CN112297686A - 一种新型全自动电动削笔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型全自动电动削笔机，该新型全自动电动削笔机包括有MCU主控单元以及与该MCU主控单元电性连接的H桥马达驱动单元、开关单元、锂电池充电管理单元，该锂电池充电管理单元连接锂电池，该H桥马达驱动单元连接削笔装置中的马达，且该MCU主控单元连接有用于对马达的电流进行采样并配合MCU主控单元控制该马达停止和/或正反转的马达电流采样单元，该马达电流采样单元连接所述马达，所述开关单元包括串联在一起的启动开关和安全开关，该启动开关还连接所述MCU主控单元。本发明将马达电流在不同的负载情况下工作电流的大小将不同变化，演变成用于判断削笔是否完成检测，实现低成本自动检测功能。

Description

一种新型全自动电动削笔机

技术领域：

本发明涉及文具产品技术领域，特指一种新型全自动电动削笔机。

背景技术：

电动削笔机是由电机驱动并传动至滚刀切削铅笔笔头的一种文具，滚刀在削笔机内具有一定的倾斜角度，这样才能够对铅笔的一端进行切削形成露出一定长度且具有锥度的可使用的铅笔笔头。

现有技术中的电动削笔机，通常在顶盖上设置切削铅笔的插入口，盖体下方设置滚刀，滚刀的一侧设置铅笔切削口，铅笔插入削笔机后，启动电机，电机驱动滚刀转动，切削铅笔笔头，切削产生的废屑落入收屑盒内，收屑盒上设有开口，在切削完毕后可以从开口中将废屑倾倒出去。

现有技术的削笔机只有削笔功能和自动停削功能，而不具备自动退笔的功能，使用起来不够方便；其目前削笔机的自动停削功能都是采用触发开关实现，即笔尖触碰到该触发开关时，才会触发削笔机停削，其存在笔尖触碰不到该触发开关，而无法实现笔尖触碰到该触发开关的风险，使用起来不够方便。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型全自动电动削笔机。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该新型全自动电动削笔机包括有MCU主控单元以及与该MCU主控单元电性连接的H桥马达驱动单元、开关单元、锂电池充电管理单元，该锂电池充电管理单元连接锂电池，该H桥马达驱动单元连接削笔装置中的马达，且该MCU主控单元连接有用于对马达的电流进行采样并配合MCU主控单元控制该马达停止和/或正反转的马达电流采样单元，该马达电流采样单元连接所述马达，所述开关单元包括串联在一起的启动开关和安全开关，该启动开关还连接所述MCU主控单元。

进一步而言，上述技术方案中，所述安全开关断开时，全自动电动削笔机处于削笔禁止状态；当安全开关闭合，进入削笔待机状态，插入铅笔，闭合启动开关，立即开启自动削笔过程；马达电流采样单元禁止采样2秒时间，避免开始时间马达的电流不稳定，导致削笔动作被中断；之后，马达电流采样单元连续采样马达电流500mSec，采样时间间隔2mSec，如果采样到的马达电流小于1.0A，则表示削笔完成，立即停止削笔动作；之后马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态；如果削笔过程中采样的马达电流大于1.0A，则表示削笔没有完成，继续削笔，直到12Sec时间结束，停止削笔动作；之后削笔马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态。

进一步而言，上述技术方案中，所述MCU主控单元包括有MCU主控芯片，该MCU主控芯片的型号为MS83F1402A；所述马达两端还并联有电容C5；所述锂电池充电管理单元包括有锂电池充电管理芯片以及与该锂电池充电管理芯片连接的电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3，该锂电池充电管理芯片还连接有用于充电的USB接口，该锂电池充电管理芯片连接所述MCU主控芯片，该电阻R1与电阻R2之间的连接线还连接所述MCU主控芯片。

进一步而言，上述技术方案中，所述H桥马达驱动单元包括有马达驱动芯片，该马达驱动芯片的型号为KD8005/E；该马达驱动芯片连接所述马达以及MCU主控单元；所述马达电流采样单元包括有与该马达驱动芯片电性连接的电阻R6、电阻R8和电容C8，该电阻R8和电容C8还接地，该电阻R6与所述MCU主控单元电性连接，且该电阻R6还连接电容C6后接地。

进一步而言，上述技术方案中，所述MCU主控单元连接有LED灯指示单元。

进一步而言，上述技术方案中，其还包括外壳以及安装于外壳中并用于夹紧笔向下传送或用于夹紧笔向上推出的夹轮送料模组、安装于夹轮送料模组下端并用于削笔的削笔装置、安装于削笔装置下端并用于驱动该削笔装置工作的控制电路板、设置于夹轮送料模组与削笔装置之间并用于驱使削笔装置与夹轮送料模组连动的连动机构、位于削笔装置下方的平台，该外壳上端设置有供笔插入并与夹轮送料模组及削笔装置对应的插入口，所述MCU主控单元以及与该MCU主控单元电性连接的H桥马达驱动单元、开关单元、锂电池充电管理单元均设置与于控制电路板上。

进一步而言，上述技术方案中，所述外壳设置有用于控制电机组件正转以驱使夹轮送料模组夹紧笔向下传送至削笔装置的启动开关组件，该启动开关组件设置于该插入口的下方，并置于夹轮送料模组上方；所述启动开关组件包括有所述启动开关以及安装于该启动开关上并可伸缩移动的触发块，该触发块端部上下侧均设置有引导斜面。

进一步而言，上述技术方案中，所述削笔装置包括有刀架、安装于该刀架上并可自转的滚刀和安装于该刀架下端的第一驱动齿轮、安装刀架上端的齿圈和安装于滚刀上端的自转齿轮，该自转齿轮的外齿与齿圈的内齿啮合，该第一驱动齿轮与所述马达上设置的驱动轮连接，并由该所述马达配合驱动轮驱动以转动；所述刀架上端连接所述连动机构。

进一步而言，上述技术方案中，所述夹轮送料模组包括有对称分布于该插入口下方的第一轴体和第二轴体以及分别套设固定于该第一轴体和第二轴体上的第一夹轮和第二夹轮，该第一轴体和第二轴体上还分别安装有第一齿轮和第二齿轮，该第一齿轮和第二齿轮与连动机构连接；所述第一轴体设置有相互对称的第一弹性臂和第二弹性臂，该第一弹性臂和第二弹性臂外围分别设置有第一凸包和第二凸包；所述第一齿轮内侧设置有复数均匀分布的弧形定位槽，该第一弹性臂和第二弹性臂均伸入该第一齿轮内侧，且该第一凸包和第二凸包分别与一个弧形定位槽卡合定位，使第一轴体与第一齿轮形成弹性装配；所述第二轴体和第二齿轮的装配结构与所述第一轴体与第一齿轮的装配结构相同。

进一步而言，上述技术方案中，所述连动机构包括有与所述刀架上端连接的涡轮盘，该涡轮盘上端设置有呈螺旋状的驱动齿，该驱动齿与夹轮送料模组中的第一齿轮和第二齿轮齿合连接；所述外壳下端有卡扣连接有可抽出的收屑盒。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明工作时，所述安全开关断开时，全自动电动削笔机处于削笔禁止状态；当安全开关闭合，进入削笔待机状态，插入铅笔，闭合启动开关，立即开启自动削笔过程；马达电流采样单元禁止采样2秒时间，避免开始时间马达的电流不稳定，导致削笔动作被中断；之后，马达电流采样单元连续采样马达电流500mSec，采样时间间隔2mSec，如果采样到的马达电流小于1.0A，则表示削笔完成，立即停止削笔动作；之后马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态；如果削笔过程中采样的马达电流大于1.0A，则表示削笔没有完成，继续削笔，直到12Sec时间结束，停止削笔动作；之后削笔马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态。本发明将马达电流在不同的负载情况下工作电流的大小将不同变化，演变成用于判断削笔是否完成检测，实现低成本自动检测功能。另外，本发明能够实现自动退笔的功能，以此完成全自动削笔的目的，其无需人工操作按键退笔，使用起来十分方便，令本发明具有极强的市场竞争力。

附图说明：

图1是本发明的电路图；

图2是本发明的立体图；

图3是本发明的剖视图；

图4是本发明的内部结构示意图；

图5是本发明中齿圈的剖视图；

图6是本发明第一视角的内部结构图；

图7是本发明第二视角的内部结构图；

图8是本发明中夹轮送料模组的局部内部结构图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

见图1-8所示，为一种新型全自动电动削笔机，其包括有MCU主控单元51以及与该MCU主控单元51电性连接的H桥马达驱动单元52、开关单元53、锂电池充电管理单元54，该锂电池充电管理单元54连接锂电池55，该H桥马达驱动单元52连接削笔装置3中的马达30，且该MCU主控单元51连接有用于对马达的电流进行采样并配合MCU主控单元51控制该马达停止和/或正反转的马达电流采样单元55，该马达电流采样单元55连接所述马达30，所述开关单元53包括串联在一起的启动开关531和安全开关532，该启动开关531还连接所述MCU主控单元51。本发明工作时，所述安全开关断开时，全自动电动削笔机处于削笔禁止状态；当安全开关闭合，进入削笔待机状态，插入铅笔，闭合启动开关，立即开启自动削笔过程；马达电流采样单元55禁止采样2秒时间，避免开始时间马达的电流不稳定，导致削笔动作被中断；之后，马达电流采样单元55连续采样马达电流500mSec，采样时间间隔2mSec，如果采样到的马达电流小于1.0A，则表示削笔完成，立即停止削笔动作；之后马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态；如果削笔过程中采样的马达电流大于1.0A，则表示削笔没有完成，继续削笔，直到12Sec时间结束，停止削笔动作；之后削笔马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态。

所述MCU主控单元51包括有MCU主控芯片511，该MCU主控芯片511的型号为MS83F1402A；所述马达30两端还并联有电容C5；所述锂电池充电管理单元54包括有锂电池充电管理芯片541以及与该锂电池充电管理芯片541连接的电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3，该锂电池充电管理芯片541还连接有用于充电的USB接口542，该锂电池充电管理芯片541连接所述MCU主控芯片511，该电阻R1与电阻R2之间的连接线还连接所述MCU主控芯片511。当外部电源给本发明充电时，本发明进入保护主体，削笔过程自动停止并进入禁止状态；保护锂电池充电管理芯片541与锂电池。

所述H桥马达驱动单元52包括有马达驱动芯片521，该马达驱动芯片521的型号为KD8005/E；该马达驱动芯片521连接所述马达30以及MCU主控单元51；所述马达电流采样单元55包括有与该马达驱动芯片521电性连接的电阻R6、电阻R8和电容C8，该电阻R8和电容C8还接地，该电阻R6与所述MCU主控单元51电性连接，且该电阻R6还连接电容C6后接地。

所述MCU主控单元51连接有LED灯指示单元56。

本发明还包括外壳1以及安装于外壳1中并用于夹紧笔向下传送或用于夹紧笔向上推出的夹轮送料模组2、安装于夹轮送料模组2下端并用于削笔的削笔装置3、安装于削笔装置3下端并用于驱动该削笔装置3工作的控制电路板5、设置于夹轮送料模组2与削笔装置3之间并用于驱使削笔装置3与夹轮送料模组2连动的连动机构6、位于削笔装置3下方的平台10，该外壳1上端设置有供笔插入并与夹轮送料模组2及削笔装置3对应的插入口11，所述外壳1设置有用于控制电机组件4正转以驱使夹轮送料模组2夹紧笔向下传送至削笔装置3的启动开关组件12，该启动开关组件12设置于该插入口11的下方，并置于夹轮送料模组2上方；该启动开关组件12与控制电路板5电性连接。本发明工作时，安全开关闭合，并将笔沿外壳1上端的插入口11插入，其会先碰到启动开关组件12中的启动开关531，该启动开关531被触发后会发送信号到控制电路板5中的MCU主控单元51，该MCU主控单元51控制马达正转，以驱使夹轮送料模组2夹紧笔向下传送至削笔装置3，使削笔装置3对笔进行削笔工作，立即开启自动削笔过程；马达电流采样单元55禁止采样2秒时间，避免开始时间马达的电流不稳定，导致削笔动作被中断；之后，马达电流采样单元55连续采样马达电流500mSec，采样时间间隔2mSec，如果采样到的马达电流小于1.0A，则表示削笔完成，立即停止削笔动作；之后马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态；如果削笔过程中采样的马达电流大于1.0A，则表示削笔没有完成，继续削笔，直到12Sec时间结束，停止削笔动作；之后削笔马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态。本发明能够实现自动退笔的功能，以此完成全自动削笔的目的，其无需人工操作按键退笔，使用起来十分方便，令本发明具有极强的市场竞争力。

所述平台10用于供被削尖的笔的笔尖接触，当笔尖顶到平台10时，笔则不会往下掉了，不往下掉后，削笔装置3的滚刀32空转，采样到的马达电流小于1.0A，则表示削笔完成，此时，立即停止削笔动作；之后马达反转，实现自动退笔。

所述启动开关组件12包括有所述启动开关531以及安装于该启动开关531上并可伸缩移动的触发块122，该触发块122端部上下侧均设置有引导斜面，以致使笔能够快速进入到夹轮送料模组2中，并且不会影响削笔工作。该触发块122朝启动开关531方向移动时，该启动开关531被触发以打开，该触发块122复位后，该启动开关531断开。

所述夹轮送料模组2包括有对称分布于该插入口11下方的第一轴体21和第二轴体22以及分别套设固定于该第一轴体21和第二轴体22上的第一夹轮23和第二夹轮24，该第一轴体21和第二轴体22上还分别安装有第一齿轮25和第二齿轮26，该第一齿轮25和第二齿轮26与连动机构6连接。

所述第一轴体21设置有相互对称的第一弹性臂211和第二弹性臂212，该第一弹性臂211和第二弹性臂212外围分别设置有第一凸包201和第二凸包202；所述第一齿轮25内侧设置有复数均匀分布的弧形定位槽251，该第一弹性臂211和第二弹性臂212均伸入该第一齿轮25内侧，且该第一凸包201和第二凸包202分别与一个弧形定位槽251卡合定位，使第一轴体21与第一齿轮25形成弹性装配。当第一夹轮23和第二夹轮24的旋转插笔速度快于及削笔装置3的削笔速度时，该第一轴体21与第一齿轮25会出现打滑现象，实现离合的目的；具体而言，该第一轴体21中第一弹性臂211和第二弹性臂212的第一凸包201和第二凸包202会分别进入下一个或下两个或多个弧形定位槽251，且当不再插笔时，该第一凸包201和第二凸包202会分别与一个弧形定位槽251卡合定位，以此防止出现切削不顺以及烧坏电机的现象，保证产品使用寿命。

所述第二轴体22和第二齿轮26的装配结构与所述第一轴体21与第一齿轮25的装配结构相同，在此不再一一赘述。

所述削笔装置3包括有刀架31、安装于该刀架31上并可自转的滚刀32和安装于该刀架31下端的第一驱动齿轮33、安装刀架31上端的齿圈34和安装于滚刀32上端的自转齿轮35，该自转齿轮35的外齿与齿圈34的内齿啮合，该第一驱动齿轮33与电机组件4连接，并由该电机组件4驱动以转动；所述刀架31上端连接所述连动机构6。

所述连动机构6包括有与所述刀架31上端连接的涡轮盘61，该涡轮盘61上端设置有呈螺旋状的驱动齿611，该驱动齿611与夹轮送料模组2中的第一齿轮25和第二齿轮26齿合连接，以此驱使该夹轮送料模组2与削笔装置3同步转动。

所述外壳1下端有卡扣连接有可抽出的收屑盒15，该收屑盒15可抽出倒屑，使用起来十分方便。

综上所述，本发明工作时，所述安全开关断开时，全自动电动削笔机处于削笔禁止状态；当安全开关闭合，进入削笔待机状态，插入铅笔，闭合启动开关，立即开启自动削笔过程；马达电流采样单元55禁止采样2秒时间，避免开始时间马达的电流不稳定，导致削笔动作被中断；之后，马达电流采样单元55连续采样马达电流500mSec，采样时间间隔2mSec，如果采样到的马达电流小于1.0A，则表示削笔完成，立即停止削笔动作；之后马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态；如果削笔过程中采样的马达电流大于1.0A，则表示削笔没有完成，继续削笔，直到12Sec时间结束，停止削笔动作；之后削笔马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态。本发明将马达电流在不同的负载情况下工作电流的大小将不同变化，演变成用于判断削笔是否完成检测，实现低成本自动检测功能。另外，本发明能够实现自动退笔的功能，以此完成全自动削笔的目的，其无需人工操作按键退笔，使用起来十分方便，令本发明具有极强的市场竞争力。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：其包括有MCU主控单元(51)以及与该MCU主控单元(51)电性连接的H桥马达驱动单元(52)、开关单元(53)、锂电池充电管理单元(54)，该锂电池充电管理单元(54)连接锂电池(55)，该H桥马达驱动单元(52)连接削笔装置(3)中的马达(30)，且该MCU主控单元(51)连接有用于对马达的电流进行采样并配合MCU主控单元(51)控制该马达停止和/或正反转的马达电流采样单元(55)，该马达电流采样单元(55)连接所述马达(30)，所述开关单元(53)包括串联在一起的启动开关(531)和安全开关(532)，该启动开关(531)还连接所述MCU主控单元(51)。

2.根据权利要求1所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述安全开关断开时，全自动电动削笔机处于削笔禁止状态；当安全开关闭合，进入削笔待机状态，插入铅笔，闭合启动开关，立即开启自动削笔过程；马达电流采样单元(55)禁止采样2秒时间，避免开始时间马达的电流不稳定，导致削笔动作被中断；之后，马达电流采样单元(55)连续采样马达电流500mSec，采样时间间隔2mSec，如果采样到的马达电流小于1.0A，则表示削笔完成，立即停止削笔动作；之后马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态；如果削笔过程中采样的马达电流大于1.0A，则表示削笔没有完成，继续削笔，直到12Sec时间结束，停止削笔动作；之后削笔马达反转，实现自动退笔，当退笔完成，自动停止，进入省电状态。

3.根据权利要求1所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述MCU主控单元(51)包括有MCU主控芯片(511)，该MCU主控芯片(511)的型号为MS83F1402A；所述马达(30)两端还并联有电容C5；所述锂电池充电管理单元(54)包括有锂电池充电管理芯片(541)以及与该锂电池充电管理芯片(541)连接的电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3，该锂电池充电管理芯片(541)还连接有用于充电的USB接口(542)，该锂电池充电管理芯片(541)连接所述MCU主控芯片(511)，该电阻R1与电阻R2之间的连接线还连接所述MCU主控芯片(511)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述H桥马达驱动单元(52)包括有马达驱动芯片(521)，该马达驱动芯片(521)的型号为KD8005/E；该马达驱动芯片(521)连接所述马达(30)以及MCU主控单元(51)；所述马达电流采样单元(55)包括有与该马达驱动芯片(521)电性连接的电阻R6、电阻R8和电容C8，该电阻R8和电容C8还接地，该电阻R6与所述MCU主控单元(51)电性连接，且该电阻R6还连接电容C6后接地。

5.根据权利要求4所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述MCU主控单元(51)连接有LED灯指示单元(56)。

6.根据权利要求4所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：其还包括外壳(1)以及安装于外壳(1)中并用于夹紧笔向下传送或用于夹紧笔向上推出的夹轮送料模组(2)、安装于夹轮送料模组(2)下端并用于削笔的削笔装置(3)、安装于削笔装置(3)下端并用于驱动该削笔装置(3)工作的控制电路板(5)、设置于夹轮送料模组(2)与削笔装置(3)之间并用于驱使削笔装置(3)与夹轮送料模组(2)连动的连动机构(6)、位于削笔装置(3)下方的平台(10)，该外壳(1)上端设置有供笔插入并与夹轮送料模组(2)及削笔装置(3)对应的插入口(11)，所述MCU主控单元(51)以及与该MCU主控单元(51)电性连接的H桥马达驱动单元(52)、开关单元(53)、锂电池充电管理单元(54)均设置与于控制电路板(5)上。

7.根据权利要求6所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述外壳(1)设置有用于控制电机组件(4)正转以驱使夹轮送料模组(2)夹紧笔向下传送至削笔装置(3)的启动开关组件(12)，该启动开关组件(12)设置于该插入口(11)的下方，并置于夹轮送料模组(2)上方；所述启动开关组件(12)包括有所述启动开关(531)以及安装于该启动开关(531)上并可伸缩移动的触发块(122)，该触发块(122)端部上下侧均设置有引导斜面。

8.根据权利要求6所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述削笔装置(3)包括有刀架(31)、安装于该刀架(31)上并可自转的滚刀(32)和安装于该刀架(31)下端的第一驱动齿轮(33)、安装刀架(31)上端的齿圈(34)和安装于滚刀(32)上端的自转齿轮(35)，该自转齿轮(35)的外齿与齿圈(34)的内齿啮合，该第一驱动齿轮(33)与所述马达(30)上设置的驱动轮(301)连接，并由该所述马达(30)配合驱动轮(301)驱动以转动；所述刀架(31)上端连接所述连动机构(6)。

9.根据权利要求6所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述夹轮送料模组(2)包括有对称分布于该插入口(11)下方的第一轴体(21)和第二轴体(22)以及分别套设固定于该第一轴体(21)和第二轴体(22)上的第一夹轮(23)和第二夹轮(24)，该第一轴体(21)和第二轴体(22)上还分别安装有第一齿轮(25)和第二齿轮(26)，该第一齿轮(25)和第二齿轮(26)与连动机构(6)连接；所述第一轴体(21)设置有相互对称的第一弹性臂(211)和第二弹性臂(212)，该第一弹性臂(211)和第二弹性臂(212)外围分别设置有第一凸包(201)和第二凸包(202)；所述第一齿轮(25)内侧设置有复数均匀分布的弧形定位槽(251)，该第一弹性臂(211)和第二弹性臂(212)均伸入该第一齿轮(25)内侧，且该第一凸包(201)和第二凸包(202)分别与一个弧形定位槽(251)卡合定位，使第一轴体(21)与第一齿轮(25)形成弹性装配；所述第二轴体(22)和第二齿轮(26)的装配结构与所述第一轴体(21)与第一齿轮(25)的装配结构相同。

10.根据权利要求8所述的一种新型全自动电动削笔机，其特征在于：所述连动机构(6)包括有与所述刀架(31)上端连接的涡轮盘(61)，该涡轮盘(61)上端设置有呈螺旋状的驱动齿(611)，该驱动齿(611)与夹轮送料模组(2)中的第一齿轮(25)和第二齿轮(26)齿合连接；所述外壳(1)下端有卡扣连接有可抽出的收屑盒(15)。

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