全自動無塵黑板擦

1、可定點自動無塵黑板擦 設(shè)計來自： 魏 杰 萬祎帆 彭嘉明 靈感來源 Text Text Text 車床工作分為工件的高速回轉(zhuǎn)與車刀的軸向移動， 二者的合成運動為螺旋線形狀。由于工件回轉(zhuǎn)的速 度遠快與車刀軸向移動。因此，車削出來的表面上 的螺紋螺距很小，幾乎可以忽略不計。因此得到一 個圓柱形狀的工件。 靈感來源 Text Text Text Text Text 因此，鑒于這一點我們可以想到如果一個黑板擦在Y 向快速往復(fù)移動，黑板有一個慢速X向移動。二者合 成的運動為正弦波形，如果，則正弦波周期變短，形 狀變的瘦高。由于黑板擦是有一個寬度的，在某一時 刻，黑板擦沿正弦波移動覆蓋的區(qū)域足以重疊，不至

2、 于有漏擦的地方。此時，黑板被擦干凈！ keyshot效果圖1 keyshot效果圖2 全自動無塵黑板擦 Concept Text Text Text Text Text Text 全自動無塵黑板擦包括固定黑板擦的 橫梁，驅(qū)動電機，聯(lián)軸器，電機支架， 齒輪，齒條，齒條架，導(dǎo)軌，燕尾， 燕尾槽，防塵罩，電機罩，螺桿，滑 塊，連桿，黑板擦架，螺釘，螺栓， 螺母等一系列零件。 總體結(jié)構(gòu) 定點擦除黑板擦定點擦除黑板擦 壓緊機構(gòu)動力部分控制部分固定部分 固定部分 固定部分，考慮了 開式鏈機構(gòu)活動性 比較好，但是壓緊 力不太好控制。并 且黑板擦的移動比 較規(guī)律，不需要很 多的自由度的機構(gòu)。 因此采用了橫梁

3、作 為黑板擦的機架部 分。 動力部分 動力部分采用齒輪齒條機構(gòu)。優(yōu)化:為減少摩擦 力對橫梁單側(cè)受力產(chǎn)生偏斜而致使橫梁卡死的影 響，采用對稱布置電機的方式，對稱受力以減小 這種不良影響。 動力部分 黑板擦沿Y軸的快速往復(fù)移動采用了 工業(yè)燕尾槽結(jié)構(gòu)使黑板擦固定到橫梁 上。驅(qū)動仍采用了齒輪齒條機構(gòu)。 壓緊機構(gòu) 黑板擦的壓緊機構(gòu) 因此采用了連桿機 構(gòu)壓緊。靈感來源 于螺旋起重的千斤 頂。利用螺桿轉(zhuǎn)動 改變四桿機構(gòu)的一 邊長，從而使得黑 板擦壓緊黑板。螺 桿傳動的自鎖使得 機構(gòu)自鎖，黑板擦 的壓緊力不會改變， 擦除效果不受外界 影響。 壓緊機構(gòu)爆炸圖 黑板擦部分 黑板擦部分，采用新型材料制作，特殊的表面

4、結(jié)構(gòu) 使得粉塵容易剝離黑板，特殊的空腔結(jié)構(gòu)可以存放 粉塵。加之橫梁上設(shè)計的防塵罩殼使得橫梁與黑板 之間形成密閉空間，粉塵受到罩殼的約束，不會肆 意飛揚，弄臟老師學(xué)生的衣服。從而解決了教師的 工作環(huán)境。 控制方式 控制方式可采用單片機進行控制，采用類似于數(shù)控機 床的編程控制方式，可以擦除特定區(qū)域的字跡。在到 達工作指定點之前抬起黑板擦進行快進，工作時放下 黑板擦，壓緊黑板慢進，整體提高工作效率。 定點原理： 利用單片機接2.4GHz無線通信模塊發(fā)送指令，黑板接 收端接收到對應(yīng)的指令，執(zhí)行動作。利用黑板上宮格 的分區(qū)，分出3*6的格子，利用相似的原理，按動遙 控器的對應(yīng)按鍵，擦除對應(yīng)分區(qū)！ 創(chuàng)新點

5、： 1. 采用直角坐標系中X,Y向坐標定位，利用了合成運動 。 2. 齒輪齒條嚙合改變運動形式。 3. 黑板擦采用了螺旋副及連桿機構(gòu)壓緊，自鎖性好。 4. 無塵采用了易實現(xiàn)的罩殼集塵裝置，復(fù)雜度低。 5. 采用標準件設(shè)計，為后期實物設(shè)計提供很大便利。 6. 機電一體化控制，操作更加人性化，簡單化。 7. 精準擦除指定區(qū)域，更加靈活。 8. 配合使用原始黑板，白板，減少了更換黑板的浪費。 基本尺寸參數(shù) 黑板書寫面：2937*937mm 橫梁： 116.5*140*1400mm 黑板擦：120*65*6mm 齒輪 m=1,z=22,r=22mm （標準件） 齒條: m=1,10*10*1000 (標準件) 電動機: 直流12v 400r/m