[實(shí)用新型]一種實(shí)體空間曲面生成裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420351938.3
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN203966396U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊春杰;李濤;張鵬鵬;任民山;龔鼎;宋智敏;祿克尚
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北理工學(xué)院
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04;G09B25/02
• 代理公司: 黃石市三益專利商標(biāo)事務(wù)所 42109
• 代理人: 饒建華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)用具，尤其是一種實(shí)體空間曲面生成裝置。?

背景技術(shù)

在機(jī)械教學(xué)或者高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，老師往往用畫圖或者用計(jì)算機(jī)建立實(shí)物模型和實(shí)物來講解各種結(jié)構(gòu)或曲面，但由于現(xiàn)實(shí)世界中各種器件結(jié)構(gòu)形式多樣，不能將所有器件都收集起來，同時(shí)畫圖或者計(jì)算機(jī)建模對于初學(xué)者不夠直觀，而且建立龐大的實(shí)物結(jié)構(gòu)參觀室成本昂貴，這種模式也不能應(yīng)對實(shí)物的不斷的更新變化的情況，因此現(xiàn)在的機(jī)械或者高等數(shù)學(xué)教學(xué)具有很大的局限性。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是要針對以上課堂教學(xué)中所存在的局限性，改善教學(xué)效果，提供一種形象直觀、教學(xué)方便、能快速生成可重構(gòu)曲面的生成裝置。?

本實(shí)用新型具體方案是：一種實(shí)體空間曲面生成裝置，它主要由機(jī)架、XY平臺、頂桿機(jī)構(gòu)、棒陣、氣壓加持裝置及控制裝置六部分組成，所述機(jī)架為一箱體，在箱體靠上部設(shè)置有一矩形框架，在箱體的底部中間位置安裝有一XY平臺，所述XY平臺的橫向與縱向各采用一臺步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，在所述XY平臺的上端面上裝有一塊水平矩形底板，在所述底板上安裝有一頂桿機(jī)構(gòu)，所述頂桿機(jī)構(gòu)具有一高一低兩對支撐桿，兩對支撐桿一前一后并排布置在所述底板的上端面上，并且每對支撐桿中的兩根桿均一左一右分布在底板的兩端，在所述高支撐桿中部偏上的位置橫向設(shè)置有一根電磁鐵支架，在電磁鐵支架上均勻分布有若干個(gè)電磁鐵；在所述電磁鐵支架的上方位于高支撐桿上橫向設(shè)置有一根固定桿a，在固定桿a上對應(yīng)每個(gè)電磁鐵安裝有一條長條形滑軌，且每條滑軌豎直布置，每條滑軌的上部可繞固定桿a轉(zhuǎn)動，滑軌下部懸空，所述每個(gè)滑軌截面為“［”形狀，滑軌上端開口，下端封閉，每個(gè)滑軌背面正對一個(gè)電磁鐵；在所述的每個(gè)滑軌中均豎向裝有一根齒條，所述齒條在對應(yīng)滑軌中滑動；在所述低支撐桿上部橫向裝有一根齒輪桿，所述齒輪桿上穿裝有個(gè)數(shù)與齒條根數(shù)相同的小齒輪，每個(gè)小齒輪位置與一根齒條對應(yīng)，并且與之嚙合，在低支撐桿上位于所述齒輪桿的下方橫向設(shè)置有一根固定桿b，在固定桿b上裝有數(shù)量與齒條數(shù)量相同的橡皮筋，每根橡皮筋一端綁在固定桿b上，另一端連接在相對應(yīng)的齒條上；在所述齒輪桿的一端裝有一個(gè)大齒輪，在底板上位于所述低支撐桿外側(cè)設(shè)置有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)支架，支架上安裝有一臺步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上裝有一個(gè)傳動齒輪，所述傳動齒輪與大齒輪嚙合；在頂桿機(jī)構(gòu)上方的矩形框架上設(shè)置有一塊雙層孔板，在雙層孔板的上下孔板上對應(yīng)開有若干直徑相同的小通孔，且小通孔組成一個(gè)矩陣，在上下孔板的每個(gè)小通孔中插入相同的空心塑料棒組成棒陣，所述每根空心塑料棒由一根粗棒和一根細(xì)棒相互插入連接而成，粗棒在上，細(xì)棒在下，所述粗棒直徑大于小通孔直徑，細(xì)棒直徑小于小通孔直徑；在上下孔板之間的棒陣中每兩列空心塑料棒之間均設(shè)置有一個(gè)長條形彈性氣囊，所述所有彈性氣囊均與同一個(gè)自動充氣裝置通過氣管和總分配管相連，彈性氣囊與自動充氣裝置共同組成了氣壓加持裝置；所述棒陣底端穿過彈性氣囊之間的縫隙，棒陣的頂起由對應(yīng)齒條的上升實(shí)現(xiàn)；在機(jī)架的箱體內(nèi)部側(cè)壁上還設(shè)置有一控制裝置，該控制裝置與XY平臺的兩臺步進(jìn)電機(jī)、頂桿機(jī)構(gòu)中的步進(jìn)電機(jī)、頂桿機(jī)構(gòu)中的電磁鐵以及自動充氣裝置線路連接并進(jìn)行控制。?

本實(shí)用新型中所述電磁鐵支架為一“[”形結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中間橫桿上設(shè)有若干突起，所述突起用于固定電磁鐵。?

本實(shí)用新型中所述自動充氣裝置是采用電磁閥來控制來自氣泵中的氣體的充氣和吸氣的自由切換以及實(shí)現(xiàn)連續(xù)充氣。?

本實(shí)用新型中所述控制裝置采用低功耗的單片機(jī)和驅(qū)動電磁繼電器等來實(shí)現(xiàn)一些輔助設(shè)備的開關(guān)。?

本實(shí)用新型中所述步進(jìn)電機(jī)采用細(xì)分器驅(qū)動。?

本實(shí)用新型中所述XY平臺中的傳動是采用滾珠絲桿進(jìn)行精確傳動。?

本實(shí)用新型中所述雙層孔板中的每排小通孔個(gè)數(shù)為電磁鐵個(gè)數(shù)的整數(shù)倍。?

本實(shí)用新型中所述彈性氣囊由柔性微彈性密封材料制成桶狀橫穿于棒陣之間，并且與其配套的自動充氣裝置組成閉合回路。?

本實(shí)用新型中所述長條形滑軌可為三級滑軌。?