一种电子圆规

1.本实用新型涉及工程绘图领域，具体涉及到一种电子圆规。


背景技术：

2.随着经济水平的高速发展，国民的学习生活质量不断提升，学生的学习条件愈加受到重视。由此也发现文具行业存在的很多不足，学习文具的缺陷对学生们的学习热情有所影响，一定程度上也限制了学生的创造力。因此，为了改善学生的学习条件，加大对学习文具的研究十分有必要，发展前景十分广阔。
3.圆规作为一个基本绘图测量工具，广泛应用于制图测绘行业。制图是所有工件加工的基础，所以，制图的精度显得尤为重要。但是在作图过程中，运用普通的圆规作图，有几个误差是无法避免的：
4.1、笔芯有厚度，普通圆规在尺子上人工量取半径时，笔芯厚度所造成的误差没办法避免。在画取小圆的时候，误差尤为明显。
5.2、普通圆规是靠齿轮啮合移动，在不断的开合情况下，会使得齿轮啮合变得不可靠，造成松动，使得画圆的时候半径改变。
6.3、难用于精确的测量，没有电磁铁固定装置，在画取小圆的时候，圆规处于小角度状态，不仅画圆受到限制，而且半径容易改变。
7.目前，国内外市场上的圆规种类很多，但基本原理都大同小异：传统圆规一般由两根脚组成，一根脚上安装定位用的钢针，另外一根脚上安装铅笔、圆珠笔等用于绘图，两根脚之间通过转轴连接，使得两脚的距离可以在一定范围内进行调节，以做出大小不同的圆。这种构造存在很多的不足，它只能画圆，且无法画出确定半径的圆。我们都学习过尺规作图——对于一个已知直径的圆，首先要用圆规在直尺上量出确定的尺寸，然后通过圆规固定的尺寸进行绘图。然而这无疑是种落后的做法，经调查发现，大部分学生在绘图过程中都出现过尺规作图浪费大量时间的现象，不仅麻烦而且会影响画图状态，引起烦躁等不良情绪，从而导致作图时错误率上升。同时运用尺规作图进行二次量取会增大数据误差，对实验室或实际工程制图当中会造成很多不良影响。后经查阅资料，发现一种新型电子圆规，它将传统圆规的三角形构造改为直角形设计，在圆规固定的主脚上连接垂直于其的带凹槽的支撑杆，在支撑杆上装置带有滑块且平行于主脚的副脚，最后在圆规主脚外侧装置智能测距传感器，实时测量主副脚之间的距离。在实际应用时可通过人为滑动滑块更改副脚与主脚之间的距离，再通过传感器读出调试过程中的圆规半径，直至调出作图需要的圆半径。此圆规可作圆半径的上限取决于支撑杆内凹槽的长度。该圆规不仅利用红外线测距去除了普通圆规量取半径时厚度的误差使得精度更高，更将传统圆规改变半径的方式由变化角度转变为滑动滑块优化圆规在画小圆时的局限性与精度问题,还增加了电磁铁固定装置防止画图时因松动造成的误差。但此电子圆规依然需要手动作图，且因其直角结构的设计大大增加了绘图过程中的不便，传统圆规的三角结构设计可让使用者一手固定纸张，另一手单独控制两脚连接处即可轻松完成绘图，而此电子圆规在绘制较大圆时单手完成绘制任务较为困
难，直角结构的设计使得主副脚受力不均，当副脚距离主脚较远时，手施加在主脚附近的力不能很好的控制副脚的移动，即单手很难同时固定主脚和转动副脚，若用双手同时固定主脚和转动副脚，则另需物品固定纸张，绘图过程较为费力，体验不佳，并且此圆规的红外测距功能并不能完全消除副脚宽度带来误差，测量结果的精准度仍旧不高。


技术实现要素：

8.为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种电子圆规，通过激光笔投影代替传统圆规的实物主脚，再将副脚设计成“z字型”使得初始测量时圆规副脚能与圆心重合，消除副脚宽度和笔芯厚度所带来的误差，同时扩大了可画小圆的半径范围。
9.技术方案
10.一种电子圆规，包括磁性底盘，所述磁性底盘的上表面上固定连接有环形阵列的若干个支撑杆，所述支撑杆的上端固定连接有一个圆形滑轨，所述圆形滑轨的上端设置有长木板，所述长木板上固定连接有减速电机，所述减速电机的输出轴下端连接有联轴器，所述联轴器的下端连接有定制钢轴，所述定制钢轴的下端固定连接有滑台模组，所述滑台模组上滑动连接有用于画圆的画线机构。
11.进一步的，所述画线机构包括滑动连接于所述滑台模组的滑块，所述滑块的下表面上通过螺栓固定连接有固定片，所述固定片的下端固定连接有圆规副脚，所述圆规副脚的底端设置有用于放置画笔的插孔，所述圆规副脚上螺纹连接有能够伸入所述插孔并固定画笔的螺钉。
12.进一步的，所述滑台模组的靠近所述圆形滑轨的一端转动连接有滚动连接于所述圆形滑轨的小滑轮。
13.进一步的，所述磁性底盘上放置有用于固定纸张的若干个小磁铁。
14.进一步的，所述定制钢轴的正下方设置有固定连接于所述滑台模组的用于定位圆心以及调试所述圆规副脚零点的激光笔。
15.进一步的，所述滑台模组上还设置有用于带动所述滑块滑动的电机。
16.有益效果
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
18.1、圆规用激光笔投影代替传统圆规的实物主脚，再将副脚设计成“z字型”使得初始测量时圆规副脚能与圆心重合，消除副脚宽度和笔芯厚度所带来的误差，同时扩大了可画小圆的半径范围。
19.2、圆规将圆规副脚最底端设计成插孔，由此可调节并固定绘图工具的高度，并提升绘图过程中的稳定性。
20.3、圆规通过程序控制滑台自动量取半径，去除了普通圆规量取半径时笔芯厚度及人眼量取的误差。
21.4、通过定制钢轴与滑台模组的上表面固定，再用联轴器将定制钢轴另一端与减速电机轴连接在一起，从而达到用减速电机带动滑台绕定点转圈自动画圆的目的，过程自动化，省时省力且能消除人工绘图过程中的大部分误差。
22.5.通过在长木板上钻孔让减速电机的轴穿过小孔与木板下方的滑台模组一端连接，使得长木板承受重力的同时不影响各组件的连接，将滑台模组另一端的小滑轮置于圆
形滑轨上，再将木板两端搭在圆形滑轨上，在圆形滑轨下装有支撑杆与磁性底盘连接，由此构建一个完整的稳定结构。
23.6.绘图过程基本由程序和电机带动，无需手动绘图，在增加绘图便利性和舒适性的同时还能极大程度消除人工绘图的误差，提高绘图精准性。
附图说明
24.图1为本实用新型一种电子圆规的结构示意图；
25.图2为滑台模组的部分结构示意图；
26.图3为小滑轮的连接结构示意图；
27.图4为画线机构的结构示意图。
28.图中：1、减速电机，10、长木板，11、圆形滑轨，12、支撑杆，13、磁性底盘，14、滑台模组，15、滑块，16、小磁铁，17、固定片，18、圆规副脚，19、螺钉，21、联轴器，22、定制钢轴，23、激光笔，25、小滑轮。
具体实施方式
29.为更好地说明阐述本实用新型内容，下面结合附图和实施实例进行展开说明：
30.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例，此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
31.在本实用新型的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。
32.应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
33.在本技术所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
34.如图1-图4所示，本实用新型公开了一种电子圆规，包括磁性底盘13，磁性底盘13的上表面上固定连接有环形阵列的若干个支撑杆12，支撑杆12的上端固定连接有一个圆形滑轨11，圆形滑轨11的上端设置有长木板10，长木板10上固定连接有减速电机1，减速电机1的输出轴下端连接有联轴器21，联轴器21的下端连接有定制钢轴22，定制钢轴22的下端固定连接有滑台模组14，滑台模组14上滑动连接有用于画圆的画线机构。
35.进一步的，画线机构包括滑动连接于滑台模组14的滑块15，滑块15的下表面上通过螺栓固定连接有固定片17，固定片17的下端固定连接有圆规副脚18，圆规副脚18的底端设置有用于放置画笔的插孔(未示出)，圆规副脚18上螺纹连接有能够伸入插孔并固定画笔的螺钉19。
36.进一步的，滑台模组14的靠近圆形滑轨11的一端转动连接有滚动连接于圆形滑轨
11的小滑轮25。
37.进一步的，磁性底盘13上放置有用于固定纸张的若干个小磁铁16。
38.进一步的，定制钢轴22的正下方设置有固定连接于滑台模组14的用于定位圆心以及调试圆规副脚18零点的激光笔23。
39.进一步的，滑台模组14上还设置有用于带动滑块15滑动的电机(未示出)。
40.具体地，由电脑程序控制电机运转，使滑台模组14上的滑块15到达指定位置后停止不动，然后再启动减速电机1，使减速电机1的电机轴通过联轴器21带动定制钢轴22转动，进而带动滑台模组14转动，滑台模组14转动的同时带动固定在滑块15底端的圆规副脚18转动，从而使得圆规副脚18底端固定的绘图工具在磁性底盘13上的纸张上画圆；
41.通过电脑程序控制滑台模组14自动量取半径，消除了普通圆规量取半径时笔芯厚度及人眼量取的误差。
42.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。