ЭЛЕКТРОННЫЙ СКУЛЬПТОР И СПОСОБ СКЛАДЫВАНИЯ СКУЛЬПТУР, ИГР Российский патент 1998 года по МПК A63B67/08 

Изобретение относится к радиотехнической и легкой промышленности, в частности к устройствам, обеспечивающим построение трехмерных игрушек.

Известно устройство построения трехмерных фигур (электронный скульптор), содержащее каналы, заполненные магнитными элементами с термопластичным покрытием, ускоряющий соленоид, отклоняющие электромагниты с подключением соленоида и электромагнитов к пульту управления или к устройству считывания программ управления.

Недостатком известного устройства является его сложность и ограниченность ассортимента получаемых фигур.

Известен и способ складывания фигур (скульптур), содержащий направление ускоряющими соленоидами магнитных элементов с термопластичным покрытием и одновременное отклонение в заданные координаты пространства для получения изделий путем складывания предварительно нагретых элементов.

Недостатком известного способа является ограниченность ассортимента получаемых фигур.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, в частности устройства, является упрощение конструкции и расширение ассортимента получаемых фигур, а в части способа расширение ассортимента получаемых фигур.

Указанный результат для устройства достигается тем, что электронный скульптор, содержащий каналы, заполненные магнитными элементами с термопластичным покрытием, ускоряющий соленоид, отклоняющие электромагниты с подключением соленоида и электромагнитов к пульту управления или к устройству считывания программ переключения, смонтирован на кронштейнах, при этом под каналами расположено основание для формирования на нем изделий, каждый из каналов снабжен воронкой для загрузки магнитных элементов, соленоид закреплен на одном из концов каждого канала, окружен электромагнитами и перед ним установлен электронагреватель.

В электронном скульпторе каналы выполнены изогнутыми, расположены навстречу друг другу, радиально и по контуру сферы.

Основание представляет собой съемные пластинки, стержень, заготовку, смонтированные с возможностью поворота.

Каналы наклонены с образованием "зева" для вылета изделий.

Магнитные элементы покрыты термопластичным материалом с диффузионными свойствами. Магнитные элементы представляют собой шарики или кубики, при этом кубики имеют прозрачную оправку из органического стекла или проволочный каркас.

Сопротивления каждого электромагнита подобраны так, что магнитный элемент при включении устройства летит по заданной траектории ступенчато на величину, равную размеру элемента, при этом имеются дополнительные сопротивления плавного регулирования.

В электронном скульпторе часть магнитных элементов выполнена целиком или частично со взрывчатыми, выжигаемыми материалами.

Электронный скульптор снабжен контейнерами разных размеров для приема изделий, выбрасываемых дистанционно включаемым выбрасывателем после соединения магнитных элементов в изделие для выжигания материала магнитных элементов с выжигаемыми материалами, обеспечивающих построение контуров изделия.

Электронный скульптор заключен в футляр в виде напольных часов, экзотической маски. Снабжен емкостью под контейнеры, выполненными автоматически раскрываемыми, при этом за емкостью имеется желоб, оканчивающийся коробкой под оправки под вибросеткой, и имеется утилизатор разбора изделий для повторного использования магнитных элементов и разбора части магнитных элементов, состоящей из частей, имеющих крепление в форме с шариками на конце и соответствующими им отверстиями в смежных частях элементов.

Указанный технический результат для способа достигается тем, что в способе складывания скульптур, содержащем направление ускоряющими соленоидами магнитных элементов с термопластичным покрытием и одновременное отклонение в заданные координаты пространства для получения изделий путем складывания предварительно нагретых элементов, элементы направляют на основание и прикрепляют их к нему покрытием, основание поворачивают до получения на нем рисунка, барельефа, скульптуры, а их полости послойно заполняют элементами с выжигаемыми покрытиями с последующей их обработкой в контейнерах микровзрывной сваркой, пайкой.

Элементы соединяют между собой диффузионным сцеплением.

Элементы выполняют из материала со свойством памяти формы, а также с деталями в виде проволочек, пластинок, спиралек из того же материала, к которым подключают электрический ток для нагрева для осуществления различных движений, при этом изделия направляют на пластинку с декорациями с углублениями в виде квадратиков с электрическими контактами, штепсельными разъемами, с шинопроводами для подзарядки электрических элементов питания приводов изделия, при этом программу работы изделия состыковывают с программой взаимодействия друг с другом и программами введения изменений играющим в процессе игры, при этом магнитные элементы выполнены с мотками электрических приводов для соединения с источником питания, в качестве источника питания используют батарейки, которые заменяют с помощью двухсторонних клинообразных съемников.

Изделие выполняют копированием.

На фиг. 1 схематично дано устройство "электронный скульптор"; на фиг. 2
вариант устройства; на фиг. 3 пример нанесения рельефа с противоположных сторон основания для построения на нем изделий; на фиг. 4 пример вывода со сцены (экрана) летающих моделей (птиц, самолетов и пр.); на фиг. 5 - выдвижение основания с механическими изделиями; на фиг. 6 схема электрического управления полетом магнитных элементов.

Устройство содержит канал в виде вертикальной трубки 1 с воронкой 2 наверху, электрический нагреватель 3 с ускоряющим соленоидом 4, вокруг которого закреплены отклоняющие электромагниты 5 с поддерживающими их координатами 6 над основанием (пластинкой) 7 построения на ней изделий из шариков 8 (магнитных элементов в термопластичной оболочке), которыми заполнен канал. На фиг. 2 это устройство имеет трубку 1 с плавным изгибом 9, на котором расположен нагреватель 3, и трубку 1, горизонтально расположенную для нанесения шариков 8 на вертикальную плоскость (не показана). Каналы (трубки 1) расположены также навстречу друг другу, радиально, по контуру сферы. На фиг. 3 показана возможность нанесения с противоположных сторон на пластинку 7 рельефа из шариков 8 при помощи параллельных радиальных ускоряющих соленоидов 10, установленных сверху и снизу относительно пластинки 7. На фиг. 4 показано, что устройством сложена механическая птица 11 и электромагнитами 5 ориентирована в сторону вылета из него. В соответствии с набором магнитных элементов 9 птица 11 может быть изготовлена с приводами обеспечения ее полета, если необходимо, и с системой радиоуправления с дистанционным, имеющимся заранее пультом управления полетом птицы 11.

На фиг. 5 показан поток игрушек и моделей, для чего ускоряющие соленоиды 10 имеют наклон в сторону выдвижения игрушек-птиц 11, растительности 12, животных 13, транспорта, со спортивными комплексами 14 для фигурок людей, животных (для различных игр). Сбоку устройства установлена емкость 15 с водой для плавающих игрушек. Все фигурки 11 14 расположены на дополнительной пластинке 16, непрерывно выдвигаемой из устройства с прикрепленной к ней растительностью 12, домиками, скалами, водоемами и пр. Магнитные элементы 8 построения фигур, конструкций выполнены также с горящими материалами (типа серы спичек), с взрывающимися материалами (порох) для местного сжатия, микросварки и т.п. используемые для построения макетов и зданий, улиц, имитации в киносъемках взрывов бомб, снарядов и пр. Для игр в комнате без людей магнитные элементы 8 со взрывчатыми веществами применимы для сложных управляемых реактивных снарядов и т.п. Сцена выхода из устройства игрушек, моделей может быть вспомогательной около пола.

На фиг. 6 представлены кнопки 17, 18 управления "выстреливанием" магнитным шариком 8. На каждой кнопке указаны координаты Х, Y, Z ориентации шарика 8 на основании 7 или в пространстве, где сталкиваются шарики 8 (каждая кнопка 17, 18 включает соответственно четыре электромагнита 5 для кнопки 17 19, для кнопки 18 20), электрические контакты 21, постоянное сопротивление 22 и переменное сопротивление 23 включения электромагнита 5, как и для включения при помощи контакта ускоряющего соленоида 4 (достаточно нажать с требуемой продолжительностью кнопку с нужными координатами попадания в них шарика 8, затем нажимают другую кнопку подачи следующего шарика 8 для попадания и закрепления шарика 8 в указанных на кнопке координатах). Возможен переключатель на другой набор сопротивлений 22, а также должен быть переключатель для "выстреливания" из соседних трубок 1.

Магнитные элементы выполняют также в виде кубиков, которые имеют прозрачную оправку из органического стекла или проволочный каркас. Шарики 8 из трубки 1 подают по мере их расходования через трубчатый электрический нагреватель 3, которым нагревают и тем самым размягчают пластиковую, пластилиновую поверхность шарика 8, затем ускоряющим соленоидом 4 осуществляют подачи 6 очередного шарика 8 с помощью кнопочной системы управления (включения) электромагнитами 5 (можно включать и до ускорения соленоидов 4), где каждая кнопка включения электромагнитов 5 имеет свой набор сопротивлений для каждого из электромагнитов 5, чем обеспечивается падение шарика 8 по определенной траектории, то есть в заданные координаты пластинки 7. Покрытие остывает и затвердевает, т. е. "прилипает" к доске, пластинке 7, образуя задуманный узор, мозаику и т.п. Также продолжают наслаивать рисунок шариками 8 и образуют требуемый рельеф из шариков 8 (в 1960 г. автор пользовался стальными шариками от подшипников велосипеда, покрытых пластилином). Для достижения цветного рисунка и рельефа рядом друг с другом устанавливают несколько трубок 1 с шариками 8, имеющими покрытия разных цветов, и поочередно управляют полетом шарика 8 то одного, то другого цвета. Но можно также трубку 1 загрузить чередующимися шариками 8 разных цветов для использования одним устройством. Шарики 8 могут иметь диаметр 1 мм, а к каждому электромагниту 5 подключено дополнительно переменное электрическое сопротивление для коррекции полета шарика 8. Сопротивления каждого электромагнита 5 подобраны так, что магнитный элемент 8 летит по заданной траектории ступенчато на величину, равную размеру элементов, при этом имеются дополнительные сопротивления плавного регулирования. Для более сложных горельефов в барельефе выполняют фасонные полости, которые заполняют шариками 8 целиком или частично покрытыми выжигаемым материалом, после сгорания которого шарики 8 имеют меньший диаметр и легко высыпаются (выжигаемым материалом может быть сера от спичек, другие более долго горящие составы). Это позволяет складывать различные изделия.

Устройство снабжено также контейнерами разных размеров, (на чертеже не показаны) для приема изделий, выбрасываемых дистанционно включаемым выбрасывателем после соединения магнитных элементов 8 в изделие. В контейнере выжигают магнитные элементы с выжигаемыми материалами, обеспечивающие построение контуров изделия.

Изогнутые трубки 1 (фиг. 2) позволяют покрывать шариками 8 вертикальные и наклонные основания 7, а также сочетать наслаивание почти одновременно горизонтальных и вертикальных плоскостей трехмерных изделий. Наслаивание изделий проходит во много раз быстрее по готовой программе: навстречу друг другу, в вертикальных, горизонтальных направлениях наслаивание с противоположных сторон основания 7. В качестве основания 7 могут служить сетка, стержень, заготовка, смонтированные с возможностью поворота. Наслаивание можно осуществлять с шести сторон. Устройство позволяет электромагнитами 5 смещать построенные фигуры, даже до их сборки, в сторону, как это показано на фиг. 4, в виде собранной механической птицы 11, машущие крылья которой обеспечивают полет в комнате, на улице, так как наборы кубиков имеют запрессованные в кубики батарейки, электромоторчики, узлы механических устройств и т.п. Поэтому выдаваемые таким автоматом игрушки и действующие модели имеют стандартное качество для игры с ними. В соответствии с фиг. 5 канала устройства "напыления" игрушек наклонены с обеспечением "зева" для выхода игрушек, что повышает скорость их выхода. Устройство снабжено также емкостью под контейнеры, выполненными автоматически раскрываемыми, при этом за емкостью имеется желоб, заканчивающийся коробкой под оправки под вибросеткой, и имеется утилизатор разбора изделий для повторного использования магнитных элементов, состоящих из частей с креплениями в форме иголок с шариками на конце одной части и с соответствующими им отверстиями в смежных частях элементов.

Поток качественных игрушек выполняют с заложенными в них программами различных игр на полу (взаимное взаимодействие), например, для движущихся по земле игрушек на дополнительной пластине 16 строят растительность, развалины сооружений, космические корабли, а действующими лицами являются люди, инопланетяне, монстры, животные и т. п. летательные аппараты (птицы), транспорт, которые движутся и что-то делают по своим программам, а все их программы включены в общую программу взаимного согласования действий и, как в играх "Денди", изменяются с помощью одного или нескольких пультов управления. Вместо, например, рисунков на экране игры осуществляют с помощью автоматических игрушек, моделей, а вместо емкости 15 для плавающих игрушек в пластине 16 делают углубление под "водоем", к которому подведен водопроводный кран. Покрытие магнитных элементов 8 выполняют также из термопластичного материала с диффузионными свойствами. Способ складывания скульптур (изделий) включает направление по траекториям ускоряющими соленоидами магнитных шариков 8, кубиков и отклонение их электромагнитами 5 одновременно в заданные координаты пространства для складывания трехмерных цветных фигур с напылением предварительно на них клея термопластичного покрытия. Предварительно покрытие шарика нагревают электронагревателем 3. Включают группу электромагнитов 5 с сочетанием электрических сопротивлений 22 к каждому электромагниту 5 для управления полетом шарика 8 по заданной траектории (сверху-вниз и т.п.) и направляют шарики 8 к основанию 7 (пластинке), которую, если необходимо, переворачивают, вращают для получения рисунка, барельефа, скульптуры, полости в которых заполняют шариками 8 с выжигаемой поверхностью, при этом из вертикального канала часть шариков 8 поворачивают в горизонтальное, наклонное направление движения (вылета). Кроме параллельного направления шариков 8 их направляют навстречу друг другу, под углом друг к другу. Разного цвета шарики 8 направляют при получении изделия из разных каналов. При помощи автоматического оборудования, встречного, полусферического направления движения магнитных шариков, кубиков с программами и устройствами их чередования собирают сложные управляемые по своей программе или радио подвижные, прыгающие, ползающие, катящиеся, летающие, плавающие и т.п. игрушки, действующие модели, осуществляют взрывную сварку, пайку и отклоняющими системами (электромагнитами, ускорителями) направляют их в сторону от места сборки (наружу) и включают механизмы (приводы) полученных изделий. Также собирают декорацию в виде конструкций (зданий), фрагментов природы с вулканами, озерами на собираемой непрерывно пластиковой или иной дополнительной пластинке (ленте) 16. Программы работы каждой игрушки состыковывают с программой взаимодействия их друг с другом и программами введения изменений играющими в процессе игры. Кубики построения игрушек и декорации выполняют с деталями из материала со свойствами памяти формы, изменения внешних конфигураций, а также с деталями из материалов со свойствами памяти формы, например проволочных и др. приводов движений, к которым подключают электрический ток для нагрева, как и к расположенным рядом электрическим холодильникам. Изделия собирают методом копирования. Игрушки направляют на пластину 16 с декорациями в углубления в виде квадратиков с электрическими контактами, штепсельными разъемами для подзарядки источников электрического тока и непосредственного использования его через контактные пластинки на желобообразные направляющие с шинопроводами (игрушки для игр их друг с другом по их программам с дистанционным управлением могут изготовляться и по известным технологиям).

При этом магнитные элементы выполнены с мотками электрических проводов для соединения с источником питания. В качестве источника питания используют батарейки, которые заменяют с помощью двухсторонних клинообразных съемников (на чертеже не показаны).

Сущность изобретения: электронный скульптор содержит заполненные магнитными элементами с термопластичным покрытием канала ускоряющий соленоид, отклоняющие электромагниты с подключением соленоида и электромагнитов к пульту управления или устройству считывания программ переключения. Скульптор смонтирован на кронштейнах, при этом под каналами расположено основание для формирования на нем изделий, каждый канал снабжен воронкой для загрузки элементов, соленоид закреплен на одном из концов каждого канала, окружен электромагнитами, и перед ним установлен электронагреватель. Способ складывания скульптур включает направление ускоряющими соленоидами магнитных элементов с термопластичным покрытием и одновременное отклонение их в заданные координаты пространства для получения изделий путем складывания нагретых элементов. Элементы направляют на основание и прикрепляют и прикрепляют их к нему покрытием. Основание поворачивают до получения на нем барельефа, рисунка, а их полости послойно заполняют элементами с выжигаемыми покрытиями с последующей их обработкой в контейнерах микровзрывной сваркой, пайкой. 2 с. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Электронный скульптор, содержащий каналы, заполненные магнитными элементами с термопластичным покрытием, ускоряющий соленоид, отклоняющие электромагниты с подключением соленоида и электромагнитов к пульту управления или к устройству считывания программ переключения, отличающийся тем, что он смонтирован на кронштейнах, при этом под каналами расположено основание для формирования на нем изделий, каждый из каналов снабжен воронкой для загрузки магнитных элементов, соленоид закреплен на одном из концов каждого канала, окружен электромагнитами и перед ним установлен электронагреватель. 2. Скульптор по п.1, отличающийся тем, что каналы выполнены изогнутыми, расположены навстречу друг другу, радиально и по контуру сферы. 3. Скульптор по п.1, отличающийся тем, что основание представляет собой съемные пластинки, стержень, заготовку, смонтированные с возможностью поворота. 4. Скульптор по пп.1 3, отличающийся тем, что каналы наклонены с образованием "зева" для вылета изделий. 5. Скульптор по пп.1 4, отличающийся тем, что магнитные элементы покрыты термопластичным материалом с диффузионными свойствами. 6. Скульптор по пп.1 5, отличающийся тем, что магнитные элементы представляют собой шарики или кубики, при этом кубики имеют прозрачную оправку из ограниченного стекла или проволочный каркас. 7. Скульптор по пп. 1 6, отличающийся тем, что сопротивления каждого электромагнита подобраны так, что магнитный элемент при включении устройства летит по заданной траектории ступенчато на величину, равную размеру элемента, при этом имеются дополнительные сопротивления плавного регулирования. 8. Скульптор по пп.1 7, отличающийся тем, что часть магнитных элементов выполнена целиком или частично со взрывчатыми, выжигаемыми материалами. 9. Скульптор по п.7, отличающийся тем, что он снабжен контейнерами разных размеров для приема изделий, выбрасываемых дистанционно включаемым выбрасывателем после соединения магнитных элементов в изделие для выжигания материала магнитных элементов, с выжигаемыми материалами, обеспечивающими построение контуров изделия. 10. Скульптор по пп.1 9, отличающийся тем, что он заключен в футляр в виде напольных часов, экзотической маски. 11. Скульптор по пп.8 10, отличающийся тем, что он снабжен емкостью под контейнеры, выполненными автоматически раскрываемыми, при этом за емкостью имеется желоб, оканчивающийся коробкой под оправки под вибросеткой и имеется утилизатор разбора изделий для повторного использования магнитных элементов, и разбора части магнитных элементов, состоящей из частей, имеющих крепление в форме иголок с шариками на конце и соответствующими им отверстиями в смежных частях элементов. 12. Способ складывания скульптур, содержащий направление ускоряющими соленоидами магнитных элементов с термопластичным покрытием и одновременное отклонение в заданные координаты пространства для получения изделий путем складывания предварительно нагретых элементов, отличающийся тем, что элементы направляют на основание и прикрепляют их к нему покрытием, основание поворачивают до получения на нем рисунка, барельефа, скульптуры, а их полости послойно заполняют элементами с выжигаемыми покрытиями с последующей их обработкой в контейнерах микровзрывной сваркой, пайкой. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что элементы соединяют между собой диффузионным сцеплением. 14. Способ по пп.12 13, отличающийся тем, что элементы выполняют из материала со свойством памяти формы, а также с деталями в виде проволочек, пластинок, спиралек из того же материала, к которым подключают электрический ток для нагрева для осуществления различных движений, при этом изделия направляют на пластинку с декорациями с углублениями в виде квадратиков с электрическими контактами, штепсельными разъемами, с шинопроводами для подзарядки электрических элементов и питания приводов изделия, при этом программу работы изделия состыковывают с программой взаимодействия друг с другом и программами введения измерений играющим в процессе игры, при этом магнитные элементы выполнены с мотками электрических проводов для соединения с источником питания, в качестве источника питания используют батарейки, которые заменяют с помощью двухсторонних клинообразных съемников. 15. Способ по пп.11 14, отличающийся тем, что изделия выполняют копированием.