本發(fā)明涉及一種無縫乒乓球彈跳性能檢測分選裝置，用于無縫乒乓球彈跳性能在線檢測與分選。

背景技術(shù)：

乒乓球運(yùn)動(dòng)作為我國的國球運(yùn)動(dòng)已經(jīng)為廣大運(yùn)動(dòng)愛好者喜歡，越來越多的人在課余、工余、休息日參加乒乓球運(yùn)動(dòng)，隨著競技技術(shù)的提高，對乒乓球質(zhì)量要求也越來越高。無縫乒乓球是繼傳統(tǒng)有縫球的新發(fā)明，有諸多優(yōu)點(diǎn)，但到目前為止，還沒有適合無縫乒乓球各項(xiàng)性能指標(biāo)實(shí)時(shí)在線檢測的有效手段，對于國際頂級賽事所需用球要從大量產(chǎn)品中人工篩選，效率低下，誤檢率高，質(zhì)量無法保證。

根據(jù)國際乒聯(lián)現(xiàn)行最新T3標(biāo)準(zhǔn)40mm乒乓球的規(guī)定，乒乓球質(zhì)量評定是乒乓球各項(xiàng)性能指標(biāo)(包括重量、圓度、偏心、硬度、彈跳等)的綜合評定，對于彈跳性能要求，當(dāng)乒乓球從305mm的高度自由下落到特制鋼板上，反彈高度需大于240mm小于265mm，可以劃分為優(yōu)等品或一等品乒乓球，當(dāng)反彈高度不小于240mm時(shí)可以算作合格品，然后再結(jié)合其他指標(biāo)如球重、圓度、偏心、硬度以及外觀等綜合評定。

根據(jù)國標(biāo)GB/T20045-2005對乒乓球彈跳性能進(jìn)行檢測有以下幾種方法：光控式檢測方法通過乒乓球自由下落然后反向彈起，乒乓球下落與反彈過程會(huì)兩次經(jīng)過某些位置，選取一點(diǎn)放置光源，光源對面有光敏元件，乒乓球經(jīng)過會(huì)發(fā)生擋光現(xiàn)象，用兩次擋光的時(shí)間間隔近似計(jì)算出反彈高度。這種方法缺點(diǎn)是乒乓球下落初速度影響兩次擋光的時(shí)間間隔，帶來檢測誤差；其次光控式檢測法無法判別乒乓球整個(gè)球面的彈跳均勻性。聲控法與光控法相似，有同樣的缺點(diǎn)；斜板坑式檢測方法，自由落體的乒乓球經(jīng)斜板反彈落入沙坑，通過測量沙坑的位置，靠經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算反彈高度，這種方法最大缺點(diǎn)是不能實(shí)時(shí)在線測量，限制其推廣應(yīng)用；另外攝像法需要高速攝像機(jī)，價(jià)格昂貴，且無有效方法捕捉乒乓球彈跳達(dá)到最高位置時(shí)的圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種無縫乒乓球彈跳性能檢測分選裝置，該裝置可消除乒乓球下落初速度的影響，消除乒乓球球面不同區(qū)域彈跳性能不均勻帶來的誤差，并能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種無縫乒乓球彈跳性能檢測分選裝置，包括供球裝置、彈跳裝置、彈跳碰撞信息采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斗、下料管、供球轉(zhuǎn)盤和出球彎管；所述供球料斗設(shè)有錐型底，在所述供球料斗錐型底的中央設(shè)有出口；所述下料管傾斜設(shè)置，所述下料管的進(jìn)口通過彎頭與所述供球料斗的出口連接；所述供球轉(zhuǎn)盤包括固定支撐盒和轉(zhuǎn)輪，所述轉(zhuǎn)輪由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第一電機(jī)固定在所述固定支撐盒上，所述轉(zhuǎn)輪安裝在所述固定支撐盒內(nèi)，在所述轉(zhuǎn)輪的外圓柱面上設(shè)置有多個(gè)沿周向均布的U型取球槽，所述U型取球槽的開口背向轉(zhuǎn)輪中心，在所述固定支撐盒的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)球口，所述固定支撐盒的進(jìn)球口與所述下料管的出口相連，在所述固定支撐盒底部設(shè)有與所述U型取球槽位置對應(yīng)的出球口；所述出球彎管設(shè)有與所述固定支撐盒的出球口相連的進(jìn)球段和與所述進(jìn)球段相連的出球段，所述出球段水平設(shè)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(shè)置在所述出球彎管的下方且位于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(shè)置在所述接球彈跳斜面的底部，并沿乒乓球的彈跳前進(jìn)方向延伸；所述彈跳碰撞信息采集處理裝置包括設(shè)置在所述接球彈跳平面上的多個(gè)平行設(shè)置的碰撞傳感器和處理器，多個(gè)所述碰撞傳感器的排列方向與乒乓球的彈跳前進(jìn)方向一致，所述處理器接收多個(gè)所述碰撞傳感器發(fā)送的落點(diǎn)信號并在處理后輸出信號；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斗和多個(gè)收球箱，所述收球箱的數(shù)量比乒乓球的分級數(shù)量多一個(gè)，在所述收球料斗的下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)出球口，所述旋轉(zhuǎn)出球口由第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第二電機(jī)的旋轉(zhuǎn)由所述處理器輸出的信號控制；多個(gè)所述收球箱布置在所述旋轉(zhuǎn)出球口的周圍下方且位于所述旋轉(zhuǎn)出球口的落球處。

在所述供球料斗的錐型底內(nèi)設(shè)有防堵塞裝置，所述防堵塞裝置包括一推球桿，所述推球桿位于所述供球料斗的出口上方，所述推球桿由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括與所述推球桿相連的滑塊，所述滑塊設(shè)置在固定導(dǎo)槽內(nèi)，所述滑塊通過連桿與轉(zhuǎn)盤連接，所述轉(zhuǎn)盤由第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：采用斜面彈跳碰撞檢測設(shè)備檢測無縫乒乓球的彈跳性能，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；通過合理設(shè)定平拋出球方向與接球彈跳斜面的位置關(guān)系，消除了乒乓球下落初速度對彈跳性能檢測的影響；通過采用多個(gè)排列方向與乒乓球彈跳前進(jìn)方向一致的碰撞傳感器檢測彈跳性能，可以對同一乒乓球檢測多個(gè)碰撞點(diǎn)，消除了乒乓球球面彈跳不均勻性帶來的誤差，使檢測結(jié)果穩(wěn)定可靠，檢測方式為等效間接測量，外界干擾因素少，測量準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)檢測自動(dòng)化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的防堵塞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明應(yīng)用時(shí)乒乓球在接球彈跳斜面彈跳瞬間的速度分析示意圖。

圖中：1、供球料斗，2、處理器，3、下料管，4、轉(zhuǎn)輪，5、固定支撐盒，6、出球彎管，7、第一電機(jī)，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(jī)，12、旋轉(zhuǎn)出球口，13、收球料斗，14、收球箱，15、推球桿，16、連桿，17、滑塊，18、第三電機(jī)，19轉(zhuǎn)盤，20、固定導(dǎo)槽。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1～圖3，一種無縫乒乓球彈跳性能檢測分選裝置，包括供球裝置、彈跳裝置、彈跳碰撞信息采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斗1、下料管3、供球轉(zhuǎn)盤和出球彎管6；所述供球料斗1設(shè)有錐型底，在所述供球料斗1錐型底的中央設(shè)有出口。

所述下料管3傾斜設(shè)置，所述下料管3的進(jìn)口通過彎頭與所述供球料斗1的出口連接。

所述供球轉(zhuǎn)盤包括固定支撐盒5和轉(zhuǎn)輪4，所述轉(zhuǎn)輪4由第一電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，所述第一電機(jī)7固定在所述固定支撐盒5上，所述轉(zhuǎn)輪4安裝在所述固定支撐盒5內(nèi)，在所述轉(zhuǎn)輪4的外圓柱面上設(shè)置有多個(gè)沿周向均布的U型取球槽，所述U型取球槽的開口背向轉(zhuǎn)輪中心，在所述固定支撐盒5的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)球口，所述固定支撐盒5的進(jìn)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(shè)有與所述U型取球槽位置對應(yīng)的出球口。

所述出球彎管6設(shè)有與所述固定支撐盒5的出球口相連的進(jìn)球段和與所述進(jìn)球段相連的出球段，所述出球段水平設(shè)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(shè)置在所述出球彎管6的下方且位于所述出球彎管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(shè)置在所述接球彈跳斜面8的底部，并沿乒乓球的彈跳前進(jìn)方向延伸。

所述彈跳碰撞信息采集處理裝置包括設(shè)置在所述接球彈跳平面9上的多個(gè)平行設(shè)置的碰撞傳感器10和處理器2，多個(gè)所述碰撞傳感器10的排列方向與乒乓球的彈跳前進(jìn)方向一致；所述處理器2接收多個(gè)所述碰撞傳感器10發(fā)送的落點(diǎn)信號并在處理后輸出信號。

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斗13和多個(gè)收球箱14，所述收球箱14的數(shù)量比乒乓球的分級數(shù)量多一個(gè)，一個(gè)所述收球箱14對應(yīng)一個(gè)等級的無縫乒乓球，多出的一個(gè)用于接收不合格品。在所述收球料斗13的下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)出球口12，所述旋轉(zhuǎn)出球口12由第二電機(jī)11驅(qū)動(dòng)，所述第二電機(jī)11的旋轉(zhuǎn)由所述處理器2輸出的信號控制；多個(gè)所述收球箱14布置在所述旋轉(zhuǎn)出球口12的周圍下方且位于所述旋轉(zhuǎn)出球口12的落球處。

在本實(shí)施例中，在所述供球料斗1的錐型底內(nèi)設(shè)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位于所述供球料斗1的出口上方，所述推球桿15由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括與所述推球桿15相連的滑塊17，所述滑塊17設(shè)置在固定導(dǎo)槽20內(nèi)，所述滑塊17通過連桿16與轉(zhuǎn)盤19連接，所述轉(zhuǎn)盤19由第三電機(jī)18驅(qū)動(dòng)。第三電機(jī)18是固定的。

請參見圖3，v₀是乒乓球平拋初速度，方向垂直紙面向外，v₁是自由下落速度，方向?yàn)樨Q直向下，v₂是反彈瞬間速度，方向與接球彈跳斜面有關(guān)，平拋初速度v₀與反彈瞬間速度v₂方向垂直，因此乒乓球初速度不會(huì)影響其彈跳性能。

上述該檢測分選裝置的使用方法：

1)采用所述斜面彈跳碰撞檢測設(shè)備對所有等級的無縫乒乓球合格品按等級進(jìn)行彈跳性能標(biāo)定檢測，獲得所有等級無縫乒乓球的參照標(biāo)定區(qū)域。

1.1)將同等級的多個(gè)無縫乒乓球合格品放在所述供球料斗1內(nèi)，在重力作用下，多個(gè)無縫乒乓球合格品逐個(gè)平拋落到所述接球彈跳斜面8上，撞擊后反彈到所述接球彈跳平面9上與所述碰撞傳感器10發(fā)生碰撞。

無縫乒乓球合格品在供球裝置中的運(yùn)行路徑：無縫乒乓球合格品從供球料斗1內(nèi)沿所述下料管3進(jìn)入所述供球轉(zhuǎn)盤，在所述轉(zhuǎn)輪4的帶動(dòng)下，逐個(gè)平拋落到所述接球彈跳斜面8上，撞擊后反彈到所述接球彈跳平面9上，與所述碰撞傳感器10發(fā)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(diǎn)信號，同等級所有無縫乒乓球合格品落點(diǎn)信號形成一個(gè)區(qū)域，將該區(qū)域作為對應(yīng)等級無縫乒乓球的參照標(biāo)定區(qū)域。因?yàn)槭峭燃壍钠古仪颍淝螯c(diǎn)會(huì)分布在一個(gè)有限的區(qū)域內(nèi)。

1.3)循環(huán)重復(fù)步驟1.1)～1.2)，直至完成所有等級無縫乒乓球合格品的標(biāo)定檢測。乒乓球有多少個(gè)彈跳等級，則循環(huán)重復(fù)以上步驟多少次。

2)將所有等級的無縫乒乓球的參照標(biāo)定區(qū)域?qū)懭胨鎏幚砥?。

3)采用所述斜面彈跳碰撞檢測設(shè)備對待測無縫乒乓球進(jìn)行檢測分選。

3.1)將待測無縫乒乓球放在所述供球料斗1內(nèi)，在重力作用下，待測無縫乒乓球逐個(gè)平拋落到所述接球彈跳斜面8上，撞擊后反彈到所述接球彈跳平面9上，與所述碰撞傳感器10發(fā)生碰撞。待測無縫乒乓球在供球裝置中的運(yùn)行路徑與無縫乒乓球合格品在供球裝置中的運(yùn)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(diǎn)信號，然后將待測球落點(diǎn)信號與所有等級的無縫乒乓球的參照標(biāo)定區(qū)域進(jìn)行比對，然后根據(jù)待測球落點(diǎn)信號所在等級的無縫乒乓球的參照標(biāo)定區(qū)域確定待測球的等級，然后根據(jù)待測球的等級控制所述第二電機(jī)11旋轉(zhuǎn)至設(shè)定位置，使待測球落入對應(yīng)等級的收球箱14。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。