CN104013210B

CN104013210B - 多功能学生课桌

Info

Publication number: CN104013210B
Application number: CN201410285806.XA
Authority: CN
Inventors: 罗红; 陈东; 曹宸林; 周银; 邓永清; 黄长均
Original assignee: Chongqing Jiaotong University
Current assignee: Chongqing Jiaotong University
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2034-06-23
Also published as: CN104013210A

Abstract

本发明公开了一种多功能学生课桌，包括课桌本体、升降台和第一升降组件；所述课桌本体的桌面板上设有与升降台竖直相对的升降孔；升降台通过第一升降组件安装于课桌本体并由第一升降组件驱动升降，本发明的多功能学生课桌，可将教具放置于其升降台上，通过升降台的升降将教具隐藏于桌面下或在桌面上展示，能够帮助学生克服或者减少学习中的困难，使学生的学习更加方便、有效。

Description

多功能学生课桌

技术领域

本发明涉及一种课桌，尤其涉及一种多功能学生课桌。

背景技术

机械制图、机械原理、机械设计是机械类、近机类专业的主干基础课，在教学中占据重要地位。但由于学生缺乏实践经验和机械背景，对机械零件、零件的内部结构、零件间的装配关系缺乏基本认识，给这些课程的教学带来较大的难度。

因此，为解决上述问题，需要一种多功能学生课桌，帮助学生克服或者减少学习中的困难，使学生的学习更加方便、有效。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多功能学生课桌，能够帮助学生克服或者减少学习中的困难，使学生的学习更加方便、有效。

本发明的多功能学生课桌，包括课桌本体、升降台和第一升降组件；所述课桌本体的桌面板上设有与升降台竖直相对的升降孔；升降台通过第一升降组件安装于课桌本体并由第一升降组件驱动升降；

进一步，还包括设于桌面板下方的教具摆放架、机械手和第二升降组件；所述教具摆放架固定于课桌本体并且设置有沿竖直方向排列的至少两个摆放台；所述机械手通过第二升降组件安装于课桌本体并由第二升降组件驱动升降用于在摆放台与升降台之间搬移教具；

进一步，还包括用于手绘制图的绘图板和定位组件；所述绘图板铰接于桌面板并通过所述定位组件对其进行定位和调整倾斜角度；

进一步，还包括用于实物测绘的三维测量尺；所述三维测量尺固定于桌面板顶面；

进一步，所述课桌本体包括桌面板和支撑部分；所述桌面板为矩形板，所述支撑部分包括分列于桌面板长向两端并固定于桌面板底面的支撑箱体和支撑板；所述支撑箱体为以桌面板为顶面并且后侧开口的五面板结构；所述第一升降组件安装于支撑箱体内；所述第一升降组件包括第一导向杆、齿轮齿条副和第一电机；所述第一导向杆为两个并且均竖直固定于支撑箱体内部用于对升降台进行竖直导向；所述齿轮齿条副的齿条竖直固定于支撑箱体内部，齿轮齿条副的齿轮通过转轴转动连接于升降台；所述第一电机固定安装于升降台用于驱动齿轮齿条副的齿轮转动；

进一步，所述齿轮齿条副为两个，两齿轮齿条副的齿条均竖直固定于支撑箱体内部，两齿轮齿条副的齿轮之间相互啮合；

进一步，所述课桌本体包括桌面板和支撑部分；所述桌面板为矩形板，所述支撑部分包括分列于桌面板长向两端并固定于桌面板底面的支撑箱体和支撑板；所述支撑箱体为以桌面板为顶面并且后侧开口的五面板结构；所述教具摆放架、第二升降组件和机械手均设于支撑箱体内部，教具摆放架固定于支撑箱体；第二升降组件包括第二导向杆、丝杠螺母副、转盘、第二电机和第三电机；所述转盘通过一个竖直轴单自由度转动连接于支撑箱体；所述第二导向杆竖直固定于转盘用于对机械手进行竖直导向；所述丝杠螺母副的丝杆竖直设置并绕其轴线单自由度转动连接于转盘，丝杠螺母副的螺母固定于机械手；第二电机固定于转盘用于驱动丝杆转动；第三电机固定于支撑箱体用于驱动转盘转动；

进一步，所述机械手包括安装座、夹持臂、摇杆、推拉杆和直线驱动装置；所述夹持臂为两个，摇杆对应每个夹持臂设置两个，推拉杆对应每个夹持臂设置一个，两夹持臂通过相应的摇杆沿同一平面连接于安装座形成两个平行四杆机构；直线驱动装置安装于安装座并且其输出端通过推拉杆连接于两平行四杆机构的摇杆，用于驱动摇杆摆动进而带动两个夹持臂运动；

进一步，所述绘图板和定位组件布置于升降孔的右侧；定位组件包括连接于绘图板与桌面板之间形成平面四杆机构的两个连杆和与两连杆通过同一铰接轴铰接的定位杆；所述定位杆上设有可卡于桌面板边沿固定的多个卡槽；所述绘图板上还设有横尺、竖尺和三角形绘制仪；所述横尺通过竖向滑块和竖向滑轨滑动连接于绘图板，竖尺通过横向滑块和横向滑轨滑动连接于绘图板；所述三角形绘制仪包括通过横向滑块和横向滑轨滑动连接于绘图板的两个画尺和通过螺钉可调的固定于两画尺之间的调解尺；两画尺与相应横向滑块铰接并且两画尺的自由端相互铰接在一起；两画尺和调解尺上对应螺钉的连接孔为沿各自长向设置的条形孔；

进一步，所述三维测量尺布置于升降孔前侧；三维测量尺包括沿以桌面板顶面为XY平面的空间坐标系的X、Y、Z三个方向设置并且首尾依次连接的三个测量尺，其中Z向测量尺竖直固定于桌面板顶面，Y向测量尺以可竖直滑动的方式固定于Z向测量尺；X向测量尺以可水平滑动的方式固定于Y向测量尺。

本发明的有益效果是：本发明的多功能学生课桌，可将教具放置于其升降台上，通过升降台的升降将教具隐藏于桌面下或在桌面上展示，能够帮助学生克服或者减少学习中的困难，使学生的学习更加方便、有效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为图1的A-A剖视图，如图所示：本实施例的多功能学生课桌，包括课桌本体1、升降台2和第一升降组件；所述课桌本体1的桌面板6上设有与升降台2竖直相对的升降孔；升降台2通过第一升降组件安装于课桌本体1并由第一升降组件驱动升降，第一升降组件设于课桌本体1的桌面板6的下方，可将教具放置于其升降台2上，通过升降台2的升降将教具隐藏于桌面下或在桌面上展示。

本实施例中，还包括设于桌面板6下方的教具摆放架3、机械手4和第二升降组件；所述教具摆放架3固定于课桌本体1并且设置有沿竖直方向排列的至少两个摆放台；所述机械手4通过第二升降组件安装于课桌本体1并由第二升降组件驱动升降用于在摆放台与升降台2之间搬移教具；可在教具摆放架3上放置多个不同的教具，通过第二升降组件控制机械手4升降以将不同的教具搬移到升降台2上实现不同教具的展示。

本实施例中，还包括用于手绘制图的绘图板5和定位组件；所述绘图板5铰接于桌面板6并通过所述定位组件对其进行定位和调整倾斜角度，可用于手绘制图方面的教学和实践，同时将教具展示和手绘制图结合在一起，便于学生近距离观察实物和测绘，使学生的学习更加方便、有效；通过倾斜角度可调的设计，改善了绘图板5在使用时，使用者腰椎和颈椎同步向前弯曲，若长时间伏案作图，易引起腰椎和颈椎疾病的缺点，满足人体工程学的原理，让使用者保持最舒适的姿势，有利于缓解疲劳，提高绘图效率。

本实施例中，还包括用于实物测绘的三维测量尺(图中未示出)；所述三维测量尺(图中未示出)固定于桌面板6顶面，在绘制测绘图和装配图时要测量模型的实际尺寸，给只有几把直尺的学生带来极大不便，本实施例的三维测量尺(图中未示出)可帮助学生快速测出实物的外形尺寸。

本实施例中，所述课桌本体1包括桌面板6和支撑部分；所述桌面板6为矩形板，所述支撑部分包括分列于桌面板6长向两端并固定于桌面板6底面的支撑箱体7和支撑板8；所述支撑箱体7为以桌面板6为顶面并且后侧开口的五面板结构；所述第一升降组件安装于支撑箱体7内；所述第一升降组件包括第一导向杆9、齿轮齿条副10和第一电机11；所述第一导向杆9为两个并且均竖直固定于支撑箱体7内部用于对升降台2进行竖直导向；所述齿轮齿条副10的齿条竖直固定于支撑箱体7内部，齿轮齿条副10的齿轮通过转轴转动连接于升降台2；所述第一电机11固定安装于升降台2用于驱动齿轮齿条副10的齿轮转动，第一电机11固定安装于升降台2底面，其动力输出轴上固定有一个驱动齿轮，该驱动齿轮与齿轮齿条副10的齿轮啮合，所述转轴水平设置并固定于升降台2，通过齿轮沿齿条的滚动带动升降台2升降，结构简单紧凑，第一电机11为私服电机，其停止转动时能实现齿轮齿条副10的齿轮的定位，进而实现升降台2在相应高度处的定位；支撑箱体7不仅可用于安装第一升降组件，而且能对第一升降组件、升降台2和教具进行有效的遮蔽和防护；支撑箱体7设于桌面板6左端，支撑板设置于桌面板6右端，课桌本体1对向使用者的一侧为后侧，与使用者面向相同的一侧为前侧，对应使用者左侧的一端为左端，对应使用者右侧的一端为右端。

本实施例中，所述齿轮齿条副为两个，两齿轮齿条副的齿条均竖直固定于支撑箱体7内部，两齿轮齿条副的齿轮之间相互啮合，能够将齿条对齿轮产生的水平作用力抵消，齿轮齿条副的齿轮在水平方向受力平衡，提高第一升降组件及其与升降台2之间连接结构的稳定性。

本实施例中，所述课桌本体1包括桌面板6和支撑部分；所述桌面板6为矩形板，所述支撑部分包括分列于桌面板6长向两端并固定于桌面板6底面的支撑箱体7和支撑板8；所述支撑箱体7为以桌面板6为顶面并且后侧开口的五面板结构；所述教具摆放架3、第二升降组件和机械手4均设于支撑箱体7内部，教具摆放架3固定于支撑箱体7；第二升降组件包括第二导向杆12、丝杠螺母副13、转盘14、第二电机(图中未示出)和第三电机(图中未示出)；所述转盘14通过一个竖直轴单自由度转动连接于支撑箱体7；所述第二导向杆12竖直固定于转盘14用于对机械手4进行竖直导向；所述丝杠螺母副13的丝杆竖直设置并绕其轴线单自由度转动连接于转盘14，丝杠螺母副13的螺母固定于机械手4；第二电机(图中未示出)固定于转盘14用于驱动丝杆转动；第三电机(图中未示出)固定于支撑箱体7用于驱动转盘14转动；机械手4由丝杠螺母副13驱动升降，并由丝杆和第二导向杆12进行竖直导向，通过转盘14能带动丝杠螺母副13、第二导向杆12和机械手4一起转动，使机械手4夹持好教具后在升降台2与教具摆放架3之间搬移；支撑箱体7不仅可用于安装教具摆放架3、第二升降组件和机械手4，而且能对教具摆放架3、第二升降组件和机械手4进行有效的遮蔽和防护；在课桌本体1侧面设置可调型号的转笔刀和小型的简易垃圾盒，垃圾盒可装载橡皮擦拭后的残留物，方便清理，也不弄脏图纸；图纸保存、收集装置，以便保存已画好图纸和备用图纸。

本实施例中，所述机械手4包括安装座15、夹持臂16、摇杆17、推拉杆18和直线驱动装置19；所述夹持臂16为两个，摇杆17对应每个夹持臂16设置两个，推拉杆18对应每个夹持臂16设置一个，两夹持臂16通过相应的摇杆17沿同一平面连接于安装座15形成两个平行四杆机构；直线驱动装置19安装于安装座15并且其输出端通过推拉杆18连接于两平行四杆机构的摇杆17，用于驱动摇杆17摆动进而带动两个夹持臂16运动，直线驱动装置19可以是活塞缸或直线电机，能够带动推拉杆18和平行四杆机构运动，实现两夹持臂16的夹紧和释放，每个摆放台上放置一个等尺寸的摆放座(图中未示出)，将教具放置于摆放座(图中未示出)上，搬移教具时控制机械手4夹持摆放座(图中未示出)即可，免受不同教具外形结构和尺寸的影响，对教具进行有效的搬移。

本实施例中，所述绘图板5和定位组件布置于升降孔的右侧；定位组件包括连接于绘图板5与桌面板6之间形成平面四杆机构的两个连杆20和与两连杆20通过同一铰接轴铰接的定位杆21；所述定位杆21上设有可卡于桌面板6边沿固定的多个卡槽；所述绘图板5上还设有横尺22、竖尺23和三角形绘制仪24；所述横尺22通过竖向滑块和竖向滑轨滑动连接于绘图板5，竖尺23通过横向滑块和横向滑轨滑动连接于绘图板5；所述三角形绘制仪24包括通过横向滑块和横向滑轨滑动连接于绘图板5的两个画尺和通过螺钉可调的固定于两画尺之间的调解尺；两画尺与相应横向滑块铰接并且两画尺的自由端相互铰接在一起；两画尺和调解尺上对应螺钉的连接孔为沿各自长向设置的条形孔；将绘图板5、绘图工具与课桌结合在一起，解决了现有绘图中制图工具携带不方便、绘图速度慢、制图工具不便妥善保管、容易损坏等问题。

本实施例中，所述三维测量尺(图中未示出)布置于升降孔前侧；三维测量尺(图中未示出)包括沿以桌面板6顶面为XY平面的空间坐标系的X、Y、Z三个方向设置并且首尾依次连接的三个测量尺，其中Z向测量尺竖直固定于桌面板6顶面，Y向测量尺以可竖直滑动的方式固定于Z向测量尺；X向测量尺以可水平滑动的方式固定于Y向测量尺，在绘制测绘图和装配图时要测量模型的实际尺寸，给只有几把直尺的学生带来极大不便，本实施例的三维测量尺(图中未示出)可帮助学生快速测出实物的外形尺寸(长、宽、高、深)，还可测量直尺难以测量的部分：弧线的半径(内径、外径、圆角)、两相交实平面夹角、内部各凸台相对基面高度等，基本实现各点三坐标的确定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种多功能学生课桌，其特征在于：包括课桌本体、升降台和第一升降组件；所述课桌本体的桌面板上设有与升降台竖直相对的升降孔；升降台通过第一升降组件安装于课桌本体并由第一升降组件驱动升降；还包括设于桌面板下方的教具摆放架、机械手和第二升降组件；所述教具摆放架固定于课桌本体并且设置有沿竖直方向排列的至少两个摆放台；所述机械手通过第二升降组件安装于课桌本体并由第二升降组件驱动升降用于在摆放台与升降台之间搬移教具。

2.根据权利要求1所述的多功能学生课桌，其特征在于：还包括用于手绘制图的绘图板和定位组件；所述绘图板铰接于桌面板并通过所述定位组件对其进行定位和调整倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的多功能学生课桌，其特征在于：还包括用于实物测绘的三维测量尺；所述三维测量尺固定于桌面板顶面。

4.根据权利要求1所述的多功能学生课桌，其特征在于：所述课桌本体包括桌面板和支撑部分；所述桌面板为矩形板，所述支撑部分包括分列于桌面板长向两端并固定于桌面板底面的支撑箱体和支撑板；所述支撑箱体为以桌面板为顶面并且后侧开口的五面板结构；所述第一升降组件安装于支撑箱体内；所述第一升降组件包括第一导向杆、齿轮齿条副和第一电机；所述第一导向杆为两个并且均竖直固定于支撑箱体内部用于对升降台进行竖直导向；所述齿轮齿条副的齿条竖直固定于支撑箱体内部，齿轮齿条副的齿轮通过转轴转动连接于升降台；所述第一电机固定安装于升降台用于驱动齿轮齿条副的齿轮转动。

5.根据权利要求4所述的多功能学生课桌，其特征在于：所述齿轮齿条副为两个，两齿轮齿条副的齿条均竖直固定于支撑箱体内部，两齿轮齿条副的齿轮之间相互啮合。

6.根据权利要求1所述的多功能学生课桌，其特征在于：所述课桌本体包括桌面板和支撑部分；所述桌面板为矩形板，所述支撑部分包括分列于桌面板长向两端并固定于桌面板底面的支撑箱体和支撑板；所述支撑箱体为以桌面板为顶面并且后侧开口的五面板结构；所述教具摆放架、第二升降组件和机械手均设于支撑箱体内部，教具摆放架固定于支撑箱体；第二升降组件包括第二导向杆、丝杠螺母副、转盘、第二电机和第三电机；所述转盘通过一个竖直轴单自由度转动连接于支撑箱体；所述第二导向杆竖直固定于转盘用于对机械手进行竖直导向；所述丝杠螺母副的丝杆竖直设置并绕其轴线单自由度转动连接于转盘，丝杠螺母副的螺母固定于机械手；第二电机固定于转盘用于驱动丝杆转动；第三电机固定于支撑箱体用于驱动转盘转动。

7.根据权利要求6所述的多功能学生课桌，其特征在于：所述机械手包括安装座、夹持臂、摇杆、推拉杆和直线驱动装置；所述夹持臂为两个，摇杆对应每个夹持臂设置两个，推拉杆对应每个夹持臂设置一个，两夹持臂通过相应的摇杆沿同一平面连接于安装座形成两个平行四杆机构；直线驱动装置安装于安装座并且其输出端通过推拉杆连接于两平行四杆机构的摇杆，用于驱动摇杆摆动进而带动两个夹持臂运动。

8.根据权利要求2所述的多功能学生课桌，其特征在于：所述绘图板和定位组件布置于升降孔的右侧；定位组件包括连接于绘图板与桌面板之间形成平面四杆机构的两个连杆和与两连杆通过同一铰接轴铰接的定位杆；所述定位杆上设有可卡于桌面板边沿固定的多个卡槽；所述绘图板上还设有横尺、竖尺和三角形绘制仪；所述横尺通过竖向滑块和竖向滑轨滑动连接于绘图板，竖尺通过横向滑块和横向滑轨滑动连接于绘图板；所述三角形绘制仪包括通过横向滑块和横向滑轨滑动连接于绘图板的两个画尺和通过螺钉可调的固定于两画尺之间的调解尺；两画尺与相应横向滑块铰接并且两画尺的自由端相互铰接在一起；两画尺和调解尺上对应螺钉的连接孔为沿各自长向设置的条形孔。

9.根据权利要求3所述的多功能学生课桌，其特征在于：所述三维测量尺布置于升降孔前侧；三维测量尺包括沿以桌面板顶面为XY平面的空间坐标系的X、Y、Z三个方向设置并且首尾依次连接的三个测量尺，其中Z向测量尺竖直固定于桌面板顶面，Y向测量尺以可竖直滑动的方式固定于Z向测量尺；X向测量尺以可水平滑动的方式固定于Y向测量尺。