智能画板的制作方法

本实用新型涉及智能教学技术领域，特别涉及一种智能画板。

背景技术：

智能画板是一种可代替传统黑板、用于学习交流的辅助工具。随着社会的发展和市场的需求，智能画板被应用至各种场景，包括会议室工作交流、课堂教学、休闲场所信息传递等。

现有的智能画板包括画板、驱动机构以及与驱动机构连接的画笔，通过驱动机构的驱动，画笔在白板上方按照轨迹运行以进行写字绘画。目前，对白板上污迹的擦拭主要包括两种方式，一种是通过画板擦对白板进行手动擦拭，耗费体力和时间；另外一种是通过行程开关控制电机运行，以驱动固设有滚刷的移动架在导轨上来回移动，实现对白板上污迹的自动擦拭。虽然实现了自动擦拭，但另外设置电机和行程开关等动力设备驱动滚刷，占用空间较大，且成本支出较高。

因此，有必要提出一种智能画板以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种智能画板，旨在解决现有的智能画板的手动笔迹擦除方式存在便利性差以及电动笔迹擦除方式存在占用空间大、成本花费高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种智能画板，该智能画板包括画板、移动架、设置在所述移动架上的画笔组件和擦除组件、用于驱动所述移动架运行的第一驱动装置、用于驱动所述画笔组件运行的第二驱动装置、与所述第一驱动装置和第二驱动装置电连接的主控板，所述擦除组件包括与所述移动架转动连接的安装杆以及安装在所述安装杆上的画板擦，所述画板擦具有可与所述画板挤压以变形的变形部，所述安装杆上固设有第一磁吸件和挡板，所述移动架在所述第一磁吸件的转动路径上设有可与所述第一磁吸件磁吸固定的第二磁吸件，所述挡板朝向所述画板延伸并与所述画板保持间距，所述画板在所述挡板的移动路径上设有至少一个挡块，其中一个所述挡块与挡板碰撞以使所述安装杆绕第一方向转动至使所述画板擦的变形部与所述画板接触的位置。

优选地，所述画板在所述挡板的移动路径上设有两个分隔开的挡块，另一个所述挡块与挡板碰撞以使所述安装杆绕第二方向转动至使所述画板擦的变形部与所述画板分离的位置，其中第一方向与第二方向相反。

优选地，所述移动架包括相对设置在所述画板的两端的两移动座以及与两所述移动座固定连接的连接杆，所述安装杆与两所述移动座转动连接，所述第一磁吸件和挡板位于安装杆的同一端，所述第二磁吸件设置在两所述移动座的其中之一上。

优选地，所述第一驱动装置包括与各所述移动座对应设置的导向组件、第一同步带组件、用于安装所述导向组件和第一同步带组件的固定组件，所述第一驱动装置还包括用于驱动所述第一同步带组件运行的第一电机，每一侧的所述移动座与其对应的所述导向组件和第一同步带组件连接。

优选地，所述固定组件包括相对设置在所述画板上的两固定座，所述导向组件包括与两所述固定座固定连接的导杆以及套设在所述导杆上的导套，所述第一同步带组件包括设置在两所述固定座上的第一同步轮以及套在两所述第一同步轮上的第一同步带，所述第一电机为双向输出轴电机且其双向输出轴分别与两所述第一同步带组件位于相同一端的第一同步轮连接，所述移动座分别与所述导套和第一同步带固定连接。

优选地，所述画笔组件包括套设在所述连接杆上的安装座、与所述安装座滑动连接的笔筒以及固定在所述笔筒上的画笔，所述第二驱动装置包括用于驱动所述安装座沿所述连接杆滑动的第二电机和用于驱动所述笔筒在所述安装座上滑动的第三电机。

优选地，所述第二驱动装置还包括第一转动杆和第二同步带组件，所述第一转动杆可转动地设置在所述画板上，且所述第一转动杆的中心轴与所述移动座的运动方向垂直，所述第二同步带组件包括分别可转动地设置在两所述移动座上的第二同步轮和套在所述第二同步轮上的第二同步带，所述第一转动杆贯穿两所述第二同步轮之一且与该第二同步轮同轴固定，所述第二电机的输出轴与所述第一转动杆的一端连接，所述第二同步带与所述安装座连接。

优选地，所述第二驱动装置还包括第二转动杆和连杆机构，所述第二转动杆可转动地设置在两所述移动座之间，所述安装座上设有可转动的齿轮，所述第二转动杆贯穿所述齿轮且与所述齿轮同轴固定，所述笔筒上设有与所述齿轮啮合连接的齿条，所述连杆机构包括固定在所述第二转动杆上的摆臂、固定在所述第三电机的输出轴上的曲柄、与所述摆臂和曲柄转动连接的连杆，所述第三电机设置在两所述移动座其中之一上。

优选地，所述曲柄沿其柄身方向依次设有若干个连接孔，所述连杆的一端通过插装在若干个所述连接孔其中之一内的转轴与所述曲柄形成转动连接。

本实用新型的有益效果在于：本智能画板通过第一驱动装置驱动移动架以及位于移动架上的擦除组件双向移动，并通过简单的结构设计实现电动擦除画板笔迹，与手动擦除画板笔迹相比，较为便利；并且简化电动擦除结构，使擦除组件和画笔组件通过同一动力源驱动，与现有的电动擦除结构相比，减小占用空间、降低了运行成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中智能画板的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中智能画板的使用状态示意图；

图3为本实用新型又一实施例中智能画板的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中智能画板的简化结构示意图；

图5为图4中a处的局部放大图；

图6为本实用新型一实施例中智能画板的部分结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中智能画板的另一部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提出一种智能画板，如图1所示，该智能画板包括画板100、移动架200、设置在移动架200上的画笔组件300和擦除组件400、用于驱动移动架200运行的第一驱动装置500、用于驱动画笔组件300运行的第二驱动装置600、与第一驱动装置500和第二驱动装置600电连接的主控板700，擦除组件400包括与移动架200转动连接的安装杆410以及安装在安装杆上的画板擦420，画板擦420具有可与画板100挤压以变形的变形部421，安装杆410上固设有第一磁吸件10和挡板20，移动架200在第一磁吸件10的转动路径上设有可与第一磁吸件10磁吸固定的第二磁吸件30，挡板20朝向画板100延伸并与画板100保持间距，画板100在挡板20的移动路径上设有至少一个挡块40，其中一个挡块40与挡板20碰撞以使安装杆410绕第一方向转动至使画板擦420的变形部421与画板100接触的位置。

本实施例中，画板100为长方形板，移动架200位于画板的正面且设置在画板100的两长边之间。移动架200上沿画板100的宽边的延伸方向设置有平行于画板100的第一导轨以及套设在第一导轨上的第一滑块，第一滑块上设置有垂直于画板100的第二导轨以及套设在第二导轨上的第二滑块。画笔组件300包括固定在第二滑块上的绘笔。

第一驱动装置500用于驱动移动架200移动，第一驱动装置500可包括沿画板的长边设置在画板100上下两端的两丝杠和两电机，电机的输出轴与丝杠连接，移动架200的上下两端分别与两丝杠的螺母连接，电机驱动丝杠以带动移动架200沿画板100的长边的延伸方向移动。

第二驱动装置600用于驱动绘笔移动，第二驱动装置600可包括设置在移动架200上、位于第一导轨一端的第一气缸和设置在第一滑块上、位于第二导轨一端的第二气缸，第一气缸的活塞杆与第一滑块连接，第二气缸的活塞杆与第二滑块连接。第二气缸用于驱动第二滑块在第二导轨上滑动，第一气缸用于驱动第一滑块在第一导轨上滑动。通过第一驱动装置500和第二驱动装置600的组合驱动，可使绘笔在多个方向上进行移动，从而实现自动绘写的功能。

可以理解的是，上述提及的主控板700的实质为具备数据运算和处理能力的中央处理器，其能够调用存储介质中预先存储的运行程序，以控制第一驱动装置500和第二驱动装置600的运行，从而实现绘写和擦除功能。具体地，以上所提到的两电机、第一气缸和第二气缸均与主控板连接，主控板可控制两电机、第一气缸和第二气缸的运行。

擦除组件400用于擦除画板100上的笔迹，如图1所示，擦除组件400包括安装杆410和画板擦420，画板擦420沿安装杆410的杆体延伸方向固定在安装杆410上，画板擦420具有可与画板100挤压变形的变形部421，画板擦420通过此变形部421接触画板100而擦除画板100上的笔迹。安装杆410的两端分别设有轴承，安装杆410通过两轴承可转动地安装在移动架200上。安装杆410上固设有第一磁吸件10和挡板20，移动架200在第一磁吸件10的转动路径上设有可与第一磁吸件10磁吸固定的第二磁吸件30，第一磁吸件10可为销轴，第二磁吸件30可为磁铁。挡板20朝向画板100延伸并与画板100保持间距，画板100在挡板20的运行路径上设置一个挡块40，并且该挡块40位于画板100的一端，与挡板20碰撞会使安装杆410绕第一方向转动至使画板擦420的变形部421与画板100接触的位置。

如图2所示，本智能画板自动擦除的工作原理：当画板100不需要擦除时，安装杆410上的第一磁吸件10和移动架200上的第二磁吸件30磁吸固定，并且画板擦420的变形部421不接触画板100，并与画板100之间保持间距，此时画板擦420位于初始位置。需要擦除时，第一驱动装置500驱动移动架200沿擦除方向移动，如图3所示，擦除方向为从左至右。当经过画板100上的挡块40时，挡板20与挡块40接触碰撞发生较大偏移而使得安装杆410绕第一方向转动较大角度，第一方向为顺时针方向。第一磁吸件10随着安装杆410转动而与第二磁吸件30断开连接，画板擦420则随着安装杆410转动至极限位置，画板擦420的变形部421与画板100接触挤压以变形，并随着移动架200的移动实现对画板100上笔迹的擦除；擦除完成后，第一驱动装置500驱动移动架200沿擦除方向的反方向移动，如图2所示，擦除方向的反方向为从右至左。由于画板100对画板擦420的变形部421的阻力作用，使得安装杆410绕第一方向的反方向转动，即逆时针方向。与此同时，挡板20发生较大偏移，第一磁吸件10则旋转至靠近第二磁吸件30的位置，并因为与第二磁吸件30之间的吸力而与第二磁吸件30连接固定，画板擦420则随着安装杆410转动进行复位，画板擦420的变形部421与画板100分离，画板擦420回归至初始位置。其中，移动架200沿擦除方向的反方向移动经过挡块40时，挡板20与挡块40接触碰撞发生较小偏移而使得安装杆410转动较小角度，第一磁吸件10仍与第二磁吸件30磁吸固定。

本智能画板通过第一驱动装置500驱动移动架200以及位于移动架200上的擦除组件400移动，并通过简单的结构设计实现电动擦除画板100上的笔迹，与手动擦除画板100上的笔迹相比，较为便利；并且简化电动擦除结构，使擦除组件400和画笔组件300通过同一动力源驱动，与现有的电动擦除结构相比，减小占用空间、降低了运行成本。

在本实用新型一较佳实施例中，如图3所示，画板100在挡板20的移动路径上设有两个分隔开的挡块40，另一个挡块40与挡板20碰撞以使安装杆410绕第二方向转动至使画板擦420的变形部421与画板100分离的位置，其中第一方向与第二方向相反。

本实施例中，如图3所示，两挡块40包括设置在挡板20的移动路径上的第一挡块41和第二挡块42，第一挡块41和第二挡块42沿擦除方向依次布置且分别位于画板100的两端。可结合图1和图2进行理解，当需要对画板100上的字迹进行擦除时，第一驱动装置500驱动移动架200沿擦除方向移动，首先经过第一挡块41，挡板20与第一挡块41接触碰撞发生较大偏移而使得安装杆410绕第一方向转动较大角度，第一磁吸件10随着安装杆410转动而与第二磁吸件30断开连接，画板擦420则随着安装杆410转动至极限位置，画板擦420的变形部421与画板100接触挤压以变形，并随着移动架200的移动实现对画板100上笔迹的擦除；而后经过第二挡块42，挡板20与第二挡块42接触碰撞发生较小偏移而使得安装杆410转动较小角度，画板擦420的变形部421仍与画板100接触。擦除完成后，第一驱动装置500驱动移动架200沿擦除方向的反方向移动，首先经过第二挡块42，挡板20与第二挡块42接触碰撞发生较大偏移而使得安装杆410绕与第一方向相反的第二方向转动较大角度，第一磁吸件10随着安装杆410转动至与第二磁吸件30对接的位置而与第二磁吸件30磁吸固定，画板擦420则随着安装杆410转动进行复位，画板擦420的变形部421与画板100分离；而后经过第一挡块41，挡板20与第一挡块41接触碰撞发生较小偏移而使得安装杆410转动较小角度，第一磁吸件10仍与第二磁吸件30磁吸固定。本实施例中，通过设置两个挡块40与挡板20配合，保证安装杆410的转动角度，使画板擦420的变形部421与画板100之间完全接触或完全分离，提高工作质量。

在本实用新型一较佳实施例中，如图1所示，移动架200包括相对设置在画板100的两端的两移动座210以及与两移动座210固定连接的连接杆220，安装杆410与两移动座210转动连接，第一磁吸件10和挡板20位于安装杆410的同一端，第二磁吸件30设置在两移动座210的其中之一上。

本实施例中，如图1所示，移动架200包括两移动座210，两移动座210相对设置在画板100的上下两端，连接杆220和安装杆410均位于两移动座210之间，处于画板100的正面。连接杆220的两端分别卡持在两移动座210的卡槽内。两移动座210上均设置有轴承，安装杆410分别与两移动座210上的轴承的内圈过盈配合以形成安装杆410与两移动座210的转动连接，安装杆410可在两移动座210上绕其自身轴线转动，结构简单，转动灵活。第一磁吸件10和挡板20设置在安装杆410的同一端，第二磁吸件30对应设置在与第一磁吸件10相邻的移动座210的一安装孔内。其中，挡块40因设置在挡板20的移动路径上，所以挡块40位于画板100的边沿位置，未占用画板100的绘写区域，合理利用空间。

在本实用新型一较佳实施例中，如图4所示，第一驱动装置500包括与各移动座210对应设置的导向组件510、第一同步带组件520、用于安装导向组件510和第一同步带组件520的固定组件530，第一驱动装置500还包括用于驱动第一同步带组件520运行的第一电机540，每一侧的移动座210与其对应的导向组件510和第一同步带组件520连接。

如图4所示，本实施例中，因对应两移动座210设置，导向组件510、第一同步带组件520和固定组件530均为相对设置在画板上下两端的两组，且均位于画板100的背面。固定组件530可为两相对设置的固定架，导向组件510可包括导向杆以及套设在导向杆上的导向座，导向杆固定在两固定架上，该导向座与移动座210连接，导向组件510用于承接移动座210并对移动座210起导向作用。第一同步带组件520可包括两同步轮以及套在同步轮上的同步带，两同步轮分别可转动地设置在两固定架上，同步带与移动座210连接，第一同步带组件520用于带动移动座210移动。第一电机540可相应设置为两个，两第一电机540的输出轴分别与两第一同步带组件520的同步轮连接，第一电机540用于驱动第一同步带组件520运行。通过两导向组件510的承接导向和两第一同步带组件520的带动，从而实现对两移动座210的驱动。

在本实用新型一较佳实施例中，如图4所示，固定组件530包括相对设置的两固定座531，导向组件510包括与两固定座531固定连接的导杆511以及套设在导杆511上的导套512，第一同步带组件520包括设置在两固定座531上的第一同步轮521以及套在两第一同步轮521上的第一同步带522，第一电机540为双向输出轴电机且其双向输出轴分别与两第一同步带组件520位于相同一端的第一同步轮521连接，移动座210分别与导套512和第一同步带522固定连接。

如图4所示，本实施例中，导向组件510的导套512套设在导杆511上，并且导杆511两端分别插入两固定座531的凹槽内通过螺丝锁紧固定。第一同步带组件520的两第一同步轮521通过轴与轴承的组合结构分别可转动地设置在两移动座210上，第一同步带522套在两第一同步轮521上。两移动座210分别和与其对应的导向组件510的导套512、第一同步带组件520的第一同步带522连接。第一电机540为双向输出轴电机，其双向输出轴分别与两第一同步带组件520位于相同一端的第一同步轮521连接。并且因为两第一同步轮之间相隔较远，第一电机540的双向输出轴的一端通过一直杆50与两第一同步带组件520中的一组的第一同步轮521连接，如图4所示。第一电机540通过带动两第一同步带组件520位于同一端的第一同步轮521转动，以同时驱动两第一同步带522运转，从而使得两移动座210在导杆511上移动，可保证两移动座210运动同步，简化结构，降低运行成本。

在本实用新型一较佳实施例中，如图5至图7所示，画笔组件300包括套设在连接杆220上的安装座310、与安装座310滑动连接的笔筒320以及固定在笔筒320上的画笔330，第二驱动装置600包括用于驱动安装座310沿连接杆220滑动的第二电机610和用于驱动笔筒320在安装座310上滑动的第三电机620。

如图6所示，本实施例中，安装座310套设在连接杆220上，安装座310可沿连接杆220滑动。笔筒320以及固定在笔筒320上的画笔330垂直于画板100的板面设置，画笔330的笔芯朝向画板100。笔筒320上卡设有两滑杆60，两滑杆60穿设于安装座310的通孔内且沿垂直于画板100的板面的方向设置，笔筒320以及画笔330通过两滑杆60可在安装座310上沿画板100板面的垂直方向滑动。第二电机610用于驱动安装座310在连接杆220上进行滑动，本实施例中，第二电机610可通过与连接杆220同向设置的第一丝杠(图中未示出)对安装座310进行传动，第二电机610和第一丝杠均设置在两移动座210上，第二电机610的输出轴与第一丝杠连接，第一丝杠的螺母与安装座310连接，从而实现画笔330在画板100上的绘写。第三电机620用于驱动笔筒320在安装座310上滑动，本实施例中，第三电机620可通过与滑杆60同向设置的第二丝杠(图中未示出)对笔筒320进行传动，第三电机620和第二丝杠均设置在安装座310上，第三电机620的输出轴与第二丝杠连接，第二丝杠的螺母与笔筒320连接，从而实现画笔330和画板100的接触与分离。需要说明的是，本实施例中的第一丝杠和第二丝杠皆为例举的连接结构，第一丝杠和第二丝杠的具体结构和布置方式未在图中示出，仅是第二电机610和安装座310之间、第三电机620和笔筒320之间的多种可实现的连接结构的其中一种。

在本实用新型一较佳实施例中，如图4至图6所示，第二驱动装置600还包括第一转动杆630和第二同步带组件640，第一转动杆630可转动地设置画板100上，且第一转动杆630的中心轴与移动座210的运动方向垂直，第二同步带组件640包括分别可转动地设置在两移动座210上的第二同步轮641和套在第二同步轮641上的第二同步带642，第一转动杆630贯穿两第二同步轮641之一且与该第二同步轮641同轴固定，第二电机610的输出轴与第一转动杆630的一端连接，第二同步带642与安装座310连接。

如图4所示，本实施例中，第一转动杆630位于画板100的背面，可在画板上设置两安装架(图中未示出)，两安装架上分别设置轴承，第一转动杆630的两端分别与两安装架上轴承的内圈过盈配合，第二转动杆630在两安装架上可绕其自身轴线转动。其中，如图4所示，第二转动杆630也可设置在前述实施例中所提及的固定组件530的两固定座531上。如图6所示，第二同步带组件640包括设置在两移动座210上的第二同步轮641以及套在第二同步轮641上的第二同步带642，第一转动杆630贯穿两第二同步轮641之一且与该第二同步轮641同轴固定，比如，第一转动杆630的截面为正五边形，第二同步轮641设有与第一转动杆630相适配的正五边形通孔，第一转动杆630位于该正五边形通孔内以贯穿第二同步轮641，故该第二同步轮641可沿第一转动杆630滑动以及随第一转动杆630转动。如图6所示，第二同步带组件640呈l型结构，该移动座210上还在第二同步带642的转折位置处设置两承接轮70，两承接轮70与第二同步带642配合以承接第二同步带642的转折部分，安装座310与第二同步带642连接，第二同步带642可带动安装座310在连接杆220上移动。如图4和图5所示，第二电机610安装于画板100的背面，第二电机610的输出轴和第一转动杆630上均固设有带轮80，两带轮80上套有皮带90。第二电机610驱动安装座310移动的工作原理如下：启动第二电机610，第二电机610的输出轴旋转并通过皮带90和带轮80的组合结构使第一转动杆630以及第二同步带组件640的第二同步轮641转动，与此同时，第二同步带642运转带动安装座310在连接杆220上移动，传动准确、平稳。

在本实用新型一较佳实施例中，如图6和图7所示，第二驱动装置600还包括第二转动杆650和连杆机构660，第二转动杆650可转动地设置在两移动座210之间，安装座310上设有可转动的齿轮311，第二转动杆650贯穿齿轮311且与齿轮311同轴固定，笔筒320上设有与齿轮311啮合连接的齿条321，连杆机构660包括固定在第二转动杆650上的摆臂661、固定在第三电机620的输出轴上的曲柄662、与摆臂661和曲柄662转动连接的连杆663，第三电机620设置在两移动座210其中之一上。

如图6所示，本实施例中，第二转动杆650与连接杆220平行，两移动座210上设置有轴承，第二转动杆650与两移动座210上的轴承的内圈过盈配合，第二转动杆650在两移动座210上可绕其自身轴线转动。安装座310上设有可转动的齿轮311，第二转动杆650贯穿齿轮311且与齿轮311同轴固定。比如，第二转动杆650的截面为正五边形，齿轮311设有与第二转动杆650相适配的正五边形通孔，第二转动杆650位于该正五边形通孔内以贯穿齿轮311，故该齿轮311可沿第二转动杆650滑动以及随第二转动杆650转动。笔筒320在垂直于画板100的板面的方向上设有齿条321，并通过该齿条321与齿轮311啮合连接。如图7所示，第三电机620设置在两移动座210的其中之一上，连杆机构660包括依次设置的摆臂661、连杆663和曲柄662，摆臂661，曲柄662固定在第三电机620的输出轴上，连杆663的两端分别设有转轴，摆臂661和曲柄662上设置有与转轴相适配的连接孔，两转轴分别插装在摆臂661和曲柄662上的连接孔内以使连杆663与摆臂661和曲柄662转动连接。第三电机620驱动笔筒320移动的工作原理如下：第三电机620驱动曲柄662绕其输出轴旋转，通过连杆663的传动使得摆臂661摆动，以带动第二转动杆650以及齿轮311转动一定角度，再通过齿轮311与齿条321啮合传动笔筒320，使笔筒320在安装座310上沿垂直于画板100的方向滑动，从而使画笔330与画板100接触或分离。整体结构设计巧妙，造价低廉，适用性强。

在本实用新型一较佳实施例中，如图7所示，曲柄662沿其柄身方向依次设有若干个连接孔，连杆663的一端通过插装在若干个连接孔其中之一内的转轴与曲柄662形成转动连接。

如图7所示，本实施例中，曲柄662沿其柄身方向依次设有若干个连接孔，连杆663一端的转轴插装在曲柄662上若干个连接孔中的其中一个连接孔内。使连杆663一端的转轴插装至曲柄662上不同的连接孔内，可以改变摆臂661的摆动幅度以及第二转动杆650转动角度，从而控制笔筒320以及画笔321在垂直于画板100方向上的移动速度。

以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。