一种全自动黑板及其使用方法与流程

本发明属于教学用品技术领域，具体涉及一种全自动黑板及其使用方法。

背景技术：

黑板历来是各级各类学校必备的教学工具，传统黑板，人工擦拭效率低，粉尘污染严重。粉笔，是传播文化的工具，也是戕害身体的毒品。多少灵魂的工程师因为反反复复的粉尘污染、吸进气管而罹患痼疾，过早离开了讲台。虽然国家一直用补贴金来弥补这种职业病对教师的危害，但生命是难以用金钱去补偿的。坐在前排的学生，同样受到粉尘的威胁。同时大量粉尘也影响了电脑等多媒体教学设备的使用寿命,这是科学界长期无法攻克的难关。从所谓无尘粉笔、微尘粉笔到新型黑板的研制，无不渗透着一种深深的人文关怀和无奈。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便，粉尘污染少的全自动黑板及其使用方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种全自动黑板，包括黑板ⅰ、黑板ⅱ和用于擦拭黑板的滚筒毛刷，所述黑板ⅰ与黑板ⅱ上下错位排列，滚筒毛刷设置在黑板ⅰ之间黑板ⅱ。

进一步的，所述全自动黑板还包括用于驱动黑板ⅰ和黑板ⅱ运动的气缸，所述气缸包括气缸ⅰ、气缸ⅱ、气缸ⅲ和气缸ⅳ，气缸ⅰ和气缸ⅱ设置在上支撑架上，气缸ⅰ沿竖直方向布置，气缸ⅰ的活塞杆沿竖直方向伸缩，气缸ⅱ沿水平方向布置，气缸ⅱ的活塞杆沿水平伸缩。

进一步的，所述气缸ⅲ和气缸ⅳ设置在下支撑架上，气缸ⅲ沿竖直方向布置，气缸ⅲ的活塞杆沿竖直方向伸缩，气缸ⅳ沿水平方向布置，气缸ⅳ的活塞杆沿水平伸缩。

进一步的，所述气缸ⅲ位于气缸ⅱ的下方，气缸ⅱ的活塞杆与气缸ⅲ的活塞杆垂直，气缸ⅳ位于气缸ⅰ的下方，气缸ⅰ的活塞杆与气缸ⅳ的活塞杆垂直。

进一步的，所述气缸ⅰ位于气缸ⅱ的前方，气缸ⅰ的活塞杆竖直向下伸出，气缸ⅱ的活塞杆水平向左伸出，气缸ⅳ位于气缸ⅲ的前方，气缸ⅲ的活塞杆竖直向上伸出，气缸ⅳ的活塞杆水平向右伸出。

进一步的，所述气缸ⅰ、气缸ⅱ、气缸ⅲ和气缸ⅳ上活塞杆的端部均设有电磁铁，对应的黑板ⅰ、黑板ⅱ的顶部和底部均设有磁铁，黑板ⅰ与黑板ⅱ上正面的下部和背面的上部均设有磁铁。

进一步的，所述滚筒毛刷设置在黑板的中间位置，位于黑板ⅰ与黑板ⅱ的交替处，黑板ⅰ长度和宽度与黑板ⅱ的长度和宽度相等，滚筒毛刷略大于黑板ⅰ或黑板ⅱ的宽度。

进一步的，所述滚筒毛刷与电机连接，电机固定安装在黑板ⅰ与黑板ⅱ的侧边支撑架上，在下支撑架上黑板ⅰ与黑板ⅱ之间设有储灰槽。

进一步的，所述全自动黑板还包括plc控制器和控制开关，气缸ⅰ、气缸ⅱ、气缸ⅲ和气缸ⅳ均与plc控制器连接，控制开关和电机均与plc控制器连接，在plc控制器中编程控制气缸ⅰ、气缸ⅱ、气缸ⅲ和气缸ⅳ的动作时序及电磁铁的工作时序。

本发明还涉及一种全自动黑板的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

步骤1.黑板ⅰ与黑板ⅱ的初始状态，黑板ⅰ位于黑板ⅱ的前方，黑板ⅱ位于黑板ⅰ的上方，气缸ⅳ活塞杆上的电磁铁得电与黑板ⅰ正面下部的磁铁吸附，气缸ⅱ活塞杆上的电磁铁得电与黑板ⅱ背面上部的磁铁吸附，使用者在黑板ⅰ的正面书写；

步骤2.当黑板ⅰ被书写满时，使用者按下控制开关，plc控制器发出命令，气缸ⅰ和气缸ⅲ伸出并且气缸ⅰ活塞杆上的电磁铁和气缸ⅲ活塞杆上的电磁铁均得电，气缸ⅰ伸出直到气缸ⅰ活塞杆上的电磁铁与黑板ⅰ顶部的磁铁吸附，气缸ⅲ伸出直到气缸ⅲ活塞杆上的电磁铁与黑板ⅱ底部的电磁铁吸附，同时缸ⅳ活塞杆上的电磁铁和气缸ⅱ活塞杆上的电磁铁均断电，气缸ⅰ和气缸ⅲ回缩，气缸ⅰ带着黑板ⅰ向上运动，气缸ⅲ带着黑板ⅱ向下运动，同时电机驱动滚筒毛刷转动，滚筒毛刷擦拭黑板ⅱ，擦拭产生的粉末落入到储灰槽中；

步骤3.黑板ⅰ跟随气缸ⅰ的回缩到达上方，将书写内容展示给学生，黑板ⅱ跟随气缸ⅲ的回缩到达下方，此时气缸ⅱ和气缸ⅳ接受到plc控制器发出的命令向外伸出，并且气缸ⅱ活塞杆上的电磁铁和气缸ⅳ活塞杆上的电磁铁均得电，气缸ⅱ伸出直到气缸ⅱ活塞杆上的电磁铁与黑板ⅰ背面上部的磁铁吸附，气缸ⅳ伸出直到气缸ⅳ活塞杆上的电磁铁与黑板ⅱ正面下部的磁铁吸附；

步骤4.气缸ⅰ活塞杆上的电磁铁和气缸ⅲ活塞杆上的电磁铁均断电，气缸ⅱ和气缸ⅳ回缩，气缸ⅱ回缩带动黑板ⅰ向右运动，气缸ⅳ回缩带动黑板ⅱ向左运动，直到黑板ⅱ位于黑板ⅰ的前方，使用者在黑板ⅱ上书写；

步骤5.当黑板ⅱ被书写满时，使用者再次按下控制开关，重复步骤、步骤和步骤，实现自动擦拭黑板。

采用本发明技术方案的优点为：

1、本发明的黑板ⅰ与黑板ⅱ上下错位排列，黑板ⅰ与黑板ⅱ的位置可上下左右进行交替，滚筒毛刷设置在黑板ⅰ之间黑板ⅱ。这样当两块黑板上下运动交换位置时，位于黑板ⅰ与黑板ⅱ之间的滚筒毛刷可对位于后方的黑板进行擦拭，而此时前方的黑板正好将后放的黑板遮挡住，从而遮挡住了擦拭后方黑板时产生的粉末向使用者的方向飞扬，擦拭后方黑板时产生的粉末只能从黑板ⅰ与黑板ⅱ之间的空隙中向下落，并且在下支撑架上黑板ⅰ与黑板ⅱ之间设有储灰槽，擦拭后方黑板时产生的粉笔粉末从黑板ⅰ与黑板ⅱ之间的空隙中落入到储灰槽中，推动储灰槽侧面的把手，即可把粉笔粉末从一侧排出，大大减少了擦拭黑板时粉末灰尘的飞扬，减少了粉尘的污染，有利于教师和学生的健康。

2、本发明通过电力资源和多个气缸的配合使用，解放了人力，大大节约了任课教师和学生的时间，从而提高上课效率；此外，该黑板的使用不仅可以将教师写的内容完全展示给学生，不耽误学生观看板书，又不耽误教师接下来的教学，设计合理使用方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明全自动黑板的侧视示意图。

图2为本发明全自动黑板的正视示意图。

上述图中的标记分别为：1、黑板ⅰ；2、黑板ⅱ；3、滚筒毛刷；4、气缸ⅰ；5、气缸ⅱ；6、气缸ⅲ；7、气缸ⅳ；8、上支撑架；9、下支撑架。

具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2所示，一种全自动黑板，包括黑板ⅰ1、黑板ⅱ2和用于擦拭黑板的滚筒毛刷3，所述黑板ⅰ1与黑板ⅱ2上下错位排列，黑板ⅰ1与黑板ⅱ2的位置可上下左右进行交替，滚筒毛刷3设置在黑板ⅰ1之间黑板ⅱ2。这样当两块黑板上下运动交换位置时，位于黑板ⅰ1与黑板ⅱ2之间的滚筒毛刷3可对位于后方的黑板进行擦拭，而此时前方的黑板正好将后放的黑板遮挡住，从而遮挡住了擦拭后方黑板时产生的粉末向使用者的方向飞扬，擦拭后方黑板时产生的粉末只能从黑板ⅰ1与黑板ⅱ2之间的空隙中向下落，并且在下支撑架8上黑板ⅰ1与黑板ⅱ2之间设有储灰槽，擦拭后方黑板时产生的粉笔粉末从黑板ⅰ1与黑板ⅱ2之间的空隙中落入到储灰槽中，推动储灰槽侧面的把手，即可把粉笔粉末从一侧排出，大大减少了擦拭黑板时粉末灰尘的飞扬，减少了粉尘的污染，有利于教师和学生的健康。

全自动黑板还包括用于驱动黑板ⅰ1和黑板ⅱ2运动的气缸，所述气缸包括气缸ⅰ4、气缸ⅱ5、气缸ⅲ6和气缸ⅳ7，气缸ⅰ4和气缸ⅱ5设置在上支撑架8上，气缸ⅰ4沿竖直方向布置，气缸ⅰ4的活塞杆沿竖直方向伸缩，气缸ⅱ5沿水平方向布置，气缸ⅱ5的活塞杆沿水平伸缩。气缸ⅲ6和气缸ⅳ7设置在下支撑架9上，气缸ⅲ6沿竖直方向布置，气缸ⅲ6的活塞杆沿竖直方向伸缩，气缸ⅳ7沿水平方向布置，气缸ⅳ7的活塞杆沿水平伸缩。气缸ⅲ6位于气缸ⅱ5的下方，气缸ⅱ5的活塞杆与气缸ⅲ6的活塞杆垂直，气缸ⅳ7位于气缸ⅰ4的下方，气缸ⅰ4的活塞杆与气缸ⅳ7的活塞杆垂直。气缸ⅰ4位于气缸ⅱ5的前方，气缸ⅰ4的活塞杆竖直向下伸出，气缸ⅱ5的活塞杆水平向左伸出，气缸ⅳ7位于气缸ⅲ6的前方，气缸ⅲ6的活塞杆竖直向上伸出，气缸ⅳ7的活塞杆水平向右伸出。气缸ⅰ4、气缸ⅱ5、气缸ⅲ6和气缸ⅳ7上活塞杆的端部均设有电磁铁，对应的黑板ⅰ1、黑板ⅱ2的顶部和底部均设有磁铁，黑板ⅰ1与黑板ⅱ2上正面的下部和背面的上部均设有磁铁。气缸ⅰ4、气缸ⅱ5、气缸ⅲ6和气缸ⅳ7之间位置的设置可避免黑板ⅰ1与黑板ⅱ2前后、上下交换位置时发生干涉，也不会影响黑板ⅰ1与黑板ⅱ2的板书及展示。

滚筒毛刷3设置在黑板的中间位置，位于黑板ⅰ1与黑板ⅱ2的交替处，黑板ⅰ1长度和宽度与黑板ⅱ2的长度和宽度相等，滚筒毛刷3略大于黑板ⅰ1或黑板ⅱ2的宽度。滚筒毛刷3与电机10连接，电机固定安装在黑板ⅰ1与黑板ⅱ2的侧边支撑架11上。擦黑板的毛刷选用质地柔软且耐磨的材料制作，包在滚筒外侧，便于更换。

该全自动黑板还包括plc控制器和控制开关，气缸ⅰ4、气缸ⅱ5、气缸ⅲ6和气缸ⅳ7均与plc控制器连接，控制开关和电机均与plc控制器连接，在plc控制器中编程控制气缸ⅰ4、气缸ⅱ5、气缸ⅲ6和气缸ⅳ7的动作时序及电磁铁的工作时序，即电磁铁的得电、断电情况。

本发明全自动黑板的使用方法为：

步骤1.黑板ⅰ1与黑板ⅱ2的初始状态，黑板ⅰ1位于黑板ⅱ2的前方，黑板ⅱ2位于黑板ⅰ1的上方，气缸ⅳ7活塞杆上的电磁铁得电与黑板ⅰ1正面下部的磁铁吸附，气缸ⅱ5活塞杆上的电磁铁得电与黑板ⅱ2背面上部的磁铁吸附，使用者在黑板ⅰ1的正面书写；

步骤2.当黑板ⅰ1被书写满时，使用者按下控制开关，plc控制器发出命令，气缸ⅰ4和气缸ⅲ6伸出并且气缸ⅰ4活塞杆上的电磁铁和气缸ⅲ6活塞杆上的电磁铁均得电，气缸ⅰ4伸出直到气缸ⅰ4活塞杆上的电磁铁与黑板ⅰ1顶部的磁铁吸附，气缸ⅲ6伸出直到气缸ⅲ6活塞杆上的电磁铁与黑板ⅱ2底部的电磁铁吸附；同时缸ⅳ7活塞杆上的电磁铁和气缸ⅱ5活塞杆上的电磁铁均断电，失去吸附功能，黑板ⅰ1与气缸ⅳ7脱离，黑板ⅱ2与气缸ⅱ5脱离；气缸ⅰ4和气缸ⅲ6回缩，气缸ⅰ4带着黑板ⅰ1向上运动，气缸ⅲ6带着黑板ⅱ2向下运动，同时电机驱动滚筒毛刷3转动，滚筒毛刷3擦拭黑板ⅱ2，黑板ⅰ1可挡住擦拭黑板ⅱ2时产生的粉末向使用者的方向飞扬，滚筒毛刷3位于黑板ⅰ1与黑板ⅱ2，擦拭黑板产生的粉末只能从黑板ⅰ1与黑板ⅱ2之间的空隙中向下落，落入到储灰槽中；

步骤3.黑板ⅰ1跟随气缸ⅰ4的回缩到达上方，将书写内容展示给学生，黑板ⅱ2跟随气缸ⅲ6的回缩到达下方，此时气缸ⅱ5和气缸ⅳ7接受到plc控制器发出的命令向外伸出，并且气缸ⅱ5活塞杆上的电磁铁和气缸ⅳ7活塞杆上的电磁铁均得电，气缸ⅱ5伸出直到气缸ⅱ5活塞杆上的电磁铁与黑板ⅰ1背面上部的磁铁吸附，气缸ⅳ7伸出直到气缸ⅳ7活塞杆上的电磁铁与黑板ⅱ2正面下部的磁铁吸附；

步骤4.气缸ⅰ4活塞杆上的电磁铁和气缸ⅲ6活塞杆上的电磁铁均断电，黑板ⅰ1与气缸ⅰ4脱离，黑板ⅱ2与气缸ⅲ6脱离，气缸ⅱ5和气缸ⅳ7回缩，气缸ⅱ5回缩带动黑板ⅰ1向右运动，气缸ⅳ7回缩带动黑板ⅱ2向左运动，直到黑板ⅱ2位于黑板ⅰ1的前方，使用者在黑板ⅱ2上书写；

步骤5.当黑板ⅱ2被书写满时，使用者再次按下控制开关，重复步骤2、步骤3和步骤4，实现自动擦拭黑板，只不过在这一循环过程擦拭的是书写满的黑板ⅰ1，再下一个循环擦拭的便是黑板ⅱ2，根据实际需求如此重复循环，实现自动擦拭黑板。

本发明通过电力资源和多个气缸的配合使用，解放了人力，大大节约了任课教师和学生的时间，从而提高上课效率。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。