一种滚动型干湿两用自擦除黑板装置的制作方法

本发明属于教学教具领域，具体涉及一种自动擦除黑板装置。

背景技术：

目前大多数教学机构使用的是传统的黑板，它由黑板、粉笔、黑板擦组成。存在如下问题：需要手动擦拭，对于教学量大的场合，多数老师需要自己擦拭，工作量大；同时，擦拭黑板落下的粉笔灰会影响老师和前排学生的身体健康；另外传统的黑板干擦除方式，常常擦除不干净，再次书写不清晰。目前有些学校考虑到老师和学生的健康，推广使用水性笔，但是水性笔书写不便，相较普通粉笔书写的字擦起来更费劲，还需要等黑板干后才能书写。

现有的一些自动擦除黑板的设备，是通过横向增加一个滑动擦除器，在擦除过程中无法快速有效的擦除，同时会占用黑板的一定面积，使得效果不好。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种滚动型干湿两用自擦除黑板装置，可以实现对黑板幕布的高效自动干湿擦除及烘干，更简便地扩大黑板书写面积，同时高效地实现了黑板擦除工作。

一种滚动型干湿两用自动擦除黑板方法，黑板包括：

黑板幕布、固定层板、滚动擦除器、人机接口、喷雾器、水箱、擦除器支撑杆、烘干器、水管、喷雾器支撑杆、主控制器，

黑板幕布为薄型可卷曲幕布，其上下分别设置一个转动器，上转动器和下转动器，上转动器的两端设置有固定立柱一、固定立柱三，下转动器的两端设置有固定立柱二、固定立柱四，固定立柱一和固定立柱二之间固定有可移动槽杆一，固定立柱三和固定立柱四之间固定有可移动槽杆二，滚动擦除器通过两端的擦除器支撑杆设置在固定立柱一和固定立柱三之间，喷雾器通过两端的喷雾器支撑杆设置在固定立柱一和固定立柱三之间，喷雾器通过水管连接水箱，可移动槽杆一和可移动槽杆二之间设置烘干器，烘干器由出风杆、叶片风扇以及转动支架组成，叶片风扇固定于转动支架上，可移动槽杆一和可移动槽杆二内设置有链条，转动支架通过齿轮啮合在链条上；

固定层板上设置人机接口，主控制器设置在固定层板内；

黑板幕布显示区域调整方法如下：

1)，使用者通过人机接口与该装置进行交互，由主控制器读取使用者输入的黑板幕布转动信号，

2)主控制器控制两个转动器同步转动，使黑板幕布以指定的运动到用户输入的位置，在升降过程中，主控制器根据转动器内编码器的转动角度返回值，将当前黑板幕布的显示区域显示在人机接口上，

3)升降完成后，用户根据人机接口显示的位置判断当前的位置是否满足需求，如不满足，则重复第1)步和第2)步来调整黑板幕布的位置，由人机接口读出的位置进行校正，完成黑板幕布的升降；

黑板幕布自动擦除方法如下：

1)使用者在人机接口上设置擦除方式为干擦除或湿擦除，并设置擦除面积为部分黑板还是全部黑板，由主控制器读取用户输入在人机接口上的信息，

2)主控制器驱动转动器转动黑板幕布，同时驱动擦除部分的工作，对黑板幕布进行擦除工作，擦除部分工作包括：滚动擦除器进行转动擦除任务，同时喷雾器由用户在人机接口上的输入来决定是否进行水雾喷洒工作，

3)滚动擦除器沿y轴横向移动到达黑板幕布，完成黑板的擦除；

黑板幕布烘干方式如下：烘干器沿z轴方向的移动通过放置在可移动槽杆一内的电机转动来拉动其内部传动链条，从而带动链条上的转动支架沿z轴方向平行移动，带动烘干器在黑板幕布表面上进行烘干任务，用户通过人机接口来调节烘干机的风力与移动速度的方式为：当用户设定擦除速度为快速、擦除方式设置为潮湿或烘干时，烘干机将以高速沿z轴上下运行，并且风速设置为最大；当用户设定擦除速度为普通、擦除方式设置为潮湿或烘干时，烘干机将以低速沿z轴上下运行，并且风速设置为低速，可移动槽钢沿z轴的上下极限位置内有行程开关，一旦烘干器运动到极限位置触碰到开关，就会被主控制器自动停止移动。

本发明提供一种滚动型干湿两用自擦除黑板装置，该装置可以实现对黑板幕布的高效自动干湿擦除及烘干，同时通过黑板幕布的转动扩展，改进了现有黑板书写面积小的问题。该装置通过人机接口与用户交互，来控制黑板幕布转动以及自动干湿擦除烘干，从而更简便地扩大黑板书写面积，同时高效地实现了黑板擦除工作。

相比于现有技术，本发明优点和效果如下：

1)大幅提升了黑板擦除效率，使用简单，操作方便，不占用黑板空间的优点。通过人机接口来同步控制上下电机，准确调整黑板显示及擦除的区域。

2)立柱由钢杆嵌套而成的连杆制成，承重效果好，并且高度的保持效果好。

3)黑板边上有显示屏实时显示黑板的显示区域，方便位置的调节和掌控，使用户能根据自己所需调整黑板幕布至自己想要的位置。

4)对于学校教学而言，加大了黑板显示的区域，使老师可以滚动黑板来书写没有写完的板书。

5)由于采用了幕布材质，黑板幕布可作为幻灯片投影区域显示。

附图说明

图1是本发明黑板装置机械结构示意图。

图2是本发明黑板装置的工作原理图。

图3是本发明控制转动器调整黑板幕布显示区域的步骤框图。

图4是本发明实现黑板自动擦除的方法框图。

图5是滚动擦除器及喷雾器部分结构示意图。

图6是转动器控制黑板幕布移动示意图。

图7是烘干器工作示意图。

图8-1和图8-2是人机接口工作示意图。

图9是水箱与喷雾器工作示意图。

图10-1和图10-2是烘干器机械结构示意图。

图11是喷雾器工作示意图。

图12是人机接口的操作示意图。

具体实施方式

如图1，一种滚动型干湿两用自动擦除黑板方法，黑板包括：黑板幕布6、固定层板1、滚动擦除器2、人机接口3、喷雾器7、水箱9、擦除器支撑杆10、烘干器12、水管8、喷雾器支撑杆11、主控制器14。黑板幕布6为薄型可卷曲幕布，其上下分别设置一个转动器，上转动器51和下转动器52，上转动器51的两端设置有固定立柱一41、固定立柱三43，下转动器52的两端设置有固定立柱二42、固定立柱四44，固定立柱一41和固定立柱二42之间固定有可移动槽杆一13，固定立柱三43和固定立柱四44之间固定有可移动槽杆二23，滚动擦除器2通过两端的擦除器支撑杆10设置在固定立柱一41和固定立柱三43之间，喷雾器7通过两端的喷雾器支撑杆11设置在固定立柱一41和固定立柱三43之间，喷雾器7通过水管8连接水箱9，可移动槽杆一13和可移动槽杆二23之间设置烘干器12。

如图2，用户可与该装置的人机接口3进行交互，从而主控制器14读取人机接口的输入信息，控制上转动器51、下转动器52以及该装置的擦除部分，从而实现黑板幕布的转动以及黑板幕布的自动擦除，同时转动器将会返回一个转动度数值，通过主控制器的接收与计算，在人机接口上实时显示黑板幕布的显示范围，用户可通过其进行黑板幕布显示区域的第二次调整。其中，装置的擦除部分由烘干器12、滚动擦除器2、喷雾器7构成。

如图3，黑板幕布6显示区域调整方法如下：1)，使用者通过人机接口3与该装置进行交互，由主控制器14读取使用者输入的黑板幕布转动信号，

2)主控制器14控制两个转动器同步转动，使黑板幕布以指定的运动到用户输入的位置，在升降过程中，主控制器根据转动器内编码器的转动角度返回值，将当前黑板幕布的显示区域显示在人机接口上，

3)升降完成后，用户根据人机接口显示的位置判断当前的位置是否满足需求，如不满足，则重复第1)步和第2)步来调整黑板幕布的位置，由人机接口读出的位置进行校正，完成黑板幕布的升降。

如图4所示，黑板幕布自动擦除方法如下：

1)使用者在人机接口上设置擦除方式为干擦除或湿擦除，并设置擦除面积为部分黑板还是全部黑板，由主控制器读取用户输入在人机接口上的信息，

2)主控制器驱动转动器转动黑板幕布，同时驱动擦除部分的工作，对黑板幕布进行擦除工作，擦除部分工作包括：滚动擦除器进行转动擦除任务，同时喷雾器由用户在人机接口上的输入来决定是否进行水雾喷洒工作，

3)滚动擦除器沿y轴横向移动到达黑板幕布，完成黑板的擦除。

如图5所示，该装置的擦除部分由烘干器12、滚动擦除器2、喷雾器7构成，滚动擦除器2可在固定立柱一41和固定立柱三43之间上沿着y轴横向移动。当用户需要擦除黑板幕布时，通过人机接口3与该装置进行交互，人机接口将信息传递到主控制器14上，从而控制滚动擦除器沿y轴正方向横向移动至黑板幕布6上，同时控制滚动擦除器高速转动，进行滚动擦除工作；当用户不需要擦除黑板幕布，仅需要调整黑板幕布显示区域时，通过人机接口与该装置进行交互，人机接口将信息传递到主控制器上，将滚动擦除器沿y轴负方向横向移动至不会接触黑板幕布的位置。当用户需要湿擦除时，主控制器读取用户在人机接口上输入的信息，喷雾器将会进行水雾喷洒工作，并由滚动擦除器完成黑板幕布的湿擦除。喷雾器与滚动擦除器形成配合，在水雾的喷洒同时进行滚动擦除工作，并通过烘干器进行移动烘干工作。喷雾器与水平呈15度角，使得水雾更易附着于黑板幕布上。滚动擦除器于水雾喷洒装置下，当用户选择湿擦除时，水雾喷洒将会使滚动擦除器具有水分，而主控制器控制其旋转，从而实现高效湿擦除。

如图6所示，该装置的黑板幕布6为薄型可卷曲幕布，并由两个转动器中间的固定层板1支撑，黑板幕布由上下两个转动器带动，用户通过人机接口3与主控制器14进行交互，使用者在人机接口设置显示区域后，人机接口将输入的信息传递到主控制器内，主控制器接收到人机接口交互的信号后，同步控制转动器的转速及方向，实现黑板幕布6显示区域的变换。同时，转动器将会返回一个转动度数值，通过主控制器接收、计算，在人机接口上实时显示黑板幕布的显示范围，用户可通过其对黑板幕布显示区域进行二次调整。

如图5、图7，烘干器12由出风杆33、叶片风扇34以及转动支架35组成，叶片风扇34固定于转动支架35上，可移动槽杆一13和可移动槽杆二23内设置有链条，转动支架35通过齿轮啮合在链条上。

黑板幕布烘干方式如下：烘干器12沿z轴方向的移动通过放置在可移动槽杆一13内的电机转动来拉动其内部传动链条，从而带动链条上的转动支架35沿z轴方向平行移动，带动烘干器在黑板幕布6表面上进行烘干任务，用户通过人机接口来调节烘干机的风力与移动速度的方式为：当用户设定擦除速度为快速、擦除方式设置为潮湿或烘干时，烘干机将以高速沿z轴上下运行，并且风速设置为最大；当用户设定擦除速度为普通、擦除方式设置为潮湿或烘干时，烘干机将以低速沿z轴上下运行，并且风速设置为低速，可移动槽杆一沿z轴的上下极限位置内有行程开关，一旦烘干器运动到极限位置触碰到开关，就会被主控制器自动停止移动。

如图8-1和图8-2所示，黑板侧边的人机接口3可以隐藏于固定层板1内，可设置成手动或自动模式。用户与人机接口进行交互。主控制器14读取人机接口的输入信息，控制上下转动器以及该装置的擦除部分，实现黑板幕布的转动以及黑板幕布的自动擦除。

如图9所示，水箱9通过水管8将水输送到喷雾器7，水箱可以安放于固定层板后。水箱内含有水位检测器，当水箱的水用完之后，主控制器将会把信号传递到人机接口，用户将水箱重新装满水后，可继续使用喷雾器，否则主控制器将自动关闭湿擦除按钮。

如图10-1和图10-2所示，烘干器由出风杆33、叶片风扇34以及转动支架35组成。叶片风扇固定于转动支架上，由主控制器来调节风扇内部电机的转速，将风从叶片后方吸入，再导入出风杆，由空气将出风杆后方的风从出风口带出，从而实现高效静音的烘干效果。由于出风杆内部压强小于外部压强，因此风将会被吸入，在两股气流的作用下，出风口将会把大量后方的空气排出。

如图11所示，喷雾器7连接于喷雾器支撑杆11上，同时通过水管8将水箱9中的水抽取出来，通过其表面的水雾喷射口喷出水雾。喷雾器内部包含超声波水雾制造器，其通过发射固定频率的超声波，实现水的雾化，从而使水雾喷洒更加全面且不易产生水痕。

如图12所示，人机接口3包括了擦除面积按钮16、擦除方式按钮17、擦除速度按钮18。用户19通过和人机接口的交互，可以在擦除面积按钮上设置擦除的面积大小，分别为全部、部分和仅移动，当用户选择全部擦除时，滚动擦除器将会擦除黑板幕布上的全部面积；而当选择部分擦除时，滚动擦除器仅会擦除用户定义的面积大小，由此按钮的二级菜单选择擦除面积；当用户选择仅移动时，滚动擦除器将不会接触黑板幕布，从而实现黑板显示面积的扩大。用户可以在擦除方式按钮中设置干燥、潮湿和烘干的擦除方式，当用户选择干燥时，喷雾器将不会启动，仅通过滚动擦除器进行干擦除；当用户选择潮湿时，喷雾器将会喷洒水雾，并通过滚动擦除器进行湿擦除，由烘干器进行烘干任务；当用户选择烘干时，滚动擦除器以及水雾装置将不会启动，仅由烘干器进行烘干任务。用户可以在擦除速度按钮中选择快速和普通的擦除速度，当用户选择快速时，喷雾器的水雾喷洒将会更细腻，便于擦除，而滚动擦除器内的电机转速将会提高，烘干器的移动速度以及风速将会加强；当用户选择普通时，喷雾器水雾喷洒量将会更多，使黑板面的湿擦除更加完善，滚动擦除器的转速也会更慢，烘干器的移动速度将会降低。