谭志源 羽毛球自动装筒机申报书

序号： 编码： 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛华南农业大学选拔赛作品申报书 作品名称： 羽毛球自动装筒机 所在学院： 工程学院 申报者姓名 （集体名称）： Sunrise 类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类科技发明制作B类A2申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写； 2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列； 3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名谭志源性别男出生年月1986-7学院工程学院系别、专业、年级2006级机械设计制造及其自动化6班学历本科学制4入学时间2006-9-1作品名称羽毛球自动装筒机毕业论文题目通讯地址广州华南农业大学华山区4栋505邮政编码510642办公电住地通讯地址广州华南农业大学华山区4栋505邮政编码510642住宅电他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位梁志均男21本科工程学院2006级机制6班欧东海男21本科工程学院2006级机制6班吴健龙男21本科工程学院2006级机制6班资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （学院盖章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是 否负责人签名：年 月 日B3申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写； 2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结 构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称作品分类（A） A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标一. 设计羽毛球自动装筒机的背景1.羽毛球运动是我国开展得比较广泛的一项体育活动。从外国传入我国不过几十年时间，在它的发源地英国，开展这项活动已经有一百多年了，它从产生、演变并发展到现今，经过了漫长的路程，羽毛球已成为群众爱好的体育活动。热爱羽毛球运动的人员非常多，就我们学校而言，羽毛球场地很多，风雨操场里面就有20多个羽毛球场了。2.我国是羽毛球强国。在刚结束的08奥运会，我们中国羽毛球军团就胜利全夺五金（男单、女单、男双、女双、混双）。我国羽毛球军团在其他的各项国际羽毛球比赛中都有很好的成绩，比如：尤伯杯赛、世界羽毛球锦标赛、汤姆斯杯赛等等，就尤伯杯赛来说，历史上夺得尤伯杯冠军最多的国家是中国队，共11次。我们广东省也是羽毛球运动的大省，目前在国家一队的广东籍运动员有七人，分别是杨维、张洁雯、陈其遒、傅海峰、谢杏芳、吴云勇、朱伟伦。羽毛球运动在我们广东省也是很受欢迎的运动。3.生产羽毛球的企业环境：在我们这个羽毛球强国里，因为热爱羽毛球的人多，羽毛球需求量非常大，所以生产羽毛球的大大小小的企业的数目更是数不胜数。目前大部分都不是全自动生产线生产的，而是采用人工流水作业，生产成本高且效率低下。因此羽毛球的生产成本比较高，导致羽毛球的价格也比较高，影响羽毛球运动的进一步推广和普及。所以企业要提高自身竞争力，就需要增强生产线的自动化设备，提高生产效率，减少生产所需要的工作人员，降低生产成本。在享受羽毛球运动给我们带来的快乐的同时，羽毛球运动也带来了一些难题： 1.羽毛球的捡球装筒问题。羽毛球运动是一项非常耗体力的一项运动，运动过后身体会非常疲累，这时如果还要收拾好场地上的羽毛球，将它们排列好，装入球筒，那将是一件非常痛苦而又耗时的事。2.羽毛球自动发球机的球源问题。目前有一些羽毛球训练场馆已经使用羽毛球自动发球机来辅助训练，但是要人工将羽毛球装筒，为其提供球源。3.羽毛球生产线上的装筒问题。目前大部分生产羽毛球的企业都存在这样的问题，要用全部人工的方式将羽毛球排列好装入球筒，这样一来，投入生产流水线上的人员就会比较多，从而导致企业生产成本高，效率低下，这也是其中羽毛球价格比较高的原因之一。二.设计羽毛球自动装筒机的目的我们设计羽毛球自动装筒机就是要解决上面所提到的羽毛球带来的问题。用机器实现自动化将羽毛球排列好装筒，解决羽毛球运动后的羽毛球装筒的烦恼问题，同时也可以为羽毛球发球机提供球源，进一步减轻运动员的额外劳动；还可以用在羽毛球的生产流水线上，取代原来需要大量人工完成的装筒工作，降低羽毛球生产企业的生产成本，提高其生产效率，提高其竞争力，同时也可以一定程度上降低羽毛球的价格，这对羽毛球运动的进一步普及和推广有很好的促进作用！三.设计的基本思路我们设计的羽毛球自动装筒机的总图如下图所示。1羽毛球进口斗槽 2-羽毛球输送槽 3-调整槽 4-调整槽尾部，红外线计数器安装部位 5-辅助筒 6-原装筒 7偏心轮产生的振动源 8-辅助筒的传动装置 9-原装筒传动装置 10-支撑结构工作原理：1.利用振动将羽毛球分成一个个。用一个偏心轮7产生振动源振动，将羽毛球进口斗槽1的一团羽毛球分成一个个，通过输送槽2输给调整槽3。2.调整羽毛球的运动方向。通过一个调整槽3，利用羽毛球本身头重尾轻的特性，将不同运动方向的羽毛球经环形调整口，全部调整为“头向下，尾朝上”的统一方向。再输送入辅助筒5。3.计数装入辅助筒。通过红外线计数器4 每次将一定个数的羽毛球分成一批，装入比羽毛球直径略大的辅助筒5。4.辅助筒与原装筒配合装筒。通过辅助筒5和原装羽毛球筒6的配合，将羽毛球装入一个个的原装羽毛球筒，其中通过轮盘8、传送带9的配合转动更换辅助筒和原装羽毛球筒。5单片机实现自动控制。利用红外线计数器信号，实现辅助筒装球后转动，原装筒装球与原装筒换筒的自动控制。四.我们设计的创新点1用偏心轮产生振动。我们利用偏心轮来产生振动，利用振动来将一团羽毛球分成一个个。因为羽毛球不同一般的球，它是用鹅毛、鸭毛等做的，很容易把毛片给弄坏了，我们用一定频率的振动来实现一团羽毛球的分开可以将毛片的损伤程度降到很低。2.利用羽毛球头重尾轻的自身特性来调整其方向。因为从振动槽出来的羽毛球的头尾方向很可能是不一致的，我们利用其头重尾轻的自身特性，在2小段调整槽（详细见作品附图）中调整其方向统一为头向下，尾朝上。3.利用红外线计数器对羽毛球进行计数。因为每个原装筒能够装的羽毛球是有限度的，所以一定要对其进行计数分装。4.用辅助筒和原装筒配合装筒。通过辅助筒和原装羽毛球筒的配合，容易将羽毛球用压力杆压装入原装羽毛球筒中，减少了羽毛球的损伤，而且可以保证羽毛球的轴心偏移量较小。5.用单片机实现自动化控制。通过单片机来控制转动轮盘实现辅助筒和原装羽毛球筒的配合转动，实现自动化控制。6.作品可以投产。因为我们作品的制作成本低，市场市场需求量大，而且无产权纷争问题，可以成功实现投产。五.我们设计的作品的技术关键1.振动源产生的频率。该频率既要要达到分球效果，又不能损伤羽毛球的毛片。2.调整槽的调向功能。调整槽可以成功实现羽毛球的运动方向调整。3.红外线计数器的计数要准确。4.实现自动化控制。六.我们设计的作品的主要技术指标1.振动源能否成功实现分球效果而不损伤羽毛球的毛片。2.调整槽能否成功调整羽毛球的方向。3.红外线计数器能否准确计数。4.能否实现自动化控制装球。作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料） 目前国内有3个相关的作品： 1.羽毛球发球器（申请号/专利号：CN200420044229.7）羽毛球发球器涉及一种体育辅助训练器械，由万向轮、脚轮、支撑架、举升杆、举升杆导向锁紧装置、机架、电机、传动链、拨爪链、拨爪、导轨、导轨滑动杆、击球臂、步进机构、球盘、球盘快速夹紧装置、弹簧、弹簧拉杆、遥控装置组成。电机通过链传动带动拨爪链上的拨爪，拨爪插入击球臂下方的槽内，拉动击球臂运动，击球臂运动到位置后，拨爪从击球臂的槽内脱开，此时步进机构带动球盘转动30度，羽毛球与击球臂处于同一直线上，击球臂在弹簧拉力下，打击球盘上的羽毛球，实现发球动作。羽毛球发球器可以通过发出不同角度，不同速度，不同位置的羽毛球对训练者进行训练，且本实用新型具有成本低，结构简单等优点。2.羽毛球发球机（申请号/专利号： 200420121784）一种能够连续发射羽毛球的羽毛球发球机。在长方形的机箱中分为上下两部分，上半部分是一个底部倾斜的球筒箱，球筒箱设有推球杆、推球孔、出球孔、弃球筒孔、弃球筒孔档板、弃球筒孔电机、分球圈，球筒箱提供连续单个出球；下半部分包括电气比例减压阀、储气室、空气电磁阀、气嘴、炮管、发射孔、单片机控制单元；抓球臂杆从球筒箱的出球孔抓取羽毛球置入炮管，并使羽毛球球托内侧贴在气嘴上，然后空气电磁阀打开，气嘴喷气射出羽毛球。3.羽毛球捡球器（申请号/专利号： 200620098110）本实用新型涉及一种羽毛球拍的配件，具体地说是一种羽毛球捡球器，其特征是：它由底座、卡座和球卡组成，卡座固定在底座的下部，球卡固定在底座的上部，底座为镂空形。本实用新型具有结构简单、使用方便的优点，能方便人们捡羽毛球，使人们在运动时节省体力。与之相比较，我们设计的羽毛球自动装筒机有以下的特点和进步：1.可以与捡球器结合起来使用。我们设计的羽毛球自动装筒机可以与羽毛球捡球器结合起来，再加上一个控制运动的装置，这样就可以进一步减轻人们羽毛球运动后的工作量，让运动员有更多的时间休息和训练。2.为羽毛球发球机提供球源。虽然羽毛球发球机给我们带来了方便，但是仍然需要大量的人工投入去将羽毛球装筒。我们设计的羽毛球自动装筒机可以为羽毛球发球机提供球源，让运动员单个人训练或者普通人平时运动时更加方便快捷、更加自动化。3.可用于羽毛球生产线上自动装筒。我们设计的羽毛球自动装筒机还可以用到羽毛球的生产线当中去，目前羽毛球生产的企业大都是用全人工操作的方式将羽毛球装筒，如果使用了羽毛球自动装筒机后，就可以实现自动化装筒生产，提高了生产线的自动化程度，在提高生产效率的同时，还减少了生产所需人员，降低了企业的生产成本。这样不仅可以提高企业的竞争力，而且可以更好的促进羽毛球运动的进一步推广和普及。4.制作成本低，易于投产。我们设计的羽毛球自动装筒机成本比较低，自动化程序高。而且无其他同类产品，无产权纷争问题，容易实现投产。作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果作品所处阶 段（B）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围、推广前景的技术性说明、市场分析和经济效益预测一.作品的使用说明将羽毛球自动装筒机放置在水平地面。将羽毛球放入进口槽，振动源工作，将羽毛球分开成一个个，输给调整槽，在调整槽里调整运动方向，然后计数装入辅助筒，再通过辅助筒和原装羽毛球筒的配合，将羽毛球成功装入原装筒。二.作品的技术特点成本低，体积小，效率高，球筒容量高，重量轻，功率低，可用直接电源或者蓄电池电源。三.作品的优势制作成本低，工作效率高，适应范围广，易于推广和生产，可以标准化生产，可用蓄电池电源，工作空间可变动，质量轻易搬运。体积小，作业占地面积小。四.作品的适应范围1.用于羽毛球训练场羽毛球装筒。用在羽毛球训练场将运动员训练后的羽毛球重新排好序装筒，为运动员下一次训练提供便利球源。2.为羽毛球发球机提供球源。，将羽毛球装好筒，可以直接向发球机提供球源，与羽毛球发球配合起来工作，可实现自动一体化装球发球。3.用在羽毛球生产线上装筒。用在羽毛球生产的流水线上装筒，提高生产效率，减少生产所需人员，降低生产成本。五.作品推广前景的技术性说明我们设计的羽毛球自动装筒机具有制作成本低，体积小，效率高，自动化程度高，球筒容量高，重量轻，功率低，可用直接电源或者蓄电池电源供电等等优势，而且目前市场上没有同类产品，不用担心产权问题带来的纷争，因此装筒机可以实现标准化和量化生产，竞争力大、市场需求量大。六.作品推广前景市场分析和经济效益预测1.市场分析：目前羽毛球运动在我国乃至世界各国都非常流行，就在我们的身边每天都有很多人在打羽毛球。对于我们的羽毛球自动装筒机来说：（1）羽毛球训练场的大量需求。中国乃至世界各地有许多大大小小的羽毛球训练场，这个市场需求量非常大。（2）羽毛球生产企业的大量需求。打羽毛球的人多了，羽毛球的需求量同样也会多，因此生产羽毛球的大小不一的企业同样也会多，目前市场上一般的羽毛球都要几十块一打，打一次一般都要3个以上，价格上还是比较贵，因此他们急需提高生产效率，降低生产成本来提高自身的市场竞争力，这个市场缺口同样很大。2.经济效益预测：我们设计的羽毛球自动装筒机就是针对上面所说的这两个大方面的市场需求，因为其市场缺口大，没有其他产品竞争，我们的作品将会全面占领这个市场，而且羽毛球生产成本的降低也会对羽毛球运动的推广和普及有进一步的促进作用，羽毛球的市场会越来越大，这样在带来巨大的经济效益的同时，也带来了一场羽毛球运动和生产的革命。专利申报情况提出专利申报 申报号 申报日期 年 月 日已获专利权批准 批准号 批准日期 年 月 日 未提出专利申请科研管理部门签 章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。目前国内有3个相关的作品：1.羽毛球发球器（申请号/专利号：CN200420044229.7）羽毛球发球器涉及一种体育辅助训练器械，由万向轮、脚轮、支撑架、举升杆、举升杆导向锁紧装置、机架、电机、传动链、拨爪链、拨爪、导轨、导轨滑动杆、击球臂、步进机构、球盘、球盘快速夹紧装置、弹簧、弹簧拉杆、遥控装置组成。电机通过链传动带动拨爪链上的拨爪，拨爪插入击球臂下方的槽内，拉动击球臂运动，击球臂运动到位置后，拨爪从击球臂的槽内脱开，此时步进机构带动球盘转动30度，羽毛球与击球臂处于同一直线上，击球臂在弹簧拉力下，打击球盘上的羽毛球，实现发球动作。羽毛球发球器可以通过发出不同角度，不同速度，不同位置的羽毛球对训练者进行训练，且本实用新型具有成本低，结构简单等优点。 2.羽毛球发球机（申请号/专利号： 200420121784）一种能够连续发射羽毛球的羽毛球发球机。在长方形的机箱中分为上下两部分，上半部分是一个底部倾斜的球筒箱，球筒箱设有推球杆、推球孔、出球孔、弃球筒孔、弃球筒孔档板、弃球筒孔电机、分球圈，球筒箱提供连续单个出球；下半部分包括电气比例减压阀、储气室、空气电磁阀、气嘴、炮管、发射孔、单片机控制单元；抓球臂杆从球筒箱的出球孔抓取羽毛球置入炮管，并使羽毛球球托内侧贴在气嘴上，然后空气电磁阀打开，气嘴喷气射出羽毛球。3.羽毛球捡球器（申请号/专利号： 200620098110）本实用新型涉及一种羽毛球拍的配件，具体地说是一种羽毛球捡球器，其特征是：它由底座、卡座和球卡组成，卡座固定在底座的下部，球卡固定在底座的上部，底座为镂空形。本实用新型具有结构简单、使用方便的优点，能方便人们捡羽毛球，使人们在运动时节省体力。D.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写； 2推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关 领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）； 3推荐者填写此部分，即视为同意推荐； 4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓 名王玉兴性别男年龄45职称教授工作单位华南农业大学工程学院通讯地址华南农业大学工程学院邮政编码510642单位电话85288001住宅电话61303