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一种多功能智能绘图装置

阅读:781发布:2024-01-09

专利汇可以提供一种多功能智能绘图装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多功能智能绘图装置,包括辅助绘图装置,所述辅助绘图装置包括 外壳 ,所述外壳包括:壳体、铅笔导板、废屑槽、限位 块 、限位板和切削机构,还包括进笔机构、固定机构、型号检测及涂打机构、传感及控制机构。通过本发明的型号检测及涂达机构的设置,解决了由于标签磨损造成的浪费,帮助绘画者清楚的分辨出铅笔类型。切削机构的设置,节省绘画者绘画前和绘画中绘画工具的准备时间。 位置 可变的画架有效的缓解了绘画者的疲劳感。,下面是一种多功能智能绘图装置专利的具体信息内容。

1.一种多功能智能绘图装置,包括辅助绘图装置,所述辅助绘图装置为智能削铅笔装置;
所述智能削铅笔装置包括外壳(1),型号检测及涂打机构(4)、切削机构(5)、传感及控制机构(6);所述外壳(1)包括:壳体(11)、铅笔导板(12)、废屑槽(13)、限位(14)、限位板(15);所述壳体(11)为长方形空壳结构,所述壳体(11)的一端下部设有废屑槽(13)用于收集铅笔屑,所述壳体(11)另外一端侧面留有圆形铅笔进口,所述铅笔进口的直径尺寸略大于一般绘画铅笔直径,所述铅笔进口下面设置有铅笔导板(12),用于存放已经切削完毕的铅笔;在所述壳体(11)内部,所述铅笔进口处安装有传感开关(61),用于检测是否有铅笔进入、铅笔是否完全进入,铅笔是否推出,是否完全推出;所述限位块(14)位于所述壳体(11)底部,用于限制固定机构(3)的平运动;所述限位板(15)位于所述限位块右侧,用于防止所述固定机构(3)跑偏;
所述型号检测及涂打机构(4)包括型号检测装置(41)和型号涂打装置(42),通过测量铅笔的电阻数值,匹配事先测量得出的数据库,进而判断铅笔的型号,并通过型号涂打装置(42)将型号涂打在铅笔表面;
所述型号检测装置(41)包括:前端测量板(411)、后端测量点(413),所述前端测量板(411)上部与驱动电机输出轴连接,下部卡在支架一(31)的扇形槽内,所述扇形槽限制所述前端测量板(411)只能进行旋转运动,所述前端测量板(411)上有前端测量点(411a),铅笔芯的两端分别与所述前端测量点(411a)、所述后端测量点(413)相互接触,前、后两测量点之间电连接,通过电压传感器(62)和电流传感器(63)可获得在此铅笔芯串联电路中的铅笔芯两端的电压和电流数值,进而获得相应的电阻值,获得的电阻值再加上铅笔的长度数据一同与数据库中的数据进行匹配,进而确定铅笔型号;
所述型号涂打装置(42)安装于所述固定机构(3)的支架一(31)上,用于将检测出的铅笔型号涂打在铅笔上,该装置包括型号牌转筒(421)、转筒驱动电机(422)、颜料桶(423)、海绵刷(424)、颜料桶电机(425);所述型号牌转筒(421)为环形结构,其上镂空有字母和数字,来表示常规铅笔型号,所述型号牌转筒(421)的边缘均匀分布有小齿,每30°一个小齿;所述转筒驱动电机(422)驱动所述型号牌转筒(421)旋转,所述转筒驱动电机(422)转轴上安装有步进转传感器(67),用于检测转过的角度,以便确定涂打的数字、字母标号位置;所述颜料桶(423)安装于所述颜料桶电机(425)的输出转轴上,在所述颜料筒电机(425)的作用下实现摆动,所述颜料桶(423)的下部设有小孔,小孔下为海绵刷(424);所述海绵刷(424)吸收所述颜料桶(423)内流出的颜料且具有一定的可变形量,通过所述型号牌转筒(421)上的镂空部分与铅笔杆实现接触,从而将颜料留在铅笔杆上,实现铅笔类型的标记;
所述型号检测及涂打机构(4)、切削机构(5)、传感及控制机构(6)均在智能削铅笔装置的外壳(1)内;
进笔机构(2)包括主动滚轮(21)、驱动电机一(22)、从动滚轮(23),所述进笔机构(2)安装于所述铅笔进口处;所述主动滚轮(21)包括至少三个滚轮,所述三个滚轮均与连接轴固定连接,所述连接轴与所述驱动电机一(22)输出轴连接;在所述驱动电机一(22)的驱动下所述主动滚轮进行旋转;所述主动滚轮(21)设置有至少一个,设置于所述铅笔进口正上方,固定于所述壳体(11)内部;所述从动滚轮(23)结构与所述主动滚轮(21)结构相同,包括至少两个所述从动滚轮(23),所述从动滚轮(23)以所述铅笔进口为圆周,且与所述主动滚轮(21)相距120°的圆周位置固定在所述壳体(11)上;所述主动滚轮(21)和所述从动滚轮(23)的所述至少三个滚轮外侧均由具有一定弹性的橡胶件制作而成,以满足不同横截面铅笔的需要;所述主动滚轮(21)的所述连接轴远离所述驱动电机一(22)的一端安装有转角传感器(64),通过检测所述主动滚轮(21)转过的角度,计算铅笔笔杆长度;
所述固定机构(3)由支架一(31)、铅笔(32)、移动装置、齿圈(34)、保持架(35)、凸轮(36)、主动轮(37)、惰轮(38)组成,其作用是固定铅笔,并根据铅笔长度的不同带动铅笔移动不同的长度;所述移动装置(33)位于所述支架一(31)下部,配合所述限位块(14)和所述限位板(15)实现所述固定机构(3)的移动;所述移动装置(33)由驱动轮(331)、驱动电机二(332)和从动轮(333)组成;所述齿圈(34)为圆形结构,所述齿圈(34)内外侧均有齿;所述保持架(35)是直径小于所述齿圈(34)直径用于固定所述凸轮(36)的圆环;所述凸轮(36)安装于保持架(35)上,所述凸轮(36)突出的一侧指向圆心,另一侧有齿并与齿圈(34)的内齿相互啮合;所述主动轮(37)和所述惰轮(38)在所述齿圈(34)下侧部,起到支撑和驱动所述齿圈(34)旋转的作用,所述主动轮(37)由驱动齿轮(371)和驱动电机三(372)组成,所述驱动齿轮(371)与所述齿圈(34)的外齿相互啮合;所述惰轮(38)起到支撑的作用;所述固定机构(3)上安装有距离传感器(65),用于确定铅笔固定机构(3)与所述外壳(1)的距离,所述切削机构(5)为固定位置,通过判断所述固定机构(3)与所述切削机构(5)的距离,控制所述移动装置的动作时间;
所述多功能画架包括支撑架和画板,所述支撑架包括画板上端固定装置、画板下端固定装置、人字形支撑、斜支撑、角度调节板、储物盒;所述画板上端固定装置和所述画板下端固定装置用于对所述画板进行上下高度位置的调节和固定;所述人字形支撑和所述斜支撑形成稳定的三角形结构,以保持多功能画架稳定立于地面;所述斜支撑上安装有第一固定圆轴和第二固定圆轴,所述第一固定圆轴与所述角度调节板配合使用,实现所述多功能画架的角度调节,所述第二固定圆轴与所述角度调节板配合使用,实现所述多功能画架收起时对所述斜支撑的固定,以免其自由运动而造成损坏;所述角度调节板下部有至少两个圆形槽,所述圆形槽与所述斜支撑的所述第一固定圆轴和所述第二固定圆轴相互配合,起到限制斜支撑运动,实现画板角度调节;所述角度调节板上部固定有储物盒和所述辅助绘图智能装置,所述储物盒用于承装画图工具小部件;
所述画板包括LED灯、画板框架、图纸固定贴、移动片、储纸盖、固定铁片;所述LED灯安装于画板的侧面,内部带有电源,其上有开关;所述画板框架为中空结构,所述移动铁片布置于所述画板框架的内部空腔中,所述画板框架的内部空腔与所述储纸盖配合构成封闭空间用于存储画图纸张;所述移动铁片上安装有移动按钮,拨动移动按钮实现铁片的移动,所述固定铁片安装于画板的一侧,位置固定不动;所述图纸固定贴与移动铁片和固定铁片相互配合,实现对图纸的固定;
所述移动铁片和所述固定铁片均为长条状铁片,所述图纸固定贴为磁性很强的磁铁
2.根据权利要求1所述的一种多功能智能绘图装置,其特征在于,不同横截面铅笔为圆形横截面铅笔或正六边形横截面铅笔。

说明书全文

一种多功能智能绘图装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多功能智能绘图装置。

背景技术

[0002] 铅笔芯的主要成分是石墨,将石墨和黏土按照一定比例混合可以得到不同硬度的铅笔芯。铅笔芯硬度越大,其黏土成分越高,在使用中其画出的线条越细,颜色轻。铅笔芯硬度越低,黏土成分比例就越低,石墨成分越高,其颜色就越重,多用于上色。在素描绘画中,需要不同的铅笔进行绘制,绘画者一般提前准备不同类型和尺寸的铅笔芯进行绘图,在使用中不可避免的会出现笔芯断裂情况,需要重新削铅笔,浪费了时间。同时由于所需绘画铅笔类型较多,以及长时间使用的铅笔芯类型标签磨损或丢失,容易导致绘画笔类型混杂在一起,不易区分,给绘画者绘画带来不必要的麻烦和经济损失。
[0003] 另外现有技术中绘画爱好者在绘画时需要使用到画架,而传统的画架结构虽然简单,但其采用固定位置的形式,即画板通过画架固定后不能进行调节,功能单一,绘画者需要长时间保持一个固定姿势,给绘画者身体带来疲惫感。

发明内容

[0004] 因此,本申请的任务是,提出一种多功能智能绘图装置,借助该装置能够解决上述技术问题的至少一个问题。
[0005] 本发明的各个方面致于提供一种多功能智能绘图装置,其具有以下的优点:通过本发明的型号检测及涂打机构的设置,解决了由于标签磨损造成的浪费,帮助绘画者清楚的分辨出铅笔类型。切削机构的设置,节省绘画者绘画前和绘画中绘画工具的准备时间。位置可变的画架有效的缓解了绘画者的疲劳感。
[0006] 在本发明的一个方面,一种多功能智能绘图装置,包括辅助绘画装置,所述辅助绘图装置包括外壳,进笔机构,固定机构,型号检测及涂打机构、切削机构、传感及控制机构。
[0007] 所述外壳包括:壳体、铅笔导板、废屑槽、限位、限位板。所述壳体为长方形空壳结构,所述壳体的一端下部设有废屑槽用于收集铅笔屑,所述壳体另外一端侧面留有圆形铅笔进口,所述铅笔进口的直径尺寸略大于一般绘画铅笔直径,所述铅笔进口下面设置有铅笔导板,用于存放已经切削完毕的铅笔。在所述壳体内部,所述铅笔进口处安装有传感开关,用于检测是否有铅笔进入、铅笔是否完全进入,铅笔是否推出,是否完全推出。所述限位块位于所述壳体底部,用于限制所述固定机构的平运动距离。所述限位板位于所述限位块右侧,用于防止所述固定机构跑偏。
[0008] 所述进笔机构包括主动滚轮、驱动电机一、从动滚轮,所述进笔机构安装于所述铅笔进口处。所述主动滚轮包括至少三个滚轮,所述三个滚轮均与连接轴固定连接,所述连接轴与所述驱动电机输出轴连接。在所述驱动电机一的驱动下所述主动滚轮进行旋转。所述主动滚轮设置有至少一个,设置于所述铅笔进口正上方,固定于所述壳体内部。所述从动滚轮结构与所述主动滚轮结构相同,包括至少两个所述从动滚轮,所述从动滚轮以所述铅笔进口为圆周,且与所述主动滚轮相距120°的圆周位置固定在所述壳体上。所述主动滚轮和所述从动滚轮的所述至少三个滚轮外侧均由具有一定弹性的橡胶件制作而成,以满足不同横截面如圆形、正六边形横截铅笔的需要。所述主动滚轮的所述连接轴原理所述驱动电机一的一端安装有转传感器,通过检测所述主动滚轮转过的角度,计算铅笔笔杆长度。
[0009] 所述固定机构由支架一、铅笔32、移动装置、齿圈、保持架凸轮、主动轮、惰轮组成,其作用是固定铅笔,并根据铅笔长度的不同带动铅笔移动不同的长度。所述移动装置位于所述支架一下部,配合所述限位块和所述限位板实现所述固定机构的移动。所述移动装置由驱动轮、驱动电机二和从动轮组成。所述齿圈为圆形结构,所述齿圈内外侧均有齿。所述保持架是直径小于所述齿圈直径用于固定所述凸轮的圆环。所述凸轮安装于保持架上,所述凸轮突出的一侧指向圆心,另一侧有齿并与齿圈的内齿相互啮合。所述主动轮和所述惰轮在所述齿圈下侧部,起到支撑和所述驱动齿圈旋转的作用,所述主动轮由驱动齿轮和驱动电机三组成,所述驱动齿轮与所述齿圈的外齿相互啮合。所述惰轮起到支撑的作用。所述固定机构上安装有距离传感器,用于确定铅笔固定机构与所述外壳的距离,所述切削机构为固定位置,通过判断所述固定机构与所述切削机构的距离,控制所述移动装置的动作。
[0010] 所述型号检测及涂打机构包括型号检测装置和型号涂打装置,通过测量铅笔的电阻数值,匹配实现测量得出的数据库,进而判断铅笔的型号,并通过型号涂打装置将型号涂打在铅笔表面。
[0011] 铅笔芯为导电体,不同型号的铅笔芯有不同的电阻率,根据电阻计算公式R= ,可以计算出其电阻系数,其中 为铅笔长度,s为铅笔芯截面积,ρ为电阻率。在对铅笔进行切削前进行预处理,使所有铅笔露出的铅笔芯锥度一致,此时,铅笔芯两端分别连接型号检测装置,距离传感器的型号经过控制中心的处理得出铅笔芯长度L,铅笔芯的横截面积的直径一般为2mm,因此在已知长度和横截面积的情况下,电阻值的大小只取决于材料的种类,因此可以通过不同长度下电阻值的差别来判断铅笔的型号。如果出现特殊情况第一次无法判断铅笔的型号,则采取先按照较软型号铅笔进行切削,切削完毕后再次进行检测,此时L发生变化,电阻值相同的情况可以避免。
[0012] 所述型号检测装置包括:前端测量板、后端测量点,所述前端测量板上部与驱动电机四输出轴连接,下部卡在所述支架一的扇形槽内,所述扇形槽限制所述前端测量板只能进行旋转运动,所述前端测量板上有前端测量点,铅笔芯的两端分别与所述前端测量点、所述后端测量点相互接触,前、后两测量点之间电连接,通过电压传感器和电流传感器可获得在此铅笔芯串联电路中的铅笔芯两端的电压和电流数值,进而获得相应的电阻值,获得的电阻值再加上铅笔的长度数据一同与数据库中的数据进行匹配,进而确定铅笔型号。所述后端测量点为圆柱形,内有向下凹陷的圆锥形,用来与铅笔芯的锥形面相接触,测量点下部为压力传感器,如果压力传感器无信号说明铅笔芯的尖端未触及测量点,如果压力过大,控制中心控制所述固定机构停止工作。
[0013] 所述型号涂打装置安装于固定机构的支架一上,用于将检测出的铅笔型号涂打在铅笔上,该装置包括型号牌转筒、转筒驱动电机、颜料桶、海绵刷、颜料桶电机。型号牌转筒为环形结构,其上镂空有字母和数字,来表示常规铅笔型号,所述型号牌转筒的边缘均匀分布有小齿,每30°一个小齿。转筒驱动电机驱动型号牌转筒旋转,转筒驱动电机转轴上安装有步进转角传感器,用于检测转过的角度,以便确定涂打的数字、字母标号位置。颜料桶安装于颜料桶电机425的输出转轴上,在颜料筒电机的作用下实现摆动,颜料桶的下部设有小孔,小孔下为海绵刷。海绵刷吸收颜料桶内流出的颜料且具有一定的可变形量,通过型号牌转筒上的镂空部分与铅笔杆实现接触,从而将颜料留在铅笔杆上,实现铅笔类型的标记。
[0014] 切削机构由支架二、两套刀片和锥度控制电机组成,支架二上部为长方形框架,下部设有导屑板,从而使切削下的碎屑直接进入废屑槽。所述锥度控制电机输出转轴上安装所述刀片,安装两个所述刀片是为了使铅笔在切削过程中达到受力平衡,避免切削引起的铅笔折断,所述锥度控制电机旋转从而改变所述刀片的角度,从而使切削出的铅笔具有不同的锥度。所述锥度传感器安装于所述刀片下方所述支架二上,检测所述刀片的高度变化,控制中心通过计算即可得出刀片转过的角度。
[0015] 传感及控制机构包括传感开关、电压传感器、电流传感器、转角传感器、距离传感器、控制中心、步进转角传感器、锥度传感器、压力传感器、操作屏、电源、电源开关。传感开关为安装于铅笔进口处的霍尔传感器,当有铅笔从进口处进入削笔机内部时,传感器感应到信号,并将信号传递给控制中心,控制中心进而控制进笔机构及其他机构运转。电压传感器和电流传感器用于检测铅笔芯两端的电压和电流数值,控制中心通过上述信息以及距离传感器反应的铅笔长度信息判断出铅笔的型号。转角传感器通过计算进笔机构的所述主动滚轮转过的角度,从而判断铅笔杆长度,为所述固定机构的移动距离提供依据。所述距离传感器检测所述固定机构与外壳的距离,当所述固定机构与外壳距离较近时,则降低所述固定机构的移动速度。所述控制中心用于控制各部件运转。所述步进转角传感器采用霍尔元件式传感器,当所述型号牌转筒上的小齿经过传感器时,说明此时转过30°,将型号字体所占圆周面积的大小控制在30°,此时每转过30°便是一个型号标识,所述控制中心通过控制转筒驱动电机的通电时间来控制所述型号牌转筒转过的角度,信号标识涂打完毕后,回到0°位置,以便下次使用。所述锥度传感器主要用于测量所述锥度控制电机转过的角度,从转过角度的大小换算为锥度改变的数值情况,实现精准控制。所述压力传感器安装于所述后端测量点的后部,用于检测铅笔芯是否与测量点接触,如果压力传感器无信号说明铅笔芯的尖端未触及测量点,如果压力过大,控制中心控制铅笔固定机构停止工作,此时距离传感器测得的数值与开始运动时的数值之差的绝对值即为铅笔芯实际长度。
[0016] 在本发明的另一个方面,一种多功能智能绘图装置,还包括多功能画架,所述多功能画架包括支撑架和画板。
[0017] 所述支撑架包括画板上端固定装置、画板下端固定装置、人字形支撑、斜支撑、角度调节板、储物盒。所述画板上端固定装置和所述画板下端固定装置用于对所述画板进行上下高度位置的调节和固定。所述人字形支撑和所述斜支撑形成稳定的三角形结构,以保持多功能画架稳定立于地面。所述斜支撑上安装有第一固定圆轴和第二固定圆轴,所述第一固定圆轴与所述角度调节板配合使用,实现所述多功能画架的角度调节,所述第二固定圆轴与所述角度调节板配合使用,实现所述多功能画架收起时对所述斜支撑的固定,以免其自由运动而造成损坏。所述角度调节板下部有至少两个圆形槽,所述圆形槽与所述斜支撑的所述第一固定圆轴和所述第二固定圆轴相互配合,起到限制斜支撑运动,实现画板角度调节。所述角度调节板上部固定有储物盒和所述辅助绘图智能装置,所述储物盒用于承装画图工具等小部件。
[0018] 所述画板包括LED灯、画板框架、图纸固定贴、移动片、储纸盖、固定铁片。所述LED灯安装于画板的侧面,内部带有电源,其上有开关,在需要时手动打开。所述画板框架为中空结构,所述移动铁片布置于所述画板框架的内部空腔中,所述画板框架的内部空腔与所述储纸盖配合构成封闭空间用于存储画图纸张。所述移动铁片上安装有移动按钮,可以在所述画板的表面拨动移动按钮实现铁片的移动,所述固定铁片安装于画板的一侧,位置固定不动。所述图纸固定贴与移动铁片和固定铁片相互配合,实现对图纸的固定。所述移动铁片和所述固定铁片均为长条状铁片,所述图纸固定贴为磁性很强的磁铁附图说明
[0019] 附图1是本发明多功能智能绘图装置的整体结构示意图一;
[0020] 附图2是本发明辅助绘画装置整体结构图;
[0021] 附图3是本发明辅助绘画装置正面剖视图一;
[0022] 附图4是本发明辅助绘画装置正面剖视图二;
[0023] 附图5a是本发明辅助绘画装置正面剖视图三;
[0024] 附图5b是本发明辅助绘画装置正面剖视图四;
[0025] 附图6是本发明进笔机构结构示意图;
[0026] 附图7是本发明固定机构结构示意图;
[0027] 附图8和附图9是本发明型号检测装置示意图;
[0028] 附图10是本发明切削机构结构示意图;
[0029] 附图11是本发明整体结构图二;
[0030] 附图12是本发明多功能画架结构侧面图一;
[0031] 附图13是本发明多功能画架结构侧面图二;
[0032] 附图14是本发明画板结构示意图;
[0033] 附图15是本发明整体结构背部结构图;
[0034] 附图16是本发明工作流程图
[0035] 附图17是不同铅笔锥形度示意图。
[0036] 附图标记说明:外壳1、进笔机构2、固定机构3、型号检测及涂打机构4、切削机构5、传感及控制机构6;壳体11、铅笔导板12、废屑槽13、限位块14、限位板15;传感开关61、主动滚轮21、驱动电机一22、从动滚轮23、转角传感器64、支架一31、铅笔32、驱动轮331、驱动电机二332、从动轮333、主动轮37、惰轮38、齿圈34、凸轮36、保持架35、驱动齿轮371、驱动电机三372、距离传感器65、型号检测装置41、型号涂打装置42、前端测量板411、后端测量点413、驱动电机四422、前端测量点411a、电压传感器62、电流传感器63、型号牌转筒421、转筒驱动电机422、颜料桶423、海绵刷424、颜料桶电机425、步进转角传感器67、控制中心66、支架二51、刀片52、锥度控制电机53、导屑板511、压力传感器69、操作屏610、电源611、电源开关
612、支撑架7、画板8、画板上端固定装置71、画板下端固定装置72、人字形支撑73、斜支撑
74、角度调节板75、储物盒76、第一固定圆轴741、第二固定圆轴742、LED灯81、画板框架82、图纸固定贴83、移动铁片84、储纸盖85、固定铁片86、移动按钮841、开关811。
[0037] 应当了解,附图并不必须是按比例绘制的,其示出了某种程度上 经过简化了的本发明的基本原理的各个特性。在此所公开的本发明的 特定的设计特征,包括例如特定的尺寸、方向、位置和外形,将部分 地由特定目的应用和使用环境外所确定。 在这些附图中,在贯穿附图的多幅图形中,附图标记指代本发明 的相同或等效的部分。

具体实施方式

[0038] 现在将具体参考本发明的各个实施方案,在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明将与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当了解,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案, 而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同形式以及其它实施方案。
[0039] 参见附图1,本发明包括多功能画架和辅助绘图装置(附图中为智能削铅笔装置),通过辅助绘图装置可以有效的解决铅笔型号以为使用等原因造成的标签磨损问题造成的型号混乱不易区分的问题,也节能了绘图者削铅笔的时间。多功能画架的可调节设置有助于缓解绘画者的疲劳感。
[0040] 参见附图2-4,包括外壳1,型号检测及涂打机构4、切削机构5、传感及控制机构6。所述外壳1包括:壳体11、铅笔导板12、废屑槽13、限位块14、限位板15。所述壳体11为长方形空壳结构,所述壳体11的一端下部设有废屑槽13用于收集铅笔屑,所述壳体11另外一端侧面留有圆形铅笔进口,所述铅笔进口的直径尺寸略大于一般绘画铅笔直径,所述铅笔进口下面设置有铅笔导板12,用于存放已经切削完毕的铅笔。在所述壳体11内部,所述铅笔进口处安装有传感开关61,用于检测是否有铅笔进入、铅笔是否完全进入,铅笔是否推出,是否完全推出。所述限位块14位于所述壳体11底部,用于限制所述固定机构3的水平运动。所述限位板15位于所述限位块右侧,用于防止所述固定机构3跑偏。
[0041] 参见图6:所述进笔机构2包括主动滚轮21、驱动电机一22、从动滚轮23,所述进笔机构2安装于所述铅笔进口处。所述主动滚轮21包括至少三个滚轮,所述三个滚轮均与连接轴固定连接,所述连接轴与所述驱动电机一22输出轴连接。在所述驱动电机一22的驱动下所述主动滚轮进行旋转。所述主动滚轮21设置有至少一个,设置于所述铅笔进口正上方,固定于所述壳体11内部。所述从动滚轮23结构与所述主动滚轮22结构相同,包括至少两个所述从动滚轮23,所述从动滚轮23以所述铅笔进口为圆周,且与所述主动滚轮21相距120°的圆周位置固定在所述壳体11上。所述主动滚轮21和所述从动滚轮23的所述至少三个滚轮外侧均由具有一定弹性的橡胶件制作而成,以满足不同横截面如圆形、正六边形横截铅笔的需要。所述主动滚轮21的所述连接轴原理所述驱动电机一22的一端安装有转角传感器64,通过检测所述主动滚轮21转过的角度,计算铅笔笔杆长度。
[0042] 参见图7:所述固定机构3由支架一31、铅笔32、移动装置、齿圈34、保持架35、凸轮36、主动轮37、惰轮38组成,其作用是固定铅笔,并根据铅笔长度的不同带动铅笔移动不同的长度。所述移动装置33位于所述支架一31下部,配合所述限位块14和所述限位板15实现所述固定机构3的移动。所述移动装置33由驱动轮331、驱动电机二332和从动轮333组成。所述齿圈34为圆形结构,所述齿圈34内外侧均有齿。所述保持架35是直径小于所述齿圈34直径用于固定所述凸轮36的圆环。所述凸轮36安装于保持架35上,所述凸轮36突出的一侧指向圆心,另一侧有齿并与齿圈34的内齿相互啮合。所述主动轮37和所述惰轮38在所述齿圈
34下侧部,起到支撑和所述驱动齿圈34旋转的作用,所述主动轮37由驱动齿轮371和驱动电机三372组成,所述驱动齿轮371与所述齿圈34的外齿相互啮合。所述惰轮38起到支撑的作用。所述固定机构3上安装有距离传感器65,用于确定铅笔固定机构3与所述外壳1的距离,所述切削机构5为固定位置,通过判断所述固定机构3与所述切削机构5的距离,控制所述移动装置的动作时间。
[0043] 参见图8-9:所述型号检测及涂打机构4包括型号检测装置41和型号涂打装置42,通过测量铅笔的电阻数值,匹配实现测量得出的数据库,进而判断铅笔的型号,并通过型号涂打装置42将型号涂打在铅笔表面。
[0044] 所述型号检测装置41包括:前端测量板411、后端测量点413,所述前端测量板411上部与驱动电机四422输出轴连接,下部卡在所述支架一31的扇形槽内,所述扇形槽限制所述前端测量板411只能进行旋转运动,所述前端测量板411上有前端测量点411a,铅笔芯的两端分别与所述前端测量点411a、所述后端测量点413相互接触,前、后两测量点之间电连接,通过电压传感器62和电流传感器63可获得在此铅笔芯串联电路中的铅笔芯两端的电压和电流数值,进而获得相应的电阻值,获得的电阻值再加上铅笔的长度数据一同与数据库中的数据进行匹配,进而确定铅笔型号。所述后端测量点413为圆柱形,内有向下凹陷的圆锥形,用来与铅笔芯的锥形面相接触,测量点下部为压力传感器69,如果压力传感器无信号说明铅笔芯的尖端未触及测量点,如果压力过大,控制中心66控制所述固定机构3停止工作。
[0045] 参见图5b:所述型号涂打装置42安装于所述固定机构3的支架一31上,用于将检测出的铅笔型号涂打在铅笔上,该装置包括型号牌转筒421、转筒驱动电机422、颜料桶423、海绵刷424、颜料桶电机425。所述型号牌转筒421为环形结构,其上镂空有字母和数字,来表示常规铅笔型号,所述型号牌转筒421的边缘均匀分布有小齿,每30°一个小齿。所述转筒驱动电机422驱动所述型号牌转筒421旋转,所述转筒驱动电机322转轴上安装有步进转角传感器67,用于检测转过的角度,以便确定涂打的数字、字母标号位置。所述颜料桶423安装于所述颜料桶电机425的输出转轴上,在所述颜料筒电机425的作用下实现摆动,所述颜料桶423的下部设有小孔,小孔下为海绵刷424。所述海绵刷424吸收所述颜料桶423内流出的颜料且具有一定的可变形量,通过所述型号牌转筒421上的镂空部分与铅笔杆实现接触,从而将颜料留在铅笔杆上,实现铅笔类型的标记。
[0046] 参见图10:所述切削机构5由支架二51、两套刀片52和锥度控制电机53组成,所述支架二51上部为长方形框架,下部设有导屑板511,从而使切削下的碎屑直接进入所述废屑槽13。所述锥度控制电机53输出转轴上安装所述刀片52,安装两个所述刀片是为了使铅笔在切削过程中达到受力平衡,避免切削引起的铅笔折断,所述锥度控制电机53旋转从而改变所述刀片52的角度,从而使切削出的铅笔具有不同的锥度。所述锥度传感器68安装于所述刀片52下方所述支架二51上,检测所述刀片52的高度变化,控制中心66通过计算即可得出所述刀片52转过的角度。
[0047] 所述传感及控制机构6包括传感开关61、电压传感器62、电流传感器63、转角传感器64、距离传感器65、控制中心66、步进转角传感器67、锥度传感器68、压力传感器69、操作屏610、电源611、电源开关612。传感开关61为安装于铅笔进口处的霍尔传感器,当有铅笔从进口处进入削笔机内部时,传感器感应到信号,并将信号传递给控制中心66,控制中心66进而控制所述进笔机构2及其他机构运转。电压传感器62和电流传感器63用于检测铅笔芯两端的电压和电流数值,控制中心66通过上述信息以及距离传感器65反应的铅笔长度信息判断出铅笔的型号。转角传感器64通过计算进笔机构2的所述主动滚轮21转过的角度,从而判断铅笔杆长度,为所述固定机构3的移动距离提供依据。所述距离传感器65检测所述固定机构3与外壳1的距离,当所述固定机构3与外壳1距离较近时,则降低所述固定机构3的移动速度。所述控制中心66用于控制各部件运转。所述步进转角传感器67采用霍尔元件式传感器,当所述型号牌转筒421上的小齿经过传感器时,说明此时转过30°,将型号字体所占圆周面积的大小控制在30°,此时每转过30°便是一个型号标识,所述控制中心66通过控制转筒驱动电机422的通电时间来控制所述型号牌转筒421转过的角度,信号标识涂打完毕后,回到0°位置,以便下次使用。所述锥度传感器68主要用于测量所述锥度控制电机53转过的角度,从转过角度的大小换算为锥度改变的数值情况,实现精准控制。所述压力传感器69安装于所述后端测量点413的后部,用于检测铅笔芯是否与测量点接触,如果压力传感器无信号说明铅笔芯的尖端未触及测量点,如果压力过大,控制中心66控制铅笔固定机构3停止工作,此时距离传感器65测得的数值与开始运动时的数值之差的绝对值即为铅笔芯实际长度。
[0048] 在本发明的另一个方面,一种多功能智能绘图装置,还包括多功能画架,所述多功能画架包括支撑架7和画板8。
[0049] 参见图11-14:所述支撑架7包括画板上端固定装置71、画板下端固定装置72、人字形支撑73、斜支撑74、角度调节板75、储物盒76。所述画板上端固定装置71和所述画板下端固定装置72用于对所述画板8进行上下高度位置的调节和固定。所述人字形支撑73和所述斜支撑74形成稳定的三角形结构,以保持多功能画架稳定立于地面。所述斜支撑74上安装有第一固定圆轴741和第二固定圆轴742,所述第一固定圆轴741与所述角度调节板75配合使用,实现所述多功能画架的角度调节,所述第二固定圆轴742与所述角度调节板75配合使用,实现所述多功能画架收起时对所述斜支撑74的固定,以免其自由运动而造成损坏。所述角度调节板75下部有至少两个圆形槽,所述圆形槽与所述斜支撑74的所述第一固定圆轴741和所述第二固定圆轴742相互配合,起到限制斜支撑运动,实现画板角度调节。所述角度调节板75上部固定有储物盒76和所述辅助绘图智能装置,所述储物盒76用于承装画图工具等小部件。
[0050] 参见图15:所述画板8包括LED灯81、画板框架82、图纸固定贴83、移动铁片84、储纸盖85、固定铁片86。所述LED灯81安装于画板8的侧面,内部带有电源,其上有开关811,在需要时手动打开。所述画板框架82为中空结构,所述移动铁片84布置于所述画板框架82的内部空腔中,所述画板框架82的内部空腔与所述储纸盖85配合构成封闭空间用于存储画图纸张。所述移动铁片84上安装有移动按钮841,可以在所述画板8的表面拨动移动按钮841实现铁片的移动,所述固定铁片86安装于画板的一侧,位置固定不动。所述图纸固定贴83与移动铁片84和固定铁片86相互配合,实现对图纸的固定。所述移动铁片84和所述固定铁片86均为长条状铁片,所述图纸固定贴83为磁性很强的磁铁。
[0051] 前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非想穷尽本发明,或者将本发明限制为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
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