机来控制，通过一个遥控器实现运动控制。
[0016]本发明的自动无尘黑板擦的主运动部分结构如图2所示，该部分包括:电机1、联轴器2、第一轴3、第一同步带轮4、主动齿轮5、从动齿轮6、机架7、丝杠8、上滑道9、丝杠支架26、黑板27、墙体28ο主运动的作用是带动整个机架实现由左向右或由右向左的运动，主运动产生的原理如图3所示，该部分的输出单位是电机1，电机I输出动力由联轴器2传递给第一轴3，第一轴3带动主动齿轮5转动，主动齿轮5带动从动齿轮6转动。从动齿轮6与丝杠8形成螺旋传动，并且从动齿轮6安装在机架7上，与机架7成为一体，从而从动齿轮6转动带动机架7移动。
[0017]本发明的自动无尘黑板擦的擦拭机构如图1所示，该部分包括:电机1、联轴器2、第一轴3、第一同步带轮4、主动齿轮5、从动齿轮6、机架7、第一同步带10、第二同步带轮11、第二轴12、第二同步带13、第三同步带轮14、第三轴15、第三同步带16、第四同步带轮17、第四轴18、导向滑道21、导向滑块22、连杆23、拨杆24、擦板25。擦拭机构是用来完成对黑板7的擦拭工作，擦拭运动产生的原理如图4所示，动力来自电机I，由联轴器2传递给第一轴3，第一轴3带动第一同步带轮4转动。第一同步带轮4通过第一同步带10带动下面的第二同步带轮11转动，第二同步带轮11通过第二同步带13带动第三同步带轮14转动，第三同步带轮14通过第三同步带16带动第四同步带轮17转动，其中三个同步带轮分别通过键安装在对应的轴上，同步带轮转动带动相应的轴转动，完成擦拭机构的传动。分别将连杆23，拨杆24安装在第二轴12、第三轴15和第四轴18上组成三组凸轮机构(如图4)，凸轮机构转动带动擦板沿黑板面上下运动，完成对黑板7的清洁工作。
[0018]本发明的自动无尘黑板擦是由51单片机作为控制系统的核心，控制电路原理如图5所示。电动机I为直流电机，通过控制电动机的转动、停止、正传与反可实现对黑板的整体清理，半程清理和点动清理。开关I正传点动、开关2反转点动、开关3全程擦拭、开关4半程擦拭。将220V交流电压接入变压器，将由变压器降压后的电压(10~20V直流)接入电机驱动。电机驱动的P0、P1端分别接51单片机的ΡΓ1、ΡΓ2，电机驱动的Ρ2、Ρ3端分别接电机I的正极和负极。红外传感器的D0、D1、D2、D3接口分别与51单片机的P3~0、P3~1、P3~2、P3~3连接。开关1、开关2、开关3、开关4分别接入51单片机的P0~0、P0~ 1、P0~2、P0~3o
[0019]本发明的自动无尘黑板擦可以通过操作遥控器上和控制电路原理图中开关1、开关2、开关3、开关4对应的按键，分别实现正传点动、反转点动、全程擦拭和半程擦拭，操作简单方便。
【主权项】
1.自动无尘黑板擦，包括:电机(I)、联轴器(2)、第一轴(3)、第一同步带轮(4)、主动齿轮(5)、从动齿轮(6)、机架(7)、丝杠(8)、上滑道(9)、第一同步带(10)、第二同步带轮(11)、第二轴(12)、第二同步带(13)、第三同步带轮(14)、第三轴(15)、第三同步带(16)、第四同步带轮(17)、第四轴(18)、下滑道(19)、粉尘盒(20)、导向滑道(21)、导向滑块(22)、连杆(23)、拨杆(24)、擦板(25)、丝杠支架(26)、黑板(27)、墙体(28)，其特征在于:所述机架(7)是整个装置的基础部分，机架(7)固定在墙体(28)上，处于黑板(27)的前面，电机(I)安装于机架(7)上端右侧，电机(I)的输出轴朝向左，联轴器(2)的右端和左端分别联接电机(I)的输出轴以及第一轴(3)的右端，第一轴(3)的左端通过轴承固定在机架(7)上，在第一轴(3)上由左到右依次安有主动齿轮(5)和第一同步带轮(4)，从动齿轮(6)通过轴承安装在机架(7 )上，位于主动齿轮(5 )的正后方，与主动齿轮(5 )形成齿轮传动，从动齿轮(6 )加工有内螺纹，构成齿轮螺母，与丝杠(8)形成螺旋传动，丝杠(8)安装在丝杠支架(26)上，丝杠支架(26)安装在机架(7)的上部，第二轴(12)通过轴承安装于机架(7)上，位于第一轴(3)的正下方，第二同步带轮(11)安装于第二轴(12)上，并与第一同步带(10)及第一同步带轮(4)形成同步带传动，第三轴(15)安装于机架(7)上，位于第二轴(12)的正下方，第三同步带轮(14)安装于第三轴(15)上，并与第二同步带(13)及第二同步带轮(11)形成同步带传动，第四轴(18)安装于机架(7)上，位于第三轴(15)的正下方，第四同步带轮(17)安装于第四轴(18)，并与第三同步带(16)及第三同步带轮(14)形成同步带传动，导向滑道(21)安装在机架(7)右端面，导向滑块(22)固定在擦板(25)左端面，安装在导向滑道(21)上，连杆(23)—端联接在第二轴(12)上，另一端安装拨杆(24)，拨杆(24)拨动板擦(25)沿导向滑道(21)上下运动，导向滑道(21)、导向滑块(22)、连杆(23)、拨杆(24)、擦板(25)组成擦拭部分，分别安装于第二轴(12)、第三轴(15)、第四轴(18)上，上滑道(9)和下滑道(19)分别安装在黑板(27)的上边和下边，粉尘盒(20)安装于机架(7)的下端，位于擦拭部分正下方。
【专利摘要】自动无尘黑板擦，由电机1、联轴器2、第一轴3、第一同步带轮4、主动齿轮5、从动齿轮6、机架7、丝杠8、上滑道9、第一同步带10、第二同步带轮11、第二轴12、第二同步带13、第三同步带轮14、第三轴15、第三同步带16、第四同步带轮17、第四轴18、下滑道19、粉尘盒20、导向滑道21、导向滑块22、连杆23、拨杆24、擦板25、丝杠支架26、黑板27、墙体28组成。主运动和擦拭运动由同一个电动机提供动力，有粉尘收集功能，通过一个遥控器实现运动控制，使用方便灵活。
【IPC分类】B43L21-02
【公开号】CN204472337
【申请号】CN201520160741
【发明人】娄晨辉, 马海荣, 周高赛, 郑皓元, 王旭
【申请人】河北科技大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月23日