CN103192639A - 带清洗功能的黑板擦拭机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带清洗功能的黑板擦拭机，包括了有固定设于黑板上下方的外框支架，外框支架上滑动设置有擦拭装置，外框支架是由水平上导轨、垂直上导轨、水平下导轨、垂直下导轨，所述的擦拭装置包括有方形的外壳、上齿轮组、下齿轮组，外壳的上、下端分别固定设有轮架，上、下端的轮架上固定设有互相垂直且分别与水平上导轨、垂直上导轨、水平下导轨、垂直下导轨紧密贴合的上垂直移动轮、上水平移动轮、下水平移动轮、下垂直移动轮。本发明方便、快捷，清洁的机械黑板擦拭装置，用以代替人工擦拭黑板和防止擦掉的粉尘乱飞。利用这种方式可以大大缩短老师课堂因擦拭黑板而浪费的时间，减轻老师的劳动强度，提高了老师的课堂授课效率。

Description

带清洗功能的黑板擦拭机

技术领域

本发明属于日常教学用机械设备领域，涉及带清洗功能的黑板擦拭机，主要用于对黑板的自动擦拭工作。 

背景技术

现阶段教育在我国的国民经济生产中占有着重要的地位和意义。“科技是第一生产力”而要想拥有一大批科技人才就离不开教育，对于人口众多的我国来说，在学校受教育学生的人数无疑是庞大的。 

根据中国青少年研究中心所做“2007年中国青少年人口详数”调查研究显示，小学教育阶段在校学生数为10564万人，初中教育阶段在校学生数为5736.19万人，高中教育阶段在校学生数为4527.49万人，高等教育阶段在校学生数超过2700万，也就是说全国各个阶段在校学生总数约为23527.68万人。2亿多的学生在学校接受教育我们的主要知识来源就是老师，辛勤的老师以黑板为媒介将知识传授给我们。一堂课下来黑板上的内容会被老师擦了又写，写了再擦来回的循环，老师讲着课擦黑板既浪费了时间又恶化了教室内的环境，降低了老师的授课效率。 

为避免使用黑板带来的麻烦就是老师上课尽量避免使用黑板而改用多媒体教学，多媒体教学手段优势明显，如果单一使用或使用不当也有弊端：1、备课费时费力；2、教学成本较高；3、操作比较机械；4、不能随机生成；5、不便教师的临场发挥；6、不利于教师教学基本功的全面提高和个人特长的全面展示；7、某种程度上阻塞了学生的想象空间，不利于培养学生的形象思维。8、信息量过大，取舍不当容易形成信息污染，影响教学效果。9、过于注重形式，容易喧宾夺主，影响对教学内容本身的学习和消化。也许这正是多媒体无法完全取代黑板的原因。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便、快捷，清洁的带清洗功能的黑板擦拭机，用以代替人工擦拭黑板和防止擦掉的粉尘乱飞。利用这种方式可以大大缩短老师课堂因擦拭黑板而浪费的时间 ，减轻老师的劳动强度，提高了老师的课堂授课效率。特别是对即将参加高考的学生们来说尤为重要，老师授课效率的提高无疑是给他们又增添了改变自己命运的筹码。利用这种方式还能避免因人工擦黑板而导致粉笔末乱飞的现象，改善了教室内的空气，使老师和学生都能在一个干净舒适的教室里工作与学习。 

本发明的技术方案如下： 

带清洗功能的黑板擦拭机，包括了有固定设于黑板25上下方的外框支架，外框支架上滑动设置有擦拭装置24，外框支架是由水平上导轨2、垂直上导轨1、水平下导轨6、垂直下导轨5，所述的擦拭装置24包括有方形的外壳15、上齿轮组10、下齿轮组14，外壳15的上、下端分别固定设有轮架13，上、下端的轮架13上固定设有互相垂直且分别与水平上导轨2、垂直上导轨1、水平下导轨6、垂直下导轨5紧密贴合的上垂直移动轮22、上水平移动轮23、下水平移动轮20、下垂直移动轮21；所述的下齿轮组14是由依次相互啮合的齿轮f、g、h构成,齿轮h与移动电动机18驱动连接，齿轮f与横向设置的动力齿条4相互啮合，上齿轮组10是由依次相互啮合的齿轮a、b、c、d、e构成, 齿轮a与毛刷电动机16驱动驱动连接，齿轮c、e分别与滚动毛刷8固定连接，擦拭装置24外侧固定连接有连接支架，连接支架上固定连接有辅助帆布粉笔擦26、蒸汽发生装置27，蒸汽发生装置27是由加热线圈、储水槽、控水杆、喷雾阀、调温器和气化室组成，蒸汽发生装置27带有加水口28、蒸汽出口槽29。

所述的滚动毛刷8两端分别固定有毛刷固定套17，毛刷固定套P端边缘留有四个孔T1用于安装连接毛刷的螺钉，Q端封闭并留一方形小孔T4用来安装传递动力的轴T3，轴T3中间安装滚动轴承T2。 

所述的两个滚动毛刷8外侧罩置有内罩9，内罩9与黑板接触部两侧加橡胶密封条7。 

所述的黑板下方设有粉尘收集槽3，所述的擦拭装置外壳上设有外壳门11，所述的内罩上设有内罩门12。 

本发明设计独立的垂直双导轨用以固定在黑板的上下两端，在导轨上设计安装一种可以沿着导轨在与黑板平行的工作平面内平稳的左右移动的黑板擦拭装置。利用两个独立工作的电动机作为动力源，一个带动工作毛刷快速转动，另一个带动黑板擦拭装置在导轨上缓慢地移动。依靠齿轮齿条的传动方式来驱动黑板擦拭装置沿着导轨在固定的传动齿条移动工作。机器工作时黑板擦拭装置的毛刷以适当的压力紧贴黑板作快速的转动，黑板擦拭装置的整体缓慢的移动。内罩靠近黑板并加以橡胶条密封，防止粉笔末乱飞。擦拭掉的粉笔末在重力的作用下下落到黑板最底端的粉尘收集槽内作统一清除打扫。飘落到收集槽外机器内的粉笔末通过机器最下端的粉尘清理仓口清理出去。装置擦拭完整个黑板后可以就近的停留在黑板一端的机器停泊区域待命，作下次使用。 

附图说明

图1为本发明结构示意图。 

图2为本发明去掉外罩后细节结构图。           

图3为本发明内部结构图。

图4为主要工作部件细节图。 

图5为主要工作部件毛刷拆卸后的内部结构图。 

图6为轮套装配图。 

图7为轮套结构示意图。 

图8为上齿轮组的结构图。 

图9为下齿轮组结构图。 

图10为本发明电路控制面板示意图。 

图示说明：1垂直上导轨、2水平上导轨、3粉尘收集槽、4动力齿条、5垂直下导轨、6水平下导轨、7橡胶密封条、8滚动毛刷、9内罩、10上齿轮组、11 外壳门、12内罩门 

、13轮架、14下齿轮组、15外壳、16毛刷电动机、17毛刷固定套、18移动电动机、19连接杆、20下水平移动轮、21下垂直移动轮、22上垂直移动轮、23上水平移动轮、24擦拭装置、25黑板，26辅助帆布粉笔擦、27蒸汽发生装置、28加水口、29蒸汽出口槽。

具体实施方式

参见附图，带清洗功能的黑板擦拭机，包括了有固定设于黑板25上下方的外框支架，外框支架上滑动设置有擦拭装置24，外框支架是由水平上导轨2、垂直上导轨1、水平下导轨6、垂直下导轨5，所述的擦拭装置24包括有方形的外壳15、上齿轮组10、下齿轮组14，外壳15的上、下端分别固定设有轮架13，上、下端的轮架13上固定设有互相垂直且分别与水平上导轨2、垂直上导轨1、水平下导轨6、垂直下导轨5紧密贴合的上垂直移动轮22、上水平移动轮23、下水平移动轮20、下垂直移动轮21；所述的下齿轮组14是由依次相互啮合的齿轮f、g、h构成,齿轮h与移动电动机18驱动连接，齿轮f与横向设置的动力齿条4相互啮合，上齿轮组10是由依次相互啮合的齿轮a、b、c、d、e构成, 齿轮a与毛刷电动机16驱动驱动连接，齿轮c、e分别与滚动毛刷8固定连接，擦拭装置24外侧固定连接有连接支架，连接支架上固定连接有辅助帆布粉笔擦26、蒸汽发生装置27，蒸汽发生装置27是由加热线圈、储水槽、控水杆、喷雾阀、调温器和气化室组成，蒸汽发生装置27带有加水口28、蒸汽出口槽29，滚动毛刷8两端分别固定有毛刷固定套17，毛刷固定套P端边缘留有四个孔T1用于安装连接毛刷的螺钉，Q端封闭并留一方形小孔T4用来安装传递动力的轴T3，轴T3中间安装滚动轴承T2，两个滚动毛刷8外侧罩置有内罩9，内罩9与黑板接触部两侧加橡胶密封条7，黑板下方设有粉尘收集槽3，所述的擦拭装置外壳上设有外壳门11，所述的内罩上设有内罩门12。 

本发明采用快速旋转毛刷擦除的方式代替人工擦黑板，利用辅助帆布粉笔擦保证擦拭工作的质量；在必要的情况下，可开启蒸气功能进一步对黑板进行擦洗工作。如图1所示，本发明专利包括了擦拭机的外框支架导轨，通过上下两对装在轮架且互相垂直的两组轮子支撑和固定整个擦拭装置并能使其在动力齿条4的作用下沿着导轨自由的左右移动，导轨和轮子之间紧密配合避免擦拭装置因发生强烈的震动而影响滚动毛刷与黑板面的接触压力进而影响机器的工作效率和质量。两台带有正反转控制装置的电动机作为动力源，毛刷电动机经上齿轮组，毛刷电动机通过齿轮a将动力传递出来，动力经齿轮b传递给齿轮c,齿轮c通过轴承与毛刷固定套17带动一根毛刷的转动，另一个同样带动毛刷转动的齿轮e经齿轮d的转动见动力从齿轮c传递过来，实现了两根毛刷的同时转动。传动通过安装在两个滚动毛刷两端的4个毛刷固定套17，毛刷固定套P端边缘留有四个孔T1用于安装连接毛刷的螺钉，Q端封闭并留一方形小孔T4用来安装传递动力的轴T3，这样方便滚动毛刷的拆装，轴T3中间安装滚动轴承T2,滚动轴承T2安一定的装配要求装配到机架上，实现两个滚动毛刷8的快速转动，移动电动机通过下齿轮组的变速实现整个擦拭装置的左右移动，移动电动机通过齿轮f将动力传递出来，齿轮f经齿轮g将动力传递大齿轮h，大齿轮h与齿条4相互啮合将圆周转动转换为直线移动，装内罩9罩住两条毛刷，内罩与黑板接触两侧加橡胶密封条7加以密封防止擦掉的粉笔末飞出污染教室环境。被快速旋转的毛刷擦拭掉的粉笔末在重力的作用下大部分落到粉尘收集槽3内统一收集处理，少数散落到装置底部的粉笔末经外壳门12、内罩门11打扫出去。在外壳15上安装两根支架，在支架上安装辅助帆布粉笔擦26。其安装位置在工作方向的另一侧，从而保证在擦拭的过程中两根高速旋转的毛刷首先对黑板的擦拭工作，并收集大量粉尘；然后辅助帆布粉笔擦再对黑板进行一次辅助性擦拭。装置擦拭完整个黑板后按反转按钮，使其返回初始位置，为下一次工作做好准备。在外壳15和辅助帆布粉笔擦26的连接支架中间，还设计安装有一个蒸气生成装置27；当黑板反复擦拭多次后可能有部分粉笔痕迹较难擦拭干净，此时可以打开本装置的蒸气功能对黑板进行进一步清洗。在此种工作情况下，当两根快速旋转毛刷对黑板完成擦拭后，蒸气生成装置27会在该位置喷上一次蒸气水雾；而后辅助帆布粉笔擦26会对其进行再一次擦拭，将水分吸收完；从而完成一次黑板的清洗和擦拭工作，并使黑板干燥后可以再一次起到书写功能。 

在蒸气生成装置27内部的虚线框结构内，安装有加热线圈、储水槽、控水杆、喷雾阀、调温器和气化室组成。由清洁装置控制面板上的按钮07对它们进行控制。可通过加水口28将水加入蒸气生成装置27用以产生蒸气。由于该模块技术已较为成熟，因此本专利不再详述该模块的内部结构和工作原理。 

本发明装置的总电路控制是由图10电路控制面板来进行操作。当擦拭装置停留在黑板最右端的工作起始区域时，擦拭装置需要从右向左运动时首先按下C模块上的按钮01这时毛刷开始沿顺时针从黑板最上端向下看去方向快速转动，然后再按下D模块上的按钮05擦拭装置开始向黑板的左端以一定的速度移动，通过调节步进电机的转速来控制擦拭装置向左移动的速度。当擦拭装置 到达黑板的最左端时通过安装在黑板最左端的行程开关切断装置的总电路，机器停止工作，擦拭装置停留在黑板最左端的工作起始区域。然后，按下D模块上的按钮06擦拭装置开始向黑板的右端以一定的速度移动，通过调节步进电机的转速来控制擦拭装置向右移动的速度此时是否启动毛刷根据实际情况而定，如需启动按下C模块上的按钮03。当擦拭装置 到达黑板的最右端时通过安装在黑板最右端的行程开关切断装置的总电路，机器停止工作。 

在需要对黑板进行清洗擦拭工作时，只需要按下按钮07打开蒸气生成装置25的蒸气功能，使蒸气从蒸气出口槽喷出即可。需要关闭蒸气时，只需要再按下按钮07就可以将该功能关闭。 

另外也可以通过控制面板上的按钮02和按钮05分别控制毛刷电动机16和移动电动机18，可以使擦拭装置随时停止与前进，可以实现对难以一次性擦拭掉的笔迹做重复擦拭，达到干净彻底的目的。 

对本发明专利中所使用的移动电动机可采用步进电机，进一步改进本装置的控制方法和程序，针对不同的写字范围调节每次擦黑板工作的工作范围。从而进一步使完成擦拭黑板的工作变的轻松、准确、快捷，提高了工作效率。 

另外安装轮架上的轮子通过可调活动杆与轮架相连，这样可以随时调节整个装置与黑板的相对位置，使毛刷对黑板有合当的压力在既不影响毛刷快速转动的情况下又能保证将笔记擦拭干净。通过活动的毛刷固定套连接轴承与毛刷可实现在不拆卸整个装置的前提下更换用旧了的毛刷，只需拆卸掉外壳与内罩就可以实现对毛刷的更换进而来延长机器的使用寿命，降低平均的使用成本。 

将本发明专利中辅助帆布粉笔擦26和支架的连接结构设计为可拆卸和组装的结构。从而当辅助帆布粉笔擦26过于污损或损坏时，可以对其进行拆卸与更换，使本装置的工作效果得到较好的保持。 

综上所述，本发明专利采用机械擦拭黑板方式可以避免粉笔末对教室环境的影响，减轻粉笔末对老师和学生的危害，对教室职业病的预防有极大的帮助。利用密封的收集内罩，使装置在工作过程中不会产生大量飞扬的粉尘。利用高速毛刷对黑板的擦拭效果很好；采用辅助帆布粉笔擦，再一次对黑板进行辅助性擦拭，确保工作效果。最后在进行多次擦拭工作后，可对黑板进行蒸气清洗擦拭工作，使工作效果更佳。 

并且本发明专利作为一种新型的日常教学用具可以大大提高老师的讲课效率，使老师有更多的时间去丰富课堂内容，增加了学生的学习时间，有助于学习成绩的提高，更有利于我国实施的科教兴国战略和提高我国居民文化水平有着较大的帮助作用 

本发明专利结构简单、成本较低、便于生产、维护方便。该产品可以很好地自动完成擦拭黑板的工作，并使扬尘降到最低。本发明对于提高教室环境和教学效率具有较大的帮助意义，并具有较好的市场需求和前景。

Claims (4)

1.带清洗功能的黑板擦拭机，其特征在于：包括了有固定设于黑板（25）上下方的外框支架，外框支架上滑动设置有擦拭装置（24），外框支架是由水平上导轨（2）、垂直上导轨（1）、水平下导轨（6）、垂直下导轨（5），所述的擦拭装置（24）包括有方形的外壳（15）、上齿轮组（10）、下齿轮组（14），外壳（15）的上、下端分别固定设有轮架（13），上、下端的轮架（13）上固定设有互相垂直且分别与水平上导轨（2）、垂直上导轨（1）、水平下导轨（6）、垂直下导轨（5）紧密贴合的上垂直移动轮（22）、上水平移动轮（23）、下水平移动轮（20）、下垂直移动轮（21）；所述的下齿轮组（14）是由依次相互啮合的齿轮（f、g、h）构成,齿轮（h）与移动电动机（18）驱动连接，齿轮（f）与横向设置的动力齿条（4）相互啮合，上齿轮组（10）是由依次相互啮合的齿轮（a、b、c、d、e）构成, 齿轮（a）与毛刷电动机（16）驱动驱动连接，齿轮（c、e）分别与滚动毛刷（8）固定连接，擦拭装置（24）外侧固定连接有连接支架，连接支架上固定连接有辅助帆布粉笔擦（26）、蒸汽发生装置（27），蒸汽发生装置（27）是由加热线圈、储水槽、控水杆、喷雾阀、调温器和气化室组成，蒸汽发生装置（27）带有加水口（28）、蒸汽出口槽（29）。

2.根据权利要求1所述的带清洗功能的黑板擦拭机，其特征在于：所述的滚动毛刷（8）两端分别固定有毛刷固定套（17），毛刷固定套P端边缘留有四个孔（T1）用于安装连接毛刷的螺钉，Q端封闭并留一方形小孔（T4）用来安装传递动力的轴（T3），轴（T3）中间安装滚动轴承（T2）。

3.根据权利要求1所述的带清洗功能的黑板擦拭机，其特征在于：所述的两个滚动毛刷（8）外侧罩置有内罩（9），内罩（9）与黑板接触部两侧加橡胶密封条(7)。

4.根据权利要求1所述的带清洗功能的黑板擦拭机，其特征在于：所述的黑板下方设有粉尘收集槽（3），所述的擦拭装置外壳上设有外壳门（11），所述的内罩上设有内罩门（12）。

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