淺談?chuàng)u獎(jiǎng)機(jī)原理及發(fā)展前景

龍志文

（株洲市機(jī)械工業(yè)研究所，株洲 412000）

搖獎(jiǎng)機(jī)是一種能隨機(jī)搖出號(hào)碼球的設(shè)備。搖獎(jiǎng)過程一般由掉球、混球和出球3個(gè)部分組成。掉球是號(hào)碼球從擺球盒掉入混球室的過程。混球是號(hào)碼球在混球室中作無序運(yùn)動(dòng)充分混合的過程。出球是號(hào)碼球從混球室搖出的過程。

1 搖獎(jiǎng)機(jī)分類及基本參數(shù)

從搖獎(jiǎng)機(jī)的原理來看，搖獎(jiǎng)機(jī)基本可分為噴氣式搖獎(jiǎng)機(jī)、旋氣式搖獎(jiǎng)機(jī)和機(jī)械攪拌式搖獎(jiǎng)機(jī)3大類。噴氣式搖獎(jiǎng)機(jī)利用氣流噴射攪動(dòng)；旋氣式搖獎(jiǎng)機(jī)利用氣流旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)；機(jī)械攪拌式搖獎(jiǎng)機(jī)又可分為刮片圓周攪動(dòng)搖獎(jiǎng)機(jī)和刮片底部攪動(dòng)搖獎(jiǎng)機(jī)。從出球方式來看，噴氣式搖獎(jiǎng)機(jī)和旋氣式搖獎(jiǎng)機(jī)一般通過氣流從下往上吹出號(hào)碼球；機(jī)械攪拌式搖獎(jiǎng)機(jī)靠球自身重力從上往下掉出號(hào)碼球[1]。搖獎(jiǎng)機(jī)類別及出球過程和其他基本參數(shù)對(duì)比見表1（數(shù)據(jù)來源于百度百科），其中√表示適用執(zhí)行元件。

表1 搖獎(jiǎng)機(jī)類別及出球過程和其他基本參數(shù)對(duì)比

2 典型搖獎(jiǎng)機(jī)原理研究

七樂彩搖獎(jiǎng)機(jī)掉球裝置是一種典型的噴氣式搖獎(jiǎng)機(jī)。七樂彩搖獎(jiǎng)機(jī)掉球裝置的氣缸與一安裝鉸鏈的有機(jī)玻璃擋塊聯(lián)動(dòng)。號(hào)碼球首先放入擺球盒中，擺球盒下部是擋塊。開始搖獎(jiǎng)時(shí)，氣缸動(dòng)作，擋塊沿鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)開，號(hào)碼球掉入圓球形混球室中，然后氣缸動(dòng)作，擋塊復(fù)位，鼓風(fēng)機(jī)從下往上吹風(fēng)攪動(dòng)號(hào)碼球。該型機(jī)須在鼓風(fēng)機(jī)出口對(duì)面，混球室上開設(shè)形狀各異的排風(fēng)口，否則會(huì)吹不起來號(hào)碼球。同時(shí)，排風(fēng)口不能太大，以號(hào)碼球不致堵住排風(fēng)口為宜。出球裝置為氣缸聯(lián)動(dòng)燕尾槽形滑塊，號(hào)碼球在混球室內(nèi)混球至設(shè)定時(shí)間后，氣缸動(dòng)作，滑塊擋住的出球孔打開，號(hào)碼球在氣流的作用下被吹到出球孔。這時(shí)光電開關(guān)給出信號(hào)，氣缸再動(dòng)作，滑塊擋住出球孔，搖出號(hào)碼球沿軌道滾至擺球槽中，同時(shí)開始下一個(gè)號(hào)碼球的搖取，直至設(shè)定球數(shù)搖出后自動(dòng)關(guān)機(jī)[2]。七彩樂搖獎(jiǎng)機(jī)掉球裝置，如圖1所示。

圖1 七樂彩搖獎(jiǎng)機(jī)掉球裝置

在搖獎(jiǎng)過程中，號(hào)碼球與混球室相互摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。號(hào)碼球之間帶同一種靜電荷而相互排斥，號(hào)碼球與混球室?guī)Р煌o電荷而相互吸引。靜電現(xiàn)象不會(huì)對(duì)搖獎(jiǎng)過程產(chǎn)生影響，但易產(chǎn)生誤解及負(fù)面作用。在鼓風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置靜電消除棒，通過尖端高壓電暈放電把空氣電離為正負(fù)離子。正負(fù)離子隨風(fēng)吹到號(hào)碼球與混球室表面中和靜電，便能達(dá)到完全消除靜電的效果。此搖獎(jiǎng)機(jī)運(yùn)行要求可靠性高，對(duì)零部件質(zhì)量要求高，如光電開關(guān)、氣缸以及電磁閥等都選用質(zhì)量上乘的產(chǎn)品[3]。控制部件一般采用可編程序控制器。

旋氣式搖獎(jiǎng)機(jī)的典型代表是體彩大樂透搖獎(jiǎng)機(jī)。號(hào)碼球在高壓氣流作用下，沿圓球形混球室內(nèi)壁快速旋轉(zhuǎn)充分混合。圓球形混球室外設(shè)置有一轉(zhuǎn)輪，號(hào)碼球從混球室頂部搖出后轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，號(hào)碼球從混球室頂部被轉(zhuǎn)輪帶到混球室底部，再滾至擺球槽。轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是由轉(zhuǎn)輪下部緊靠著的正時(shí)皮帶摩擦帶動(dòng)的，且皮帶與轉(zhuǎn)輪接觸松緊度可調(diào)。3個(gè)皮帶輪安裝在一塊安裝板上，安裝板與箱體固定板通過一副梯形螺桿連接，轉(zhuǎn)動(dòng)梯形螺桿可升高或降低安裝板，以調(diào)節(jié)皮帶與轉(zhuǎn)輪接觸松緊度[4]。

該型機(jī)掉球、出球動(dòng)作執(zhí)行元件都采用電磁鐵，省去了一套氣動(dòng)控制系統(tǒng)。該型機(jī)在使用年限久后皮帶疲勞松弛，天氣冷熱變化，會(huì)給設(shè)備正常運(yùn)行帶來影響。此時(shí)，采用齒輪傳動(dòng)代替摩擦傳動(dòng)可解決問題。體彩大樂透搖獎(jiǎng)機(jī)裝置，如圖2所示。

圖2 體彩大樂透搖獎(jiǎng)機(jī)裝置

刮片圓周攪動(dòng)搖獎(jiǎng)機(jī)代表機(jī)型有原香港六合彩搖獎(jiǎng)機(jī)（如圖3所示）、浙江東方6+1搖獎(jiǎng)機(jī)等。它采用水平放置的圓筒形混球室，刮片沿圓筒形混球室內(nèi)壁作圓周運(yùn)動(dòng)，分正反兩個(gè)方向攪動(dòng)號(hào)碼球，使號(hào)碼球在混球室內(nèi)翻飛。出球時(shí)刮片攪動(dòng)速度減慢，下部出球孔打開，號(hào)碼球掉入出球孔中，光電開關(guān)給出信號(hào)，出球孔關(guān)閉，號(hào)碼球沿軌道滾入擺球槽，即搖出了一個(gè)號(hào)碼球。刮片重新快速攪動(dòng)號(hào)碼球，開始搖取下一個(gè)號(hào)碼球，直到設(shè)定球數(shù)的號(hào)碼球搖出后自動(dòng)關(guān)機(jī)[5]。

圖3 香港六合彩搖獎(jiǎng)機(jī)

3 搖獎(jiǎng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

搖獎(jiǎng)機(jī)能呈現(xiàn)隨機(jī)選號(hào)的具體過程，相比通過程序隨機(jī)選號(hào)，優(yōu)勢(shì)明顯。未來搖獎(jiǎng)機(jī)將向兩個(gè)方向發(fā)展。一是搖出號(hào)碼球能自動(dòng)回到混球室，不要人工介入自動(dòng)完成全部搖獎(jiǎng)過程，且號(hào)碼自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)記號(hào)，減少人工誤差。二是在混球、出球方式上不斷創(chuàng)新，在公開、公平、公正的基礎(chǔ)上，采用更新奇、更直觀、更有趣的方式。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)搖獎(jiǎng)機(jī)的分類、基本參數(shù)、典型搖獎(jiǎng)機(jī)原理進(jìn)行研究，總結(jié)目前搖獎(jiǎng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，分析搖獎(jiǎng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，闡述搖獎(jiǎng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，可為后續(xù)研究人員對(duì)搖獎(jiǎng)機(jī)的改進(jìn)提供參考。