CN104325816A - 智能黑板 - Google Patents

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Abstract

智能黑板，属于机械黑板高效利用技术领域，为了解决同时实现两块黑板交替使用且可以自动擦除的问题，智能黑板，包括擦除系统和交换系统，交换系统与擦除系统分别固定在墙面上，擦除系统包括移动单元和离心伸缩单元，移动单元使长杆擦头做竖直和水平方向的运动，离心伸缩单元使长杆擦头在黑板法向做伸缩运动；交换系统使前端黑板与后端黑板交换位置；所述长杆擦头可与前端黑板与后端黑板接触；该智能黑板能够实现两块黑板的交替，并通过单片机及其外部设备的配合实现黑板的自动定区域擦除；能够快速卫生、准确高效地完成黑板擦除的动作，获得最大使用效率。

Description

智能黑板
技术领域
本发明涉及一种自动定区域擦除的智能黑板，属于机械黑板高效利用技术领域。
背景技术
黑板是学习办公中经常用到的工具，然而现有黑板经常存在以下一些问题。
1、黑板摆放方式通常为左右摆放，拉开一定距离后，坐在黑板两侧看黑板会出现全反射现象。这样的问题要求我们必须使用新的黑板交替方式。2、黑板清洁任务繁重，并产生大量灰尘对人体造成伤害，一种能高效得擦除黑板的装置是被需要的。现有市场中，针对第一类问题已有可上下交换的黑板，针对第二类问题已有黑板擦字机，但没有黑板能同时解决上述两个问题并能智能选定擦除范围的产品。
发明内容
本发明为了解决同时实现两块黑板交替使用且可以自动擦除的问题，提出一种智能黑板。
本发明解决技术问题的技术方案是：
智能黑板，包括擦除系统和交换系统，交换系统与擦除系统分别固定在墙面上，
擦除系统包括移动单元和离心伸缩单元，移动单元使长杆擦头做竖直和水平方向的运动，离心伸缩单元使长杆擦头在黑板法向做伸缩运动；交换系统使前端黑板与后端黑板交换位置；所述长杆擦头可与前端黑板与后端黑板接触。
在移动单元中，清洁箱一侧设置异步电机，中间丝杠通过丝杠轴承座与清洁箱承接，且中间丝杠与异步电机相连，中间丝杠转动实现移动单元水平方向的运动；上下光杆的端部都与清洁箱的内壁连接，上下光杆起到平衡力矩、支撑擦除系统的作用，实现运动平衡；C型架与中间丝杠通过丝杠螺母连接，C型架还与上下光杆通过滑动轴承连接；竖直丝杠、竖直光杆与C型架固连，竖直丝杠与竖直光杆可实现移动单元竖直方向运动；丝杠电机一端与竖直丝杠相连，另一端固定在支撑架左侧，支撑架右侧连接竖直光杆并可在其轴向保持自由度；
开关安放于清洁箱表面，开关连接到各个电机。
在离心伸缩单元中，套筒内设置长杆擦头，套筒外设置套环，套环与长杆擦头固连；两根连杆一端铰接在套环上，另一端铰接在离心摆锤上；离心摆锤铰接在套筒上；该单元的套筒与移动单元中支撑架中的电机相连。
在交换系统中，前端黑板与后端黑板均在其上下部分均匀设置三个滑轮；上下部分滑轮分别设置在上滑轨与下滑轨中；下滑轨两端分别设置左链轮和右链轮，左链轮由链轮电机驱动，链条链接前端黑板，绕过左链轮后链接后端黑板，再绕过右链轮后链接前端黑板形成封闭回路。
本发明的有益效果：该智能黑板能够实现两块黑板的交替，并通过单片机及其外部设备的配合实现黑板的自动定区域擦除。能够快速卫生、准确高效地完成黑板擦除的动作，获得最大使用效率。
附图说明
图1为本发明智能黑板主视示意图。
图2为本发明智能黑板左视图。
图3为本发明智能黑板中清洁箱部分后视图。
图4为本发明智能黑板中清洁箱部分左视图(剖视)。
图5为本发明智能黑板中交换部分俯视图(剖视)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1至图4所示，智能黑板，包括擦除系统和交换系统，两个系统相互独立，构成了智能黑板的整体机械结构。交换系统与擦除系统分别固定在墙面上。
擦除系统包括移动单元和离心伸缩单元，移动单元使长杆擦头7做竖直和水平方向的运动，离心伸缩单元使长杆擦头7在黑板法向做伸缩运动；交换系统使前端黑板21与后端黑板20交换位置；所述长杆擦头7可与前端黑板21与后端黑板20接触。
在移动单元中，清洁箱1提供支撑作用，同时遮挡住擦除系统，起到防尘作用。清洁箱1一侧设置异步电机8，中间丝杠13通过丝杠轴承座14与清洁箱1承接，且中间丝杠13与异步电机8相连，异步电机8驱动中间丝杠13转动，实现移动单元水平方向的运动。上下光杆11的端部都与清洁箱1的内壁连接，上下光杆11起到平衡力矩、支撑擦除系统的作用，实现运动平衡。C型架10与中间丝杠13通过丝杠螺母15连接，C型架10还与上下光杆11通过滑动轴承4连接。竖直丝杠12、竖直光杆9与C型架10固连，竖直丝杠12与竖直光杆9可实现移动单元竖直方向运动；丝杠电机2一端与竖直丝杠12相连，另一端固定在支撑架3左侧，支撑架3右侧连接竖直光杆9并可在其轴向保持自由度。
开关18安放于清洁箱1表面，开关18连接到各个电机，控制电机的运动。开关18由单片机引出，单片机控制电机驱动器，电机驱动器驱动三个异步电机。电机的控制程序储存于单片机内，每次按下开关18，开始执行程序，执行完程序后各电机回到原点，初始值归零，等待下次开关启动。
在离心伸缩单元中，套筒16内设置长杆擦头7，套筒16外设置套环17，套环17与长杆擦头7固连；两根连杆6一端铰接在套环17上，另一端铰接在离心摆锤5上；离心摆锤5铰接在套筒16上；该单元的套筒16与移动单元中支撑架3中的电机相连。
如图5所示，在交换系统中，前端黑板21与后端黑板20均在其上下部分均匀设置三个滑轮25。上下部分滑轮25分别设置在上滑轨19与下滑轨22中；滑轮25在上滑轨19与下滑轨22中均有良好的滑动性。下滑轨22两端分别设置左链轮26和右链轮24，左链轮26由链轮电机27驱动，链条23链接前端黑板21，绕过左链轮26后链接后端黑板20，再绕过右链轮24后链接前端黑板21形成封闭回路。
黑板将被擦除时：按下开关18，链轮电机27带动左链轮26转动，链条23和前端黑板21向左运动到清洗箱1中，后端黑板20则在相反作用力的牵引下沿着下滑轨22向右滑出清洁箱1，链轮电机27停止转动。
开始擦除时，支撑架3中的电机提供动力，驱动套筒16转动，通过离心摆锤5和连杆6的作用，使套环17与长杆擦头7都随着套筒16转动起来。随着离心力加大，长杆擦头7伸出距离变长并紧贴前端黑板21。同时长杆擦头7仍做高速旋转，与黑板表面进行摩擦，达到擦除粉笔痕迹的效果；然后，通过丝杠电机2提供动力，支撑架3顺着竖直丝杠12轴向实现竖直运动，带动长杆擦头7在空间中竖直方向的运动，异步电机8驱动中间丝杆13的转动，带动支撑架3及长杆擦头7在空间中水平方向运动，并通过控制单元中的程序，实现S形运动轨迹。

Claims (4)

1.智能黑板，包括擦除系统和交换系统，交换系统与擦除系统分别固定在墙面上，其特征是，
擦除系统包括移动单元和离心伸缩单元，移动单元使长杆擦头(7)做竖直和水平方向的运动，离心伸缩单元使长杆擦头(7)在黑板法向做伸缩运动；交换系统使前端黑板(21)与后端黑板(20)交换位置；所述长杆擦头(7)可与前端黑板(21)与后端黑板(20)接触。
2.根据权利要求1所述的智能黑板，其特征在于，在移动单元中，清洁箱(1)一侧设置异步电机(8)，中间丝杠(13)通过丝杠轴承座(14)与清洁箱(1)承接，且中间丝杠(13)与异步电机(8)相连，中间丝杠(13)转动实现移动单元水平方向的运动；上下光杆(11)的端部都与清洁箱(1)的内壁连接，上下光杆(11)起到平衡力矩、支撑擦除系统的作用，实现运动平衡；C型架(10)与中间丝杠(13)通过丝杠螺母(15)连接，C型架(10)还与上下光杆(11)通过滑动轴承(4)连接；竖直丝杠(12)、竖直光杆(9)与C型架(10)固连，竖直丝杠(12)与竖直光杆(9)可实现移动单元竖直方向运动；丝杠电机(2)一端与竖直丝杠(12)相连，另一端固定在支撑架(3)左侧，支撑架(3)右侧连接竖直光杆(9)并可在其轴向保持自由度；
开关(18)安放于清洁箱(1)表面，开关(18)连接到各个电机。
3.根据权利要求1所述的智能黑板，其特征在于，在离心伸缩单元中，套筒(16)内设置长杆擦头(7)，套筒(16)外设置套环(17)，套环(17)与长杆擦头(7)固连；两根连杆(6)一端铰接在套环(17)上，另一端铰接在离心摆锤(5)上；离心摆锤(5)铰接在套筒(16)上；该单元的套筒(16)与移动单元中支撑架(3)中的电机相连。
4.根据权利要求1所述的智能黑板，其特征在于，在交换系统中，前端黑板(21)与后端黑板(20)均在其上下部分均匀设置三个滑轮(25)；上下部分滑轮(25)分别设置在上滑轨(19)与下滑轨(22)中；下滑轨(22)两端分别设置左链轮(26)和右链轮(24)，左链轮(26)由链轮电机(27)驱动，链条(23)链接前端黑板(21)，绕过左链轮(26)后链接后端黑板(20)，再绕过右链轮(24)后链接前端黑板(21)形成封闭回路。
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