CN111599253A - 一种教育信息化专用教学实验设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种教育信息化专用教学实验设备，包括底座，所述底座的顶面固定内连接有底板，所述底板顶面的左右侧铰接有第一支撑臂，所述第一支撑臂的顶面铰接有第二支撑臂，所述第二支撑臂的顶面铰接有顶板。本发明涉及信息化教学演示设备领域。该教育信息化专用教学实验设备通过盒体配合蜗杆涡轮结构实现了丝杆与传动杆之间始终保持啮合衔接效果，实现对承载板的高度调整，方便教学过程中对教学内容进行展示，将螺母座更替为套管结构，减少了丝杆的长度，减小了设备在收纳时横向的空间占用，并减少了丝杆与操作人员之间的磕碰，更加安全可靠。这解决了现有的教育信息化专用教学实验设备展示高度和角度调整不方便的问题。

Description

一种教育信息化专用教学实验设备

技术领域

本发明涉及信息化教学演示设备领域，具体为一种教育信息化专用教学实验设备。

背景技术

信息化教学实验中经常需要对教学实验内容进行公开展示，以方便学生学习，但是常规的实验设备采用固定的结构，使得展示效果不理想，身处教学空间各个方位的学生不便观测到实验本身全部内容。

现有专利(公告号：CN210110099U)公开了一种教育信息化专用教学实验设备，包括底座，底座上转动连接有两根一级承重杆，且两根一级承重杆自由端上均转动连接有二级承重杆，两根二级承重杆自由端上共同转动连接有升降台。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：1、该装置的高度调整需要通过一级伺服电机进行调整和控制，在实际操作中会因一级承重杆和二级承重杆向下的偏移量大于伺服电机的向下偏移量，导致主动锥齿轮和从动锥齿轮之间错位，并不能很好的实现对转盘高度的调节；2、该装置丝杆占用了大量的横向空间，且保持裸露状态，操作人员在使用时非常容易与丝杆相互磕碰，造成人身伤害；3、该装置的结构复杂，利用两个伺服电机分步完成简单的动作，造价昂贵，缺乏实用性，此外现有的丝杠高度传递结构中时旋转量与升降高度是同时响应的，因此会出现在特定高度处展台上的待展示物体朝向观察者的角度是固定的，因此观察者无法在同一高度处观察到物体的各个角度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种教育信息化专用教学实验设备，解决了现有的教育信息化专用教学实验设备展示高度和角度调整不方便的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种教育信息化专用教学实验设备，包括底座，所述底座的顶面固定内连接有底板，所述底板顶面的左右侧铰接有第一支撑臂，所述第一支撑臂的顶面铰接有第二支撑臂，所述第二支撑臂的顶面铰接有顶板，所述顶板的顶面开设有承载槽，所述承载槽内活动套接有承载板，所述承载板的底面固定连接限位机构，所述限位机构的外侧活动连接有传动机构，所述传动机构的底端贯穿所述承载板并与所述底板的中心位置活动连接，所述传动机构的中部与两侧的所述第一支撑臂和第二支撑臂活动连接，所述限位机构包括咬合公头，所述咬合公头固定连接在所述承载板的底面，所述咬合齿的底端旋转连接有限位杆，所述限位杆的外侧活动套接有传动管，所述传动管的顶端固定连接有与所述咬合公头配合的咬合母头，所述传动管内壁的顶端固定套接有固定板，所述限位杆活动穿插在所述固定板的圆心位置，所述限位杆的底端固定连接有限位板，所述限位板的底端固定连接有压簧，所述传动管内壁的中部固定连接有定位板，所述传动管顶端的外表面固定连接有轴承，所述轴承镶嵌在所述顶板的圆心位置；所述传动管的底端贯穿所述顶板的底面并延伸至其下方，所述压簧底端与所述定位板的顶面活动连接，所述咬合公头的底面为锥面，且咬合公头的腰线位置开设有矩形的限位筋条，所述咬合母头的内侧表面为与所述咬合公头的底面相契合；

所述传动机构包括传动杆，所述传动杆的底端旋转连接在所述底板的圆心位置，所述传动杆的顶端活动穿插在所述传动管底端的内侧，所述传动杆的表面活动套接有盒体，所述盒体内壁的顶面和底面之间旋转连接有蜗杆，所述传动杆活动套接在所述蜗杆内侧，所述蜗杆的背面啮合连接有涡轮，所述涡轮的轴心处固定套接有丝杆，所述丝杆为左右对称的双螺旋结构，所述丝杆左右端表面开设的螺纹的螺旋方向相反，所述丝杆的左右端分别贯穿所述盒体内壁的左右侧并延伸至其外部，所述丝杆的左右端均螺纹连接有螺母座，所述螺母座为内螺纹的套管结构，在两个螺母座外围分别旋转套设有一圆柱形调节外套，该调节外套上设置有一类“十”字形的凹槽，该圆柱形调节外套与螺母座之间设置有阻尼结构使得圆柱形调节外套在螺母座外部圆周上可以稳定旋转，第一支撑臂和所述第二支撑臂之间通过一销轴铰接连接，该销轴在所述类“十”字形的凹槽中平行于丝杆轴线方向的横向运动或者做环绕调节外套圆周表面做被动圆周运动。

左右侧的所述第一支撑臂和所述第二支撑臂的尺寸规格均相同，且两侧的第一支撑和第二支撑臂成轴对称设置。

所述传动管顶端的外表面固定连接有轴承，所述轴承镶嵌在所述顶板的圆心位置；

所述传动管的底端贯穿所述顶板的底面并延伸至其下方。

所述传动杆与所述传动管的截面均为六边形，所述传动杆的长度为所述传动管的长度的两倍。

所述丝杆的长度为所述螺母座长度的2.5倍。

有益效果

本发明提供了一种教育信息化专用教学实验设备。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)本发明通过传统的丝杠升降传递结构配合一可转动圆柱形调节外套以及特殊设计的类“十”字形的凹槽，使得展示台可以边升降边选抓内的基础模式的基础上还能够以在目标高度处自转的附加模式工作，此外采用旋转承载板底部设置可弹性分离啮合的筋条，使得可以每次展示，均能够向同一位置的观众展示展览品的不同的视角和高度组合。

(2)该教育信息化专用教学实验设备通过盒体配合蜗杆涡轮结构实现了丝杆与传动杆之间始终保持啮合衔接效果，旋转承载板即可实现对传动杆的旋转控制，实现对承载板的高度调整，方便教学过程中对教学内容进行展示，提升教学质量和教学效果。

(3)该教育信息化专用教学实验设备通过螺母座配合丝杆结构，并其将螺母座更替为套管结构，减少了丝杆的长度，同时减少了丝杆中部未使用的盲区长度，减小了设备在收纳时横向的空间占用，并减少了丝杆与操作人员之间的磕碰，更加安全可靠。

(4)该教育信息化专用教学实验设备通过承载板的旋转配合传动杆传动管以及丝杆对其自身高度进行调整控制，简化了操作流程，减少了电气设备的使用，使得设备本身造价更加低廉，便于设备的生产和普及。

附图说明

图1为本发明结构的正剖图；

图2为本发明咬合母头的俯视图；

图3为本发明盒体的俯剖图。

图中：1、底座；2、底板；3、第一支撑臂；4、第二支撑臂；5、顶板；6、承载槽；7、承载板；8、限位机构；801、咬合公头；802、限位杆；803、传动管；804、咬合母头；805、固定板；806、限位板；807、压簧；808、定位板；9、传动机构；901、传动杆；902、盒体；903、蜗杆；904、涡轮；905、丝杆；906、螺母座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种教育信息化专用教学实验设备，包括底座1，所述底座1的顶面固定内连接有底板2，所述底板2顶面的左右侧铰接有第一支撑臂3，所述第一支撑臂3的顶面铰接有第二支撑臂4，所述第二支撑臂4的顶面铰接有顶板5，所述顶板5的顶面开设有承载槽6，所述承载槽6内活动套接有承载板7，所述承载板7的底面固定连接限位机构8，所述限位机构8的外侧活动连接有传动机构9，所述传动机构9的底端贯穿所述承载板7并与所述底板2的中心位置活动连接，所述传动机构9的中部与两侧的所述第一支撑臂3和第二支撑臂4活动连接，所述限位机构8包括咬合公头801，所述咬合公头801固定连接在所述承载板7的底面，所述咬合齿的底端旋转连接有限位杆802，所述限位杆802的外侧活动套接有传动管803，所述传动管803的顶端固定连接有与所述咬合公头801配合的咬合母头804，所述传动管803内壁的顶端固定套接有固定板805，所述限位杆802活动穿插在所述固定板805的圆心位置，所述限位杆802的底端固定连接有限位板806，所述限位板806的底端固定连接有压簧807，所述传动管803内壁的中部固定连接有定位板808，所述传动管803顶端的外表面固定连接有轴承，所述轴承镶嵌在所述顶板5的圆心位置；所述传动管803的底端贯穿所述顶板5的底面并延伸至其下方，所述压簧807底端与所述定位板808的顶面活动连接，所述咬合公头801的底面为锥面，且咬合公头801的腰线位置开设有矩形的限位筋条，所述咬合母头804的内侧表面为与所述咬合公头801的底面相契合；

所述传动机构9包括传动杆901，所述传动杆901的底端旋转连接在所述底板2的圆心位置，所述传动杆901的顶端活动穿插在所述传动管803底端的内侧，所述传动杆901的表面活动套接有盒体902，所述盒体902内壁的顶面和底面之间旋转连接有蜗杆903，所述传动杆901活动套接在所述蜗杆903内侧，所述蜗杆903的背面啮合连接有涡轮904，所述涡轮904的轴心处固定套接有丝杆905，所述丝杆905为左右对称的双螺旋结构，所述丝杆905左右端表面开设的螺纹的螺旋方向相反，所述丝杆905的左右端分别贯穿所述盒体902内壁的左右侧并延伸至其外部，所述丝杆905的左右端均螺纹连接有螺母座906，所述螺母座906为内螺纹的套管结构，在两个螺母座906外围分别旋转套设有一圆柱形调节外套，该调节外套上设置有一类“十”字形的凹槽，该圆柱形调节外套与螺母座906之间设置有阻尼结构使得圆柱形调节外套在螺母座906外部圆周上可以稳定旋转，第一支撑臂3和所述第二支撑臂4之间通过一销轴铰接连接，该销轴在所述类“十”字形的凹槽中平行于丝杆905轴线方向的横向运动或者做环绕调节外套圆周表面做被动圆周运动。

左右侧的所述第一支撑臂3和所述第二支撑臂4的尺寸规格均相同，且两侧的第一支撑和第二支撑臂4成轴对称设置。

所述传动管803顶端的外表面固定连接有轴承，所述轴承镶嵌在所述顶板5的圆心位置；

所述传动管803的底端贯穿所述顶板5的底面并延伸至其下方。

所述传动杆901与所述传动管803的截面均为六边形，所述传动杆901的长度为所述传动管803的长度的两倍。

所述丝杆905的长度为所述螺母座906长度的2.5倍。

本发明中，咬合公头801的底面为锥面，且咬合公头801的腰线位置开设有矩形的限位筋条，咬合母头804的内侧表面为与咬合公头801的底面相契合。当承载板7受力下压时，咬合公头801进入咬合母头804内侧，其表面的限位筋条促使咬合公头801和咬合母头804咬合实现同轴同步旋转，其旋转的角速度相同。

本发明中，传动机构9包括传动杆901，传动杆901的底端旋转连接在底板2的圆心位置，传动杆901的顶端活动穿插在传动管803底端的内侧，传动杆901的表面活动套接有盒体902，由于蜗杆903旋转过程中传动管803会与传动杆901产生穿插动作，盒体902能够限制并避免蜗杆903的偏转，实现蜗杆903的自转，以带动涡轮904偏转，盒体902内壁的顶面和底面之间旋转连接有蜗杆903，传动杆901活动套接在蜗杆903内侧，蜗杆903的背面啮合连接有涡轮904，涡轮904的轴心处固定套接有丝杆905，丝杆905的左右端分别贯穿盒体902内壁的左右侧并延伸至其外部，丝杆905的左右端均螺纹连接有螺母座906，螺母座906为内螺纹的套管结构，螺母座906本身受第一支撑臂3和第二支撑臂4铰接限制其旋转，当丝杆905旋转时，螺母座906本身会与丝杆905产生相对位置移动，并拉扯或推动第一支撑臂3和第二支撑臂4之间发生偏转，改变其之间夹角大小，两个螺母座906分别铰接在第一支撑臂3和第二支撑臂4的衔接位置。

本发明中，传动杆901与传动管803的截面均为六边形，传动杆901的长度为传动管803的长度的两倍。

使用时，当需要进行高度调节时，首先转动圆柱形调节外套使得第一支撑臂3和所述第二支撑臂4的铰接销轴位于类“十”字形的凹槽中的环绕于丝杆905轴线方向的分支凹槽内，然后向下按压承载板7，使得承载板7向下进入承载槽6内部，并使得咬合公头801进入咬合母头804形成咬合状态，此时旋转承载板7会带动传动管803旋转，致使传动杆901旋转，传动杆901旋转带动蜗杆903旋转，促使涡轮904旋转，丝杆905旋转，丝杆905两端的螺母座906受第一支撑臂3和第二支撑臂4的限制，两个螺母座906相对或相背移动，从而环绕于丝杆905轴线方向的分支凹槽对第一支撑臂3和所述第二支撑臂4的铰接销轴产生推动力，第一支撑臂3和第二支撑臂4之间的夹角发生改变，促使顶板5与底板1之间的间距发生变化，承载板7的高度进行变化，到达合适的高度后停止按压旋转承载板7的动作，咬合母头804与咬合公头801相离，完成高度限定，

当到达目标高度后，需要保持当前高度不变的基础上仅调节展览物品的旋转角度时，然后转动圆柱形调节外套使得第一支撑臂3和所述第二支撑臂4的铰接销轴位于类“十”字形的凹槽中的平行于丝杆905轴线方向的分支凹槽内，然后向下按压承载板7，使得承载板7向下进入承载槽6内部，并使得咬合公头801进入咬合母头804形成咬合状态，此时旋转承载板7会带动传动管803旋转，致使传动杆901旋转，传动杆901旋转带动蜗杆903旋转，促使涡轮904旋转，丝杆905旋转，丝杆905两端的螺母座906受第一支撑臂3和第二支撑臂4的限制，两个螺母座906相对或相背移动，从但是平行于丝杆905轴线方向的分支凹槽对第一支撑臂3和所述第二支撑臂4的铰接销轴并不会产生推动力，从而第一支撑臂3和第二支撑臂4之间的夹角不会发生改变，仅有螺母座906发生横向移动，因此顶板5与底板1之间的间距不会发生变化。

当然也可以采用在将承载板7的公头压入下方的母头前，预先仅转动承载板7，这样可以使得每次展示中在相同高度处可以使得物体以不同的视角呈现给同一位置的观众。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种教育信息化专用教学实验设备，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶面固定内连接有底板(2)，所述底板(2)顶面的左右侧铰接有第一支撑臂(3)，所述第一支撑臂(3)的顶面铰接有第二支撑臂(4)，所述第二支撑臂(4)的顶面铰接有顶板(5)，所述顶板(5)的顶面开设有承载槽(6)，所述承载槽(6)内活动套接有承载板(7)，所述承载板(7)的底面固定连接限位机构(8)，所述限位机构(8)的外侧活动连接有传动机构(9)，所述传动机构(9)的底端贯穿所述承载板(7)并与所述底板(2)的中心位置活动连接，所述传动机构(9)的中部与两侧的所述第一支撑臂(3)和第二支撑臂(4)活动连接，所述限位机构(8)包括咬合公头(801)，所述咬合公头(801)固定连接在所述承载板(7)的底面，所述咬合齿的底端旋转连接有限位杆(802)，所述限位杆(802)的外侧活动套接有传动管(803)，所述传动管(803)的顶端固定连接有与所述咬合公头(801)配合的咬合母头(804)，所述传动管(803)内壁的顶端固定套接有固定板(805)，所述限位杆(802)活动穿插在所述固定板(805)的圆心位置，所述限位杆(802)的底端固定连接有限位板(806)，所述限位板(806)的底端固定连接有压簧(807)，所述传动管(803)内壁的中部固定连接有定位板(808)，所述传动管(803)顶端的外表面固定连接有轴承，所述轴承镶嵌在所述顶板(5)的圆心位置；所述传动管(803)的底端贯穿所述顶板(5)的底面并延伸至其下方，所述压簧(807)底端与所述定位板(808)的顶面活动连接，所述咬合公头(801)的底面为锥面，且咬合公头(801)的腰线位置开设有矩形的限位筋条，所述咬合母头(804)的内侧表面为与所述咬合公头(801)的底面相契合；

所述传动机构(9)包括传动杆(901)，所述传动杆(901)的底端旋转连接在所述底板(2)的圆心位置，所述传动杆(901)的顶端活动穿插在所述传动管(803)底端的内侧，所述传动杆(901)的表面活动套接有盒体(902)，所述盒体(902)内壁的顶面和底面之间旋转连接有蜗杆(903)，所述传动杆(901)活动套接在所述蜗杆(903)内侧，所述蜗杆(903)的背面啮合连接有涡轮(904)，所述涡轮(904)的轴心处固定套接有丝杆(905)，所述丝杆(905)为左右对称的双螺旋结构，所述丝杆(905)左右端表面开设的螺纹的螺旋方向相反，所述丝杆(905)的左右端分别贯穿所述盒体(902)内壁的左右侧并延伸至其外部，所述丝杆(905)的左右端均螺纹连接有螺母座(906)，所述螺母座(906)为内螺纹的套管结构，在两个螺母座(906)外围分别旋转套设有一圆柱形调节外套，该调节外套上设置有一类“十”字形的凹槽，该圆柱形调节外套与螺母座(906)之间设置有阻尼结构使得圆柱形调节外套在螺母座(906)外部圆周上可以稳定旋转，第一支撑臂(3)和所述第二支撑臂(4)之间通过一销轴铰接连接，该销轴在所述类“十”字形的凹槽中平行于丝杆(905)轴线方向的横向运动或者做环绕调节外套圆周表面做被动圆周运动。

2.根据权利要求1所述的一种教育信息化专用教学实验设备，其特征在于：左右侧的所述第一支撑臂(3)和所述第二支撑臂(4)的尺寸规格均相同，且两侧的第一支撑和第二支撑臂(4)成轴对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种教育信息化专用教学实验设备，其特征在于：所述传动管(803)顶端的外表面固定连接有轴承，所述轴承镶嵌在所述顶板(5)的圆心位置；

所述传动管(803)的底端贯穿所述顶板(5)的底面并延伸至其下方。

4.根据权利要求3所述的一种教育信息化专用教学实验设备，其特征在于：所述传动杆(901)与所述传动管(803)的截面均为六边形，所述传动杆(901)的长度为所述传动管(803)的长度的两倍。

5.根据权利要求2所述的一种教育信息化专用教学实验设备，其特征在于：所述丝杆(905)的长度为所述螺母座(906)长度的2.5倍。

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