МЕХАНИЗМ ДОЗИРОВАНИЯ СПОРТИВНЫХ СНАРЯДОВ Российский патент 2020 года по МПК A63B69/40 A63B47/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области механики и робототехники, может быть использовано для дозирования спортивных снарядов круглой или овальной формы и последующего перемещения в устройство подачи мячей.

Уровень техники

Из уровня техники известно устройство для метания мяча (RU 438424 А, опубл. 20.10.2013). Данное устройство содержит ствол, сообщающийся с трубчатой направляющей, включающей в себя наклонный канал для подачи мячей и выходной канал, рядом с выходным каналом установлен механизм, ограничивающий перемещение мячей, содержащий электропривод с качающимся запирающим рычагом, имеющим L-образную форму, перекрывающим нижний конец наклонного канала для подачи мячей.

Недостатком такого устройства является то, что механизм, ограничивающий перемещение мячей, имеет низкую надежность, существует возможность попадания одновременно двух мячей в систему метания мячей, не обеспечивает необходимые частоту и точность подачи мячей во времени.

Из уровня техники известно устройство для метания мячей (SU133429А, опубл. 05.08.1974). Данное устройство содержит корпус, несущий бункер для мячей с подающим мячи механизмом и заслонками, ограничивающими перемещения мячей.

Недостатком такого устройства является то, что механизм из заслонок, ограничивающий перемещение мячей, имеет низкую надежность, существует возможность попадания одновременно двух мячей в систему метания мячей, не обеспечивает необходимые частоту и точность подачи мячей во времени.

Из уровня техники известно устройство для выбрасывания мячей (SU 545363 А, опубл. 05.02.1977). Данное устройство содержит корпус, в котором размещен бункер для мячей, связанный с криволинейным желобом, и имеющий отсекатель, ограничивающий перемещение мячей в желоб.

Недостатком такого устройства является то, что механизм с отсекателем, ограничивающий перемещение мячей, имеет низкую надежность, существует возможность попадания одновременно двух мячей в систему метания мячей, не обеспечивает необходимые частоту и точность подачи мячей во времени.

Заявленное изобретение устраняет указанные недостатки и позволяет достичь заявленный технический результат.

Раскрытие изобретения

Технической задачей является создание механизма дозирования спортивных снарядов, имеющего высокую надежность, обеспечивая необходимые частоту и точность подачи мячей во времени, исключающего возможность попадания одновременно двух мячей в систему метания мячей.

Технический результат заключается в повышении надежности работы механизма, обеспечении беспрепятственной, без задержек, работы механизма с необходимой частотой и точностью во времени, исключении возможности попадания одновременно двух мячей в систему метания мячей.

Для решения поставленной задачи с достижением заявленного технического результата механизм дозирования спортивных снарядов включает раму, содержащую верхнюю и нижнюю секции, горизонтально расположенные и соединенные между собой вертикальными элементами, каждая из секций имеет боковые поверхности и горизонтальную поверхность, в которой выполнено отверстие для прохождения спортивного снаряда, причем каждая из секций рамы содержит узел ограничения перемещения спортивного снаряда, выполненный в виде пары оснований, прикрепленных горизонтально к боковым противоположным поверхностям секции, на каждом из которых установлены взаимосвязанные между собой электромагнитный соленоид, роликовая система, шток и вилка, при этом каждая секция содержит оптическую пару датчиков, нижняя секция содержит, закрепленный снизу ее, тоннель.

Каждая из секций выполнена в виде гнутой пластины.

Отверстие, выполненное в горизонтальной поверхности верхней секции рамы, соосно отверстию, выполненному в горизонтальной поверхности нижней секции рамы.

Узел ограничения перемещения снаряда верхней секции рамы расположен симметрично и параллельно узлу ограничения перемещения снаряда нижней секции рамы.

Роликовая система расположена между вилкой и соленоидом, и представляет собой пластину с установленными на ней подшипниками качения, в которых расположен шток с возможностью перемещения его вперед и назад.

Шток одним своим концом соединен с соленоидом, а вторым - с вилкой.

Вилка расположена во внутренней части секции рамы, снизу под горизонтальной поверхностью секции рамы.

Вилка по умолчанию расположена таким образом, что, в режиме удержания спортивного снаряда и ограничения его перемещения, она перекрывает собой снизу часть отверстия, выполненного в горизонтальной поверхности секции рамы.

Оптические датчики установлены друг напротив друга на противоположных сторонах каждой из секций, а именно на боковых или на горизонтальной поверхности секции, в непосредственной близости от отверстия, выполненного в горизонтальной поверхности секции.

Тоннель выполнен из пластины, с отверстием для прохождения снаряда, прикрепленной снизу к нижней секции рамы, и из нескольких изогнутых направляющих, соединенных с указанной пластиной, распложенных вокруг отверстия для прохождения снаряда на расстоянии друг от друга.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. - Механизм дозирования спортивных снарядов, общий вид;

Фиг. 2. - Механизм дозирования спортивных снарядов, вид снизу;

Фиг. 3. - Механизм дозирования спортивных снарядов, вид сверху;

Фиг. 4. - Механизм дозирования спортивных снарядов, вид сбоку;

Фиг. 5. - Тоннель.

На фигурах цифрами обозначены следующие элементы:

1 - Рама;

2 - Основание узла ограничения перемещения снаряда;

3 - Электромагнитный соленоид;

4 - Роликовая система;

5 - Шток;

6 - Вилка;

7 - Оптический датчик;

8 - Тоннель;

9 - Спортивный снаряд.

Осуществление изобретения

Механизм дозирования спортивных снарядов представляет собой конструкцию, содержащую раму, узлы ограничения перемещения снаряда, дублирующие оптические датчики и тоннель.

Рама 1 включает верхнюю и нижнюю секции, горизонтально ориентированные и расположенные на вертикальном расстоянии друг от друга (одна над другой), соединенные между собой вертикальными элементами.

Рама 1, ее секции, и остальные указанные в заявке элементы, могут быть выполнены как металлическими (алюминий, сталь, нержавейка и т.д.), так и из любого другого материала, при котором такая конструкция будет достаточно жесткой и прочной (будь то пластик, дерево или композит). Секции могут быть выполнены, например, из двух гнутых пластин, вырезанных на станке с чпу. Вертикальные элементы, соединяющие секции, могут представлять собой трубы различного сечения, прутки, листы, шпильки резьбовые, профили, пластины и т.д. Соединения рамы и ее элементов могут быть сварными, паянными, клепанными, клееными или сборными на болтах.

Каждая из горизонтально ориентированных секций содержит горизонтальную поверхность, в которой выполнено отверстие для прохождения спортивного снаряда 9, а также боковые вертикальные поверхности для установки дополнительных элементов. Отверстие верхней секции соосно отверстию нижней секции.

Узел ограничения перемещения (дозирования) снаряда, выполнен в виде, расположенной с внешней стороны секции в одной горизонтальной плоскости, пары оснований 2 (опорных пластин), прикрепленных горизонтально к боковым противоположным (друг напротив друга) поверхностям одной секции. На каждом основании (опорной пластине) установлены взаимосвязанные между собой электромагнитный соленоид 3, роликовая система 4, шток 5 и вилка 6. Узел ограничения перемещения снаряда верхней секции может быть расположен параллельно узлу ограничения перемещения снаряда нижней секции (друг над другом в одной вертикальной плоскости симметрично или поперек).

Роликовая система 4 расположена между вилкой 6 и соленоидом 3, с внешней стороны секции рамы 1, может представлять собой пластину (например, гнутую металлическую) с установленными на ней подшипниками качения, в которых располагается шток 5 с возможностью перемещения его вперед и назад.

Шток 5 является связующим элементом вилки 6 и соленоида 3. Один конец штока 5 соединен с соленоидом 3, расположенным, как и роликовая система 4, с внешней стороны секции рамы 1, а второй конец штока 5 соединен с вилкой 6, расположенной во внутренней части секции рамы 1, снизу под горизонтальной поверхностью секции.

Вилка 6 располагается таким образом, что, в режиме удержания снаряда 9 и ограничения его перемещения (по умолчанию), она перекрывает собой снизу часть отверстия секции, ограничивая тем самым прохождение снаряда 9, а при режиме перемещения снаряда, вилка 6, посредством штока 5, втягивается (перемещается к боковой поверхности секции в сторону соленоида 3), освобождая отверстие секции для беспрепятственного прохождения снаряда 9.

Для перемещения штока 5, в боковой поверхности секции выполнено отверстие под него.

Каждое основание 2, на котором расположены электромагнитный соленоид 3, роликовая система 4 и шток 5 с вилкой 6, может быть прикреплено к боковой поверхности секции рамы 1 любым известным подходящим для этого способом (сваркой, болтовым соединением, пайкой, клейкой и т.д.), и может быть выполнено из любого жесткого материала, и быть как гнутым, сваренным из пластин, так и клееным, паянным и т.д.

Каждая секция содержит по меньшей мере одну пару оптических датчиков 7 для определения наличия снаряда в секции. Датчики 7 располагаются друг напротив друга на противоположных от отверстия сторонах секции и могут быть установлены на боковых поверхностях верхней и нижней секций (любым известным подходящим для этого способом, например, сваркой, болтовым соединением, пайкой, клейкой и т.д.), в непосредственной близости от отверстия, выполненного в горизонтальной поверхности секции для прохождения спортивного снаряда, либо могут быть установлены на горизонтальной поверхности секции в непосредственной близости от отверстия.

Рама 1, а точнее нижняя ее секция, снабжена закрепленным снизу ее тоннелем 8. Тоннель 8 предназначен для дальнейшего точного направления снаряда 9 из нижней секции в отдельную систему метания мячей, и может быть выполнен из пластины, с отверстием для прохождения снаряда, прикрепляемой снизу (любым известным подходящим способом, например, сваркой, болтовым соединением, пайкой, клейкой и т.д.) к нижней секции рамы 1, и из нескольких изогнутых направляющих, соединенных с указанной пластиной, распложенных вокруг отверстия для прохождения снаряда на расстоянии друг от друга, образующих между собой пространство для прохода снаряда и удерживающих снаряд от выпадения из тоннеля.

Описание работы механизма дозирования на примере футбольных мячей.

На каждую из соединенных между собой секций рамы 1 устанавливается узел ограничения перемещения спортивного снаряда, состоящий из пары оснований 2 с электромагнитным соленоидом 3, роликовой системой 4 и штоком 5 с вилкой 6, прикрепленных горизонтально друг напротив друга к боковым противоположным поверхностям секции. Каждый соленоид 3 дергает шток 5, перемещающийся в роликовой системе 4. На штоке 5 закреплена вилка 6 удерживающая мяч 9. Мяч попадает на вилки 6 верхней секции. Датчики 7, установленные на верхней секции рамы 1 определяя мяч 9, дают команду управляющей плате о том, что мяч 9 находится на верхней паре вилок 6. Нижняя пара датчиков 7, установленных на нижней секции рамы 1, определяет наличие мяча 9 на нижних вилках 6. Если нет мяча на вилках 6 нижней секции, то подается команда верхней паре соленоидов 3, втянуть шток 5 и сбросить мяч 9 на вилки 6 нижней секции. Возврат штока 5 в первоначальное положение осуществляется за счет пружины установленной на соленоидах 3. Когда необходимо отправить мяч по тоннелю 8, закрепленному снизу на раме 1, подается команда нижней паре соленоидов 3 втянуть штоки 5 и сбросить мяч 9 в тоннель 8. Мяч 9 попадая в тоннель 8, перемещается (скатывается) в устройство для подачи мячей на спортивную площадку. За счет выполнения механизма вышеуказанным образом обеспечивается высокая надежность его работы и необходимая частота и точность его работы во времени, в том числе, двойной уровень раскрывающихся пар соленоидов позволяет через 0,5 секунд после подачи мяча в устройство метания мячей, уже иметь следующий мяч готовый к повторной подаче и исключает возможность попадания одновременно двух мячей в систему метания мячей.

Изобретение относится к области механики и робототехники, может быть использовано для дозирования спортивных снарядов круглой или овальной формы и последующего перемещения в устройство подачи мячей. Механизм дозирования спортивных снарядов включает раму, содержащую верхнюю и нижнюю секции, горизонтально расположенные и соединенные между собой вертикальными элементами, каждая из секций имеет боковые поверхности и горизонтальную поверхность, в которой выполнено отверстие для прохождения спортивного снаряда, причем каждая из секций рамы содержит узел ограничения перемещения спортивного снаряда, выполненный в виде пары оснований, прикрепленных горизонтально к боковым противоположным поверхностям секции, на каждом из которых установлены взаимосвязанные между собой электромагнитный соленоид, роликовая система, шток и вилка, при этом каждая секция содержит оптическую пару датчиков, нижняя секция содержит, закрепленный снизу ее, тоннель. Технический результат заключается в повышении надежности работы механизма, обеспечении беспрепятственной, без задержек, работы механизма с необходимой частотой и точностью во времени, исключении возможности попадания одновременно двух мячей в систему метания мячей. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Механизм дозирования спортивных снарядов, характеризующийся тем, что включает раму, содержащую верхнюю и нижнюю секции, горизонтально расположенные и соединенные между собой вертикальными элементами, каждая из секций имеет боковые поверхности и горизонтальную поверхность, в которой выполнено отверстие для прохождения спортивного снаряда, причем каждая из секций рамы содержит узел ограничения перемещения спортивного снаряда, выполненный в виде пары оснований, прикрепленных горизонтально к боковым противоположным поверхностям секции, на каждом из которых установлены взаимосвязанные между собой электромагнитный соленоид, роликовая система, шток и вилка, при этом каждая секция содержит оптическую пару датчиков, нижняя секция содержит, закрепленный снизу ее, тоннель.

2. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что каждая из секций выполнена в виде гнутой пластины.

3. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что отверстие, выполненное в горизонтальной поверхности верхней секции рамы, соосно отверстию, выполненному в горизонтальной поверхности нижней секции рамы.

4. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что узел ограничения перемещения снаряда верхней секции рамы расположен симметрично и параллельно узлу ограничения перемещения снаряда нижней секции рамы.

5. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что роликовая система расположена между вилкой и соленоидом и представляет собой пластину с установленными на ней подшипниками качения, в которых расположен шток с возможностью перемещения его вперед и назад.

6. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что шток одним своим концом соединен с соленоидом, а вторым - с вилкой.

7. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что вилка расположена во внутренней части секции рамы, снизу под горизонтальной поверхностью секции рамы.

8. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что вилка по умолчанию расположена таким образом, что, в режиме удержания спортивного снаряда и ограничения его перемещения, она перекрывает собой снизу часть отверстия, выполненного в горизонтальной поверхности секции рамы.

9. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что оптические датчики установлены друг напротив друга на противоположных сторонах каждой из секций, а именно на боковых или на горизонтальной поверхности секции, в непосредственной близости от отверстия, выполненного в горизонтальной поверхности секции.

10. Механизм по п.1, характеризующийся тем, что тоннель выполнен из пластины, с отверстием для прохождения снаряда, прикрепленной снизу к нижней секции рамы, и из нескольких изогнутых направляющих, соединенных с указанной пластиной, распложенных вокруг отверстия для прохождения снаряда на расстоянии друг от друга.