一种智慧教学圆规的制作方法

本实用新型属于教学用具技术领域，尤其是一种智慧教学圆规。

背景技术：

圆规，是一种用来绘制圆或弧的工具，常用于尺规作图。圆规种类可以分为教学用和学生用，教学用的圆规体型较大，一般用于在黑板上绘制圆或弧，而学生用的圆规体型较小，一般用于在作业本或试卷上绘制圆或弧。目前教学用的圆规中，大部分为木质简易圆规，圆规的定位头端为铁质的尖顶，若按压的力度过大，易划伤黑板，造成永久损伤；若按压的力度过小，在平滑的黑板上定位头端不容易固定，绘制圆或弧易产生错位的误差，力度难以把控，难以快速绘制圆或弧。

如专利号为zl201720929200.4(cn207565205u)的中国实用新型专利《一种智慧教学圆规》，其公开的技术方案通过将一根规杆的下端通过转动机构与磁铁块连接，转动机构能够灵活调节规杆和磁铁块之间的夹角，磁铁块与黑板吸合固定。通过用磁铁块替代传统铁质的尖顶，虽然能够避免对黑板造成损伤，但是磁铁块的吸附能力有限，使用者在绘制时需要合理的分配作用在两个规杆上的压力，若压力分配不当依然可能发生规杆与黑板相对滑动，难以快速绘制圆或弧。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够与黑板稳定连接的智慧教学圆规，有助于快速绘制圆或弧。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种智慧教学圆规，包括旋转杆和固定杆，旋转杆和固定杆铰接，还包括设置有传动连接轴的电机、粉笔固定组件和黑板定位组件，旋转杆的一端设置有套设在传动连接轴上的旋转轴，电机驱动传动连接轴转动，传动连接轴带动旋转轴和旋转杆旋转，所述旋转杆的另一端与所述粉笔固定组件连接，所述固定杆的一端固定设置有第一圆环，所述固定杆的另一端与所述黑板定位组件连接，所述旋转轴的一端与所述旋转杆固定连接，所述旋转轴的另一端与所述电机的输出轴一侧连接。

进一步，所述旋转轴的一端通过轴承与第一圆环连接，所述轴承的外圈与第一圆环固定连接，所述轴承的内圈与传动连接轴固定连接。

进一步，还包括控制装置，所述控制装置包括电机控制电路和控制信号接收电路，所述电机控制电路用于控制电机开启和停止、电机输出轴的旋转方向以及旋转时间；所述控制信号接收电路用于接收移动终端发送控制电机的信号指令并发送至电机控制电路；所述移动终端为智能手机或平板电脑。

进一步，所述电机包括电机外壳，在电机外壳上设有一容置槽，在所述容置槽中设置吸盘，所述吸盘将所述电机与黑板进行临时性的固定连接。

进一步，所述吸盘为自动伸缩结构，其固定在移动件上，所述移动件与电机的另一侧输出轴通过螺纹连接，另一侧输出轴旋转时使得移动件能够沿着轴向移动从而确保吸盘与黑板进行连接或分离。

进一步，所述粉笔固定组件包括第一延长臂、粉笔套和两个第一调节螺栓，所述第一延长臂上开设有沿长度方向间隔排列的多个定位螺孔和一个粉笔穿孔，所述旋转杆上开设有第一腰型孔，两个所述第一调节螺栓的螺杆端穿过所述第一腰型孔后分别与两个所述定位螺孔螺接，所述粉笔套固定设置在所述粉笔穿孔处。

进一步，所述粉笔套包括与所述粉笔穿孔对应的上盖和两个压缩弹簧，所述上盖上设置有两个连接凸缘，所述压缩弹簧的一端与所述第一延长臂固定连接，所述压缩弹簧的另一端与所述连接凸缘固定连接。

进一步，所述黑板定位组件包括竖直设置的第二延长臂、第二调节螺栓和水平设置的定位支撑板，所述第二延长臂上开设有第二腰型孔，所述固定杆的另一端开设有连接螺孔，所述第二调节螺栓的螺杆端穿过所述第二腰型孔后与所述连接螺孔螺接，所述定位支撑板的一端与所述第二延长臂的上端固定连接。

进一步，所述旋转轴通过第二圆环与所述旋转杆连接，所述旋转杆的一端与所述第二圆环的外侧壁固定连接，所述旋转轴与所述第二圆环位于同一轴线上，所述第二圆环的外径大于所述第一圆环的外径。

进一步，所述第一圆环的外边缘设置有第一角度刻度，所述第二圆环的外边缘设置有第二角度刻度。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型通过电机驱动圆规自动运动画出所需要的弧形，改变了传统需要人手操作的，使得画出的弧形更加标准，也减少教师接触粉笔的时间。

2、本实用新型通过移动终端控制圆规的运动的轨迹更加方便和准确。

3、本实用新型通过将传动连接轴、第一圆环和旋转轴同轴设置，电机吸附在黑板上以确定该中心轴的位置，即确定绘制圆或弧的中心位置，同时固定杆的另一端通过黑板定位组件与黑板进行连接，防止固定杆与黑板发生相对滑动，稳定性好，可靠性高。

4、本实用新型第一延长臂与旋转杆配合能够调节粉笔套与电机之间的间距，即调节圆或弧的内径长度，适用范围广；水平的定位支撑板能够抵接在黑板的上端面，并通过第二延长臂与固定杆连接调节电机位于黑板上的高度，以便于使用者在黑板上找到合适的圆心位置进行绘画。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意i；

图2为本实用新型的结构示意ii；

图3为本实用新型的爆炸示意iii；

图4为本实用新型的爆炸示意iv。

图中：1—旋转杆；11—旋转轴；111—轴承；12—控制装置；13—第一腰型孔；14—第一长度刻度；15—第二圆环；151—第二角度刻度；2—固定杆；21—第一圆环；211—第一角度刻度；22—连接螺孔；3—电机；31—传动连接轴；32—电机外壳；321—容置槽；33—吸盘；4—粉笔固定组件；41—第一延长臂；411—定位螺孔；412—粉笔穿孔；413—第二长度刻度；42—粉笔套；421—上盖；422—压缩弹簧；43—第一调节螺栓；5—黑板定位组件；51—第二延长臂；511—第二腰型孔；52—第二调节螺栓；53—定位支撑板；6—黑板。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：如图所示，一种智慧教学圆规，包括旋转杆1、固定杆2、设置有传动连接轴31的电机3、粉笔固定组件4和黑板定位组件5。旋转杆1的一端设置有套设在传动连接轴31上的旋转轴11，电机3驱动传动连接轴31转动，传动连接轴31带动旋转轴11和旋转杆1旋转，传动连接轴31与旋转轴11上的安装孔为非圆形结构使得两者可以进行传动。

旋转杆1的另一端与粉笔固定组件4连接，固定杆2的一端固定设置有第一圆环21，固定杆2的另一端与黑板定位组件5连接，旋转轴11的一端通过轴承111与第一圆环21连接，轴承111的外圈与第一圆环21固定连接，轴承111的内圈与传动连接轴31固定连接，上述连接方式使得旋转轴11工作时，确保旋转杆1旋转，但固定杆2保持静止。旋转轴11的另一端与电机3的输出轴一侧连接。

本实施例中，控制装置12包括电机控制电路和控制信号接收电路，电机控制电路用于控制电机开启和停止、电机3输出轴的旋转方向以及旋转时间；控制信号接收电路用于接收移动终端发送控制电机的信号指令并发送至电机控制电路，移动终端可以是智能手机或平板电脑。

本实施例中，电机3包括电机外壳32，在电机外壳32上设有一容置槽321，在容置槽321中设置吸盘33，该吸盘33可以将电机3与黑板6进行临时性的固定连接。吸盘33也可以为自动伸缩结构，其可以固定在移动件上，移动件与电机的另一侧输出轴通过螺纹连接，另一侧输出轴旋转时使得移动件能够沿着轴向移动从而确保吸盘33与黑板进行连接或分离。

本实施例中，黑板定位组件5与黑板6之间的间距大于固定杆2与黑板6之间的间距，固定杆2与黑板之间的间距大于旋转杆1与黑板之间的间距，旋转杆1与黑板之间的间距大于粉笔固定组件4与黑板之间的间距。

实施例2：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于粉笔固定组件4包括第一延长臂41、粉笔套42和两个第一调节螺栓43，第一延长臂41上开设有沿长度方向间隔排列的多个定位螺孔411和一个粉笔穿孔412，旋转杆1上开设有第一腰型孔13，两个第一调节螺栓43的螺杆端穿过第一腰型孔13后分别与两个定位螺孔411螺接，粉笔套42固定设置在粉笔穿孔412处。

本实施例中，粉笔套42包括与粉笔穿孔412对应的上盖421和两个压缩弹簧422，上盖421上设置有两个连接凸缘，压缩弹簧422的一端与第一延长臂41固定连接，压缩弹簧422的另一端与连接凸缘固定连接。

本实施例中，旋转杆1上设置有第一长度刻度14，粉笔固定组件4的第一延长臂41上设置有第二长度刻度413。

实施例3：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于黑板定位组件5包括竖直设置的第二延长臂51、第二调节螺栓52和水平设置的定位支撑板53，第二延长臂51上开设有第二腰型孔511，固定杆2的另一端开设有连接螺孔22，第二调节螺栓52的螺杆端穿过第二腰型孔511后与连接螺孔22螺接，定位支撑板53的一端与第二延长臂51的上端固定连接。

实施例4：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于旋转轴11通过第二圆环15与旋转杆1连接，旋转轴11与第二圆环15中间设有通孔供传动连接轴31通行。

本实施例中，第一圆环21的外边缘设置有第一角度刻度211，第二圆环15的外边缘设置有第二角度刻度151。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。