一种发球机出球方向控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及球类训练机器领域，目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够实现连续角度和落点变化，且反应速度很快的发球机出球方向控制装置。结构上主要包括了机头、导向板、用于调节出球角度的转向舵机和用于调节出球落点远近的调节旋钮几个部分。所述转向舵机和调节旋钮安装在机头上，导向板通过导向板连接器与转向舵机的转轴连接，导向板连接器使导向板具有平行于转轴转动的自由度；调节旋钮与机头转动配合，前端支撑导向板的一个侧面。采用导向板来引导乒乓球的出球方向，通过与导向板连接的转向舵机来调整发球机出球的左右偏转方向，以及与导向板连接调节旋钮来控制乒乓球的前后落点，导向结构简单。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及球类训练机器领域，特别是一种发球机出球方向的控制装置。技术背景现有的发球机的发球方向控制装置均采用步进电机或手动控制，步进电机是一种将脉冲转化成角位移的执行机构。当步进驱动器接受到一个脉冲信号，就驱动步进电机按设定的方向转动一个角度，旋转是以固定的角度一步一步运行的。如电机出厂给出一个距角的值：0.9°/1.8°，表示半步工作时为0.9°，整步工作时为1.8°。可以通过控制脉冲数来控制位移量，同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动和加速度，从而达到调速的目的。发球机就是通过光藕板给步进电机信号，电机按设定的方向和设定的落点角度，达到转向和准确定位的目的。步进电机目前存在的缺点是转动的角度必须是电机距角的倍数，而无法进连续性调节，所以在角度调整上存在一定的跳动。对于训练用机来说，最佳的效果是能够进行连续的细微调节，用于训练运动员的每个细节动作。另一方面是步进电机反映速度太慢，由于步进电机是通过控制脉冲数来控制位移量的，因此在大角位移中，步进电机反映很慢。作为发球机来说，发球角度和落点的变化速度是评价质量十分关键的要素，是否能够瞬间进行大角度改变发球角度和改变落点也是一种重要的训练模式，而现有采用步进电机驱动的发球机显然在这方面做得还不够。特别是在电机的转动力矩不够的情况下，反映速度更慢，无法适用于重量较大的球体，大大限制了步进电机驱动的发球机的应用领域，这是步进电机自身无法克服的缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够实现连续角度和落点变化，且反应速度很快的发球机出球方向控制装置。本技术通过以下技术方案实现其目的。本技术设计了一种发球机出球方向控制装置，结构上主要包括了机头、导向板、用于调节出球角度的转向舵机和用于调节出球落点远近的调节旋钮几-->个部分。所述转向舵机和调节旋钮安装在机头上，导向板通过导向板连接器与转向舵机的转轴连接，导向板连接器使导向板具有平行于转轴转动的自由度；调节旋钮与机头转动配合，前端支撑导向板的一个侧面。采用导向板来引导乒乓球的出球方向，通过与导向板连接的转向舵机来调整发球机出球的左右偏转方向，以及与导向板连接调节旋钮来控制乒乓球的前后落点，导向结构简单。转向舵机可以采用微电脑控制，无需人工干预，只需为微电脑设定控制转向舵机的控制程序即可。本设计的重点在于至少采用舵机来驱动出球角度，舵机的工作原理不同于步进电机，具有以下更适用于发球机的优点。舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机，经由电路板上的IC判断转动方向，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回讯号，判断是否已经到达定位。位置检测器一般采用可变电阻，当舵机转动时电阻值也会随之改变，藉由检测电阻值便可知转动的角度，因此舵机可以实现连续性调节。舵机为求转速快、耗电小，于是将细铜线缠绕成极薄的中空圆柱体，形成一个重量极轻的五极中空转子，并将磁铁置于圆柱体内，这就是无核心马达。因此相对于步进电机来说，舵机的反映速度大大提高，采用舵机驱动发球机能够实现多种高难度的训练模式。现有的舵机具有多种扭力可选，且可选范围很大，能够适用于多种类型的球类发球机，而且成本也不高。上述调节旋钮是用于调解发球机出球的落点的前后，作为一种高级训练机来说，可以增加一部落点舵机来用于驱动调节旋钮。根据上述的原理，落点舵机能够实现高精度和高速度的出球落点调节。采用双舵机驱动的结构，通过光藕板给舵机信号，转向舵机按信号旋转的方向和设定的角度迅速带动导向板旋转，实现球的左右出球方向调节。落点舵机按信号的转向和角度转动，带动调节旋钮旋转，从而推动导向板上下摆动，实现球的前后落点的方向调节。可以通过微电脑实现全自动调节，使得发球机不仅仅可以适用于体能训练，还能够满足实战训练的要求。在一般的训练机器上，也可以设有一个用于驱动调节旋钮的转动手柄，通过人工调节的方式来代替落点舵机调节，或者是采用步进电机来代替舵机驱动。-->转向舵机的转轴通过导向板连接器与导向板连接，导向板具有横向和纵向两个自由度。导向板连接器必须具备能够紧固转向舵机的转轴，保证转向舵机能够驱动导向板转动；而且能够使得导向板能够平行于转轴纵向转动，即能够采用调节旋钮来调节导向板的纵向倾角。设置导向板连接器的另一个目的是便于电机的安装和维修。在安装转向舵机的过程中只需将舵机的转轴插入导向板连接器中，并紧固连接器即可，需要拆下舵机时只要松开导向板连接器即可拿下舵机。导向板连接器可以是采用一般的可拆卸轴固定连接结构。导向板连接器的最佳结构是由一对弹簧和转轴紧固件构成，一对弹簧连接转轴紧固件和导向板，转轴紧固件连接转轴。采用采用杠杆原理，以弹簧为支点，由于弹簧具有可变形以及复位的能力，所以导向板具有横向和纵向两个自由度，并且具有在没有外界的驱动下，具有自动回位的能力。由于采用一对弹簧作为支点，为保持整个导向结构的运作稳定，在转动过程中不发生转动死角的问题，结构上必须具有对称性。所以转向舵机的转轴与转轴紧固件的横向连接位置必须设置在一对回位弹簧之间，最佳的位置是在两条弹簧连线的中心位置上。本技术的机头和导向板横截面均为倒U形结构，导向板设于机头内侧，转向舵机安装于机头顶部，转轴穿过机头顶部与导向板连接器连接。为保证发球机在发球时，不影响球的各种旋转性能，本技术将导向板横截面制作成倒U形结构。倒U形结构能够很好的起到导向作用，并且由于球在其中运动时球下方为自由面，无任何限制，所以对球旋转的影响很小。因此由此结构发出的球能够保持较好的旋转性能，具有较高的仿真度。机头制作成与导向板为相互嵌套的结构，有利于使整体结构更为紧凑，提高结构稳定性。调节旋钮与开设在机头顶部的螺孔转动配合，穿过机头顶部的前端支撑导向板的顶部。将机头作为调节旋钮的转动支撑部，能够提高支撑力，保证调节的准确性，而且简化整体结构。调节旋钮与导向板的活动连接结构是：将螺杆的末端制作成弧面，在螺杆末端与导向板之间设置一个调整块。螺杆末端弧面的结构有利于减少摩擦力，便于调节，减少螺杆的磨损。螺杆和导向板一般情况下均由金属制作，直接接触的话金属之间的磨损较大，由于是经常活动的部件，所以机器容易磨损。由-->此，本技术在螺杆末端与导向板之间加装一个采用硬度较小的材料制作的调整块，比如采用塑料制作，这样可以减少机器的磨损。当调整块被磨耗之后只需更换此部件即可，降低了机器的使用成本，维修以及维护也较为简易。而且可以在调整块上加工有与螺杆末端相配合的凹位，有利于调节旋钮的定位，以及便于调节。本技术的转向舵机和落点舵机安装在机头的顶部，并在两者的外侧设有舵机罩壳。舵机罩壳用于保护舵机的运作，并使得整个出球方向控制装置具有更好的整体性。本技术相对于现有技术具有以下实质性特点和进步。本技术采用舵机作为出球方向和落点的控制装置，相对于现有的步进电机结构，具有角度调节连续性，定位准确，反映速度快，扭矩大等优点，能够使用多种类型的发球机构。同时设置有转向舵机和落点舵机，能够实现发球机的全自动控制，高仿真模拟实际球的路线和旋转度，满足实战训练的要求。附图说明图1为实施例1发球机结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发球机出球方向控制装置，其特征是包括机头（１）、导向板（２）、用于调节出球角度的转向舵机（３）和用于调节出球落点远近的调节旋钮（４），所述转向舵机（３）和调节旋钮（４）安装在机头（１）上；导向板（２）通过导向板连接器（５）与转向舵机（３）的转轴（３１）连接，导向板连接器（５）使导向板（２）具有平行于转轴（３１）转动的自由度；调节旋钮（４）与机头（１）转动配合，前端支撑导向板（２）的一侧面。

【技术特征摘要】
1.一种发球机出球方向控制装置，其特征是包括机头(1)、导向板(2)、用于调节出球角度的转向舵机(3)和用于调节出球落点远近的调节旋钮(4)，所述转向舵机(3)和调节旋钮(4)安装在机头(1)上；导向板(2)通过导向板连接器(5)与转向舵机(3)的转轴(31)连接，导向板连接器(5)使导向板(2)具有平行于转轴(31)转动的自由度；调节旋钮(4)与机头(1)转动配合，前端支撑导向板(2)的一侧面。2.根据权利要求1所述的发球机出球方向控制装置，其特征是还设有一个用于驱动调节旋钮(4)的落点舵机(6)。3.根据权利要求1所述的发球机出球方向控制装置，其特征是还设有一个用于驱动调节旋钮(4)的步进电机。4.根据权利要求1所述的发球机出球方向控制装置，其特征是还设有一个用于驱动调节旋钮(4)的转动手柄。5.根据权利要求1或2或3或4所述的发球机出球方向控制装置，其特征是导向板连接器(5)由一对弹簧(51)和转轴紧固件(52...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎洁玲，
申请(专利权)人：黎洁玲，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]