阅读说明：本技术 一种新型摇骰子机器 (A kind of Novel remote dice machine ) 是由 刘超 吴墉 姚舜 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：一种新型摇骰子机器,该机器以Schatz机构为基础,通过电机驱动部件的翻转和摇摆动作来实现骰子的翻转。该机器由机架(1)、型材连接件(2)、第一驱动杆(3)、第一传动杆(4)、杯套(5)、第二传动杆(6)、第二驱动杆(7)、上板(8)、电池(9)、下板(10)、控制电路(11)、直流电机(12)组成；通过控制电机的转动使驱动杆在空间翻滚和摇摆,从而实现骰子的翻转运动,在娱乐领域将得到很好的应用。(A kind of Novel remote dice machine, the machine realize the overturning of dice by the overturning and rocking action of motor driven component based on Schatz mechanism.The machine is made of rack (1), section jointing part (2), the first drive rod (3), the first drive rod (4), glass holder (5), the second drive rod (6), the second drive rod (7), upper plate (8), battery (9), lower plate (10), control circuit (11), direct current generator (12)；Rotation by controlling motor makes drive rod roll and wave in space, to realize the flip-flop movement of dice, will be applied well in entertainment field.)

一种新型摇骰子机器

技术领域

本发明涉及一种新型摇骰子机器，具体原理为以一种以空间六杆机构为基础，通过部件的翻滚和摇摆动作带动骰子运动以实现省力、高效的摇骰子方式。

背景技术

本文中的新型摇骰子机构以Schatz机构为基础，Schatz机构是典型的单闭链空间六杆6R机构。根据 Schatz机构的单自由度的特点，仅使用一个电机即可驱动整个机构运动。此外，由于该杆件在空间的运动方式的特点，在日常生活中的各个领域都有很广泛的应用潜力。例如，中铝公司郑州研究院的平东涛研制的XPD型三维运动混合机，通过将Schatz机构应用在物料混合机上，利用其杆件在空间运动的特点，极大地提高了物料的混合效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

传统的电动骰盅具有以下缺点：1.只能通过二维平面运动实现骰子的翻转；2.不具有较强的观赏性。本发明在Schatz机构的基础上，设计一种新型摇骰子机器，利用其部件在空间翻滚的特点，将其中间杆设计为可以夹持装骰子的杯具的杯套，当新型摇骰子机器工作时，该部件在电机的驱动下于三维空间内做上下翻滚运动，同时形成优美的运动轨迹，具有较强的娱乐性与观赏性

本发明的技术方案：

一种新型摇骰子机器，其特征在于：基于Schatz机构，由机架(1)、型材连接件(2)、第一驱动杆(3)、第一传动杆(4)、杯套(5)、第二传动杆(6)、第二驱动杆(7)、上板(8)、电池(9)、下板(10)、控制电路(11)、直流电机(12)组成；

所述的机架(1)为铝合金型材，机架(1)通过型材连接件(2)连接并分别在上下表面***上板(8) 与下板(10)组成机器的底座。其中上板(8)的正面的驱动安装端(8-a)设有用于安装第一驱动杆(3) 转动轴的轴孔和用于螺栓连接的四个安装孔，上板(8)的正面传动安装端(8-b)设有用于安装第二驱动杆(7)转动轴的轴孔；所述的第一驱动杆(3)的(3-b)处设有通孔与电机输出轴相连，(3-a)端设有用于安装第一传动杆(4)的通孔；

所述的第一传动杆(4)的一端设有用于安装第一驱动杆(3)的第一通孔(4-a)和第二通孔(4-b)，第一传动杆(4)的另一端设有第二通孔(4-c)，第一通孔(4-a)和第二通孔(4-b)同轴，第一通孔(4-a) 与第二通孔(4-b)和第三通孔(4-c)的轴线在空间交错垂直；第一传动杆(4)与第二传动杆(6)的结构尺寸相同；

所述的杯套(5)的一端设有用于安装第一传动杆(4)的第一通孔(5-a)，杯套(5)的另一端设有安装第二传动杆(6)的第二通孔(5-b)，第一通孔(5-a)与第二通孔(5-b)轴线在空间交错垂直；令设有第三通孔(5-c)与第四通孔(5-d)起到紧固杯子的作用，第三通孔(5-c)与第四通孔(5-d)轴线在空间交错垂直；

所述的第二驱动杆(7)，与第一驱动杆(3)的结构尺寸相同，通过螺栓连接于上板(8)的(8-b) 处。

构成机构的零件连接方式：

第一驱动杆的输出轴安装在上板的驱动安装端8-a处用于安装第一驱动杆的安装孔中，并通过四个安装孔用螺钉进行固定；第二驱动杆转动轴安装在上板的传动安装端8-b处用于安装第二驱动杆安装孔中，并通过一个安装孔用螺钉进行固定；

将第一驱动杆的3-a端的通孔与第一传动杆的第一通孔4-a和第二通孔4-b之间，并使其孔对齐，用螺丝钉按顺序穿过第一传动杆的第一通孔4-a、第一驱动杆的3-a端的通孔和第一传动杆的第二通孔4-b，并通过螺母进行轴向固定；

将第一传动杆的第三通孔4-c与杯套的第一通孔5-a对齐，用螺丝钉按顺序***第一传动杆的第三通孔4-c和杯套的第一通孔5-a，并用螺母进行轴向固定；第二传动杆和杯套的安装方式与第一传动杆和杯套的安装方式相同；

将第二驱动杆的7-a端的通孔与第二传动杆的第一通孔6-a和第二通孔6-b之间，并使其孔对齐，用螺丝钉按顺序穿过第二传动杆的第一通孔6-a、第二驱动杆的7-a端的通孔和第二传动杆的第二通孔6-b，并通过螺母进行轴向固定；

用于制作第一驱动杆、第一传动杆、杯套、第二传动杆、第二驱动杆、上板的材料不是唯一的，如木头、有机玻璃、合成树脂、合成碳纤维、镁合金或钛合等；其外形也可是不同形状的零件。

本发明的有益效果：

本发明所述的机械科技艺术作品以Schatz机构为机械基础，将其与实际需求和应用相结合。在机械专业方面，拓宽了机械机构的使用场景，并且为其增加了艺术内涵。

附图说明

图1新型摇骰子机装配原理图(1)

图2新型摇骰子机装配原理图(2)

图3底座结构图

图4第一驱动杆结构图

图5第一传动杆结构图

图6杯套结构图

图7底座、驱动杆、连接示意图

图8第一驱动杆和第一传动杆连接示意图

图9传动杆和杯套连接示意图

图10第二驱动杆和第二传动杆连接示意图

图11新型摇骰子机动作示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

一种新型摇骰子机器，如图1，图2所示，其特征在于：基于Schatz机构，由机架(1)、型材连接件 (2)、第一驱动杆(3)、第一传动杆(4)、杯套(5)、第二传动杆(6)、第二驱动杆(7)、上板(8)、电池(9)、下板(10)、控制电路(11)、直流电机(12)组成；

如图3所示，机架(1)为铝合金型材，机架(1)通过型材连接件(2)连接并分别在上下表面***上板(8)与下板(10)组成机器的底座。其中上板(8)的正面的驱动安装端(8-a)设有用于安装第一驱动杆(3)转动轴的轴孔和用于螺栓连接的四个安装孔，上板(8)的正面传动安装端(8-b)设有用于安装第二驱动杆(7)转动轴的轴孔；所述的第一驱动杆(3)的(3-b)处设有通孔与电机输出轴相连，(3-a) 端设有用于安装第一传动杆(4)的通孔；

如图4所示，所述的第一驱动杆(3)的(3-b)处设有通孔与电机输出轴相连，(3-a)端设有用于安装第一传动杆(4)的通孔；

如图5所示，所述的第一传动杆(4)的一端设有用于安装第一驱动杆(3)的第一通孔(4-a)和第二通孔(4-b)，第一传动杆(4)的另一端设有第二通孔(4-c)，第一通孔(4-a)和第二通孔(4-b)同轴，第一通孔(4-a)与第二通孔(4-b)和第三通孔(4-c)的轴线在空间交错垂直；第一传动杆(4)与第二传动杆(6)的结构尺寸相同；

如图6所示，所述的杯套(5)的一端设有用于安装第一传动杆(4)的第一通孔(5-a)，杯套(5) 的另一端设有安装第二传动杆(6)的第二通孔(5-b)，第一通孔(5-a)与第二通孔(5-b)轴线在空间交错垂直；令设有第三通孔(5-c)与第四通孔(5-d)起到紧固杯子的作用，第三通孔(5-c)与第四通孔(5-d)轴线在空间交错垂直；

如图7所示，第一驱动杆(3)的输出轴安装在上板(8)的驱动安装端(8-a)处用于安装第一驱动杆(3)的安装孔中，并通过四个安装孔用螺钉进行固定；第二驱动杆(7)转动轴安装在上板(8)的传动安装端(8-b)处用于安装第二驱动杆(7)安装孔中，并通过一个安装孔用螺钉进行固定；

如图8所示，将第一驱动杆(3)的(3-a)端的通孔与第一传动杆(4)的第一通孔(4-a)和第二通孔(4-b)之间，并使其孔对齐，用螺丝钉按顺序穿过第一传动杆(4)的第一通孔(4-a)、第一驱动杆(3) 的(3-a)端的通孔和第一传动杆(4)的第二通孔(4-b)，并通过螺母进行轴向固定；

如图9所示，将第一传动杆(4)的第三通孔(4-c)与杯套(5)的第一通孔(5-a)对齐，用螺丝钉按顺序***第一传动杆(4)的第三通孔(4-c)和杯套(5)的第一通孔(5-a)，并用螺母进行轴向固定；第二传动杆(6)和杯套(5)的安装方式与第一传动杆(4)和杯套(5)的安装方式相同；

如图10所示，将第二驱动杆(7)的(7-a)端的通孔与第二传动杆(6)的第一通孔(6-a)和第二通孔(6-b)之间，并使其孔对齐，用螺丝钉按顺序穿过第二传动杆(6)的第一通孔(6-a)、第二驱动杆 (7)的(7-a)端的通孔和第二传动杆(6)的第二通孔(6-b)，并通过螺母进行轴向固定；

具体的使用方法：

如图11(a)所示，将装好骰子的杯子放入杯套夹紧后，此时杯子处在水平位置，该位置为新型摇骰子机的初始位置，通电后，在电机驱动下，杯套带动杯子做上下翻滚运动，如图11(b)、11(c)、所示，最终回到11(a)的初始位置，完成一次循环。