CN110201410B - 一种立体益智教具及用于该教具的快速安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及教学仪器领域的一种立体益智教具，底座与挡板之间固定设置，挡板与盖板之间活动设置；底座四周的挡板上纵向设置有侧面磁铁放置部，底座的中心并位于侧面磁铁放置部之间设置有底部磁铁放置部，盖板下面配合设置有顶部磁铁放置部；顶部磁铁放置部和底部磁铁放置部之间配合设置有中心固定支撑；侧面磁铁放置部的内部分别设置有底部磁铁限位柱，盖板的下面配合侧面磁铁放置部设置有顶部磁铁限位柱；盖板和挡板之间还配合设置有连接组件；该发明可以实现若干组立体益智教具各个表面的吸附拼接，便于组成不同形状的教具，同时通过快速安装装置实现对盖板和挡板进行压紧，避免人工安装，实现机械化安装，提高工作效率。

Description

一种立体益智教具及用于该教具的快速安装装置

技术领域

本发明涉及教学仪器领域内一种立体益智教具及用于该立体教具的快速安装装置。

背景技术

严格的说，益智教具应该分为少儿益智教具和成人益智教具，虽然两者的界限不是非常明显，但还是应该加以区分；所谓益智教具，不管是少儿类的还是成人类的，顾名思义都是可以让我们在玩的过程中开发智力增长智慧的玩具；益智教具是否真的具有益智的功能呢，据英国皇家科学院研究发现，经常玩益智教具的人，比不玩的人平均智商高出11分左右；大脑开放性思维能力较高；美国医学专家也发现，50岁以前开始玩成人益智教具的人老年痴呆的发病率只有普通人群的32%，而从小就玩益智教具的人发病率不到普通人群发病率的1%；此外，益智教具还具有协调身体机能的作用，除了要用脑，还要有手的配合，这样通过玩益智教具，训练并逐渐建立起孩子的手脚协调、手眼配合等身体机能，具有练习社交活动的作用；同时，语言能力、情绪释放、动手能力等都得到一定提高；主流的益智教具包括智力拼装教具、拼图玩具等，智力拼装教具虽然可以任意拼装，但是各个部分不能吸附在一起，而且不能移动，智能仅限于一个地方进行拼装，移动的时候可能会散架；而拼图是二维的图版，不能有效的培养使用着的三维空间意识，这样也有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种立体益智教具，该发明可以实现若干组立体益智教具各个表面的吸附拼接，便于组成不同形状的教具，便于锻炼三维空间意识。

本发明的目的是这样实现的：一种立体益智教具，包括底座，固定在底座上并设置在底座四周的挡板，所述挡板垂直于底座设置，所述底座对面的挡板上还配合设置有盖板；所述底座与挡板之间固定设置，挡板与盖板之间活动设置；所述底座四周的挡板上纵向设置有侧面磁铁放置部，所述底座的中心并位于侧面磁铁放置部之间设置有底部磁铁放置部，所述盖板下面配合设置有顶部磁铁放置部；所述顶部磁铁放置部和底部磁铁放置部之间配合设置有中心固定支撑；所述侧面磁铁放置部的内部分别设置有底部磁铁限位柱，所述盖板的下面配合侧面磁铁放置部设置有顶部磁铁限位柱；所述盖板和挡板之间还配合设置有连接组件。

本发明工作时，该教具是呈立体形状的，在工作的时候，各个面都是放置有磁铁的，所以每个面都可以进行快速的吸附；然后在使用人员使用时候，可以将若干个独立的教具进行任意拼接，并且可以拼接成任意的形状，相邻的面与面之间通过顶部磁铁放置部、底部磁铁放置部及侧面磁铁放置部内部的磁铁进行吸附，便于连接，以便于进行后期的操作。

本发明的有益效果在于，该发明可以实现若干组立体益智教具各个表面的吸附拼接，便于组成不同形状的教具，便于锻炼三维空间意识。

作为本发明的进一步改进，为保证盖板和挡板之间便于放置磁铁且便于连接；所述底座呈四边形设置，所述挡板包括左侧挡板、右侧挡板、前侧挡板和后侧挡板，所述盖板配合底座也呈四边形设置；所述连接组件包括分别设置在左侧挡板、右侧挡板、前侧挡板和后侧挡板之间的连接孔，分别配合连接孔并设置在盖板四个角落的连接杆，所述连接孔配合连接杆设置。

本发明的另一个目的是提供一种立体益智教具的快速安装装置，通过快速安装装置实现对盖板和挡板进行压紧，避免人工安装，实现机械化安装，提高工作效率。

本发明的另一个目的是这样实现的：包括安装装置本体，所述安装装置本体上固定设置有旋转装置，旋转装置旁边配合设置有进料装置，进料装置的末端设置有进料机械手组件，所述进料机械手组件对应设置在旋转装置的上方；旋转装置旁还配合设置有出料装置，出料装置的首端配合设置有出料机械手组件，出料机械手组件还设置在旋转装置的上方。

本发明工作时，首先操作人在底座的底部磁铁放置部内放置好磁铁，通过中心固定支撑压紧固定，然后再在挡板的每个侧面磁铁放置部内放入磁铁，放好之后将该半成品放入到旋转装置中，放置的时候依次按顺序放置；同时旋转装置同步旋转；与此同时，操作人员再将磁铁放置在进料装置上，盖上盖板；然后盖板会在进料装置上进行运送；运送到进料机械手组件处的时候，通过进料机械手组件的抓取，同时加上进料机械手组件的吸附，确保磁铁不会轻易的掉下来；然后移动进料机械手组件，将盖板移动到旋转装置任意一个半成品的正上方，进行对准压紧，将盖板与半成品进行压紧；在盖板和半成品进行压紧的同时，旋转装置瞬间停止旋转，然后压紧之后，进料机械手组件升起来，再移动到进料装置对应的位置；此时，出料机械手组件移动到成品的正上方，然后对成品进行吸附，再放置到出料装置上运送出去，如此往复，实现对物料的循环抓取收集。

作为本发明的进一步改进，为保证便于进料装置将盖板运送进来，同时便于出料装置将成品运送出去；所述进料装置和出料装置之间平行设置，进料装置和出料装置之间间隔一端距离设置；所述进料机械手组件和出料机械手组件共同设置在主支撑组件上，所述主支撑组件设置在进料装置和出料装置之间。

作为本发明的进一步改进，为保证旋转装置能够正常的进行旋转，同时便于放置教具；所述旋转装置包括旋转固定底座、设置在旋转固定底座上的中间升降座、设置在中间升降座上的旋转座、设置在旋转座上的教具放置部；所述旋转固定底座与中间升降座之间设置缓冲装置，所述旋转座呈圆盘形设置，所述旋转座上环绕一圈设置有若干组教具放置部，相邻的教具放置部间隔一定的距离设置。

作为本发明的进一步改进，为保证盖板和成品能够快速的进出，避免卡料或者物料的积压；所述进料装置包括进料盘、配合进料盘设置的进料通道，所述出料装置包括出料盘、配合出料盘设置的出料通道，所述进料通道和出料通道的中心均配合设置有凹槽。

作为本发明的进一步改进，为保证进料机械手组件能够快速的通过吸盘组件对盖板进行吸附，而且方便出料机械手组件对成品教具进行抓取；所述进料机械手组件和出料机械手组件分别包括设置在主支撑组件上的推动气缸、对应推动气缸设置的推动轨道、配合推动轨道设置的推动座、设置推动座上的夹紧气缸、对应夹紧气缸设置夹紧手、对应设置在夹紧手下面的升降台推台；所述夹紧气缸上配合设置有用于吸附盖板的吸盘组件。

作为本发明的进一步改进，为保证夹紧手能够稳定的抓取吸盘组件；所述夹紧手设置在夹紧气缸的正下方，所述夹紧手包括设置在夹紧气缸下面的固定臂、设置在固定臂之间左侧夹紧臂和右侧夹紧臂，所述固定臂分别与左侧夹紧臂、右侧夹紧臂之间通过螺栓固定；所述左侧夹紧臂和右侧夹紧臂下面还配合设置有吸盘组件放置槽，吸盘组件放置槽上面对应设置有吸盘组件固定部；所述吸盘组件放置槽设置有两组。

作为本发明的进一步改进，为保证吸盘组件稳定的进行吸附，保证吸附效率，而且便于搭配利用上吸盘和下吸盘；所述吸盘组件包括上吸盘、下吸盘、连接上吸盘和下吸盘的连接柱，所述连接柱配合吸盘组件放置槽设置，所述吸盘组件固定部配合上吸盘或者下吸盘设置。

作为本发明的进一步改进，为保证成品能够被快速的推到出料装置然后被运送出去；所述升降台推台包括呈L形设置的推台、设置在推台下面的升降气缸、设置在推台内的推孔，所述升降气缸连接有导柱，所述导柱设置有若干组；所述推台与连接导柱相通；所述推孔的直径小于教具的长度。

附图说明

图1为教具内部结构图。

图2为教具盖板结构图。

图3为中心固定支撑结构图。

图4为安装装置的立体图一。

图5为安装装置的立体图二。

图6为图4中A处主视图。

图7为图5中B处主视图。

图8位图6中D处主视图。

图9为图7中C处主视图。

其中，1底座、2后侧挡板、3右侧挡板、4左侧挡板、5前侧挡板、6底部磁铁放置部、7侧面磁铁放置部、8底部磁铁限位柱、9顶部磁铁限位柱、10盖板、11连接孔、12连接杆、13顶部磁铁放置部、14中心固定支撑、15安装装置本体、16旋转装置、17进料装置、18进料机械手组件、19出料装置、20出料机械手组件、21主支撑组件上、22旋转固定底座、23中间升降座、24旋转座、25教具放置部、26进料盘、27进料通道、28出料盘、29出料通道、30凹槽、31导柱、32推动气缸、33推动轨道、34推动座、35夹紧气缸、36夹紧手、37升降台推台、38吸盘组件、39固定臂、40左侧夹紧臂、41右侧夹紧臂、42吸盘组件放置槽、43上吸盘、44连接柱、45下吸盘、46推台、47升降气缸、48推孔。

具体实施方式

如图1-9所示，本发明的目的是这样实现的：一种立体益智教具，包括底座1，固定在底座1上并设置在底座1四周的挡板，所述挡板垂直于底座1设置，所述底座1对面的挡板上还配合设置有盖板10；所述底座1与挡板之间固定设置，挡板与盖板10之间活动设置；所述底座1四周的挡板上纵向设置有侧面磁铁放置部7，所述底座1的中心并位于侧面磁铁放置部7之间设置有底部磁铁放置部6，所述盖板10下面配合设置有顶部磁铁放置部13；所述顶部磁铁放置部13和底部磁铁放置部6之间配合设置有中心固定支撑14；所述侧面磁铁放置部7的内部分别设置有底部磁铁限位柱8，所述盖板10的下面配合侧面磁铁放置部7设置有顶部磁铁限位柱9；所述盖板10和挡板之间还配合设置有连接组件；所述底座1呈四边形设置，所述挡板包括左侧挡板4、右侧挡板3、前侧挡板5和后侧挡板2，所述盖板10配合底座1也呈四边形设置；所述连接组件包括分别设置在左侧挡板4、右侧挡板3、前侧挡板5和后侧挡板2之间的连接孔11，分别配合连接孔11并设置在盖板10四个角落的连接杆12，所述连接孔11配合连接杆12设置。

本发明工作时，该教具是呈立体形状的，底座1的底部磁铁放置部6放置有磁铁，左侧挡板4、右侧挡板3、前侧挡板5和后侧挡板2的侧面磁铁放置部7分别放置有磁铁，盖板10也配合设置有顶部磁铁放置部13；这样各个面都是放置有磁铁的，所以每个面都可以进行快速的吸附；然后在使用人员使用时候，可以将若干个独立的教具进行任意拼接，并且可以拼接成任意的形状，相邻的面与面之间分别通过顶部磁铁放置部13、底部磁铁放置部6及侧面磁铁放置部7内部的磁铁进行相互吸附，便于连接，以方便进行后期的操作。

本发明的另一个目的是这样实现的：包括安装装置本体15，所述安装装置本体15上固定设置有旋转装置16，旋转装置16旁边配合设置有进料装置17，进料装置17的末端设置有进料机械手组件18，所述进料机械手组件18对应设置在旋转装置16的上方；旋转装置16旁还配合设置有出料装置19，出料装置19的首端配合设置有出料机械手组件20，出料机械手组件20还设置在旋转装置16的上方；所述进料装置17和出料装置19之间平行设置，进料装置17和出料装置19之间间隔一端距离设置；所述进料机械手组件18和出料机械手组件20共同设置在主支撑组件21上，所述主支撑组件21设置在进料装置17和出料装置19之间；所述旋转装置16包括旋转固定底座22、设置在旋转固定底座22上的中间升降座23、设置在中间升降座23上的旋转座24、设置在旋转座24上的教具放置部25；所述旋转固定底座22与中间升降座23之间设置缓冲装置，所述旋转座24呈圆盘形设置，所述旋转座24上环绕一圈设置有若干组教具放置部25，相邻的教具放置部25间隔一定的距离设置；所述进料装置17包括进料盘26、配合进料盘26设置的进料通道27，所述出料装置19包括出料盘28、配合出料盘28设置的出料通道29，所述进料通道27和出料通道29的中心均配合设置有凹槽30；所述进料机械手组件18和出料机械手组件20分别包括设置在主支撑组件21上的推动气缸32、对应推动气缸32设置的推动轨道33、配合推动轨道33设置的推动座34、设置推动座34上的夹紧气缸35、对应夹紧气缸35设置夹紧手36、对应设置在夹紧手36下面的升降台推台37；所述夹紧气缸35上配合设置有用于吸附盖板10的吸盘组件38；所述夹紧手36设置在夹紧气缸35的正下方，所述夹紧手36包括设置在夹紧气缸35下面的固定臂39、设置在固定臂39之间左侧夹紧臂40和右侧夹紧臂41，所述固定臂39分别与左侧夹紧臂40、右侧夹紧臂41之间通过螺栓固定；所述左侧夹紧臂40和右侧夹紧臂41下面还配合设置有吸盘组件放置槽42，吸盘组件放置槽42上面对应设置有吸盘组件38固定部；所述吸盘组件放置槽42设置有两组；所述吸盘组件38包括上吸盘43、下吸盘45、连接上吸盘43和下吸盘45的连接柱44，所述连接柱44配合吸盘组件放置槽42设置，所述吸盘组件38固定部配合上吸盘43或者下吸盘45设置；所述升降台推台37包括呈L形设置的推台46、设置在推台46下面的升降气缸47、设置在推台46内的推孔48，所述升降气缸47连接有导柱31，所述导柱31设置有若干组；所述推台46与连接导柱31相通；所述推孔48的直径小于教具的长度。

本发明工作时，首先操作人在底座1的底部磁铁放置部6内放置好磁铁，通过中心固定支撑14压紧固定，然后再在挡板的每个侧面磁铁放置部7内放入磁铁形成半成品，放好之后将该半成品放入到旋转装置16中的教具放置部25中，放置的时候依次按顺序放置，同时旋转装置16通过旋转座24进行同步旋转；与此同时，操作人员再将磁铁放置在进料通道27的凹槽30中，盖上盖板10，确保盖板10的顶部磁铁放置部13覆盖在磁铁上；然后盖板10会在进料装置17的凹槽30上进行直线运送；运送到进料机械手组件18的附近，然后进料机械手组件18的推动气缸32通过推动轨道33推动推动座34，使得夹紧手36朝下动作进而准备对盖板10进行抓取；此时夹紧气缸35上的左侧夹紧臂40和右侧夹紧臂41通过吸盘组件放置槽42夹住连接柱44，然后通过上吸盘43或者下吸盘45对盖板10进行吸附，而且上吸盘43和下吸盘45具有磁性，这样确保吸附的盖板10下面顶部磁铁放置部13中的磁铁不会随意掉落；然后移动进料机械手组件18，将盖板10移动到旋转装置16任意一个教具放置部25中半成品的正上方，再进行对准压紧，将盖板10与半成品进行压紧，使得盖板10和挡板之间通过连接组件连接；在盖板10和半成品进行压紧的同时，旋转装置16的旋转座24瞬间停止旋转，然后压紧之后，进料机械手组件18的夹紧手36通过推动气缸32升起来，再移动到进料装置17对应的位置；此时，出料机械手组件20的夹紧手36移动到已经压紧的成品的正上方，然后通过进料机械手组件18的夹紧手36上夹紧的吸盘组件38对成品进行吸附，再放置到呈L形设置的推台46上，升降气缸47上连接的导柱31通过推孔48将放置在推台46上的成品推到出料装置19的出料通道29上，通过出料通道29的凹槽30运送出去，如此往复，这样实现对物料的循环抓取收集。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种立体益智教具的快速安装装置，立体益智教具包括底座，固定在底座上并设置在底座四周的挡板，所述挡板垂直于底座设置，所述底座对面的挡板上还配合设置有盖板；所述底座与挡板之间固定设置，挡板与盖板之间活动设置；所述底座四周的挡板上纵向设置有侧面磁铁放置部，所述底座的中心并位于侧面磁铁放置部之间设置有底部磁铁放置部，所述盖板下面配合设置有顶部磁铁放置部；所述顶部磁铁放置部和底部磁铁放置部之间配合设置有中心固定支撑；所述侧面磁铁放置部的内部分别设置有底部磁铁限位柱，所述盖板的下面配合侧面磁铁放置部设置有顶部磁铁限位柱；所述盖板和挡板之间还配合设置有连接组件；所述底座呈四边形设置，所述挡板包括左侧挡板、右侧挡板、前侧挡板和后侧挡板，所述盖板配合底座也呈四边形设置；所述连接组件包括分别设置在左侧挡板、右侧挡板、前侧挡板和后侧挡板之间的连接孔，分别配合连接孔并设置在盖板四个角落的连接杆，所述连接孔配合连接杆设置；其特征在于：还包括安装装置本体，所述安装装置本体上固定设置有旋转装置，旋转装置旁边配合设置有进料装置，进料装置的末端设置有进料机械手组件，所述进料机械手组件对应设置在旋转装置的上方；旋转装置旁还配合设置有出料装置，出料装置的首端配合设置有出料机械手组件，出料机械手组件还设置在旋转装置的上方；所述进料装置和出料装置之间平行设置，进料装置和出料装置之间间隔一端距离设置；所述进料机械手组件和出料机械手组件共同设置在主支撑组件上，所述主支撑组件设置在进料装置和出料装置之间；所述旋转装置包括旋转固定底座、设置在旋转固定底座上的中间升降座、设置在中间升降座上的旋转座、设置在旋转座上的教具放置部；所述旋转固定底座与中间升降座之间设置缓冲装置，所述旋转座呈圆盘形设置，所述旋转座上环绕一圈设置有若干组教具放置部，相邻的教具放置部间隔一定的距离设置；所述进料装置包括进料盘、配合进料盘设置的进料通道，所述出料装置包括出料盘、配合出料盘设置的出料通道，所述进料通道和出料通道的中心均配合设置有凹槽；所述进料机械手组件和出料机械手组件分别包括设置在主支撑组件上的推动气缸、对应推动气缸设置的推动轨道、配合推动轨道设置的推动座、设置推动座上的夹紧气缸、对应夹紧气缸设置夹紧手、对应设置在夹紧手下面的升降台推台；所述夹紧气缸上配合设置有用于吸附盖板的吸盘组件；所述夹紧手设置在夹紧气缸的正下方，所述夹紧手包括设置在夹紧气缸下面的固定臂、设置在固定臂之间左侧夹紧臂和右侧夹紧臂，所述固定臂分别与左侧夹紧臂、右侧夹紧臂之间通过螺栓固定；所述左侧夹紧臂和右侧夹紧臂下面还配合设置有吸盘组件放置槽，吸盘组件放置槽上面对应设置有吸盘组件固定部；所述吸盘组件放置槽设置有两组；所述升降台推台包括呈L形设置的推台、设置在推台下面的升降气缸、设置在推台内的推孔，所述升降气缸连接有导柱，所述导柱设置有若干组；所述推台与连接导柱相通；所述推孔的直径小于教具的长度。

2.根据权利要求1所述的一种立体益智教具的快速安装装置，其特征在于：所述吸盘组件包括上吸盘、下吸盘、连接上吸盘和下吸盘的连接柱，所述连接柱配合吸盘组件放置槽设置，所述吸盘组件固定部配合上吸盘或者下吸盘设置。