一种装有射频卡的球体、智能扭蛋马达及其控制方法与流程

本发明涉及一种扭蛋马达，特别是涉及一种用于扭蛋马达的球体、应用有该球的扭蛋马达、以及该扭蛋马达的控制方法。

背景技术：

扭蛋机是游戏机内部的一个部件，其用于吐出球体，并通过在球体上预先设置好的信息进行游戏。

但是传统的扭蛋机无法实现直接在球体内部进行电子信息的读写，这就使得使用者必须预先在球体上设置与游戏规则相符的标签或直接在球体上印刷文字、图案等。而随着使用时间的增加，球体上设置的信息往往容易磨损或者剥落，这就使得使用者需要不断对球体进行维护，而且在更换游戏规则后，往往之前球体上设置的信息又不符合实际使用的需求，使得使用者需要独一球体进行更换或者重新标示。

再有就是，由于扭蛋机往往采用透明材料制作，在球体将要吐出时，使用者就能判断能不能吐出来，从而提高了作弊概率而且也降低了游戏的趣味性。

故申请人认为，有必要设计出一种扭蛋马达，其球体内设置有射频卡，可以在运行过程中对射频卡写入信息，在球体吐出后可直接读取球内部射频卡的信息来参与游戏。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种装有射频卡的球体，其内部通过设置射频卡来进行传递信息。

本发明还提供了应用有上述球的智能扭蛋马达，其用于筛选、吐出球体、并对球体内部的射频卡进行数据填写。

本发明还公开了上述智能扭蛋马达的控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种装有射频卡的球体，包括，上半球、下半球、安装盘，所述的上半球与下半球相互扣合装配，所述的下半球内部为下安装腔，所述的上半球内为上安装腔，所述的下安装腔和上安装腔中安装有安装盘，所述的安装盘的盘体顶面上固定有射频卡。

作为本发明的进一步改进，所述的下安装腔内壁上设有支撑条，所述的支撑条顶面与安装盘的盘体底面贴紧安装；

所述的上安装腔内壁上设有压紧条，所述的压紧条与盘体的顶面压紧以固定盘体。

作为本发明的进一步改进，所述的下半球底面为安放平面且所述的下安装腔的内壁与安放平面对应处设有扣环，所述的扣环内为扣环内腔；

所述的盘体底面与支撑筒连接固定，所述的支撑筒内设有平衡腔，所述的平衡腔中安装有重心球；

所述的重心球用于调整整个球体的重心，使球体始终以安放平面为底面立式放置；所述的支撑筒底部装入扣环内腔中。

一种智能扭蛋马达，包括，上壳体、下壳体、动力组件、行程检测装置，所述的上壳体内部为上腔体，且所述的上壳体上还设有上底端壳、底部封板；

上腔体中、挡板下方设有转盘，所述的转盘上设有送球通道、转盘面板，所述的送球通道至少有两个且均匀分布在转盘面板的同心圆上；

所述的转盘由动力组件驱使转动，所述的动力组件由控制电路板控制；

所述的控制电路板用于控制与之相连的电器设备、电子元件的电流通断或向它们发送控制指令、接收和解析它们发来的信息；

所述的行程检测装置用于检测转盘转动的角度。可以采用光感装置、电磁定位、角度传感器等，只要能实现检测转盘转动角度即可。

作为本发明的进一步改进，所述的上壳体上还设有插接块，所述的插接块内设有插接槽，所述的插接槽开口位于上腔体内壁；挡板的插接部分与插接槽插接装配，所述的挡板，包括挡板部分和插接部分，所述的挡板部分至少能同时遮挡两个送球通道。

作为本发明的进一步改进，所述的转盘面板上设有安装台、搅拌拨片，所述的安装台上还设有安装半孔，且所述的安装台上安装有搅拌叉；

送球通道的通道侧壁通过加强连板与安装台外壁连接固定，所述的安装台远离与搅拌叉装配的一端上设有配合圆台，所述的配合圆台上设有配合凸柱，所述的配合凸柱、配合圆台与安装半孔对应处设有横截面与安装半孔一样的副安装半孔；所述的安装半孔和副安装半孔与驱动组件的输出轴装配传动。

作为本发明的进一步改进，所述的行程检测装置，包括，激光传感器、遮光板，所述的转盘面板上设有分割筒，所述的分割筒内、转盘面板底面上设有安装柱，所述的安装柱底部固定有遮光板；所述的安装柱至少有两个且位于两个送球通道之间；

所述的控制电路板上设有激光传感器，所述的底部封板、上封板与激光传感器的激光发射装置对应处设有使激光通过的透光孔。

作为本发明的进一步改进，所述的底部封板上设有与引导管连通的出球口；所述的引导管设置在第一连管一端且所述的第一连管通过引导管与出球口附近的底部封板装配固定；所述的第一连管远离引导管一端与第二连管装配连接，所述的第一连管上设有计数传感器；

所述的计数传感器与计数电路板连接，所述的计数电路板用于控制计数传感器，且将计数传感器所检测的信号传输至控制电路板，所述的控制电路板与计数电路板之间可通过导线电连接或者通过无线方式连接；

所述的控制电路板与电源连接，且所述的控制电路板还与电机连接并控制电机电流的通断。

作为本发明的进一步改进，所述的控制电路板固定在下壳体的上封板内侧，所述的上封板上设有读写孔，所述的底部封板与读写孔对应位置上设有读写凹槽；

所述的控制电路板与读写孔对应位置上设有读写模块，所述的读写模块用于对球体内的射频卡进行数据的读写；所述的读写孔设置在挡板下方；

所述的挡板与转盘面板之间的间隙高度不大于球体的直径。

作为本发明的进一步改进，所述的动力组件安装在下腔体中，且包括动力外壳、电机、输出轴，所述的输出轴上设有装配半轴；

装配半轴穿过装配环，所述的装配环上设有槽片、配合筒，所述的槽片至少有两个且两个槽片之间设有夹槽；

所述的槽片一端与配合筒外壁连接固定且所述的夹槽贯穿配合筒，所述的配合筒内部为配合内筒；

所述的夹槽均匀分布在配合筒一周，且所述的夹槽与加强连扳卡紧配合，配合圆台、配合凸柱均装入装配内筒中且装配半轴装入副安装半孔和安装半孔中将输出轴、装配环、转盘装配成一体；

所述的电机的电机输出轴与主动轴连接。

作为本发明的进一步改进，所述的主动轴上装有第一齿轮，所述的第一齿轮与第二从动齿轮啮合传动，所述的第二从动齿轮上固定有第二主动齿轮，所述的第二主动齿轮与第三从动齿轮啮合传动，所述的第三从动齿轮上固定有第三主动齿轮，所述的第三主动齿轮与第四从动齿轮啮合传动，所述的第四从动齿轮上固定有第四主动齿轮，所述的第四主动齿轮与第五从动齿轮啮合传动，所述的第五主动齿轮上固定有第五主动齿轮，所述的第五主动齿轮与第六齿轮啮合传动，所述的第六齿轮安装固定在输出轴上。

一种基于上述智能扭蛋马达的控制方法，包括以下步骤：

s1、在上腔体中放置球体；

s2启动电机，使电机带动转盘转动，球体掉入送球通道中；控制电路板根据预设角度控制电机转动，转盘每转动一个预设角度就停止；

s3、读写模块开始感应射频卡，如果能感应到射频卡则进行数据读写，且数据读写完成后重复s2；

s4、如果感应不到射频卡，控制电路板控制电机反转以带动转盘反向转动一定的反转角度，然后电机再正转转回与反转角度相同的角度；读写模块继续感应射频卡，如果能感应到，则进行数据读写且重复s2-s3；所述的反转角度不大于预设角度；

s5、如果s4中经过预设反转次数后，读写模块还是感应不到射频卡，则控制电路板控制电机正向转动至下一预设角度，然后重复s3-s4的步骤。

s7、如果读写模块感应不到射频卡且转盘转动至下一预设角度时，计数传感器检测到有球体通过则判定该球体无效，并记录顺序后向控制主机反应。

本发明的有益效果是：

1、本发明的球体内置有射频卡，能够通过读写模块读取或者写入数据，从而提高了球体对不同使用环境的适应性。

2、本发明的球体通过重心球调整了重心，能够像不倒翁一样使安放平面始终朝下放置，以保证读写模块对射频卡的准确感应。

3、本发明利用行程检测装置，使得控制电路板能够实时知晓转盘转动的角度，以保证球体每次都能停在读写凹槽处，从而保证读写模块对射频卡的准确感应、读写。

4、本发明对读写模块感应不到射频卡的情况作了逻辑处理，既保证了运行效率，又能最大化提高读写模块对射频卡的读写成功率。

5、本发明通过设置挡板来防止有两个及以上球体同时进入读写凹槽上方的情况，从而保证读写模块对射频卡的一一对应，以防止读写模块同时对多个射频卡进行数据读写的情况。

附图说明

图1是本发明一种装有射频卡的球体具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明一种装有射频卡的球体具体实施方式的结构示意图。

图3是本发明一种装有射频卡的球体具体实施方式的结构示意图。

图4是本发明一种装有射频卡的球体具体实施方式的结构示意图。

图5是图4中f1处放大图。

图6是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的结构示意图。

图7是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的结构示意图。

图8是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的俯视图。

图9是图8中a-a剖面图。

图10是图8中b-b剖面图。

图11是图8中c-c剖面图。

图12是图11中f2处放大图。

图13是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的结构示意图。

图14是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的结构示意图。

图15是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的结构示意图。

图16是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的结构示意图。

图17是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的动力组件结构示意图。

图18是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的转盘结构示意图。

图19是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的下壳体结构示意图。

图20是本发明一种智能扭蛋马达具体实施方式的上壳体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1-图5，一种装有射频卡的球体，包括，上半球a500、下半球a100、安装盘a300、重心球a200，所述的上半球a500与下半球a100相互扣合装配，所述的下半球a100内部为下安装腔a101，所述的下安装腔a101内壁上设有支撑条a140，所述的支撑条a140顶面与安装盘a300的盘体a310底面贴紧安装；

所述的下半球a100底面为安放平面a130且所述的下安装腔a101的内壁与安放平面a130对应处设有扣环a120，所述的扣环a120内为扣环内腔a121；

所述的盘体a310底面与支撑筒a320连接固定，所述的支撑筒a320内设有平衡腔a321，所述的平衡腔a321中安装有重心球a200；

所述的重心球a200用于调整整个球体的重心，使球体始终以安放平面a130为底面立式放置，类似于不倒翁的原理；

所述的支撑筒a320底部装入扣环内腔a121中；

所述的盘体a310顶面上固定有射频卡a400，所述的射频卡a400可以是ic卡、rfid标签等；

所述的上半球a500内为上安装腔a501，所述的上安装腔a501内壁上设有压紧条a520，所述的压紧条a520与盘体a310的顶面压紧以固定盘体。

进一步地，所述的上半球a500与下半球a100的卡合结构为：

所述的上半球a500上设有卡合凸起a510，所述的卡合凸起a510与设置在下球体a100上的卡合槽a112卡合装配（类似于卡扣结构）。使用时，通过上半球的弹性可使上半球通过卡合结构与下半球卡紧装配。

进一步地，所述的重心球a200可以在平衡腔a321中滚动。这种结构能够使球体在滚动过程中，可通过重心球实时改变其重心，使其始终具有恢复安放平面为底面的动力。

参见图6-图20，所示的结构为一种智能扭蛋马达，包括，上壳体b100、下壳体b200，导管组件（包括，第一连管和第二连管）、动力组件c，所述的上壳体b100内部为上腔体b101，且所述的上壳体b100上还设有插接块b110、上底端壳b120、底部封板b130；

所述的插接块b110内设有插接槽b111，所述的插接槽b111开口位于上腔体b101内壁；

挡板b530，包括，挡板部分b532和插接部分b531，所述的插接部分b531与插接槽b111插接装配；

所述的上腔体b101中、挡板b531下方设有转盘b520，所述的转盘b520上设有送球通道b521、转盘面板b523，所述的送球通道b521至少有两个且均匀分布在转盘面板b523的同心圆上，所述的送球通道优选为4个；

所述的挡板部分b532至少能同时遮挡两个送球通道b521；

所述的转盘面板b523上设有安装台b540，所述的安装台b540上安装有搅拌叉b520，所述的安装台b540上还设有安装半孔b541；

送球通道b521的通道侧壁b5211通过加强连板b525与安装台b540外壁连接固定，所述的安装台b540远离与搅拌叉b520装配的一端上设有配合圆台b526，所述的配合圆台b526上设有配合凸柱b527，所述的配合凸柱b527、配合圆台b526与安装半孔b541对应处设有横截面与安装半孔一样的副安装半孔b5271；

所述的转盘面板b523上还设有分割筒b524，所述的分割筒b524内、转盘面板b523底面上设有安装柱b140，所述的安装柱b140底部固定有遮光板b700；所述的安装柱至少有两个且位于两个送球通道之间；

所述的控制电路板b600上设有激光传感器，所述的底部封板b130、上封板b220与激光传感器的激光发射装置对应处设有使激光通过的透光孔；

所述的透光孔与安装柱b140在俯视角度（从转盘往下壳体垂直投影）上位于同一圆周上；

所述的遮光板能够在俯视角度（从转盘往下壳体垂直投影）上能够将透光孔完全遮盖。

当转盘转动时，所述的遮光板会依次序通过在透光孔上方，使得激光传感器所发出的激光被遮盖，从而使激光传感器产生被遮盖的信号并传送给控制电路板，控制电路板收到此信号后就认为转盘已经(转动360°÷送球通道总数)的整数倍角度。从而方便对射频卡进行读写。

所述的底部封板b130上设有与引导管b311连通的出球口b131；

所述的引导管b311设置在第一连管b310一端且所述的第一连管b310通过引导管b311与出球口b131附近的底部封板b130装配固定；

所述的第一连管b310远离引导管b311一端与第二连管b320装配连接；

所述的第一连管b310两侧还分别设有一个计数传感器b411，且两个计数传感器b411最好设置在第一连管b310截面的直径上。优选地，所述的计数传感器可以是激光传感器。

所述的计数传感器b411与计数电路板b420连接（可以是电连接或无线连接），所述的计数电路板b420用于控制计数传感器b411，且将计数传感器b411所检测的信号传输至控制电路板b600，所述的控制电路板b600与计数电路板b411之间可通过导线（或数据线）电连接或者通过无线方式连接（如蓝牙、无线局域网、无线热点等）；

所述的控制电路板b600用于控制与之相连的电器设备、电子元件的电流通断或向它们发送控制指令、接收和解析它们发来的信息；

所述的控制电路板b600与电源（外部电源或者电池，只要能提供电力即可）连接，且所述的控制电路板b600还与电机c600连接并控制电机c600电流的通断；

所述的控制电路板b600固定在下壳体b200的下腔体b202中，具体地，所述的控制电路板b600固定在下壳体b200的上封板b220内侧，所述的上封板b220上设有读写孔b221，所述的底部封板b130与读写孔b221对应位置上设有读写凹槽b132；

所述的控制电路板b600与读写孔b221对应位置上设有读写模块（功能与射频卡读写器相同），所述的读写模块用于对球体内的射频卡a400进行数据的读写；

所述的读写孔b221设置在挡板b530下方。

所述的动力组件c安装在下腔体b202中，且包括动力外壳c200、电机c300、输出轴c100，所述的输出轴c100上设有装配半轴c110；

装配半轴c110穿过装配环c530，所述的装配环c530上设有槽片c510、配合筒c520，所述的槽片至少有两个且两个槽片之间设有夹槽c511；

所述的槽片c510一端与配合筒c520外壁连接固定且所述的夹槽c511贯穿配合筒c520，所述的配合筒c520内部为配合内筒c521；

所述的夹槽c511均匀分布在配合筒c520一周，且所述的夹槽c511与加强连扳b525卡紧配合（夹槽c511数量与加强连扳b525数量一致），所述的配合圆台b526、配合凸柱b527均装入装配内筒c521中且装配半轴c110装入副安装半孔b5271和安装半孔b541中将输出轴c100、装配环c530、转盘b520装配成一体；

所述的电机c300的电机输出轴与主动轴c310连接，且所述的电机c300可带动主动轴c310转动；

所述的主动轴c310上装有第一齿轮c661，所述的第一齿轮c661与第二从动齿轮c652啮合传动，所述的第二从动齿轮c652上固定有第二主动齿轮c651，所述的第二主动齿轮c651与第三从动齿轮c642啮合传动，所述的第三从动齿轮c642上固定有第三主动齿轮c641，所述的第三主动齿轮c641与第四从动齿轮c632啮合传动，所述的第四从动齿轮c632上固定有第四主动齿轮c631，所述的第四主动齿轮c631与第五从动齿轮c622啮合传动，所述的第五主动齿轮c622上固定有第五主动齿轮c621，所述的第五主动齿轮c621与第六齿轮c611啮合传动，所述的第六齿轮c611安装固定在输出轴c100上。使用时，电机可通过带动第六齿轮来驱动输出轴c100转动。

本发明的智能扭蛋马达运行过程如下：

1、将图1-图5中记载的球体倒入上腔体b101中，然后启动电机c300，使电机c300带动转盘b520转动；

2、转盘转动时，球体会分别落入送球通道b521中，在球体掉入送球通道b521底部的过程中，球体会在重心球a200的作用下使得安防底面a130始终与底部封板b130顶面接触以方便对射频卡进行读写；

3、在转盘将球体带入挡板b530下方且球体底面装入读写凹槽b132中时，转盘停止转动，控制电路板b600上的读写模块开始对射频卡进行数据读写；

4、射频卡数据读写完成后，控制电路板b600控制电机继续运行，以带动转盘转动，当被读写数据的球体到达出球口b131时，此球体会通过出球口b131掉落至第一连管b310中，球体在重力和惯性作用下通过第一连管且被计数感应器感应到，计数感应器将检测到的信息传输至计数电路板b420，计数电路板b420再将此信息传输至控制电路板b600，控制电路板将对此球体读写的数据和此球体通过的顺序进行关联并将此关联信息传输至控制主机（可以是cpu），由控制主机进行进一步处理。

5、在整个扭蛋马达运行过程中，转盘每次只转动一个预设角度时，就停止；所述的预设角度为360°÷送球通道数量。具体如下，当激光传感器检测到被遮光板遮挡时就认为转盘已经转动到一个预设角度，然后读写模块开始对射频卡进行数据读写，完成后控制电路板控制电机再转动一个预设角度，如此反复以实现对每个射频卡的数据读写。如当有四个遮光板时，预设角度为90°，每当转盘转动90°时，读写模块就对射频卡进行数据读写，从而实现对射频卡的准确定位以保证数据的正常读写。

所述的控制电路板的作用就是用于接收、发送控制指令，同时进行数据计算、读写，可以采用微型控制器（cpu）分别与激光传感器、射频卡读写器电连接来实现。当然，也可以将这些功能集合在电路板上，做成本案中的控制电路板。

进一步地，所述的挡板与转盘面板之间的间隙不能进入球体，也就是此间隙的高度不大于球体的直径。这能够防止其他球体进入读写凹槽b132上方（挡板下方）以影响对射频卡进行数据读写。

进一步地，所述的转盘面板b523上设有搅拌拨片b522，所述的搅拌拨片用于辅助对球体的搅拌，以使球体更加容易进入送球通道b521中。

进一步地，为了使第一连管b310具有支撑以增加第一连管b310的稳固程度，可以在下壳体b200上设置固定槽b201，同时在第一连管b310上设置支撑柱b312，所述的支撑柱b312一端装入固定槽中以实现对第一连管b310的支撑和固定。

进一步地，所述的安装柱b140可安装在两个送球通道正中间，这种设计主要是方便对每个松球通道进行定位。

一种基于上述智能扭蛋马达的控制方法，包括以下步骤：

s1、在上腔体中放置球体；

s2启动电机，使电机带动转盘转动，球体掉入送球通道中；控制电路板根据预设角度控制电机转动，转盘每转动一个预设角度就停止；

s3、读写模块开始感应射频卡，如果能感应到射频卡则进行数据读写，且数据读写完成后重复s2；

s4、如果感应不到射频卡，控制电路板控制电机反转以带动转盘反向转动一定的反转角度，然后电机再正转转回与反转角度相同的角度；读写模块继续感应射频卡，如果能感应到，则进行数据读写且重复s2-s3；所述的反转角度不大于预设角度；通过对转盘的正反向反复转动，能够提高球体落入送球通道的概率。

s5、如果s4中经过预设反转次数后，读写模块还是感应不到射频卡，则控制电路板控制电机正向转动至下一预设角度（预设角度都是360°÷送球通道数量，其为转盘每次应正向转动的角度），然后重复s3-s4的步骤；

s7、如果读写模块感应不到射频卡且转盘转动至下一预设角度时，计数传感器检测到有球体通过则判定该球体无效，并记录顺序后向控制主机反应。

进一步地，所述的反转角度最好为（360°÷送球通道数量）/2。

进一步地，所述的预设次数可以为三次。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。