[發(fā)明專利]一種擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置及其工作方法

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• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN108528114A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號: B43L21/04
• 分類號: B43L21/04
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：包括主動橫向定位與驅(qū)動模塊、橫向?qū)蚰K，主動橫向定位與驅(qū)動模塊、橫向?qū)蚰K分別設(shè)置在黑板的上下端，主動橫向定位與驅(qū)動模塊、橫向?qū)蚰K之間移動設(shè)置縱向定位與驅(qū)動模塊，縱向定位與驅(qū)動模塊上移動設(shè)置黑板擦收放調(diào)整機構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：黑板擦收放調(diào)整機構(gòu)包括預(yù)緊力調(diào)整螺釘，預(yù)緊力調(diào)整螺釘穿過縱向定位與驅(qū)動模塊連接至黑板擦,縱向定位與驅(qū)動模塊和黑板擦之間設(shè)置壓緊彈簧、電磁線圈、導(dǎo)磁桿，導(dǎo)磁桿依次穿過縱向定位與驅(qū)動模塊、電磁線圈連接至黑板擦，預(yù)緊力調(diào)整螺釘和縱向定位與驅(qū)動模塊間隙配合，導(dǎo)磁桿和縱向定位與驅(qū)動模塊、電磁線圈均為間隙配合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：壓緊彈簧與預(yù)緊力調(diào)整螺釘同軸安裝。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：主動橫向定位與驅(qū)動模塊包括主動安裝底座，主動安裝底座上移動設(shè)置主動橫向滑塊，主動安裝底座一端設(shè)置橫向拉線位移傳感器，橫向拉線位移傳感器的拉繩固連至主動橫向滑塊上；縱向定位與驅(qū)動模塊包括縱向安裝底座，縱向安裝底座上移動設(shè)置縱向滑塊，縱向安裝底座一端設(shè)置縱向拉線位移傳感器，縱向拉線位移傳感器的拉繩固連至縱向滑塊上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：主動安裝底座上設(shè)置橫向驅(qū)動步進電機、橫向絲杠和主動橫向?qū)к墸瑱M向驅(qū)動步進電機的輸出端連接橫向絲杠驅(qū)動橫向絲杠轉(zhuǎn)動，橫向絲杠穿過主動橫向滑塊，橫向絲杠與主動橫向滑塊之間為滾珠絲杠傳動副將橫向絲杠的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成主動橫向滑塊的橫向移動；主動橫向?qū)к壟c橫向絲桿平行布置，主動橫向?qū)к壱泊┻^主動橫向滑塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：橫向?qū)蚰K包括從動安裝底座，從動安裝底座上設(shè)置從動橫向滑塊、從動橫向?qū)к墸瑥膭訖M向?qū)к壌┻^從動橫向滑塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：縱向安裝底座上設(shè)置縱向驅(qū)動步進電機、縱向絲杠和縱向?qū)к墸v向安裝底座的兩端分別與主動橫向滑塊和從動橫向滑塊連接，縱向驅(qū)動步進電機的輸出端連接縱向絲杠驅(qū)動縱向絲杠轉(zhuǎn)動，縱向絲杠穿過縱向滑塊，縱向絲杠與縱向滑塊之間為滾珠絲杠傳動副將縱向絲杠的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成縱向滑塊的縱向移動；縱向?qū)к壟c縱向絲桿平行布置，縱向?qū)к壱泊┻^縱向滑塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：預(yù)緊力調(diào)整螺釘穿過縱向滑塊的光孔擰到黑板擦背面的螺紋孔內(nèi)，壓緊彈簧安裝在縱向滑塊與黑板擦之間，電磁線圈安裝在縱向滑塊與黑板擦之間；導(dǎo)磁桿一端帶有外螺紋直接擰到黑板擦的背面螺紋孔，導(dǎo)磁桿穿過電磁線圈與縱向滑塊的中心孔；通過擰預(yù)緊力調(diào)整螺釘改變壓緊彈簧的預(yù)緊力，在電磁線圈沒有通電的情況下，黑板擦在壓緊彈簧的預(yù)緊力作用下保持與黑板的接觸；在電磁線圈通電的情況下，電磁線圈產(chǎn)生電磁吸力吸引黑板擦克服壓緊彈簧的彈簧力沿著縱向滑塊的中心通孔移動使黑板擦與黑板保持一定的間隙。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置，其特征在于：擦拭區(qū)域定位控制器是主控與人機交互模塊，擦拭區(qū)域定位控制器包括控制電路和觸摸屏，觸摸屏分成兩個功能區(qū)域，第一個功能區(qū)域設(shè)定為與黑板形狀相同的長方形區(qū)域，第二個功能區(qū)域為整個裝置啟動、停止、復(fù)位功能的操縱區(qū)域；控制電路設(shè)有主控芯片，主控芯片采集橫向拉線位移傳感器、縱向拉線位移傳感器、觸摸屏的數(shù)據(jù)信息，控制電路輸出控制信號至電磁線圈、縱向定位與驅(qū)動模塊和橫向定位與驅(qū)動模塊。

10.如權(quán)利要求1-9之一所述的擦拭區(qū)域定位式擦黑板裝置的工作方法，其特征在于：操作人員在擦拭區(qū)域定位控制器的觸摸屏上圈定需擦拭的區(qū)域，控制電路的主控芯片讀取觸摸屏數(shù)據(jù)計算出與該觸摸屏區(qū)域相對應(yīng)的黑板區(qū)域；然后主控芯片發(fā)出控制信號給黑板擦收放調(diào)整機構(gòu)的電磁線圈通電產(chǎn)生電磁吸力克服壓緊彈簧的彈簧力從而使黑板擦與黑板相脫離；接著主控芯片輸出脈沖信號給橫向驅(qū)動步進電機和縱向驅(qū)動步進電機，橫向驅(qū)動步進電機驅(qū)動橫向絲桿轉(zhuǎn)動帶動主動橫向滑塊移動并且拉動橫向拉線位移傳感器的拉繩，縱向驅(qū)動步進電機驅(qū)動縱向絲桿轉(zhuǎn)動帶動縱向滑塊移動并且拉動縱向拉線位移傳感器的拉繩，同時主控芯片實時采集橫向拉線位移傳感器與縱向拉線位移傳感器的數(shù)據(jù)以判斷黑板擦是否到達目標(biāo)擦拭區(qū)域；當(dāng)黑板擦到達目標(biāo)擦拭區(qū)域后主控芯片停止給黑板擦收放調(diào)整機構(gòu)的電磁線圈通電則電磁力消失，黑板擦在壓緊彈簧的彈簧力作用下保持與黑板的接觸；然后主控芯片輸出脈沖信號給橫向驅(qū)動步進電機和縱向驅(qū)動步進電機以使黑板擦在目標(biāo)擦拭區(qū)域內(nèi)移動擦拭黑板，完成目標(biāo)區(qū)域擦拭后主控芯片發(fā)出控制信號給黑板擦收放調(diào)整機構(gòu)的電磁線圈通電產(chǎn)生電磁吸力克服壓緊彈簧的彈簧力從而使黑板擦與黑板相脫離。