一种魔方复原用夹紧装置的制作方法

本实用新型涉及一种魔方复原设备，尤其涉及一种魔方复原用夹紧装置。

背景技术：

魔方，也称鲁比克方块。魔方是由富于弹性的硬塑料制成的6面正方体。核心是一个轴，并由26个小正方体组成。包括中心方块有6个，固定不动，只有一面有颜色。边角方块有8个可转动，边缘方块12个亦可转动。玩具在出售时，小立方体的排列使大立方体的每一面都具有相同的颜色。当大立方体的某一面平动旋转时，其相邻的各面单一颜色便被破坏，而组成新图案立方体，再转再变化，形成每一面都由不同颜色的小方块拼成。玩法是将打乱的立方体通过转动尽快恢复成六面成单一颜色。中心方块、边角方块、边缘方块共同存在的一层为方块面，一般是通过转动各方块面来复原魔方。

随着人类生活的不断进步，魔方成为了人们生活中越来越喜欢的智力玩具，而越来越多的解魔方机器人也应运而生。现有技术中的解魔方机器人大多在魔方四周各布置一个机械手用于控制该方块面的旋转，而机械手的形式往往是十分精密的六轴机械手来夹紧魔方的各个方块面来旋转魔方，但采用这些结构，魔方与机械手之间的连接结构不稳定，不仅不容易夹紧魔方，还使得机械手的成本大大增加，且该种机械手的结构固定，不具备容错结构，当魔方出现卡死现象时，在机械手的挤压作用下魔方容易爆开，影响魔方的有效复原。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种魔方复原用夹紧装置，能够夹紧魔方，避免魔方爆开的现象，使魔方得到有效复原，成本较低。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种魔方复原用夹紧装置，包括复原机构、连接组件、容错结构和魔方，所述魔方包括方块面，六个所述方块面构成正六面体结构，所述方块面包括中心方块，还包括配合部，所述配合部位于中心方块上，所述复原机构的数量为至少五个，所述复原机构绕魔方的至少五个方块面布置，所述复原机构的一端用于与固定件连接，所述复原机构另一端通过连接组件与配合部活动连接，所述复原机构用于使方块面转动，所述容错结构位于连接组件上，用于防止魔方爆开。

进一步地，所述复原机构的数量为五个。

进一步地，所述复原机构包括安装座、旋转电机和旋转轴，所述安装座用于与固定件固接，所述旋转电机固定于安装座上，所述安装座上开设有安装开口，所述旋转轴穿设所述安装开口，所述旋转轴与连接组件固接。

进一步地，所述连接组件与配合部卡接。

进一步地，所述连接组件包括固定套筒和连接部，所述容错结构位于固定套筒和连接部之间，所述固定套筒上设有支撑柱，所述支撑柱上开设有通孔，所述旋转轴穿设所述通孔，所述连接部与支撑柱卡接，所述连接部与配合部卡接。

进一步地，所述连接部包括套管和夹紧块，所述套管与支撑柱卡接，所述夹紧块固定于套管上，所述夹紧块与配合部卡接。

进一步地，所述夹紧块包括至少两个夹爪，所述夹爪的端部上设有凸块，所述配合部上设有凹槽，所述凸块与凹槽卡接。

进一步地，所述夹爪的数量为四个，四个所述夹爪对称布置于套管上。

进一步地，所述容错结构包括弹簧和卡块，所述固定套筒与支撑柱之间形成有座腔，所述弹簧内置于座腔中，所述弹簧的一端与座腔固接，所述弹簧的另一端与套管抵接，所述卡块固定于套管上，所述固定套筒上还开设有滑槽，所述卡块与滑槽滑动连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)使魔方与连接组件实现有效连接，即有助于使魔方能够被夹紧，有利于魔方的有效复原。

(2)复原机构的一端与固定件连接，该固定件可以是平面，使复原机构固定安装于平面上，当然，该固定件也可以是其他结构的部件，只需使复原机构的一端达到固定的目的即可。进一步地，使复原机构与魔方进行连接，即配合部与对应的连接组件实现活动连接，使得至少五个方块面能与连接组件进行连接，通过连接组件使复原机构与魔方进行有效连接，从而能够夹紧魔方，使至少五个方块面实现转动，以达到复原魔方的目的。在连接组件上设有容错结构，进而可避免魔方爆开的现象，使魔方得到有效复原。与现有技术相比，本装置省去了机械手，有助于降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为连接组件的分解结构示意图；

图3为连接组件的剖视结构示意图；

图4为魔方的结构示意图；

图中：1、方块面；2、中心方块；3、凹槽；4、复原机构；5、连接组件； 6、魔方；7、安装座；8、旋转电机；9、旋转轴；10、固定套筒；11、支撑柱；12、套管；13、夹爪；14、凸块；15、滑槽；16、弹簧；17、卡块；18、座腔。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1及图4所示的一种魔方，包括方块面1，六个方块面1构成正六面体结构，方块面1包括中心方块2，还包括配合部，配合部位于中心方块2上，配合部用于与连接组件5活动连接。从而使魔方6与连接组件5实现有效连接，即有助于使魔方6能够被夹紧，有利于魔方6的有效复原。

如图1-4所示的一种魔方复原用夹紧装置，包括复原机构4、连接组件5、容错结构和魔方6，复原机构4的数量为至少五个，复原机构4绕魔方6的至少五个方块面1布置，复原机构4的一端用于与固定件连接，复原机构4另一端通过连接组件5与配合部活动连接，复原机构4用于使方块面1转动，容错结构位于连接组件5上，用于防止魔方6爆开。

在上述结构的基础上，复原机构4的一端与固定件连接，该固定件可以是平面，使复原机构4固定安装于平面上，当然，该固定件也可以是其他结构的部件，只需使复原机构4的一端达到固定的目的即可。进一步地，使复原机构4 与魔方6进行连接，即配合部与对应的连接组件5实现活动连接，使得至少五个方块面1能与连接组件5进行连接，通过连接组件5使复原机构4与魔方6 进行有效连接，从而能够夹紧魔方6，使至少五个方块面1实现转动，以达到复原魔方6的目的。在连接组件5上设有容错结构，进而可避免魔方6爆开的现象，使魔方6得到有效复原。与现有技术相比，本装置省去了机械手，有助于降低成本。

一种优选的实施方式是，复原机构4的数量为五个，可以理解的是，连接组件5的数量与复原机构4的数量相匹配。由于五个复原机构4与魔方6的五个方块面1可以对应实现连接，使得魔方6上的五个方块面1能够实现转动，本实施例只需采用五个复原机构4，便能将魔方6的六个方块面1进行复原，大大地节省了成本。

需要说明的是，复原机构4包括安装座7、旋转电机8和旋转轴9，该安装座7用于与固定件固定连接，即将旋转电机8固定安装于安装座7上，安装座7 上开设有安装开口，旋转轴9穿设安装开口，旋转轴9与连接组件5固定连接。使旋转电机8运转，旋转电机8驱动旋转轴9转动，连接组件5随旋转轴9同步转动，连接组件5与配合部进行连接，使得连接组件5能带动方块面1同步转动，对魔方6进行有效复原。可以理解的是，安装座7与固定件的连接可以是通过螺钉进行固定连接，也可以通过焊接或者其他方式进行固定连接。

具体地，连接组件5与配合部通过卡接的方式进行连接，使得连接组件5 与配合部实现有效连接。

更具体地，连接组件5包括固定套筒10和连接部，容错结构位于固定套筒 10和连接部之间，固定套筒10上设有支撑柱11，支撑柱11上开设有通孔，旋转轴9穿设该通孔，连接部与支撑柱11卡接，连接部与配合部卡接。从而使旋转轴9能够带动支撑柱11同步转动，即连接部能够随支撑柱11同步转动，而连接部与配合部实现卡接，配合部与连接部之间的连接结构更稳定，连接部能对中心方块2进行有效夹紧，使得连接组件5与方块面1实现有效连接，连接部能带动配合部同步转动，使得与该配合部对应的方块面1同步转动，使魔方6 得到有效复原。

另外，由于连接部与固定套筒10之间通过卡接的方式实现连接，使得能够轻松地将连接部从固定套筒10上分离，更佳的实施方式是，对于不同尺寸大小的魔方6，将与之相匹配的连接部更换至固定套筒10上，即使连接部与配合部相匹配，进而使连接部能够与不同尺寸大小的魔方6进行卡接连接，从而使连接组件5能够适用于不同尺寸大小的魔方6，使得本装置能够对不同尺寸大小的魔方6进行复原，适用性更广。现有技术中通过更换机械手或者设置调节机构以调节魔方6与机械手的相对高度，以使机械手适配不同尺寸大小的魔方6，与现有技术相比，本装置省去了调节机构，有助于降低成本和减小装置的整体体积。

值得一提的是，连接部包括套管12和夹紧块，套管12与支撑柱11卡接，夹紧块固定安装于套管12上，夹紧块与配合部卡接。

需要强调的是，夹紧块包括至少两个夹爪13，夹爪13的端部上设有凸块 14，相应地，在配合部上设有凹槽3，凸块14的大小与凹槽3的大小相适配，凸块14与凹槽3卡接。本实施例通过夹爪13与中心方块2实现连接，还在夹爪13上设有凸块14，使得夹紧块与配合部实现有效连接，而且，本实施例中夹爪13的数量至少为两个，有助于使夹紧块与配合部的连接更稳定。当然，夹爪 13的数量可以是三个、四个、五个等，均属于本实用新型所要求保护的范围。

更佳的实施方式是，夹爪13的数量为四个，四个夹爪13对称布置于套管 12上，相应地，凹槽3的数量也为四个，从而使得夹紧块与配合部更好地实现连接，即能够更好地夹紧中心方块2，有助于魔方6的有效夹紧。

此外，容错结构包括弹簧16和卡块17，在固定套筒10与支撑柱11之间形成有座腔18，使弹簧16内置于座腔18中，弹簧16的一端与座腔18固定连接，弹簧16的另一端与套管12的外壁抵接，卡块17固定安装于套管12的外壁上，固定套筒10上还开设有滑槽15，卡块17与滑槽15滑动连接。当魔方6与各复原机构4进行连接时，方块面1对夹爪13产生一定的推力，使夹爪13往远离方块面1的方向移动，套管12随夹爪13同步移动，使得弹簧16压缩，卡块17 在滑槽15内往远离方块面1的方向滑动，此时魔方6得到足够的空间进入各复原机构4围成的空间内；弹簧16拉伸复位，卡块17在滑槽15内往靠近方块面 1的方向滑动，套管12往靠近方块面1的方向移动，夹爪13随套管12同步移动，凸块14进入对应的凹槽3进而实现卡接连接，即连接组件5与方块面1实现卡接，从而对魔方6实现夹紧固定。该容错结构还使魔方6出现卡死现象时不易爆开，容错性能较佳，使得魔方6能够得到有效复原。优选地，夹爪13的材质可以是具有一定弹性的塑料，各夹爪13为一体注塑成型，从而使夹爪13 与魔方6产生接触时产生一定的弹性形变，有助于使魔方6更易于获得足够的空间进入各复原机构4围成的空间内，同时也使夹爪13的使用寿命更长，使其更耐用，不易损坏。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。