一種無縫桌球彈跳性能檢測分選裝置的製作方法
2023-08-08 23:55:16 3
本發明涉及一種無縫桌球彈跳性能檢測分選裝置，用於無縫桌球彈跳性能在線檢測與分選。
背景技術：
桌球運動作為我國的國球運動已經為廣大運動愛好者喜歡，越來越多的人在課餘、工餘、休息日參加桌球運動，隨著競技技術的提高，對桌球質量要求也越來越高。無縫桌球是繼傳統有縫球的新發明，有諸多優點，但到目前為止，還沒有適合無縫桌球各項性能指標實時在線檢測的有效手段，對於國際頂級賽事所需用球要從大量產品中人工篩選，效率低下，誤檢率高，質量無法保證。
根據國際乒聯現行最新T3標準40mm桌球的規定，桌球質量評定是桌球各項性能指標(包括重量、圓度、偏心、硬度、彈跳等)的綜合評定，對於彈跳性能要求，當桌球從305mm的高度自由下落到特製鋼板上，反彈高度需大於240mm小於265mm，可以劃分為優等品或一等品桌球，當反彈高度不小於240mm時可以算作合格品，然後再結合其他指標如球重、圓度、偏心、硬度以及外觀等綜合評定。
根據國標GB/T20045-2005對桌球彈跳性能進行檢測有以下幾種方法：光控式檢測方法通過桌球自由下落然後反向彈起，桌球下落與反彈過程會兩次經過某些位置，選取一點放置光源，光源對面有光敏元件，桌球經過會發生擋光現象，用兩次擋光的時間間隔近似計算出反彈高度。這種方法缺點是桌球下落初速度影響兩次擋光的時間間隔，帶來檢測誤差；其次光控式檢測法無法判別桌球整個球面的彈跳均勻性。聲控法與光控法相似，有同樣的缺點；斜板坑式檢測方法，自由落體的桌球經斜板反彈落入沙坑，通過測量沙坑的位置，靠經驗公式計算反彈高度，這種方法最大缺點是不能實時在線測量，限制其推廣應用；另外攝像法需要高速攝像機，價格昂貴，且無有效方法捕捉桌球彈跳達到最高位置時的圖像。
技術實現要素：
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種無縫桌球彈跳性能檢測分選裝置，該裝置可消除桌球下落初速度的影響，消除桌球球面不同區域彈跳性能不均勻帶來的誤差，並能夠實現實時在線檢測。
本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是：一種無縫桌球彈跳性能檢測分選裝置，包括供球裝置、彈跳裝置、彈跳碰撞信息採集處理裝置和收球裝置；所述供球裝置包括依次連接的供球料鬥、下料管、供球轉盤和出球彎管；所述供球料鬥設有錐型底，在所述供球料鬥錐型底的中央設有出口；所述下料管傾斜設置，所述下料管的進口通過彎頭與所述供球料鬥的出口連接；所述供球轉盤包括固定支撐盒和轉輪，所述轉輪由第一電機驅動，所述第一電機固定在所述固定支撐盒上，所述轉輪安裝在所述固定支撐盒內，在所述轉輪的外圓柱面上設置有多個沿周向均布的U型取球槽，所述U型取球槽的開口背向轉輪中心，在所述固定支撐盒的側壁上設有進球口，所述固定支撐盒的進球口與所述下料管的出口相連，在所述固定支撐盒底部設有與所述U型取球槽位置對應的出球口；所述出球彎管設有與所述固定支撐盒的出球口相連的進球段和與所述進球段相連的出球段，所述出球段水平設置；所述彈跳裝置包括接球彈跳斜面和接球彈跳平面，所述接球彈跳斜面設置在所述出球彎管的下方且位於所述出球彎管的落球處，所述接球彈跳斜面的法線方向與所述出球段的軸線空間垂直；所述接球彈跳平面設置在所述接球彈跳斜面的底部，並沿桌球的彈跳前進方向延伸；所述彈跳碰撞信息採集處理裝置包括設置在所述接球彈跳平面上的多個平行設置的碰撞傳感器和處理器，多個所述碰撞傳感器的排列方向與桌球的彈跳前進方向一致，所述處理器接收多個所述碰撞傳感器發送的落點信號並在處理後輸出信號；所述收球裝置包括與所述接球彈跳平面出球端相接的收球料鬥和多個收球箱，所述收球箱的數量比桌球的分級數量多一個，在所述收球料鬥的下方設有旋轉出球口，所述旋轉出球口由第二電機驅動，所述第二電機的旋轉由所述處理器輸出的信號控制；多個所述收球箱布置在所述旋轉出球口的周圍下方且位於所述旋轉出球口的落球處。
在所述供球料鬥的錐型底內設有防堵塞裝置，所述防堵塞裝置包括一推球桿，所述推球桿位於所述供球料鬥的出口上方，所述推球桿由曲柄滑塊機構帶動，所述曲柄滑塊機構包括與所述推球桿相連的滑塊，所述滑塊設置在固定導槽內，所述滑塊通過連杆與轉盤連接，所述轉盤由第三電機驅動。
本發明具有的優點和積極效果是：採用斜面彈跳碰撞檢測設備檢測無縫桌球的彈跳性能，結構簡單，操作方便；通過合理設定平拋出球方向與接球彈跳斜面的位置關係，消除了桌球下落初速度對彈跳性能檢測的影響；通過採用多個排列方向與桌球彈跳前進方向一致的碰撞傳感器檢測彈跳性能，可以對同一桌球檢測多個碰撞點，消除了桌球球面彈跳不均勻性帶來的誤差，使檢測結果穩定可靠，檢測方式為等效間接測量，外界幹擾因素少，測量準確，精度高。所需檢測的信號量少，檢測速度快，適合在線測量，實現檢測自動化。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的防堵塞裝置的結構示意圖；
圖3為本發明應用時桌球在接球彈跳斜面彈跳瞬間的速度分析示意圖。
圖中：1、供球料鬥，2、處理器，3、下料管，4、轉輪，5、固定支撐盒，6、出球彎管，7、第一電機，8、接球彈跳斜面，9、接球彈跳平面，10、碰撞傳感器，11、第二電機，12、旋轉出球口，13、收球料鬥，14、收球箱，15、推球桿，16、連杆，17、滑塊，18、第三電機，19轉盤，20、固定導槽。
具體實施方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下：
請參閱圖1～圖3，一種無縫桌球彈跳性能檢測分選裝置，包括供球裝置、彈跳裝置、彈跳碰撞信息採集處理裝置和收球裝置。
所述供球裝置包括依次連接的供球料鬥1、下料管3、供球轉盤和出球彎管6；所述供球料鬥1設有錐型底，在所述供球料鬥1錐型底的中央設有出口。
所述下料管3傾斜設置，所述下料管3的進口通過彎頭與所述供球料鬥1的出口連接。
所述供球轉盤包括固定支撐盒5和轉輪4，所述轉輪4由第一電機7驅動，所述第一電機7固定在所述固定支撐盒5上，所述轉輪4安裝在所述固定支撐盒5內，在所述轉輪4的外圓柱面上設置有多個沿周向均布的U型取球槽，所述U型取球槽的開口背向轉輪中心，在所述固定支撐盒5的側壁上設有進球口，所述固定支撐盒5的進球口與所述下料管3的出口相連，在所述固定支撐盒5的底部設有與所述U型取球槽位置對應的出球口。
所述出球彎管6設有與所述固定支撐盒5的出球口相連的進球段和與所述進球段相連的出球段，所述出球段水平設置。
所述彈跳裝置包括接球彈跳斜面8和接球彈跳平面9，所述接球彈跳斜面8設置在所述出球彎管6的下方且位於所述出球彎管6的落球處，所述接球彈跳斜面8的法線方向與所述出球段的軸線空間垂直；所述接球彈跳平面9設置在所述接球彈跳斜面8的底部，並沿桌球的彈跳前進方向延伸。
所述彈跳碰撞信息採集處理裝置包括設置在所述接球彈跳平面9上的多個平行設置的碰撞傳感器10和處理器2，多個所述碰撞傳感器10的排列方向與桌球的彈跳前進方向一致；所述處理器2接收多個所述碰撞傳感器10發送的落點信號並在處理後輸出信號。
所述收球裝置包括與所述接球彈跳平面9出球端相接的收球料鬥13和多個收球箱14，所述收球箱14的數量比桌球的分級數量多一個，一個所述收球箱14對應一個等級的無縫桌球，多出的一個用於接收不合格品。在所述收球料鬥13的下方設有旋轉出球口12，所述旋轉出球口12由第二電機11驅動，所述第二電機11的旋轉由所述處理器2輸出的信號控制；多個所述收球箱14布置在所述旋轉出球口12的周圍下方且位於所述旋轉出球口12的落球處。
在本實施例中，在所述供球料鬥1的錐型底內設有防堵塞裝置，所述防堵塞裝置包括一推球桿15，所述推球桿15位於所述供球料鬥1的出口上方，所述推球桿15由曲柄滑塊機構帶動，所述曲柄滑塊機構包括與所述推球桿15相連的滑塊17，所述滑塊17設置在固定導槽20內，所述滑塊17通過連杆16與轉盤19連接，所述轉盤19由第三電機18驅動。第三電機18是固定的。
請參見圖3，v0是桌球平拋初速度，方向垂直紙面向外，v1是自由下落速度，方向為豎直向下，v2是反彈瞬間速度，方向與接球彈跳斜面有關，平拋初速度v0與反彈瞬間速度v2方向垂直，因此桌球初速度不會影響其彈跳性能。
上述該檢測分選裝置的使用方法：
1)採用所述斜面彈跳碰撞檢測設備對所有等級的無縫桌球合格品按等級進行彈跳性能標定檢測，獲得所有等級無縫桌球的參照標定區域。
1.1)將同等級的多個無縫桌球合格品放在所述供球料鬥1內，在重力作用下，多個無縫桌球合格品逐個平拋落到所述接球彈跳斜面8上，撞擊後反彈到所述接球彈跳平面9上與所述碰撞傳感器10發生碰撞。
無縫桌球合格品在供球裝置中的運行路徑：無縫桌球合格品從供球料鬥1內沿所述下料管3進入所述供球轉盤，在所述轉輪4的帶動下，逐個平拋落到所述接球彈跳斜面8上，撞擊後反彈到所述接球彈跳平面9上，與所述碰撞傳感器10發生碰撞。
1.2)所述處理器2接收來自所述碰撞傳感器10的合格品落點信號，同等級所有無縫桌球合格品落點信號形成一個區域，將該區域作為對應等級無縫桌球的參照標定區域。因為是同等級的桌球，落球點會分布在一個有限的區域內。
1.3)循環重複步驟1.1)～1.2)，直至完成所有等級無縫桌球合格品的標定檢測。桌球有多少個彈跳等級，則循環重複以上步驟多少次。
2)將所有等級的無縫桌球的參照標定區域寫入所述處理器2。
3)採用所述斜面彈跳碰撞檢測設備對待測無縫桌球進行檢測分選。
3.1)將待測無縫桌球放在所述供球料鬥1內，在重力作用下，待測無縫桌球逐個平拋落到所述接球彈跳斜面8上，撞擊後反彈到所述接球彈跳平面9上，與所述碰撞傳感器10發生碰撞。待測無縫桌球在供球裝置中的運行路徑與無縫桌球合格品在供球裝置中的運行路徑相同。
3.2)所述處理器2接收來自所述碰撞傳感器10的待測球落點信號，然後將待測球落點信號與所有等級的無縫桌球的參照標定區域進行比對，然後根據待測球落點信號所在等級的無縫桌球的參照標定區域確定待測球的等級，然後根據待測球的等級控制所述第二電機11旋轉至設定位置，使待測球落入對應等級的收球箱14。
儘管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬於本發明的保護範圍之內。