一种擦拭区域定位式擦黑板装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种擦拭区域定位式擦黑板装置及其工作方法，该装置包括主动横向定位与驱动模块、横向导向模块，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块分别设置在黑板的上下端，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块之间移动设置纵向定位与驱动模块，纵向定位与驱动模块上移动设置黑板擦收放调整机构。本发明专利技术不仅能够实现在黑板任意划定的区域内擦拭，而且整个擦拭过程可避免人员与黑板距离过近导致吸入粉尘的风险，设计新颖。

A wiping area positioning blackboard device and its working method

The invention relates to a wiping area positioning blackboard cleaning device and its working method. The device comprises an active lateral positioning and driving module, a lateral guiding module, an active lateral positioning and driving module and a lateral guiding module which are respectively arranged at the upper and lower ends of the blackboard, and an active lateral positioning and driving module and a lateral guiding module. A longitudinal positioning and driving module is set up in the inter-movement, and a blackboard eraser retracting and placing adjusting mechanism is set up in the longitudinal positioning and driving module. The invention can not only wipe the blackboard in an arbitrarily delimited area, but also avoid the risk of dust inhalation caused by the close distance between the personnel and the blackboard, and has novel design.

【技术实现步骤摘要】
一种擦拭区域定位式擦黑板装置及其工作方法
本专利技术涉及一种擦拭区域定位式擦黑板装置及其工作方法。
技术介绍
目前，学校和培训机构已广泛采用多媒体教学方法，但合理的黑板板书仍有利于学生对教学内容的理解。因此，黑板在如今的教学中仍无法取消，故传统的黑板擦仍有着不可替代的作用。但传统的黑板擦需要教学人员进行人工操作，费时费力，且擦拭黑板的过程中人员与黑板距离较近容易吸入粉笔灰，直接危害教学人员的身体健康。为避免传统擦黑板的不便与危害，现有技术中有些可自动收集粉笔灰，但整个自动擦拭过程将把整片黑板的全部内容全部擦掉；还有利用多个限位开关将黑板进行分区域擦拭，这种分区方法要求使用人员进行板书时需分区域撰写，使用较为不便。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术所要解决的技术问题是提供一种擦拭区域定位式擦黑板装置及其工作方法，不仅能够实现在黑板任意划定的区域内擦拭，而且整个擦拭过程可避免人员与黑板距离过近导致吸入粉尘的风险，设计新颖。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：擦拭区域定位式擦黑板装置包括主动横向定位与驱动模块、横向导向模块，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块分别设置在黑板的上下端，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块之间移动设置纵向定位与驱动模块，纵向定位与驱动模块上移动设置黑板擦收放调整机构。进一步地，黑板擦收放调整机构包括预紧力调整螺钉，预紧力调整螺钉穿过纵向定位与驱动模块连接至黑板擦,纵向定位与驱动模块和黑板擦之间设置压紧弹簧、电磁线圈、导磁杆，导磁杆依次穿过纵向定位与驱动模块、电磁线圈连接至黑板擦，预紧力调整螺钉和纵向定位与驱动模块间隙配合，导磁杆和纵向定位与驱动模块、电磁线圈均为间隙配合。进一步地，压紧弹簧与预紧力调整螺钉同轴安装。进一步地，主动横向定位与驱动模块包括主动安装底座，主动安装底座上移动设置主动横向滑块，主动安装底座一端设置横向拉线位移传感器，横向拉线位移传感器的拉绳固连至主动横向滑块上；纵向定位与驱动模块包括纵向安装底座，纵向安装底座上移动设置纵向滑块，纵向安装底座一端设置纵向拉线位移传感器，纵向拉线位移传感器的拉绳固连至纵向滑块上。进一步地，主动安装底座上设置横向驱动步进电机、横向丝杠和主动横向导轨，横向驱动步进电机的输出端连接横向丝杠驱动横向丝杠转动，横向丝杠穿过主动横向滑块，横向丝杠与主动横向滑块之间为滚珠丝杠传动副将横向丝杠的转动转变成主动横向滑块的横向移动；主动横向导轨与横向丝杆平行布置，主动横向导轨也穿过主动横向滑块。进一步地，横向导向模块包括从动安装底座，从动安装底座上设置从动横向滑块、从动横向导轨，从动横向导轨穿过从动横向滑块。进一步地，纵向安装底座上设置纵向驱动步进电机、纵向丝杠和纵向导轨，纵向安装底座的两端分别与主动横向滑块和从动横向滑块连接，纵向驱动步进电机的输出端连接纵向丝杠驱动纵向丝杠转动，纵向丝杠穿过纵向滑块，纵向丝杠与纵向滑块之间为滚珠丝杠传动副将纵向丝杠的转动转变成纵向滑块的纵向移动；纵向导轨与纵向丝杆平行布置，纵向导轨也穿过纵向滑块。进一步地，预紧力调整螺钉穿过纵向滑块的光孔拧到黑板擦背面的螺纹孔内，压紧弹簧安装在纵向滑块与黑板擦之间，电磁线圈安装在纵向滑块与黑板擦之间；导磁杆一端带有外螺纹直接拧到黑板擦的背面螺纹孔，导磁杆穿过电磁线圈与纵向滑块的中心孔；通过拧预紧力调整螺钉改变压紧弹簧的预紧力，在电磁线圈没有通电的情况下，黑板擦在压紧弹簧的预紧力作用下保持与黑板的接触；在电磁线圈通电的情况下，电磁线圈产生电磁吸力吸引黑板擦克服压紧弹簧的弹簧力沿着纵向滑块的中心通孔移动使黑板擦与黑板保持一定的间隙。进一步地，擦拭区域定位控制器是主控与人机交互模块，擦拭区域定位控制器包括控制电路和触摸屏，触摸屏分成两个功能区域，第一个功能区域设定为与黑板形状相同的长方形区域，第二个功能区域为整个装置启动、停止、复位功能的操纵区域；控制电路设有主控芯片，主控芯片采集横向拉线位移传感器、纵向拉线位移传感器、触摸屏的数据信息，控制电路输出控制信号至电磁线圈、纵向定位与驱动模块和横向定位与驱动模块。擦拭区域定位式擦黑板装置的工作方法如下，操作人员在擦拭区域定位控制器的触摸屏上圈定需擦拭的区域，控制电路的主控芯片读取触摸屏数据计算出与该触摸屏区域相对应的黑板区域；然后主控芯片发出控制信号给黑板擦收放调整机构的电磁线圈通电产生电磁吸力克服压紧弹簧的弹簧力从而使黑板擦与黑板相脱离；接着主控芯片输出脉冲信号给横向驱动步进电机和纵向驱动步进电机，横向驱动步进电机驱动横向丝杆转动带动主动横向滑块移动并且拉动横向拉线位移传感器的拉绳，纵向驱动步进电机驱动纵向丝杆转动带动纵向滑块移动并且拉动纵向拉线位移传感器的拉绳，同时主控芯片实时采集横向拉线位移传感器与纵向拉线位移传感器的数据以判断黑板擦是否到达目标擦拭区域；当黑板擦到达目标擦拭区域后主控芯片停止给黑板擦收放调整机构的电磁线圈通电则电磁力消失，黑板擦在压紧弹簧的弹簧力作用下保持与黑板的接触；然后主控芯片输出脉冲信号给横向驱动步进电机和纵向驱动步进电机以使黑板擦在目标擦拭区域内移动擦拭黑板，完成目标区域擦拭后主控芯片发出控制信号给黑板擦收放调整机构的电磁线圈通电产生电磁吸力克服压紧弹簧的弹簧力从而使黑板擦与黑板相脱离。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：设计新颖，实现在黑板任意划定的区域内擦拭的一种区域自定位的自动擦黑板装置，同时整个擦拭过程可避免人员与黑板距离过近导致吸入粉尘的风险。附图说明图1为本专利技术实施例的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例的主动横向定位与驱动模块的结构示意图；图3为本专利技术实施例的纵向定位与驱动模块的结构示意图；图4为本专利技术实施例的电磁线圈断电时黑板擦压紧黑板的状态示意图；图5为本专利技术实施例的电磁线圈通电时黑板擦脱离黑板的状态示意图；图6为本专利技术实施例的横向导向模块的结构示意图；图7为本专利技术实施例的擦拭区域定位控制器的电路示意图。图中：1-主动横向定位与驱动模块，11-横向驱动步进电机，12-横向拉线位移传感器，13-主动安装底座，14-横向拉线位移传感器的拉绳，15-拉绳紧固螺母，16-主动横向滑块，17-主动横向导轨，18-横向丝杠，2-纵向定位与驱动模块，21-纵向驱动步进电机，22-纵向拉线位移传感器，23-纵向安装底座，24-纵向拉线位移传感器的拉绳，25-拉绳紧固螺母，26-纵向滑块，27-纵向丝杠，28-纵向导轨，3-黑板，4-黑板擦，5-黑板擦收放调整机构，51-预紧力调整螺钉，52-压紧弹簧，53-电磁线圈，54-导磁杆，6-横向导向模块，61-从动安装底座、62-从动横向滑块、63-从动横向导轨，7-擦拭区域定位控制器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。如图所示，擦拭区域定位式的擦黑板装置包括主动横向定位与驱动模块1、纵向定位与驱动模块2、黑板3、黑板擦4、黑板擦收放调整机构5、横向导向模块6、擦拭区域定位控制器7（见图1）。主动横向定位与驱动模块1包括：横向驱动步进电机11、横向拉线位移传感器12、主动安装底座13、横向拉线位移传感器的拉绳14、拉绳紧固螺母15、主动横向滑块16、主动横向导轨17、横向丝杠18（见图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：包括主动横向定位与驱动模块、横向导向模块，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块分别设置在黑板的上下端，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块之间移动设置纵向定位与驱动模块，纵向定位与驱动模块上移动设置黑板擦收放调整机构。

【技术特征摘要】
1.一种擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：包括主动横向定位与驱动模块、横向导向模块，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块分别设置在黑板的上下端，主动横向定位与驱动模块、横向导向模块之间移动设置纵向定位与驱动模块，纵向定位与驱动模块上移动设置黑板擦收放调整机构。2.根据权利要求1所述的擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：黑板擦收放调整机构包括预紧力调整螺钉，预紧力调整螺钉穿过纵向定位与驱动模块连接至黑板擦,纵向定位与驱动模块和黑板擦之间设置压紧弹簧、电磁线圈、导磁杆，导磁杆依次穿过纵向定位与驱动模块、电磁线圈连接至黑板擦，预紧力调整螺钉和纵向定位与驱动模块间隙配合，导磁杆和纵向定位与驱动模块、电磁线圈均为间隙配合。3.根据权利要求2所述的擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：压紧弹簧与预紧力调整螺钉同轴安装。4.根据权利要求2或3所述的擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：主动横向定位与驱动模块包括主动安装底座，主动安装底座上移动设置主动横向滑块，主动安装底座一端设置横向拉线位移传感器，横向拉线位移传感器的拉绳固连至主动横向滑块上；纵向定位与驱动模块包括纵向安装底座，纵向安装底座上移动设置纵向滑块，纵向安装底座一端设置纵向拉线位移传感器，纵向拉线位移传感器的拉绳固连至纵向滑块上。5.根据权利要求4所述的擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：主动安装底座上设置横向驱动步进电机、横向丝杠和主动横向导轨，横向驱动步进电机的输出端连接横向丝杠驱动横向丝杠转动，横向丝杠穿过主动横向滑块，横向丝杠与主动横向滑块之间为滚珠丝杠传动副将横向丝杠的转动转变成主动横向滑块的横向移动；主动横向导轨与横向丝杆平行布置，主动横向导轨也穿过主动横向滑块。6.根据权利要求5所述的擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：横向导向模块包括从动安装底座，从动安装底座上设置从动横向滑块、从动横向导轨，从动横向导轨穿过从动横向滑块。7.根据权利要求6所述的擦拭区域定位式擦黑板装置，其特征在于：纵向安装底座上设置纵向驱动步进电机、纵向丝杠和纵向导轨，纵向安装底座的两端分别与主动横向滑块和从动横向滑块连接，纵向驱动步进电机的输出端连接纵向丝杠驱动纵向丝杠转动，纵向丝杠穿过纵向滑块，纵向丝杠与纵向滑块之间为滚珠丝杠传动副将纵向丝杠的转动转变成纵向滑块的纵向移动；纵向导轨与纵向丝杆平行布置，纵向导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蓉，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：福建,35