形状框架中，如三角形框架和菱形框架等，然后将框架连同台球放到台球桌面上的规定位置，取走框架后开始新的一局比赛。利用此方法需要打台球人员或工作人员来完成取球、摆球等工作，存在着费时、费力、摆球位置不一致等缺点，以及球场人工成本高、台球设备利用率不高的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种自动台球机的运送台球装置，能够自动将排列好的台球运送到台球桌面上的规定位置，克服现有手动搬运台球不方便的缺点。

为了解决上述的技术问题，本发明采用下述技术方案：本装置包括置球装置，主要由三级转臂、三级转臂上侧挡块、三级从动链轮、三级从动链轮轴、摇臂、换向轴、从动链轮轴、电机链轮轴、上支臂、电机、大拖板、下侧导轨、限位导条板、输送链条、输送链条座、电机链轮、小拖板、第一链条、底板、一级转臂、二级转臂、推拉式电磁铁、电磁吸盘、第三链条、电磁离合器、上侧导轨、第二链条、第四链条、过渡轴、右侧位置传感器、下侧滑块、一级转臂支架、一级转臂位置传感器、左侧位置传感器、二级转臂位置传感器、主动链轮、二级转臂下侧挡块、二级转臂上侧挡块、轴套、三级转臂下侧挡块、吸板、小拖板位置传感器、上侧滑块、过渡主动链轮、二级从动链轮、从动齿轮、过渡从动链轮、三级主动链轮、从动链轮、二级主动链轮、主动齿轮、滚动轴承、驱动摆杆支座、驱动摆杆和竖支臂组成；所述置球装置与三级转臂在初始位置时的左端固定联接，所述三级从动链轮轴与二级转臂在初始位置时的右端转动配合联接，所述三级从动链轮轴与三级转臂在初始位置时的右端固定联接，所述三级从动链轮固定安装在三级从动链轮轴上，所述过渡轴与一级转臂在初始位置时的左端转动配合联接，所述轴套与过渡轴转动配合联接，所述三级主动链轮固定安装在轴套上，所述三级主动链轮与三级从动链轮通过第四链条啮合传动安装，所述过渡从动链轮固定安装在轴套上，所述换向轴两端与一级转臂在初始位置时的右侧转动配合联接，所述过渡主动链轮固定安装在换向轴上，所述过渡主动链轮与过渡从动链轮通过第三链条啮合传动安装，所述从动齿轮固定安装在换向轴上，所述主动齿轮与从动齿轮啮合传动安装，所述从动链轮轴与一级转臂在初始位置时的右端及小拖板的左端转动配合联接，所述电磁离合器安装在从动链轮轴上，所述电磁离合器主动一侧与从动链轮轴固定联接，所述二级主动链轮和主动齿轮固定安装在电磁离合器的从动侧上，所述过渡轴与二级转臂在初始位置时的左端固定联接，所述二级从动链轮固定安装在过渡轴上，所述二级主动链轮与二级从动链轮通过第二链条啮合传动安装，所述从动链轮固定安装在从动链轮轴上，所述主动链轮固定安装在电机链轮轴上，所述主动链轮与从动链轮通过第一链条啮合传动安装，所述电机固定安装在小拖板上，所述电机链轮轴与电机输出轴固定联接，所述电机链轮设置有两个，分别固定安装在电机链轮轴的两端上，所述输送链条设置有两条，分别固定安装在输送链条座上，所述输送链条座与底板固定联接，所述每个电机链轮分别与一个输送链条啮合传动安装，所述上侧导轨与大拖板固定联接，所述上侧滑块与小拖板固定联接，所述上侧滑块与上侧导轨滑动配合联接，所述摇臂的左端与一级转臂在初始位置时的右侧转动配合联接，所述摇臂的右端与上支臂的上端转动配合联接，所述上支臂的下端与大拖板固定联接，所述大拖板与下侧滑块固定联接，所述下侧滑块与下侧导轨滑动配合联接，所述下侧导轨与底板固定联接，所述三级转臂上侧挡块设置有两个，分别与三级转臂在初始位置时的右端固定联接，所述三级转臂下侧挡块设置有两个，分别与二级转臂的中部固定联接，所述二级转臂下侧挡块设置有两个，分别与一级转臂在初始位置时的左侧固定联接，所述二级转臂上侧挡块设置有两个，分别固定安装在一级转臂在初始位置时的左端，所述二级转臂位置传感器固定安装在一级转臂在初始位置时的左端，所述推拉式电磁铁固定安装在一级转臂在初始位置时的左端，所述右侧位置传感器与底板固定联接，所述左侧位置传感器与底板固定联接，所述小拖板位置传感器与大拖板固定联接，所述一级转臂位置传感器设置有两个，分别固定安装在一级转臂支架上，所述一级转臂支架设置有两个，分别固定安装在大拖板上，所述吸板与大拖板固定联接，所述电磁吸盘通过大拖板限位挡块与底板固定联接，所述驱动摆杆与驱动摆杆支座通过和电机链轮轴平行的铰链销轴转动配合联接，所述驱动摆杆的铰链销轴孔上侧的重量小于下侧的重量，所述驱动摆杆的下端依靠自身重力抵压在限位导条板上的时候，所述驱动摆杆的上端点高于小拖板顶面的水平高度，所述驱动摆杆支座与大拖板固定联接，所述限位导条板与底板固定联接，所述驱动摆杆下端点与铰链销轴孔中心之间的长度大于驱动摆杆铰链销轴孔中心到限位导条板顶面的垂直距离。

所述电机为蜗轮蜗杆空心轴减速电机；所述上侧滑块设置有四个，对称固定安装在小拖板的底面上，所述下侧滑块设置有四个，分别固定安装在大拖板的底面上，所述上侧导轨设置有两条，对称固定安装在大拖板上，所述下侧导轨设置有两条，对称固定安装在底板上；所述底板的四个角上安装有调整水平高度的螺栓支撑腿；所述上支臂的上端通过铰链销轴与摇臂的右端转动配合联接，所述上支臂的中部通过铰链销轴与竖支臂的上端固定联接，所述竖支臂的下端通过铰链销轴与大拖板固定联接，所述上支臂的下端通过铰链销轴与大拖板固定联接；所述一级转臂、二级转臂、三级转臂、摇臂和上支臂均为框架形式的结构件；所述三级从动链轮轴、所述换向轴、所述从动链轮轴、所述电机链轮轴和所述过渡轴各轴相互平行；所述驱动摆杆的下端安装有滚动轴承，所述驱动摆杆的下端依靠自身重力抵压在限位导条板上的时候，滚动轴承的外圈和限位导条板顶面接触；所述位置传感器是接近开关；所述电磁离合器是空心轴式电磁离合器。

采用本发明的有益效果是，实现整个运球过程自动化，省去打台球人员或工作人员的取球、运球工作，同时保证台球置放位置的准确性与可靠性，节省时间，提高台球设备利用率。

附图说明

图1是本发明所述单电机三级转臂同步驱动自动运送台球装置在初始位置时的示意图；

图2是本发明所述单电机三级转臂同步驱动自动运送台球装置在初始位置时的俯视图；

图3是本发明所述单电机三级转臂同步驱动自动运送台球装置在初始位置时的主视图；

图4是图3去掉前端的电机链轮后的视图；

图5是本发明所述单电机三级转臂同步驱动自动运送台球装置在终止位置时的左视图；

图6是本发明所述单电机三级转臂同步驱动自动运送台球装置的驱动摆杆与小拖板、大拖板及限位导条板的位置关系示意图；

图7是本发明所述单电机三级转臂同步驱动自动运送台球装置在终止位置时推拉式电磁铁与一级转臂及二级转臂的位置关系示意图；

图8是本发明所述单电机三级转臂同步驱动自动台球机运球装置的终止位置示意图；

图9是图8去掉所有链条后的视图。

图中：置球装置1三级转臂2三级转臂上侧挡块3三级从动链轮4三级从动链轮轴5摇臂6换向轴7从动链轮轴8电机链轮轴9上支臂10电机11大拖板12下侧导轨13限位导条板14输送链条15输送链条座16电机链轮17小拖板18第一链条19底板20一级转臂21二级转臂22推拉式电磁铁23电磁吸盘24第三链条25电磁离合器26上侧导轨27第二链条28第四链条29过渡轴30右侧位置传感器31下侧滑块32一级转臂支架33一级转臂位置传感器34左侧位置传感器35二级转臂位置传感器36主动链轮37二级转臂下侧挡块38二级转臂上侧挡块39轴套40三级转臂下侧挡块41吸板42小拖板位置传感器43上侧滑块44过渡主动链轮45二级从动链轮6从动齿轮47过渡从动链轮48三级主动链轮49从动链轮50二级主动链轮51主动齿轮52滚动轴承53驱动摆杆支座54驱动摆杆55竖支臂56

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9中，本装置主要由置球装置1、三级转臂2、三级转臂上侧挡块3、三级从动链轮4、三级从动链轮轴5、摇臂6、换向轴7、从动链轮轴8、电机链轮轴9、上支臂10、电机11、大拖板12、下侧导轨13、限位导条板14、输送链条15、输送链条座16、电机链轮17、小拖板18、第一链条19、底板20、一级转臂21、二级转臂22、推拉式电磁铁23、电磁吸盘24、第三链条25、电磁离合器26、上侧导轨27、第二链条28、第四链条29、过渡轴30、右侧位置传感器31、下侧滑块32、一级转臂支架33、一级转臂位置传感器34、左侧位置传感器35、二级转臂位置传感器36、主动链轮37、二级转臂下侧挡块38、二级转臂上侧挡块39、轴套40、三级转臂下侧挡块41、吸板42、小拖板位置传感器43、上侧滑块44、过渡主动链轮45、二级从动链轮46、从动齿轮47、过渡从动链轮48、三级主动链轮49、从动链轮50、二级主动链轮51、主动齿轮52、滚动轴承53、驱动摆杆支座54、驱动摆杆55和竖支臂56组成；所述置球装置1与三级转臂2在初始位置时的左端固定联接，所述三级从动链轮轴5与二级转臂22在初始位置时的右端转动配合联接，所述三级从动链轮轴5与三级转臂2在初始位置时的右端固定联接，所述三级从动链轮4固定安装在三级从动链轮轴5上，所述过渡轴30与一级转臂21在初始位置时的左端转动配合联接，所述轴套40与过渡轴30转动配合联接，所述三级主动链轮49固定安装在轴套40上，所述三级主动链轮49与三级从动链轮4通过第四链条29啮合传动安装，所述过渡从动链轮48固定安装在轴套40上，所述换向轴7两端与一级转臂21在初始位置时的右侧转动配合联接，所述过渡主动链轮45固定安装在换向轴7上，所述过渡主动链轮45与过渡从动链轮48通过第三链条25啮合传动安装，所述从动齿轮47固定安装在换向轴7上，所述主动齿轮52与从动齿轮47啮合传动安装，所述从动链轮轴8与一级转臂21在初始位置时的右端及小拖板18的左端转动配合联接，所述电磁离合器26安装在从动链轮轴8上，所述电磁离合器26主动一侧与从动链轮轴8固定联接，所述二级主动链轮51和主动齿轮52固定安装在电磁离合器26的从动侧上，所述过渡轴30与二级转臂22在初始位置时的左端固定联接，所述二级从动链轮46固定安装在过渡轴30上，所述二级主动链轮51与二级从动链轮46通过第二链条28啮合传动安装，所述从动链轮50固定安装在从动链轮轴8上，所述主动链轮37固定安装在电机链轮轴9上，所述主动链轮37与从动链轮50通过第一链条19啮合传动安装，所述电机11固定安装在小拖板18上，所述电机链轮轴9与电机11输出轴固定联接，所述电机链轮17设置有两个，分别固定安装在电机链轮轴9的两端上，所述输送链条15设置有两条，分别固定安装在输送链条座16上，所述输送链条座16与底板20固定联接，所述每个电机链轮17分别与一个输送链条15啮合传动安装，所述上侧导轨27与大拖板12固定联接，所述上侧滑块44与小拖板18固定联接，所述上侧滑块44与上侧导轨27滑动配合联接，所述摇臂6的左端通过铰链销轴与一级转臂21在初始位置时的右侧转动配合联接，所述摇臂6的右端通过铰链销轴与上支臂10的上端转动配合联接，所述上支臂10的下端与大拖板12固定联接，所述大拖板12与下侧滑块32固定联接，所述下侧滑块32与下侧导轨13滑动配合联接，所述下侧导轨13与底板20固定联接，所述三级转臂上侧挡块3设置有两个，分别与三级转臂2在初始位置时的右端固定联接，所述三级转臂下侧挡块41设置有两个，分别与二级转臂22的中部固定联接，所述二级转臂下侧挡块38设置有两个，分别与一级转臂21在初始位置时的左侧固定联接，所述二级转臂上侧挡块39设置有两个，分别固定安装在一级转臂21在初始位置时的左端，所述二级转臂位置传感器36固定安装在一级转臂21在初始位置时的左端，所述推拉式电磁铁23固定安装在一级转臂21在初始位置时的左端，所述右侧位置传感器31与底板20固定联接，所述左侧位置传感器35与底板20固定联接，所述小拖板位置传感器43与大拖板12固定联接，所述一级转臂位置传感器34设置有两个，分别固定安装在一级转臂支架33上，所述一级转臂支架33设置有两个，分别固定安装在大拖板12上，所述吸板42与大拖板12固定联接，所述电磁吸盘24通过大拖板限位挡块与底板20固定联接，所述驱动摆杆55与驱动摆杆支座54通过和电机链轮轴9平行的铰链销轴转动配合联接，所述驱动摆杆55的铰链销轴孔上侧的重量小于下侧的重量，所述驱动摆杆55的下端依靠自身重力抵压在限位导条板14上的时候，所述驱动摆杆55的上端点高于小拖板18顶面的水平高度，所述驱动摆杆支座54与大拖板12固定联接，所述限位导条板14与底板20固定联接，所述驱动摆杆55下端点与铰链销轴孔中心之间的长度大于驱动摆杆55铰链销轴孔中心到限位导条板14顶面的垂直距离。

所述电机11为蜗轮蜗杆空心轴减速电机；述上侧滑块44设置有四个，对称固定安装在小拖板18的底面上，所述下侧滑块32设置有四个，分别固定安装在大拖板12的底面上，所述上侧导轨27设置有两条，对称固定安装在大拖板12上，所述下侧导轨13设置有两条，对称固定安装在底板20上；所述底板20的四个角上安装有调整水平高度的螺栓支撑腿；所述上支臂10的上端通过铰链销轴与摇臂6的右端转动配合联接，所述上支臂10的中部通过铰链销轴与竖支臂56的上端固定联接，所述竖支臂56的下端通过铰链销轴与大拖板12固定联接，所述上支臂10的下端通过铰链销轴与大拖板12固定联接；所述一级转臂21、二级转臂22、三级转臂2、摇臂6和上支臂10均为框架形式的结构件；所述三级从动链轮轴5、所述换向轴7、所述从动链轮轴8、所述电机链轮轴9和所述过渡轴30各轴相互平行；所述驱动摆杆55的下端安装有滚动轴承53，所述驱动摆杆55的下端依靠自身重力抵压在限位导条板14上的时候，滚动轴承53的外圈和限位导条板14顶面接触；所述位置传感器是接近开关；所述电磁离合器26是空心轴式电磁离合器。

落入球袋的台球通过台球检测装置识别后，按照台球规则摆放在置球装置1内的相应位置，所有台球都落入球袋并摆放在置球装置1中后，自动运送台球装置开始工作。所述电机11带动电机链轮17逆时针旋转，所述电机链轮17与输送链条15啮合传动使小拖板18沿两条上侧导轨27向左运动，同时小拖板18推动驱动摆杆55使之沿限位导条板14移动，从而带动大拖板12沿两条下侧导轨13同步向左运动，把置球装置1从台球桌底下接球位置运送出来，直至驱动摆杆55与限位导条板14顶面脱离接触，所述驱动摆杆55可以自由摆动，所述小拖板18不会带动大拖板12继续移动，所述大拖板限位挡块限制大拖板12的惯性运动，所述限位导条板14的长度和大拖板12的行程相适应，此时左前端的下侧滑块32靠近左侧位置传感器35的感应面产生信号，所述电磁吸盘24通电与吸板42吸合使大拖板12固定不动，同时电磁离合器26通电吸合；然后，所述一级转臂21、二级转臂22和三级转臂2的旋转同时由电机11驱动完成。对于所述一级转臂21而言，所述电机11继续驱动小拖板18沿两条上侧导轨27向左运动，直至小拖板18的左端靠近小拖板位置传感器43的感应面产生信号，电机11停止驱动；所述大拖板12固定不动后，在电机11带动电机链轮17逆时针旋转的过程中，由于所述上支臂10固定安装在大拖板12上，所述一级转臂21在摇臂6的上拉作用下绕从动链轮轴8顺时针旋转九十度，达到与底板20垂直的状态；对于所述二级转臂22而言，所述电机11同时带动主动链轮37逆时针旋转，所述主动链轮37通过第一链条19啮合传动使从动链轮50逆时针旋转，所述电磁离合器26吸合时，所述从动链轮50通过电磁离合器26带动二级主动链轮51和主动齿轮52逆时针旋转，所述二级主动链轮51通过第二链条28啮合传动使二级从动链轮46逆时针旋转，所述二级从动链轮46通过过渡轴30带动二级转臂22逆时针旋转直至与二级转臂上侧挡块39接触限制二级转臂22继续逆时针旋转，所述二级转臂22达到与一级转臂21垂直的状态，此时二级转臂22在初始位置的左端靠近二级转臂位置传感器36的感应面产生信号，所述推拉式电磁铁23断电，电磁铁芯轴在弹簧的恢复力作用下插进二级转臂22在初始位置时左端的锥形孔中使二级转臂22固定不动；对于所述三级转臂2而言，所述电机11逆时针驱动时，所述主动齿轮52通过和从动齿轮47的啮合传动换向作用带动过渡主动链轮45顺时针旋转，所述过渡主动链轮45通过第三链条25啮合传动使过渡从动链轮48顺时针旋转，所述过渡从动链轮48通过轴套40带动三级主动链轮49顺时针旋转，所述三级主动链轮49通过第四链条29啮合传动使三级从动链轮4顺时针旋转，所述三级从动链轮4通过三级从动链轮轴5带动三级转臂2相对于一级转臂21顺时针旋转九十度达到置球装置1底面与台球桌面平行的位置，所述三级转臂上侧挡块3与二级转臂22的右端接触限制三级转臂2继续顺时针旋转，所述置球装置1开始工作将台球准确地摆放到桌面上的置球位置上。

然后，整个运送台球装置逆向动作，使置球装置1返回到台球桌底下的接球位置，等待下一次运送台球，具体过程如下：所述一级转臂21、二级转臂22和三级转臂2的旋转也同时由电机11驱动完成。所述电磁吸盘24保持通电与吸板42吸合使大拖板12固定不动，同时电磁离合器26也保持通电吸合，所述推拉式电磁铁23通电从而收回电磁铁芯轴使一级转臂21和二级转臂22可以相对转动。对于所述一级转臂21而言，所述电机11带动电机链轮17顺时针旋转，所述电机链轮17与输送链条15啮合传动使小拖板18沿两条上侧导轨27向右运动，由于上支臂10固定安装在大拖板12上，所述一级转臂21在摇臂6的支撑作用下绕从动链轮轴8逆时针旋转九十度与一级转臂支架33接触限制一级转臂21继续逆时针旋转，所述一级转臂21下端面靠近一级转臂位置传感器34的感应面产生信号，所述电磁吸盘24断电与吸板42脱离使大拖板12处于自由状态；对于所述二级转臂22而言，所述电机11同时带动主动链轮37顺时针旋转，所述主动链轮37通过第一链条19啮合传动使从动链轮50顺时针旋转，所述电磁离合器26吸合时，所述从动链轮50通过电磁离合器26带动二级主动链轮51和主动齿轮52顺时针旋转。所述二级主动链轮51通过第二链条28啮合传动使二级从动链轮46顺时针旋转，所述二级从动链轮46通过过渡轴30带动二级转臂22顺时针旋转直至与二级转臂下侧挡块38接触限制二级转臂22继续顺时针旋转；对于所述三级转臂2而言，所述电机11顺时针驱动时，所述主动齿轮52通过和从动齿轮47的啮合传动换向作用带动过渡主动链轮45逆时针旋转，所述过渡主动链轮45通过第三链条25啮合传动使过渡从动链轮48逆时针旋转，所述过渡从动链轮48通过轴套40带动三级主动链轮49逆时针旋转，所述三级主动链轮49通过第四链条29啮合传动使三级从动链轮4逆时针旋转，所述三级从动链轮4通过三级从动链轮轴5带动三级转臂2逆时针旋转九十度直至与三级转臂下侧挡块41接触限制三级转臂2继续逆时针旋转，所述一级转臂21、二级转臂22和三级转臂2的旋转同时由电机11驱动完成，根据一级转臂位置传感器34产生信号，所述电磁吸盘24断电的同时电磁离合器26也断电脱离吸合，所述电机11继续驱动小拖板18沿两条上侧导轨27向右运动，由于所述一级转臂支架33的支撑以及所述一级转臂21、所述摇臂6和上支臂10的联合作用，所述电机11同步驱动大拖板12沿两条下侧导轨13向右运动，直至右前端的下侧滑块靠近右侧位置传感器31的感应面产生信号，所述电机11停止驱动，所述驱动摆杆55随同小拖板18向右运动的过程中，所述驱动摆杆55碰到限位导条板14时顺时针摆动后依靠自身的重力抵压在限位导条板14的顶面上，为下一次小拖板18向左运动时驱动大拖板12做好了准备，此时置球装置1处于接球位置，完成一次循环运球工作。