多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能的立體式組合傳動(dòng)教具。包括傳輸小球的轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)；可實(shí)現(xiàn)變換兩條路徑的簡(jiǎn)單四桿機(jī)構(gòu)、立式換路轉(zhuǎn)盤以及臥式換路轉(zhuǎn)盤；將小球彈進(jìn)接收筐的凸輪彈射器；抬升小球的曲柄搖桿式上升裝置、多桿上升機(jī)構(gòu)、鏈輪式搬升裝置、凸輪間隔上升裝置、滑輪組提升裝置以及底座；以一個(gè)小球在其中的運(yùn)動(dòng)為線索，立體式地展示連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本發(fā)明由多個(gè)模塊組成，各個(gè)模塊充分考慮小球的運(yùn)動(dòng)速度和高度，進(jìn)行傳動(dòng)模塊的自主設(shè)計(jì)、組合和連接，使機(jī)械結(jié)構(gòu)的理論與實(shí)踐教學(xué)相輔相成，形成開放、互動(dòng)教學(xué)氛圍；立體展示多種機(jī)械傳動(dòng)方式，通過各模塊內(nèi)部部件的調(diào)節(jié)，達(dá)到組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最佳演示和教學(xué)效果。
【專利說明】多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多功能的立體式組合傳動(dòng)教具。

【背景技術(shù)】
[0002] 教具事業(yè)是教育事業(yè)中不可分割的一部分，教具的興衰反應(yīng)了教育事業(yè)的興衰。 教具的前途和命運(yùn)與國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、文化，特別是與教育事業(yè)息息相關(guān)，大局決定小局； 教具誠(chéng)然有部分較為簡(jiǎn)單的，卻并非都是"簡(jiǎn)單"的。一些結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜的教具雖然造價(jià) 較為高昂，但卻是不可或缺的，它們有著簡(jiǎn)單教具所無(wú)法勝任的功能；教具不僅僅要展示知 識(shí)，也要有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及動(dòng)手能力。到了現(xiàn)在，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作教具仍不失 為鞏固知識(shí)，鍛煉思維的好方法；進(jìn)入21世紀(jì)，信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，傳統(tǒng)的實(shí)物教具受到很 大沖擊。盡管各種教學(xué)軟件的功能越來越強(qiáng)大，但實(shí)物教具看得見摸得著的實(shí)在感是虛擬 物件所無(wú)法取代的。現(xiàn)在的教具制造業(yè)應(yīng)更淋漓精致地發(fā)揮實(shí)體教具的特長(zhǎng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一臺(tái)組合型交互式的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由 自主設(shè)計(jì)的多個(gè)傳動(dòng)模塊組合銜接而成。以一個(gè)小球在其中的運(yùn)動(dòng)為線索，立體式地展示 連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
[0004] 本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)存在問題所采用的技術(shù)方案為：多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)，具體包括小球、傳輸小球的轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)；可實(shí)現(xiàn)變換兩條路徑的四桿換路機(jī)構(gòu)、立式換路 轉(zhuǎn)盤以及臥式換路轉(zhuǎn)盤；將小球彈進(jìn)接收筐的凸輪彈射器；抬升小球的曲柄搖桿上升裝 置、多桿上升機(jī)構(gòu)、鏈輪式搬升裝置、凸輪間隔上升裝置、滑輪組提升裝置以及內(nèi)置以上所 有裝置的底座；所述轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)、四桿換路機(jī)構(gòu)、立式換路轉(zhuǎn)盤、臥式環(huán)路轉(zhuǎn)盤、凸輪彈射器、 曲柄搖桿上升裝置、多桿上升機(jī)構(gòu)、鏈輪式搬升裝置、凸輪間隔上升裝置、滑輪座提升裝置 上均設(shè)有小球入口與小球出口，所述每前一個(gè)裝置的小球出口連接下一個(gè)裝置的小球入 口，所述小球在該裝置內(nèi)可沿著不同的路徑運(yùn)動(dòng)。
[0005] 所述轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)包括鋼絲軌道一與兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，所述鋼絲軌道包括直軌道與S型彎軌 道，所述彎軌道與直軌道有縫連接且縫隙恰好能容小球落下；所述轉(zhuǎn)輪有兩個(gè)并且分別位 于S型軌道的彎道內(nèi)，所述S型軌道由兩根半圓形軌道組成且兩根半圓形軌道連接處設(shè)有 恰好能容納小球落下的縫隙，所述轉(zhuǎn)輪包含八個(gè)葉片，由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述四桿換路機(jī)構(gòu) 包括位于底座正面的四桿機(jī)構(gòu)、與四桿機(jī)構(gòu)連接并且位于四桿機(jī)構(gòu)右上角的接收盒一，所 述四桿機(jī)構(gòu)由舵機(jī)控制左右擺動(dòng)。
[0006] 所述曲柄搖桿式上升裝置包括立桿左與立桿右、左抬升臂、右抬升臂和曲柄搖桿 機(jī)構(gòu)，所述立桿左與立桿右固定在支架座的左右兩端，所述左右抬升臂分別設(shè)有三條，所述 左抬升臂等間距地可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在立桿左上，右抬升臂固定在立桿右上，右抬升臂高 于左抬升臂，且高度位于相鄰兩個(gè)左抬升臂間的中線上，所述每個(gè)抬升臂末端均設(shè)有凹槽， 當(dāng)左抬升臂和右抬升臂分別轉(zhuǎn)到最低與最高處時(shí)，左抬升臂上的凹槽與右抬升臂上的能無(wú) 縫銜接，使小球從高處凹槽滾至低處凹槽。
[0007] 所述凸輪彈射器包括凸輪、由凸輪頂動(dòng)的彈射桿、彈射桿上的接收盒二、彈簧以及 堅(jiān)直固定桿；所述凸輪固定在堅(jiān)直固定桿中間，所述堅(jiān)直固定桿固定在位于底座正面上下 兩側(cè)的X型鋁之間；所述彈射桿的中點(diǎn)處可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在凸輪上方的X型鋁上，所述彈 簧一端固定在彈射敢上靠近凸輪的一端，另一端固定在底座的X型鋁材上，且保證彈簧與 凸輪不發(fā)生體積干涉，當(dāng)凸輪頂動(dòng)的彈射桿位于最高位置時(shí)彈簧拉伸，下降到最低位置時(shí)， 彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，位于接收盒二中的小球被彈入接收盒三。
[0008] 所述多桿上升機(jī)構(gòu)包括支座、支座上的多桿機(jī)構(gòu)、同時(shí)與多桿機(jī)構(gòu)和支座相連的 扇形偏心輪、多桿機(jī)構(gòu)末端的120度連桿以及120度連桿末端的接收盒四，所述扇形偏心輪 由第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)120度連桿末端的接收盒四上下運(yùn)動(dòng)；所述接收盒四可在 平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于120度連桿的末端，所述接收盒四呈長(zhǎng)方體型，右側(cè)面與上側(cè)面 設(shè)有開口；當(dāng)接收盒四運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球沿軌道滑入接收盒四中，此時(shí)盒子左傾，小球 不會(huì)掉出，當(dāng)接收盒四運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí)，盒子右端碰到障礙物，右傾使小球滑出。
[0009] 所述立式換路轉(zhuǎn)盤包括設(shè)置在同一根軸上且相互重疊的轉(zhuǎn)盤和固定盤，所述轉(zhuǎn)盤 上均勻分布四個(gè)孔，孔直徑大于小球，由第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述固定盤上有兩個(gè)孔，兩孔 的中心與圓盤軸心所成的直線互成90度，其中一個(gè)位于軸的正上方，另一個(gè)位于軸的左 偵牝所述固定盤上的孔與轉(zhuǎn)盤上的孔孔徑相等并且孔中心距離固定盤和轉(zhuǎn)盤中心的距離相 等。
[0010] 所述臥式換路轉(zhuǎn)盤包括圓筒形支座、置于圓筒形支座上且兩端開口的圓盤、置于 圓盤內(nèi)的十字型轉(zhuǎn)盤以及萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，所述十字型轉(zhuǎn)盤最大處直徑略小于圓盤內(nèi) 徑，可在圓盤內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述十字型轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)動(dòng)手柄通過萬(wàn)向節(jié)相連，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手 柄時(shí)，十字型轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，十字型轉(zhuǎn)盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011] 所述鏈輪搬升裝置包括支架、固定在支架上下兩端的兩個(gè)鏈輪以及與鏈輪相連的 鏈條，所述鏈條每隔五個(gè)鏈節(jié)插入有機(jī)玻璃片，所述鏈輪由第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述有機(jī)玻 璃片為簸箕形且底部開有不規(guī)則形的小孔，以保證小球進(jìn)入有機(jī)玻璃片后不會(huì)掉出。
[0012] 所述凸輪間隔上升裝置包括外殼，穿過外殼的凸輪軸，盤形凸輪組，由凸輪頂動(dòng)的 臺(tái)階組；所述盤形凸輪組由若干凸輪并排串聯(lián)在凸輪軸上，相鄰的兩個(gè)凸輪軸心到距軸心 最遠(yuǎn)點(diǎn)的連線互成180度。隨著凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪頂動(dòng)的臺(tái)階依次上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)臺(tái)階一 在最低處時(shí)，小球掉入臺(tái)階一，此時(shí)臺(tái)階二位于最高處。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)過180度后，臺(tái)階一到 達(dá)最高處，臺(tái)階二到達(dá)最低處，小球滑至臺(tái)階二上，依次類推，直至到達(dá)臺(tái)階八后進(jìn)入末端 的接收盒五。
[0013] 滑輪組提升裝置包括滑輪支架、固定在滑輪支架右上角的定滑輪、分別位于滑輪 支架左右滑槽內(nèi)的動(dòng)滑輪一和動(dòng)滑輪二、與滑輪組上的拉線右端相連的接收盒五以及與滑 輪組上的拉線左端相連的小滑塊；所述小滑塊位于滑輪組左側(cè)的立式滑軌內(nèi)，所述小滑塊 與曲柄搖桿相連；所述曲柄由第三電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)小滑塊上下運(yùn)動(dòng)，通過滑輪組放 大行程，帶動(dòng)接收盒五上下運(yùn)動(dòng)。
[0014] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是：
[0015] 小球由起點(diǎn)處沿鋼絲軌道一開始運(yùn)動(dòng)，在軌道接縫處掉入轉(zhuǎn)輪的葉片間隙處，并 隨轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)。到出口處，有兩條支路，當(dāng)四桿換路機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件擺向左邊時(shí)，小球進(jìn)入桿上 的接收盒一，此時(shí)舵機(jī)控制四桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件右擺，小球被帶入曲柄搖桿上升裝置的入口 處；電機(jī)帶動(dòng)曲柄搖桿上升裝置的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，使搖桿在一定高度差內(nèi)有規(guī)律地上下運(yùn)動(dòng)，從 而帶動(dòng)兩側(cè)立桿上的小球抬升臂在一定角度范圍內(nèi)上下擺動(dòng)，當(dāng)左側(cè)擺臂擺至最低處時(shí)， 小球進(jìn)入左側(cè)擺臂一的凹槽內(nèi)，然后左側(cè)擺臂一擺至最高處，其凹槽與此時(shí)正好擺至最低 處的右側(cè)擺臂一的凹槽相接，于是小球滾入右側(cè)擺臂一的凹槽內(nèi)，以此類推，直至到達(dá)最右 側(cè)擺臂三的凹槽內(nèi)，當(dāng)右側(cè)擺臂三轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)，小球從凹槽內(nèi)滑出，進(jìn)入與之相連的鋼絲 軌道二，滑入臥式換路轉(zhuǎn)盤。
[0016] 小球從轉(zhuǎn)輪處出來時(shí)，若四桿換路機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件擺向右邊，小球掉入下方凸輪發(fā) 射器的接收盒二，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由凸輪上頂動(dòng)的彈射桿突然從最高處下落到最低處，原本 拉伸的彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，小球被彈進(jìn)右上方的接收盒三；接收盒三側(cè)面開孔，小球從孔中漏 出，順著鋼絲軌道三進(jìn)入多桿上升機(jī)構(gòu)120度連桿末端的接收盒四；多桿上升機(jī)構(gòu)的扇形 曲柄被電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使120度連桿右端的接收盒四上下運(yùn)動(dòng)，接收盒四上升到最高 處時(shí)，右側(cè)頂?shù)搅U上的障礙物，盒子向右側(cè)傾翻，將小球倒入轉(zhuǎn)盤前的短軌道上，小球滑 入轉(zhuǎn)盤最底下的孔中。此時(shí)，可通過電機(jī)的正反接，使轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)向不同，小球有兩條支路。若 轉(zhuǎn)盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，小球從固定盤左邊的孔出去，沿鋼絲軌道四進(jìn)入臥式換路轉(zhuǎn)盤；若轉(zhuǎn)盤逆 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，小球從固定盤上方的孔出去，沿鋼絲軌道五進(jìn)入凸輪間隔上升裝置末端的接收 盒五。
[0017] 小球進(jìn)入臥式換路轉(zhuǎn)盤后，有兩條支路。當(dāng)十字形轉(zhuǎn)盤順時(shí)針針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從曲柄搖 桿抬升機(jī)構(gòu)進(jìn)入臥式換路轉(zhuǎn)盤的小球會(huì)從圓盤左端開口出去，進(jìn)入凸輪間隔上升裝置，從 立式換路轉(zhuǎn)盤進(jìn)入的小球會(huì)從圓盤右端開口出去，進(jìn)入鏈輪式搬升裝置。鏈輪式搬升裝置 可將小球運(yùn)送到多桿上升機(jī)構(gòu)上的接收盒四。
[0018] 進(jìn)入凸輪間隔上升裝置后，隨著凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪頂動(dòng)的臺(tái)階依次上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng) 臺(tái)階一在最低處時(shí)，小球掉入臺(tái)階一，此時(shí)臺(tái)階二位于最高處。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)過180度后，臺(tái) 階一到達(dá)最高處，臺(tái)階二到達(dá)最低處，小球滑至臺(tái)階二上，依次類推，直至到達(dá)臺(tái)階八后進(jìn) 入末端的接收盒五。后被滑輪組提升裝置提升到上方的槽型滑道，滑到入口處。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明由多個(gè)模塊組成，各個(gè)模塊充分考慮 小球的運(yùn)動(dòng)速度和高度，進(jìn)行傳動(dòng)模塊的自主設(shè)計(jì)、組合和連接，使機(jī)械結(jié)構(gòu)的理論與實(shí)踐 教學(xué)相輔相成，形成開放、互動(dòng)教學(xué)氛圍；立體展示多種機(jī)械傳動(dòng)方式，直觀反映各傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和組合效應(yīng)，通過各模塊內(nèi)部部件的調(diào)節(jié)，達(dá)到組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最佳演示和 教學(xué)效果；本發(fā)明針對(duì)不同年級(jí)的大學(xué)生具有不同的教學(xué)效果，對(duì)于大一新生，該教具可使 之領(lǐng)略到機(jī)械這門學(xué)科的魅力，極大地激發(fā)他們對(duì)學(xué)科的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，對(duì)大二 學(xué)生，其中的各個(gè)機(jī)構(gòu)可供其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算，對(duì)于有一定基礎(chǔ)的大三學(xué)生，可自主拆 卸結(jié)構(gòu)，可使學(xué)生自行設(shè)計(jì)并替換原有系統(tǒng)，開拓他們的思維及動(dòng)手能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施例的機(jī)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)及四桿換路機(jī)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿上升裝置機(jī)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)凸輪彈射器示意圖。
[0024] 圖5是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多桿上升機(jī)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖6是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)立式換路轉(zhuǎn)盤示意圖。
[0026] 圖7是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)臥式換路轉(zhuǎn)盤示意圖
[0027] 圖8是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鏈輪式搬升裝置示意圖。
[0028] 圖9是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)凸輪間隔上升裝置示意圖。
[0029] 圖10是本發(fā)明多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滑輪組提升裝置示意圖。
[0030] 圖中
[0031] 1轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)； 17舵機(jī)； 35圓筒形支座；
[0032] 2四桿換路機(jī)構(gòu)； 18a左抬升臂； 36兩端開口圓盤；
[0033] 3凸輪彈射器； 18b右抬升臂； 37十字型轉(zhuǎn)盤；
[0034] 4曲柄搖桿上升裝 19曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； 38萬(wàn)向節(jié)；
[0035] 置； 20a立桿左； 39轉(zhuǎn)動(dòng)手柄；
[0036] 5多桿上升機(jī)構(gòu)； 20b立桿右； 40支架；
[0037] 6立式換路轉(zhuǎn)盤； 21凸輪； 41鏈輪；
[0038] 7臥式換路轉(zhuǎn)盤； 22彈射桿； 42鏈條；
[0039] 8鏈輪式搬升裝置；23接收盒二； 43有機(jī)玻璃片；
[0040] 9凸輪間隔上升裝 24彈簧； 44第三電機(jī)；
[0041] 置； 25堅(jiān)直固定桿； 45外殼；
[0042] 10滑輪組提升裝 26多桿機(jī)構(gòu)； 46凸輪軸；
[0043] 置； 27支座； 47盤形凸輪組；
[0044] 11底座； 28接收盒四； 48臺(tái)階組
[0045] 12鋼絲軌道一； 29扇形偏心輪； 49接收盒五；
[0046] 13a轉(zhuǎn)輪上； 30 120度連桿； 50定滑輪；
[0047] 13b轉(zhuǎn)輪下； 31第二電機(jī)； 51a動(dòng)滑輪一；
[0048] 14第一電機(jī)； 32障礙物； 51b動(dòng)滑輪二；
[0049] 15四桿機(jī)構(gòu)； 33轉(zhuǎn)盤; 52滑輪支架；
[0050] 16接收盒一； 34固定盤； 53曲柄搖桿；
[0051] 54立式滑軌； 55小滑塊； 56a長(zhǎng)方體滑塊左；

【具體實(shí)施方式】
[0052] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參 照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā) 明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本 發(fā)明的概念。
[0053] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0054] 根據(jù)圖1-圖10,多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體包括傳輸小球的轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)1 ;可 實(shí)現(xiàn)變換兩條路徑的四桿換路機(jī)構(gòu)2、立式換路轉(zhuǎn)盤6以及臥式換路轉(zhuǎn)盤7 ;將小球彈進(jìn)接 收筐的凸輪彈射器3 ;抬升小球的曲柄搖桿上升裝置4、多桿上升機(jī)構(gòu)5、鏈輪式搬升裝置8、 凸輪間隔上升裝置9、滑輪組提升裝置10以及底座11 ;
[0055] 轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)1包括鋼絲軌道一 12與兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪包括轉(zhuǎn)輪上13a與轉(zhuǎn)輪下13b， 鋼絲軌道一 12包括直軌道與S型彎軌道，彎軌道與直軌道有縫連接且縫隙恰好能容小球落 下；轉(zhuǎn)輪位于S型軌道的彎道內(nèi)，包含8個(gè)葉片，由第一電機(jī)14驅(qū)動(dòng)。可實(shí)現(xiàn)變換兩條路徑 的四桿換路機(jī)構(gòu)包括正面的四桿機(jī)構(gòu)15、位于四桿機(jī)構(gòu)左上角的接收盒一 16,四桿機(jī)構(gòu)位 于轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)的右下方，由舵機(jī)17控制左右擺動(dòng)。
[0056] 曲柄搖桿式上升裝置4包括立桿左20a與立桿右20b、左抬升臂18a右抬升臂18b 與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)19,立桿左20a與立桿右20b固定在支架座的左右兩端，左抬升臂18a等 間距地可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在立桿左20a上，右抬升臂18b固定在立桿右20b上，立桿右上的 抬升臂高于左側(cè)，且位于左抬升臂間的中線上，抬升臂末端有凹槽，當(dāng)左右兩端端抬升臂轉(zhuǎn) 到最高與最低處時(shí)，凹槽能無(wú)縫銜接，使小球從高處凹槽滾至低處凹槽。
[0057] 凸輪彈射器3包括凸輪21、由凸輪頂動(dòng)的彈射桿22、彈射桿上的接收盒二23、彈 簧24以及堅(jiān)直固定桿25 ;凸輪21固定在堅(jiān)直固定桿25中間，堅(jiān)直固定桿25固定在上下 兩側(cè)的X型鋁之間；彈射桿22的中點(diǎn)處可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在凸輪21上方的X型鋁上，彈簧 24 -端固定在橫桿上靠近凸輪的一端，另一端固定在底座的X型鋁材上，且保證彈簧與凸 輪不發(fā)生體積干涉，當(dāng)凸輪頂動(dòng)的彈射桿位于最高位置時(shí)彈簧拉伸，下降到最低位置時(shí)，彈 簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，位于接收盒二23中的小球被彈入接收盒三。
[0058] 多桿上升機(jī)構(gòu)5包括支座27、支座上的多桿機(jī)構(gòu)26、同時(shí)與多桿機(jī)構(gòu)和支座相連 的扇形偏心輪29、多桿機(jī)構(gòu)末端的120度連桿30以及連桿末端的接收盒四28,扇形偏心輪 29由第二電機(jī)31驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)120度連桿30末端的接收盒四28上下運(yùn)動(dòng)；接收盒 四28可在平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于120度連桿30的末端，接收盒四28呈長(zhǎng)方體型，其右 側(cè)面與上側(cè)面開口；當(dāng)接收盒四28運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球沿軌道滑入接收盒四28中，此時(shí) 接收盒四28左傾，小球不會(huì)掉出，當(dāng)接收盒四28運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí)，接收盒四28右端碰到障 礙物32,右傾使小球滑出。
[0059] 立式換路轉(zhuǎn)盤6包括以軸相連，相互重疊的轉(zhuǎn)盤33和固定盤34,轉(zhuǎn)盤33上均勻分 布四個(gè)孔，孔直徑大于小球，由第二電機(jī)31驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；固定盤34上有兩個(gè)孔，互成90度，其 中一個(gè)位于上方，另一個(gè)位于左側(cè)，孔直徑與轉(zhuǎn)盤33上的孔相等。
[0060] 臥式換路轉(zhuǎn)盤7包括圓筒形支座35、置于圓筒形支座35上且兩端開口的圓盤36、 置于圓盤內(nèi)的十字型轉(zhuǎn)盤37以及萬(wàn)向節(jié)38和轉(zhuǎn)動(dòng)手柄39,十字型轉(zhuǎn)盤37最大處直徑略小 于圓盤36內(nèi)徑，可在圓盤36內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；十字型轉(zhuǎn)盤37與轉(zhuǎn)動(dòng)手柄39通過萬(wàn)向節(jié)38相 連，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄39時(shí)，十字型轉(zhuǎn)盤37逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄39時(shí)，十 字型轉(zhuǎn)盤37順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0061] 鏈輪搬升裝置8包括支架40、固定在支架40上下兩端的兩個(gè)鏈輪41以及與鏈輪 相連的鏈條42,鏈條42每隔五個(gè)鏈節(jié)插入有機(jī)玻璃片43,鏈輪41由第三電機(jī)44驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)， 有機(jī)玻璃片43為簸箕形且底部開有不規(guī)則形的小孔，以保證小球進(jìn)入有機(jī)玻璃片43后不 會(huì)掉出。
[0062] 凸輪間隔上升裝置9包括外殼45,穿過外殼的凸輪軸46,盤形凸輪組47,由凸輪頂 動(dòng)的臺(tái)階組48 ;盤形凸輪組47由凸輪并排串聯(lián)在凸輪軸46上構(gòu)成，相鄰的兩個(gè)凸輪的軸 心與距軸心最遠(yuǎn)點(diǎn)的連線互成180度。隨著凸輪軸46的轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪頂動(dòng)的臺(tái)階依次上下運(yùn) 動(dòng)。當(dāng)臺(tái)階一在最低處時(shí)，小球掉入臺(tái)階一，此時(shí)臺(tái)階二位于最高處。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)過180度 后，臺(tái)階一到達(dá)最高處，臺(tái)階二到達(dá)最低處，小球滑至臺(tái)階二上，依次類推，直至到達(dá)臺(tái)階八 后進(jìn)入末端的接收盒五49。
[0063] 滑輪組提升裝置10包括滑輪支架52、固定在滑輪支架右上角的定滑輪50、分別位 于滑輪支架左右滑槽內(nèi)的動(dòng)滑輪一 51a、動(dòng)滑輪二51b、與滑輪組上的拉線右端相連的接收 盒五49以及與滑輪組上的拉線左端相連的小滑塊55 ;小滑塊55位于滑輪組左側(cè)的立式滑 軌54內(nèi)，小滑塊55與曲柄搖桿53相連；曲柄由第三電機(jī)44帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)小滑塊上 下運(yùn)動(dòng)，通過滑輪組放大行程，帶動(dòng)接收盒五上下運(yùn)動(dòng)。
[0064] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的 原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何 修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨 在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修 改例。
【權(quán)利要求】
1.多功能立體式組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體包括小球、傳輸小球的轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)；可實(shí)現(xiàn)變換兩 條路徑的四桿換路機(jī)構(gòu)、立式換路轉(zhuǎn)盤以及臥式換路轉(zhuǎn)盤；將小球彈進(jìn)接收筐的凸輪彈射 器；抬升小球的曲柄搖桿上升裝置、多桿上升機(jī)構(gòu)、鏈輪式搬升裝置、凸輪間隔上升裝置、滑 輪組提升裝置以及內(nèi)置以上所有裝置的底座；所述轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)、四桿換路機(jī)構(gòu)、立式換路轉(zhuǎn) 盤、臥式環(huán)路轉(zhuǎn)盤、凸輪彈射器、曲柄搖桿上升裝置、多桿上升機(jī)構(gòu)、鏈輪式搬升裝置、凸輪 間隔上升裝置、滑輪座提升裝置上均設(shè)有小球入口與小球出口，所述每前一個(gè)裝置的小球 出口連接下一個(gè)裝置的小球入口，所述小球在該裝置內(nèi)可沿著不同的路徑運(yùn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)輪 機(jī)構(gòu)包括鋼絲軌道一與兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，所述鋼絲軌道包括直軌道與S型彎軌道，所述彎軌道與 直軌道有縫連接且縫隙恰好能容小球落下；所述轉(zhuǎn)輪有兩個(gè)并且分別位于S型軌道的彎道 內(nèi)，所述S型軌道由兩根半圓形軌道組成且兩根半圓形軌道連接處設(shè)有恰好能容納小球落 下的縫隙，所述轉(zhuǎn)輪包含八個(gè)葉片，由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述四桿換路機(jī)構(gòu)包括位于底座正面 的四桿機(jī)構(gòu)、與四桿機(jī)構(gòu)連接并且位于四桿機(jī)構(gòu)右上角的接收盒一，所述四桿機(jī)構(gòu)由舵機(jī) 控制左右擺動(dòng)；所述曲柄搖桿式上升裝置包括立桿左與立桿右、左抬升臂、右抬升臂和曲柄 搖桿機(jī)構(gòu)，所述立桿左與立桿右固定在支架座的左右兩端，所述左右抬升臂分別設(shè)有三條， 所述左抬升臂等間距地可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在立桿左上，右抬升臂固定在立桿右上，右抬升 臂高于左抬升臂，且高度位于相鄰兩個(gè)左抬升臂間的中線上，所述每個(gè)抬升臂末端均設(shè)有 凹槽，當(dāng)左抬升臂和右抬升臂分別轉(zhuǎn)到最低與最高處時(shí)，左抬升臂上的凹槽與右抬升臂上 的能無(wú)縫銜接，使小球從高處凹槽滾至低處凹槽；所述凸輪彈射器包括凸輪、由凸輪頂動(dòng)的 彈射桿、彈射桿上的接收盒二、彈簧以及堅(jiān)直固定桿；所述凸輪固定在堅(jiān)直固定桿中間，所 述堅(jiān)直固定桿固定在位于底座正面上下兩側(cè)的X型鋁之間；所述彈射桿的中點(diǎn)處可自由轉(zhuǎn) 動(dòng)地固定在凸輪上方的X型鋁上，所述彈簧一端固定在彈射敢上靠近凸輪的一端，另一端 固定在底座的X型鋁材上，且保證彈簧與凸輪不發(fā)生體積干涉，當(dāng)凸輪頂動(dòng)的彈射桿位于 最高位置時(shí)彈簧拉伸，下降到最低位置時(shí)，彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，位于接收盒二中的小球被彈入 接收盒三；所述多桿上升機(jī)構(gòu)包括支座、支座上的多桿機(jī)構(gòu)、同時(shí)與多桿機(jī)構(gòu)和支座相連的 扇形偏心輪、多桿機(jī)構(gòu)末端的120度連桿以及120度連桿末端的接收盒四，所述扇形偏心 輪由第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)120度連桿末端的接收盒四上下運(yùn)動(dòng)；所述接收盒四可 在平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于120度連桿的末端，所述接收盒四呈長(zhǎng)方體型，右側(cè)面與上側(cè) 面設(shè)有開口；當(dāng)接收盒四運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球沿軌道滑入接收盒四中，此時(shí)盒子左傾，小 球不會(huì)掉出，當(dāng)接收盒四運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí)，盒子右端碰到障礙物，右傾使小球滑出；所述立 式換路轉(zhuǎn)盤包括設(shè)置在同一根軸上且相互重疊的轉(zhuǎn)盤和固定盤，所述轉(zhuǎn)盤上均勻分布四個(gè) 孔，孔直徑大于小球，由第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述固定盤上有兩個(gè)孔，兩孔的中心與圓盤軸 心所成的直線互成90度，其中一個(gè)位于軸的正上方，另一個(gè)位于軸的左側(cè)，所述固定盤上 的孔與轉(zhuǎn)盤上的孔孔徑相等并且孔中心距離固定盤和轉(zhuǎn)盤中心的距離相等；所述臥式換路 轉(zhuǎn)盤包括圓筒形支座、置于圓筒形支座上且兩端開口的圓盤、置于圓盤內(nèi)的十字型轉(zhuǎn)盤以 及萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，所述十字型轉(zhuǎn)盤最大處直徑略小于圓盤內(nèi)徑，可在圓盤內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述十字型轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)動(dòng)手柄通過萬(wàn)向節(jié)相連，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，十字型轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，十字型轉(zhuǎn)盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；所述鏈輪搬升裝置包括支架、固定 在支架上下兩端的兩個(gè)鏈輪以及與鏈輪相連的鏈條，所述鏈條每隔五個(gè)鏈節(jié)插入有機(jī)玻璃 片，所述鏈輪由第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述有機(jī)玻璃片為簸箕形且底部開有不規(guī)則形的小孔， 以保證小球進(jìn)入有機(jī)玻璃片后不會(huì)掉出；所述凸輪間隔上升裝置包括外殼，穿過外殼的凸 輪軸，盤形凸輪組，由凸輪頂動(dòng)的臺(tái)階組；所述盤形凸輪組由若干凸輪并排串聯(lián)在凸輪軸 上，相鄰的兩個(gè)凸輪軸心到距軸心最遠(yuǎn)點(diǎn)的連線互成180度；隨著凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪頂動(dòng) 的臺(tái)階依次上下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)臺(tái)階一在最低處時(shí)，小球掉入臺(tái)階一，此時(shí)臺(tái)階二位于最高處；當(dāng) 凸輪軸轉(zhuǎn)過180度后，臺(tái)階一到達(dá)最高處，臺(tái)階二到達(dá)最低處，小球滑至臺(tái)階二上，依次類 推，直至到達(dá)臺(tái)階八后進(jìn)入末端的接收盒五；滑輪組提升裝置包括滑輪支架、固定在滑輪支 架右上角的定滑輪、分別位于滑輪支架左右滑槽內(nèi)的動(dòng)滑輪一和動(dòng)滑輪二、與滑輪組上的 拉線右端相連的接收盒五以及與滑輪組上的拉線左端相連的小滑塊；所述小滑塊位于滑輪 組左側(cè)的立式滑軌內(nèi)，所述小滑塊與曲柄搖桿相連；所述曲柄由第三電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶 動(dòng)小滑塊上下運(yùn)動(dòng)，通過滑輪組放大行程，帶動(dòng)接收盒五上下運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK104157201SQ201410192010
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】孫偉豪, 錢清雅, 嚴(yán)丹丹, 俞熠帥, 夏文強(qiáng) 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)