本發(fā)明屬于文化用品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種半自動(dòng)快速削鉛筆的設(shè)備，具體涉及一種半自動(dòng)削鉛筆機(jī)。

背景技術(shù)：

在早期學(xué)生使用鉛筆刀手工削鉛筆，這個(gè)工作往往在課間休息時(shí)間做，一手持鉛筆，另一手持鉛筆刀，一邊削一邊緩慢旋轉(zhuǎn)鉛筆，使這一端變成近似圓錐形，使鉛露出來，然后再把鉛刮成近似圓錐形。

這種辦法的工作效率最低，占用時(shí)間最長，在刮鉛時(shí)也很容易把鉛弄斷，弄斷了要重新削，比較浪費(fèi)時(shí)間。再則還容易把手弄臟，使鉛筆末粘在手上，有些小學(xué)生有吮吸手指的壞習(xí)慣，會(huì)把鉛筆末吸進(jìn)肚子里。還容易把手指削破，造成不必要的傷害。

后來有人發(fā)明了卷筆刀，在一個(gè)圓錐形腔體的一側(cè)設(shè)置有縫隙，縫隙上設(shè)置有刀片，把鉛筆的一端插入圓錐形腔體，一邊向里按一邊旋轉(zhuǎn)，則鉛筆就逐漸被削成圓錐形。這種辦法效率有所提高，仍然占用小學(xué)生的較多時(shí)間。也容易把鉛弄斷，弄斷了要重新削，比較浪費(fèi)時(shí)間。

后來也有人發(fā)明了電動(dòng)削鉛筆刀，多數(shù)都是單件削鉛筆，體積較大，攜帶不便，電耗盡了需要充電，使用也不方便。

現(xiàn)在，特別是在中國，小學(xué)生近視眼的比率越來越高，很大程度上和長期用眼看近處的東西，看不到遠(yuǎn)處的東西，造成長期視疲勞，得不到休息造成的，如果小學(xué)生課間十分鐘都在室外休息、做游戲或其它有意義的活動(dòng)，看一看遠(yuǎn)處的藍(lán)天白云、遠(yuǎn)處的建筑樹木等，就可以很大程度上緩解視疲勞，避免近視眼。但是為了應(yīng)對下一節(jié)課，還需要自己削鉛筆，削鉛筆的過程也是在看近處的東西，也會(huì)造成視疲勞，雖然不用動(dòng)腦，大腦可以休息一會(huì)，眼睛仍然處于疲勞狀態(tài)，促使近視眼的加劇。

學(xué)生考前的時(shí)間最寶貴，但是又不得不花時(shí)間自助削鉛筆。

但是到目前為止還沒有人研制能高效自動(dòng)削鉛筆，完全把小學(xué)生從自助削鉛筆中解放出來的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種能高效半自動(dòng)削鉛筆的半自動(dòng)削鉛筆機(jī)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種半自動(dòng)削鉛筆機(jī)，包括機(jī)架、旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合、旋轉(zhuǎn)盤、切削電機(jī)、切削刀盤、多個(gè)鉛筆固定組件；

機(jī)架上水平設(shè)置內(nèi)齒輪圈；

旋轉(zhuǎn)盤是圓盤形，中間有輪轂，邊緣布置多個(gè)安裝孔；

旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合的固定法蘭與機(jī)架固定連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合的輸出軸與輪轂固定連接，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合通電旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)；

鉛筆固定組件包括小齒輪、多個(gè)卡簧和軸承，鉛筆固定組件通過軸承安裝在安裝孔內(nèi)，即鉛筆固定組件與旋轉(zhuǎn)盤組成旋轉(zhuǎn)副；小齒輪與內(nèi)齒輪圈嚙合，小齒輪中間有孔；卡簧是中空的筒形，一端有圓柱段，另一端有多個(gè)分瓣，通過圓柱段固定連接在小齒輪的孔中，多個(gè)分瓣朝圓柱段中心線處靠近，如果中間插有鉛筆，則能把鉛筆緊緊地卡住，多個(gè)卡簧布置在小齒輪孔內(nèi)同時(shí)牢固卡住鉛筆；當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，小齒輪被動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，鉛筆也隨著被動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，并且一邊自轉(zhuǎn)一邊繞旋轉(zhuǎn)盤的軸心線旋轉(zhuǎn)，一般轉(zhuǎn)速較慢；

切削電機(jī)的固定法蘭與機(jī)架固定連接，切削刀盤是圓錐形，切削刀盤周圍帶有切削刃，切削刀盤的輪轂與切削電機(jī)的輸出軸固定連接，當(dāng)切削電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)切削刀盤高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)鉛筆的一端靠近切削刃時(shí)就被切削。

切削刀盤的中心線和旋轉(zhuǎn)盤的中心線一般平行但是并不重合，這樣使鉛筆在隨著旋轉(zhuǎn)的過程中有的區(qū)段靠近切削刀盤，有的區(qū)段離開切削刀盤。

鉛筆在繞旋轉(zhuǎn)盤的軸心線旋轉(zhuǎn)的過程中至少經(jīng)過三個(gè)區(qū)段，分別是安裝區(qū)段、切削區(qū)段和取筆區(qū)段。

當(dāng)鉛筆固定組件旋轉(zhuǎn)到安裝區(qū)段時(shí)從上到下把鉛筆插入卡簧的分瓣中間，鉛筆被緊緊地夾持住。為了便于確定插入的深度，在該區(qū)段設(shè)置了定位板組件，定位板組件包括定位板和連桿，定位板組件通過連桿和機(jī)架固定連接，定位板平行于旋轉(zhuǎn)盤，在插入鉛筆時(shí)當(dāng)下端遇到定位板就停止不再向里插，則鉛筆下端露出的長度正好在切削刀盤的工作范圍。

在取筆區(qū)段，一只手從上向下按鉛筆，另一只手從下面接住。這時(shí)手離切削刀盤很近，很容易被切削到，為了保護(hù)手的安全，在鉛筆和切削刀盤之間設(shè)置護(hù)手板，護(hù)手板和機(jī)架固定連接。

以上所述的卡簧的圓柱段固定連接在小齒輪的孔中，是指通過強(qiáng)力膠粘結(jié)固定連接，或者通過過盈配合固定連接。所述的過盈配合是指國標(biāo)GB/T 1800.1-1997中所描述的過盈配合。

以上所述的切削刀盤是圓錐形，本發(fā)明設(shè)定半錐角是10至20度。

以上所述的切削刀盤周圍帶有切削刃，切削刃的方向和切削刀盤軸心線的方向位置關(guān)系是空間異面，在平行于切削刀盤軸心線方向的正視投影圖中切削刃和切削刀盤軸心線的夾角是10至45度。如果沒有夾角，即切削刃和切削刀盤軸心線共面，則整個(gè)切削刃沿長度方向同時(shí)切向鉛筆，切完后同時(shí)離開鉛筆，鉛筆突然受力，對鉛筆的沖擊較大，很容易把鉛芯切斷，設(shè)置了夾角后，這一條切削刃是從一端逐漸進(jìn)入切削，至到過渡到另一端，切削的位置是一個(gè)點(diǎn)，對鉛筆的沖擊較小，不容易切斷鉛。

以上所述的多個(gè)卡簧是指2至6個(gè)，只使用一個(gè)則不穩(wěn)定，容易搖擺，至少兩個(gè)才能使鉛筆穩(wěn)定，數(shù)量越多越穩(wěn)定。

以上所述的多個(gè)分瓣是指3至6個(gè)。

以上所述的卡簧的材質(zhì)是銅、65Mn、50CrV4或60Si2MnA，這些材料的彈簧較好，強(qiáng)度較大，能發(fā)生彈性變形緊緊地卡住鉛筆，每次用完后抽出鉛筆，卡簧又能完全恢復(fù)到原來的狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)塑性變形，不影響下次使用。

使用方法：

1)開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合和切削電機(jī)。則旋轉(zhuǎn)盤不停地慢速旋轉(zhuǎn)，鉛筆固定組件隨著沿該方向旋轉(zhuǎn)，由于小齒輪與內(nèi)齒輪圈嚙合，小齒輪帶動(dòng)里面的卡簧同時(shí)也繞自身的軸心線慢速旋轉(zhuǎn)。切削電機(jī)帶動(dòng)切削刀盤高速旋轉(zhuǎn)。

2)在安裝區(qū)段，把鉛筆從上向下插入卡簧的分瓣中間，一直插到下端接觸定位板為止。則處于安裝區(qū)段的鉛筆被多個(gè)卡簧緊緊地夾持住，處于安裝區(qū)段的鉛筆一邊緩慢自轉(zhuǎn)一邊緩慢繞旋轉(zhuǎn)盤的軸心線旋轉(zhuǎn)。

3)鉛筆離開定位板轉(zhuǎn)向切削區(qū)段，下端逐漸接近高速旋轉(zhuǎn)的切削刀盤，靠近切削刀盤后被切削刃切削，處于切削區(qū)段的鉛筆的自轉(zhuǎn)使得四周各個(gè)方位都能被切削，至到切削成尖銳的圓錐形。鉛筆的下端被切削成尖銳的圓錐形，該圓錐形的半錐角等于切削刀盤的圓錐形的半錐角。

4)鉛筆旋轉(zhuǎn)離開切削區(qū)段，待完全離開切削刀盤時(shí)進(jìn)入取筆區(qū)段，一只手從上向下按鉛筆，另一只手從下面接住，并向下拔，直到鉛筆從卡簧中脫落下來，取筆結(jié)束，再取下一支鉛筆。這個(gè)區(qū)段設(shè)置了護(hù)手板，在取筆的位置手和切削刀盤完全隔離開，不會(huì)碰到切削刀盤，有效避免了切削刀盤傷到手。

5)不停地重復(fù)步驟2)至4)，則就能源源不斷地把鉛筆削尖銳。

6)使用結(jié)束，關(guān)停旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合和切削電機(jī)，擱置起來以備下次使用。

可以由學(xué)校購買本發(fā)明，每天安排兩個(gè)值日學(xué)生或者老師操作，把一個(gè)班或者幾個(gè)班的鉛筆集中在一起切削。

也可以由校園內(nèi)的超市購買本發(fā)明，對學(xué)生提供有償服務(wù)。

還可以把本發(fā)明放在考試區(qū)的某個(gè)位置，以方便考生削鉛筆，節(jié)省考生的時(shí)間。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明半自動(dòng)處理，處理效率高，安全、清潔衛(wèi)生，避免把鉛筆末粘在手指上，避免削破手指，使用本發(fā)明后可以讓大部分學(xué)生不必再手工削鉛筆，課間十分鐘可以到室外休息、做游戲或參加其它有意義的活動(dòng)，看一看遠(yuǎn)處的藍(lán)天白云，在很大程度上緩解視疲勞，有效避免近視眼，節(jié)省學(xué)生的大量時(shí)間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖，第一視角的狀況；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖，第二視角的狀況；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的正視圖；

圖4是圖3中A向視圖；

圖5是圖4中沿B-B線的剖視圖；

圖6是圖4中沿C-C線的局部剖視圖，旋轉(zhuǎn)到處于切削區(qū)段的鉛筆43處于豎直方向的狀況；

圖7是圖4中沿D-D線的局部剖視圖，旋轉(zhuǎn)到處于切削區(qū)段的鉛筆43處于豎直方向的狀況；

圖8是圖4中沿E-E線的局部剖視圖，旋轉(zhuǎn)到鉛筆4處于豎直方向的狀況；

圖9是鉛筆固定組件7的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是卡簧72的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是平行于切削刀盤52軸心線方向的正視投影圖；

圖12是旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合11和旋轉(zhuǎn)盤12的組合體的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是定位板組件6的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是護(hù)手板2的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中所示：11.旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合；12.旋轉(zhuǎn)盤；121.安裝孔；122.輪轂；2.護(hù)手板；21.護(hù)手面；22.連接板；3.機(jī)架；31.內(nèi)齒輪圈；4.鉛筆；41.處于安裝區(qū)段的鉛筆；42.處于取筆區(qū)段的鉛筆；43.處于切削區(qū)段的鉛筆；51.切削電機(jī)；52.切削刀盤；521.切削刃；G.切削刀盤半錐角；H.切削刃斜角；6.定位板組件；61.定位板；62.連桿；7.鉛筆固定組件；71.小齒輪；72.卡簧；721.圓柱段；722.分瓣；73.軸承；F.旋轉(zhuǎn)盤12的旋轉(zhuǎn)方向。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明：

實(shí)施例：參見圖1至圖14。

一種半自動(dòng)削鉛筆機(jī)，包括機(jī)架3、旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合11、旋轉(zhuǎn)盤12、切削電機(jī)51、切削刀盤52、多個(gè)鉛筆固定組件7；

機(jī)架3上水平設(shè)置內(nèi)齒輪圈31；

旋轉(zhuǎn)盤12是圓盤形，中間有輪轂122，邊緣布置多個(gè)安裝孔121；

旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合11的固定法蘭與機(jī)架3固定連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合11的輸出軸與輪轂122固定連接，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合11通電旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)；

鉛筆固定組件7包括小齒輪71、卡簧72和軸承73，鉛筆固定組件7通過軸承73安裝在安裝孔121內(nèi)，即鉛筆固定組件7與旋轉(zhuǎn)盤12組成旋轉(zhuǎn)副；小齒輪71與內(nèi)齒輪圈31嚙合，小齒輪71中間有孔；卡簧72是中空的筒形，一端有圓柱段721，另一端有四個(gè)分瓣722，通過圓柱段721固定粘接在小齒輪71的孔中，四個(gè)分瓣722分別朝圓柱段中心線處靠近，如果中間插有鉛筆4，則能把鉛筆4緊緊地卡住，四個(gè)卡簧72布置在小齒輪71孔內(nèi)同時(shí)牢固卡住鉛筆4；當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)時(shí)，小齒輪71被動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，鉛筆4也隨著被動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，并且一邊自轉(zhuǎn)一邊繞旋轉(zhuǎn)盤12的軸心線旋轉(zhuǎn)，一般轉(zhuǎn)速較慢；

切削電機(jī)51的固定法蘭與機(jī)架3固定連接，切削刀盤52是圓錐形，切削刀盤52周圍帶有切削刃521，切削刀盤52的輪轂與切削電機(jī)51的輸出軸固定連接，當(dāng)切削電機(jī)51高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)切削刀盤52高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)鉛筆4的一端靠近切削刃521時(shí)就被切削。

切削刀盤52的中心線和旋轉(zhuǎn)盤12的中心線一般平行但是并不重合，這樣使鉛筆4在隨著旋轉(zhuǎn)的過程中有的區(qū)段靠近切削刀盤52，有的區(qū)段離開切削刀盤52。

鉛筆4在繞旋轉(zhuǎn)盤12的軸心線旋轉(zhuǎn)的過程中至少經(jīng)過三個(gè)區(qū)段，分別是安裝區(qū)段、切削區(qū)段和取筆區(qū)段。

當(dāng)鉛筆固定組件7旋轉(zhuǎn)到安裝區(qū)段時(shí)從上到下把鉛筆4插入卡簧72的分瓣722中間，鉛筆4被緊緊地夾持住。為了便于確定插入的深度，在該區(qū)段設(shè)置了定位板組件6，定位板組件6包括定位板61和連桿62，通過連桿62和機(jī)架3固定連接，平行于旋轉(zhuǎn)盤12，在插入鉛筆41時(shí)當(dāng)下端遇到定位板61就停止不再向里插，則鉛筆下端露出的長度正好在切削刀盤的工作范圍。

在取筆區(qū)段，一只手從上向下按鉛筆42，另一只手從下面接住。這時(shí)手離切削刀盤52很近，很容易被切削到，為了保護(hù)手的安全，在鉛筆42和切削刀盤52之間設(shè)置護(hù)手板2，護(hù)手板2和機(jī)架3固定連接。

以上所述的切削刀盤52是圓錐形，本實(shí)施例設(shè)定半錐角G是15度。

以上所述的切削刀盤52周圍帶有切削刃521，切削刃521的方向和切削刀盤52軸心線的方向位置關(guān)系是空間異面，在平行于切削刀盤52軸心線方向的正視投影圖中切削刃和切削刀盤52軸心線的夾角H是15度。如果沒有夾角H，即切削刃521和切削刀盤52軸心線共面，則整個(gè)切削刃521沿長度方向同時(shí)切向鉛筆4，切完后同時(shí)離開鉛筆4，鉛筆4突然受力，對鉛筆4的沖擊較大，很容易把鉛芯切斷，設(shè)置了夾角H后，這一條切削刃是從一端逐漸進(jìn)入切削，至到過渡到另一端，切削的位置是一個(gè)點(diǎn)，對鉛筆4的沖擊較小，不容易切斷鉛芯。

以上所述的卡簧的材質(zhì)是65Mn，這種材料的彈簧較好，強(qiáng)度較大，能發(fā)生彈性變形，緊緊地卡住鉛筆，每次用完后抽出鉛筆，卡簧又能完全恢復(fù)到原來的狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)塑性變形，不影響下次使用，價(jià)格又不貴。

使用方法：

1)開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合11和切削電機(jī)51。則旋轉(zhuǎn)盤12按箭頭F所指示的方向不停地慢速旋轉(zhuǎn)，鉛筆固定組件7隨著沿該方向旋轉(zhuǎn)，由于小齒輪71與內(nèi)齒輪圈31嚙合，小齒輪71帶動(dòng)里面的卡簧72同時(shí)也繞自身的軸心線慢速旋轉(zhuǎn)。切削電機(jī)51帶動(dòng)切削刀盤52高速旋轉(zhuǎn)。

2)在安裝區(qū)段，把鉛筆4從上向下插入卡簧72的分瓣722中間，一直插到下端接觸定位板61為止，如圖4中所示的處于安裝區(qū)段的鉛筆41。則處于安裝區(qū)段的鉛筆41被四個(gè)卡簧72緊緊地夾持住，處于安裝區(qū)段的鉛筆41一邊緩慢自轉(zhuǎn)一邊緩慢繞旋轉(zhuǎn)盤12的軸心線按照箭頭F指示的方向旋轉(zhuǎn)。

3)鉛筆4離開定位板61轉(zhuǎn)向切削區(qū)段，即圖4所示的處于切削區(qū)段的鉛筆43，下端逐漸接近高速旋轉(zhuǎn)的切削刀盤52，靠近切削刀盤52后被切削刃521切削，處于切削區(qū)段的鉛筆43的自轉(zhuǎn)使得四周都能被切削，如圖8、圖7、圖6和圖5表示了處于切削區(qū)段的鉛筆43逐漸被切削的過程。圖5所示的位置已經(jīng)切削得很尖銳，切削已經(jīng)結(jié)束。鉛筆4的下端被切削成尖銳的圓錐形，該圓錐形的半錐角等于切削刀盤52的圓錐形的半錐角，即15度。

4)鉛筆4旋轉(zhuǎn)離開切削區(qū)段，待完全離開切削刀盤52時(shí)進(jìn)入取筆區(qū)段，即圖4所示的處于取筆區(qū)段的鉛筆42，一只手從上向下按鉛筆，另一只手從下面接住，并向下拔，直到鉛筆從卡簧72中脫落下來，取筆結(jié)束，再取下一支鉛筆42。這個(gè)區(qū)段設(shè)置了護(hù)手板2，在取筆的位置手和切削刀盤52完全隔離開，不會(huì)碰到切削刀盤52，有效避免了切削刀盤52傷到手。

5)不停地重復(fù)步驟2)至4)，則就能源源不斷地把鉛筆4削尖銳。

6)使用結(jié)束，關(guān)停旋轉(zhuǎn)電機(jī)-減速機(jī)的組合11和切削電機(jī)51，擱置起來以備下次使用。

可以由學(xué)校購買本實(shí)施例，每天安排兩個(gè)值日學(xué)生或者老師操作，把一個(gè)班或者幾個(gè)班的鉛筆集中在一起切削。

也可以由校園內(nèi)的超市購買本實(shí)施例，對學(xué)生提供有償服務(wù)。

還可以把本實(shí)施例放在考試區(qū)的某個(gè)位置，以方便考生削鉛筆，節(jié)省考生的時(shí)間。

本實(shí)施例的有益效果：本實(shí)施例半自動(dòng)處理，處理效率高，安全、清潔衛(wèi)生，使用本實(shí)施例后可以讓大部分學(xué)生不必再手工削鉛筆，課間十分鐘可以到室外休息、做游戲或參加其它有意義的活動(dòng)，看一看遠(yuǎn)處的藍(lán)天白云，在很大程度上緩解視疲勞，有效避免近視眼，節(jié)省學(xué)生的大量時(shí)間。