[发明专利]一种魔方及该魔方的自动复原装置

摘要

本发明公开了一种魔方，包括方块面和连接部，六个方块面构成正六面体结构，连接部固定于方块面上，用于与第一配合部、第二配合部连接。本发明还公开了一种自动复原装置，包括升降台、保护盒体、升降机构、复原机构、高度调节机构和魔方，保护盒体的内部用于形成密闭的内腔室，保护盒体上开设有用于供魔方穿过的取放口，取放口与内腔室连通，升降台用于承载魔方，升降台位于取放口的下方，复原机构内置于内腔室且固定于升降台的四周，高度调节机构内置于内腔室，升降机构、高度调节机构分别与升降台连接，高度调节机构用于使复原机构适配不同高度的方块面。本发明能够自动且有效地复原魔方，结构简单、体积较小，适用性较高，能够提高复原速度和安全防护性能。 1

主权项

1.一种魔方，其特征在于：包括方块面和连接部，六个所述方块面构成正六面体结构，所述连接部固定于方块面上，用于与第一配合部、第二配合部连接。

2.一种自动复原装置，其特征在于：包括升降台、用于提高装置的安全性能的保护盒体、用于使升降台实现上升或者下降的升降机构、用于使方块面转动的复原机构、用于使升降台顶升不同高度的高度调节机构和如权利要求1所述的魔方，所述保护盒体的内部用于形成密闭的内腔室，所述保护盒体上开设有用于供魔方穿过的取放口，所述取放口与内腔室连通，所述升降台用于承载魔方，所述升降台位于取放口的下方，所述复原机构内置于内腔室内且固定于升降台的四周，所述高度调节机构内置于内腔室，所述升降机构、高度调节机构分别与升降台连接，所述高度调节机构用于使复原机构适配不同高度的方块面。

3.如权利要求2所述的自动复原装置，其特征在于：所述保护盒体上设置有夹板，所述取放口开设于保护盒体的顶部，所述复原机构固定于夹板上，所述高度调节机构固定于保护盒体的底部。

4.如权利要求3所述的自动复原装置，其特征在于：所述复原机构包括齿轮盘、传动齿轮、用于驱动传动齿轮转动的第一电机、用于带动方块面同步转动的第一转动组件、用于驱动第一转动组件转动的第二电机、用于与第二电机滑动接触的滑杆、用于固定滑杆的固定框架和用于带动第二电机与齿轮盘同步转动的限位柱，所述齿轮盘可转动地安装于夹板下方，所述齿轮盘上开设有用于供升降台穿过的开口，所述传动齿轮固定于齿轮盘的外侧且与齿轮盘啮合连接，所述第一电机的输出轴与传动齿轮连接，所述固定框架固定于夹板上，所述滑杆的两端分别固定于固定框架上，所述第二电机套接于滑杆上且沿滑杆的轴线方向滑动，所述第二电机的输出轴与第一转动组件连接，所述第一转动组件上设置有第一配合部，所述第一配合部与连接部位置对应且卡接，用于固定魔方，所述第一转动组件的数量设置为四个，四个所述第一转动组件绕开口的圆周方向布置形成用于供魔方穿过的定位口，所述限位柱固定于第二电机的底部，所述夹板上开设有用于供限位柱穿过的固定凹槽，所述限位柱的一端插设于固定凹槽上且沿固定凹槽的轴线方向滑动，所述固定凹槽的轴线方向与滑杆的轴线方向平行，所述齿轮盘上开设有用于供限位柱穿过的限位凹槽，所述限位柱另一端插设于限位凹槽上且沿限位凹槽的轴线方向滑动，用于带动第二电机在滑杆上往靠近或者远离开口的方向移动。

5.如权利要求4所述的自动复原装置，其特征在于：所述高度调节机构包括高度调节旋钮和调节柱，所述保护盒体的底部上开设有用于供高度调节旋钮穿过的安装通孔，所述高度调节旋钮与安装通孔之间间隙配合，且所述高度调节旋钮可在安装通孔内转动，所述安装通孔的内侧上固定有高度调节板，所述高度调节板上设置有多个高度调节凹槽，任意相邻两个高度调节凹槽的深度不同，所述调节柱的数量至少设置两个，所述调节柱固定于高度调节旋钮上且沿高度调节旋钮的圆周方向布置，所述调节柱与高度调节凹槽抵接，用于调节调节柱相对于保护盒体的底部的高度，且所述高度调节板为轴对称结构，用于使调节柱和高度调节旋钮位于同一水平面上，所述复原机构还包括用于带动方块面同步转动的第二转动组件和用于驱动第二转动组件转动的第三电机，所述第三电机固定于高度调节旋钮的顶部且位于定位口下方，所述第三电机的一侧固定有用于检测第三电机的垂直高度的距离传感器，所述距离传感器固定于保护盒体的底部上，所述第三电机的输出轴与第二转动组件连接，所述第二转动组件上设置有第二配合部，所述第二配合部与连接部位置对应且卡接，用于固定魔方，所述升降台上开设有用于供第二转动组件穿过的通道，所述升降台内形成用于供第三电机进入的第一腔室，所述第三电机与升降台活动接触。

6.如权利要求5所述的自动复原装置，其特征在于：所述升降机构包括升降螺杆、用于带动升降螺杆转动的从动齿轮、用于带动从动齿轮同步转动的升降齿轮、用于驱动升降齿轮转动的第四电机和用于使升降台平稳上升或者下降的导向杆，所述升降螺杆可转动地安装于第三电机的一侧，所述升降螺杆的两端通过轴承与保护盒体的顶部、保护盒体的底部固接，所述从动齿轮可转动地安装于升降螺杆上，所述升降齿轮位于从动齿轮的一侧且与从动齿轮啮合连接，所述第四电机的输出轴与升降齿轮连接，所述导向杆的两端分别固定于保护盒体的顶部和保护盒体的底部上，所述升降台上开设有用于供升降螺杆穿过的第一通孔和用于供导向杆穿过的第二通孔，所述升降螺杆上套接有轴承，所述升降螺杆通过轴承可转动地插设于第一通孔上，所述导向杆插设于第二通孔上，所述升降台上还安装有用于检测升降台上是否放置有魔方的光敏电阻，所述光敏电阻用于使第四电机运行或者停止。

7.如权利要求6所述的自动复原装置，其特征在于：所述装置还包括开合机构，所述开合机构包括支撑板、用于打开或者关闭取放口的开合门、用于带动开合门移动的开合齿轮、用于驱动开合齿轮转动的开合电机和用于固定开合电机的固定杆，所述支撑板固定于内腔室内且与保护盒体的顶部固接，形成用于容置开合门和开合齿轮的第二腔室，所述开合门位于取放口下方且位于保护盒体的顶部和支撑板之间，所述导向杆的一端与支撑板固接，所述升降螺杆的一端通过轴承与支撑板固接，所述开合门包括第一活动板和第二活动板，所述第一活动板的一端和第二活动板的一端固接，所述第一活动板的一侧固定有第一齿条，所述第二活动板的一侧固定有第二齿条，所述开合齿轮可转动地安装于取放口的一侧，所述开合齿轮用于使开合门靠近或者远离取放口，所述开合齿轮位于第一齿条和第二齿条之间，所述开合齿轮与第一齿条、第二齿条之间啮合连接，所述开合电机的输出轴与开合齿轮连接，所述固定杆的一端固定于保护盒体的顶部，所述固定杆的另一端与开合电机固接，所述支撑板上开设有用于供固定杆穿过的固定通孔，所述支撑板固定于开合电机与开合齿轮之间。

8.如权利要求5所述的自动复原装置，其特征在于：所述内腔室内固定有电路板，所述电路板连接有摄像头和摄像光源，所述摄像头位于定位口的上侧，用于拍摄魔方的同一边角方块所在的三个方块面。

9.如权利要求2所述的自动复原装置，其特征在于：所述装置还包括用于拍摄取放口情况的摄像设备、第三配合部和用于固定摄像设备的支撑杆，所述摄像设备可拆卸地安装于支撑杆上，所述摄像设备位于取放口上侧，所述保护盒体的顶部上开设有用于供第三配合部穿过的支撑通孔，所述支撑通孔内固定有第四配合部，所述第三配合部固定于支撑杆上，所述第三配合部和第四配合部之间卡接，所述保护盒体与支撑杆之间卡接。

10.如权利要求2所述的自动复原装置，其特征在于：所述保护盒体的顶部上安装有开关按钮，所述开关按钮的一侧设置有多个用于显示装置的工作状态的指示灯，所述指示灯与开关按钮之间通过电连接，所述保护盒体的底部上固定有防滑垫。