一种柔性旋转黑板及黑板组件的制作方法

1.本发明属于智能电子黑板技术领域，更具体地说，涉及一种柔性旋转黑板及黑板组件。


背景技术：

2.随着电子智能化的产品日益普及，教育装备行业正在进行着技术变革，智慧黑板包括三拼黑板，中间黑板多为大尺寸的触摸显示设备，书侧边黑板一般为两块，且对称设置在中间的两侧。一般来说，两侧边黑板书写面积固定，无法拓展。因此，现有技术中出现了一些滚动书写屏，将滚动书写屏设置在中间黑板两侧，从而扩大书写面积。
3.经检索，中国实用新型专利cn204915013u公开了一种隔振型滚屏式黑板，包括吸尘器、支撑板、环绕在支撑板外的环形书写带、驱动书写带环绕支撑板转动的两根驱动轴、按压在书写带外周面上的擦拭轴和给驱动轴与擦拭轴提供动力的电机，所述擦拭轴的表面设有柔性擦拭层，所述书写带的外周面为黑色，所述支撑板设有安装脚，所述安装脚穿设有悬挂螺栓，所述悬挂螺栓套设有隔振垫，所述安装脚位于所述隔振垫和悬挂螺栓的头部之间。该专利提供了一种无需人力即能擦拭干净的、隔振效果好的隔振型滚屏式黑板，虽然实现了书写屏的滚动设置，扩大了黑板的书写面积，解决了现有的黑板通过人力进行擦拭所存在的费时费力的问题；但是，该专利在设于书写带中间的支撑板与书写带之间设有降阻间隙，即使得支撑板与书写带之间不接触，这虽然解决了书写带在滚动时与支撑板之间的摩擦问题，起到了降低书写带转动时的阻力和噪声的作用，但是滚动书写带在实际使用过程中，即使是与支撑板之间有较小间隙都会导致书写平面不平，从而影响书写体验，长时间的使用甚至会导致书写带被戳穿破坏，因此该专利的这种设置方式并不能根本解决柔性书写带的书写稳定性问题。
4.经检索，中国实用新型专利cn209775956u公开了一种多功能智慧黑板，包括黑板框，黑板框包括中间分隔框和两个端部分隔框；中间分隔框内设置有触摸显示屏；端部分隔框的上部和下部均可转动的设置有传动辊，位于端部分隔框下部的传动辊均由驱动电机驱动旋转，端部分隔框上的两个所述传动辊上绕置有首尾相连的黑板带，端部分隔框在两个传动辊之间设置有底板；黑板框的上部设置有储水箱，储水箱通过两根供水管与端部分隔框内部的喷水管相连通，喷水管上均匀间隔的设置有多个雾化喷头；端部分隔框在喷水管的下方设置有板擦。类似的，该专利在不改变黑板占用面积的前提下，将黑板书写面积提高了一倍，同时不会影响触摸显示屏的关看效果和使用寿命；该专利在两个传动辊之间设置有底板且该底板的两侧与黑板带的内壁相接触，这虽然避免了底板与黑板带之间产生间隙而导致黑板带被书写破坏的问题，但是与底板相接触的黑板带在滚动时会产生严重的摩擦，因此又会出现书写之余被摩擦破坏的问题，得不偿失，所以该专利的设置方式也无法提高柔性书写带的书写稳定性。
5.综上所述，虽然现有技术中已有一些关于柔性旋转书写带的研究，从而扩大黑板的书写面积，但是都无法从根本上解决柔性书写带在书写时或旋转时的稳定性问题。因此，
目前亟需设计一种能够有效提升柔性书写带在书写时或旋转时的稳定性的柔性旋转黑板，从而提高使用人员的书写体验。


技术实现要素：

6.1.要解决的问题
7.针对现有技术中柔性书写带在书写时或旋转时容易被破坏、书写体验较差的问题，本发明提供一种柔性旋转黑板及黑板组件；通过在柔性书写屏中间设置可以远离或靠近的支撑板，并通过驱动机构进行调节，从而有效解决柔性书写带在书写时或旋转时容易被破坏、书写体验较差的问题。
8.2.技术方案
9.为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
10.本发明的一种柔性旋转黑板，包括支架、环状的柔性书写屏、驱动轴、从动轴、支撑板和驱动机构；所述驱动轴和从动轴平行设置于支架上，所述柔性书写屏张拉于驱动轴和从动轴外并与驱动轴和从动轴滚动连接；所述驱动机构设置于支架上，驱动机构与支撑板相连，所述支撑板设置于柔性书写屏的书写平面内侧并与柔性书写屏平行设置，驱动机构用于驱动支撑板靠近或远离柔性书写屏的书写平面。
11.优选地，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴为驱动电机输出轴，驱动电机输出轴上设有偏心轴，所述偏心轴的转动平面垂直于柔性书写屏；所述支撑板上远离柔性书写屏的书写平面的一侧设有连接件，所述连接件上设有第一通孔；所述偏心轴穿设于第一通孔中。
12.优选地，所述第一通孔的长度方向与支撑板平行设置，其长度为l1，其宽度为l2；所述偏心轴的半径为r1，驱动电机输出轴与偏心轴的轴心间距为r2；所述l1≥2(r1 r2)＞l2。通过该设置，l1≥2(r1 r2)使得支撑板与偏心轴之间有足够的纵向位移差，在偏心轴旋转时能够避免带动支撑板上下移动，从而能够避免支撑板与柔性书写屏之间的摩擦，而2(r1 r2)＞l2保证了偏心轴的旋转作用能够带动支撑板产生垂直于支撑板方向的位移。
13.优选地，所述第一通孔为椭圆形通孔。当第一通孔为椭圆形通孔时，且其长度方向与支撑板平行设置，偏心轴在旋转时会在椭圆形通孔的边缘上滑动，此时会有两种效用：一方面，偏心轴在弧形的面上滑动能够避免其在棱角处过渡时过于生硬的问题，减小偏心轴与第一通孔之间的摩擦力，提升驱动效率；另一方面，由于椭圆形通孔在不同位置处的曲率不同，导致偏心轴在旋转相同角动量的情况下，处于椭圆形通孔上不同位置处会带来不同的垂直于支撑板方向的位移，在调节支撑板与柔性书写屏之间距离时体现为粗调和细调，将粗调和细调搭配使用能够达到精确调节支撑板与柔性书写屏之间距离的目的，从而提升了调节效率和书写效率。
14.优选地，所述驱动机构和所述连接件均设置有多个，驱动机构和连接件的数量相等且与连接件上的第一通孔对应设置。
15.优选地，所述驱动机构和所述连接件均至少包括三个，所述至少三个的连接件所构成的平面为唯一平面。需要说明的是，当所述驱动机构和所述连接件超过两个时，需要使得连接件所构成的平面为唯一平面，也就是说至少三个的连接件之间不共线并且在同一平面内，这样能够通过调节驱动机构至不同的状态来调节连接件所在的平面在三维空间内的
状态，也即调节支撑板平面在三维空间内的状态，从而适应不同的柔性书写屏的书写平面；否则，当至少三个的连接件之间共线时，连接件之间可构成的平面是多样的，这样的连接件在驱动机构的驱动作用下只能在二维平面内进行调节支撑板平面，支撑板无法有效适应柔性书写屏在三维空间内的变动。
16.优选地，所述支架包括第一固定板和第二固定板；所述第一固定板上设有第一固定板通孔ⅰ和第一固定板通孔ⅱ，所述第二固定板上设有第二固定板通孔ⅰ和第二固定板通孔ⅱ；所述第一固定板通孔ⅰ和第二固定板通孔ⅰ对应设置，所述驱动轴通过第一固定板通孔ⅰ和第二固定板通孔ⅰ安装于第一固定板和第二固定板之间；所述第一固定板通孔ⅱ和第二固定板通孔ⅱ对应设置，所述从动轴通过第一固定板通孔ⅱ和第二固定板通孔ⅱ安装于第一固定板和第二固定板之间。
17.优选地，还包括伺服电机，伺服电机的输出轴为伺服电机输出轴；所述伺服电机安装于第一固定板上，所述伺服电机输出轴穿过第一固定板通孔ⅰ与驱动轴连接。
18.优选地，还包括第一加强筋和第二加强筋；所述第一加强筋和第二加强筋设于支撑板远离所述书写平面的一侧，并安装于第一固定板和第二固定板之间；所述驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构；所述第一驱动机构和第三驱动机构安装于第一加强筋上，所述第二驱动机构和第四驱动机构安装于第二加强筋上。
19.本发明的一种黑板组件，包括中间黑板和两个柔性旋转黑板，所述柔性旋转黑板为本发明中所述的一种柔性旋转黑板；所述的两个柔性旋转黑板分别平行安装于中间黑板的两侧。
20.3.有益效果
21.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
22.(1)本发明的一种柔性旋转黑板，包括支架、环状的柔性书写屏、驱动轴、从动轴、支撑板和驱动机构；所述驱动轴和从动轴平行设置于支架上，所述柔性书写屏张拉于驱动轴和从动轴外并与驱动轴和从动轴滚动连接；所述驱动机构设置于支架上，驱动机构与支撑板相连，所述支撑板设置于柔性书写屏的书写平面内侧并与柔性书写屏平行设置，驱动机构用于驱动支撑板靠近或远离柔性书写屏的书写平面；通过上述设置，在不改变黑板尺寸的前提下，有效的拓展了书写面积，减少了擦拭黑板的次数，并可选择性的保留板书内容；进一步地，柔性书写屏内侧采用支撑板支撑，支撑板可以选择性的进行脱开、贴合动作，保证了支撑板的牢靠性，同时避免了在柔性书写屏上书写时凹陷的问题以及其旋转时与支撑板之间摩擦的问题，从而有效提升了柔性书写带在书写时或旋转时的稳定性。
23.(2)本发明的一种柔性旋转黑板，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴为驱动电机输出轴，驱动电机输出轴上设有偏心轴，所述偏心轴的转动平面垂直于柔性书写屏；所述支撑板上远离柔性书写屏的书写平面的一侧设有连接件，所述连接件上设有第一通孔；所述偏心轴穿设于第一通孔中；通过上述设置，偏心轴的转动作用在支撑板的垂直方向上能产生位移，因此将偏心轴穿设于连接件上的第一通孔中能够带动支撑板发生垂直于支撑板方向的往复运动，通过合理调节偏心轴的位置上能够有效调节支撑板与柔性书写屏的书写平面间距，从而提升书写或旋转的稳定性。
24.(3)本发明的一种黑板组件，包括中间黑板和两个柔性旋转黑板，所述柔性旋转黑板为本发明中所述的一种柔性旋转黑板；所述的两个柔性旋转黑板分别平行安装于中间黑
板的两侧；通过上述设置，能够进一步扩大黑板的书写面积。
附图说明
25.图1为本发明的黑板组件主视图；
26.图2为本发明的黑板组件立体图；
27.图3为本发明的柔性旋转黑板立体图；
28.图4为本发明隐去柔性书写屏的柔性旋转黑板主视图；
29.图5为本发明隐去柔性书写屏的柔性旋转黑板立体图；
30.图6为本发明的柔性旋转黑板分解图；
31.图7为本发明的连接件示意图ⅰ；
32.图8为本发明的连接件示意图ⅱ；
33.图9为本发明的驱动机构示意图；
34.图10为本发明的柔性旋转黑板剖视图ⅰ及a处状态ⅰ示意图；
35.图11为本发明的柔性旋转黑板剖视图ⅱ及a处状态ⅱ示意图；
36.图12为本发明图10或图11中a处状态ⅲ示意图；
37.图13为本发明图10或图11中a处状态ⅳ示意图；
38.图14为本发明图10或图11中a处状态
ⅴ
示意图。
39.图中：
40.100、柔性书写屏；
41.200、伺服电机；210、伺服电机输出轴；
42.310、第一固定板；311、第一固定板通孔ⅰ；312、第一固定板通孔ⅱ；320、第二固定板；321、第二固定板通孔ⅰ；322、第一安装槽；323、第二安装槽；324、第二固定板通孔ⅱ；
43.410、驱动轴；420、从动轴；
44.510、第一加强筋；520、第二加强筋；
45.600、支撑板；601、滑杆；602、第一通孔；610、第一连接件；620、第二连接件；630、第三连接件；640、第四连接件；
46.701、安装板；702、安装板通孔；703、驱动电机；704、驱动电机输出轴；705、偏心轴；706、限位件；710、第一驱动机构；720、第二驱动机构；730、第三驱动机构；740、第四驱动机构；
47.800、中间黑板。
具体实施方式
48.下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例，其中本发明的特征由附图标记标识。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此
描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本技术和本发明的应用领域。
49.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
50.需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“横向”、“纵向”、“平行”、“垂直”、“x轴”、“y轴”、“z轴”以及类似的表述只是为了说明的目的；其中本发明中的“x轴”、“y轴”、“z轴”是在三维空间中两两垂直的轴线方向，这样命名为了便于说明部件之间的连接关系和移动方式，并不代表xyz轴必须会聚于一点，“x轴”、“y轴”也不局限为水平面上的两直线轴，xyz轴之间名称可以互换，只要满足xyz轴在三维空间中两两垂直即可。
51.下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
52.实施例
53.本实施例提供一种黑板组件，如图1和图2所示，其包括中间黑板800和两个柔性旋转黑板，中间黑板800为智能黑板，所述的两个柔性旋转黑板分别平行安装于中间黑板800的两侧，通过将两个柔性旋转黑板与中间黑板800进行组合，从而有效扩大书写面积；作为本发明的另一种实施方式，可以将柔性旋转黑板单独至于墙体上单独使用。
54.如图3～图6所示，在上述黑板组件中，所述柔性旋转黑板包括伺服电机200、支架、环状的柔性书写屏100、驱动轴410、从动轴420、支撑板600和驱动机构。
55.如图5和图6所示，所述支架包括第一固定板310和第二固定板320。所述第一固定板310上设有第一固定板通孔ⅰ311和第一固定板通孔ⅱ312，所述第二固定板320上设有第二固定板通孔ⅰ321和第二固定板通孔ⅱ324；所述第一固定板通孔ⅰ311和第二固定板通孔ⅰ321对应设置，所述驱动轴410通过第一固定板通孔ⅰ311和第二固定板通孔ⅰ321安装于第一固定板310和第二固定板320之间；所述第一固定板通孔ⅱ312和第二固定板通孔ⅱ324对应设置，所述从动轴420通过第一固定板通孔ⅱ312和第二固定板通孔ⅱ324安装于第一固定板310和第二固定板320之间。所述驱动轴410和从动轴420平行设置，柔性书写屏100张拉于驱动轴410和从动轴420外并与驱动轴410和从动轴420滚动连接。所述伺服电机200采用遥控、实体按键、软件等方式操控，并可自定义旋转距离、指定旋转距离、实施启停控制等旋转方式；其输出轴为伺服电机输出轴210，伺服电机200安装于第一固定板310上，所述伺服电机输出轴210穿过第一固定板通孔ⅰ311与驱动轴410连接，因此在伺服电机200的驱动作用下，驱动轴410能够转动带动从动轴420转动以及柔性书写屏100滚动。
56.如图5～图6和图10～图11所示，为了给柔性书写屏100的书写平面提供支撑作用，本实施例将支撑板600设置于柔性书写屏100的书写平面内侧并与柔性书写屏100平行设置，另外将所述驱动机构设置于支架上，驱动机构与支撑板600相连，所述驱动机构用于驱动支撑板600靠近或远离柔性书写屏100的书写平面。因此，当需要进行书写时，如图10所示，驱动机构将支撑板600驱动至与柔性书写屏100的书写平面贴合，此时伺服电机200停止驱动转动；而当需要更换书写平面时，如图11所示，驱动机构将支撑板600驱动至与柔性书写屏100的书写平面分离，此时再开启伺服电机200驱动柔性书写屏100滚动，从而有效避免
柔性书写屏100在滚动时与支撑板600产生摩擦。
57.更具体地说，如图9所示，所述驱动机构包括驱动电机703，所述驱动电机703包括进步电机，其输出轴为驱动电机输出轴704，驱动电机输出轴704上设有偏心轴705，所述偏心轴705的转动平面垂直于柔性书写屏100。所述支撑板600上远离柔性书写屏100的书写平面的一侧设有连接件，所述连接件上设有第一通孔602；所述偏心轴705穿设于第一通孔602中。在本实施例中，所述第一通孔602为条形孔，如图7所示，其长度方向与支撑板600平行设置，其长度为l1，其宽度为l2，所述偏心轴705的半径为r1，驱动电机输出轴704与偏心轴705的轴心间距为r2，本实施例中的r1 r2＝12mm，所述l1＝24mm～26mm，所述l2＝14mm～16mm。为了防止连接件上的第一通孔602从偏心轴705脱落，本实施例在偏心轴705上还设有限位件706，如图9所示，所述限位件706的尺寸大于第一通孔602的尺寸，将第一通孔602套设于驱动电机输出轴704与限位件706之间的偏心轴705上。本实施例将驱动电机703的转动作用转化为支撑板600相对柔性书写屏100的平移运动，通过调节偏心轴705的转动位置能够精确调节支撑板600与柔性书写屏100的相对距离，从而提升书写或旋转的稳定性。
58.作为本发明的另外一种实施方式，所述第一通孔602为椭圆形通孔，如图8所示，该椭圆形通孔的长度为l1，其宽度为l2，所述l1＝24mm，l2＝15mm。这一方面可以减小偏心轴705与第一通孔602之间的摩擦力，提升驱动效率，另一方面能够达到精确调节支撑板600与柔性书写屏100之间距离的目的，从而提升了调节效率和书写效率。
59.需要说明的是，柔性书写屏100在使用过程中容易发生微小幅度的偏转，这会导致柔性书写屏100与支撑板600平面不平行，如图12所示，此时柔性书写屏100与支撑板600之间会产生相对偏转角度β并形成空隙，所述β在实际使用过程中可能为5
°
～8
°
，这也就会导致书写平面不够平整，影响书写体验，长时间的使用还会导致柔性书写屏100破损。图12中示意出的柔性书写屏100与支撑板600之间相对偏转的角度只是为了示意明显以及说明需要，并非对实际偏转角度的限定。因此为了解决上述问题，本发明进一步地将所述驱动机构和所述连接件均设置有多个，驱动机构和连接件的数量相等且与连接件上的第一通孔602对应设置，通过多个驱动机构的调节作用能够调节支撑板600平面，从而重新使得支撑板600平面与柔性书写屏100平行并贴合，保证书写平面的平整。
60.作为本发明的一种实施方式，所述驱动机构和所述连接件均设置有两个，驱动机构与连接件对应设置。所述的两个连接件纵向设置，如图6所示，即呈z轴方向设置，例如包括第一连接件610和第三连接件630，则驱动机构包括第一驱动机构710和第三驱动机构730。当柔性书写屏100发生yz平面内的偏转时，如图12所示，此时可已通过调节第一驱动机构710和第三驱动机构730中的偏心轴705与柔性书写屏100的相对位置来调节支撑板600平面，将第一驱动机构710中的偏心轴705向远离柔性书写屏100的方向调节，将第三驱动机构730中的偏心轴705向靠近柔性书写屏100的方向调节，从而使得支撑板600发生yz平面内的偏转，调节完成后的状态如图13所示，柔性书写屏100与支撑板600重新平行，此时可以将第一驱动机构710和第三驱动机构730中的偏心轴705同时向靠近柔性书写屏100的方向调节，使得柔性书写屏100与支撑板600贴合，如图14所示，从而重新使得书写平面保持平整。
61.作为本发明的其他实施方式之一，所述连接件包括第三连接件630和第四连接件640，第三连接件630和第四连接件640横向设置，如图6所示，即呈x轴方向设置，则驱动机构包括第三驱动机构730和第四驱动机构740。同样地，该种实施方式可将支撑板600在xy平面
内进行旋转调节，从而适应柔性书写屏100发生yz平面内的偏转，重新使得书写平面保持平整。
62.作为本发明的其他实施方式之二，所述驱动机构和所述连接件均设置有四个，驱动机构与连接件呈阵列布置并对应设置。如图6所示，所述连接件包括第一连接件610、第二连接件620、第三连接件630和第四连接件640，所述的四个连接件构成与支撑板600平行的唯一平面，对应的，所述驱动机构包括第一驱动机构710、第二驱动机构720、第三驱动机构730和第四驱动机构740。在该实施方式中，还包括第一加强筋510和第二加强筋520；所述第一加强筋510和第二加强筋520设于支撑板600远离所述书写平面的一侧，并安装于第一固定板310和第二固定板320之间；所述第二固定板320上设有第一安装槽322和第二安装槽323，第一加强筋510和第二加强筋520分别通过第一安装槽322和第二安装槽323进行安装。所述驱动机构通过其安装板701上的安装板通孔702与加强筋上的通孔对应，并用螺钉安装于加强筋上，其中第一驱动机构710和第三驱动机构730安装于第一加强筋510上，所述第二驱动机构720和第四驱动机构740安装于第二加强筋520上。为了给支撑板600的移动提供导向作用，本实施例还在支撑板600上设有四根滑杆601，如图4和图6所示，每根滑杆601分别与第一加强筋510和第二加强筋520上的通孔对应设置，滑杆601穿设于加强筋的通孔中，从而保证支撑板600尽可能的产生前后方向的移动。由于所述的四个连接件构成唯一平面，因此通过调节各驱动机构中的偏心轴705与柔性书写屏100的相对距离来调节支撑板600平面在xyz三维空间内的状态，此时即使柔性书写屏100在三维空间内发生不规则的偏转，本发明也能够将支撑板600平面调节至与柔性书写屏100平行并贴合，保证书写平面的平整；当然，在所述驱动机构和所述连接件均设置有四个时，除了能够调节支撑板600平面在xyz三维空间内的状态，也能够调节其在xy平面、xz平面或yz平面内的状态。此处需要说明的是，滑杆601的作用在于防止支撑板600发生大幅度的偏转，虽然有滑杆601的导向作用，但在使用过程中加强筋仍有可能和柔性书写屏100发生微小幅度的偏转，这与支撑板600平面可在xyz三维空间内进行微幅度调节并不矛盾。类似的，所述驱动机构和连接件还可以设置3个、5个等等，此处不再做赘述。
63.更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。