CN103612530B - 一种柔性带式自动擦拭黑板装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性带式自动擦拭黑板装置，具体而言，提供一种用于学校日常教学的自动吸尘、黑板板面循环进给、板面自动擦拭的黑板机电装置。该柔性带式自动擦拭黑板装置包括支撑面板组件、传动机构和擦除机构。所述的传动机构和擦除机构均安装在支撑面板上；所述的支撑面板组件包括下底板，在下底板的下表面安装两个墙体连接块，用于实现下底板与墙体的固定连接。与现有技术相比，本柔性带式自动擦拭黑板装置能够自动吸尘无污染，大幅提高了擦除效率，易于修理维护和更换部件，高效完成黑板板面的循环进给使用和黑板擦拭，提高黑板教学效果和黑板板书效率。

Description

一种柔性带式自动擦拭黑板装置

技术领域

本发明属于教学设备技术领域，特别是涉及一种柔性带式自动擦拭黑板装置。

背景技术

现今在学校教学中多媒体方式被越来越多地使用，但传统黑板教学的灵活性和引导性却是现代教育教学手段所无法替代的。所以在高校教室中就出现黑板和多媒体设施并存用于教学的状况，在中小学校日常教学中仍然是以黑板教学为主，由此可见，粉笔、黑板擦和黑板在当今的教育中仍然是必不可少的教学工具。

学校教室的黑板是教师实施教学的一个载体，在使用传统黑板教学过程中，人工擦拭效率低、清洁效果差并且粉尘污染严重。传统黑板擦拭效果差，会降低黑板的对比度，使学生产生视觉疲劳和视觉污染。粉尘飞扬危害教师与学生身心健康，同时也影响电脑等多媒体教学设备的使用寿命。特别是身处提倡绿色环保追求健康的时代，清洁卫生窗明几净的学习环境尤为重要。

目前改善教室教学环境方法有多种，如发明无尘粉笔、使用白板、上下平移的黑板、利用投影仪等，但迄今为止还没有更好的方式取代黑板教学。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种柔性带式自动擦拭黑板装置。该黑板可实现一键自动黑板板面进给和完成擦除，具有自动吸尘无污染，擦除速度快，擦拭干净等优点。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：设计一种柔性带式自动擦拭黑板装置，它包括支撑面板组件、传动机构和自动擦除机构，所述的传动机构和自动擦除机构均安装在支撑面板组件上；

所述的支撑面板组件包括下底板，在下底板的下表面安装两个墙体连接块，用于实现下底板与墙体的固定连接；在下底板的上表面安装两个转轴连接块，用于实现下底板与转轴的固定连接；转轴的两头安装轴承并固定在转轴轴承座上，转轴轴承座上安装轴承端盖固定轴承外圈；转轴轴承座通过螺钉固定在墙体上；在下底板的上表面安装四根支撑杆，在支撑杆的上端安装上垫板，用于实现用粉笔书写柔性黑板和垫板的紧密贴合；

所述的传动机构包括步进电机，步进电机安装在步进电机支架上，步进电机支架通过螺丝固定在下底板的上表面；步进电机输出轴和带轮轴通过弹性柱销联轴器联接；通过圆带传动将动力传至主动滚筒，主动滚筒两头安装轴承并固定在轴承座上，轴承座安装在下底板上表面上，轴承座上安装轴承端盖；主动滚筒转动时带动柔性黑板运动，柔性黑板运动带动从动滚筒转动，从动滚筒两头安装轴承并固定在轴承座上，轴承座安装在下底板上表面上，轴承座上安装轴承端盖；柔性黑板下表面由上垫板托住，上表面则由托辊托住，托辊安装在托辊支架上，托辊支架通过螺钉固定在下底板上；主动滚筒通过带传动再将动力分至锥齿轮轴，锥齿轮轴上安装锥齿轮，锥齿轮通过齿轮传动将动力沿垂直方向传至擦盘动力输入轴，擦盘动力输入轴上安装轴承并安装在轴承座上，轴承座安装在下底板上表面上，轴承座上安装轴承端盖；擦盘动力输入轴上安装带轮，通过带传动将动力传至五个擦盘旋转轴上；

所述的擦除机构包括一级吸尘板擦、二级擦盘，一级吸尘板擦安装在板擦支架上，板擦支架通过螺钉固定在下底板上；二级擦盘通过螺钉固定在擦盘旋转轴上，擦盘旋转轴上安装轴承并固定在轴承座上，轴承座通过螺钉固定在移动底板上，移动底板通过四个连接块与下底板连接，轴承座上安装轴承端盖；擦盘旋转轴上安装带轮，接收擦盘动力输入轴上的动力实现5个二级擦盘同步旋转运动。

黑板装置整体通过膨胀螺栓固定于墙体，装置厚度可调，范围为20-25厘米。

所述的支撑面板组件顶端通过转轴与墙体固定支架连接，可以整个黑板装置向上翻转60-75度。

所述的柔性黑板基材使用复合材料，表面喷涂纯丙烯酸黑板乳胶漆。

擦盘擦拭范围有3-5厘米宽的区域重叠。

所述的传动机构中从动滚筒轴承座安装在支撑组件的U型滑道上，通过螺母弹簧调整柔性黑板张紧程度。与现有技术相比，本发明柔性带式自动擦拭黑板装置具有以下优点：

1.大幅提高了擦除效率。本发明柔性带式自动擦拭黑板装置系创新设计，且采用机电一体化的自动化设计方案，进行位置控制，可一键实现黑板半幅或是整幅板面的自动擦除。

2.自动吸尘无污染。本发明柔性带式自动擦拭黑板装置采用自动化吸尘设计，自动吸尘无污染，清洁环保。

3.易于修理和改进。本发明柔性带式自动擦拭黑板装置采用上翻盖设计，使得结构布局合理更加紧凑，易于修理维护和更换部件，节约制造和维护成本。

4.清洁效率高：在短时间内完成黑板板面的循环使用和对黑板的清洁，提高教学效果和教学效率。

附图说明

图1是本发明柔性带式自动擦拭黑板装置一种实施例的整机结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是图2中B向视图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图详细进一步叙述本发明。

本发明设计的柔性带式自动擦拭黑板装置(参见图1至图4)包括支撑面板组件1、传动机构2、自动擦除机构3，所述的传动机构和自动擦除机构均安装在支撑面板组件上；黑板装置整体通过膨胀螺栓固定于墙体，装置厚度可调，范围为20-25厘米；所述的支撑面板组件顶端通过转轴与墙体固定支架连接，可以整个黑板装置向上翻转60-75度。

所述的支撑面板组件1包括下底板1.1，在下底板1.1的下表面安装两个墙体连接块1.8，用于实现下底板1.1与墙体的固定连接；在下底板1.1的上表面安装两个转轴连接块1.6，用于实现下底板与转轴1.5的固定连接；转轴的两头安装轴承1.3并固定在转轴轴承座1.2上，转轴轴承座1.2上安装轴承端盖1.4固定轴承外圈；转轴轴承座1.2通过螺钉固定在墙体上；在下底板1.1的上表面安装四根支撑杆1.9，在支撑杆1.9的上端安装上垫板1.10；

所述的传动机构2包括步进电机2.3，步进电机2.3安装在步进电机支架2.1上，步进电机支架2.1通过螺丝固定在下底板1.1的上表面；步进电机输出轴安装带轮2.2，通过带传动将动力传至主动滚筒2.22，主动滚筒2.22两头安装轴承2.24并固定在轴承座2.25上，轴承座2.25安装在下底板1.1上表面上，轴承座2.25上安装轴承端盖2.23；主动滚筒2.22转动时带动柔性黑板2.33运动，柔性黑板2.33运动带动从动滚筒2.21转动，从动滚筒2.21两头安装轴承2.18并固定在轴承座2.19上，轴承座2.19安装在下底板1.1上表面上，轴承座2.19上安装轴承端盖2.20；柔性黑板2.33下表面由上垫板1.10托住，上表面则由托辊2.36托住，托辊2.36安装在托辊支架2.37上，托辊支架2.37通过螺钉固定在下底板1.1上；主动滚筒2.22通过带传动再将动力分至锥齿轮轴2.8，锥齿轮轴2.8上安装锥齿轮2.30，锥齿轮2.30通过齿轮传动将动力传至擦盘动力输入轴2.40，擦盘动力输入轴2.40上安装轴承2.38并安装在轴承座2.26上，轴承座2.26安装在下底板1.1上表面上，轴承座2.26上安装轴承端盖2.32；擦盘动力输入轴2.40上安装带轮2.27，通过带传动将动力传至五根擦盘旋转轴3.5上；

所述的传动机构中从动滚筒轴承座2.19安装在支撑组件的U型滑道上，通过螺母弹簧调整柔性黑板2.33张紧程度。

所述的自动擦除机构3包括一级吸尘板擦3.1、二级擦盘3.3，一级吸尘板擦3.1安装在板擦支架3.2上，板擦支架3.2通过螺钉固定在下底板1.1上；二级擦盘3.3通过螺钉固定在擦盘旋转轴3.5上，擦盘旋转轴3.5上安装轴承3.4并固定在轴承座3.7上，轴承座3.7通过螺钉固定在移动底板2.35上，移动底板2.35通过四个连接块2.34与下底板1.1连接，轴承座3.7上安装轴承端盖3.6；擦盘旋转轴3.5上安装带轮3.9，接收擦盘动力输入轴2.40上的动力实现五个二级擦盘3.3旋转运动。所述的自动擦除装置中二级擦盘个数为奇数个，擦盘擦拭范围有3-5厘米宽的区域重叠。

上述的柔性黑板2.33基材使用复合材料，表面喷涂纯丙烯酸黑板乳胶漆。

本发明柔性带式自动擦拭黑板装置的设计思路如下：采用步进电机+圆形皮带作为传动机构，动力输出分成两路，一路分给主动滚筒带动柔性黑板运动，另一路分给圆形擦盘带动圆形擦盘旋转擦除运动；擦除机构分成一级吸尘擦除和二级圆盘转动擦除，可以实现自动吸尘，获得洁净擦除效果；另外，设计了黑板整体向上翻转机构，方便后期维护。

本发明柔性带式自动擦拭黑板装置的主要发明点为：系统采用机电一体化的设计技术方案，实现自动化快速擦除；采用两级擦除机构，实现自动化吸尘，并且保证擦除效果；黑板整体向上翻转机构，保证了后期维护的便利性。

本发明柔性带式自动擦拭黑板装置的工作原理是：柔性带式自动擦拭黑板装置的工作过程为，由控制系统的单片机装置，控制步进电机，步进电机通过带传动将动力传送给主动滚筒，主动滚筒带动柔性黑板运动，同时主动滚筒通过带传动和齿轮传动也将动力传给擦盘机构，实现擦盘的旋转运动；另外，一级吸尘板擦通过与柔性黑板的相对运动实现擦除功能。本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1.一种用于课堂教学使用常规粉笔书写的柔性带式自动擦拭黑板装置，包括支撑面板组件、传动机构和自动擦除机构；所述的传动机构和自动擦除机构均安装在支撑面板组件上；其特征在于：

所述的支撑面板组件(1)包括下底板(1.1)，在下底板(1.1)的下表面安装两个墙体连接块(1.8)，用于实现下底板(1.1)与墙体的固定连接；在下底板(1.1)的上表面安装两个转轴连接块(1.6)，用于实现下底板与转轴(1.5)的固定连接；转轴的两头安装轴承(1.3)并固定在转轴轴承座(1.2)上，转轴轴承座(1.2)上安装轴承端盖(1.4)固定轴承外圈；转轴轴承座(1.2)通过螺钉固定在墙体上；在下底板(1.1)的上表面安装四根支撑杆(1.9)，在支撑杆(1.9)的上端安装上垫板(1.10)；

所述的传动机构(2)包括步进电机(2.3)，步进电机(2.3)安装在步进电机支架(2.1)上，步进电机支架(2.1)通过螺丝固定在下底板(1.1)的上表面；步进电机输出轴安装带轮(2.2)，通过带传动将动力传至主动滚筒(2.22)，主动滚筒(2.22)两头安装轴承(2.24)并固定在轴承座(2.25)上，轴承座(2.25)安装在下底板(1.1)上表面上，轴承座(2.25)上安装轴承端盖(2.23)；主动滚筒(2.22)转动时带动柔性黑板(2.33)运动，柔性黑板(2.33)运动带动从动滚筒(2.21)转动，从动滚筒(2.21)两头安装轴承(2.18)并固定在轴承座(2.19)上，轴承座(2.19)安装在下底板(1.1)上表面上，轴承座(2.19)上安装轴承端盖(2.20)；柔性黑板(2.33)下表面由上垫板(1.10)托住，上表面则由托辊(2.36)托住，托辊(2.36)安装在托辊支架(2.37)上，托辊支架(2.37)通过螺钉固定在下底板(1.1)上；主动滚筒(2.22)通过带传动再将动力分至锥齿轮轴(2.8)，锥齿轮轴(2.8)上安装锥齿轮(2.30)，锥齿轮(2.30)通过齿轮传动将动力传至擦盘动力输入轴(2.40)，擦盘动力输入轴(2.40)上安装轴承(2.38)并安装在轴承座(2.26)上，轴承座(2.26)安装在下底板(1.1)上表面上，轴承座(2.26)上安装轴承端盖(2.32)；擦盘动力输入轴(2.40)上安装带轮(2.27)，通过带传动将动力传至五根擦盘旋转轴(3.5)上；

所述的自动擦除机构(3)包括一级吸尘板擦(3.1)、二级擦盘(3.3)，一级吸尘板擦(3.1)安装在板擦支架(3.2)上，板擦支架(3.2)通过螺钉固定在下底板(1.1)上；二级擦盘(3.3)通过螺钉固定在擦盘旋转轴(3.5)上，擦盘旋转轴(3.5)上安装轴承(3.4)并固定在轴承座(3.7)上，轴承座(3.7)通过螺钉固定在移动底板(2.35)上，移动底板(2.35)通过四个连接块(2.34)与下底板(1.1)连接，轴承座(3.7)上安装轴承端盖(3.6)；擦盘旋转轴(3.5)上安装带轮(3.9)，接收擦盘动力输入轴(2.40)上的动力实现五个二级擦盘(3.3)旋转运动。

2.根据权利要求1所述的柔性带式自动擦拭黑板装置，其特征在于：黑板装置整体通过膨胀螺栓固定于墙体，装置厚度可调，范围为20-25厘米。

3.根据权利要求1所述的柔性带式自动擦拭黑板装置，其特征在于：所述的支撑面板组件顶端通过转轴与墙体固定支架连接，可以整个黑板装置向上翻转60-75度。

4.根据权利要求1所述的柔性带式自动擦拭黑板装置，其特征在于：所述的柔性黑板基材使用复合材料，表面喷涂纯丙烯酸黑板乳胶漆。

5.根据权利要求1所述的柔性带式自动擦拭黑板装置，其特征在于：擦盘擦拭范围有3-5厘米宽的区域重叠。

6.根据权利要求1所述的柔性带式自动擦拭黑板装置，其特征在于：所述的传动机构中从动滚筒轴承座安装在支撑组件的U型滑道上，通过螺母弹簧调整柔性黑板张紧程度。