搞怪盒子（上）

pvcbot

這是一個自動扳開關(guān)的裝置，只要你用手把盒子上的開關(guān)扳向一側(cè)，盒子的頂蓋就會打開，從盒子里面伸出一個機(jī)械臂，自動把開關(guān)扳向另一側(cè)，之后機(jī)械臂縮回到盒子里，盒子的頂蓋重新蓋好。這樣的盒子是不是很搞怪呢？你也可以照樣制作一個，把它作為趣味禮物送給朋友！

基本原理：

搞怪盒子，由減速電機(jī)帶動機(jī)械臂去扳動雙擲開關(guān)的手柄，而雙擲開關(guān)則控制減速電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而控制機(jī)械臂的前后伸縮。

機(jī)械臂由兩個固定在一起的半圓形轉(zhuǎn)盤以及固定在轉(zhuǎn)盤上的推桿架組成。推桿位于轉(zhuǎn)盤圓周的切線上，減速電機(jī)帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，就可以控制推桿來回擺動，也就是控制機(jī)械臂前后伸縮。所以在搞怪盒子中，減速電機(jī)的轉(zhuǎn)動，可以帶動機(jī)械臂前后伸縮：

（1）如圖A，機(jī)械臂向前伸可推動切換開關(guān)的手柄，從而改變切換開關(guān)的狀態(tài)，使得減速電機(jī)反轉(zhuǎn)，也就是帶動機(jī)械臂反向往后縮；

（2）如圖B，機(jī)械臂向后縮可以按壓到限位開關(guān)的搖臂，從而觸發(fā)限位開關(guān)，限位開關(guān)的常閉觸點使得減速電機(jī)斷開電源而停止轉(zhuǎn)動，從而讓機(jī)械臂停在限位開關(guān)的位置。

基本電路：

搞怪盒子使用一個雙刀雙擲的切換開關(guān)去控制一個減速電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)向：

（1）當(dāng)撥動開關(guān)被人工扳向朝著機(jī)械臂方向的一側(cè)時，減速電機(jī)正轉(zhuǎn)；

（2）正轉(zhuǎn)的減速電機(jī)帶動機(jī)械臂去推動撥動開關(guān)，把它扳向另一側(cè)；

（3）當(dāng)撥動開關(guān)被機(jī)械臂推到相反方向時，減速電機(jī)反轉(zhuǎn)，把機(jī)械臂往盒子里面收回來。

制作過程：

1. 選取橫截面為60mm×25mm的PVC線槽，把槽蓋取下來，截取一段8cm的槽蓋作為頂板，注意兩端邊緣修平整。

2. 選取橫截面為60mm×25mm的PVC線槽的方槽部分，截取12cm長的一段作為搞怪盒子的底座，注意邊緣修平整。

3. 搞怪盒子包含7號單節(jié)電池盒和7號雙節(jié)電池盒各1個，把兩個電池盒用螺絲并排安裝在底座內(nèi)側(cè)，把單節(jié)電池盒的紅色導(dǎo)線和雙節(jié)電池盒的黑色導(dǎo)線焊接在一起，焊接之前先套進(jìn)一段熱縮管，焊接好后，用熱縮管包住焊點。

4. 制作減速電機(jī)。選用橫截面為25mm×15mm左右的PVC線槽的方槽部分，小心截取長5cm的一段作為減速電機(jī)的外殼。在距離邊緣1cm和1.8cm的位置畫軸承槽的標(biāo)記線，再在這兩條開槽標(biāo)記線上畫邊長大約2mm的正方形，如圖所示。沿著標(biāo)記線開好槽。

5. 嘗試把長軸和短軸直接放入軸承槽內(nèi)，正常情況下兩根軸互相平行且可以在軸承槽內(nèi)順暢轉(zhuǎn)動。如圖所示，把齒輪組安裝好，套到兩根軸上。把兩根軸連同齒輪一起裝到減速箱的軸承槽上。正常情況下，幾個齒輪互相嚙合在一起都是松緊適中的。最終要求齒輪組能夠正常地進(jìn)行傳動：用手撥動冠齒時，可以比較順暢地帶動雙層齒輪、單層齒輪轉(zhuǎn)動，最后再帶動長軸轉(zhuǎn)動起來。假如不符合要求，則用銼刀調(diào)整軸承槽的寬度和位置，直至齒輪組可以正常傳動。

6. 從橫截面為25mm×15mm的PVC線槽的槽蓋部分裁剪下兩段長2.5cm的軌道卡扣，然后在距離軌道卡扣邊緣1cm和1.8cm的位置各畫一條標(biāo)記線。

7. 在第一根標(biāo)記線（1cm位置處）向左畫寬度為2mm的“凹形槽”標(biāo)記（圖中左側(cè)方塊），從第二根橫截線一直向右延伸到邊緣，畫“缺口槽”標(biāo)記（圖中右側(cè)矩形塊）。兩個槽的深度都相當(dāng)于軌道卡扣高度的一半。

8. 如圖，把軸承扣扣到減速箱外殼的軌道上，嘗試用手撥動冠齒，則其他各個齒輪應(yīng)該也能依次轉(zhuǎn)動，并且逐步減速，最后帶動長軸順暢轉(zhuǎn)動。假如軸承扣上的凹形槽或者缺口槽不夠?qū)捇蛘卟粔蛏?，可能會把轉(zhuǎn)動軸夾得很緊，這時需要用銼刀把槽的寬度或者高度加大一些。

9. 安裝電機(jī)。把主軸齒輪套到N20電機(jī)的電機(jī)軸上。剪一塊長2.5cm、寬1cm的PVC小方塊，作為電機(jī)的夾片，并根據(jù)金屬電機(jī)支架上面的4個安裝孔，在電機(jī)夾片上做好對應(yīng)的打孔標(biāo)記。

10. 把金屬電機(jī)支架用螺絲和螺母固定到電機(jī)夾片上，注意一顆螺絲上的兩顆螺母之間大約相距1cm。把安裝了齒輪的N20電機(jī)插入電機(jī)金屬支架與夾片之間。

11. 電機(jī)金屬支架與夾片之間的螺母位于減速箱外殼的外側(cè)，而螺絲前端的螺母位于減速箱外殼的內(nèi)側(cè)，這樣電機(jī)支架正好扣在減速箱外殼兩邊的軌道上。繼續(xù)調(diào)整電機(jī)支架的位置，保證電機(jī)主軸齒輪的中部正好達(dá)到冠齒的齒口位置。

12. 在減速電機(jī)的外殼和底座上分別鉆3個對應(yīng)的小孔，用螺絲通過這3個小孔把減速電機(jī)固定在底座上。

13. 安裝切換開關(guān)。在頂板一端邊緣（沒有軌道卡扣的一側(cè)）分別距離側(cè)邊（帶軌道卡扣）1cm和1.5cm的位置各畫一條與側(cè)邊平行的直線。在兩條平行線上分別距離平行線起點位置（頂板的邊緣）4mm和14mm處，各畫一條同時貫穿兩條平行線的橫截線。使用工具將4條線圍成的方形孔開出，再用橡皮擦把標(biāo)記線擦干凈，這樣就把安裝切換開關(guān)的方形孔開好了。

14. 把切換開關(guān)的手柄穿過方形孔，保證開關(guān)可以順利地來回?fù)軇?，然后用熱熔膠將撥動開關(guān)固定在頂板上。

在下期內(nèi)容中，我們將繼續(xù)介紹搞怪盒子其他部分的制作。