专利名称：保龄球成套设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供人们运动、娱乐的保龄球成套设备。
当前市场上出售和使用的保龄球运动用的成套设备已有多种产品，但其性能满足不了现时代使用中高层次的要求，存在着长期尚未解决的难题，如现有保龄球设备中的排瓶机，无论在摆瓶夹放瓶期间还是执行动作以后，始终停留在摆瓶区上方空间，设备中的扫瓶机由于扫瓶板两侧的运动必须同步，所以在摆瓶区上放置一很粗的刚性元件，因此也占据了摆瓶区上方空间，由此大大影响了摄像显示系统的工作，以至不能及时真实地从最佳角度对保龄球运动过程及现状进行摄像。此外，现有设备的噪声很大，这主要由于设备的动力源由多台电机组成，驱动设备中的机构复杂，还由于保龄球之间，瓶之间以及球和瓶之间的严重碰撞造成的，噪声污染娱乐环境。另外现有设备的缺点是瓶，球在运行过程中阻塞现象时有发生，影响设备正常工作运转，同时也增加瓶球的挤压和碰伤，产生恶劣的磨损，减少他们的使用寿命。
本发明的目的是为了解决现有保龄球成套设备中存在的上述缺陷，改善现有设备的性能，提供一种先进的保龄球成套设备，该设备在不进行摆放瓶时，不占据摆瓶区上方空间，因此可以最佳角度进行摄像，从而反映击瓶过程的真实实况，该设备使运瓶升瓶过程中不致产生阻塞现象，同时减少碰撞挤压和磨损，该设备结构组成的驱动动力减少，大大减少噪声，改善娱乐环境，另外降低设备成本。
本发明的目的在优选实施例中是通过下述技术方案实现的。
一种保龄球成套设备，包括排瓶机，扫瓶机，运瓶升瓶机和回球装置组成，排瓶机具有一个可移开摆瓶区从而在摆瓶动作完成后不占据摆瓶区上方安放摄像机的空间的执行机构，一个将瓶摆放在预定位置的摆瓶机构和一个夹放瓶的夹瓶放瓶机构，所述的扫瓶机具有不占据摆瓶区上方安放摄像机的空间的扫瓶机构，所述的运瓶升瓶机包括将瓶有序排列成行的理顺运瓶装置和升瓶装置，所述的回球装置带有使球减速的缓冲器和提高保龄球位能的升球器。
排瓶机执行机构是一转动机构，它包括可水平滑动的连杆，带有曲柄销的主动轮，与曲柄销配合的设在连杆上的滑道，可转动地固定在连杆的左链轮和右链轮，以及链轮外圆周上的链条，另外还具有在支点可水平移动的补偿杆，其一端与链条固连，另一端压靠在与主动轮同步转动的凸轮上，连杆还有与箱体之间设有弹簧的立杆，立杆固连在右链轮上的两竖杆，两竖杆和两水平杆组成4连杆机构。
排瓶机的夹放瓶机构包括一个带贮瓶箱和可转动连接贮瓶箱的受瓶箱的箱体，受瓶箱内有圆周均布的受瓶管，其外固定一传动轮，贮瓶箱内左端设置右侧有管的顶部闸门，管右侧有中间闸门，中间闸门右侧有放瓶闸门，贮瓶箱右侧在放瓶闸门的各夹头之外还有夹瓶器，箱体下部设有支撑体，受瓶箱下的支撑体上设置滚轮和传动轮，水平杆一端与贮瓶箱相连接处有锁紧机构，另一端有伸入贮瓶箱导轨的销子，夹瓶器铰接水平杆，其另一端具有弹簧和在连杆座中的销子。
扫瓶机构具有扫瓶板，在摆瓶区的后部两侧还有带动链条的一对链轮，固定在链条上的挡块，导轨以及在导轨上滑动的滑块，扫瓶杆铰接在该滑块上，扫瓶杆另一端连接扫瓶板，扫瓶杆在滑块侧和滑块上连有与控制系统相接的使扫瓶杆升降的闸线。
运瓶升瓶机包括理顺运瓶装置，调向转送装置和升瓶送瓶装置，理顺运瓶装置由上、下两排1-10道皮带组成，每道相邻两皮带运动方向相反，两相邻皮带之间设置运瓶皮带，各道中的运瓶皮带传动方向相同，调向运送装置包括翻斗和摇杆，升瓶装置中的机架为方形环链结构，其内设置纳瓶器，送瓶机构中的送瓶器主要包括摆杆。
回球装置包括使球运行的呈向前倾斜的坡形前部溜道，和使球减速的缓冲砂袋，还包括后升球器，它和钢丝绳的一端固连，所述的升球器中的前升球器一端与钢丝绳另一端相连，后升球器与前升球器通过钢丝绳联动，置球台上放置经提升后的保龄球。
下面结合附图中实施例对本发明进行详细描述。
图1本发明的保龄球成套设备总体布置简图；图2本发明设备中排瓶机示意图；图3图2所示排瓶机的箱体内部结构图；图4沿图3中A-A面的剖视图；图5示出10个瓶在摆瓶区的排列情况；图6排瓶机夹瓶器结构图；图7沿图3中B-B面的剖视图，示出排瓶机的夹瓶器和放瓶闸门的结构关系；图8排瓶机的往复移动执行机构示例；图9排瓶机的往复移动执行机构另一示例；图10本发明设备中扫瓶机示意图；图11本发明设备中运瓶升瓶机构示意图；图12图11中理顺运瓶装置示意图；图13送瓶装置示意图；图14理顺运瓶装置第二实例示意图15；图11中的升瓶装置的机架简图；图16升瓶装置中第二种机架简图；图17升瓶装置中第三种机架简图；图18升瓶装置中第四种机架简图；图19本发明设备中回球装置示意图。
参照图1，图2，保龄球排瓶机具有箱体10，当不需排放瓶子时，该箱体为卧放位置(如图中实线位置)，由支撑体9和固定支撑16支撑，当排放瓶子时，则箱体由转体机构带动旋转成直立位置(如图中的点划线位置)将瓶摆放在滚道20上的摆瓶区，当需将未击倒的瓶提起而将摆瓶区扫清时，则箱体10不动，只是夹瓶器19由转体机构带动转至摆瓶区上方将瓶颈夹住提起，扫清摆瓶区后再放下，转体机构具有连杆5，连杆5由可滑动的支点7和在导轨和滚动的支承轮18支撑，连杆5由主动轮3带动(例如由轮3上的曲柄销1和连杆上的滑道2或其它方式的曲柄连杆机构)可轴向运动，连杆5上有可相对连杆旋转的一对链轮(左链轮11和右链轮15)，轮外具有环形链条12，链条与可在支点中滑动的补偿杆8固连使链条不能旋转，杆8的另一端具有轮6，它与凸轮4紧密压靠相接，凸轮4与轮3同轴或同步旋转，连杆5的右侧还固连有立柱15，蓄能弹簧27一端固定在立柱15上，另一端固定在箱体的适当位置上，例如在箱体的中部下方，其作用是当转动箱体时，弹簧力可蓄能或减少所需动力，还具有由杆22，23，24，25组成的四连杆机构，在箱体成卧位时，杆23，24呈水平位置，而杆22，25基本呈垂直位置，杆24，25的铰连点为右链轮15的轴，且杆25固连于右链轮15上，(即当右链轮15相对连杆5旋转一角度时，杆25也绕链轮的轴相对连杆5旋转同样的角度)，杆24上有挡块13，杆23的一端有由拉线操纵的销轴21与箱体连接或不连接，例如由拉线拉动一轮转动，轮上有两对称的偏心销带动两连杆而带动销轴伸缩，杆23与杆25的铰接点的销轴26则伸入箱体的滑槽28中，使销轴26可以滑出箱体而使该铰接点与箱体不再连接，杆23的铰接点26一端还具有延长端，它铰连有夹瓶器19。
图3示出了箱体10的内部结构，参照图3至图7，箱体10包括一个贮瓶箱38和一个可旋转的连接在贮瓶箱38上的受瓶箱29，例如用轴承35将与箱29固连的轴33连接到箱38上，或在贮瓶箱38上伸出一轴，轴上有轴承装在受瓶箱的轴承座上，或用其他方法，箱在卧位时放在支撑体9和固定的支撑体16上，支撑体9与受瓶箱之间有滚子34，使受瓶箱可在支撑块上转动，箱上还固定有一传动轮，例如摩擦轮或传动轮31，在支撑块9上有一传动轮例如摩擦轮或滑动棘齿32，最好是棘轮，齿32由拉线44控制，当滑动齿32被拉线拉动行走一行程，则带动受瓶箱旋转1/10圆周(当9瓶制时则为1/9。现以10瓶制为例进行说明)，在受瓶箱内，沿圆周均布有10个受瓶管30，每转1/10圆周，即有一个受瓶管与运瓶升瓶机的送瓶器相对正而可接受一个瓶子，在贮瓶箱的左端，具有顶部闸门36，它由拉线41控制开闭以控制受瓶箱中的瓶子是否进入贮瓶箱，闸门36右侧具有管37，该管在箱内使瓶子由圆周分布过渡到10瓶制时的三角形，如图4所示，其管线的走法可以如图中箭头所示，在管子37的右侧有由拉线42控制的中间闸门39，在闸门39之右侧还有一由拉线43控制的放瓶闸门40，它可将10个排好的瓶放在滚道20上，贮瓶箱的右侧还有夹瓶器19，闸门36，39，40的结构均为两块可在箱上滑动的框架，框架上各连有闸门的一个闸板，两个闸板组成一个闸门，框架之间有弹簧，使闸板常闭，拉线拉动框架使闸板打开，放瓶闸门40的闸板则为一与瓶子等高的筒体，它伸出夹瓶器19之外。夹瓶器的结构如图5和图6所示，杆23的端部的延长端的铰接点45上连有一框架46，框架的另一侧具有销51和弹簧53，在连杆5上固定有座52，销51坐在座52上，弹簧53的另一端固定在座上，因此可将夹瓶器的框架46向上拉起，当杆23向下行走时，则杆23上的横杆部分47将压住框架46的立杆50使框架水平的下降，直到如图5所示的子定的夹瓶位置，当杆23上行时则框架46由弹簧53拉动销轴51坐回座52的槽中，框架上可滑动的固定有上夹板48和下夹板49，夹板之间有弹簧56和拉线57，上夹板48上有夹杆54，下夹板49上有夹杆55，在不夹瓶时，由弹簧56作用杆54和55之间的距离最大，即夹瓶器张开状态。当需夹瓶时，夹瓶器放平并至夹瓶位置，拉线57动作使杆54，55之间距离最小，因而可将瓶颈头住而将瓶提起。在夹瓶器张开状态时，放瓶闸门40的瓶夹应能由杆54，55之间穿过。
当用其它数管的瓶子和其它的排列形式时，则需改动受瓶和贮瓶箱。
本排瓶机的工作程序如下一、当需放瓶时在运动员击球时，箱体10处于卧放位置，以将摆瓶区上方空出，可以进行摄像等工作，以使击瓶的动作真实和及时反映给击球人；当需放瓶时，设备的控制系统将发出各种指令，它也将对排瓶机发出指令使之按程序工作。
电机旋转带动主动轮3转动，轮3将带动连杆5移动，由于链条固定在杆8上，此时链轮15将在链条12上滚动，杆25将由链轮15带动旋转呈水平位置并右行一距离，由于四连杆机构的带动和弹簧27的带动，箱体10将转动并右行；此时箱体应位于摆球区的上方，主动轮3继续转动，销1继续推动连杆5前行，则链轮15继续前进和旋转，杆25继续转动和前行，此时凸轮4的凸出部将与销6相作用而推动杆8前进一距离，杆8前进使链条12也前进一距离，则链轮15不旋转的前进一距离，该前进距离与杆25水平后所转角度之下降量及前进量之和应能使铰连点26近似垂直下降并达到箱体在放瓶时在滚道上所需的高度。
此时由控制系统操纵拉线43使放瓶闸门40打开，箱体上升，则10个瓶将放在滚道上，在箱体上升至适当位置后，闸门40关闭，然后闸门39，36相继打开，所贮的瓶均下落一层，而受瓶管30空出，箱体卧位后受瓶管再接受新瓶。
主动轮3和凸轮4的后半周的旋转将使箱体10回至卧位，此时弹簧27将被拉伸而防止箱体倾倒并蓄能。二、当需夹瓶时首先，将铰接点21的销子缩回，四连杆机构与箱体10只在点26有连接(可在箱体10的槽中滑动)，主动轮3和凸轮4如前述开始转动，则杆25带动夹瓶器19达到放瓶区的瓶子的瓶颈位置，夹48，49由拉线作用而将瓶夹住，此时轮3和凸轮将倒转一角度，使夹瓶器上提使扫瓶器可清扫摆瓶区，扫清后，轮3和凸轮4再正转，将瓶放在滚道上，夹48，49张开，夹瓶器由杆25带动回归箱体的右侧，因而完成夹瓶工作。
所有的动作程序由操纵系统控制各电机动作而完成，弹簧27也可以是1-3个，以更好的完成蓄能和拉动箱体的工作。
凸轮4可以与主动轮3同轴，此时杆8可以是可滑动的附在连杆5上，凸轮4也可以是与主动轮同步转动的，杆8则可另外有支撑点。
图8和图9表示排瓶机执行机构的另一种形式，其箱体10可往复移动，由左、右链轮驱动加长的链条带动作往复移动。
图10的保龄球扫瓶机具有扫瓶板69，在滚道70的放瓶区71的后部，两侧具有由电机带动的链轮62和64，链轮上有封闭的链条63，链条63的一侧伸出一固定在链条上的挡块65，两侧还具有导轨61和在导轨1上滑动的滑块66，固定在链条63的挡块65的相应部分伸入滑块6的滑槽中，因此当链轮转动时，滑块66将被挡块65带动在导轨中往复运动，其行程应大于扫瓶板所需的行程，滑块66上铰连一扫瓶杆68，两侧的扫瓶杆68的另一端各与扫瓶板69的一端相连，在扫瓶杆68的滑块侧有一闸线67，闸线67的芯线与扫瓶杆68相连，而闸线67的外壳线与滑块66的伸出爪相连，芯线与控制系统相连，当滑块工作行程进行扫瓶(如图向左行)时，芯线松开一长度使扫瓶板69与滚道70保持一间隙，以便将瓶扫掉，而当返回行程时，芯线拉紧将扫瓶板提起。
参照图11至图13，理顺装置由上、下两排多道皮带传动构成，而每道相邻的两条皮带4运动方向相反，其间安置运瓶传送皮带5(见图12)。相反方向传动的两条皮带84，86，87相对于瓶产生摩擦，使不同朝向的瓶产生转动，直到瓶的纵轴线与运瓶方向一致时，方能落到运瓶传送带85上。下排的多道理顺皮带与上排84结构基本相同。此时运送的瓶虽已排成多列纵队，但其朝向并不一致，即有的瓶大头朝前，而有的瓶小头朝前，为进一步将瓶头尾方向一致，将瓶沿运瓶传送带85输送到调向装置82上。调向装置82包括翻斗和摇杆，如果是大头朝前的瓶，借助自重自然滑落到翻斗中，如是小头朝前的瓶；则小头伸到前面平台边缘(如图11中虚线瓶)，当其大头离开运瓶皮带85时，必然大头朝下的瓶落入翻斗中。这样使所有的瓶都能方向一致地排列整齐。利用调向装置的摇杆把翻斗中的瓶送入升瓶装置81的纳瓶器中，摇杆是由电动机驱动作扇形摇摆运动。升瓶装置81由链条传动驱动，链条上固定着方形机架，机架中设置纳瓶器，跟随链条的传动，将纳瓶器中的瓶提升到所要求的高度。这时，送瓶机构中的送瓶器88通过摆动自动将瓶装入排瓶机89中。
运瓶升瓶机中的理顺装置，其每道相邻两皮带也可以产生振动运动，同样能将混乱无章的瓶排列成行，达到理顺的作用。
运瓶升瓶机构的各部分运动是由传感器和可编程控制器统一控制，以满足运瓶升瓶机构运行节奏的要求。
图14是理顺运瓶装置的第二实施方案示意图，图中的上、下多道理顺皮带84和运瓶传送带83与图11中的相同，所不同的只是图11是分别驱动而图14是联合驱动，为使上、下皮带在运行中处于张紧状态，所以附加一个张紧轮。
图15为第一实施例升瓶装置中机架示意图，该机架呈方环形。
图16、17、18分别为三种机架构形的实施方案示意图，以满足保龄球设备的不同要求。
现有参照图19，该图表示本发明保龄球设备中的回球装置，图19中用虚线表示的保龄球99是经碰瓶后滚来的球，该球碰到起缓冲作用的悬垂砂袋92后，使球99减速，同时由于前部溜道93呈斜面形状，所以球99不会向后滚动，经缓冲减速后的球99引导至后升球器91中，后升球器91的底部为一个可翻转的活块，当后升球器降到最底位置时，活块向斜上方翻起，(如虚线所示)，这样，溜入槽中的球被“兜”在里面而不致掉落。此时启动后升降器91，经传动链把携带球的后升球器91提升到预定高度后停止；打开后升球器91的活块使其向斜下方翻转，于是球顺势缓慢地溜回球道94，然后后升球器91的传动链转动，将空的后升球器下降回到下面的接球位置，以便迎接下一个经缓冲砂袋92减速的第二个保龄球。溜向回球道94的球被运送到前升球器95进入95的凹槽中(如虚线所示位置)，等待前升球器95转动以便将球提升到置球台96的位置。前升球器的翻转动作是靠钢丝绳97拉紧和松脱完成的，钢丝绳97一端连接前升球器95，另一端连接后升球器91，因此前、后升球器95和91通过钢丝绳97联动，从而达到使后升球器1往复上升和下降，与此同时，前升球器相应地进行转翻。也就是说，当后升球器91上升时，拉动钢丝绳另一端的前升球器95的臂沿顺时针方向转动，在后升球器91到达最高位置时，后升球器1中的球开始溜入回球道94，这时，前升球器95的摇臂转到基本上与地面垂直的位置，已装在摇臂凹槽中的球因自重而溜到置球台96上。然后起动后升球器91使其下降到最低位置，等待下一个投来的球，另一方面联动的前升球器95的摇臂靠同轴扭簧拉回至下位，等待由后升球器91溜来的球落入摇臂凹槽中。
上述保龄球成套设备由电机集中驱动，经皮带齿轮，电磁离合器分别将动力传递至齿轮，链条，曲柄摇杆，棘爪等执行机构，包括排瓶机，扫瓶机，运瓶升瓶机和回球装置。
本发明保龄球成套设备中的排瓶机，可整体移开摆瓶区上方空间，扫瓶机结构中不需要刚性的两侧连接件，因此也可不占据摆瓶区上方空间，大大有利于对击球过程进行及时真实地摄像，另外，本设备使瓶和球有序地运行，防止瓶之间，球之间以及球，瓶之间的碰撞，磨损，解决了阻塞问题，延长了使用寿命，减少环境噪声，同时该设各由电机集中驱动，也有助于减小噪声，并节约动力，节省成本。
权利要求
1.一种保龄球成套设备，包括排瓶机，扫瓶机，运瓶升瓶机和回球装置组成，其特征是所述的排瓶机具有一个可移开摆瓶区从而在摆瓶动作完成后不占据摆瓶区上方安放摄像机的空间的执行机构，一个将瓶摆放在预定位置的摆瓶机构和一个夹放瓶的夹瓶放瓶机构，所述的扫瓶机具有不占据摆瓶区上方安放摄像机的空间的扫瓶机构，所述的运瓶升瓶机包括将瓶有序排列成行的理顺运瓶装置和升瓶装置，所述的回球装置带有使球减速的缓冲器和提高保龄球位能的升球器。
2.按照权利要求1的保龄球成套设备，其特征是所述的排瓶机执行机构是一转动机构，它包括可水平滑动的连杆，带有曲柄销的主动轮，与曲柄销配合的设在连杆上的滑道，可转动地固定在连杆的左链轮和右链轮，以及链轮外圆周上的链条，另外还具有在支点可水平移动的补偿杆，其一端与链条固连，另一端压靠在与主动轮同步转动的凸轮上，连杆还有与箱体之间设有弹簧的立杆，立杆固连在右链轮上的两竖杆，两竖杆和两水平杆组成4连杆机构。
3.按照权利要求1的保龄球成套设备，其特征是所述的排瓶机的夹放瓶机构包括一个带贮瓶箱和可转动连接贮瓶箱的受瓶箱的箱体，受瓶箱内有圆周均布的受瓶管，其外固定一传动轮，贮瓶箱内左端设置右侧有管的顶部闸门，管右侧有中间闸门，中间闸门右侧有放瓶闸门，贮瓶箱右侧在放瓶闸门的各夹头之外还有夹瓶器，箱体下部设有支撑体，受瓶箱下的支撑体上设置滚轮和传动轮，水平杆一端与贮瓶箱相连接处有锁紧机构，另一端有伸入贮瓶箱导轨的销子，夹瓶器铰接水平杆，其另一端具有弹簧和在连杆座中的销子。
4.按照权利要求3的保龄球成套设备，其特征是所述的夹瓶器具有由销子铰连于水平杆上的框架，框架上有可滑动的上夹板和下夹板，二夹板之间设有弹簧。
5.按照权利要求1的保龄球成套设备，其特征是所述的排瓶机的执行机构是一水平移动机构，它包括左、右链轮和加长的链条以及可往复移动的箱体。
6.按照权利要求1的保龄球成套设备，其特征是所述的扫瓶机构具有扫瓶板，在摆瓶区的后部两侧还有带动链条的一对链轮，固定在链条上的挡块，导轨以及在导轨上滑动的滑块，扫瓶杆铰接在该滑块上，扫瓶杆另一端连接扫瓶板，扫瓶杆在滑块侧和滑块上连有与控制系统相接的使扫瓶杆升降的闸线。
7.按照权利要求1的保龄球成套设备，其特征是所述的运瓶升瓶机包括理顺运瓶装置，调向转送装置和升瓶送瓶装置，理顺运瓶装置由上、下两排1-10道皮带组成，每道相邻两皮带运动方向相反，两相邻皮带之间设置运瓶皮带，各道中的运瓶皮带传动方向相同，调向运送装置包括翻斗和摇杆，升瓶装置中的机架为方形环链结构，其内设置纳瓶器，送瓶机构中的送瓶器主要包括摆杆。
8.按照权利要求7的保龄球成套设备，其特征是所述的理顺运瓶装置的上、下两排皮带分别驱动也可联动。
9.按照权利要求7的保龄球成套设备，其特征是所述的理顺运瓶装置中的每道相邻两皮带的运动也可以是振动运动的。
10.按照权利要求7的保龄球成套设备，其特征是所述的升瓶装置中的机架也可设置成三角形或圆环形或品字形。
11.按照权利要求1的保龄球成套设备，其特征是所述的回球装置包括使球运行的呈向前倾斜的坡形前部溜道，和使球减速的缓冲砂袋，还包括后升球器，它和钢丝绳的一端固连，所述的升球器中的前升球器一端与钢丝绳另一端相连，后升球器与前升球器通过钢丝绳联动，置球台上放置经提升后的保龄球。
12.按照权利要求11的保龄球成套设备，其特征是所述的钢丝绳是挠性元件的一种，也可用其他挠性元件如链条，皮带代替。
全文摘要
本发明保龄球成套设备包括排瓶机，扫瓶机，运瓶升瓶机和回球装置，其中，排瓶机可整体移开摆瓶区上方空间，扫瓶机结构中不需要刚性两侧连接件，因此不占据摆瓶区上方空间，大大有利于对击球过程进行实况录像，本设备可防止瓶、球间的碰撞、挤压和磨损，解决了阻塞问题，延长使用寿命，减少环境噪声，使保龄球设备性能提高。同时可节约设备成本。
文档编号A63D5/08GK1168293SQ96106508
公开日1997年12月24日 申请日期1996年6月13日 优先权日1996年6月13日
发明者董国良 申请人:董国良