防塵自擦翻轉黑板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及教學用具，尤其是一種教學使用的可翻轉的黑板。
【背景技術】
[0002]現有技術的課堂教學用黑板，需人工頻繁擦除，費時費力，影響授課連貫性，而且產生的粉塵嚴重危害師生的身體健康。目前針對傳統(tǒng)黑板的不足進行改進的專利仍然有很多不足之處，申請?zhí)枮?01220404071.4的便攜式防滑折疊黑板，將兩個黑板通過合頁連接，其優(yōu)點是增加了黑板的使用面積，但黑板展開時合頁占用了部分板書區(qū)域，影響書寫和美觀；申請?zhí)枮?01320446261.7的三面自擦式黑板，對傳統(tǒng)黑板結構進行了改進，黑板面由多個三棱柱面并排拼接而成，每個三棱柱側后方配裝一個圓柱形黑板擦，其優(yōu)點是可自動擦黑板，但三棱柱面之間縫隙較大，影響板書，傳動機構復雜，而且擦拭效果不理想。
【實用新型內容】
[0003]為了解決現有技術存在的問題，本實用新型提供一種既能在有限的空間內增大書寫面積、減小板間縫隙的可翻轉黑板，同時在此基礎上改進自動擦黑板結構，其傳動原理簡單，實現對板書的高效擦除，有效避免粉塵危害。
[0004]本實用新型采用的技術方案是:防塵自擦翻轉黑板，包括外殼體、內置于外殼體中的翻轉黑板裝置和自動擦除裝置，其特征在于，所述翻轉黑板裝置包括上、下雙面黑板塊、中間雙面黑板塊和支架，上、下雙面黑板塊和中間雙面黑板塊通過側壁合頁機構鉸接拼合成一個整體黑板塊，上、下雙面黑板塊兩側均設有支撐軸，支撐軸末端安裝滑動軸承，滑動軸承內嵌于支架內側的弧形導槽中，中間雙面黑板塊兩側設有固定轉軸，一側固定轉軸貫穿外殼體側邊并通過轉動軸承連接翻轉手柄，另一側固定轉軸通過轉動軸承安裝在外殼體上；所述自動擦除裝置安裝于翻轉黑板裝置的后面，包括黑板擦、傳動裝置、控制電路、板擦電機、絲桿、觸發(fā)鉤、觸發(fā)片、彈簧合頁、前后運動導軌、滾針、絲桿螺母、絲桿電機、支撐座、豎桿、上下運動導軌、下滑塊和直線導軌，黑板擦通過傳動裝置與板擦電機連接，黑板擦、傳動裝置與板擦電機固定在板擦架上，板擦架上設有滑塊，豎桿上設有滑軌，觸發(fā)鉤把板擦架上的滑塊卡扣在豎桿的滑軌中，豎桿上端和下端均通過彈簧合頁與絲桿螺母和下滑塊固定連接，絲桿螺母通過螺紋配合安裝在絲桿上，下滑塊與直線導軌滑動連接，絲桿和直線導軌由安裝在外殼體內兩端的支撐座固定，絲桿上設有絲桿電機，上、下雙面黑板塊側邊或外殼體與觸發(fā)鉤同一水平位置處設有觸發(fā)片，前后運動導軌固定安裝在外殼體一側上部黑板擦運動軌跡起始端，上下運動導軌固定安裝在外殼體一側下部黑板擦運動軌跡終端，上下滾針分別固定安裝在豎桿的頂端和末端并分別與前后運動導軌和上下運動導軌下端處在同一個水平位置上。
[0005]作為優(yōu)選，所述弧形導槽外側固定安裝上聯動滑塊和下聯動滑塊，弧形導槽內側上弧形處設有定位軸，上下聯動滑塊通過繞過定位軸上的拉力繩聯動牽拉，通過這種雙滑塊聯動機構實現折疊翻轉的穩(wěn)定性，消除重力的不良影響。
[0006]作為優(yōu)選，所述弧形導槽上端固定安裝限位片，防止黑板反轉，實現黑板可循環(huán)翻轉。
[0007]作為優(yōu)選，所述側壁合頁機構安裝在黑板塊外側壁上，當黑板塊展開時黑板塊之間實現無縫連接，在側壁合頁機構上固定安裝彈簧片，提供越過翻轉死點時的彈力。
[0008]作為優(yōu)選，所述翻轉手柄為步進電機驅動，實現黑板可自動翻轉。
[0009]作為優(yōu)選，所述傳動裝置包括板擦連接件、內齒輪、中心輪、行星輪和轉軸，所述黑板擦為同心的內部圓形板擦與外圍的環(huán)形板擦套接而成，內部圓形板擦與中心輪固定連接，環(huán)形板擦通過板擦連接件與內齒輪固定連接，行星輪位于內齒輪和中心輪之間且與內齒輪內表面和中心輪外表面相嚙合，中心輪固定安裝在轉軸上，轉軸穿過板擦架，轉軸末端與板擦電機相連，實現內部圓形板擦與外圍環(huán)形板擦同軸反轉，擦除效果好。
[0010]作為優(yōu)選，所述豎桿上端和下端分別通過帶彈簧軸的直線軸承與絲桿螺母和下滑塊連接，大大提高了黑板擦的復位性能。
[0011]作為優(yōu)選，所述外殼體為四周可拆卸封閉外殼，外殼體內底部設有儲灰槽，豎桿上固定安裝掃灰刷，采用封閉擦除設計，有效解決了擦黑板產生粉塵的問題。
[0012]作為優(yōu)選，所述絲桿滑塊上設有上突出孔，下滑塊上設有下突出孔，上突出孔上固定鋼絲繩一端，下突出孔固定鋼絲繩另一端，鋼絲繩通過固定在外殼體上的4個定滑輪緊固，進一步增強了擦除裝置的穩(wěn)定性能。
[0013]作為優(yōu)選，所述控制電路包括電機控制模塊、板書自動抓拍保存模塊和信號輸出模塊。
[0014]本實用新型采用以上結構，有以下技術效果:
[0015]①采用折疊翻轉換黑板面和黑板面內置于外殼體，黑板自動擦除后封閉設計，有效解決了擦黑板時的粉塵產生；
[0016]②在黑板塊側邊設置側壁合頁機構，可以實現黑板塊之間無縫折疊，不影響板書;
[0017]③通過設計彈簧片、弧形導槽、在弧形導槽上設置防反轉機構、雙滑塊聯動機構使折疊翻轉更容易實現，簡化了動力機構，節(jié)約了翻轉空間；
[0018]④使用齒輪組傳動裝置實現同軸反轉黑板擦，以模擬反復擦黑板的動作，有效提高了擦除效果；
[0019]⑤通過觸發(fā)鉤、運動導軌、直線軸承等結構實現黑板擦按預定軌跡移動，大大減少了黑板擦的面積，節(jié)約了制造成本；
[0020]⑥通過定滑輪牽拉滑塊移動，使自動擦除裝置靈活性和穩(wěn)定性更高；
[0021]⑦利用電機控制模塊和觸發(fā)片等電路控制電機適時正反轉，機電一體，操作方便；
[0022]⑧設計板書自動抓拍保存模塊和信號輸出模塊，利用教室現有設備，實現“板書再現”功能，使課堂更加方便、人性化。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是翻轉黑板裝置結構示意圖；圖3是弧形導槽雙滑塊聯動結構示意圖；圖4是自動擦黑板裝置工作時結構示意圖；圖5是同軸反轉黑板擦的結構示意圖；圖6是自動擦黑板裝置復位時結構示意圖；圖7是定滑輪機構的鋼絲繩繞行方式示意圖；圖8是控制電路模塊結構示意圖。
[0024]圖中，I是折疊翻轉黑板裝置，2是自動擦除裝置，3是外殼體，101是上、下雙面黑板塊，102是中間雙面黑板塊，103是滑動軸承，104是側壁合頁機構，105是彈費片，106是弧形導槽，107是翻轉手柄，108是固定轉軸，109是支撐軸，110是限位片，111是轉動軸承，112是上聯動滑塊，113是下聯動滑塊，114是定位軸，115是拉力繩，116是支架，200是黑板擦，201是圓形板擦，202是環(huán)形板擦，203是板擦架，204是板擦連接件，205是內齒輪，206是中心輪，207是行星輪，208是轉軸，209是絲桿，210是觸發(fā)鉤，211是彈簧合頁，212是前后運動導軌，213是滾針，214是絲桿螺母，215是彈簧軸，216是絲桿電機，217是支撐座，218是定滑輪，219是上突出孔，220是滑軌，221是豎桿，223是觸發(fā)片，224是上下運動導軌，225是直線軸承，226是下突出孔，227是滑塊，228是直線導軌，229是掃灰刷，230是儲灰槽，231是傳動裝置，232是控制電路，233是板擦電機，234是滑塊，301是電機控制模塊，302板書自動抓拍保存模塊，303是信號輸出模塊。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型及工作原理進行詳細說明。
[0026]如圖1所示，本實用新型整體結構示意圖，為描述內部結構，只顯示部分外殼體3，折疊翻轉黑板裝置I在前，供板書用；自動擦除裝置2在后，當黑板擦復位不工作時?？恳粋龋诤诎宸D后自動擦除板書；上述兩裝置置于外殼體3中，用于定位、支持和密封，由于采用自動擦除后封閉設計，解決了擦黑板時粉塵飛揚的問題。
[0027]如圖2所示，側壁合頁機構104使上、下雙面黑板塊101分別與中間黑板塊102鉸接在一起，使黑板塊之間實現無縫折疊連接；側壁合頁上固定彈簧片105，提供越過翻轉死點的彈力；上、下雙面黑板塊101左、右側面連接支撐軸109，末端套有滑動軸承103，滑動軸承103內嵌于弧形導槽106中并可在兩側弧形導槽106內滾動；弧形導槽106上部設有限位片110，實現黑板可循環(huán)翻轉；中間雙黑板塊102左、右側面連接固定轉軸108，固定轉軸108與弧形導槽106中心的轉動軸承111配合，固定轉軸108可在弧形導槽106中心的轉動軸承111中轉動，支撐黑板并傳遞動力；翻轉手柄107與左側固定轉軸108固連，順時針轉動手柄270°，再反轉90°，即可使黑板完成一次折疊翻轉動作；重復上述操作，可使黑板循環(huán)翻轉。
[0028]如圖3所示，作為改進，為了提高翻轉效果，所述弧形導槽106外側固定安裝上聯動滑塊112和下聯動滑塊113，弧形導槽106內側上弧形處設有定位軸114，上下聯動滑塊通過繞過定位軸114上的拉力繩115聯動牽拉，通過這種雙滑塊聯動機構實現折疊翻轉的穩(wěn)定性，消除重力的不良影響，弧形導槽106形狀的設計需綜合考慮寬度、重力、摩擦、可循環(huán)、翻轉死點等因素，使黑板翻轉的不同位置具有特定的折疊姿態(tài)。<