一種多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)儀器，特別涉及一種多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]畫法幾何學(xué)是研究以二維圖形表達(dá)三維空間的幾何形狀及定位問(wèn)題的學(xué)科。工程設(shè)計(jì)、制造中信息交流的主要渠道是“圖”，畫法幾何為圖樣表達(dá)提供了科學(xué)的理論基礎(chǔ)。投影法中的正投影法由于能夠反應(yīng)物體真實(shí)的形狀和大小，所以在工程上應(yīng)用非常廣泛，但是正投影法的基本原理是抽象的，需要較強(qiáng)的空間想象能力和空間思維能力才能從根本上掌握此原理，并應(yīng)用到工程實(shí)際中，因此在教學(xué)過(guò)程用于直觀演示正投影法的輔助教學(xué)用具就應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]傳統(tǒng)畫法幾何教學(xué)用具中的投影箱能夠顯示簡(jiǎn)單模型在正立投影面(V)、水平投影面(H)、側(cè)立投影面(W)的平面圖形，但是每個(gè)投影箱只能夠顯示一個(gè)模型，功能單一，且靈活性較差，不適用于多用途教學(xué)。另外還有可拆卸多種組合方式的三維實(shí)體模型教具，但是它不能演示投影過(guò)程以及投影原理，只是一個(gè)建立于三維實(shí)體的直觀感受。因此，如何克服這些缺點(diǎn)，開發(fā)具有多功能、適用性強(qiáng)的畫法幾何教具便成為目前迫切需要解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不僅能夠演示點(diǎn)、線、面在正投影法中的形成過(guò)程，而且能夠演示各種各樣的三維實(shí)體模型投影圖形成過(guò)程的多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置，包括底座、圖形顯示裝置、平行光源單元，所述圖形顯示裝置、平行光源單元均安裝在底座上，還包括模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置，所述模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置安裝在底座上，模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置位于圖形顯示裝置與平行光源單元之間且圖形顯示裝置、平行光源單元、模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置位于同一直線上，教學(xué)演示模型固定安裝在模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置上，平行光源單元形成的平行光對(duì)固定于模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置上的教學(xué)演示模型進(jìn)行投射，在圖形顯示裝置形成教學(xué)演示模型的陰影。
[0006]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置包括橫梁、模型固定架、支撐架、電機(jī)1、電機(jī)II，所述支撐架包括支撐梁、弧形支架、半圓環(huán)支架，所述橫梁的兩端安裝在底座上，所述支撐梁位于橫梁上方且與橫梁平行，所述電機(jī)I固定安裝在橫梁的上表面中部，電機(jī)I的輸出軸與支撐梁下部固接，在電機(jī)I的帶動(dòng)下，橫梁以上部分在水平面內(nèi)以電機(jī)I的輸出軸為中心旋轉(zhuǎn)，所述支撐梁的兩端均固設(shè)有弧形支架，弧形支架開口朝上，兩個(gè)弧形支架內(nèi)側(cè)各設(shè)有一個(gè)半圓環(huán)支架，所述弧形支架與半圓環(huán)支架相接處設(shè)有滾子，半圓環(huán)支架可在弧形支架上滑動(dòng)，兩個(gè)半圓環(huán)支架之間設(shè)有若干根平行于橫梁的頂桿，模型固定架固定安裝在頂桿上，所述教學(xué)演示模型固定于模型固定架內(nèi)，所述的兩個(gè)半圓環(huán)支架中，其中一個(gè)半圓環(huán)支架的內(nèi)圈上設(shè)有內(nèi)齒輪，所述電機(jī)II位于設(shè)有內(nèi)齒輪的半圓環(huán)支架的一側(cè)，電機(jī)II固定在橫梁上，電機(jī)II的輸出軸上設(shè)有齒輪，所述齒輪與設(shè)有內(nèi)齒輪的半圓環(huán)支架的內(nèi)齒輪相嚙合，在電機(jī)II的帶動(dòng)下，教學(xué)演示模型在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0007]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述模型固定架包括12根桿件，12根桿件共同構(gòu)成模型固定架的矩形框架結(jié)構(gòu)，模型固定架內(nèi)設(shè)有若干根用于固定教學(xué)演示模型的透明線，所述桿件和頂桿均采用磁性材料制成。
[0008]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述橫梁的上表面及支撐梁的下表面上均設(shè)有溝槽，溝槽內(nèi)設(shè)有滾珠。
[0009]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述底座為箱體結(jié)構(gòu)，包括底板、左擋板、右擋板、前擋板和后擋板。
[0010]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述圖形顯示裝置包括顯示器和數(shù)據(jù)接口，所述顯示器下部鉸接在底座的左擋板上，所述數(shù)據(jù)接口位于底座的后擋板上，數(shù)據(jù)接口與顯示器電連接。
[0011]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述平行光源單元包括光源支座、凸透鏡和點(diǎn)光源，所述光源支座的下部鉸接在底座的右擋板上，光源支座上設(shè)有凸透鏡，在凸透鏡的焦點(diǎn)處設(shè)有點(diǎn)光源，點(diǎn)光源發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后形成平行光，平行光照射在教學(xué)演示模型上，并在顯示器形成教學(xué)演示模型的陰影。
[0012]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述底座的后擋板上設(shè)有抽屜。
[0013]上述多面正投影畫法幾何教學(xué)裝置中，所述教學(xué)演示模型根據(jù)教學(xué)所要演示內(nèi)容的不同由透明材料或非透明材料制成，對(duì)于要反映實(shí)體組合模型投影圖中線條虛實(shí)規(guī)律的教學(xué)演示模型采用透明材料制成，并且其外部輪廓線上分別涂有連續(xù)和非連續(xù)的非透明涂料，對(duì)于其他的教學(xué)演示模型則用非透明材料制成。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]1、本實(shí)用新型設(shè)有模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置，模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置包括電機(jī)I和電機(jī)II，在電機(jī)I的帶動(dòng)下，教學(xué)演示模型在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，形成教學(xué)演示模型的左視圖、右視圖和后視圖，在電機(jī)II的帶動(dòng)下，教學(xué)演示模型在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，形成教學(xué)演示模型的正視圖、俯視圖和仰視圖，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)演示模型的六面正投影過(guò)程，能夠滿足豐富的教學(xué)內(nèi)容的需求，避免了投影箱功能單一、靈活性差的缺點(diǎn)；
[0016]2、本實(shí)用新型的模型固定架內(nèi)設(shè)有用于固定教學(xué)演示模型的透明線，通過(guò)改變透明線的數(shù)量可以安裝多種教學(xué)演示模型，例如安裝小球(代表點(diǎn))、細(xì)桿(代表線)、薄板(代表面)、圓柱體、相貫體等各種各樣的教學(xué)演示模型，更換并安裝不同的模型固定架于支撐架上便可演示各種教學(xué)演示模型的投影過(guò)程，應(yīng)用范圍廣；
[0017]3、本實(shí)用新型的圖形顯示裝置包括顯示器，利用顯示器可以顯示不同教學(xué)模型的投影所形成的二維圖形，克服了投影箱只能顯示某一個(gè)教學(xué)演示模型的投影圖的缺點(diǎn)；
[0018]4、本實(shí)用新型的平行光源單元包括凸透鏡和點(diǎn)光源，利用凸透鏡的折射原理形成的平行光源對(duì)教學(xué)演示模型進(jìn)行投射，顯示投影所形成的二維圖形，更加直觀的展現(xiàn)了多面正投影原理，使得多面正投影原理變得更加直觀和具體，能夠有效地輔助教師授課，幫助同學(xué)們深入理解正投影法的原理，逐漸形成從三維到二維，再?gòu)亩S到三維的思維方式；
[0019]5、本實(shí)用新型的底座采用箱體結(jié)構(gòu)，能夠容納用于教學(xué)的演示模型，整個(gè)機(jī)構(gòu)也可以折疊到箱體中，節(jié)省了占用空間，攜帶起來(lái)也方便；
[0020]6、本實(shí)用新型的教學(xué)演示模型能夠根據(jù)教學(xué)所要演示內(nèi)容的不同由透明材料或非透明材料制成，對(duì)于要反映實(shí)體組合模型投影圖中線條虛實(shí)規(guī)律的教學(xué)演示模型采用透明材料制成，并且其外部輪廓線上分別涂有連續(xù)和非連續(xù)的非透明涂料，使之在平行光的投影下由顯示器顯示投影圖形的實(shí)線和虛線，對(duì)于其他的教學(xué)演示模型則用非透明材料制成。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型折疊時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型展開時(shí)未安裝教學(xué)演示模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型展開時(shí)安裝教學(xué)演示模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為圖1中模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本實(shí)用新型支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為圖5中沒有半圓環(huán)支架時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為圖6中支撐梁的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為本實(shí)用新型模型固定架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9為本實(shí)用新型平行光源單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10為圖9的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0032]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括平行光源單元6、底座7、圖形顯示裝置8、模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置9，所述圖形顯示裝置8、平行光源單元6、模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置9均安裝在底座7上，模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置9位于圖形顯示裝置8與平行光源單元6之間且圖形顯示裝置8、平行光源單元6、模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置9位于同一直線上，教學(xué)演示模型20固定安裝在模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置9上，平行光源單元6形成的平行光對(duì)固定于模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置9上的教學(xué)演示模型20進(jìn)行投射，在圖形顯示裝置8形成教學(xué)演示模型20的陰影。
[0033]所述底座7為箱體結(jié)構(gòu)，包括底板7-1、左擋板7-2、右擋板7_3、前擋板7_4和后擋板7-5，所述底座7的后擋板7-5上設(shè)有抽屜1，抽屜I中可以放置需要用于教學(xué)演示的教學(xué)演示模型20。
[0034]所述圖形顯示裝置8包括顯示器3和數(shù)據(jù)接口 12，所述顯示器3下部鉸接在底座7的左擋板7-2上，顯示器3有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，能夠使顯示器3置于底座7內(nèi)；所述數(shù)據(jù)接口 12位于底座7的后擋板7-5上，數(shù)據(jù)接口 12與顯示器3電連接，外接的電腦通過(guò)數(shù)據(jù)接口 12將教學(xué)演示模型20在該位置的圖形數(shù)據(jù)傳輸給顯示器3，由其顯示教學(xué)演示模型20該位置時(shí)的投影圖形。
[0035]如圖3-圖6所示，所述模型支撐與轉(zhuǎn)位裝置9包括橫梁2