本实用新型属于教学用具(应用)的技术领域，涉及一种教育辅助自动化设备，尤其涉及一种吸尘型自动黑板擦。
背景技术：
目前，虽然电子教具层出不穷，但在实际教学中黑板和粉笔的使用仍然占据主导地位。在使用传统的黑板擦擦拭黑板时会产生大量的粉尘，飞扬在空气中的粉尘不仅会对教师、学生、保洁人员的衣物、教室的环境卫生造成污染，长期吸入肺部还会对师生的身体健康造成极大的侵害。尤其在内陆干燥地区污染更为严重；另外，保洁人员一般需要擦拭多个黑板，连续作业会造成人力、物力、财力的耗损。除此之外，上课过程中，教师、学生需要中断讲课才能擦拭黑板，浪费教学时间，不利于高效课堂的进行。
技术实现要素：
基于以上现有技术的不足，本实用新型所解决的技术问题在于提供一种绿色、健康、环保的吸尘型自动黑板擦，克服了传统的擦黑板对人的健康侵害和环境污染。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：本实用新型提供一种吸尘型自动黑板擦，包括用于将粉笔字擦掉的滚擦器，该滚擦器安装在粉尘收纳箱的下腔室；
所述粉尘收纳箱通过固定装置安装在黑板的正面，并通过驱动机构沿黑板的长度方向往返移动；
所述粉尘收纳箱内设有用于吸收粉笔粉尘的吸尘装置。
可选的，所述滚擦器包括可转动的粘带轴轮和套在所述粘带轴轮上的粘带擦；所述粘带轴轮由滚擦驱动电机驱动进行转动。
进一步的，所述吸尘装置包括位于粉尘收纳箱的上腔室内的粉尘主回收箱、位于所述粘带擦两侧并由吸尘海绵构成的粉尘二次收纳箱、以及位于所述粉尘收纳箱一端的吸尘器；
所述吸尘器通过吸尘管与所述粉尘二次收纳箱相通，并将粉尘吸入到所述粉尘主回收箱中。
可选的，所述粉尘收纳箱的一端还设有雾化器，所述雾化器通过水雾管将水雾送达到吸尘海绵中。
可选的，所述固定装置包括分别安装在黑板顶部和底部的上支座和下支座、位于两个上支座之间且均匀间隔设置的上直线导轨固定支座、位于两个下支座之间且均匀间隔设置的下直线导轨固定支座。
进一步的，所述驱动机构包括固定在两个上支座之间的上滚动直线导轨、固定在两个下支座之间的下滚动直线导轨和滚珠丝杠；
所述上滚动直线导轨和下滚动直线导轨上分别设有上轨从动车和下轨驱动车，所述下轨驱动车通过直线滑台与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠通过步进电机带动滚珠丝杠进行转动并带动直线滑台和下轨驱动车沿下滚动直线导轨移动；
所述粉尘收纳箱固定在所述下轨驱动车和上轨从动车之间；所述粘带轴轮的两端弹性固定在所述下轨驱动车和上轨从动车上。
可选的，所述上轨从动车的底部通过螺栓紧固连接有可在所述上滚动直线导轨上移动的上滑块。
综上所述，本实用新型的吸尘型自动黑板擦克服了传统的擦黑板对人的健康侵害和环境污染，擦黑板时按动遥控器，实现全自动擦板，板擦在黑板一侧运动到另一侧即完成擦板任务，不做重复运动，并将所擦粉尘全部吸收储存。长期使用只需要将低成本的粗孔吸尘海绵定期更换即可。本实用新型的结构设计符合实际使用习惯，使用方便，适用性强。本实用新型对改善教学环境、提高工作效率、提高课堂容量、提高青少年身体素质起到了重要的作用，达到节约成本、省时省力、使用方便、健康环保、提高教学容量、保护学生身体健康的目的。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更加清楚地了解本实用新型的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施案例的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型的吸尘型自动黑板擦的主视结构示意图；
图2为本实用新型的吸尘型自动黑板擦的左视结构示意图；
图3为图1中的a-a剖面图；
图4为本实用新型的吸尘型自动黑板擦的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施案例来说明本实用新型的原理，本实用新型的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1-4所示，本实用新型提供一种省时、省力、环保、无害的吸尘式全自动粉笔黑板擦，本实用新型包括机械部分和电器部分：
一、机械部分：
1、固定装置：上支座10，用于固定滚柱四方向等载荷型上滚动直线导轨61的两端，并在其上设有限位器12，防止传感器损坏时电机烧损或传动装置损坏，属于双重保护，以防万一。下支座20，用于固定fuyu同步带线性滑台模组和端头的cnc数控电机精密十字滑台模组，而且同时稳固横向主传动力的高速精密滚珠丝杠两端。上、下支座和六个直线导轨固定支座30均用膨胀螺钉与墙面连接固定。上支座10和下支座20分别位于黑板的顶部和底部。
2、自吸尘滚擦器：信号驱动电源将接通位于上滚动直线导轨11上的上轨从动车13上的滚擦驱动电机54及微型变速箱，通过联动开关启动粘带轴轮51同时转动，套在粘带轴轮51上的10mm厚粘带擦52转动过处将粉笔字擦掉。粘带轴轮51采用40gr材质经热处理制成，其两端弹性固定在下轨驱动车22和上轨从动车13上，被置于粉尘收纳箱的下腔室内。其中，粉尘收纳箱主要由u型纵梁40构成。粉尘收纳箱的上腔室设有水雾管41、吸尘管42、滤清器70等。滚擦器擦滚的有效长度与黑板的高度相同(上下预留3～5mm间隙)，运动有效行程设置为与黑板的长度相同(两端留有间隙并设行程开关)。粘带擦52在黑板一侧运动到另一侧就完成一次擦板任务。再擦板回到原位置，不做重复运动。
3、吸尘装置(防扩散吸收部分)：触点开关触动同时通过联动开关启动位于上轨从动车13上的吸尘器14的吸尘电机15，吸尘器14的吸尘口通往粉尘二次收纳箱43的吸尘海绵44外侧，粉尘被吸入粉尘主回收箱23中。粉尘二次收纳箱43与毡带室相邻布置，将转动的粘带擦52带起的粉尘全部吸入主回收箱中，只有少部分残留粉尘被湿润收纳到粉尘二次收纳箱43的粗孔吸尘海绵44中。粗孔吸尘海绵44为易损件，可根据吸附含量随时更换，被更换的海绵也可以清洗后再利用。为了防止粉尘在缝隙中漏掉，粘带擦52四面围有厚度为1mm并高出粘带擦5mm的高弹性软质耐磨gs-2乙烯板53，四周的粗孔吸尘海绵44与乙烯板53同高度，gs-2乙烯板53与黑板面弹性接触，使粉尘控制在粉尘二次收纳箱43内，以便被粉尘主回收箱吸收，并将所擦粉尘全部集中吸收储存放于粉尘主回收箱23中，粉尘主回收箱23位于粉尘收纳箱的上腔室。
另外，在粉尘主回收箱23内的吸尘副管对口之间，上三分之一处有下倾的分流瓣膜，调节瓣膜使上下吸力均匀，并阻止上部吸尘副管的粉尘顺利吸到粉尘主回收箱23内，不因落下的粉尘影响下吸尘副管的吸尘工作。下吸尘副管同时设有逆流装置，防止粉尘主回收箱23内因粉尘过多而反流到下吸尘副管中。粉尘主回收箱23设有清尘手孔24和手孔盖便于定期清理，方便快捷。
集中雾化收纳部分:触点开关触动同时通过联动开关也同时启动位于粉尘二次收纳箱43中的湿度感应器45，在湿度达不到设置湿度时，启动在上轨从动车13上的雾化器60。水雾通过水雾管41送达到吸尘海绵中，水雾管41采用保温管，不产生冷凝水。由于海绵的润湿性，使海绵达到设置的湿度值而自动停止。雾化器60通过湿度感应器45控制，使海绵潮而不湿，保持在设置的湿度值。因粉尘二次收纳箱43中没有下底，被吸入的微量残余粉尘被粘接在海绵孔洞中，不至于散落，也不会造成黑板受潮湿影响书写。
4、驱动机构：位于黑板上边缘的上滚动直线导轨61采用滚柱四方向等载荷型滚动直线导轨副(以下简称上导轨)，材质为gcr15。上滚动直线导轨61和下滚动直线导轨62的有效总长为3600mm，靠墙侧(内侧)采用五点固定，梁固定点间距900mm，完全满足使用。上滑块与上轨从动车13连接，上轨从动车13上的减速箱吸尘装置、雾化器设施全部和粉尘收纳箱总成部分加载在上导轨上。五点固定件(导轨固定支座)和滑轨上有不锈钢网片架，网片架的作用是拖住机床耐用电缆小拖链，电缆拖链31采用金属拖链。
遥控器或操作面板将启动信号感应驱动。需要左右动作时位于左下角的横向驱动器的数控步进电机32驱动fuyu滚珠丝杠33在高速精密滚柱四方向等载荷型下滚动直线导轨62(以下简称下导轨)正或反转动，使下轨驱动车22带动粉尘收纳箱及上面的上轨从动车13左、右运动。步进电机32选用型号为：57bygh5612aa。步进电机32是将电脉冲信号转变为角位移的或线位移的开环控制元器件。非超载情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接受到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按照设定的方向转动一个固定的角度。步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接受到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按照设定的方向转动一个固定的角度(成为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。步进电机控制器是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品，它发出的信号进入步进电机驱动器后，会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号，带动步进电机运转。步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度。
上导轨的上滑块与上轨从动车13的底部通过螺栓紧固连接，上轨从动车13上安装有滚擦驱动电机54、减速箱、吸尘器14、雾化器60、右侧连接电缆拖链连接架、下部连接法兰组件(包括粉尘收纳箱连接上法兰盘、粘带轴轮上弹性固定装置、吸尘主管接口上法兰、水雾管连接法兰)，上轨从动车13的全部和粉尘收纳箱总成部分加载在上导轨上。由于直线导轨副选型单驱满足使用，因此不用驱动。
本实用新型的电缆拖链采用金属坦克链式电缆拖链，左端非行程部分置于电缆桥架中，固定于直线导轨固定支座30的上方，与总控中心器63连接。尤其左端黑板端头部位，电缆桥架较适宜电缆立放，便于固定和安装，外观也比较美观。电缆拖链31的右端与上轨从动车13右侧的电缆拖链连接架连接。所有行程部分的金属坦克链式电缆拖链，由直线导轨固定支座30和直线导轨上方距直线导轨滑台5mm处的不锈钢网片架托住，确保行程畅通。
二、电器部分：驱动滚擦器擦黑板的可操作遥控器采用无线触发器，进行无线操作，也可以近控，直接在总控中心器上操作。编辑程序控制行程范围和调试纠偏时需要在总控中心器上操作完成。
1、遥控器：方便教学节省授课时间，在授课过程中即可操作遥控器擦黑板，不用停止授课，也可以由学生在座位上远程操作。遥控器头对应总控中心器。
2、电源电路：墙内电源线通过总开关后，设专用分开关，并连有漏电保护器接入设备电源接头。将220伏交流电通过线路滤波电路和桥式整流堆送入总控中心器。总控中心器内高频变换电路将转换成所需电压输出。
3、控制电路；
3.1、总控中心器：首先可编程操作面板程序调试时编辑的可控程序、边界检测数据，存储到总控中芯器中。检测电路反馈指令并指挥驱动动作、遥控器发出的指令信号全部通过总控中心器处理完成，相当于电脑主机的功能。
3.2、主控电路：主电路包括控制：输入信号、输出信号、检测信号、反馈信号。控制电路接到信号后，将信号传达给总控中心器，并控制程序编辑控制的先后控制时长及工作顺序。如开始向滚擦器机构发送擦板信号，此信号首先驱动吸尘装置启动，直到程序达到规定的秒数后，控制驱动滚擦器转动开始工作。当时间达到程序编辑控制转动时间到达时，启动驱动数控步进电机32，开始由一侧行走，擦板过程中如接到湿度感应器45发出的信号，控制驱动雾化器60。到达黑板边缘时由边缘探测传感器(采用反射式光电传感器)，发光二极管发出的光由黑板边缘6mm的棱边反射回来，再由光接收器中的光敏三极管检测到，传感器安装在粉尘收纳箱两侧中间位置，感应头对黑板边楞。控制电路根据检测结果控制电机转动的步数，工作时不会超出边沿工作，即使由总控中心器发送的数据超出了黑板的宽度，由于限位器控制也不会造成机械故障。
3.3、驱动电路：根据程序编制，完成由总控中心器通过主控电路检测后，滚擦器完成指定工作必须通过驱动滑台线性模组的步进电机32、滚擦驱动电机54、吸尘电机15、雾化器电机四部分驱动。而且关系到先后顺序配合、间断时间时长、正反转的配合等。
在本实用新型中，关键部件为自动吸尘滚擦器，遥控器或操作面板将启动信号反馈到总控中心器驱动粉尘收纳箱做左右运动的同时，通过联动开关启动粘带轴轮51同时转动，套在粘带轴轮51上的粘带擦52将粉笔字擦掉，吸尘器14也同时启动。在湿度感应器45控制下，潮湿度不够时雾化器60启动，使粗孔吸尘海绵44保持一定湿度，两侧设有能吸收粉笔粉尘的粉尘二次收纳箱43。粉尘收纳箱里设有可更换的粗孔海绵。另设有雾化装置，将粗孔海绵润湿，保证吸入粗孔海绵中的粉尘被潮湿海绵吸附，不至于散落，并被储存到可更换的粗孔海绵中。粗孔海绵为易损件，但可以清洗，循环利用。
以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的其他技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。
1.一种吸尘型自动黑板擦，其特征在于，包括用于将粉笔字擦掉的滚擦器，该滚擦器安装在粉尘收纳箱的下腔室；
所述粉尘收纳箱通过固定装置安装在黑板的正面，并通过驱动机构沿黑板的长度方向往返移动；
所述粉尘收纳箱内设有用于吸收粉笔粉尘的吸尘装置。
2.如权利要求1所述的吸尘型自动黑板擦，其特征在于，所述滚擦器包括可转动的粘带轴轮和套在所述粘带轴轮上的粘带擦；所述粘带轴轮由滚擦驱动电机驱动进行转动。
3.如权利要求2所述的吸尘型自动黑板擦，其特征在于，所述吸尘装置包括位于粉尘收纳箱的上腔室内的粉尘主回收箱、位于所述粘带擦两侧并由吸尘海绵构成的粉尘二次收纳箱、以及位于所述粉尘收纳箱一端的吸尘器；
所述吸尘器通过吸尘管与所述粉尘二次收纳箱相通，并将粉尘吸入到所述粉尘主回收箱中。
4.如权利要求3所述的吸尘型自动黑板擦，其特征在于，所述粉尘收纳箱的一端还设有雾化器，所述雾化器通过水雾管将水雾送达到吸尘海绵中。
5.如权利要求2所述的吸尘型自动黑板擦，其特征在于，所述固定装置包括分别安装在黑板顶部和底部的上支座和下支座、位于两个上支座之间且均匀间隔设置的上直线导轨固定支座、位于两个下支座之间且均匀间隔设置的下直线导轨固定支座。
6.如权利要求5所述的吸尘型自动黑板擦，其特征在于，所述驱动机构包括固定在两个上支座之间的上滚动直线导轨、固定在两个下支座之间的下滚动直线导轨和滚珠丝杠；
所述上滚动直线导轨和下滚动直线导轨上分别设有上轨从动车和下轨驱动车，所述下轨驱动车通过直线滑台与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠通过步进电机带动滚珠丝杠进行转动并带动直线滑台和下轨驱动车沿下滚动直线导轨移动；
所述粉尘收纳箱固定在所述下轨驱动车和上轨从动车之间；所述粘带轴轮的两端弹性固定在所述下轨驱动车和上轨从动车上。
7.如权利要求6所述的吸尘型自动黑板擦，其特征在于，所述上轨从动车的底部通过螺栓紧固连接有可在所述上滚动直线导轨上移动的上滑块。
技术总结