一种高等数学绘图仪

1.本实用新型涉及绘图工具技术领域，具体为一种高等数学绘图仪。


背景技术：

2.在中国理工科各类专业的学生(数学专业除外，数学专业学数学分析)，学的数学较难，课本常称“高等数学”，在高等数学教学中，绘图是经常的，现有技术的绘图均通过尺子、三角板等绘图工具，但绘图效率低，且由于采用人工式绘图作业，导致绘出的线条精度较低，基于此，本实用新型设计了一种高等数学绘图仪，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种高等数学绘图仪，以解决上述背景技术中提出的现有绘图仪绘图效率及绘图精度低的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高等数学绘图仪，包括定位座，所述定位座背面固定安装有两组对称设置的连接吸脚，所述定位座背面固定安装有一组伸缩杆，一组所述伸缩杆活动端固定安装有磁板，所述定位座内部轴线位置通过轴承转动连接有转轴，所述定位座背面固定安装有伺服电机，所述伺服电机输出轴的一端与转轴固定连接，所述转轴一端固定连接有轴向座，所述轴向座背面固定安装有蓄电池组件，所述轴向座内部固定安装有丝杆驱动组件a，所述丝杆驱动组件a周侧面连接有纵向座，所述纵向座内部固定安装有丝杆驱动组件b，所述丝杆驱动组件b周侧面连接有施动座，所述施动座表面固定安装有输入面板；
5.所述施动座前部设置有笔座，所述笔座相对施动座的一表面固定安装有调角杆，所述调角杆周侧面螺纹连接有锁角旋钮，所述笔座表面安装有两对称设置的限位管，所述限位管内部卡接有画笔，所述笔座端面安装有反光板a，所述笔座端面还固定安装有两与反光板a配合的激光笔a，两所述限位管底面均固定安装有反光板b，两所述限位管底面均安装有与反光板b配合的激光笔b。
6.优选的，所述丝杆驱动组件a和丝杆驱动组件b均包括两导向杆、传动螺杆和步进电机，所述步进电机输出轴的一端与传动螺杆固定连接，所述丝杆驱动组件a处的两导向杆两端均与轴向座固定连接，所述丝杆驱动组件a处的传动螺杆两端均与轴向座转动连接，所述丝杆驱动组件a处的步进电机表面与轴向座固定连接。
7.优选的，所述反光板a和反光板b表面均设置有45
°
导光斜面，所述轴向座轴线与纵向座轴线的夹角为90
°
。
8.优选的，所述反光板a反光方向与反光板b反光方向的夹角为90
°
，所述激光笔a和激光笔b的出光方向均与水平线平行，所述定位座表面固定安装有水平尺。
9.优选的，所述轴向座、纵向座表面均设置直线刻度，所述定位座表面固定设置有角度刻度，所述轴向座和纵向座均为u形结构，所述输入面板表面固定设置有显示屏和输入按键。
10.优选的，两所述限位管周侧面均螺纹连接有画笔配合的锁位旋钮，所述伺服电机内部固定安装有断电制动器。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.(1)本实用新型通过丝杆驱动组件a和丝杆驱动组件b的设计，使该装置能够高效完成高等数学教学过程中的绘图工作，且本装置变传统绘图装置的人工手动式绘图作业为自动绘图作业，通过自动绘图效果的实现，一方面能够有效提高本装置的绘图效率，另一方面则能有效提高本装置的绘图精度。
13.(2)本实用新型通过激光笔a和激光笔b的设计，使该装置能够在绘图时对画笔的运动方向和运动趋势进行精确标定，通过画笔的多维可运动式设计，则使该装置能够进行多角度、多形状精确制图，通过上述技术效果的实现，继而有效提高本装置的通用性和实用性。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型定位座、连接吸脚和伸缩杆的结构示意图；
17.图3为本实用新型笔座、调角杆和反光板a的结构示意图；
18.图4为本实用新型笔座、限位管和激光笔b的结构示意图。
19.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
20.1-定位座，2-连接吸脚，3-伸缩杆，4-磁板，5-转轴，6-伺服电机，7-轴向座，8-蓄电池组件，9-丝杆驱动组件a，10-纵向座，11-丝杆驱动组件b，12-施动座，13-输入面板，14-笔座，15-调角杆，16-限位管，17-画笔，18-反光板a，19-激光笔a，20-反光板b，21-激光笔b，22-水平尺，23-锁位旋钮。
具体实施方式
21.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技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种高等数学绘图仪，包括定位座1，定位座1表面固定安装有水平尺22，通过水平尺22的设置，从而有利于保证定位座1的水平状态保持，进而有利于提升本绘图仪的绘图精度，定位座1背面固定安装有两组对称设置的连接吸脚2，定位座1背面固定安装有一组伸缩杆3，一组伸缩杆3活动端固定安装有磁板4，伸缩杆3为手动调节式结构，伸缩杆3周侧面设置有用于限定伸缩杆3长度的旋钮，磁板4为磁性材质，当本绘图仪需要固定于黑板上时，可通过连接吸脚2或磁板4对定位座1进行固定与定位，磁板4适用于在磁性黑板条件下使用；
23.定位座1内部轴线位置通过轴承转动连接有转轴5，定位座1背面固定安装有伺服电机6，伺服电机6输出轴的一端与转轴5固定连接，伺服电机6内部固定安装有断电制动器，通过断电制动器的设置，从而保证伺服电机6在断电情况下能够对转轴5进行有效自制动，伺服电机6工作时，搭配有单片机，通过单片机的设置，从而能够对伺服电机6输出轴的转动角度进行精确控制，通过上述技术效果的实现，继而能够使该绘图仪能够画出指定角度的线条；
24.转轴5一端固定连接有轴向座7，轴向座7背面固定安装有蓄电池组件8，蓄电池组件8表面固定设置有布电接口，蓄电池为可充电式蓄电池，轴向座7内部固定安装有丝杆驱动组件a9，丝杆驱动组件a9周侧面连接有纵向座10，轴向座7轴线与纵向座10轴线的夹角为90
°
，纵向座10内部固定安装有丝杆驱动组件b11，丝杆驱动组件b11周侧面连接有施动座12，施动座12表面固定安装有输入面板13，输入面板13用于向丝杆驱动组件a9、丝杆驱动组件b11中输出控制指令，通过输入面板13可控制丝杆驱动组件a9、丝杆驱动组件b11的工作状态，继而使画笔17画出设定角度、设定长度的线条；
25.丝杆驱动组件a9和丝杆驱动组件b11均包括两导向杆、传动螺杆和步进电机，步进电机输出轴的一端与传动螺杆固定连接，丝杆驱动组件a9处的两导向杆两端均与轴向座7固定连接，丝杆驱动组件a9处的传动螺杆两端均与轴向座7转动连接，丝杆驱动组件a9处的步进电机表面与轴向座7固定连接；
26.步进电机内部固定安装有编码器，通过编码器的设置，从而能够精确控制步进电机的转动圈数，且由于步进电机每转动一圈，轴向座7和笔座14都能够移动指定行程，因而通过对步进电机的转动圈数控制能够精确控制画笔17的画线长度；
27.施动座12前部设置有笔座14，笔座14相对施动座12的一表面固定安装有调角杆15，调角杆15周侧面螺纹连接有锁角旋钮，笔座14表面安装有两对称设置的限位管16，限位管16内部卡接有画笔17，两限位管16周侧面均螺纹连接有画笔17配合的锁位旋钮23，绘图时，画笔17的安装数量可依据实际需求进行选择；
28.笔座14端面安装有反光板a18，笔座14端面还固定安装有两与反光板a18配合的激光笔a19，两限位管16底面均固定安装有反光板b20，两限位管16底面均安装有与反光板b20配合的激光笔b21。
29.反光板a18和反光板b20表面均设置有45
°
导光斜面，反光板a18反光方向与反光板b20反光方向的夹角为90
°
，激光笔a19和激光笔b21的出光方向均与水平线平行，工作时，可适时开启激光笔a19和激光笔b21，激光笔a19和激光笔b21工作后，继而对画笔17的运动方向和运动趋势进行标定；
30.其中，轴向座7、纵向座10表面均设置直线刻度，定位座1表面固定设置有角度刻度，轴向座7和纵向座10均为u形结构，输入面板13表面固定设置有显示屏和输入按键，通过直线刻度和角度刻度的设计，从而能够对画笔17的绘图进程进行直观观测。
31.绘图前，通过磁板4或两组连接吸脚2将本装置固定于待绘图的黑板或图板上，安装后，通过对水平尺22的辅助观测，应使定位座1在安装后保持水平，需要绘图时，通过输入面板13向本装置输入绘图指令，通过丝杆驱动组件a9、丝杆驱动组件b11和伺服电机6的配合，使该装置能够画出指定角度、指定形状或指定长度的线条，且使用时，可适时开启激光笔a19和激光笔b21，激光笔a19和激光笔b21工作后，继而对画笔17的运动方向和运动趋势
进行标定。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。