一种变参数换底式对数函数曲线打印设备

1.本发明涉及一种能完成任意参数的对数函数曲线绘制和曲线构件制作的机械装置。


背景技术：

2.函数y＝bloga
x
中因系数b和对数底a的不同取值囊括了一切与对数函数有关的函数称为类对数函数，它可以看做是由正比例函数y＝ku＝(b/lga)u与常用对数函数u＝lgx合成的结果，类对数函数曲线在教学、工程设计中起重要作用，尤其是其曲线形制件在工农业生产及经济建设中应用广泛，他们急需一种操作简单能一次性快速完成曲线的绘制或构件制作的简易工具。
3.为了解决上述问题，近阶段也出现了少数涉及对数的装置，如，专利号为201510872663.7的文献中给出了“一种实现自然对数和自然指数函数的可重构阵列结构”，根据自然对数和自然底数函数的算法实现两种函数的迭代运算，节省了计算资源，缩短了等待的时间，更加灵活、高效。201822141867.5的文献中给出了“对数轮廓滚子用磨轮体”，它提出了一种对数轮廓滚子用磨轮体，其在磨轮体外壁上成型有与相应对数轮廓滚子外轮廓相同的研磨型槽，从而利用研磨型槽可以方便快捷的加工出对数轮廓滚子。这些技术主要是应用对数解决实际问题，没有快速绘制类对数函数曲线或制作曲线构件的功能。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的现有技术或装置中不具有快速绘制类对数函数曲线或打印曲线构件等功能的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种变参数换底式对数函数曲线打印设备，包括，
8.绘图箱，包括箱体和设置在其底部的地脚；以及，
9.转门滑架，所述转门滑架与绘图箱铰连，包括转门坐标系和转门滑道框，所述转门坐标系固定在转门滑道框内部，所述转门滑道框通过四个撑杆固定在转门滑架上；以及，
10.合成参数器，固定在所述转门滑架内，包括制动组件和支撑组件，制动组件和支撑组件固定连接；以及，
11.对数值传输器，固定在所述转门滑架内，包括传输组件、齿带离合器和制动推送器，所述齿带离合器固定在传输组件上，并通过转动轴管与制动推送器连接；以及，
12.曲线构造器，固定在箱体内部，包括绘图滑道框和执行工具，绘图滑道框通过两个活动插杆与对数值传输器连接。
13.对数生成器，包括推转滑道框、横向推转滑道板、纵向推转滑道板和推转手把，所述推转滑道框铰连在箱体上。
14.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述箱体内设有两块垂直滑道板，垂直滑道板上设有垂直滑块，对数生成器固定在所述垂直滑块上。
15.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述制动组件包括中心杆、圆环盘、弹簧杆和制动板片，圆环盘套接在中心杆上，制动板片固定在弹簧杆上端。
16.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述弹簧杆与支架滑动连接，包括轴杆和弹性件，弹性件固定在单板上。
17.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述支撑组件包括支撑板和设置在其内的支撑块、支架，以及固定在支撑板两侧的固定杆。
18.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述传输组件包括交叉叠放的横向传输滑道板和纵向传输滑道板，以及设置在其上的两个传输滑块，所述转动轴管与传输滑块转动连接；
19.还包括设置在横向传输滑道板上的齿带机构，齿带机构与转动轴管固定连接。
20.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述齿带离合器包括支撑座、电动推杆、直角楔板、转动轴管和弹簧舌板，所述电动推杆一端固定在支撑座上，另一端连接连接板，连接板另一端与转动轴管相连。
21.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述曲线构造器还包括横向绘图滑道板和纵向绘图滑道板，所述横向绘图滑道板和纵向绘图滑道板插接绘图滑道框上的四个绘图滑块上。
22.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述推转手把的下端与推转坐标系上的槽沟滑动连接，包括电控开关。
23.作为本发明所述变参数换底式对数函数曲线打印设备的一种优选方案，其中：所述横向推转滑道板和纵向推转滑道板固定在推转滑道框的四个推转滑块上，所述推转手把穿过横向推转滑道板和纵向推转滑道板上的滑块和与槽沟滑动连接。
24.本发明的有益效果：
25.1.本发明的变参数换底式对数函数曲线打印设备，操作简单，只要单手推动手把就能快速确定参数并完成全部工作。
26.2.本发明的变参数换底式对数函数曲线打印设备，功能齐全：在可控数值范围内，能完成任意系数和任意底数的对数函数曲线绘制和曲线构件制作；适用性强：能在多种场合特别是恶劣条件下工作。适用于教学、工程设计、构件制作等。
27.3.目前市面上没有该种产品出现，变参数换底式对数函数曲线打印设备结构紧凑成本低廉安全可靠装置轻巧。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中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发明的一些实施例，对于本
领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
29.图1为本发明提供的一种实施例所述的变参数换底式对数函数曲线打印设备中整体结构示意图；
30.图2为本发明提供的一种实施例所述的变参数换底式对数函数曲线打印设备中绘图箱的结构示意图；
31.图3为本发明提供的一种实施例所述的变参数换底式对数函数曲线打印设备中转门滑架的结构示意图；
32.图4为本发明提供的一种实施例所述的变参数换底式对数函数曲线打印设备中合成参数器的结构示意图；
33.图5为本发明提供的一种实施例所述的变参数换底式对数函数曲线打印设备中对数值传输器的结构示意图；
34.图6为本发明提供的一种实施例所述的变参数换底式对数函数曲线打印设备中曲线构造器的结构示意图。
35.图7为本发明提供的一种实施例所述的变参数换底式对数函数曲线打印设备中对数生成器的结构示意图。
具体实施方式
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
37.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
38.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
39.再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
40.实施例1
41.参照图1～7，本实施例提供了一种变参数换底式对数函数曲线打印设备，包括绘图箱100，包括箱体101和设置在其底部的地脚101a；以及，转门滑架200，所述转门滑架200与绘图箱100铰连，包括转门坐标系201和转门滑道框202，所述转门坐标系201固定在转门滑道框202内部，所述转门滑道框202通过四个撑杆203固定在转门滑架200上；以及，合成参数器300，固定在所述转门滑架200内，包括制动组件301和支撑组件302，制动组件301和支撑组件302固定连接；以及，对数值传输器400，固定在所述转门滑架200内，包括传输组件401、齿带离合器402和制动推送器403，所述齿带离合器402固定在传输组件401上，并通过转动轴管402d与制动推送器403连接；以及，曲线构造器500，固定在箱体101内部，包括绘图滑道框501和执行工具504，绘图滑道框501通过两个活动插杆501a与对数值传输器400连
接。对数生成器600，包括推转滑道框601、横向推转滑道板602、纵向推转滑道板603和推转手把604，所述推转滑道框601铰连在箱体101上。
42.具体的，绘图箱100是在支脚上固定一通透的矩形箱架，转门滑架200置于矩形箱架前开口边框上，合成参数器300和对数值传输器400分别置于转门滑架200内侧，曲线构造器500置于矩形箱架内部，常用对数生成器600置于绘图箱100箱架前开口及拉开的转门滑架200内侧中部。
43.如图2所示，箱体101内设有两块垂直滑道板102，垂直滑道板102上设有垂直滑块102a，对数生成器600固定在所述垂直滑块102a上，在箱体101左侧棱上设置有两个铰链103，铰链103的最大展开角为直角，箱体101右侧板中部设有第一销钉101a，箱体101上方设置有第一销钉孔101b。
44.如图3所示，所述转门滑架200与绘图箱100铰连，包括转门坐标系201和转门滑道框202，所述转门坐标系201固定在转门滑道框202内部，原点在中部的转门坐标系201纵轴与左边棱平行，在转门滑道框202左侧中部设有固定的凹槽锁板206。
45.在转门滑架200左侧面中部设有第二销钉孔205，转门滑架200下端左侧设有能内插隐藏的第一调节地脚204。
46.如图4所示，制动组件301包括中心杆301a、圆环盘301b、弹簧杆301c和制动板片301d，圆环盘301b套接在中心杆301a上，制动板片301d固定在弹簧杆301c上端，制动板片301d位于圆环盘301b的外圆粗糙面处，两者的接触与离开形成制动器。
47.其中，所述弹簧杆301c与支架302c滑动连接，包括轴杆301c-1和弹性件301c-2，弹性件301c-2固定在单板302e上。
48.所述支撑组件302包括支撑板302a和设置在其内的支撑块302b、支架302c，以及固定在支撑板302a两侧的固定杆302d，固定杆302d是里端有调节螺母外端有防滑落圆盘的栓杆，在固定杆302d的调节螺母和圆盘间设有滑动的单板302e，在支撑块302b上设有三个轴孔302b-1。
49.如图5所示，传输组件401包括交叉叠放的横向传输滑道板401a和纵向传输滑道板401b，以及设置在其上的两个传输滑块401a-1，所述转动轴管402d与传输滑块401a-1转动连接；还包括设置在横向传输滑道板401a上的齿带机构401c，齿带机构401c与转动轴管402d固定连接。
50.齿带离合器402是用于离合齿带401c-2并为制动组件301提供动力的装置，包括支撑座402a、电动推杆402b、直角楔板402c、转动轴管402d和弹簧舌板402e，所述电动推杆402b一端固定在支撑座402a上，另一端连接连接板402a-1，连接板402a-1另一端与转动轴管402d相连。
51.弹簧舌板402e是前端设有弹性舌板的锐角弹簧片，在弹簧舌板402e的后端设有固定的定连板402e-1，定连板402e-1垂直固定在传输滑块401a-1上，传输滑道板401a和401b推进时，弹簧舌板402e在定连板402e-1的前端滑动，到达限位时停止。
52.推送器403是由推送盘403a和推送轴杆403b组成，两根推送轴杆403b分别垂直固定在推送盘403a前侧面内圆孔两旁，推送器403是将推送盘403a内圆孔套转在转动轴杆402d-1上，推送盘403a后侧面与转动盘403c前侧面滑转连接，螺旋式的弹簧403d前端固定套接在转动轴杆402d-1上，后端能与推送盘403a前侧活动接触。
53.如图6所示，曲线构造器500还包括横向绘图滑道板502和纵向绘图滑道板503，所述横向绘图滑道板502和纵向绘图滑道板503插接绘图滑道框501上的四个绘图滑块501a上。
54.在横向绘图滑道板502的左端设有可拆卸的第一活动插杆502b，用于连接曲线构造器500和对数值传输器400，在纵向绘图滑道板503前面中部设有可拆卸的第二活动插杆503b，用于连接曲线构造器500和对数生成器600。
55.在横向绘图滑道板502和纵向绘图滑道板503上分别设有横向绘图滑块502a和纵向绘图滑块503a，横向绘图滑块502a和纵向绘图滑块503a上设有轴连的绘图轴管505，在绘图轴管505的后端设有可选用的执行工具504，执行工具504是打印磁头、画笔、钻头、喷料头等通用工具，它们尾部的安装部位都能固定在绘图轴管505的后端。
56.如图7所示，推转手把604的下端与推转坐标系605上的槽沟605a滑动连接，包括电控开关604a，横向推转滑道板602和纵向推转滑道板603固定在推转滑道框601的四个推转滑块601a上，所述推转手把604穿过横向推转滑道板602和纵向推转滑道板603上的滑块602a和603a与槽沟605滑动连接。
57.其中，槽沟605的中心线是常用对数函数曲线。
58.具体的，推转手把604上设置有电控开关604a，电控开关604a置于单手推转时可触摸到的位置，电控开关604a能同时控制电动推杆402b和齿带电机401c-1。
59.对数生成器600的前边棱中部设有第二销钉606，在对数生成器600的后边棱两端分别设有第二铰链607。在对数生成器600下面前边棱分别设有第二调节地脚608、插杆转锁609，第二调节地脚608在右角处可叠合隐藏，插杆转锁609在左角处可抽插转动。
60.实施例2
61.参照图1，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：本实施例用于说明本发明所述的一种变参数换底式对数函数曲线打印设备各组件装配过程。
62.首先，将绘图箱100置于平面上通过地脚101a使其稳固。
63.接着，将转门滑架200置于绘图箱100上，开成直角后用第一调节地脚204加固。
64.然后，将合成参数器300置于转门滑架200上并使支撑板302a两端能在撑杆203内顺转门坐标系201所在平面平行转动。
65.再然后，将对数值传输器400置于转门滑道框202上并与合成参数器300连接好，横向传输滑道板401a上与转门坐标系201横轴齐平的点记为零点，断开齿带电机401c-1和电动推杆402b的电源，制动组件301处于制动状态。
66.接着，将曲线构造器500置于绘图箱100内并将第一活动插杆502b与横向传输滑道板401a近端中心线固定连接。
67.然后，将常用对数生成器600置于绘图箱100上并用插杆转锁609与转门滑架200垂直连接，横向推转滑道板602的左端垂直固定连接在横向传输滑道板401a上的零点处，把第二活动插杆503b与纵向推转滑道板603近端中心线固定连接，拉出第二调节地脚608与地面垂直接触加强稳固性，将齿带电机401c-1和电动推杆402b的电源线与电控开关604a接好。
68.最后，将托板700置于绘图箱100内壁上，绘图坐标系701的横轴与横向传输滑道板401a上的零点处于同一高度且与转门坐标系201横轴在一个平面内，同时与推转坐标系605
的横轴平行且原点上下一致。
69.关闭电源。
70.实施例3
71.参照图1～7，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：本实施例提供一种变参数换底式对数函数曲线打印设备的符号设置方法。
72.具体的，坐标系及内中曲线设置：绘图坐标系701为直角坐标系oxy，绘图轴管505轴线上各点,如执行工具504与托板700的接触点p(x，y)的运动轨迹是类对数函数曲线：y＝bloga
x
。推转坐标系605为直角坐标系oxu，推转手把604轴线位于槽沟605a中心线上，槽沟605a的中心线曲线是常用对数函数曲线：u＝lgx。转门坐标系201为直角坐标系ouy，推送轴杆403b轴线上各点的运动轨迹是线性函数或直线：y＝(b/lga)u，也是支撑板302a固定时的中心线。其倾斜角的正切值即斜率就是k＝b/lga。
73.较佳的，各个坐标系的一致性：绘图坐标系701和推转坐标系605的横轴一致，绘图坐标系701和转门坐标系201的纵轴一致，推转坐标系605和转门坐标系201的纵轴一致。
74.其中，系统内在关系：类对数函数y＝bloga
x
由线性函数y＝ku与常用对数函数u＝lgx复合而成。
75.实施例4
76.参照图1～7，为本发明第四个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：本实施例提供一种变参数换底式对数函数曲线打印设备的绘图的方法。
77.首先，校准基准位：
78.1.解除曲线构造器500上第一活动插杆502b与横向传输滑道板401a的连接。
79.2.接通电源，抓住推转手把604，打开电控开关604a让电动推杆402b伸出，齿带离合器402锁定齿带401c-2，制动组件301停止制动，启动齿带电机401c-1将推送轴杆403b的线移至横向传输滑道板401a上的零点处。关闭电控开关604a，支撑板302a的中心线固定在转门坐标系201横轴上。
80.3.推动推转手把604，使推转手把604的轴线位于推转坐标系605点q0(1，0)处，推送轴杆403b的轴线正好对准转门坐标系201的原点o(0，0)处，停止推动。
81.4.手动调整绘图轴管505轴线位于绘图坐标系701的坐标点p0(1，0)处。
82.5.将曲线构造器500上第一活动插杆502b与横向传输滑道板401a连接。
83.6.断开电源
84.接着，绘制曲线：设b》a》1，绘制类对数函数曲线y＝bloga
x
。
85.具体的，在执行工具504画笔、刀具、浇筑工具等中选择用于绘图的画笔置于绘图轴管505内，并使笔尖缩进。在纸张r上画坐标系oxy，标明初始点q0(1，0)及预计的最大范围的近纵轴点q1和远纵轴点q2，将纸张r置于托板700上并与绘图坐标系701重合后固定。
86.然后，调整参数，接通电源，推动推转手把604使其轴线位于推转坐标系605横轴刻度值为a处暂停，打开电控开关604a将推送轴杆403b轴线移至转门坐标系201纵轴刻度值为b处，关闭电控开关604a，确定曲线极端位，推动推转手把604使绘图轴管505内缩进的笔尖接近点q1后停止。
87.最后，绘制连续曲线，将笔尖伸出接触纸张r，推动推转手把604使笔尖向点q2滑动，在接近点q2后停止推动，将笔尖缩进，在纸张r上就绘制出一段连续的对数函数曲线y＝
bloga
x
。关闭电源。
88.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
89.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
90.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
91.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。