CN105313547A - 变轨循环背投黑板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变轨循环背投黑板，包括整体框架、黑板变轨系统、背投系统、和自动清洁系统四部分。老师可利用处于使用位的磨砂玻璃黑板进行板书，写满后，顺时针转动运动扳手90°，实现两块黑板在垂直方向上的变轨。而后，手拉扳手，将处于清洁位的黑板拉到使用位。到位后，再反向拉动扳手，将写满后的黑板拉到清洁位，在清洁位，黑板清洁装置将对写满的黑板进行清洁，等待下一次使用。打开投影仪，投影内容直接背投在磨砂玻璃黑板面上，此时，可直接在背投内容的基础上板书或板图，实现板书与背投的有效叠加，提高教学效率。例如，在制图课上，利用变轨循环背投黑板将部分三视图投影到黑板上，在此基础上，直接利用黑板进行补图教学和练习。

Description

变轨循环背投黑板

技术领域

本发明涉及一种多功能黑板，特别是用于提高教学效率的变轨循环背投黑板，属于提高课堂效率，减少重复性劳动的多功能黑板。

背景技术

随着教学理念的创新，教学模式日渐多样，现有的黑板在一定程度上不能适应教学多样化的需求。

1)传统黑板写满后需要人工擦除，不仅会影响课堂授课，还增加老师、学生的负担，擦黑板产生粉尘也会污染教室环境，危害师生的身体健康。

因此，在授课过程中，如果将现有书写空间分为使用位和清洁位，以两块可运动的黑板代替现有的传统黑板，让两块黑板在使用位和清洁位之间变轨转换。当黑板位于使用位时，老师可在黑板上板书授课；当黑板位于清洁位时，清洁系统自动对其进行清洁除尘。这样，便可将手工擦黑板的时间缩短为黑板变轨转换的时间，同时减少粉尘飞散的现象。

2)使用传统黑板授课时，老师常常需要在课前或课程进行中花费时间布画板图，不断进行重复性劳动，一定程度上影响了教学效率。

为此，运用背投技术，将事先在软件上画好的板图背投到磨砂玻璃黑板上，省去了手工布画板图的时间和擦除、清洁的时间，实现板书与投影的叠加，有效提高教学效率。

发明内容

本发明的目的，是提供一种提高课堂效率，减少重复性劳动的变轨循环背投黑板。

本发明的目的是这样实现的：一种变轨循环背投黑板，包括整体框架、黑板变轨系统、背投系统、和自动清洁系统四部分。

所述的整体框架包括变轨循环背投黑板的整体框架由左框架、右框架、上框架、中框架、下框架、背投框架、自动清洁框架和磨砂玻璃黑板组成。构成本发明的主体部分。

所述的黑板变轨系统由前后变轨模块和左右转换模块构成。黑板前后变轨模块利用了齿轮的传动作用和链条的联动作用，顺时针转动运动扳手90°，运动扳手带动单向联轴器转动，实现中框架三个和上框架一个的回转托盘协调转动，拨动两块磨砂玻璃黑板沿着中框架上的限位导轨在前后方向上的变轨运动。黑板左右运动主要通过左右转换模块，当两块磨砂玻璃黑板完成前后变轨，拉动扳手，运动机构的限位板推动磨砂玻璃黑板，即可使磨砂玻璃黑板从右侧运动到左侧。而后，位于滑块左侧的弹簧拉钩会钩住写满了的磨砂玻璃黑板，这样，推动动扳手向右运动时就可以带动满后的磨砂玻璃黑板运动到右侧。两个过程之间时间间隔短，达到黑板零间隔循环使用的效果，提高课堂效率。

所述的背投系统将投影和黑板功能连为一体，拓展了黑板的使用功能。投影仪不工作时，遮光布使背投框架密不透光，磨砂玻璃背景是黑色的，可用作普通黑板。打开投影仪时，投影内容直接显示在磨砂玻璃黑板面上，此时，可直接在背投内容的基础上板书或板图，实现板书与背投的有效叠加。

所述的自动清洁系统，应用丝杠传动机构实现板擦模块的水平方向运动，偏心凸轮机构实现板擦的小幅度震动，模仿人擦黑板时的动作，并与滚动轴承和滑动轴承结合，减小震动冲击，可以提高黑板清洁效率。另外，利用板擦底座上的卡槽，可将普通板擦加紧于板擦模块上，也可以改变卡槽位置，安装不同尺寸的板擦，能大大提高该装置的通用性。

本发明的变轨循环背投黑板采用了以上的技术方案，具有以下优点和特点：

1、变轨循环背投黑板运用链传动、齿轮传动和回转托架机构，完成黑板沿矩形轨道的垂直变轨和自动清洁，实现黑板零间隔循环使用；

2、黑板背投模块实现了投影与板书的叠加，提高了黑板利用效率，增加了课堂授课的有效信息量。

3、黑板自动清洁，省去课上擦黑板的时间，同时减小教室的粉尘污染。

附图说明

图1是本发明变轨循环背投黑板的整体框架结构图。

图2是本发明变轨循环背投黑板的前后变轨模块外观结构图。

图3是本发明前后变轨模块齿轮传动结构图。

图4是本发明前后变轨模块链条传动结构图。

图5是回转托盘的结构图。

图6是本发明变轨循环背投黑板的左右转换模块外观结构图。

图7是本发明变轨循环背投黑板的背投系统外观结构图。

图8是本发明变轨循环背投黑板的自动清洁系统结构图。

图9是自动清洁系统的详细结构图1。

图10是自动清洁系统的详细结构图2。

图11是本发明变轨循环背投黑板效果模拟图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种提高课堂效率，减少重复性劳动的变轨循环背投黑板，由整体框架、黑板变轨系统、背投系统、和自动清洁系统组成。

1、请参见图1，变轨循环背投黑板的整体框架由左框架A101、右框架A102、上框架A103、中框架A104、下框架A105、背投框架A106、自动清洁框架A107和磨砂玻璃黑板A1081、A1082组成。上框架A103、中框架A104、下框架A105通过螺钉分别与左框架A101、右框架A102连接；背投框架A106的三根斜支撑角铁A1061、A1062、A1063通过螺钉固定于左框架A101、上框架A103、中框架A104；自动清洁框架A107的右边框A1071通过合页安装于右框架A102，实现其翻转的功能；磨砂玻璃黑板A1081、A1082运用牛眼轮和限位导轨可在中框架上沿矩形轨道运动。

2、变轨循环背投黑板的黑板变轨系统由前后变轨模块和左右转换模块构成。

1)请参见图2、图3和图4，如图5，前后变轨模块由单向联轴器B101、主动轴B104、传动轴B108、从动轴B110、左从动轴B114、右从动轴B117、上回转托盘B112、下回转托盘B111、左回转托盘B115、右回转托盘B118、滚珠转台C01、托盘C02、U型导槽C03、齿轮B103，B105，B109、链轮B106，B107，B113，B116、链条、单向轴承B102、深沟球轴承、轴承座组成。

单向轴承B102外圈通过紧定螺钉连接于单向联轴器B101，内圈用键固定于主动轴B104上，使单向联轴器仅能单向转动主动轴；齿轮B103通过键连接于主动轴B104。齿轮B103与齿轮B105啮合，齿轮B105、链轮B106、B107运用键同步连接于传动轴B108。齿轮B105与齿轮B109啮合，齿轮B109通过键连接于从动轴B110，下回转托盘B111和上回转托盘B112亦用键连接于从动轴B110；链轮B106、B113与链条配合，链轮B113用键连接于左从动轴B114上，左回转托盘B115亦用键连接于左从动轴B114；链轮B107、B116与链条配合，链轮B116用键连接于右从动轴B117上，右回转托盘B118亦用键连接于右从动轴B117；如图5，所述回转托盘由滚珠转台C01、托盘C02、U型导槽C03和深沟球轴承组成。U型导槽C01与螺钉配合，连接于深沟球轴承上；深沟球轴承过盈配合于托盘C02；托盘C02和滚珠转台C01通过螺钉同轴连接。

2)请参见图6，左右转换模块由运动扳手D101、旋转台D102、旋转台底座D103、直线轴承D104，D105，D106、连接板D107，D108、弹簧拉钩D109、弹簧压板D110、限位板D111，D112和推力球轴承组成。

运动扳手D101通过螺纹与旋转台D102连接，旋转台D102底部的矩形凹槽可与单向联轴器B101的方形凸台配合；旋转台D102与推力球轴承配合，通过螺钉连接于旋转台底座D103上，旋转台底座D103与直线轴承D104连接；三个直线轴承D104、D105、D106的相对位置如图，其间由连接板D107、D108连接；弹簧拉钩D109和弹簧压板D110用合页连接于连接板D108上，限位板D111、D112分别连接于连接板D108。

3)黑板模块运动详解：黑板前后变轨模块利用了齿轮的传动作用和链条的联动作用，顺时针转动运动扳手90°，运动扳手带动单向联轴器转动，实现中框架三个和上框架一个的回转托盘协调转动，拨动两块磨砂玻璃黑板沿着中框架上的限位导轨在前后方向上的变轨运动。黑板左右运动主要通过左右转换模块，当两块磨砂玻璃黑板完成前后变轨，拉动扳手，运动机构的限位板推动磨砂玻璃黑板，即可使磨砂玻璃黑板从右侧运动到左侧。而后，位于滑块左侧的弹簧拉钩会钩住写满了的磨砂玻璃黑板，这样，推动动扳手向右运动时就可以带动满后的磨砂玻璃黑板运动到右侧。两个过程之间时间间隔短，达到黑板零间隔循环使用的效果，提高课堂效率。

3、请参见图7，变轨循环背投黑板的背投系统由背投框架A106、中照度短焦投影仪、投影仪底座和遮光布组成。

中照度短焦投影仪用专用螺钉连接于投影仪底座，投影仪底座与背投框架A106的平台配合；遮光布用尼龙扣粘合使投影空间密闭不透光。

变轨循环背投黑板的背投系统将投影和黑板功能连为一体，拓展了黑板的使用功能。投影仪不工作时，遮光布使背投框架密不透光，磨砂玻璃背景是黑色的，可用作普通黑板。打开投影仪时，投影内容直接显示在磨砂玻璃黑板面上，此时，可直接在背投内容的基础上板书或板图，实现板书与背投的有效叠加。

4、请参见图8、图9和图10，变轨循环背投黑板的自动清洁系统由自动清洁框架A107、滑动底板E101、振动底板E102、板擦底座E108、电机底座E103、偏心凸轮E104、滚动轴承E105、滑动轴承E106、三折合页组E107、钢丝E109、收线盒E110、板擦E111和卡槽E112组成。

直线导轨和滚珠丝杠固定于自动清洁框架A107上，直线轴承和滚珠滑块分别与直线导轨和滚珠丝杠配合，滑动底板E101与直线轴承和滚珠丝母连接固定；滑动底板E101上装有4组直线导轨，另有4组直线轴承装于振动底板E102上，直线导轨与直线轴承相配合；电机与电机底座E103配合，用螺钉连接于滑动底板E101上，偏心凸轮E104通过紧定螺钉固定在电机轴；偏心凸轮与滚动轴承E105配合，滚动轴承E105与滑动轴承E106连接固定，滑动轴承E106配合直线导轨，导轨装于振动底座E102上；如图10，2套三折合页组E107通过螺钉连接振动底板E102和板擦底座E108，另有压力弹簧连接振动底座E102和板擦底座E108；钢丝E109一端穿过滑动底板E101、振动底板E102和压力弹簧，与板擦底板E108连接，钢丝另一端固定于收线盒E110上，收线盒E110与自动清洁框架A107连接固定；板擦E111夹紧于卡槽E112，卡槽E112通过铆钉铆接于板擦底座E108。

变轨循环背投黑板的自动清洁系统应用丝杠传动机构实现板擦模块的水平方向运动，偏心凸轮机构实现板擦的小幅度震动，模仿人擦黑板时的动作，并与滚动轴承和滑动轴承结合，减小震动冲击，可以提高黑板清洁效率。另外，利用板擦底座上的卡槽，可将普通板擦夹紧于板擦模块上，也可以改变卡槽位置，安装不同尺寸的板擦，能大大提高该装置的通用性。

本发明所述的变轨循环背投黑板，老师可利用处于使用位的磨砂玻璃黑板进行板书，写满后，顺时针转动运动扳手90°，实现两块黑板在垂直方向上的变轨。而后，手拉扳手，将处于清洁位的黑板拉到使用位。到位后，再反向拉动扳手，将写满后的黑板拉到清洁位，在清洁位，黑板清洁装置将对写满的进行清洁，等待下一次使用。打开投影仪，投影内容直接背投在磨砂玻璃黑板面上，此时，可直接在背投内容的基础上板书或板图，实现板书与背投的有效叠加，提高教学效率。例如，在制图课上，利用变轨循环背投黑板将部分三视图投影到黑板上，在此基础上，直接利用黑板进行补图教学和练习。

在本发明中，变轨循环背投黑板主要由黑板模块、背投模块和自动清洁模块组成，其整体效果如图11所示。黑板模块包含两块磨砂玻璃黑板面和板面运动系统，两块黑板可在运动轨道内实现左右运动和垂直变轨。背投模块位于左侧黑板面后，其主要设备是中照度短焦投影仪，可将幻灯片内容直接背投到磨砂玻璃黑板上，老师可在幻灯片内容的基础上直接进行板书书写。自动清洁模块位于投影幕布和右侧黑板面之间，主要由自动清洁板擦运动框架和板擦振动装置组成。这三个模块协调工作，拓展了黑板功能，能够有效提高课堂效率。

本发明的运用链传动、齿轮传动和回转托架机构，完成黑板沿矩形轨道的垂直变轨和自动清洁，实现黑板零间隔循环使用；黑板背投模块实现了投影与板书的叠加，提高了黑板利用效率，增加了课堂授课的有效信息量。变轨循环背投黑板功能多样，造价适中，适用范围广，将传统教学手段与现代教学方式紧密联系，方法灵活多样，可以在小学、中学、大学等多个教学环境推广应用。它可以实现教学过程的自动化，提高课堂授课效率，方便教学；有效降低室内粉尘污染，保护师生健康；提供多样的教学形式，满足不同科目的教学需求，同时将多媒体技术完美地运用于课堂，有效提升教学效果。

Claims (4)

1.一种变轨循环背投黑板，目的在于：提高课堂效率，减少重复性劳动，其特征在于：由整体框架、黑板变轨系统、背投系统、和自动清洁系统组成；

所述的整体框架由左框架、右框架、上框架、中框架、下框架、背投框架和自动清洁框架组成，上框架、中框架、下框架通过螺钉分别与左框架、右框架连接，背投框架的三根斜支撑角铁通过螺钉固定于左框架、上框架、中框架，自动清洁框架的右边框通过合页安装于右框架，实现其翻转的功能；

所述的黑板变轨系统由前后变轨模块和左右转换模块构成。黑板前后变轨模块利用了齿轮的传动作用和链条的联动作用，顺时针转动运动扳手90°，运动扳手带动单向联轴器转动，实现中框架三个和上框架一个的回转托盘协调转动，拨动两块磨砂玻璃黑板沿着中框架上的限位导轨在前后方向上的变轨运动。黑板左右运动主要通过左右转换模块，当两块磨砂玻璃黑板完成前后变轨，拉动扳手，运动机构的限位板推动磨砂玻璃黑板，即可使磨砂玻璃黑板从右侧运动到左侧。而后，位于滑块左侧的弹簧拉钩会钩住写满了的磨砂玻璃黑板，这样，推动动扳手向右运动时就可以带动满后的磨砂玻璃黑板运动到右侧。两个过程之间时间间隔短，达到黑板零间隔循环使用的效果，提高课堂效率。

所述的背投系统将投影和黑板功能连为一体，拓展了黑板的使用功能。投影仪不工作时，遮光布使背投框架密不透光，磨砂玻璃背景是黑色的，可用作普通黑板。打开投影仪时，投影内容直接显示在磨砂玻璃黑板面上，此时，可直接在背投内容的基础上板书或板图，实现板书与背投的有效叠加。

所述的自动清洁系统，应用丝杠传动机构实现板擦模块的水平方向运动，偏心凸轮机构实现板擦的小幅度震动，模仿人擦黑板时的动作，并与滚动轴承和滑动轴承结合，减小震动冲击，可以提高黑板清洁效率。另外，利用板擦底座上的卡槽，可将普通板擦加紧于板擦模块上，也可以改变卡槽位置，安装不同尺寸的板擦，能大大提高该装置的通用性。

2.根据权利要求1所述的变轨循环背投黑板，其特征在于：变轨循环背投黑板运用链传动、齿轮传动和回转托架机构，完成黑板沿矩形轨道的垂直变轨和自动清洁，实现黑板零间隔循环使用。

3.根据权利要求1所述的变轨循环背投黑板，其特征在于：黑板背投模块实现了投影与板书的叠加，提高了黑板利用效率，增加了课堂授课的有效信息量。

4.根据权利要求1所述的变轨循环背投黑板，其特征在于：黑板自动清洁，省去课上擦黑板的时间，同时减小教室的粉尘污染。