CN112155312A - 一种机电一体化教学平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机电一体化教学平台，包括：讲台固定框，其为顶部具有开口的框体；框体上方罩设固定有面板，且形成内部空腔；以及展示装置，其包括展示框、展示驱动部、展示传动部及夹持部；面板上设置有通槽，展示框连接于通槽处；展示驱动部转动支撑于展示框内，其通过展示传动部带动两组夹持部向相反方向夹紧或放松；无需教师手持，大大减轻教师的压力，方便学生们观察，便于学生理解，进而提高了教学质量。升降装置能够使实物上移且可以旋转，使学生能够从多个面去了解，进而便于学生理解，提高了教学质量。倾斜板可以方便教学书本的放置；吸尘装置降低了环境污染，防止师生长期处于粉尘中影响身体健康。

Description

一种机电一体化教学平台

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，更具体的说是涉及一种机电一体化教学平台。

背景技术

机电一体化是利用信息处理功能对机械进行各种控制的技术。当今世界上各种灵巧便利的机械，都是基于机电一体化技术制造的，此外，机电一体化技术在家用电器、各种车辆、医疗器械、工厂、游乐园等各种领域、场所都得到了广泛的应用，随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广。

目前教学中因为教师一般采用粉笔进行教学工作，其桌面会残留大量的粉笔灰尘，其污染环境，同时在教学时一般都配合实物进行讲解，但是现有的PLC、电机等实物较重，教师一边拿着一边讲解十分累，且学生并不能很好的理解，教学质量受到影响，因此，如何提供一种机电一体化教学平台是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种机电一体化教学平台，解决教学时教师需要手拿实物讲解，导致展示效果不理想，不便于学生理解，教师也比较累的技术问题。

本发明提供了一种机电一体化教学平台，包括：

讲台固定框，讲台固定框为顶部具有开口的框体；

面板，框体上方罩设固定有面板，且形成内部空腔；

以及展示装置，其包括展示框、展示驱动部、展示传动部及夹持部；面板上设置有通槽，展示框连接于通槽处；展示驱动部转动支撑于展示框内，其通过展示传动部带动两组夹持部向相反方向夹紧或放松。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种机电一体化教学平台，通过两组夹持部夹紧教具，避免其掉落，保证其稳定性，无需教师手持，大大减轻教师的压力，方便学生们观察，便于学生理解，进而提高了教学质量。

进一步地，展示驱动部包括双输出轴电机和转动螺纹杆，展示框中部形成双输出轴电机安装腔，安装腔两侧对称限定出两个驱动腔；双输出轴电机两端各动力连接一个位于对应的驱动腔内的转动螺纹杆、两个转动螺纹杆旋向相反，且远离双输出轴电机的一端均转动支撑于对应的驱动腔内壁上

进一步地，展示传动部包括两组移动套及两组滑块；每一组移动套均螺纹套接于一个转动螺纹杆上，其底部均设置有一个滑块，驱动腔底部均设置有用于滑块滑动的滑槽；其顶部竖直固定有一个夹持部，两组夹持部顶部均伸出展示框顶部用于夹紧教具。

进一步地，展示框顶部形成两组插入槽单元，每一组插入槽单元均为两两相对布置于夹持部两侧的两个插入槽，每一个插入槽内均设置有一个伸缩弹簧和一个遮挡板；遮挡板一侧嵌入插入槽内，另一侧与夹持部抵接、并跟随夹持部移动而移动遮挡驱动腔顶部。由此遮挡板保证外部杂质不易掉落至展示框内部，保证设备稳定运行。

进一步地，内部空腔内对应展示装置设置有与展示装置数量相同、位置对应的升降装置，升降装置包括：保护壳、转动电机、升降螺纹杆及升降螺套；保护壳固定于讲台固定框底壁上，其内固定有输出端朝上的转动电机，转动电机输出端动力连接有竖直布置的升降螺纹杆，升降螺套螺纹套接于升降螺纹杆上、其顶部固定展示装置底部、且带动展示装置穿过通槽旋转举升至面板以上。由此，能够使实物上移，且可以旋转，使学生能够从多个面去了解，进而便于学生理解，提高了教学质量。

进一步地，升降装置还包括堵板、导向板、卡块及限位柱；限位柱为两个，平行、且对称布置于升降螺纹杆两侧，其底端和顶端分别对应固定于保护壳顶部和面板底部，每一个限位柱底部均设置有一个卡块作为升降螺套的下行限位；导向板中部套接固定于升降螺套上，其两侧上通过开设的通孔滑动于两个限位柱上，其顶部固定有与通槽形状相同的堵板。由此通过堵板和卡块限定了升降螺套的上行限位和下行限位，当展示框上移，并通过堵板将通槽封闭，防止灰尘进入到设备内部，增加外部的美观。

进一步地，本发明提供的一种机电一体化教学平台，还包括倾斜装置，倾斜装置包括固定框、转轴、倾斜板及电动伸缩杆；面板靠近黑板侧中间设置有固定通槽，固定框嵌设于固定通槽内形成顶部敞口的框体结构；固定框的顶部敞口上通过转轴铰接有倾斜板，倾斜板两端均为弧形，固定框内部形成有与倾斜板弧形相适配的弧形内壁，固定框底部一侧限定出一个垫台，电动伸缩杆两端分别与垫台端部和倾斜板底部铰接，倾斜板跟随电动伸缩杆伸长发生转动，使一端移出固定框内，另一端进入固定框内并与垫台抵接，形成书本放置槽。由此通过设置的倾斜板可以方便教学书本的放置，教师能够在黑板进行讲解时，方便观察书本。

进一步地，本发明提供的一种机电一体化教学平台，还包括吸尘装置，吸尘装置包括：空心收集板、收集管、抽气泵及收集箱；空心收集板固定于面板靠近黑板侧，其上开设有多个与其内腔连通的收集孔；收集管设置于面板底部、其一端与空心收集板内腔连通，其另一端经抽气泵后弯折进入收集箱内。由此通过抽气泵将粉笔等灰尘通过收集孔吸附至收集管内，并在收集管尾部自身重力下进入收集箱内，降低了环境污染，防止师生长期处于粉尘中影响身体健康。

进一步地，收集箱设置于内部空腔内；由此使教学平台结构紧凑。

进一步地，面板垂直空心收集板长度方向的两端分部设置有一个防护台，起到教学平台左右防护的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种机电一体化教学平台的透视图；

图2附图示出了本发明中的展示装置的剖视图；

图3附图示出了展示框顶部的结构示意图；

图4附图示出了本发明中倾斜装置的结构示意图；

图5附图示出了面板的俯视图；

图中：100-讲台固定框，200-面板，300-升降装置，301-保护壳，302-转动电机，303-升降螺纹杆，304-升降螺套，305-堵板，306-导向板，307-卡块，308-限位柱，400-展示装置，401-展示框，402-双输出轴电机，403-转动螺纹杆，404-移动套，405-夹持部，406-遮挡板，407-伸缩弹簧，408-滑槽，409-滑块，500-倾斜装置，501-固定框，502-转轴，503-倾斜板，504-电动伸缩杆，505-垫台，600-吸尘装置，601-空心收集板，6011-收集孔，602-收集管，603-抽气泵，604-收集箱，605-防护台。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见附图1和5，本发明实施例公开了一种机电一体化教学平台，包括：

讲台固定框100，讲台固定框100为顶部具有开口的框体；

面板200，框体上方罩设固定有面板200，且形成内部空腔；

以及展示装置400，其包括展示框401、展示驱动部、展示传动部及夹持部；面板200上设置有通槽，展示框401连接于通槽处；展示驱动部转动支撑于展示框401内，其通过展示传动部带动两组夹持部向相反方向夹紧或放松。

本发明公开提供了一种机电一体化教学平台，通过两组夹持部夹紧教具，避免其掉落，保证其稳定性，无需教师手持，大大减轻教师的压力，方便学生们观察，便于学生理解，进而提高了教学质量。

在上述实施例中，参见附图2和3，展示驱动部包括双输出轴电机402和转动螺纹杆403，展示框401中部形成双输出轴电机402安装腔，安装腔两侧对称限定出两个驱动腔；双输出轴电机402两端各动力连接一个位于对应的驱动腔内的转动螺纹杆403、两个转动螺纹杆403旋向相反，且远离双输出轴电机402的一端均转动支撑于对应的驱动腔内壁上。

在上述实施例中，参见附图2和3，展示传动部包括两组移动套404及两组滑块409；每一组移动套404均螺纹套接于一个转动螺纹杆403上，其底部均设置有一个滑块409，驱动腔底部均设置有用于滑块409滑动的滑槽408；其顶部竖直固定有一个夹持部405，两组夹持部405顶部均伸出展示框401顶部用于夹紧教具。

在本发明的另一个实施例中，参见附图2，展示框401顶部形成两组插入槽单元，每一组插入槽单元均为两两相对布置于夹持部405两侧的两个插入槽，每一个插入槽内均设置有一个伸缩弹簧407和一个遮挡板406；遮挡板406一侧嵌入插入槽内，另一侧与夹持部405抵接、并跟随夹持部405移动而移动遮挡驱动腔顶部。由此遮挡板保证外部杂质不易掉落至展示框内部，保证设备稳定运行。其中展示框顶部可以形成夹持部旋转放平的凹槽，夹持部可以为与展示框宽度相同的板体，或宽度小于展示框宽度的条状体，当然也可以为适应教具的弧形体等。

在本发明的另一些实施例中，参见附图1，本发明中可以采用两组展示装置400，内部空腔内对应展示装置400设置有与展示装置400数量相同、位置对应的升降装置300，升降装置300包括：保护壳301、转动电机302、升降螺纹杆303及升降螺套304；保护壳301固定于讲台固定框100底壁上，其内固定有输出端朝上的转动电机302，转动电机302输出端动力连接有竖直布置的升降螺纹杆303，升降螺套304螺纹套接于升降螺纹杆303上、其顶部固定展示装置400底部、且带动展示装置400穿过通槽旋转举升至面板200以上。由此，能够使实物上移，且可以旋转，使学生能够从多个面去了解，进而便于学生理解，提高了教学质量。

有利的是，升降装置300还包括堵板305、导向板306、卡块307及限位柱308；限位柱308为两个，平行、且对称布置于升降螺纹杆303两侧，其底端和顶端分别对应固定于保护壳301顶部和面板200底部，每一个限位柱308底部均设置有一个卡块307作为升降螺套304的下行限位；导向板306中部套接固定于升降螺套304上，其两侧上通过开设的通孔滑动于两个限位柱308上，其顶部固定有与通槽形状相同的堵板305。由此通过堵板和卡块限定了升降螺套的上行限位和下行限位，当展示框上移，并通过堵板将通槽封闭，防止灰尘进入到设备内部，增加外部的美观。

在本发明的另一些实施例中，参见附图4，还包括倾斜装置500，倾斜装置500包括固定框501、转轴502、倾斜板503及电动伸缩杆504；面板200靠近黑板侧中间设置有固定通槽，固定框501嵌设于固定通槽内形成顶部敞口的框体结构；固定框501的顶部敞口上通过转轴502铰接有倾斜板503，倾斜板503两端均为弧形，固定框501内部形成有与倾斜板503弧形相适配的弧形内壁，固定框501底部一侧限定出一个垫台505，电动伸缩杆504两端分别与垫台505端部和倾斜板503底部铰接，倾斜板503跟随电动伸缩杆504伸长发生转动，使一端移出固定框501内，另一端进入固定框501内并与垫台505抵接，形成书本放置槽。由此通过设置的倾斜板可以方便教学书本的放置，教师能够在黑板进行讲解时，方便观察书本。

在本发明的另一些实施例中，还包括吸尘装置600，吸尘装置600包括：空心收集板601、收集管602、抽气泵603及收集箱604；空心收集板601固定于面板200靠近黑板侧，其上开设有多个与其内腔连通的收集孔6011；收集管602设置于面板200底部、其一端与空心收集板601内腔连通，其另一端经抽气泵603后弯折进入收集箱604内。由此通过抽气泵将粉笔等灰尘通过收集孔吸附至收集管内，并在收集管尾部自身重力下进入收集箱内，降低了环境污染，防止师生长期处于粉尘中影响身体健康。

其中，收集箱604设置于内部空腔内，由此使教学平台结构紧凑。

有利的是，面板200垂直空心收集板601长度方向的两端分部设置有一个防护台605；起到教学平台左右防护的目的。

在本发明的另一些实施例中，可将所有执行部件(电机、电动伸缩杆、抽气泵)与控制器电性连接，形成自动控制的教学平台。

使用时通过导线与外部电源接通，教师在教学时(可通过手动将水平放置的夹持部405转动至90°进入竖直状态，)，此时通过启动双输出轴电机带动转动螺纹杆转动，从而使其带动移动套向两侧移动，转动螺纹杆转动时，滑块和滑槽保证移动套稳定带动夹持部左右移动，而设置的遮挡板和伸缩弹簧保证阻挡外部杂质或者其他物体进入展示框中，然后将实物放置在展示框上，双输出轴电机反转使其夹持部向内侧移动，从而使其进行夹持工作，然后通过启动转动电机带动升降螺纹杆转动，升降螺纹杆带动升降螺纹套向上动，同时堵板也向上移动，使其位于展示框原来的位置(即上行限位点)，此时展示装置上移，方便教师的教学，使其实物方便展示，方便学生们观察，而设置的导向板和限位柱保证升降螺纹套稳定向上移动，而设置的卡块保证导向板不会过度向下移动，保证展示装置上端面与面板上端面平齐；在教学时，可以启动电动伸缩杆带动倾斜板绕转轴转动发生倾斜，使其一端移出所述固定框内，另一端进入所述固定框内并与所述垫台抵接，形成书本放置槽，此时可以将书本放置在书本放置槽内，方便教师在书写时观察书本的内容；抽气泵通过收集管、空心收集板和收集孔将粉笔的粉末吸入至收集箱进行集中收集，避免粉末到处飘散影响工作和学习环境，保证师生的生命健康。

在使用时，无实物展示时，其升降装置和展示装置则无需启动，无需在黑板书写内容时，其倾斜装置也无需启动，此时面板上端面平齐，无凸起部位，其可以进行正常的教学工作，当需要书写内容时，可单独启动倾斜装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种机电一体化教学平台，其特征在于，包括：

讲台固定框(100)，所述讲台固定框(100)为顶部具有开口的框体；

面板(200)，所述框体上方罩设固定有所述面板(200)，且形成内部空腔；

以及展示装置(400)，其包括展示框(401)、展示驱动部、展示传动部及夹持部；所述面板(200)上设置有通槽，所述展示框(401)连接于所述通槽处；所述展示驱动部转动支撑于所述展示框(401)内，其通过所述展示传动部带动两组所述夹持部向相反方向夹紧或放松。

2.根据权利要求1所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，所述展示驱动部包括双输出轴电机(402)和转动螺纹杆(403)，所述展示框(401)中部形成所述双输出轴电机(402)安装腔，所述安装腔两侧对称限定出两个驱动腔；所述双输出轴电机(402)两端各动力连接一个位于对应的所述驱动腔内的转动螺纹杆(403)、两个所述转动螺纹杆(403)旋向相反，且远离所述双输出轴电机(402)的一端均转动支撑于对应的所述驱动腔内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，所述展示传动部包括两组移动套(404)及两组滑块(409)；每一组所述移动套(404)均螺纹套接于一个所述转动螺纹杆(403)上，其底部均设置有一个所述滑块(409)，所述驱动腔底部均设置有用于所述滑块(409)滑动的滑槽(408)；其顶部竖直固定有一个所述夹持部(405)，两组所述夹持部(405)顶部均伸出所述展示框(401)顶部用于夹紧教具。

4.根据权利要求2所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，所述展示框(401)顶部形成两组插入槽单元，每一组插入槽单元均为两两相对布置于所述夹持部(405)两侧的两个插入槽，每一个所述插入槽内均设置有一个伸缩弹簧(407)和一个遮挡板(406)；所述遮挡板(406)一侧嵌入所述插入槽内，另一侧与所述夹持部(405)抵接、并跟随所述夹持部(405)移动而移动遮挡所述驱动腔顶部。

5.根据权利要求1所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，所述内部空腔内对应所述展示装置(400)设置有与所述展示装置(400)数量相同、位置对应的升降装置(300)，所述升降装置(300)包括：保护壳(301)、转动电机(302)、升降螺纹杆(303)及升降螺套(304)；所述保护壳(301)固定于所述讲台固定框(100)底壁上，其内固定有输出端朝上的所述转动电机(302)，所述转动电机(302)输出端动力连接有竖直布置的所述升降螺纹杆(303)，所述升降螺套(304)螺纹套接于所述升降螺纹杆(303)上、其顶部固定所述展示装置(400)底部、且带动所述展示装置(400)穿过所述通槽旋转举升至所述面板(200)以上。

6.根据权利要求5所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，所述升降装置(300)还包括堵板(305)、导向板(306)、卡块(307)及限位柱(308)；所述限位柱(308)为两个，平行、且对称布置于所述升降螺纹杆(303)两侧，其底端和顶端分别对应固定于所述保护壳(301)顶部和所述面板(200)底部，每一个限位柱(308)底部均设置有一个卡块(307)作为所述升降螺套(304)的下行限位；所述导向板(306)中部套接固定于所述升降螺套(304)上，其两侧上通过开设的通孔滑动于两个所述限位柱(308)上，其顶部固定有与所述通槽形状相同的所述堵板(305)。

7.根据权利要求1所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，还包括倾斜装置(500)，所述倾斜装置(500)包括固定框(501)、转轴(502)、倾斜板(503)及电动伸缩杆(504)；所述面板(200)靠近黑板侧中间设置有固定通槽，所述固定框(501)嵌设于所述固定通槽内形成顶部敞口的框体结构；所述固定框(501)的顶部敞口上通过所述转轴(502)铰接有倾斜板(503)，所述倾斜板(503)两端均为弧形，所述固定框(501)内部形成有与所述倾斜板(503)弧形相适配的弧形内壁，所述固定框(501)底部一侧限定出一个垫台(505)，所述电动伸缩杆(504)两端分别与所述垫台(505)端部和所述倾斜板(503)底部铰接，所述倾斜板(503)跟随所述电动伸缩杆(504)伸长发生转动，使一端移出所述固定框(501)内，另一端进入所述固定框(501)内并与所述垫台(505)抵接，形成书本放置槽。

8.根据权利要求1所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，还包括吸尘装置(600)，所述吸尘装置(600)包括：空心收集板(601)、收集管(602)、抽气泵(603)及收集箱(604)；所述空心收集板(601)固定于所述面板(200)靠近黑板侧，其上开设有多个与其内腔连通的收集孔(6011)；所述收集管(602)设置于所述面板(200)底部、其一端与所述空心收集板(601)内腔连通，其另一端经抽气泵(603)后弯折进入所述收集箱(604)内。

9.根据权利要求8所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，所述收集箱(604)设置于所述内部空腔内。

10.根据权利要求8所述的一种机电一体化教学平台，其特征在于，所述面板(200)垂直所述空心收集板(601)长度方向的两端分部设置有一个防护台(605)。

Images