CN1134277C - 保龄球瓶摆放控制装置及其连接单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保龄球球瓶摆放控制装置及控制系统，本系统仅对只具备所谓10球瓶保龄球游戏基本功能的球瓶摆放机进行一些改进，即可摆放出任意的球瓶摆放图样。通常的球瓶摆放机具备：用于摆放第1投10个球瓶的球瓶摆放机构；将已摆放好的球瓶夹持上提后，用球瓶耙子将倒下的球瓶扫除，然后再摆放球瓶的机构。本发明在上述机器夹持着球瓶上提时，付加了球瓶选择把持机构，可根据外部输入的球瓶摆放图样只夹持图样中选中的球瓶，在重新摆放第2投的球瓶时可按时选定的球瓶摆放图样摆放球瓶。

Description

保龄球瓶摆放控制装置及其连接单元

技术领域

本发明涉及一种控制保龄球瓶摆放的装置以及该装置上用的连接单元。

背景技术

现有一般的保龄球场内均设有：球瓶摆放机，用于将球瓶摆放到球道后端部的球瓶摆放位置上；保龄球自动记分装置，该装置可检测出投球后球瓶的状态，然后据此进行保龄球得分处理。

上述的球瓶摆放机具备如下功能：在进行第1投前，将球瓶重新摆放到球道后端部的摆放位置上(第1投球的棒摆放功能)；当检测出球的投球动作后，将仍然直立在球瓶摆放位置上的球瓶夹持上抬后，利用扫除装置(以下称为″扫瓶板″)将剩余的及已经倒下的球瓶去除(以下称为″扫除″)，然后再将被夹持上抬的球瓶再次摆放到其原来的的位置上(第2投的球瓶摆放功能)。

由于这种现有技术中一般的球瓶摆放机仅具有如下基本功能，因而只能进行基本的保龄球游戏。其基本功能是：为第1投而摆放10个球瓶和在未完全击中的情况下，将剩余的球瓶重新摆放以便进行第2投。

针对上述问题，为了提高球瓶摆放的自由度，使保龄球游戏更富于多样性，人们正在开发能够摆放出人们指定的任意图样的球瓶摆放机，其中有些已经投入使用。

因此，如果能够摆放出任意的图样，人们就能够利用该功能进行高效的投球练习，例如瞄准空挡进行投球等练习。此外，还可能进行所谓10球瓶以外的，变化球瓶摆放图样的新的保龄球游戏。

现有的能够实现上述任意设定球瓶摆放图样的球瓶摆放机由球瓶提升机、球瓶运送器、分配器等装置构成，其中球瓶提升机用于将倒下后被扫除并收集到一起的球瓶运送到预定的高度上；然后由球瓶运送器将这些球瓶运送到预定位置上；最后通过分配器将这些球瓶分配到球瓶设定台的预定位置上。然而，为了将球瓶分配到球瓶设定台的任意位置上，分配器需要作得很大，从而使其整体的构成复杂化、大型化，因此机器自身的造价提高。

另一方面，对于装有不能摆放出任意的球瓶摆放图样的球瓶摆放机的保龄球场来说，将已有的球瓶摆放机废弃，更换成上述能够设定球瓶任意摆放图样的球瓶摆放机，从拆除及重装所需的时间和费用等方面看均有实际困难。而且，目前使用的仅有10球瓶的保龄球基本功能的球瓶摆放机很坚固，其大部分是由机械控制装置驱动的，因此不会过早地发生零件损坏，即使发生了磨损，也能在只更换该磨损零件后继续使用，从而使得更换新机器更加困难。

本发明的目的是提供一种保龄球球瓶摆放装置以及该装置上所用的连结单元。采用该装置无需用新的球瓶摆放机替换原有的只具有10球瓶保龄球基本功能的球瓶摆放机，就可以将球瓶摆放成任意的摆放图样。

发明公开

本发明的保龄球球瓶摆放控制装置包括：夹头，用于夹持球瓶头部；连接机构，用于控制该夹头的开闭动作；连结单元，安装在上述夹头和连接机构之间。上述连结单元包括：螺线管，利用电气信号可有选择地将其设定为不通电和通电两种状态；锁定机构，该机构可对应上述螺线管的动作状态，将连结单元设定为与上述夹头和连接机构一起连动的状态或自由状态。

此外，本发明的保龄球球瓶摆放控制装置用的连结单元包括：螺线管，设在夹持保龄球瓶头部的夹头和控制该夹头开闭动作的连接机构之间，可利用电气信号有选择地将该螺线管设定为不通电和通电两种状态；锁定机构，该机构可对应上述螺线管的动作状态，将连结单元设定为与上述夹头和连接机构一起连动的状态或自由状态。

采用上述构成，通过选择螺线管的通电与否，可设定目前摆放10个球瓶中的哪些。由此，就可能设定投球练习模式，例如设定一个任意的球瓶摆放图形，因而可以很容易地进行空挡练习。而且由于这种结构无需复杂的机构，只在夹头和连接机构的连结部安装一个具有螺线管的连结单元即可，使得现有的球瓶摆放机不需要整体上更换成新的球瓶摆放机，即可用作可摆放出任意球瓶摆放图样的摆放机。新的球瓶摆放机具有可将球瓶提供到球瓶摆放台的任意位置上的分配器。

本发明的保龄球瓶摆放控制装置上的锁定机构包括：管道，该管道对着上述连接机构连杆周围的凹槽，覆盖在夹头上安装着的上述连杆的周围；多个滚珠，保持在上述管道内。对应于上述螺线管的动作，这些滚珠可以填充或不填充上述凹槽，从而使上述管道与连杆分别处于止动或非止动状态。

此外，本发明的保龄球瓶摆放控制用连结单元的锁定机构包括：管道，该管道对着上述连接机构连杆周围的凹槽，覆盖在夹头上安装着的上述连杆的周围；多个滚珠，保持在上述管道内。对应于上述螺线管的动作，这些滚珠可以填充或不填充上述凹槽，从而使上述管道与连杆分别处于止动或非止动状态。

上述锁定机构的另一个形态，包括：滑动构件，对应上述连接机构上安装着的螺线管的不通电或通电状态，该构件可在滑动锁定状态和自由滑动状态间切换，从而实现与螺线管动作部相对接或不对接；变换机构，该机构可将球瓶与上述滑动构件结合的直线运动变换为夹头的回转运动。该锁定机构对应于上述螺线管的动作，上述滑动构件分别处于自由滑动状态和滑动锁定状态，从而将上述夹头和连接机构设定为连动或自由状态。

此外，上述锁定机构的另一个形态，包括：变换机构，该机构设在上述连接机构上，具有一个可容纳销钉的长孔，可将直线运动转换为回转运动，并将该回转运动传递到上述夹头上；销钉结合板，该板可对应于上述螺线管的不通电或通电状态，使插在上述长孔中的销钉与该长孔处于结合或不结合状态。该锁定机构可对应于上述螺线管的不通电或通电状态，使插在上述长孔中的球瓶与该长孔处于结合或不结合状态，从而将上述夹头和连接机构设定为连动状态或自由状态。

采用上述机构，不必对现已安装的连接机构和夹头进行大幅度地改进，即可很容易地安装上锁定机构。从而能够在短时间内花较少钱对现有的球瓶摆放机进行重新组装。

本发明的保龄球球瓶摆放控制装置，具有球瓶摆放图样设定机构，用于设定任意的球瓶摆放图样；通电控制机构，可对应于设定好的球瓶摆放图样将上述螺线管设定为不通电或通电状态。

采用这种机构就能够任意地设定保龄球瓶的摆放图样，从而可以简单地进行各种各样的空挡练习。

本发明的保龄球球瓶摆放控制装置中的上述球瓶摆放图样设定机构，包括一个可在人机接口上输入球瓶摆放图样的装置。这样人们可以通过接口简单地设定球瓶的摆放图样。

本发明的保龄球球瓶摆放控制装置中的上述球瓶摆放图样设定机构，还包括一个可从预先存储的球瓶摆放图样中选择图样的装置。利用该装置可以很容易地从空挡练习等用的典型球瓶摆放图样中只选出练习者所想要挑战的球瓶摆放图样，并将球瓶设定为选中的图样。

本发明的保龄球球瓶摆放控制装置还包括：一个容纳硬币或计费卡等的媒体的装置和一个上述球瓶摆放图样的输入许可装置，该装置检测到用户投入了上述媒体后才允许用户输入所选的图样。

采用上述装置就可以方便地实现有偿的投球练习。

附图简述

图1是球瓶夹持机构的结构示意图。

图2是图1所示机构的连杆和连接单元部分的结构示意图。

图3是图2所示部分的分解斜视图。

图4是图2所示部分动作状态的示意图。

图5是球瓶夹持机构动作状态的示意图。

图6是球瓶夹持机构动作状态的示意图。

图7是球瓶夹持机构另一实施方案的结构示意图。

图8是上述球瓶夹持机构的斜视图。

图9是上述球瓶夹持机构的滑动构件中一部分的断面斜视图。

图10是上述球瓶夹持机构的结构示意图。

图11是球瓶夹持机构的又一个实施方案的结构示意图。

图12是上述球瓶夹持机构的结构示意图。

图13是表示保龄球球瓶摆放控制系统的整体构成的框图。

图14是控制台及打印机/硬币盒的外观图。

图15是表示控制台和与其相连的各部分结构的框图。

图16是表示机械控制回路构成的框图。

图17是机械控制回路的控制器处理顺序的流程图。

图18是控制台示例的示意图。

图19是控制台处理顺序的流程图。

图20是控制台处理顺序的流程图。

图21是表示操作部和机械控制回路构成的框图。

图22是操作部处理顺序的流程图。

图23是表示机械控制回路的处理顺序的流程图。

图24是常用的球瓶夹持机构一部分的示意图。

发明最佳实施方案

下面参照附图1～6对本发明实施方案中的保龄球球瓶摆放控制装置的结构进行说明。

图1示出本发明装置的球瓶夹持机构，该机构与球瓶保持器装在一起，用于在进行新一次摆放时将球瓶保持在所需位置上。图1所示的装置除具备一些基本机构外，还具有图2及以后各图中所示的具有新结构的连结单元，该连结单元是由连结单元7a～7j构成的。其基本机构与现有保龄球场中安装的球瓶摆放机除去一些细节部分后的机构相同。如下所述，新结构单元装置的整体已经组装成形，因此该单元能够简单地安装。上述连结单元7a～7j能够如下文所述利用电信号将连杆3a～3d与回转体2a～2j设定为连动状态或连动解除状态(自由状态)。

图1中1a～1j分别表示夹持从1到10号直立着的球瓶的头部的夹头，这些夹头分别与回转体2a～2j相连。回转体2a～2j在图中的一端(图中左端)为回转中心，另一端分别与连结单元7a～7j部分上的连杆3a、3b、3c、3d相连。此外，上述连杆3a、3b、3c、3d的一端(图中下端)与回转体4a、4b、4c、4d的一端相连。回转体4a～4d的另一端与连杆5相连。回转体4a～4d分别以各自的中央部为回转中心进行旋转。通过连杆5延其轴向(图中左右方向)的移动带动回转体4a～4d旋转，使连杆3a～3d延各自的轴向移动。这样，一旦将连结单元设定为完全连动状态，就可通过连杆3a～3d的轴向移动，使得与连杆相连的回转体2a～2j各自发生旋转，分别带动夹头1a～1j实现开闭动作。具体地讲，连杆5延图中的向右方向做定量移动，可使夹头1a～1j完全开启；连杆5延图中向左方向做定量移动，可使夹头1a～1j完全闭合。由于在连杆5的一端上装有拉伸弹簧6，将连杆5向图中向右方向拉伸，使得夹头1a～1j通常处在开启状态。

连结单元7a～7j中的每一个均能单独地从连动状态切换为自由状态。此外，还可从自由状态切换到连动状态。在自由状态下，即使连杆3a～3d发生移动，夹头1a～1j也不进行开闭动作。上述连结单元状态的切换可通过将该单元中包含的螺线管选择为通电和不通电来实现。

采用上述结构，通过有选择地使电信号流过连结单元7a～7j，即可通过连杆5的移动有选择地控制夹头1a～1j的开闭。

图2是图1所示的连杆3d和回转体2g之间的连结部分(连结单元7g)的构造在组装状态下的斜视图，图3是该部分的分解斜视图。图2、3中13代表连接构件，11代表该连杆的保持部。此外，19代表用以插入连接连杆13的套管，在该套管的固定部位上设有滚珠闩内周部20。18代表该滚珠闩外周部，多个滚珠21插入到滚珠闩内周部20上的孔中，在安装到滚珠闩外周部18上，由此构成了滚珠闩部。该滚珠闩部如下所述与连接连杆13上的凹槽相对配置。利用这些滚珠实现在连动状态和自由状态之间切换的机构在本说明书中称为“滚珠闩”。17代表轴向驱动滚珠闩外周部18的螺线管，该螺线管通过螺线管的保持部16固定到套管19上。14代表套管保持部，该套管保持部14上安装有盖罩15。该套管保持部14的孔中插有与回转体2g的一端相连的连接双头螺栓25。

图4是表示上述滚珠闩部分作用的一部分剖视图。图4中24代表用于使螺线管17返回的弹簧，在如图4(A)所示的螺线管17不通电状态下，该弹簧使滚珠闩外周部18朝图中左向移动；在如图4(B)所示的螺线管17的通电状态下，该弹簧使滚珠闩外周部18朝图中右向移动。根据该螺线管的状态，连结单元进行下述不同的动作。

(螺线管不通电时)

22代表滚珠闩外周部18的内表面上的凹槽，23代表连接连杆13周围的凹槽，在图4(A)所示的状态为滚珠21嵌在连接连杆的凹槽23中的状态。由于滚珠21容纳在滚珠闩内周部20上的孔内，使得在图(A)所示的状态下，连接连杆13的凹槽23和滚珠闩内周部20通过滚珠实现结合并保持在一起。如图2、3所示，滚珠闩内周部20通过套管19与套管保持部14连成一体，从而使回转体2g与连接机构连动实现变位，如图1所示。

(螺线管通电时)

如图4(B)所示，若给螺线管17通电，使滚珠闩外周部18向图中右侧变位，就可能使滚珠21向滚珠闩外周部18内周面上的凹槽22中移动，当连接连杆13向图中左向变位后，滚珠从连接连杆13的凹槽23中滑落。而这一状态即成为套管19从连接连杆13上脱离后的自由状态。

图2～图4中所示的例子示出图1中第7个球瓶用的连杆3d部分，在其他回转体2a～2f，2h～2j的可动端上也同样装有由套管19、滚珠闩(18、20、21)、螺线管17、螺线管保持部16、套管保持部14以及盖罩15构成的连结单元。

现有技术中的球瓶夹持机构只在连接连杆13上连结着装有适当构件的连接双头螺栓25，将这种机构用上述连结单元代替，即可构成可选的球瓶夹持机构。

图24示出现有球瓶夹持机构的一个例子，其连接连杆13上连结有连接双头螺栓25的。这种构造是安装在现有保龄球场中的装置上使用的夹持机构的一个例子，它只将球瓶状的连接双头螺栓25在连动状态下进行连接。虽然由于种种原因，为图24中所示构造的球瓶夹持机构也有不采用与10个球瓶完全对应的机构的情形。但一般来说球瓶夹持机构上设有如图24所示的连接机构，连接机构对应于10个球瓶或大约10个球瓶，用于连接连接连杆13和连接双头螺检25。因此，将上述连接构件拆下，安装上上述连结单元就能够简单地构成可选择的球瓶夹持机构。

利用以上所示的可选择球瓶夹持机构，在已摆放好全部球瓶(10个球瓶)的状态下，仅夹持其中任意个球瓶进行再摆放时，该机构的动作过程如下：在整个螺线管未通电的状态(即图4(A)所示的连动状态)下，首先令连杆5如图5中所示向开启夹头侧移动，使所有的夹头开启，再将球瓶容纳器下降到可使这些夹头到达直立球瓶的头部高度处。

此后，例如在假设不摆放第2、4、7、8、10号球瓶时，在上述球瓶所用的螺线管通电的状态(即图4(B)所示的自由状态)下，将连杆5向关闭夹头侧移动。这样便将第2、4、7、8、10号球瓶的夹头保持在图6所示的开启状态，而仅将需要配置的另外第1、3、5、6、9号球瓶的夹头关闭。接下来，将球瓶容纳器升高，再用扫瓶板将留在球道上的直立球瓶(第2、4、7、8、10号)扫除掉，而后将球瓶容纳器下降并使连杆5向开启侧移动。此时，2、4、7、8、10号球瓶所对应的自由夹头保持在与连杆5的移动不相关的开启状态下，而1、3、5、6、9号球瓶所对应的夹头处于与连杆连动的状态，因而随连杆的移动而开启。由此通过将全部夹头开启，然后再上升球瓶容纳器，即可将所需放置的第1、3、5、6、9号球瓶摆放在球道上。

此外，与2、4、7、8、10号相对应的螺线管在上述阶段再次进入通电状态。当摆放好1、3、5、6、9号球瓶后而将对应夹头松开时(即：令连杆5向开启侧移动)，与2、4、7、8、10号球瓶对应的螺线管断电。此时，随着连杆5向开启侧的移动，连接连杆13向夹头开启状态时所在位置(即图4中右侧)移动，使凹槽23处于与滚球21相对应的位置。因而，当使螺线管17回复的弹簧24的力作用于滚珠闩外周部18上，将其压向图中左侧时，滚珠21嵌入凹槽23中，与此同时，滚珠闩外周部18向图4中左方移动，返回图4(A)所示的连动状态。此外，也可以给上述螺线管一直通电直到夹头开启为止。在这种情况下，图4中螺线管17回复用弹簧24的力将滚珠闩外周部18压向图中左侧。此后，由于连杆5向开启侧的移动带动连接连杆13向夹头在开启状态下该连杆所处的位置上(向图4中右侧)移动，凹槽23移动到与滚珠21对应的位置上，滚珠21嵌入凹槽23内时，滚珠闩外周部18在回复弹簧24的压力作用下，向图4中的左侧移动，返回图4(A)所示的连动状态。

图7是本发明的另一个实施方案。该实施例中，连接机构与图1所示构造大致相同，而装在连接机构和夹头之间的连结单元的构造与上述实施方案中的连结单元不同。此外连接机构采用图7中剖面线所示的断面为L字型的零件制成。由于连接机构的构造与图2中的构造大致相同，此处省略对其的说明。图7示出图1中连接机构的连杆3d’(由于该连杆不是棒状而是L字型的零件，因而在符号3d上加[’]。)及连结在其上的夹头1g’的部分。其他连杆和夹头连结部分的结构与此相同。

图7中，连接机构的连杆3d’上通过螺钉(图中未示出)安装固定着滑动部件100和螺线管101。该滑动部件100是本发明的锁定机构，如图8所示。图9示出该滑动部件100的一部分断面结构。滑动部件100由滑动板100b、滚珠轴承固定架100c、多个滚珠轴承100d。和止动器100e构成。其中滑动板100b通过螺钉将球瓶100a固定在其底部；滚珠轴承，安装在滚珠轴承固定架100c和滑动板100b之间，用于使该滑动部件发生滑动；止动器100e用于限制滑动板100b滑动范围。如图9所示，滚珠轴承固定架100c为管道状，其两侧面向内侧弯曲以使滚珠轴承100d可沿其滚动。此外，在滑动板100b的端部安装着向上方突出的突起部100b(1)、100b(2)，其间装有向上方突出的滑动板主体100b(3)。该滑动板主体100b(3)插入到滚珠轴承固定架100c的内侧，且该主体的两个侧面也向内侧弯曲以使滚珠可在其中滚动。因此，滚珠轴承100d就被挟在滚珠轴承固定架100c的两侧面和滑动板主体100b(3)的两侧面之间，可以使滑动板主体100b(3)相对于滚球轴承固定架100c沿连杆(3d’)的长度方向自由滑动了。

此外，止动器100e两端分别有一个向下方突出的突起部100e(1)和100e(2)，该止动器100e安装在连杆3d’上，使滑动板100b的突起部100b(1)位于该止动器100e的两个突起部之间。因此，在滑动板100b可以自由滑动的状态下，其滑动的范围是从突起部100b(1)与止动器100e的突起部100e(1)相接触的位置(图8(B)所示状态)到与突起部100e(2)相接触的位置(图8(A)所示状态)。

螺线管101通过螺钉固定在L字型的螺线管固定板102上，其动作部101a可随螺线管101的通电/断电而缩短/伸长。在滑动板100b处于图8(B)所示的移至最左端的状态下，且将螺线管101断电时该动作部101a伸长至连杆3d’的下方，与滑动板主体100b的突起100b(2)相接触。在该状态下，滑动板100b的突起100b(1)被限制到止动器100e的突起100e(1)上，同时滑动板100b的突起100b(2)被限制到螺线管101的动作部101a上，这样该滑动板100b就不能左右滑动了。图8(B)示出了上述状态，该状态称为滑动锁定状态。

另一方面，如果从图8(B)所示状态开始，给螺线管通电，该螺线管101的动作部101a向上方缩回，解除动作部101a对滑动板100b的突起100b(2)的限制。因而，滑动板100的突起100b(1)就可以在止动器100e的突起100e(1)和100e(2)之间移动了。图8(A)示出上述状态，该状态称为滑动自由状态。

图7(A)中夹头1g’(与图1中夹头1g相比形状稍有差异，故在符号1g上加[’])的夹点部上安装有变换机构200，用于将上述滑动部件100上安装着的销钉100a的直线运动转变为夹头的回转运动。

该变换机构200包括：长孔200a，开设在夹头1g’上；销钉200b，用于与上述长孔200a相配合；销钉个持体200c，用于支持上述销钉200b；腕部200f，该腕部上具有孔200e用于与滑动部件100上装有的销钉100a相结合，且该腕部通过回转部200d与上述销钉支持体200c相结合。腕部200f的端部通过销钉200g固定在图中未示出的底盘上，并可在该位置自由旋转。

图7(A)中，由于螺线管101处于断电状态，且由此使得滑动构件100的滑动被螺线管的动作部101a锁定而处于滑动锁定状态，此时对应于滑动部件100的直线运动，变换机构200总会将该直线运动变换为回转运动。因此，当连杆3d’从图7(A)所示状态沿图中箭头A方向进行直线运动时，变换机构200的腕部200f就沿顺时针方向转动，带动销钉支持体200c向图中箭头B方向(同图右上方向)移动，从而使销钉200b在长孔200a中边滑动边移动，由此使得夹头1g’开启，如图7(B)所示。此外，当连杆3d’从图7(B)所示状态沿箭头C方向进行直线移动时，变换机构200的腕部200f沿逆时针方向转动，带动销钉支持体200c向图中箭头D方向(图中右下方)移动，从而使销钉200b在长孔200a中边滑动边移动，由此使得夹头1g’关闭，如图7(A)所示。这样就可以将连杆3d’和夹头1g’设定为连动状态。

当螺线管101处于通电状态，而使滑动构件处于自由滑动状态时，即使连杆3d’发生直线运动，由于滑动板100b相对于滚动轴承固定架100c发生滑动，使得变换机构200不发生动作。图10(A)示出滑动部件处于自由滑动状态下时，滑动部件及变换机构的动作情况。图10(A)示出连杆3d’沿c方向进行直线运动的情况，而图10(B)示出连杆3d’沿A方向进行直线运动的情况。在上述任一情况下，由于滑动部件100均对应于连杆3d’的直线运动而发生滑动，使变换机构200不发生动作，从而将夹头1g’保持在开启状态、该图10(A)中的状态为连杆3d’和夹头1g’不连动，处于自由动作的状态。

如上所述，通过螺线管101的通/断电，可以简单地将连杆3d’和夹头1g’设定为图7的连动状态或图10的自由状态。此外，如采用滑动部件100的连结单元，仅通过在已设置好的保龄球球瓶摆放控制装置上安装上该连结单元，就可以利用后述的控制，简单地设定出上述连动状态和自由状态。

另外，尽管滑动构件100和变换机构200是通过销钉100a直接连结的，也可通过在销钉100a和变换机构200的孔200e之间加入适当的连接构件而使得销钉100a和变换机构200间接地连结起来。

本实施方案中，图7的连动状态和图10的自由状态分别与前面说明的实施方案中图4(A)的连动状态和图4(B)的自由状态相对应。因此，对于螺线管的控制在任一个实施方案中均可同样实施，也同样可以有选择地把持球瓶。因此，本实施方案采用与前一个实施方案中相同的球瓶把持机构。

图11示出另一个实施方案。

本实施方案中两个夹头1g’通过一个销钉310连结在一起可以自由转动，此外用于将直线运动变换为回转运动的连接件(变换机构)310安装在夹头1g’上。连接件310上通过销钉303连结着可直线移动的细长形滑动板302，该滑动板302可沿该图中左右方向作直线移动，通过连接件310将回转力施加到夹头1g’上，并由该力带动夹头1g’开闭。

本实施方案中的锁定机构由上述滑动板302和销钉结合板304构成，该结合板304可对应于螺线管301的通/断电而发生摆动。滑动板302的偏左侧有一个长孔305，安装在断面为中空矩形的连杆3d’上的销钉300嵌合在该长孔305内。此外，销钉结合板304的右端面上还形成了一个凹处，该凹处可随销钉结合板304的摆动，而将长孔305的一部分覆盖或从长孔305处离开。该销钉结合板304在摆动中心306处与滑动板302通过销钉相结合，其左下角通过销钉307与螺线管301的动作部前端相连接，并可自由转动。

上述结构在螺线管301断电时，销钉结合板304的左端将滑动板302长孔305的一部分覆盖，如图11(A)所示。在该状态下，由于销钉结合板304覆盖了长孔305的一部分，使得安装在连杆3d’上的销钉300处于与长孔305完全结合的状态。因此，如果连杆3d’朝图11(A)中箭头A方向移动，那么与此相对应滑动板302也沿相同方向(A方向)作直线移动，由此使夹头1g’如图11(B)所示的那样开启。如果令连杆3d’从图11(B)中的状态沿图中箭头C方向移动，对其相应滑动板302也沿相同的方向(C)方向作直线移动，由此使夹头1g’如图11(A)所示的那样关闭。也就是说，夹头1g’与连杆3d’处于连动状态。

另一方面，如在图11(B)的状态下给螺线管通电，销钉结合板304就会沿逆时针方向转动，该销钉结合板304将长孔305覆盖住，如图12(A)所示。其结果是使销钉300相对于长孔305处于非结合状态，即使连杆3d’从图12(A)的状态沿箭头C方向作直线移动，也只会使销钉300在长孔305内移动，而不会使滑动板302发生直线移动。这样就将夹头1g’保持在图12(B)所示的开启状态下。同理，即使令连杆3d’从图12(B)所示状态开始沿箭头A方向移动，滑动板302也不会发生直线移动，从而将夹头1g’保持在开启状态。图12所示的状态为夹头1g’与连杆3d’之间的自由状态。

由此，本实施方案也可以通过螺线管301的通电/断电而简单地设定夹头1g’和连杆3d’之间的连动状态和自由状态。此外，这样的结构可以通过由滑动板302、销钉结合板304以及弹簧309构成的单元和螺线管301而简单地实现，因此有可能组装到已有装置上去。

本实施方案中，图11的连动状态和图12的自由状态分别与前述实施方案中图4(A)的连动状态和图4(B)的自由状态相对应。因而就螺线管的控制，任一个实施方案均用相同的方法实现，而且也用相同的方法实现销钉的把持。因此，本实施方案采用与上述实施方案相同的可选择球瓶的把持机构。

上述各螺线管通过后述的机械控制回路进行控制。当该机械控制回路的电源处于断开状态时，上述各螺线管处于断电状态，因而使各夹头与上述连接机构发生连动。因此，通过断开机械控制回路的电源，其机能停止，使上述采用滚珠闩和螺线管的连结单元变成与现有技术的连结单元具有相同机能的单元，就可以进行常规的游戏了。

下面参照图13～20说明采用上述球瓶摆放控制装置进行保龄球投球练习或常规游戏的保龄球球瓶摆放控制系统的构成。通常的游戏模式是在最初投球之前摆放好10个球瓶，一投未全投中时可进行第2投。投球练习模式为在最初投球之前可以设定任意的球瓶图样，进行空档练习的模式。本发明不改变现有的保龄球场设置的球瓶摆放机的功能。球瓶摆放机的功能为：初始状态时摆放10个球瓶，在该初始状态下，一接收到球瓶摆放的启动信号(也称为机器复位信号，即在如通常的游戏中，当投完10格的第3投时，无论该投后剩余哪个球瓶的情况下，按复位钮将那些未中球瓶扫去时，按下复位钮给球瓶摆放机输入的信号)，下降夹头，将仍直立的球瓶夹持上提，然后将倒下的球瓶扫去再将提上去的球瓶重新摆放到球道上。本发明中，设定为投球练习模式时，球瓶摆放机的该功能就不变了，同时输出对应于球瓶摆放机的各螺线管导通和非导通的信号和“装饰性”的球瓶摆放起动信号。球瓶摆放机即使在不进行实际投球时也可接收该“装饰性”球瓶摆放起动信号，从而从初始状态立即进行上述动作。此时，通过各螺线管的导通和非导通信号来控制球瓶将其摆放成预定的状态。这样就可以从一开始就进行投球空档练习。

图13是该系统整体构成示意框图。这里，控制台设在每球道上，该控制台上分别连接有打印机/硬币盒以及球瓶摆放机。此外，上述多个控制台、前台管理装置及办公室单元之间分别通过局域网(LAN)连接。前台管理装置是设在前台的主控装置，该装置可接收并处理顾客的游戏要求，并管理指定控制台的控制及各控制台的利用状况。办公室单元设在事务所内，用于处理其他的顾客管理和运营管理等方面的事务。

此外，如果如图13所示的那样，在各个控制台上均安装打印机/硬币盒，就不必一个都设置与前台管理装置之间的连接，可以让各个控制台分别独立工作。此外，当费用的管理和分数打印全部在前台管理装置侧进行时，也没有必要将“打印机/硬币盒”装在控制台一侧。

图14是控制台及打印机/硬币盒的外观图。控制台的正面装有带触摸面(屏)板的监视器40，投球者可根据需要触摸其所表示的内容来选取所需操作。在打印机/硬币盒的前面设有投币口42和打印纸盒41。

图15是控制台和打印机/硬币盒构成的示意框图。CPU执行ROM52中预装的程序。RAM53用作临时存储上述程序运行当中的各种数据的工作区。LAN接口54用于控制局域网。

触摸屏55可检测带有触摸屏的监视器的触摸屏上的输入操作。CPU51通过该触摸屏接口55读取触摸操作的内容。表示接口56对应于带触摸屏的监视器40a输出表示信号。该显示接口56中装有可根据表示用内存及其中的内容生成显示信号的回路，CPU51将表示数据写入上述表示用内存中。

外部设备接口57实现对打印机/硬币盒的控制。打印机/硬币盒的硬币选择器用于读取和区别所投硬币的种类，CPU51通过外部设备接口57读取投入的金额。另外比例中，除接受硬币以外还可接受储金IC卡和磁卡等硬币以外的媒体。计费卡可使用信用卡或可从银行帐户直接支取的卡。当读取这种卡时，打印机/硬币盒部分安装有卡的读/写器，CPU51通过外部设备57读取所插入卡的价值然后仅将与投球数等相对应的钱数从卡中减去。打印机/硬币盒可以打印出得分等清单。CPU51通过外部设备57输出打印字数据。

通信接口面58控制设在球瓶控放机一侧的机械控制回路71与主信道之间的通信。CPU51通过该通信接口58向机械控制回路71输出预定的命令。声音再生回路59是一个可再生几种效果的声音和合成音的回路。CPU51将再生的效果音和合成音等的数据输入声音再生回路59，从扬声器60输出。

球通过传感器62用于检测投出的球是否已从球道上通过，CPU51通过接口61读取其检测结果。球瓶摄像机用于拍摄球瓶的摆放位置，图像处理回路63从该拍摄信号检测出预定位置上的直立球瓶。

此外，如图15所示机械控制回路71和演出效果控制回路72相接续，将从控制台输出的演出效果命令输入到演出效果控制回路72中。该演出效果控制回路72上连接着烟雾机73和照明灯74，烟雾机用于将首先摆放在球瓶摆放位置上的10个球瓶隐藏来，然后利用照明灯将预定球瓶摆放图样中的球瓶从烟雾中显现出来，以实现演出。

图16是机械控制回路的示意图。其中，通信接口控制控制台之间的通信，接受从控制台发出的各种命令。控制器82根据这些命令向球瓶摆放机输出球瓶摆放起动信号，用以控制开始摆放球瓶。此外，还向上述演出效果控制回路输出起动信号。而且对应于球瓶摆放图样驱动发动机83。发动机83制上述连结单元上的10个螺线管的通断电。

上述机械控制回路对装在球瓶摆放器上的可选择球瓶把持机构的10个螺线管进行通/断电控制，通过给球瓶摆放机施加球瓶摆放起动信号，来实现球瓶摆放机所预定的球瓶摆放操作。基本顺序如下。

通常假如在球瓶摆放机摆放好10个球瓶。使系统处于等待第1投的初始状态，准备进行通常的保龄球游戏(常规游戏模式)的情况下，投球者可在该状态下进行第1投(摆放这10个球瓶的运作下称“第1投摆放”)。可是在要进行空档练习的投球练习模式下，将上述10个球瓶摆放好时实际上投球者不能投球。

在投球练习模式下，机械控制回路在该状态下给不需摆放的球瓶所对应的螺线管通电，使与该螺线管对应的连结单元变为自由状态。于是，给球瓶摆放机发送一个“装饰性”的球瓶摆放起动信号。该球瓶配置起动信号是在常规游戏模式下10个球瓶的摆放状态下进行第1投，当投出的球到达球瓶摆放机处时所发生的信号，该信号是发送给球瓶摆放机的。而在上述投球练习模式下，接收到上述“装饰性”球瓶摆放起动信号后，球瓶摆放机辩认出该投是在10个球瓶摆放状态下的第1投，并进行为第2投作准备的再摆放运作(该球瓶摆放动作下称“第2投球捧摆放”)。即球瓶摆放机自动地通过上述球瓶把持机构将10个球捧夹持起来并上提，用扫瓶板将倒下的球瓶扫除再完成将球瓶摆放好的一连串动作。但实际上，在与由机械控制回路控制通电的螺线管相对应的球瓶未被夹持的状态下，利用扫瓶板将其扫除，然后再把剩下的实际被夹持的球瓶摆放上。这样球瓶摆放机就处于等待常规游戏模式中的第2投的状态。而对于投球者并不能将这一投称为第2投，而是对于这次摆放预定摆放图案的球瓶来说的第1投。

图17是投球练习模式下，上述机械控制回路71的控制器82的处理顺序示意框图。首先，从控制台接收命令。在设定为投球练习的情况下，按照图中顺序接收作为上述命令的球瓶配置图样设定命令和球瓶摆放命令。如果接收到的命令是球瓶摆放图样设定命令，则将连续的球瓶摆放图样数据储存起来(n11→n12→n13→n14)。如果接收到的命令是球瓶摆放命令，则驱动与控制台发送出的与上述球瓶摆放图样相对应的螺线管，并给球瓶摆放机发送“装饰性”球瓶摆放起动信号(n15→n16)。如上所述由于在球瓶摆放机摆放了10个球瓶而使系统处于等待第1投的初始状态，因而在接收到控制台发出的上述球瓶摆放命令之前已将现有的10个球瓶摆放好了。因此，步骤n15、n16的处理过程中，通过球瓶摆放机构执行“第2投摆放”的动作来实现上述预定的球瓶摆放图样的球瓶摆放。而且如前所述，发出“装饰性”球瓶摆放起动信号后，等待一段预定的时间后就将全部螺线管断电(n17→n18)。上述预定时间是将预定球瓶夹持上提，用扫瓶板扫除倒下的球瓶，然后再放下直立球瓶，最后待夹头完全打开所和的时间。通过这一操作使全部的连结单元返回连动状态。

图18是控制台表示内容示例的示意图。从打印机/硬币盒的投币口投入预定数额的硬币后即显示如图18(A)的初始画面。在该画面可通过触摸10个球瓶所放位置来设定球瓶摆放图样。若形成了所需的球瓶摆放图样，则可触摸“设定完成了”钮开始打。此外，系统还预先存储了几个空档练习用的球瓶摆放图样，通过触摸“跳至下一图样”钮将该球瓶摆放图样表示出来。每触一下“跳至下一图样”钮，系统就将上述存储的球瓶摆放图样顺序地读出并表示出来。此外，每触一下“返回前一图样”钮，系统就返回上一个表示出的球瓶摆放图样。这样，每触一下“返回前一图样”钮，系统就将上述存储着的球瓶摆放图样按倒序表示出来。在从“跳至下一图样”钮或“返回上一图样”钮得到的图样中读出球瓶摆放图样要进行部分变更的情况下，通过触摸已表示出的球瓶摆放位置来实现球瓶摆放图样的变更。如果形成了所需的球瓶摆放图样，触“设定完了”钮开始打保龄球。

投球完毕后剩余的球瓶如图18(B)所示用立体图表示。这样就可通过预定球瓶摆放图样而进行有效的空档投球练习了。

此外，图18所示的例子是通过触摸触摸屏来设定所需的摆放图样的，其输入部也可由按键开关构成。

图19及图20是上述控制台处理顺序示意流程图。首先等待投币，投入预定数额后，设定投球练习模式，系统显示图18所示的初始画面，然后读取触摸屏(n21→n22→n23)。图20是上述触摸屏的读取处理顺序示意流程图。当触摸任何一个球瓶的位置时，该球瓶的选中状态/未选中状态发生颠倒(n41→n42→n43)。图18(A)中黑色圆圈表示选中状态，白色圆圈表示未选中状态。另外若触摸“跳至下一图样”钮的位置如上所述每触一下该钮的位置就按顺序显示预先存储的球瓶摆放图样(n44→n45)。同样若触摸“返回前一图样”钮，则如上所述每触一下该钮的位置就按逆序显示预先存储的球瓶摆放图样，(n46→n47)。通过上述操作选定所需的球瓶后，触摸“设定完了”钮，系统就将该球瓶摆放图样记忆住(n48→n50)。

然后，如图19所示，将此次触摸屏操作设定出的球瓶摆放图样的数据(上述步骤n50中存储上的球瓶摆放图样)作为球瓶摆放图样设定命令发送给机械控制回路(n24)。接下来向机械控制回路发送球瓶摆放命令(n25)。由此，机械控制回路通过图17所示控制来控制球瓶摆放机，按照预定的球瓶摆放图样来摆放球瓶。然后等待投球者投球(n26)。投球完毕后，数出投球数，将现在的球瓶状态如图18(B)那样表示出来，进行记分并表示分数(n27→n28→n29)。

与该次投球对应，球瓶摆放机通过其自身具有的功能实现了“第1投球瓶摆放”的动作。即，根据该投中球的到达球瓶摆放机判定第2投已结束，重新进行新的10个球瓶的摆放动作。

然后读取触摸屏(n31)。如果此时通过触摸按钮而设定新的球瓶摆放图样，则等待经过上述10个球瓶的摆放时间后，向机械控制回路再次发送球瓶摆放图样设定命令及球瓶摆放命令(n31→n32→n33→n24→n25)。例如，如果图18所示的球瓶摆放图样上，触摸6号球瓶的位置，再触摸“设定完了”钮，即摆放第1、3、4、6、10号球瓶。

当投球者不对触摸屏进行操作时，或在触摸“设定完了”钮之前，时间已经用完时(图20中n49→返回)，不改变球瓶摆放图样，因此经过上述摆放10个球瓶所需的时间后，仅向机械控制回路发送信号(n32→n33n→n25)。由此，再次进行相同球瓶摆放图样的球瓶摆放后，投球者开始投球。如果投完所定的投球数，系统处理完毕后，等待下次投币(n30→n21)。

如上所述，可以有效地进行空档投球练习。

下面参照图21～23说明实质上仅采用与球瓶摆放机直接接续的机械控制回路的系统示例。

图21是操作部和机械控制回路的示意框图。该操作部设置在控制台的附近，与控制台不连动，该控制台作为已有的保龄球计分器。此外，机械控制回路设置在球瓶摆放机的一侧，两者通过通信电缆连接在一起。

操作部的CPU11执行ROM12中预存的程序。RAM13用作暂时存储器，存储上述程序执行过程中。投球者的操作内容。操作台15上具有按键开关和LED指示灯，按键开关用于设置1～10号球瓶组成的图样，而LED表示上述按键开关的操作位置；CPU11通过接口14读取操作内容，控制与操作相对应的LED灯亮或灭。通信接口16控制机械控制回路之间的通信。

机械控制回路的CPU21执行ROM22中预先存储的程序RAM23用作暂时存储器，存储上述程序执行过程中的球瓶摆放图样数据。通信接口24控制操作部之间的通信。球通过传感器26检测投出的球是否从球道上通过，CPU21通过接口25读取上述检测结果。此外，CPU21通过接口27向球瓶摆放机输出球瓶摆放起动信号，以便进行“第2投摆放”。驱动器28是上述10个螺线管的驱动回路，CPU21通过接口27向驱动器28输出信号，进而驱动预定螺线管。

图22是操作部的处理顺序示意流程图。首先投球者读取按键开关的操作状态，将与该开关部的LED通电(如实现了LED通电开关起作用的操作，可使该LED断电)。因此，如果操纵“设定完了”键，LED点亮且使系统成为一个有可选择与键式开关相对应的球瓶的装置，并将该球瓶摆放图样数据输送到机械控制回路。

图23是机器控制回路处理顺序的示意流程图。首先，等待从操作部输出球瓶摆放图样数据。若接收到该数据，将其存储，然后与球瓶摆放图样相对应驱动螺线管，将球瓶摆放起动信号发送到球瓶摆放机上。因此，经过预定的时间后，全部螺线管均断电。上述预定时间为将预定的球瓶夹持上提、利用扫瓶板将倒的球掉扫除之后，再次将球瓶放下、以及使夹头开启所用的时间。通过该操作可使全部连结单元均返回连动状态。其后，如果捡出投球者实际的投球，则需要等待一段时间以使球瓶摆放机将10个球瓶摆放为进行第1投时的图样，然后再对应着球瓶摆放机的图样来驱动螺线管，给球瓶摆放机发送球瓶摆放起动信号。因此，球瓶摆放机即可再次摆放好预定的球瓶摆放机。以下从操作部接收到新的球瓶摆放图样数据，此时均返回同样的处理机。

产业上利用可能性

本我需全面替换已广泛使用的保龄球球瓶摆放机，可通过将任意球瓶摆放机按照任意球瓶摆放进行变换，可用作新保龄球游戏或有效的投球装置及系统。

Claims (12)

1.一种保龄球球瓶摆放控制装置，包括：由夹持保龄球球瓶的夹头，控制该夹头开闭动作的连接机构和设在上述夹头和连接机构之间的连结单元，上述连结单元包括：螺线管，可由电信号有选择地设定为不通电或通电状态；锁定机构，对应于上述螺线管的动作状态将上述夹头和连接机构设定为连动状态或自由状态。

2.如权利要求1的保龄球球瓶摆放控制装置，其特征在于：上述锁定机构包括：管道，与上述连接机构的连杆周围的凹槽相对而设，覆盖安装在上述夹头上的上述连杆的周围；多个滚球，保持在上述管道内，通过这些滚珠对应于上述螺线管的动作而填充或不填充上述凹槽，使上述管道与连杆处于止动或非止动状态。

3.如权利要求1的保龄球球瓶摆放控制装置，其特征在于：上述锁定机构具有滑动构件，该构件可对应于安装在连接机构上的上述螺线管的不通电或通电状态，而与该螺线管的动作部相接触或不接触，从而形成滑动锁定状态或滑动自由状态，该滑动部件通过销钉与将直线运动转变为夹头回转运动的变换机构相结合，对应于上述螺线管的动作，上述滑动部件或处于滑动自由状态，或处于滑动锁定状态，进而将上述夹头和连接机构设定为连动状态或自由状态。

4.如权利要求1的球瓶摆放控制装置，其特征在于上述锁定机构包括：滑动板，其上具有一个可容纳设在上述连接机构上的销钉的长孔，该板连结在将直线运动变换为回转运动后传递到上述夹头上的变换机构上；销钉结合板，对应于螺线管的不通电或通电，使插在上述长孔中的销钉处于与该长孔结合或不结合的状态，该锁定机构对应于螺线管的动作控制上述销钉与长孔处于结合状态或不结合状态，从而将上述夹头和连接机构设定为连动状态或自由状态。

5.如权利要求1～4中任一的保龄球球瓶摆放控制装置，其特征在于包括：可设定出任意的球瓶摆放图样的球瓶摆放图样设定机构和对应于已设定的球瓶摆放图样将上述螺线管设定为不通电或通电状态的机构。

6.如权利要求5的保龄球球瓶摆放控制装置，其特征在于：上述球瓶摆放图样设定机构包括：可通过显示画面输入球瓶摆放图样的机构。

7.如权利要求5的保龄球球瓶摆放控制装置，其特征在于：上述球瓶摆放图样的设定机构包括可从预先存储的球瓶摆放图样中选择所需图样的机构。

8.如权利要求6或7的保龄球球瓶摆放控制装置，其特征在于包括：媒体接受机构，可接受硬币或计费卡等媒体；图样输入/选择机构，投入上述媒体后，可以输入或选择上述球瓶摆放图样。

9.一种保龄球球瓶摆放控制用的连结单元，包括：螺线管，设在夹持保球球瓶头部的夹头和控制其开闭动作的连接机构之间，可通过电信号有选择地设定为不通电或通电状态；锁定机构，对应于上述螺线管的动作状态将上述夹头和连接机构设定为连动状态或自由状态。

10.如权利要求9的保龄球球瓶摆放控制用连结单元，其特征在于：上述锁定机构包括：管道，与上述连接机构的连杆周围的凹槽相对而设，覆盖安装在上述夹头上的上述连杆的周围；多个滚球，保持在上述管道内，通过这些滚珠对应于上述螺线管的动作而填充或不填充上述凹槽，使上述管道与连杆处于止动或非止动状态。

11.如权利要求9的保龄球球瓶摆放控制用连结单元，其特征在于：上述锁定机构具有滑动构件，该构件可对应于安装在连接机构上的上述螺线管的不通电或通电状态，而与该螺线管的动作部相接触或不接触，从而形成滑动锁定状态或滑动自由状态，该滑动部件通过销钉与将直线运动转变为夹头回转运动的变换机构相结合，对应于上述螺线管的动作，上述滑动部件或处于滑动自由状态，或处于滑动锁定状态，进而将上述夹头和连接机构设定为连动状态或自由状态。

12.如权利要求9的保龄球球瓶摆放控制用连结单元，其特征在于：上述锁定机构包括：滑动板，其上具有一个可容纳设在上述连接机构上的销钉的长孔，该板连结在将直线运动变换为回转运动后传递到上述夹头上的变换机构上；销钉结合板，对应于螺线管的不通电或通电，使插在上述长孔中的销钉处于与该长孔结合或不结合的状态。该锁定机构对应于螺线管的动作控制上述销钉与长孔处于结合状态或不结合状态，从而将上述夹头和连接机构设定为连动状态或自由状态。

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