专利名称：一种新型电动黑板擦拭机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型电动黑板擦拭机，它是一种利用电动机驱动来完成黑板 的快速擦拭并将脱落粉笔粉尘进行收集以免其污染室内空气的机器。
技术背景
目前，国内大多数学校及一些培训机构在其教学过程中都极为普遍地使用到了黑 板和粉笔作为教学工具，并且大多采用人工黑板擦拭工具进行黑板面粉笔字迹的清 除，然而传统的人工黑板擦有着诸多不足，如技术含量低、只擦拭不除尘、擦拭效 率低等，这样既浪费了人力资源也耗用了大量的教学时间，同时也对室内环境造成了 的一定程度的污染。就收集到的有关黑板擦拭工具的专利资料来看，虽然理论上都具 有较好的可行性，但也有着一些缺点和不足之处，如采用多个电机驱动、设置多级 齿轮传动、采用皮带传动方式、采用水槽吸尘方式等等，故其涉及的产品或者组成结 构较为复杂，或者空间结构不紧凑，或者功能可靠性不高，有的能清除字迹而不具备 除尘功能。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述黑板擦拭工具的不足之处，提出一种能实现平 稳擦拭并收集粉笔粉尘的新型电动黑板擦拭机方案。
本实用新型采取的技术方案是 一种新型电动黑板擦拭机，由电机及其控制元件、 擦拭机构、平移机构、除尘装置及辅助设施等几部分组成。所述的擦拭机构为带中心 转轴的圆柱型毛刷，圆柱型毛刷以贴近黑板表面的方式安装。所述的平移机构由改进 的谐波减速装置、滚轮、滚轮轨道、齿条、上部导轨、导向轮、下部导轨等组成。其 中，由谐波减速装置、滚轮、滚轮轨道、齿条及上部导轨等组成的上部平移装置安装 在黑板上边沿；由导向轮、下部导轨等组成的下部平移装置安装在黑板的下边沿。辅 助设施则包括支撑架、绕线装置、内罩、外罩、电控元件及导线等。
本实用新型黑板擦拭机采用电动机作为其动力源。当需要擦拭黑板时，只需按下 启动按钮启动该黑板擦拭机，电动机便同时驱动擦拭机构和平移机构运转。电机一方 面驱动接触黑板表面的圆柱型毛刷作高速旋转对黑板表面的粉笔字迹进行擦除，另一 方面通过谐波减速装置驱动平移机构使整个黑板擦拭机作平稳的水平平移，电机同时 随平移机构平移，以此实现对整块黑板表面的擦拭。当黑板擦拭机从其启动端平移到 黑板另一端时立即自动转换工作方向，以同样的既擦拭又平移的方式返向其启动端，
当擦拭机完成一去一返的擦拭工作即回到其启动位置时，便自行停止工作并停靠在其 启动位置。当再次按下启动按钮时黑板擦拭机将重复如上所述的擦拭工作。
本实用新型黑板擦拭机用带有刷毛边条的内罩对其主要工作部件即毛刷进行遮 罩，以使粉尘能被局限在内罩空间内，且被安装在内罩吸尘孔处的吸尘盒(需定期清 理)有效地收集。这样，擦拭机在较好地清洁黑板的同时也有效地防止粉笔粉尘造成 污染。
有益效果
本实用新型具备以下一些优点采用单一电机同时驱动擦拭及平移机构，空间结 构较为紧凑；高速旋转毛刷配合吸尘装置能够清除和收集粉笔粉尘；改进的谐波减速 装置配合齿条能实现擦拭机低速平移的平稳性。
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图1 本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的安装平面示意图
图2 本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的安装侧面示意图
图3 本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的结构剖视图
图4 本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的谐波减速装置结构图
图5本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的下部行走装置2剖视图
图6本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的下部行走装置2侧视图
图7 本实用新型一种新型电动黑板擦拭机改进的谐波减速装置刚轮结构示意图
图8 图7中A-A面剖示图
图9 本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的圆柱型毛刷断面视图
图10本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的电机支撑架三维视图
图11本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的左支撑板三维视图
图12本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的右支撑板三维视图
图13本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的下部导轨三维视图
图14本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的上部滚轮轨道三维视图
图15本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的齿条三维视图
图16本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的上部导轨三维视图
图17本实用新型一种新型电动黑板擦拭机的内罩及吸尘盒三维视图
图中l.下部导轨，2.下部行走装置，3.外罩，4.左支撑板，5.内罩，6.吸尘盒，
7.吸尘孔，8.右支撑板，9.谐波减速装置刚轮，10.电机支撑架，ll.谐波发生器，12.
绕线轮，13.电机，14.滚轮轨道，15.固定螺钉，16.滚轮，17.谐波减速装置柔轮， 18.上部导轨，19.齿条，20.安装基体，21.黑板板体，22.黑板板面，23.圆柱型毛刷， 24.联轴器，25.轴承遮尘罩，26.导向轮，27.弧形导轨，28.绕线轮安装轴，29.电机 固定孔，30.滚轮安装轴，31.外罩固定孔，32.内罩固定孔，33.与下部行走装置连接 用孔，34.与电机支撑架连接用孔，35.导向切槽。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一歩详细说明。
本实用新型黑板擦拭机的安装和内部结构如图1 图3所示，本实用新型其它组 成部件分别如图4 图17所示。
如图3、图4、图5、图6、图10 图17所示的本实用新型黑板擦拭机中，下部 导轨l、齿条19、上部导轨18、滚轮轨道14以及黑板板体21均以螺钉15等固定于 安装基体20上，属于静止不动的部件。内罩5与左支撑板4、右支撑板8通过孔32 用螺栓连接；外罩3与左支撑板4、右支撑板8通过孔31用螺栓连接；右支撑板8 与电机支撑架10通过孔34用螺栓连接；电机13、电机支撑架10及谐波减速装置柔 轮17通过电机固定孔29用螺栓连接；左支撑板4与下部行走装置2通过孔33用螺 栓连接；吸尘盒6安装于内罩5外侧的吸尘孔7处；绕线轮12安装在电机支撑架10 上设置的安装轴28上；滚轮16安装在电机支撑架10上设置的滚轮安装轴30上。所 述的下部行走装置2、外罩3、左支撑板4、内罩5、吸尘盒6、右支撑板8、电机支 撑架10、电机13、谐波减速装置柔轮17等，属于作水平移动的部件。电机13通过 联轴器24与圆柱型毛刷23连接；经改进的谐波减速装置刚轮9的内、外齿圈分别与 谐波减速装置柔轮17、齿条19啮合，同时，谐波减速装置刚轮9外部导向切槽35 与弧形导轨27及上部导轨18啮合；谐波发生器11用销钉固定于圆柱型毛刷23中心 轴上。所述的谐波减速装置刚轮9、谐波发生器ll、圆柱型毛刷23、联轴器24等属 于作圆周运动并随机构作水平平移的部件。
如图3、图7、图8所示的本实用新型黑板擦拭机中，滚轮16及滚轮轨道14、导 向轮26其及下部导轨1可以使黑板擦拭机擦拭部件圆柱型毛刷23以适当的距离和力 度接触黑板板面22;改进后带有导向切槽35的谐波减速装置刚轮9、上部导轨18、 齿条19、下部行走装置2及下部导轨1则可以使黑板擦拭机平稳地左右平移。在本实 用新型中，整个黑板擦拭机的自身重量全部由固定在黑板安装基体下部的下部导轨1 承受。
本实用新型黑板擦拭机的主要工作部件圆柱型毛刷23由中心轴及分布在其表面 径向方向的刷毛构成。刷毛分为较软、较硬两种，两种刷毛相间分布如图9所示，以
便毛刷在高速旋转过程中较容易擦除黑板表面的粉笔字迹。
本实用新型黑板擦拭机的电源线由黑板A端一固定处固定，再穿过擦拭机外罩3 上面设置的线孔进入擦拭机内部，并缠绕在绕线轮12上，绕线轮12内部带有的发条 装置能够始终保证黑板擦拭机的电源线处于张紧状态，而不会影响到擦拭机的擦拭工 作和正常的教学工作。
由于黑板擦拭机需保证不对室内环境造成污染，同时，本实用新型所采用的一些 特殊部件，如齿条19、下部行走装置2等，都需要在相对清洁的环境下工作。因此， 需对擦拭下来的粉笔粉尘进行收集。本实用新型采用内、外罩设置方案较好地实现了 上述目标。如图3、图5、图6、图17所示，由内罩5、黑板板面22、左支撑板4、 右支撑板8组成的空间将旋转的圆柱型毛刷与外部空间进行分隔，擦拭下来的粉笔粉 尘被局限于这个空间内部，内罩5顶部设置有吸尘孔7及吸尘盒6。当吸尘盒6随擦 拭机一起启动工作时，空气从黑板表面22与内罩5之间的缝隙被吸进内罩5并带动 擦拭下来的粉笔粉尘经吸尘孔进入吸尘盒6，吸尘盒6便起到了收集粉笔粉尘的作用， 可以并排安装多个吸尘盒组成吸尘盒组。下部行走装置2中圆锥滚子轴承由轴承遮尘 罩25进行遮罩。上述防尘方案既能使粉笔粉尘得到收集而不易流窜到室内大气中去， 也能使擦拭机相关部件不会受到粉笔粉尘的污染。值得注意的是，每使用一段时间后 需对吸尘盒6进行拆洗。外罩3将所有黑板擦拭机组件进行遮罩，也让其视觉效果更 加美观。
如图l、图2、图3所示，本实用新型黑板擦拭机由电动机13进行驱动，当需要 擦拭黑板时，只需按下设置在黑板一端A的启动按钮，驱动电机13启动并带动毛刷 23高速旋转，开始对黑板板面22进行擦拭。同时，改进后的谐波减速装置刚轮9以 相对较低的速度旋转与齿条19、上部导轨18啮合，带动擦拭机以一定速度向黑板另 一端B平移，当擦拭机擦拭完整块黑板板面即平移接触黑板B端时，设置在擦拭机面 向黑板B端一侧的换向开关立即转换电机的转动方向，擦拭机立即由黑板B端一边擦 拭一边向黑板A端即其启动端平移。当擦拭机返回到黑板A端的启动位置时，设置在 擦拭机面向黑板A端一侧的行程开关让擦拭机自动停止工作并停靠在其启动位置，等 待下一次启动工作。
吸尘盒、谐波减速装置工作原理可查阅相关资料。
权利要求1、一种新型电动黑板擦拭机，它主要由驱动电机(13)、擦拭机构、平移机构、除尘装置及辅助设施组成，其特征在于擦拭机构采用了圆柱型毛刷(23)，平移机构采用了谐波减速装置、齿条(19)、滚轮(16)及下部行走装置(2)，擦拭机通过平移机构进行平移进而实现对整块黑板板面的擦拭，同时由带有除尘盒(6)的除尘装置对擦拭下来的粉笔粉尘进行收集。
2、 如权利要求l所述的新型电动黑板擦拭机，其特征在于擦拭机构采用了带有 中心转轴及刷毛的圆柱型毛刷(23)，且刷毛分为较软、较硬两种，两种刷毛均匀分 布于中心转轴表面径向方向。
3、 如权利要求l所述的新型电动黑板擦拭机，其特征在于平移机构由上部行走 装置、下部行走装置(2)组成。其中，上部行走装置安装于黑板的上边沿，由谐波 减速装置刚轮(9)、齿条(19)和滚轮(16)及其轨道(14)组成；下部行走装置(2) 安装于黑板的下边沿，由导向轮(26)及导轨(1)组成。
4、 如权利要求1所述的新型电动黑板擦拭机，其特征在于除尘装置由吸尘盒(6)、 遮罩毛刷(23)用的内罩(5)构成，吸尘盒(6)安装在内罩(5)顶部的吸尘孔(7) 外侧。
5、 如权利要求l所述的新型电动黑板擦拭机，其特征在于黑板擦拭机旋转毛刷 (23)与下部行走装置(2)接合处设置了圆锥滚子轴承。
6、 如权利要求l所述的新型电动黑板擦拭机，其特征在于采用了改进谐波减速 装置，改进的谐波减速装置刚轮(9)带有外齿圈，同时其圆周方向上带有梯形断面 的导向切槽(35)。
专利摘要一种新型电动黑板擦拭机，它由驱动电机、擦拭机构、平移机构、除尘装置及辅助设施组成。当启动驱动电机驱动擦拭机构对黑板板面进行高速擦拭工作的同时，通过谐波减速机构带动平移机构工作实现擦拭机的左右平移，进而实现对整块黑板表面的擦拭工作。从黑板表面擦拭下来的粉笔粉尘由除尘装置进行有效的收集，在实现对黑板板面粉笔字迹快速清除的同时实现室内环境不受污染。本黑板擦拭机可以完成对金属黑板、毛玻璃黑板、水泥黑板及木质黑板等用粉笔书写的各种光整平面的清洁。
文档编号B43L21/00GK201183421SQ20082006244
公开日2009年1月21日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者吴臣德, 园 张, 张晓东, 俊 李 申请人:西南石油大学