CN210553840U - 一种基于plc的多功能黑板自动擦除装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，包括上安装架和下安装架，上安装架上安装有上挡板、幕布轴和幕布，在第一伺服电机的驱动下，收放幕布遮挡粉笔灰尘，同时幕布可作为投影幕布使用；上挡板上还设有第一导轨，第一导轨和下挡板上设置的第二导轨之间竖直方向连接带有海绵的平移杆，在第二伺服电机的驱动下，平移杆在导轨凹槽内水平移动擦除黑板；下安装架上安装有下挡板，下挡板上连接丝杠、除灰刷和收灰桶，在第三伺服电机的驱动下，除灰刷以丝杠为轨道横向滑动，清扫下挡板上的粉笔灰；本实用新型通过PLC控制系统控制伺服电机正反转驱动完成擦除作业，克服了人工擦除效率低下和损害健康的问题，避免了资源浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种黑板擦除装置，特别涉及一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置。
背景技术
传统的黑板笔迹擦除都是人工进行，清除效率低，灰尘散落，污染环境；目前教学用的黑板擦多为手握式长方形黑板擦，其擦体以耐磨的软质泡沫、海绵为材料，在擦体的一面用粘合剂粘上一薄硬片，安装在握手底板上；人在擦除粉笔灰时，受身高等因素限制，擦除不彻底，粉笔灰飞散刺激呼吸道和眼睛，易引发人体呼吸系统疾病，掉落的粉笔灰及用剩的粉笔头也无法收集利用，造成资源浪费。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，能够自动擦除黑板上的粉笔字迹，具有以较低的经济成本，代替人工擦黑板，提高粉笔灰尘擦除的质量和效率，防止粉笔灰飞散对人体产生刺激，并且能够有效收集粉笔灰、粉笔头进行再利用的特点，避免了资源浪费。
为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，包括上安装架1和下安装架2，所述上安装架1上固定安装有上挡板3，所述下安装架2上固定安装有下挡板9；所述上挡板3的下方远离上安装架1的一侧连接有幕布轴4，所述幕布轴4一端连接有第一伺服电机5，所述幕布轴4上固定有幕布6的一边，所述幕布6缠卷在幕布轴4上；
所述上挡板3的下方幕布轴4的内侧的上安装架1上还横向设置有第一导轨8，所述下安装架2上与第一导轨8对称安装有第二导轨10；第一导轨8与第二导轨10分别与平移杆16的上下两端滑动连接，所述平移杆16的一端设置有第二伺服电机14，所述第二导轨10外侧设有横向固定安装在下安装架2上的丝杠11；所述丝杠11的一端设置有第三伺服电机18，所述丝杠11上还设置有以丝杠11为轨道横向移动的除灰刷13；
所述第一伺服电机5、第二伺服电机14、第三伺服电机18分别连接至PLC控制器20，上位机21与PLC控制器20的通信端口相连。
所述幕布6下缘设置有第一条形磁铁7，所述下挡板9横向边缘设置有第二条形磁铁12。
所述幕布6的材质为白色投影幕布。
所述平移杆16上下两端设置有分别与第一导轨8和第二导轨10相适配的上滑轮19和下滑轮23。
所述上滑轮19至少有一个，所述下滑轮23至少有一个。
所述平移杆16竖直方向上设置有海绵17，所述海绵17直接接触黑板22。
所述PLC控制器20为S7-300系列。
所述下挡板9上除灰刷13的行程末端设置有收灰桶15。
本实用新型通过PLC控制系统控制，第一伺服电机驱动幕布轴收放幕布，幕布既可以挡灰，又可以作为投影幕布使用；第二伺服电机驱动平移杆带着海绵擦除粉笔灰；第三伺服电机驱动丝杠带动除灰刷清扫粉笔灰粉笔头；以较低的经济成本，自动完成擦除作业，克服了人工擦除黑板时，由于身高的限制，灰尘的飞散所造成的擦除效率低下和对人体健康损害的问题，并能有效收集利用粉笔灰、粉笔头，保障了人体健康与教学高效，避免了资源浪费。
附图说明
图1为本实用新型结构的主视图。
图2为本实用新型结构的侧视图。
图3为本实用新型第一导轨与平移杆连接处局部图
图中：1、上安装架；2、下安装架；3、上挡板；4、幕布轴；5、第一伺服电机；6、幕布；7、第一条形磁铁；8、第一导轨；9、下挡板；10、第二导轨；11、丝杠；12第二条形磁铁；13、除灰刷；14、第二伺服电机；15、收灰桶；16、平移杆；17、海绵；18、第三伺服电机；19、上滑轮；20、PLC控制器；21、上位机；22、黑板；23、下滑轮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1、图2，一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，包括上安装架1和下安装架2，所述上安装架1上固定安装有上挡板3，所述下安装架2上固定安装有下挡板9；所述上挡板3的下方远离上安装架1的一侧连接有幕布轴4，所述幕布轴4一端连接有第一伺服电机5，所述幕布轴4上固定有幕布6的一边，所述幕布6缠卷在幕布轴4上；所述上挡板3的下方幕布轴4的内侧的上安装架1上还横向设置有第一导轨8，所述下安装架2上与第一导轨8对称安装有第二导轨10；第一导轨8与第二导轨10分别与平移杆16的上下两端滑动连接，所述平移杆16的一端设置有第二伺服电机14，所述第二导轨10外侧设有横向固定安装在下安装架2上的丝杠11；所述丝杠11的一端设置有第三伺服电机18，所述丝杠11上还设置有以丝杠11为轨道横向移动的除灰刷13；所述第一伺服电机5、第二伺服电机14、第三伺服电机18分别连接至PLC控制器20，上位机21与PLC控制器20的通信端口相连。
所述幕布6下缘设置有第一条形磁铁7，所述下挡板9横向边缘设置有第二条形磁铁12。
所述幕布6的材质为白色投影幕布。
所述平移杆16上下两端设置有分别与第一导轨8和第二导轨10相适配的上滑轮19和下滑轮23。
所述上滑轮19至少有一个，所述下滑轮23至少有一个。
所述平移杆16竖直方向上设置有海绵17，所述海绵17直接接触黑板22。
所述PLC控制器20为S7-300系列。
所述下挡板9上除灰刷13的行程末端设置有收灰桶15。
本实用新型的工作原理是：
上位机21为手动遥控可视化用户界面；采用直角坐标系进行硬件系统设计，PLC控制器20选取S7-300系列，对灰尘擦除系统的运动结构与运动方式进行分析计算，确定黑板灰尘擦除系统采用插补算法以及控制位置式算法进行补偿及控制计算，设置擦灰程序和投影程序；
第一种擦灰程序，幕布高2.4m，宽1.8m，幕布尺寸即为黑板尺寸，黑板第一伺服电机驱动幕布轴顺时针或逆时针转动时间设定为10秒完成幕布下放或收回动作，第二伺服电机驱动平移杆带着海绵一次来回擦除粉笔灰的时间设定为18秒，具体工作步骤如下：
1、第一伺服电机5带动幕布杆4顺时针转动，幕布6被下放，幕布6下端的第一条形磁铁7与第二条形磁铁12相吸固定；
2、第二伺服电机14驱动平移杆16带着海绵17在黑板22上横向擦除粉笔灰，平移杆16的上下两端分别连接上滑轮19和下滑轮23沿第一导轨8、第二导轨10横向平移，到达黑板22的边缘后，再返回最初位置；
3、擦除阶段完成后，第三伺服电机18驱动除灰刷13沿丝杠11横向移动，将灰扫入收灰桶15后，再返回最初位置；
4、第一伺服电机5带动幕布杆4逆时针转动，第一条形磁铁7与第二条形磁铁12相互分离，幕布6上升至原有位置，整个过程完成。
第二种投影程序，具体工作步骤如下：幕布高2.4m，宽1.8m，幕布尺寸即为黑板尺寸，第一伺服电机驱动幕布轴顺时针转动时间设定为10秒，完成幕布下放动作，用于投影；投影结束后，第一伺服电机驱动幕布轴逆时针转动时间设定为10秒，完成幕布收回动作。
Claims (8)
1.一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，包括上安装架(1)和下安装架(2)，所述上安装架(1)上固定安装有上挡板(3)，所述下安装架(2)上固定安装有下挡板(9)；其特征在于：所述上挡板(3)的下方远离上安装架(1)的一侧连接有幕布轴(4)，所述幕布轴(4)的一端连接有第一伺服电机(5)，所述幕布轴(4)上固定有幕布(6)的一边，所述幕布(6)缠卷在幕布轴(4)上；
所述上挡板(3)的下方幕布轴(4)的内侧的上安装架(1)上还横向设置有第一导轨(8)，所述下安装架(2)上与第一导轨(8)对称安装有第二导轨(10)；第一导轨(8)与第二导轨(10)分别与平移杆(16)的上下两端滑动连接，所述平移杆(16)的一端设置有第二伺服电机(14)；所述第二导轨(10)外侧设有横向固定安装在下安装架(2)上的丝杠(11)；所述丝杠(11)的一端设置有第三伺服电机(18)，所述丝杠(11)上还设置有以丝杠(11)为轨道横向移动的除灰刷(13)；
所述第一伺服电机(5)、第二伺服电机(14)、第三伺服电机(18)分别连接至PLC控制器(20)，上位机(21)与PLC控制器(20)的通信端口相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，其特征在于：所述幕布(6)下缘设置有第一条形磁铁(7)，所述下挡板(9)横向边缘设置有第二条形磁铁(12)。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，其特征在于：所述幕布(6)的材质为白色投影幕布。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，其特征在于：所述平移杆(16)上下两端设置有分别与第一导轨(8)和第二导轨(10)相适配的上滑轮(19)和下滑轮(23)。
5.根据权利要求4所述的一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，其特征在于：所述上滑轮(19)至少有一个，所述下滑轮(23)至少有一个。
6.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，其特征在于：所述平移杆(16)竖直方向上设置有海绵(17)，所述海绵(17)直接接触黑板(22)。
7.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，其特征在于：所述PLC控制器(20)为S7-300系列。
8.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多功能黑板自动擦除装置，其特征在于：所述下挡板(9)上除灰刷(13)的行程末端设置有收灰桶(15)。
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| CN201920618157.9U CN210553840U (zh) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | 一种基于plc的多功能黑板自动擦除装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113276587A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-08-20 | 丁大琴 | 一种大学英语专用黑板 |
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2019
- 2019-04-30 CN CN201920618157.9U patent/CN210553840U/zh not_active Expired - Fee Related
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