一种智能升降实验桌的制作方法

1.本发明涉及实验桌领域，特别是涉及一种智能升降实验桌。


背景技术：

2.随着我国的教育改革，教育课程愈发的注重对学生动手能力、实践能力以及独立思考能力的培养，实验室在日常的学习生活中的使用情况也逐渐增多，在实验室内，实验桌是必不可少的一个用品，它承载着大部分的实验，在实验的过程中，需要有充足的空间来完成实验、记录数据等各种步骤，以保证相互不受干扰。
3.但是目前的实验室课桌使用功能单一，容易造成实验器材滑落的问题，实验室进行操作实验时，实验器材容易遮挡教师视线，影响教师授课效果，且在进行实验操作相关考试时，教师无法同时监管大量学生，无法及时发现作弊现象，存在一定缺陷。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种智能升降实验桌，实现增加实验桌功能的多样性，适配多种模式，提高教师的授课效果，且在进行考试时对考生进行监控，杜绝作弊现象的发生。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种智能升降实验桌，包括实验桌，所述实验桌后侧可拆卸安装有可拆卸升降柜，所述可拆卸升降柜左右两侧外壁上均设有手提槽与急停开关，所述可拆卸升降柜上表面后侧活动设有屏风板，所述可拆卸升降柜上表面右侧活动设有显示屏，所述可拆卸升降柜上表面左侧设有电源座，所述可拆卸升降柜上表面位于所述电源座左右侧分别活动设有第一升降杆与第二升降杆，所述第一升降杆左侧外壁上端通过旋转臂安装有第一安装杆，且所述第一安装杆前端设有第一摄像头，所述第二升降杆前侧外壁上设有两个第二摄像头，所述第二升降杆左侧外壁上端通过旋转臂安装有第二安装杆，所述第二安装杆前端设有第三摄像头。
6.进一步的，所述屏风板、显示屏、第一升降杆以及第二升降杆外壁均与所述可拆卸升降柜上壁贯穿滑动连接，所述屏风板、显示屏、第一升降杆以及第二升降杆下端均固定连接有安装板，且所述安装板上均贯穿滑动连接有若干根限位导杆，所述限位导杆上端均与所述可拆卸升降柜顶部内壁固定连接，所述限位导杆下端均通过固定板与所述可拆卸升降柜内侧壁固定连接。
7.进一步的，位于所述第一升降杆以及所述第二升降杆下端的安装板底面均固定连接有齿条，所述齿条下端均贯穿并延伸至所述固定板下方，所述齿条上均啮合连接有齿轮，所述齿轮上均传动连接有驱动电机。
8.进一步的，所述驱动电机为带抱闸自锁功能的伺服电机。
9.进一步的，位于所述屏风板以及所述显示屏下端的安装板底面均传动连接有电动推杆，所述电动推杆下端均固定安装在所述固定板上表面。
10.进一步的，所述实验桌左右两侧外壁上均设有用于安装所述可拆卸升降柜的安装
组件，所述安装组件包括固定安装在所述实验桌左右外壁上的安装块，所述安装块上部均通过安装槽插接有插块，且所述插块上端固定安装在所述可拆卸升降柜前侧外壁上，所述安装块远离所述实验桌一侧外壁上均贯穿设有安装螺栓，所述安装螺栓尾端均通过安装螺孔与所述插块内部螺纹连接。
11.进一步的，所述第二安装杆底面前侧设有led灯带。
12.进一步的，所述实验桌上表面左右两侧均设有预留槽。
13.进一步的，所述旋转臂由具有复位功能的伺服电机驱动。
14.相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
15.(1)屏风板、显示屏、第一升降杆以及第二升降杆均通过独立的升降结构进行高度调节，便于进行收纳和升起，保证整体的美观度，设置屏风板可避免实验器材掉落，设置显示屏可同步观看教师的授课内容，以达到较好的授课效果，设置可调节高度与角度的摄像头，以便教师对学生的学习状态以及考试过程进行监控，避免作弊现象的发生，且教师可通过主机远程控制可拆卸升降柜内各个电子器件的运行，方便管理；
16.(2)实验桌与可拆卸升降柜通过安装组件实现可拆卸连接，可在运输时将实验桌与可拆卸升降柜拆分运输，避免可拆卸升降柜在运输时受损，且便于用户根据需要进行分体采购。
附图说明
17.图1为本发明智能升降实验桌的整体结构示意图；
18.图2为本发明智能升降实验桌的整体结构俯视图；
19.图3为本发明智能升降实验桌的显示屏、第一升降杆以及第二升降杆安装结构示意图；
20.图4为本发明智能升降实验桌的屏风板安装结构示意图；
21.图5为本发明智能升降实验桌的安装块结构俯视图；
22.图6为本发明智能升降实验桌的插块外部结构右视图。
具体实施方式
23.下面将结合示意图对本发明的智能升降实验桌进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
24.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
25.如图1所示，本发明实施例提出了一种智能升降实验桌，包括实验桌1，所述实验桌1后侧可拆卸安装有可拆卸升降柜2，所述可拆卸升降柜2左右两侧外壁上均设有手提槽3与急停开关4，所述可拆卸升降柜2上表面后侧活动设有屏风板5，所述可拆卸升降柜2上表面右侧活动设有显示屏6，所述可拆卸升降柜2上表面左侧设有电源座7，所述可拆卸升降柜2上表面位于所述电源座7左右侧分别活动设有第一升降杆8与第二升降杆9，所述第一升降
杆8左侧外壁上端通过旋转臂安装有第一安装杆10，且所述第一安装杆10前端设有第一摄像头11，所述第二升降杆9前侧外壁上设有两个第二摄像头12，所述第二升降杆9左侧外壁上端通过旋转臂安装有第二安装杆13，所述第二安装杆13前端设有第三摄像头14。
26.可拆卸升降柜2上活动设置屏风板5，可在使用时将屏风板5升起，避免实验器材从实验桌1上掉落，在可拆卸升降柜2上设置显示屏6，教师在实验室的授课内容可以同步显示在实验桌1的显示屏6上，也可播放提前录播视频，学生可以清晰准确的看到教师的实验演示过程，方便学习操作，设置电源座7，在日常学习或操作考试时，为学生提供安全电力来源，通过可拆卸升降柜2两侧设置的急停开关4对电力进行切断，实现学生用电安全防控，设置第一升降杆8与第二升降杆9，可收纳至可拆卸升降柜2内部，第一升降杆8与第二升降杆9上端均设有小型伺服电机，小型伺服电机的输出轴上传动连接有旋转臂，小型伺服电机通过旋转臂传动第一安装杆10与第二安装杆13转动，使第一安装杆10与第二安装杆13可带动第一摄像头11与第三摄像头14进行位置调节，实现对学生的监控，且第一摄像头11、第二摄像头12及第三摄像头14在被遮挡后，可进行自主报警并发出相应数字信号用于总控管理，第一摄像头11、第二摄像头12与第三摄像头14均具有录像功能，可回放学生上课或考试时的动态；其中，屏风板5、显示屏6、第一升降杆8以及第二升降杆9上均连接有处理模块，处理模块可控制屏风板5、显示屏6、第一升降杆8以及第二升降杆9的活动，且处理模块上设有通信单元，可通过以太网或无线局域网的方式与教师的主机进行通信连接，通过学生视频采集终端，将摄像头的画面传输到教师的显示界面上，也可将教师主机上的界面投影到学生的显示屏6上，学生视频采集终端包括一路全局采集终端，用于实验操作的视频全局录制、存储和传输学生实验操作视频信息，以及二路细节采集终端用于从不同的角度录制实验操作细节部分，对全局采集有效补充，教师可远程对屏风板5、显示屏6、第一升降杆8以及第二升降杆9进行控制，便于管理。
27.如图3所示，所述屏风板5、显示屏6、第一升降杆8以及第二升降杆9外壁均与所述可拆卸升降柜2上壁贯穿滑动连接，所述屏风板5、显示屏6、第一升降杆8以及第二升降杆9下端均固定连接有安装板15，且所述安装板15上均贯穿滑动连接有若干根限位导杆16，所述限位导杆16上端均与所述可拆卸升降柜2顶部内壁固定连接，所述限位导杆16下端均通过固定板17与所述可拆卸升降柜2内侧壁固定连接。在本实施方式中，屏风板5、显示屏6、第一升降杆8以及第二升降杆9通过安装板15与限位导杆16的配合，实现可收纳功能。
28.如图3所示，位于所述第一升降杆8以及所述第二升降杆9下端的安装板15底面均固定连接有齿条18，所述齿条18下端均贯穿并延伸至所述固定板17下方，所述齿条18上均啮合连接有齿轮19，所述齿轮19上均传动连接有驱动电机20。在本实施方式中，通过驱动电机20驱动齿轮19转动，使得与齿轮19啮合的齿条18带动安装板15上的第一升降杆8、第二升降杆9上下运动，实现第一升降杆8、第二升降杆9的升起或收纳。
29.所述驱动电机20为带抱闸自锁功能的伺服电机。在本实施方式中，伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，且具有抱闸自锁功能，当驱动电机20断电后，驱动电
机20的输出轴不发生转动，实现第一升降杆8、第二升降杆9高度的锁定，避免因驱动电机20的输出轴自转导致第一升降杆8、第二升降杆9高度发生辩护的情况。
30.如图4所示，位于所述屏风板5以及所述显示屏6下端的安装板15底面均传动连接有电动推杆21，所述电动推杆21下端均固定安装在所述固定板17上表面。在本实施方式中，电动推杆21是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置，可用于各种简单或复杂的工艺流程中作为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制，电动推杆21具有自锁特性，实现屏风板5以及显示屏6高度的锁定。
31.所述实验桌1左右两侧外壁上均设有用于安装所述可拆卸升降柜2的安装组件22，所述安装组件22包括固定安装在所述实验桌1左右外壁上的安装块23，如图5所示，所述安装块23上部均通过安装槽24插接有插块25，且所述插块25上端固定安装在所述可拆卸升降柜2前侧外壁上，所述安装块23远离所述实验桌1一侧外壁上均贯穿设有安装螺栓，如图6所示，所述安装螺栓尾端均通过安装螺孔与所述插块25内部螺纹连接。在本实施方式中，通过手提槽3将可拆卸升降柜2提起，并使插块25插入安装块23上的安装槽24内，再将安装螺栓贯穿安装块23侧壁，并使安装螺栓的尾端与插块25上的安装螺孔内部螺纹连接，实现实验桌1与可拆卸升降柜2的可拆卸连接，使得实验桌1与可拆卸升降柜2在运输时可拆分开，便于运输以及选购。
32.所述第二安装杆13底面前侧设有led灯带26。在本实施方式中，设置led灯带26，led灯带26可根据室内亮度自动调节光照强度，从而保证学生操作时具有充足的光源。
33.如图2所示，所述实验桌1上表面左右两侧均设有预留槽27。在本实施方式中，在实验桌1上设置预留槽27，可通过预留槽27在实验桌1上表面左右两侧均安装屏风板5。
34.所述旋转臂由具有复位功能的伺服电机驱动。在本实施方式中，伺服电机由伺服控制器进行控制，伺服控制器具有复位功能，当第一安装杆10和第二安装杆13被外力掰动，偏离初始固定位置时，第一安装杆10和第二安装杆13在伺服电机的复位作用下进行自复位，且伺服电机具有防堵转保护功能，当伺服电机转动遇到阻挡时，限制小型伺服电机的通电电流，避免小型伺服电机内部线圈过热损坏，起到保护电机和电池、节省电能的目的。
35.以下列举所述智能升降实验桌的较优实施例，以清楚的说明本发明的内容，应当明确的是，本发明的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。
36.本发明实施例提出了一种智能升降实验桌的使用方法，包括如下步骤：先通过手提槽3将可拆卸升降柜2抬起，并使插块25插入安装块23上的安装槽24内，再将安装螺栓贯穿安装块23侧壁，并使安装螺栓的尾端与插块25上的安装螺孔内部螺纹连接，实现实验桌1与可拆卸升降柜2的连接，通过教师端的控制软件，对屏风板5、显示屏6、第一升降杆8以及第二升降杆9进行控制，使驱动电机20通电，驱动电机20驱动齿轮19转动，使得与齿轮19啮合的齿条18带动安装板15上的第一升降杆8、第二升降杆9上下运动，实现第一升降杆8、第二升降杆9的升起或收纳，并且控制小型伺服电机转动，通过旋转臂带动第一安装杆10以及第二安装杆13转动，实现第一摄像头11与第三摄像头14的角度调节，摄像头监控学生状态，并将监控画面传输至教师端；也可使电动推杆21通电，通过电动推杆21输出轴的伸缩，带动屏风板5以及显示屏6进行高度调节，并利用电动推杆21的自锁特性，使屏风板5以及显示屏6高度进行锁定。
37.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。