具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

若未特别指明，实施举例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

参考图1-图13，本发明公开了一种多功能装置，包括固定在立柱1上的悬臂和固定在悬臂上的擦除装置，擦除装置包括一侧敞口的壳体2和转动设置在壳体2内的擦除机构，壳体2上设置有驱动擦除机构转动的第一电机3，擦除机构包括积灰盒4和设置在积灰盒4侧面上的伸缩式刷头，积灰盒4设置有刷头的一侧设置有若干个负压孔5，积灰盒4的另一侧通过与积灰盒4相通的驱动管6与壳体2可转动连接；驱动管6的一端伸出壳体2外、并连接有抽负压装置7，抽负压装置7为现有设备，比如可以使用负压发生器。需要说明的是：驱动管6与壳体2之间通过轴承转动连接，在驱动管6的外周固定有槽轮，第一电机3的输出轴上固定有主动轮，主动轮和槽轮通过皮带连接，从而使得第一电机3驱动擦除机构转动。当然，在驱动管6的外周可以固定传动齿轮，在第一电机3的输出轴上固定主动齿轮，传动齿轮和主动齿轮啮合，从而使第一电机3驱动擦除机构转动，实现对粉笔字的擦除。当然，也可以不设置第一电机3，直接通过手动擦除的方式，对黑板上的粉笔字进行擦除，擦落的粉笔灰直接通过抽负压装置7被吸走。而本发明优选为设置第一电机3。

进一步的，为了增加擦除机构在转动过程中的稳定性，在积灰盒4的周向上设置有呈环形的限位板8，壳体2的内壁上设置有与限位板8相适配的环形槽，使限位板8在环形槽内转动，避免积灰盒4发生倾斜的状况。当然，限位板8可以是环形的，也可以是多个呈扇形的板固定在积灰盒4的周向上，根据实际需要进行设置。本发明优选为将限位板8设置成环形的，能够有效的避免粉笔灰穿过积灰盒4与壳体2之间的间隙进入到壳体2内。当然，即使有粉笔灰进入到壳体2中，可在壳体2底部的转角处设置至少一个排灰孔，将进入到壳体2内的粉笔灰排出，避免粉笔灰在壳体2中堆积。

进一步的，为了增加刷头在擦黑板时，与黑板的接触面，将刷头设置成曲线状，并设置若干个，由积灰盒4侧面的中心处向边缘处延伸，刷头伸出壳体2的敞口外。本发明中附图4所展示的形状为S型曲线，但是并不只限于这一种形状，也可以是其他形状。而为了避免刷头与黑板接触的太紧而损坏黑板。因此，将刷头设置成可伸缩的，使得刷头与黑板在一定范围的距离内都可以实现对黑板的擦除。具体为：刷头包括固定板9和活动板10，固定板9固定在积灰盒4的侧面上，活动板10的顶部设置有刷毛11，刷毛11伸出壳体2的敞口外，活动板10的底面设置有T型槽12，固定板9的顶面横向设置有限位条13，当活动板10和固定板9未被压缩时，限位条13位于T型槽12内、与T型槽12的台阶面相抵，T形槽12的内顶面和限位条13的顶面之间设置有弹性件，弹性件可以是弹簧、簧片等。而为了避免在对黑板进行擦除的过程中，粉笔灰从刷头之间的缝隙或从刷毛11之间的缝隙掉落，导致粉笔灰短暂的漂浮在空气中被吸入人体内，在壳体2敞口处的端面上设置有一圈胶套48，刷毛11部分伸出胶套48外。当使用刷头时，在按压壳体2的同时，活动板10和固定板9之间被压缩，使得胶套48与黑板贴合，而刷头在黑板与胶套48之间形成的区域内进行擦除工作，掉落的粉笔灰则会在胶套48内，通过负压孔5吸进积灰盒4内；而胶套48由于是柔性的，也不会对黑板造成损伤。

进一步的，为了使壳体2与悬臂之间可转动，使刷头能够与黑板之间形成不同的角度，从而使刷头与黑板之间在不同的角度下仍能进行擦除工作，在壳体2的另一侧(壳体2与悬臂连接的一侧)设置有连接头14，连接头14与壳体2相对应的另一侧通过万向节与悬臂连接；连接头14上设置有与驱动管6相通的过渡腔15，过渡腔15的出口处连通有负压管16，负压管16的另一端连通抽负压装置7，负压管16的长度大于悬臂的长度，具体根据实际情况设置。应该理解的是：万向节的具体结构为：连接头14、悬臂与连接头14的一端均为连接叉结构，然后使用十字轴连接悬臂和连接头14，且十字轴与连接头14和悬臂之间的连接均通过轴承固定，从而实现壳体2能够在上下、左右方向进行一定范围内的转动，增加擦除装置在使用过程中灵活性。

进一步的，为了使悬臂能够在上下方向移动，增加擦除装置在使用的工作范围，无需频繁移动装置。悬臂与立柱1之间为转动连接，即在立柱1与悬臂之间设置第一气缸19，而第一气缸19与悬臂和立柱1的连接均为铰接(通过转轴转动连接)。

更进一步的，为了使擦除装置便于进行手动操作，将悬臂设置成两段，具体为：悬臂包括固定臂17和与固定臂17可拆卸连接的活动臂18，固定臂17铰接在立柱1的侧壁上，第一气缸19缸座和输出杆分别铰接在立柱1和固定臂17上，活动臂18与擦除装置连接。固定臂17和活动臂18采用插接固定的方式进行连接，具体为：在活动臂18另一端的端面上固定有直径小于活动臂18的插接头41，而在固定臂17的端面上设置有与插接头41相适配的柱形槽，在柱形槽的内壁上、沿其长度方向设置有至少一个滑槽42，而在插接头41的周向上设置有与滑槽42相适配的凸条49。当插接头41伸进柱形槽内时，使凸条49对准滑槽42，将插接头41插入到柱形槽内。此时，为了增加插接头41与柱形槽之间的稳定性，在柱形槽的侧壁上开设有球形槽，而在凸条49的侧壁上开设有柱形凹槽，在柱形凹槽内设置有限位块43，限位块43和柱形凹槽之间通过弹簧、簧片等弹性件固定。当插接头41完全插入到柱形槽内时，限位块43则位于球形槽内，从而实现插接头41与柱形槽之间的固定。限位块43的端面优选为设置成球面，与球形槽相适配，使得限位块43便于插入和抽出球形槽内。当然，限位块43和球形槽可以根据实际需要设置多个。在需要人为使用擦除装置时，只需将活动臂18从固定臂17上拔出即可，而负压管16由于长度大于悬臂，所以，擦除装置能够在一定长度范围内移动，并不影响抽负压装置7的使用。

进一步的，为了避免擦除装置由于重力作用下下垂，使得擦除装置不使用不方便，在活动臂18和连接头14之间设置有固定机构，固定机构有两种设置方式，其中一种为：固定机构包括一端固定在连接头14侧壁上的固定条20，固定条20呈弧形，固定条20上沿其长度方向设置有条形孔，条形孔的形状与固定条20的形状相同，活动臂18上设置有限位柱，限位柱穿过条形孔并通过螺母使限位柱和固定条20固定。应该理解为：在限位柱上设置有螺纹，使其通过与螺母之间的配合，将限位柱与固定条20固定。此种操作，需要每次将擦除装置(壳体2)转动到合适的角度后，拧紧螺母，使固定柱和固定条20固定；在调节壳体2角度的过程中，限位柱始终在条形孔内活动。

固定机构的另一种设置方式为：活动臂18和连接头14之间设置有固定机构，固定机构包括一端固定在连接头14侧壁上的固定条20，固定条20呈弧形，固定条20上沿其长度方向设置有条形孔，条形孔的形状与固定条20的形状相同，条形孔的内壁呈波浪形，且位于条形孔两侧的波峰与波峰、波谷与波谷分别对称设置；活动臂18上设置有限位柱，限位柱穿过条形孔，限位柱的侧壁上对称设置有弹性凸起；限位柱和两个弹性凸起的轴心在同一直线上，限位柱和两个弹性凸起的总直径小于相对称的波谷之间的直径，大于相对称的波峰之间的直径。限位柱在条形孔内移动时，当限位柱经过相对称的波峰之间的位置时，会对弹性凸起造成挤压，直至限位柱通过该位置，最终实现限位柱在条形孔内往复移动。因此，弹性凸起的设置能够使限位柱位于条形孔内两个波谷形成的区域内，使得限位柱不会在条形孔内随意移动，导致擦除装置无法保持在一个稳定的状态。

当需要调整擦除装置的俯仰角度时，只需转动擦除装置，使其绕着万向节转动，而限位柱则在条形孔内移动位置，具体是擦除装置在转动时，弹性凸起受到挤压从条形孔的最窄(相对称的两个波峰之间的距离)位置穿过，从而实现限位柱在条形孔内的移动，并同时保证擦除装置在调整角度后的稳定性。当然，还需要注意的是：固定机构的设置在一定程度上会影响擦除装置在左右方向上的转动，但是，这并不会影响擦除装置的使用。因为，固定条20和限位柱的配合并不是严丝合缝的，还是存在一定的余量，所以，擦除装置还是能够在一个小的范围内左右转动。

本发明还公开了一种灰尘处理装置，主要是为了使已经吸进积灰盒4内的粉笔灰更好的收集处理，避免粉笔灰在进行清扫的过程中被吸入人体。在立柱1的底部连接有基座21，基座21的底面可转动连接有基台23，基座21通过第二电机22驱动；立柱1的轴心处设置有通道24，基座22内设置有与通道24相通的收集腔25，基台23内设置有与收集腔25相通的处理腔26，在基台23的一侧设置有可开合的门，便于对处理腔26内的设备进行取放。需要说明的是：在基座21的底部中心处固定有转轴，而在基台23顶部中心处设置有与转轴相适配的槽，转轴通过轴承固定在槽内。同时，在基座21的周向上套设有从动齿轮47，在基台23的侧壁上固定有第二电机22，第二电机22输出轴上的主动齿轮与从动齿轮47相啮合，从而使第二电机22驱动基座21转动，具体转动的角度根据实际情况进行设置。

而为了对抽负压装置7吸进的粉笔灰进行收集，将抽负压装置7设置在通道24内，负压管16则穿过立柱1与抽负压装置7相连接。通道24的顶部与抽负压装置7的压缩空气进气口是相通的，抽负压装置7的排气口的方向朝下，使压缩空气通过排气口排出时，负压管16中产生的负压对粉笔灰进行吸附，使粉笔灰通过负压孔5进入到积灰盒4中，并经过负压管16和抽负压装置7进入到通道24中，沿着通道24进入到收集腔25中，最终进入到处理腔26中。具体为：在收集腔25的底部设置有落灰孔。为了避开转轴，落灰孔倾斜设置。在落灰孔的出口处连接有落灰管，落灰管插入到设置在基台23顶面的弧形通孔27内、并位于设置在处理腔26内的处理装置的上方。需要注意的是：落灰管的长度小于等于基台23顶部的壁厚，从而避免在对粉笔灰进行压制时，落灰管影响处理装置的使用。而弧形通孔27的弧度为基座21可以旋转的角度。弧形通孔27的弧度根据实际情况进行常规设置。

为了实现处理装置的升降，在处理腔26的底部设置有支撑板28，处理装置可拆卸设置在支撑板28上，基台23的底部设置有第二气缸29，第二气缸29的输出端穿过基台23的底部、并与支撑板28的中心固定，通过启动第二气缸29，使支撑板28以及设置在支撑板28上的处理装置进行升降运动。为了使处理装置(按压柱30)在被移动后，按压孔31仍然与固定柱32相对称，在支撑板28上设置有弧形挡板，弧形挡板的缺口与门对应，当按压柱30固定在支撑板28上时，弧形挡板内壁与按压柱30外侧壁贴合；而为了使按压柱30在支撑板28上便于拿取，弧形挡板的圆心角为小于等于180°，优选为180°，使弧形挡板与按压柱30的接触面更大。同时，在支撑板28上、位于弧形挡板的开口处设置有至少一个插孔，在按压柱30的底部设置有插条。当按压柱30放置在支撑板28上、并与弧形挡板相贴合时，插条插入插孔中，从而将按压柱30可拆卸固定在支撑板28上。

具体的：处理装置包括按压柱30，按压柱30上沿其长度方向设置有若干个按压孔31，按压孔31的底部设置有支撑机构，处理腔26的顶部设置有与按压孔31相对应的固定柱32，按压孔31和固定柱32优选为对称设置，固定柱32的直径小于按压孔31的孔径。当按压孔31内的粉笔灰高度累计到一定程度时，可以开启设置在按压柱30侧壁上的振动器45，使按压孔31中的粉笔灰更加紧实。然后启动第二气缸29，使按压柱30上升，直至固定柱32插入到按压孔31内，对按压孔31内的粉笔灰进行按压成块。而为了避免通过落灰管下落的粉笔灰堆积在按压柱30的顶面，将按压柱30的顶面设置成向下凹的凹面，从而便于粉笔灰滑落至按压孔31中。

进一步的，为了便于被压实后的粉笔灰从按压孔31中清理出来，将支撑机构设置成可拆卸的。当粉笔灰在按压孔31中按压完成后，将支撑机构拆下，即可将粉笔灰压成的粉笔柱取出。

具体为：支撑机构包括与按压柱30的底部可拆卸固定的基板33，基板33的顶面固定有支撑柱34，支撑柱34伸进按压孔31内、与按压孔31相适配。可以理解为：以支撑柱34为底，粉笔灰在支撑柱34与固定柱32之间被按压成型，通过将基板33取下，从而取出按压成型的粉笔柱。

更进一步的，为了在不拆除支撑机构的情况下，将按压孔31中的粉笔柱取出，在基板33上开设有与按压孔31相对应的第一通孔35，位于基板33中心处的第一通孔35与其余第一通孔35之间连通有凹槽36，凹槽36的深度小于第一通孔35的高度，支撑柱34上开设有与第一通孔35相通的第二通孔37，按压孔31的内壁上设置有与支撑柱34顶部贴合的支撑环38，第一通孔35和第二通孔37内设置有穿过支撑环38的顶升机构。需要说明的是：在按压柱30的底部开设有限位槽44，基板33放置在限位槽44内，限位槽44的高度与基板33的厚度相同。而为了避免基板33从限位槽44中掉落，在限位槽44的底面和基板33的顶面均设置有磁铁，且限位槽44内的磁铁与基板33上的磁铁相对称，从而将基板33固定在限位槽44中。

顶升机构包括呈T型的顶升柱39，支撑环38的内圈为阶梯孔，顶升柱39一端穿过支撑柱34、其横部与阶梯孔的台阶面相抵，另一端位于第一通孔35内、且位于基板33中心处的顶升柱39与其余顶升柱39之间通过连接杆41固定，连接杆40位于凹槽36内，凹槽36的深度大于连接杆41的高度。由于顶升柱39的横部与阶梯孔的台阶面相抵，因此，顶升柱39的底部与支撑板28的顶面刚好接触或者悬空在第一通孔35内，本发明优选为：顶升柱39的底面不与支撑板28的顶面接触。当按压柱30从处理腔26内取出时，只需通过按压位于按压柱30中心位置的顶升柱39，使顶升机构朝按压方向移动，从而将粉笔柱从按压孔31中顶出，操作方便快捷。对于顶升机构的使用应该理解为：顶升机构主要是将粉笔柱与按压孔31的内壁脱离，只需倾斜按压柱30就可将粉笔柱倒出。

更进一步的：为了避免从落灰管下落的粉笔灰掉落到按压柱30与基台23内壁之间的缝隙中，在基台23的内壁上、位于按压柱30的上方设置有一圈防尘罩46，防尘罩46呈漏斗形，其直径从上至下逐渐变小，其最小直径大于按压柱30的直径。同时，在防尘罩46最小直径处的边缘上设置有一圈软胶套，该软胶套的直径小于按压柱30的直径，且该软胶套位于按压柱30的上方，软胶套具有一定的延展性，当按压柱30在上升时，会将软胶套撑开而使按压柱30上升，从而最大程度的避免了防尘罩46与按压柱30之间存在间隙，使粉笔灰掉落进去。

需要说明的是：在基台23的底部可设置电动车轮(图中未示出)，通过控制器控制整个装置移动，具体结构为现有设计，不再赘述。本发明中的第一电机3、第一气缸19、第二电机22、第二气缸29和抽负压装置7均与控制器电性连接。通过控制器控制每个电气设备的启闭时间和时机。具体过程为：在黑板前的讲台的地面上开设一个供装置行走的槽道，未使用时，将装置放置在指定位置。通过控制器，将黑板划分为多个区域，每个区域的距离在控制器中进行设定，通过控制器控制装置行走的距离，使装置到达需要对黑板进行擦除的区域，而装置与黑板之间的距离为固定值，以刷头能够与黑板接触为准。然后，启动抽负压装置7和第一电机3，对黑板进行擦除。在擦除的过程中，通过控制第一气缸19，使悬臂做上下运动，而擦除装置则自动矫正与黑板面进行贴合，从而对黑板的上下区域进行擦除。擦除完成后，使装置沿着讲台进入到下一个区域，进行擦除。也可以手动操作擦除装置对黑板进行擦除。当装置使用一段时间后，可以通过门观察按压柱30中粉笔灰的多少，达到一定程度后，第二气缸29启动，将按压柱30向上顶起，直至固定柱32伸入按压孔31中，对粉笔灰进行按压，完成后，按压柱30复位，通过门将按压柱30取出，通过按压顶升机构将粉笔柱取出，从而避免在对粉笔灰进行清理的过程中产生扬尘，还是会被吸入人体内，造成危害；而挤压后的粉笔灰将散状的粉末压成固体状的，使粉笔灰不会被吸入人体。

另外，需要说明的是：本发明多功能装置的核心是将粒径较小的粉尘进行清除和吸附，避免粉尘在清理的过程中漂浮在空气中被人体吸进身体内，长此以往造成病变。因此，基于上述原理，本发明公开的多功能装置可以应用于吸尘器以及其他需要对粉尘或灰尘进行吸附和清除的领域。如果应用在吸尘器上，只需将连接吸尘杆的软管连接到现有吸尘器的集尘箱上，然后通过可以转动的刷毛11对需要清理灰尘的地方进行清理，即使是粘附在地面或其他地方的顽固性灰尘，也可通过固定板9和活动板10之间的弹性件增加刷毛11与灰尘等杂质的接触力，从而成功进行清除，而清理后的灰尘等杂质则直接收集到集尘箱中。所以，本发明中采用多功能装置进行擦黑板仅仅只是本发明的其中一种应用场景，这并不能说明本发明只能应用于该场景，至于其他的应用场景不再一一赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。