一种防倾倒的智能笔架及其制备方法技术领域
本发明涉及笔筒技术领域，尤其涉及一种防倾倒的智能笔架及其制备方法。
背景技术
现有技术中，笔筒一般仅用于放笔、橡皮擦、别针等文具用品，功能较单一。
因此，现有技术还有待改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种防倾倒的智能笔架及
其制备方法，旨在解决现有技术中笔筒一般仅用于放笔、橡皮擦、别针等文具用品，功能较
单一的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种防倾倒的智能笔架，其中，包括：
底座；
固定设置在所述底座上的环形壁；
所述环形壁的外壁上还依次设置有粘贴层和装饰层，所述装饰层为玻璃、陶瓷、金属丝
或毛线；所述装饰层通过粘贴层固定在所述环形壁的外壁上；
所述底座内设置有电路板；
所述电路板上设置有MCU控制芯片；
所述底座上设置有雾化器模块，所述雾化器模块与所述MCU控制芯片连接；
所述底座上设置有测距传感器，所述测距传感器与所述MCU控制芯片连接；
所述底座上设置有计时器，所述计时器与所述MCU控制芯片连接；
所述底座上设置有显示屏，所述显示屏与所述MCU控制芯片连接；
所述底座上设置有语音模块，所述语音模块与所述MCU控制芯片连接；
所述底座内容纳有用于降低重心的重块；
所述底座、及所述环形壁的材质均为美术雕塑成型泥；
所述美术雕塑成型泥中，按质量百分比计，其组分为：
环氧树脂 25-30%；
CaCO3 25-30%；
高岭土 15-25%；
膨润土 15-25%。
所述防倾倒的智能笔架，其中，所述重块为铁块或鹅卵石。
所述防倾倒的智能笔架，其中，所述粘贴层为白乳胶。
所述防倾倒的智能笔架，其中，所述雾化器模块为型号为超声波加湿器模块。
所述防倾倒的智能笔架，其中，所述测距传感器是型号为Dx35的激光测距传感器。
一种防倾倒的智能笔架的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：
A、将环氧树脂、CaCO3、高岭土和膨润土进行搅拌混合配制美术雕塑成型泥，并将美术
雕塑成型泥设置为指定形状的底座和环形壁，并在27-31℃的温度下干燥15-18min；
B、在所述底座内设置电路板、及MCU控制芯片，并在所述底座上设置雾化器模块、测距
传感器、计时器、显示屏及语音模块，并在15-24℃的温度下干燥5-8min；
C、在所述底座内容纳重块，并在25-30℃的温度下干燥5-18min，得到防倾倒的智能笔
架。
所述防倾倒的智能笔架的制备方法，其中，所述雾化器模块为型号为超声波加湿
器模块。
所述防倾倒的智能笔架的制备方法，其中，所述测距传感器是型号为Dx35的激光
测距传感器。
有益效果：本发明提供的防倾倒的智能笔架及其制备方法，在所述底座内设置电
路板、及MCU控制芯片，并在所述底座上设置雾化器模块、测距传感器、计时器、显示屏及语
音模块，有效解决了解决现有技术中笔筒仅仅具有容纳文具的功能，功能较单一问题。
附图说明
图1为本发明所述防倾倒的智能笔架的功能结构框图。
图2为本发明所述防倾倒的智能笔架的制备方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种防倾倒的智能笔架及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案
及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此
处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，本发明所提供的防倾倒的智能笔架包括：
底座100；
固定设置在所述底座100上的环形壁200；
所述环形壁200的外壁上还依次设置有粘贴层和装饰层，所述装饰层为玻璃、陶瓷、金
属丝或毛线；所述装饰层通过粘贴层固定在所述环形壁200的外壁上；
所述底座100内设置有电路板110；
所述电路板110上设置有MCU控制芯片120；
所述底座100上设置有雾化器模块130，所述雾化器模块130与所述MCU控制芯片120连
接；
所述底座100上设置有测距传感器140，所述测距传感器140与所述MCU控制芯片120连
接；
所述底座100上设置有计时器150，所述计时器150与所述MCU控制芯片120连接；
所述底座100上设置有显示屏160，所述显示屏160与所述MCU控制芯片120连接；
所述底座100上设置有语音模块170，所述语音模块170与所述MCU控制芯片120连接；
所述底座100内容纳有用于降低重心的重块；
所述底座100、及所述环形壁200的材质均为美术雕塑成型泥；
所述美术雕塑成型泥中，按质量百分比计，其组分为：
环氧树脂 25-30%；
CaCO3 25-30%；
高岭土 15-25%；
膨润土 15-25%。
本发明的实施例中，所述环形壁200垂直设置在所述底座100上，而且所述底座100
内容纳有用于降低重心的重块，使得所述防倾倒的智能笔架有防倾倒的功能。而且，由于其
采用雾化器模块130、测距传感器140、计时器150、显示屏160及语音模块170，若通过测距传
感器140检测到用户靠近所述底座100时（即用户与底座100之间的距离小于50cm时，则可判
断用户坐在座位上），则开启所述雾化器模块130进行加湿，并通过计时器150统计用户在座
位上的累计时间；当用户在座位上的累计时间超出预先设置的时间阈值（如30min），则通过
语音模块170进行休息的提示；当通过测距传感器140检测到用户远离所述底座100时（即用
户与底座100之间的距离大于50cm时，则可判断用户离开座位），此时关闭所述雾化器模块
130，且计时器150停止计时。可见，本发明所述的防倾倒的智能笔架具备计时、语音提示及
自动加湿，方便用户使用。
具体的，所述雾化器模块130为型号为超声波加湿器模块；所述测距传感器140是
型号为Dx35的激光测距传感器。
优选的，所述重块为铁块或鹅卵石；所述粘贴层为白乳胶。白乳胶是用途最广、用
量最大、历史最悠久的水溶性胶粘剂之一，是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应
而制得的一种热塑性粘合剂。可常温固化、固化较快、粘接强度较高，粘接层具有较好的韧
性和耐久性且不易老化。
具体而言，本发明实施例中所述环氧树脂为对氨基苯酚环氧树脂，其环氧值为
0.5。环氧树脂是指1个分子结构中至少含有2个环氧基的化合物，其以脂肪族、脂环族或芳
香族链段为主链的低聚物。本发明中选用对氨基苯酚环氧树脂作为原料，具有优良的仿陶
瓷效果。
进一步地，本发明所述高岭土为2SiO2Al2O32H2O。高岭土是一种非金属矿产，是
一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻，又称白云土，因江西省
景德镇高岭村而得名。其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性
等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等
矿物组成。高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填
料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农
药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。其在室温条件下便可迅速进行固化，使
得本发明所述美术雕塑成型泥快速干燥，形成具有一定力学强度的蛋雕。
进一步地，所述膨润土为钠基膨润土。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8
～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮
状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种
气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或
细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土（活性白土、天然漂白土-
酸性白土）能吸附有色离子。当加入膨润土时，可迅速吸附环氧树脂、CaCO3和高岭土，并快
速得到所述美术雕塑成型泥。
具体的，底座100及环形壁200，可由美术雕塑成型泥置于模具中成型，也可通过3D
打印机成型。这样，本发明所制备出的防倾倒的智能笔架，成本低，工效高，硬度大，可机械
化批量生产。
另外，请参见图2，本发明还提供一种防倾倒的智能笔架的制备方法，其中，所述方
法包括以下步骤：
步骤S100、将环氧树脂、CaCO3、高岭土和膨润土进行搅拌混合配制美术雕塑成型泥，并
将美术雕塑成型泥设置为指定形状的底座和环形壁，并在27-31℃的温度下干燥15-18min；
步骤S200、在所述底座内设置电路板、及MCU控制芯片，并在所述底座上设置雾化器模
块、测距传感器、计时器、显示屏及语音模块，并在15-24℃的温度下干燥5-8min；
步骤S300、在所述底座内容纳重块，并在25-30℃的温度下干燥5-18min，得到防倾倒的
智能笔架。
本发明所述防倾倒的智能笔架，其在加工过程中不易干裂，采用美术雕塑成型泥
作为原料制备底座及环形壁，有效解决了解决现有技术中酒瓶铅笔顶部装饰物硬度低的问
题。
具体实施时，所述步骤S300之后还包括：
步骤S400、对防倾倒的智能笔架电镀处理60-75min，得到电镀后的智能笔架；
步骤S500、将电镀后的智能笔架在250-350℃的温度下喷镀8-9min，得到喷镀后的智能
笔架。
在所述防倾倒的智能笔架的制备方法中，所述雾化器模块为型号为超声波加湿器
模块。
在所述防倾倒的智能笔架的制备方法中，所述测距传感器是型号为Dx35的激光测
距传感器。
在步骤S500中对电镀后的智能笔架进行喷镀时，可进行喷镀塑料、金属离子（具体
如钛金属离子）、彩色漆喷镀等。
综上所述，本发明提供的防倾倒的智能笔架及其制备方法，在所述底座内设置电
路板、及MCU控制芯片，并在所述底座上设置雾化器模块、测距传感器、计时器、显示屏及语
音模块，有效解决了解决现有技术中笔筒仅仅具有容纳文具的功能，功能较单一问题。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发
明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保
护范围。