专利名称：滑卡式编程控制机体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械式的机动玩具编程控制技术。
背景技术：
很多机动玩具动作较少，其运动程序基本固定，不能或很难按玩家的要求随意且方便的编程。目前市场上没有出现能自编程控制几十个运作的机械式编程机动玩具。
采用电子控制方式的程序控制玩具动作，生产成本较高，与遥控玩具功能接近，每个动作都需要加设放大电路、电动机、减速系统和回中系统，编程方法多为按键式加液晶屏，不如机械排列形象直观，且成本较高难以大规模普及。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种加工工序简单、省力，生产成本低、质量好的滑卡式编程控制机体。
本发明目的的实现方式是，滑卡式编程控制机体，由分离的主机体与滑卡组成，主机体由外壳、机体支架、动力及减速系统、分动系统、读数系统、执行机构组成，分动系统的双凸轮22固定在双凸轮轴23上，双凸轮轴23装在主机底板上，中心固定在分动摆杆轴24上的分动摆杆25一端与双凸轮轴23接触，另一端装推力弹簧片26，推力弹簧片26与传力钮28相邻，读数系统位于分动摆杆25下方，读数系统的二个读数杆18与读数杆轴17相连，读数杆18有滑枕19、20和读数头9，滑枕19、20与推力弹簧片26上的点21、27接触，执行机构与分动系统的固定摆杆30上的传力钮28与推力弹簧片26相邻，固定摆杆30由固定摆杆轴29固定，滑卡由机架、编码模块及传动系统构成，滑卡内的内外滑轨15之间有供编码模块2滑行的椭园形滑轨道，编码模块2沿滑轨道全线布置，编码模块2中间的正方形凹槽顶在内外滑轨道侧面，滑轨道上有换向阀块51、双弹簧片52，滑轨内侧空档部位布置摆杆39、42、45、钩爪47、49和复位簧40、50，滑轨的机壳上开有读数窗，滑卡1前部的凸槽6插入机底板8的凹槽中，滑卡1后部有被机底板卡钩11卡住的卡槽4，机底板上的凸形推钮10插入滑卡1的凹形推钮3中，读数杆41、61的读数头9通过读数窗5插入滑卡1的编码模块2中，读数杆18上的读数头9与编码模块2接触，接触点为16，凹形推钮3外廓是个凸轮面，摆杆39靠近凹形推钮3，活动轴41连接摆杆39与摆杆42，活动轴43连接摆杆42与摆杆45，摆杆45中间有固定点轴44，活动轴46、48连接摆杆45与钩爪47、49。
使用本发明时，用户可以在滑动编程卡(简称滑卡)上用平口小起子依次旋转编码模块的方向，将机动玩具的运动程序编制好，再将其插入(或卡入)被控制的主机体。主机体将对滑卡预设的程序进行识别，并将控制信号转换成大力矩的控制动作或对电子开关的启闭动作，使主机体的工作部将按编程卡设定的程序运动。
本发明编程方法非常容易理解，编程手段非常简单直观，可能反复重复编程；编程卡和控制器分离，便于程序存储；成本低廉，容易推广普及；如主机体为玩具赛车，可以精确控制车体转出几十个弯。
图1是本发明主机体为玩具赛车的结构俯视2是本发明主机体为玩具赛车的结构仰视3是本发明机械式控制原理4是本发明机械式控制原理拆解5是本发明开关式控制原理6是本发明开关式控制原理拆解7是滑卡正面外观透视8是滑卡背面外观透视9是滑卡正面结构透视10是滑卡背面结构透视11是双层滑卡背面结构示意12是双层滑卡外形13是编码模块正面透视14是编码模块背面透视15是编码模块安装正面透视16是编码模块安装背面透视17是正四边形拉伸体编码模块的编码正面示意18是正四边形拉伸体编码模块的编码背面示意19是正六边形拉伸体编码模块的编码正面示意20是正六边形拉伸体编码模块的编码背面示意21是正八边形拉伸体编码模块的编码正面示意22是正八边形拉伸体编码模块的编码背面示意23是正八边形拉伸体体编码模块示意24是滑卡的多元编码示意图具体实施方式
下面以主机体为玩具赛车详述本发明。
参照图1，玩具赛车车底板上固定有驱动轮轴、转向轮轴，驱动轮轴、转向轮轴两边分别装驱动轮14、转向轮13，电池盒66通过电池盒底板67、自攻螺钉固定在机底板1上。
滑卡8是一张厚度为3-6mm的矩形薄卡，内置数十至上百个微小信号控制单元，即编码模块。滑卡1前部的凸槽6插入机底板12的凹槽8中，滑卡1后部有被机底板卡钩11卡住的卡槽4，机底板上的凸形推钮10插入滑卡1的凹形推钮3中，读数杆18的读数头9通过读数窗5插入滑卡1的编码模块2中，读数杆18上的读数头9与编码模块2接触，接触点为16，对编码模块2携带的控制信号进行识别。
参照图3、4，主机体由外壳、机体支架、动力及减速系统、分动系统、读数系统、执行机构组成。外壳、机体支架、动力及减速系统都采用常规设计，不予另行说明。控制系统的所有的轴全部固定在主机体的机架上，并可以扭转。其中减速系统工作目标是推动轴23和凸形推钮10轴旋转。
分动系统的双凸轮22固定在双凸轮轴23上，双凸轮轴23接受减速系统传来的力矩带动双凸轮22旋转。分动摆杆25中心固定在分动摆杆轴24上，一端与双凸轮轴23接触，另一端装推力弹簧片26，推力弹簧片与传力钮28相邻。分动摆杆25绕分动摆杆轴24旋转。
读数系统位于分动摆杆25下方，读数系统由二个读数杆18、读数杆轴17组成。读数杆18上有滑枕19、20和读数头9。读数系统的滑枕19、20与推力弹簧片26上的点21、27接触。
执行机构与分动系统在同一水平面，由固定摆杆30、固定摆杆轴29、传力钮28及后续工作部组成。固定摆杆30上的传力钮28与推力弹簧片26相邻，固定摆杆30由固定摆杆轴29固定，一般情况下，推力弹簧片26高于传力钮28顶面，只有在读数杆18放下推力弹簧片26，才会低于传力钮28顶面。
系统工作时，双凸轮22接受减速系统的动力旋转，推动双分动摆杆25作逆向摆动，如果此时读数系统没有接受到编码模块2的下陷缺口信号，则双读数杆读18的滑枕19、20部位就不会下降，被滑枕推住的推力弹簧片26就会高于传力钮28的顶面，摆动时不会接触传力钮28，并推动固定摆杆30动作。如果读数系统探测到编码模块2一侧的下陷缺口信号，则其中一个读数杆读18的滑枕有一个会下降，放下滑枕推动推力弹簧片26，推力弹簧片就会低于其中一个传力钮28的顶面，摆动时就会接触传力钮28并推动固定摆杆30动作。
参照图5、6，图中的分动系统、读数系统与图3、4中的分动系统、读数系统相同，只是执行机械稍有差异。
分电板36在双向棘轮33的上方，与双向棘轮33同轴31，分电板36上有分电刷35，弹簧卡34的右端固定在机体上，左端压住双向棘轮33的凹陷部位，推力弹簧片26联接的棘爪32卡在双向棘轮33的齿中。
双向棘轮33与分动系统在同一水平面，通过棘爪32作用产生动作。分电板36在双向棘轮33的上方，与双向棘轮33同轴31，分电板36上有分电刷35，弹簧卡34的右端固定在机体上，左端压住双向棘轮33的凹陷部位，推力弹簧片26联接的棘爪32卡在双向棘轮33的齿中。
分电板36为敷铜线路板，分电刷35被双向棘轮33带动转动，相当于接通分电板36上的各焊点的引出导线，相当于启闭开关。弹簧卡压住双向棘轮33的凹陷部位，使其不能随意转动。
系统工作时，双凸轮22接受减速系统的动力旋转，推动双分动摆杆25作逆向摆动，如果此时读数系统没有接受到编码模块2的下陷缺口信号，则双读数杆读18的滑枕19、20部位就不会下降，那么被滑枕19、20推住的推力弹簧片26联接的棘爪32就会高于双向棘轮33顶面，摆动时不会接触双向棘轮33的齿，推动双向棘轮动作。如果读数系统探测到编码模块2一侧的下陷缺口信号，则其中一个读数杆18的滑枕部位下降，放下的滑枕推动推力弹簧片26联接的棘爪32，棘爪就会低于棘轮33顶面，摆动时就会接触棘轮的齿，并推动棘轮动作。棘轮带动轴32可直接推动工作部工作，也可以带动分电板36的分电刷31转动，接通相应的电动控制开关。
参照图7、8，滑卡由外壳、滑轨、编码模块及传动系统构成。凹形推钮3布置在机架的左半部分，贯通嵌入滑卡中，中间有个矩形槽，可以接受主机体凸形推钮10传来的力矩并随其转动。编码模块2围成的椭圆形圈为滑轨，编码模块2可以在滑轨中相互推挤作顺时针间歇移动。编码模块表面箭头指向不同，代表不同的意思，编码模块2-1表示程序起始点信号，2-2、2-5表示右转， 2-3、2-4表示左转，2-6表示直行。读数窗5可在滑轨正面的任何段开设。
滑卡固定机构由凸槽6和四方体形空档卡槽4组成，卡槽4在滑卡长边左右对称。滑卡1前部的凸槽6可以插入机底板8的凹槽中固定，卡槽4可以被机底板12中的卡钩11卡紧，从而将滑卡牢牢固定在主机体上。
参照图9、10，滑卡由机架、编码模块及传动系统构成，滑卡内的内外滑轨37之间有供编码模块2滑行的椭园形滑轨道，滑轨内侧空档部位布置摆杆39、42、45、钩爪47、49和复位簧40、50，滑轨的机壳上开有读数窗。
滑卡滑轨37是其零件布置的基准面。滑轨37之间的椭园形条形空间为滑轨道。编码模块2沿滑轨道全线布置，编码模块2中间的正方形两边外侧正好顶在滑轨道内侧面。
滑轨道上有换向阀块51、双弹簧片52，换向阀块51为编码模块2的换向处，可以布置在滑轨任何空闲段并在滑卡外作标记指示。双弹簧片52压紧换向阀块51形成封闭轨道。编码模块2调向时其中间正方形体的几何中心到边角的距离大于几何中心到边的距离，将推动换向阀块51后移，调向结束，换向阀块51在双弹簧片52作用下前移使轨道连续封闭。换向工具平口小起子53可插入编号模块2的箭头形凹槽61中扭转编号模块。
驱动系统布置在滑轨中间的空腔中，滑轨及固定轴均固定在主机体外壳上。凹形推钮3外廓是个凸轮面，摆杆39靠近凹形推钮3，活动轴41连接摆杆39与摆杆42，活动轴43连接摆杆42与摆杆45，摆杆45中间有固定点轴44，活动轴46、48连接摆杆45与钩爪47、49。
凹形推钮3转动时，凸轮面推动摆杆39绕固定轴38摆动，复位簧40对摆杆39起复位作用，摆杆39通过活动轴41带动摆杆42摆动，摆杆42通过活动轴43带动摆杆45绕固定轴44转动，转动时，可以通过活动轴46、48处带动钩爪47、49钩动工作位置处的编码模块2运动，并相互推动使得滑轨中的所有编码模块2作单向间歇运动。复位簧50对钩爪47、49起复位作用。
参照图11、12，双层滑卡空间布置，其滑轨、换向阀、驱动系统与单层滑卡相同。双层滑卡空间布置的编码模块2有上层54、下层55。滑轨顺图示编码模块2的中滑块59的走向进行变化。在滑卡的任意一端交叉换层。滑卡1交叉换层的一端为美观起见，采用外壳覆盖56。
参照图13、14，编码模块2由上下两个薄圆饼形57、58和四方体中滑块59组成，上薄圆饼形57挖有半园形信号凹槽60，下薄圆饼形58上挖有箭头形凹槽61。信号凹槽60用于触动主机体上的读数头9；箭头形凹槽61用于指示及转动编码模块方向，不同指向的编码模块箭头形凹槽61携带不同的控制信号；四方体59被卡在滑轨上，相互推移滑动时模块相对转角不会改变，不与滑轨接触的侧面是钩爪47、49拉动的良好的着力面。编码模块2的中滑块为正四边形拉伸体、正六边形拉伸体或正八边形拉伸体。
参照图15、16，滑轨上的单箭头表示编码模块移动的方向。编码模块卡在滑轨37上滑动，并通过上下薄圆饼形着力均匀的相互推移，并且不会改变箭头形凹槽61的方向。其中箭头形凹槽61-1的箭头指向与滑块移动的方向相同，表示“前进”信号，对应的信号凹槽为60-1；箭头形凹槽61-2的箭头指向与滑块移动的方向垂直向左，表示“左转”信号，对应的信号凹槽为60-2；箭头形凹槽61-3的箭头指向与滑块移动的方向垂直向右，表示“右转”信号，对应的信号凹槽为60-3。
参照图17、18，编码模块2的中滑块为一四方体。四方体中滑块59的信号槽为半月形凹槽60，相应的读数头9为半月形针形读数头。四边形体作为中滑块时，其箭头形凹槽61和信号凹槽60的对应关系，从左到右编码模块表示的控制信号分别为前→左→右→右→左→后。
参照图19、20，编码模块2的中滑块为一正六边形拉伸体。正六边形拉伸体作为中滑块时，其箭头形凹槽61和信号凹槽60的对应关系，从左到右编码模块表示的控制信号分别为前→右前→右后→后→左后→左前。
参照图21、22，编码模块2的中滑块为一正八边形拉伸体。正八边形拉伸体作为中滑块时，其箭头形凹槽61和信号凹槽60的对应关系，从左到右编码模块表示的控制信号分别为前→右前→右→右后→后→左前→左→左后；参照图23，编码模块在采用正六边形拉伸体或正八边形拉伸体作为中滑块时，信号槽为半球形凹槽64，相应的读数头9为半球头针形读数头，其直径约为信号槽半球形凹槽直径的1.5倍，其它构造与四边形体作为中滑块的编码模块2相同。
参照图24，本发明可以将两个(或两个以上)编码模块作为一个信号组，通过信号组合可同时控制多个动作，在滑卡开多个读数窗同时进行读数。当以两个编码模块作为一个信号组时，每次间歇推动两个编号模块直径长度的位移，可以同时在滑卡1的读数窗62、63对编号相同但分组不同的编码模块进行读数，每个读数窗62、63都可以对对应的编码模块进行单独且同时的解码。每个读数窗都有一套完整的解码系统。
例如，以图示编码号的方法，每次推动两个编码模块宽度的位置移动，在读数窗63中依次会对1-18号编码模块2进行读数解码，在读数窗62中依次会对1’-18’号编码模块进行读数解码。数字大小相同的为一组编码，例如编号1-18控制机械人左手上下动作，编号1’-18’控制机械人右手上下动作。读数窗位置可以根据主机体内部空间灵活布置。
权利要求
1.滑卡式编程控制机体，其特征在于由分离的主机体与滑卡组成，主机体由外壳、机体支架、动力及减速系统、分动系统、读数系统、执行机构组成，分动系统的双凸轮(22)固定在双凸轮轴(23)上，双凸轮轴(23)装在主机底板上，中心固定在分动摆杆轴(24)上的分动摆杆(25)一端与双凸轮轴(23)接触，另一端装推力弹簧片(26)，推力弹簧片(26)与传力轴(28)相邻，读数系统位于分动摆杆(25)下方，读数系统的二个读数杆(18)与读数杆轴(17)相连，读数杆(18)有滑枕(19、20)和读数头(9)，滑枕(19、20)与推力弹簧片(26)上的点(21、27)接触，执行机构与分动系统的固定摆杆(30)上的传力轴(28)与推力弹簧片(26)相邻，固定摆杆(30)由固定摆杆轴(29)固定，滑卡由机架、编码模块及传动系统构成，滑卡内的内外滑轨(15)之间有供编码模块(2)滑行的椭园形滑轨道，编码模块(2)沿滑轨道全线布置，编码模块(2)中间的正方形凹槽顶在内外滑轨道侧面，滑轨道上有换向阀块(51)、双弹簧片(52)，滑轨内侧空档部位布置摆杆(39、42、45)、钩爪(47、49)和复位簧(40、50)，滑轨的机壳上开有读数窗，滑卡(1)前部的凸槽(6)插入机底板(12)的凹槽(8)中，滑卡(1)后部有被机底板卡钩(11)卡住的卡槽(4)，机底板上的凸形推钮(10)插入滑卡(1)的凹形推钮(3)中，读数杆(41、61)的读数头(9)通过读数窗(5)插入滑卡(1)的编码模块(2)中，读数杆(18)上的读数头(9)与编码模块(2)接触，接触点为(16)，凹形推钮(3)外廓是个凸轮面，摆杆(39)靠近凹形推钮(3)，绕固定轴(38)摆动，凹形推钮(3)外廓是个凸轮面，摆杆(39)靠近凹形推钮(3)，活动轴(41)连接摆杆(39)与摆杆(42)，活动轴(43)连接摆杆(42)与摆杆(45)，摆杆(45)中间有固定点轴(44)，活动轴(46，48)连接摆杆(45)与钩爪(47、49)。
2.根据权利要求1所述的滑卡式编程控制机体，其特征在于分电板(36)在双向棘轮(33)的上方，与双向棘轮(33)同轴(31)，分电板(36)上有分电刷(35)，弹簧卡(34)的右端固定在机体上，左端压住双向棘轮(33)的凹陷部位，推力弹簧片(26)联接的棘爪(32)卡在双向棘轮(33)的齿中。
3.根据权利要求2所述的滑卡式编程控制机体，其特征在于双层滑卡空间布置的编码模块(2)有上层(54)、下层(55)。
4.根据权利要求1或3所述的滑卡式编程控制机体，其特征在于编码模块(2)由上下两个薄圆饼形(57、58)和中滑块(59)组成，上薄圆饼形(57)挖有半园形信号凹槽(60)，下薄圆饼形(58)上挖有箭头形凹槽(61)，中滑块为正四边形拉伸体、正六边形拉伸体或正八边形拉伸体。
5.权利要求1所述的滑卡式编程控制机体，其特征在于可以将两个或两个以上编码模块作为一个信号组，通过信号组合可同时控制多个动作，在滑卡上开多个读数窗同时进行读数。
全文摘要
滑卡式编程控制机体，涉及一种机械式的机动玩具编程控制技术。系统由主机体和控制滑卡组成。控制滑卡为矩形薄卡，内置数十至上百个编码模块，编码模块可以在卡内滑轨上可以相互推挤滑移。主机体由机架、动力和驱动系统、读数系统、分动系统和执行机构组成，可以将编程滑卡携带的控制信号读出并放大成动作力矩或对电子开关的启闭动作，使执行机构能完成预定的动作。用户在滑卡上将主机体的运动程序编制好，再插入主机体，主机体就能按编程卡设定的程序运行或发声发光。本发明编程方法非常容易理解，简单直观，反复编程；编程卡和控制器分离，便于程序存储；成本低廉，容易推广普及；如主机体为玩具赛车，可以精确控制车体转出几十个弯。
文档编号A63H17/00GK101020122SQ20071005160
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月2日 优先权日2007年3月2日
发明者谭万成 申请人:谭万成