一种乒乓球桌下端乒乓球的自动捡球机构的制作方法

本发明属于乒乓球运动器材领域，涉及一种乒乓球捡球机构，对滚落在乒乓球桌下端的乒乓球进行收集与提升。

背景技术：

滚落在乒乓球桌底以外区域的乒乓球比较容易收集，而在乒乓球桌底区域的乒乓球由于球桌及其支撑物的阻挡，往往不容易收集，尤其是通过人工逐个捡拾时，更加费时和费力。因此，若能在乒乓球桌旁加装一种自动捡球装置，并能把桌底的球集中到发球人一侧，则能给打球者带来极大的方便。针对这个问题，目前出现了很多乒乓球收集装置，例如中国专利公开号为CN205007516U的文献中提出了一种乒乓球捡拾装置，其中集球装置与吸尘器相连，利用吸尘器产生的负压在集球装置的捡球口出形成负压，实现乒乓球的收集，但是当乒乓球桌底部支撑板离地面较近时，由于集球装置与吸尘器整体较大，难以在桌面底下自由行动，故对桌面底下乒乓球的收集仍有不便。又如中国专利申请号为CN201520568906.3的文献中提供的一种乒乓球收集器，其主体为一梯形圆柱体，在其下端设有四个通孔，在这通孔中设有两根橡胶绳，利用橡胶绳的弹性来收集乒乓球，该收集器虽然结构比较简单，但是乒乓球桌支撑板下的乒乓球仍然无法轻松收集，且这种收集器需要逐个收集乒乓球，也费时费力。

技术实现要素：

本发明针对目前滚落在乒乓球桌底区域的乒乓球捡拾存在的问题，提出一种乒乓球桌下端乒乓球的自动捡球机构，可以一次性自动捡起桌面下的乒乓球。

本发明一种乒乓球桌下端乒乓球的自动捡球机构采用的技术方案是：乒乓球桌的桌面底部固定连接两个前后对称的支撑台，每个支撑台的底部四角处各通过一个滚轮支撑在地面，在每个支撑台与地面之间的方形空间区域各设有一个平行于地面的方形地面框架，两个方形地面框架相对于乒乓球桌的垂直中心轴呈轴对称布置；每个方形地面框架均由一根丝杆、一根导杆、一个推板和两块固定板围成；丝杆和导杆均前后纵向布置，推板和两块固定板均左右横向布置，两块固定板一左一右，之间留有通槽，共四块固定板围成一个位于乒乓球桌的桌面正下方的方形空间；丝杆与推板通过螺纹孔装配，导杆有间隙穿过推板，与丝杆相连接的固定板上设有微电机，微电机的输出轴上套有电机齿轮，电机齿轮与第一丝杆齿轮相啮合，第一丝杆齿轮同轴固定套在丝杆上；在四块固定板的正上方设有横向水平的上方丝杆和上方导杆，上方丝杆和上方导杆的左右两端均通过轴承固接左右两侧对应的方板，在其中一侧的方板外侧固定连接一块支撑板，在支撑板的外端面从上到下固定设有有中间齿轮和电机，中间齿轮的上方是同轴固定连接于上方丝杆上的第二丝杆齿轮，中间齿轮与第二丝杆齿轮相啮合，电机的输出轴上同轴套有驱动齿轮，驱动齿轮与中间齿轮相啮合，支撑板的内侧是垂直向下的电动推杆，电动推杆的下端固定连接提升盒，提升盒外侧壁上开有出球口；提升盒的横向对面是挡板，挡板上端套在上方丝杆和上方导杆上，与上方丝杆通过螺母配合，挡板下端高于地面且位于四块固定板围成的方形空间中； 在提升盒的外侧固定设有立板，立板下段遮挡住出球口，立板上段通过一个短矩形管连通滑槽正中间，滑槽前后纵向布置且中间高前后低，在滑槽前后端的正下方各置放一个球篓。

本发明采用上述技术方案后体现出的有益效果是：

1、本发明通过对各电机的控制，依次实现将地面乒乓球集中到乒乓球桌下端的中间区域、将乒乓球进一步集中到一个盒体中并提高到一定高度、乒乓球通过滑槽滚动到发球人球篓中，因此能够将乒乓球桌下端的多个乒乓球一次性自动捡起并分配到发球人一侧，避免了人员去球桌底下捡球的不便。

2、本发明充分利用了乒乓球桌下部的空间，整体安装在乒乓球桌体下端面，不影响正常的打球或训练。

3、本发明结构比较简单，操作便利，部件相对独立，便于维修。

附图说明

图1 是本发明所述的一种乒乓球桌下端乒乓球的自动捡球机构与乒乓球桌桌体的安装轴测图；

图2 是图1中乒乓球桌1的轴测图；

图3 是图1去掉乒乓球桌1后的本发明自动捡球机构的轴测图；

图4 是图3中推板3和弹簧铰链2的分解结构放大图；

图5 是图3中布置在地面上的部分部件的结构放大图；

图6 是图3中推板3碰到乒乓球桌的滚轮1b时的状态图；

图7是图3中部分部件的结构放大图；

图8 是图3中部分部件的分解图；

图9 是图3中部分部件的结构放大图；

图中：1.乒乓球桌；1a.球网；1b.滚轮；1c.支撑台；2.弹簧铰链；3.推板；3a.后板；3b.前板；4.滑槽；4a.短矩形管；4b.长矩形管；4c.环形槽；5.球篓；6.导杆；7.固定板；7a.通槽；8.提升盒；8a.出球口；9.立板；10.丝杆；10a.丝杆齿轮；11.分流齿轮；11a.弧形板；11b.齿轮轴；12.电机；12a.驱动齿轮；13.中间齿轮；14.上方丝杆；14a.固定齿轮；15.支撑板；16.方板；17.电动推杆；18.上方导杆；19.挡板；19a.丝杠螺母；20.微电机；21a.电机齿轮。

具体实施方式

为便于理解，现规定本发明的空间方位：参见图1和图2，规定以乒乓球桌1长边方向为前后纵向，以乒乓球桌1短边方向为左右横向，以靠近乒乓球桌1的正中心处为“内”，以远离乒乓球桌1的正中心为 “外”，以垂直于地面方向为垂向，以桌面为上，以地面为下。

参见图1和图2，本发明整体安装在乒乓球桌1的桌面下方，乒乓球桌1的桌面上方正中间安装球网1a，桌面底部固定连接两个支撑台1c，两个支撑台1c前后对称，分别支撑着前后半个球桌，两个支撑台1c前后之间不接触，留有空间。每个支撑台1c的底部四角处各通过一个滚轮1b支撑在地面，两个支撑台1c共用8个滚轮1b支撑，只有滚轮1b接触地面，支撑台1c底部并不直接接触地面，而是与地面之间留有一定的高度间隙，该间隙是一块方形空间区域，用于安装本发明，滚轮1b也方便乒乓球桌1的移动。支撑台1c的左右宽度小于乒乓球桌1的宽度，留有宽度空间来安装本发明。

参见图1、2、3和图5，在每个支撑台1c与地面之间的方形空间区域各设有一个平行于地面的方形地面框架，两个方形地面框架相对于乒乓球桌1的垂直中心轴呈轴对称布置。每个方形地面框架均由一根丝杆10、一根导杆6、一个推板3和两块固定板7围成，丝杆10和导杆6均前后纵向布置，相互平行，两者的前后长度相等，距离地面的高度也相等。推板3和两块固定板7均左右横向布置，推板3在纵向的外侧，两块固定板7在纵向的内侧，两块固定板7一左一右，之间留有通槽7a，该通槽7a的左右宽度大于支撑台1c中间的左右两个滚轮1b之间的距离。这样，轴对称的两个方形地面框架共四块固定板7，这四块固定板7围成一个方形空间，该方形空间位于乒乓球桌1的桌面正下方，且该方形空间的正中间前后贯通。轴对称的两个方形地面框架共两根丝杆10、两根根导杆6、两个推板3，两根丝杆10对角布置，两根根导杆6对角布置，两个推板3面对面前后布置。

丝杆10和导杆6的外端都通过轴承连接支撑台1c，丝杆10和导杆6的内端各通过一个轴承连接对应的一块固定板7，固定板7同时固定连接于支撑台1c，丝杆10的中间段穿过推板3一端且与推板3通过螺纹孔装配，导杆6的中间段有间隙穿过推板3另一端。与丝杆10相连接的固定板7上固定设有微电机20，微电机20的输出轴纵向水平布置，微电机20的输出轴上套有电机齿轮20a，电机齿轮20a与丝杆齿轮10a相啮合，丝杆齿轮10a同轴固定套在丝杆10上。这样，当微电机20工作时，通过齿轮啮合驱动丝杆10转动，能带动推板3纵向直线移动，推板3移动时，导杆6起导向作用。则本发明共有两个微电机20，每个微电机20驱动相应的推板3。

参见图4、图5、图6，每个推板3都包括前板3b和后板3a，靠近固定板7的是前板3b，靠近发球人的是后板3a，前板3b和后板3a相互平行且之间用多个连接柱相接组装成梯子状。前板3b和后板3a均是垂直于地面的矩形板，前板3b中间串接了两个弹簧铰链2，两个弹簧铰链2之间的左右间距等于支撑台1c中间的左右两个滚轮1b之间的间距。当推板3向对面的固定板7方向运动时，前板3b上的两个弹簧铰链2先接触到支撑台1c中间的左右滚轮1b，弹簧铰链2则向后转动，绕过滚轮1b，使推板3能够继续向前运动推球，参见图6。

参见图1、图3和图7，在四块固定板7的正上方，也即乒乓球桌1的桌面正下方，设有左右横向水平布置的上方丝杆14和上方导杆18，上方丝杆14和上方导杆18高度相同，上方丝杆14和上方导杆18的左右两端均通过轴承固定于左右两侧对应的方板16上，两块方板16均固定连接于乒乓球桌1桌面的下底面上，方板16的主要作用是为其他部件提供支撑和安装基础。在一侧的方板16外侧固定连接一块支撑板15，该支撑板15是一“L”形板，在支撑板15的外端面上从上到下固定有中间齿轮13和电机12，中间齿轮13的上方是同轴固定连接于上方丝杆14上的丝杆齿轮14a，中间齿轮13在丝杆齿轮14a的下方且与丝杆齿轮14a相啮合。电机12左右水平，输出上同轴套有驱动齿轮12a，驱动齿轮12a与中间齿轮13相啮合，从而可以通过电机12驱动上方丝杆14转动。而在支撑板15的内侧是垂直向下的电动推杆17，电动推杆17上端固定连接于同侧的方板16上，电动推杆17的下端固定连接提升盒8。电动推杆17内部固定有步进电机，通过步进电机带动电动推杆17工作，从而能带动提升盒8上下运动。

参见图7，提升盒8外侧壁上开有矩形的出球口8a，且乒乓球可以无阻挡的通过出球口8a。提升盒8的内底面是内高外低向出球口8a方向倾斜的曲面，故当乒乓球被推进提升盒8时，乒乓球可以在重力的作用下顺着曲面自动通过出球口8a滚出提升盒8。

参见图7，在提升盒8横向的对面是挡板19，挡板19上端套在上方丝杆14和上方导杆18上，挡板19上下垂直布置，挡板19上端与上方丝杆14通过螺母19a配合连接，与上方导杆18通过通孔连接，挡板19下端略高于地面，位于四块固定板7围成的方形空间中，能在固定板7之间自由运动。挡板19能在上方丝杆14的带动下左右横向移动，进而推动由四块固定板7围成的方形空间内的乒乓球。故当电机12工作时，通过中间齿轮13驱动上方丝杆14转动后，上方丝杆14带动挡板19向提升盒8方向运动，乒乓球便被推到提升盒8内。

参见图8、图9，当挡板19将乒乓球推到提升盒8内时，为避免提升盒8内乒乓球在提升到指定的高度前，乒乓球会通过提升盒8外侧的出球口8a滚出，在提升盒8的外侧还固定一矩形的立板9，该立板9的下段正好遮挡住出球口8a，该立板9的上段通过一个短矩形管4a固定连接在滑槽4的正中间位置，滑槽4的槽口朝上，短矩形管4a与滑槽4的槽口相通，短矩形管4a内高外低倾斜布置，滑槽4位于提升盒8的外侧，立板9的下端接触于地面，则当提升盒8在电动推杆17的作用下向上升高时，只有升高到当提升盒8的出球口8a与短矩形管4a相通时，乒乓球才会从出球口8a中滚出，经短矩形管4a进入滑槽4中。

参见图8、图9，滑槽4为乒乓球提供分流，其主要作用是将乒乓球分配到发球人所在侧的球篓5中。滑槽4前后纵向布置，中间段固定连接于支撑板15的下端面。滑槽4是由两个相同的长矩形管4b组成的V形结构，V形开口朝向正上方，呈中间高前后低的关于乒乓球桌1前后对称结构，两个长矩形管4b均与支撑板15固接，支撑板15为整个滑槽4提供支撑。在滑槽4前后端的正下方各置放一个球篓5，球篓5在低处，则当乒乓球从短矩形管4a进入滑槽4后，既可以在重力的作用下自动滚向球篓5。

为精确控制乒乓球滚向发球人所在侧的球篓5中，在滑槽4正中间的外侧壁上开有一环形槽4c，弧形板11a沿着环形槽4c从外向内通过环形槽4c伸在滑槽4中，弧形板11a的半径与环形槽4c的半径相等。弧形板11a的外端固定连接于分流齿轮11上，随着分流齿轮11转动，分流齿轮11的齿轮轴11b横向水平布置，位于环形槽4c的圆心处，齿轮轴11b固定在滑槽4上。分流齿轮11位于电机12输出上的驱动齿轮12a的正下方，并且分流齿轮11与驱动齿轮12啮合，则当电机12转动时，通过分流齿轮11带动弧形板11a的转动，即可控制打开或关闭两个长矩形管4b的通断，控制乒乓球滚向发球人所在侧的球篓5中。

本发明在初始状态时，参见图2、图3，微电机20、电机12均没有启动，丝杆10和上方丝杆14不转，推板3位于于丝杆10和导杆6之间，且推板3在靠近发球人的极限位置，保持静止，挡板19和提升盒8分别处于乒乓球桌1的左右两侧，静止不动，弧形板11a在滑槽4的底部，对滑槽4阻挡。本发明工作时，参见图5、图6，两个微电机20同时启动，电机齿轮20a通过与丝杆10上的丝杆齿轮10a啮合，带动两根丝杆10转动，两根丝杆10进而驱动两个推板3同时向固定板7的方向做纵向运动，推板3将落在乒乓球桌下端地面上的乒乓球由外向内纵向推动。当推板3运动到其上的弹簧铰链2接触到乒乓球桌1的滚轮1b时，弹簧铰链2转动，使得推板3绕过滚轮1b继续运动，直至运动到推板3与固定板7相接触为止，此时微电机20关闭，推板3停止推球。则乒乓球桌下端地面上的所有乒乓球便都通过固定板7之间的通槽进入到四块固定板7围成的方形区域中，这为乒乓球的横向推动提供了基础。

参见图7、图8，启动电机12，此时电机12上固定的驱动齿轮12a带动与之相啮合中间齿轮13绕齿轮轴转动，中间齿轮13进而带动与之相啮合上方丝杆14上的固定齿轮14a转动，从而上方丝杆14开始转动，带动挡板19沿着上方丝杆14向对面运动，此时挡板19便不断地将乒乓球推向对面的提升盒8中，当挡板19运动到接触到提升盒8时，关闭电机12，挡板19停止运动，此时乒乓球桌1下部的所有乒乓球都被集中到提升盒8中。接着与提升盒8相连接的电动推杆17中的步进电机启动，电动推杆17工作，开始缩短，则提升盒8中乒乓球便随着提升盒8向上提升，当提升盒8升高到其外侧的出球口8a与短矩形管4a处于同一高度时，电动推杆17停止缩短，此时，提升盒8中的乒乓球便会通过出球口8a滚进短矩形管4a中，为乒乓球分流提供基础。

参见图8、图9，再次启动电机12，电机12上固定的驱动齿轮12a通过与分流齿轮11的啮合带动分流齿轮11绕齿轮轴11b转动，进而会使得固定在分流齿轮11上的弧形板11a绕齿轮轴11b转动，当弧形板11a转动至挡住非发球人一侧的长矩形管4b的通路时，电机12关闭，弧形板11a停止转动，此时，通过提升盒8的出球口8a滚进滑槽4的乒乓球，便在重力的作用下，顺着短矩形管4a和长矩形管4b，滚动到发球人所在侧的球篓5中。