一种旋转演示装置的制作方法

1.本发明涉及数学演示技术领域，具体为一种旋转演示装置。


背景技术：

2.数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科，从某种角度看属于形式科学的一种，数学透过抽象化和逻辑推理的使用，由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察而产生，数学已成为许多国家及地区的教育范畴中的一部分，在小学教学过程中有关图形旋转课时，为了加深印象，多采用实物旋转演示辅助装置进行授课。
3.在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题没有得到解决：现有的旋转演示装置虽然具备良好的旋转演示功能，但是在旋转演示过程中，需同学上台进行实操，而演示框为了后排的观看，多将其装配至高位，小学学生身高较低，则需教师进行高度调节操作，随后仍需对其复位操作，同时为了规避装置两侧学生视觉误差，教师需手动转动装置，使装置倾斜，供给两侧同学察看，随后对其归位回转，该现象占用过多课堂宝贵时间，导致该部分课程课堂时间较为紧张等等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种旋转演示装置，解决了背景技术中所提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种旋转演示装置，包括载板、托板、顶板、演示框和凸环；所述托板活动安装在载板顶部，用于演示装置的角度转动，便于两侧学生察看；所述凸环固定安装在套筒外侧，且套筒底端固定安装在托板上，用于装配驱动组件及转移所需组件；所述顶板固定安装在内杆内中部，且内杆插接在套筒内中部，用于顶板活动支撑，进而可实现顶板及其组件的高度调节；所述演示框转动安装在支杆一侧，且支杆固定在顶板下表面，使演示框可旋转装配，用于旋转演示教学。
6.作为本发明的一种优选实施方式，所述凸环顶部安装有弹簧，所述弹簧套设在套筒和内杆外侧，且弹簧两端分别与顶板和凸环连接；两组所述凸块外侧分别固定安装有推把和伺服电机a，所述伺服电机a的传动轴外侧传动连接有转块，所述转块内中部开设有线槽；所述转块的线槽内缠绕固定连接有尼龙绳一端，所述尼龙绳顶端缠绕固定在挂环上，所述挂环通过横杆与顶板固定连接。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述载板上表面两侧分别固定安装有蓄电池和工控电脑，所述载板前侧固定安装有红外传感器；所述红外传感器的数据输出端与工控电脑的数据输入端连接，所述工控电脑的信号输出端与伺服电机a的信号输入端连接。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述演示框内中部贯穿有凸块，且凸块与支杆固定连接，所述凸块通过阻尼转轴与演示框转动连接。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述托板下表面与伺服电机b的传动轴传动连接，且伺服电机b底部与载板固定连接，所述伺服电机b的传动轴与托板连接处两侧均固定安装有加强筋；所述工控电脑的信号输出端与伺服电机b的信号输入端连接。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述托板下表面外侧固定安装有罩体，所述罩体前壁开设有若干组均匀阵列的散热孔。
11.作为本发明的一种优选实施方式，所述蓄电池通过导线分别与伺服电机a和伺服电机b电性连接，所述蓄电池一侧安装有开关，且开关的信号输出端与蓄电池的信号输入端连接，所述开关固定安装在推把前侧。
12.作为本发明的一种优选实施方式，所述顶板下表面靠近支杆的前侧固定安装有补光灯，所述补光灯后侧电性连接有通电导线。
13.作为本发明的一种优选实施方式，所述载板底部四个棱角处均通过轮架转动连接有万向轮，且万向轮为自锁式轮体，所述载板靠近红外传感器的一侧安装有线筒。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
15.1.本发明通过设置有红外传感器、转块和弹簧，在旋转演示授课过程中，每当抽取同学上台实操时，可通过红外传感器检测位于装置前侧到位的同学，工控电脑下达指令，伺服电机a的传动轴带动转块逆时针转动设定圈数，转块经尼龙绳带动顶板及演示框下移，使演示框移动至合适高度，自动化调移方式无需高度调节操作，以免占用过多课堂宝贵时间。
16.2.本发明通过设置有伺服电机b和托板，在同学离开后，可通过红外传感器将数据传输给工控电脑，工控电脑数秒后下达指令，伺服电机b的传动轴带动托板转动，使托板完成一侧向左倾斜四十五度及向右倾斜四十五度最后回位动作，该动作可供给装置两侧的同学察看该次演示结构，以防视觉偏差引起两侧同学的误导，间接提升旋转教学质量。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
18.图1为本发明一种旋转演示装置的整体主视结构示意图；
19.图2为本发明一种旋转演示装置的a处放大结构示意图；
20.图3为本发明一种旋转演示装置的b处放大结构示意图；
21.图4为本发明一种旋转演示装置的托板与载板连接部分主视截面结构示意图。
22.图中：1、载板；2、红外传感器；3、线筒；4、万向轮；5、罩体；6、托板；7、凸环；8、开关；9、推把；10、套筒；11、弹簧；12、内杆；13、演示框；14、支杆；15、补光灯；16、顶板；17、横杆；18、挂环；19、尼龙绳；20、散热孔；21、转块；22、伺服电机a；23、线槽；24、阻尼转轴；25、凸块；26、蓄电池；27、加强筋；28、伺服电机b；29、工控电脑。
具体实施方式
23.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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；在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是
固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种旋转演示装置，包括载板1、托板6、顶板16、演示框13和凸环7；托板6活动安装在载板1顶部；凸环7固定安装在套筒10外侧，且套筒10底端固定安装在托板6上；顶板16固定安装在内杆12内中部，且内杆12插接在套筒10内中部；演示框13转动安装在支杆14一侧，且支杆14固定在顶板16下表面。
26.本装置可对演示框13的高度及角度自动化调节，以免手动调节及回位操作占用过多课堂时间。
27.本实施例中请参阅图1和图2，凸环7顶部安装有弹簧11，弹簧11套设在套筒10和内杆12外侧，且弹簧11两端分别与顶板16和凸环7连接；两组凸块25外侧分别固定安装有推把9和伺服电机a22，伺服电机a22的传动轴外侧传动连接有转块21，转块21内中部开设有线槽23；转块21的线槽23内缠绕固定连接有尼龙绳19一端，尼龙绳19顶端缠绕固定在挂环18上，挂环18通过横杆17与顶板16固定连接；
28.弹簧11与尼龙绳19并配合伺服电机a22，使得装置实现高度调移效果。
29.本实施例中请参阅图1和图4，载板1上表面两侧分别固定安装有蓄电池26和工控电脑29，载板1前侧固定安装有红外传感器2；红外传感器2的数据输出端与工控电脑29的数据输入端连接，工控电脑29的信号输出端与伺服电机a22的信号输入端连接。
30.用于伺服电机a22的智能化控制，进而实现自动化调节高度。
31.本实施例中请参阅图1和图3，演示框13内中部贯穿有凸块25，且凸块25与支杆14固定连接，凸块25通过阻尼转轴24与演示框13转动连接。
32.用于演示框13可转式阻尼限位，供给教师及学生旋转使用。
33.本实施例中请参阅图1和图4，托板6下表面与伺服电机b28的传动轴传动连接，且伺服电机b28底部与载板1固定连接，伺服电机b28的传动轴与托板6连接处两侧均固定安装有加强筋27；工控电脑29的信号输出端与伺服电机b28的信号输入端连接。
34.用于托板6的驱动，进而实现托板6的朝向调节。
35.本实施例中请参阅图1和图4，托板6下表面外侧固定安装有罩体5，罩体5前壁开设有若干组均匀阵列的散热孔20。
36.用于易损组件的保护，散热孔20利于内部组件的散热。
37.本实施例中请参阅图1、图2和图4，蓄电池26通过导线分别与伺服电机a22和伺服电机b28电性连接，蓄电池26一侧安装有开关8，且开关8的信号输出端与蓄电池26的信号输入端连接，开关8固定安装在推把9前侧。
38.用于蓄电池26的供电启闭，继而可对伺服电机断电。
39.本实施例中请参阅图1，顶板16下表面靠近支杆14的前侧固定安装有补光灯15，补光灯15后侧电性连接有通电导线。
40.用于光线较弱环境下的补光，便于同学观看。
41.本实施例中请参阅图1，载板1底部四个棱角处均通过轮架转动连接有万向轮4，且万向轮4为自锁式轮体，载板1靠近红外传感器2的一侧安装有线筒3。
42.用于装置的移动及内外侧组件连接导线。
43.在一种旋转演示装置使用的时候，需要说明的是，本发明为一种旋转演示装置，部
件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
44.使用时，经推把9和万向轮4将装置转移至指定位置，并经补光灯15的通电导线外接电源，教师可通过转动演示框13进行正确演示，由同学上讲台根据老师题目要求顺时针或逆时针转动指定角度，用于“旋转”课时的教学辅助演示；
45.通过设置有红外传感器2、转块21和弹簧11，在旋转演示授课过程中，每当抽取同学上台实操时，教师打开开关8，伺服电机处于通电状态，可通过红外传感器2检测位于装置前侧到位的同学，并将数据传输给工控电脑29处理，工控电脑29下达指令，伺服电机a22的传动轴带动转块21逆时针转动设定圈数，转块21经尼龙绳19带动顶板16及演示框13下移，使演示框13移动至合适高度，自动化调移方式无需高度调节操作，以免占用过多课堂宝贵时间，在同学完成实操离开后，转块21自动回转，由弹簧11带动顶板16上移复位，使演示框13重新位于便于后排同学察看的高位，通过设置有伺服电机b28和托板6，在同学离开后，可通过红外传感器2将数据传输给工控电脑29，工控电脑29数秒后下达指令，伺服电机b28的传动轴带动托板6转动，使托板6完成一侧向左倾斜四十五度及向右倾斜四十五度最后回位动作，该动作可供给装置两侧的同学察看该次演示结构，随后教师根据旋转结果做出是否正确结论，以防视觉偏差引起两侧同学的误导，间接提升旋转教学质量；
46.在教师演示使用过程中，可通过关闭开关8，切断伺服电机的电源，以免出现不必要的自动调移。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。