一種腳踏控制器的製作方法

2023-06-20 02:21:16 1

專利名稱：一種腳踏控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電焊機領域，尤其涉及一種腳踏控制器。
背景技術：
在電焊機焊接電流需要人工動態進行控制時，往往採用腳踏焊接電流控制器。例如，自行車車架焊接時，為了實現焊縫成形為美觀的魚鱗紋形狀，需要焊工在焊接過程中動態控制焊接電流的大小。
傳統的腳踏控制器主要有兩種一種為機械傳動加旋轉電位器方式。其原理是控制器踏板的上下運動轉變為電位器的旋轉運動，電位器電壓信號變化，使焊機輸出電流隨之變化。由於該控制器動作頻繁，電位器極易磨損，使用壽命往往較短。另一種是採用霍爾傳感器的方式。控制器踏板運動時，霍爾傳感器相對於磁鐵發生位移，產生電壓信號作為焊機電流的給定信號。其缺點在於焊機工作環境惡劣，周圍常伴有強烈的電磁幹擾，由於此種控制器採用磁鐵和霍爾元件，容易受到幹擾，造成輸出信號的不穩定。

實用新型內容本實用新型提出一種腳踏控制器，既實現了非接觸的控制方式、杜絕了類似電位器的機械磨損、提高了腳踏控制器的使用壽命，又能消除電磁幹擾、提高了腳踏控制器的可靠性。—種腳踏控制器，包括腳踏板、固定腔體、以及在固定腔體的底板延長線與腳踏板之間的第一彈簧，其特徵在於，還包括腳踏板聯動結構，在腳踏板下，與腳踏板聯動，架設在固定腔體上，該腳踏板聯動結構一端靠近腳踏板，另一端遠離腳踏板，遠離腳踏板的另一端位於固定腔體內，旋轉結構，在固定腔體內，腳踏板繞旋轉結構上下運動，發光二極體電路，連接於腳踏板聯動結構遠離腳踏板的另一端，採用發光二極體發出非可見光，光敏三極體接收電路，設置在固定腔體的底板上，通過光敏三極體接收所述發光二極體電路發出的非可見光，根據所述非可見光產生電壓，並將所述電壓進行放大。進一步,所述腳踏板聯動結構包括滾動軸承、傳動軸以及導向軸,其中,傳動軸,對架設在傳動軸之上的滾動軸承進行固定，在傳動軸的外周設置有第二彈簧，傳動軸上沿、下沿比傳動軸本體寬，將第二彈簧卡在其上沿的下表面與下沿的上表面之間，導向軸，與傳動軸為一體，對稱分布在傳動軸兩側，帶動傳動軸做直線運動。進一步,所述導向軸採用直線軸承。進一步，所述第一彈簧採用拉簧和壓簧構成雙彈簧。進一步，所述固定腔體為非密封腔或者密封腔。進一步，發光二極體電路包括第一電阻以及發光二極體，所述第一電阻的一端接電源，另一端接發光二極體的陽極，該發光二極體的陰極接地。[0013]進一步，光敏三極體接收電路包括光敏三極體、電壓跟隨器以及放大器，其中，光敏三極體，接收非可見光，根據所述非可見光產生電壓，電壓跟隨器，跟隨產生的電壓，放大器，對電壓跟隨器輸出的電壓進行放大。進一步，光敏三極體接收電路包括第二電阻的一端接電源，第二電阻的另一端接第一光敏三極體的一端，第一光敏三極體的另一端與第三電阻的一端、第四電阻的一端連接，第三電阻的另一端接地，第四電阻的另一端接第一運算放大器的同相輸入端，第一運算放大器的反相輸入端作為輸出，與第六電阻的一端連接，第六電阻的另一端與第二運算放大器的同相輸入端連接，第二運算放大器的反相輸入端依次與第七電阻、第八電阻連接，第七電阻的另一端與第五電阻的一端連接，第五電阻的另一端接電源，第八電阻的另一端接地，第二運算放大器的反相輸入端與第九電阻的一端連接，第九電阻的另一端與第二運算
放大器的輸出端連接，第二運算放大器的輸出端與第十電阻的一端、穩壓二極體的陰極連接，第十電阻的另一端、穩壓二極體的陽極均接地。進一步，光敏三極體接收電路包括光敏三極體，接收非可見光，根據所述非可見光產生電壓，放大器，對電壓進行調零、以及對產生的電壓進行放大。進一步，光敏三極體接收電路包括第十一電阻的一端接電源，第十一電阻的另一端接第二光敏三極體的一端，第二光敏三極體的另一端與第十二電阻的一端、第十三電阻的一端連接，第十二電阻的另一端接地，第十三電阻的另一端與第三運算放大器的同相輸入端連接，第三運算放大器的反相輸入端與第十六電阻的一端、第十七電阻的一端連接，第十六電阻的另一端與第十五電阻的一端、第十四電阻的一端連接，第十四電阻的另一端接電源，第十五電阻的另一端接地，第三運算放大器的輸出端與第十七電阻的另一端、第十八電阻的一端連接，第十八電阻的另一端與第十九電阻的一端、三極體的基極連接，三極體的集電極與第二十電阻的一端連接，第二十電阻的另一端、第十九電阻的另一端接電源，三極體的發射極接地。與現有技術相比，本實用新型中，發光二極體電路和光敏三極體接收電路採用發光二極體進行發射和光敏三極體進行接收的形式，實現焊接電流的動態控制，既實現了非接觸的控制方式、杜絕了類似電位器的機械磨損、提高了腳踏控制器的使用壽命，又能消除電磁幹擾、提高了腳踏控制器的可靠性。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I所示為本實用新型腳踏控制器的結構圖。圖2所示為本實用新型腳踏控制器中發光二極體電路的結構示意圖。圖3所示為本實用新型腳踏控制器中光敏三極體接收電路的一實施例的結構示意圖。圖4所示為本實用新型腳踏控制器中光敏三極體接收電路的另一實施例的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。圖I所示為本實用新型腳踏控制器的結構圖。腳踏控制器包括腳踏板I、腳踏板聯動結構2、固定腔體3、旋轉結構4、第一彈簧5、發光二極體電路6以及光敏三極體接收電路7。腳踏板聯動結構2在腳踏板I下，與腳踏板聯動，架設在固定腔體3上，該腳踏板
聯動結構一端靠近腳踏板，另一端遠離腳踏板，腳踏板聯動結構2遠離腳踏板的另一端位於固定腔體3內。靠近腳踏板的一端可以直接與腳踏板相接觸，也可以與腳踏板之間設置有設定間隔。固定腔體3可以是非密封腔，也可以是密封腔。採用密封腔可以防止灰塵進入，從而使得接收到的信號更加可靠，即光敏三極體接收電路7所接收到的非可見光可以避免固定腔體3之外的幹擾。當然，採用非密封腔可以節省固定腔體的成本。旋轉結構4在固定腔體3內。腳踏板I繞旋轉結構4上下運動。第一彈簧5位於固定腔體外，在固定腔體3的底板延長線與腳踏板I之間。第一彈簧的一端與腳踏板通過鉸接、鉚接等方式連接。第一彈簧採用拉簧和壓簧構成雙彈簧。其中，壓簧的力較小，主要用於提起傳動軸，拉簧的力較大，主要形成腳踩下腳踏板之後的反作用力。發光二極體電路6連接於腳踏板聯動結構遠離腳踏板的另一端，發光二極體電路6採用發光二極體發出非可見光。發光二極體電路和光敏三極體接收電路可作相對運動。光敏三極體接收電路7設置在固定腔體3的底板上，光敏三極體接收電路7通過光敏三極體接收所述發光二極體電路6發出的非可見光，根據所述非可見光產生電壓，光敏三極體本身即可實現將接收的非可見光轉換為電壓，但是，由於光敏三極體產生的電壓較小，需要將該電壓進行放大，作為焊機的焊接電流給定信號。非可見光例如紅外光、紫外光等。還如圖I所示，對腳踏板聯動結構2的實施例進行說明。該腳踏板聯動結構2包括第二彈簧、滾動軸承8、傳動軸9以及導向軸10。傳動軸9對架設在傳動軸之上的滾動軸承8進行固定，在傳動軸9的外周設置有第二彈簧。從圖I中可以看出，傳動軸上沿、下沿比傳動軸本體寬，所以可將第二彈簧卡在其上沿的下表面與下沿的上表面之間。在第二彈簧受到外力時，可壓縮使得與傳動軸相連的發光二極體電路向下運動，反之，第二彈簧伸展使得發光二極體電路向上運動。導向軸10分布在傳動軸9兩側，帶動傳動軸9做直線運動，尤其是向下運動過程中，可防止滾動軸承8以及傳動軸9在外力作用下發生傾倒。導向軸10可對稱的分布在傳動軸9兩側。當踏下腳踏板I時，滾動軸承8受到向下的作用力，該作用力使傳動軸9外周的第二彈簧壓縮，用於固定滾動軸承8的傳動軸9便實現了向下運動。由於傳動軸9與導向軸10連為一體，所以導向軸10也向下運動。導向軸10做直線運動，帶動傳動軸同樣做直線運動，所以可以防止滾動軸承8以及傳動軸9在外力作用下發生傾倒。從圖中可以看出，導向軸外部固定在固定腔體上，可以通過螺釘等方式固定，導向軸的內部是可以自由活動的，即可以與傳動軸同上同下。導向軸採用直線軸承，磨擦係數極小，使用壽命長。由於腳踏板聯動結構2和發光二極體電路6固定在一起,貝U發光二極體電路6同時向下垂直運動；向上抬腳，在第一彈簧5的作用下，腳踏板聯動結構2和發光二極體電路6則同時向上直線運動。對應不同的行程，光敏三極體接收電路7產生不同的電壓，作為焊機的焊接電流給定信號。在實際焊接過程中，隨著焊工用腳踏動上部活動腳踏板，即可實現焊接電流的動態控制。圖2所示為本實用新型腳踏控制器中發光二極體電路的結構示意圖。發光二極體電路可以包括電阻以及發光二極體。圖2示出了一個實施例中的連接關係，其中，第一電阻R21的一端接電源，另一端接發光二極體Dl的陽極，該發光二極體Dl的陰極接地。當然，本領域技術人員可以據此進行相應的變形和修改，均應覆蓋在本權利要求的保護範圍之內。圖3所示為本實用新型腳踏控制器中光敏三極體接收電路的一實施例的結構示意圖。光敏三極體接收電路包括光敏三極體、電壓跟隨器以及放大器。光敏三極體接收非可見光，根據所述非可見光產生電壓。電壓跟隨器跟隨產生的電壓。放大器對電壓進行調零、以及對電壓跟隨器輸出的電壓進行放大。下面將結合圖3，對光敏三極體接收電路的結構以及連接關係進行詳細說明。第二電阻R31的一端接電源,第二電阻R31的另一端接第一光敏三極體Ql的一端，第一光敏三極體Ql為非可見光光敏三極體，例如，紅外光敏三極體。第一光敏三極體Ql的另一端與第三電阻R32的一端、第四電阻R33的一端連接，第三電阻R32的另一端接地。第四電阻R33的另一端接第一運算放大器的同相輸入端，第一運算放大器的反相輸入端作為輸出，與第六電阻R35的一端連接,第六電阻R35的另一端與第二運算放大器的同相輸入端連接，第二運算放大器的反相輸入端依次與第七電阻R36、第八電阻R37連接，第七電阻R36的另一端與第五電阻R34的一端連接,第五電阻R34的另一端接電源。第八電阻R37的另一端接地。第二運算放大器的反相輸入端與第九電阻R38的一端連接，第九電阻R38的另一端與第二運算放大器的輸出端連接。第二運算放大器的輸出端與第十電阻R39的一端、穩壓二極體ZDl的陰極連接，第十電阻R39的另一端、穩壓二極體ZDl的陽極均接地。圖4所示為本實用新型腳踏控制器中光敏三極體接收電路的另一實施例的結構示意圖。光敏三極體接收電路包括光敏三極體、以及放大器。光敏三極體接收非可見光，根據所述非可見光產生電壓。放大器對電壓進行調零、以及對產生的電壓進行放大。其中，採用運算放大器對電壓進行調零，採用三極體實現放大電壓。下面將結合圖4，對光敏三極體接收電路的結構以及連接關係進行詳細說明。第十一電阻R41的一端接電源，第十一電阻R41的另一端接第二光敏三極體Q2的一端，第二光敏三極體Q2為非可見光光敏三極體，例如，紅外光敏三極體。該第二光敏三極體Q2的另一端與第十二電阻R42的一端、第十三電阻R43的一端連接，第十二電阻R42的另一端接地。第十三電阻R43的另一端與第三運算放大器的同相輸入端連接，第三運算放大器的反相輸入端與第十六電阻R46的一端、第十七電阻R47的一端連接,第十六電阻R46的另一端與第十五電阻R45的一端、第十四電阻R44的一端連接，第十四電阻R44的另一端接電源，第十五電阻R45的另一端接地。第三運算放大器的輸出端與第十七電阻R47的另一端、第十八電阻R48的一端連接,第十八電阻R48的另一端與第十九電阻R49的一端、三極體Q3的基極連接，三極體Q3的集電極與第二十電阻R50的一端連接，第二十電阻R50的另一端、第十九電阻R49的另一端接電源，三極體Q3的發射極接地。本實用新型中，發光二極體電路和光敏三極體接收電路可以採用發光二極體進行發射和光敏三極體進行接收的形式，實現焊接電流的動態控制，既實現了非接觸的控制方式、杜絕了類似電位器的機械磨損、提高了腳踏控制器的使用壽命，又能消除電磁幹擾、提高了腳踏控制器的可靠性。
作為對詳細描述的結論，應該注意本領域的技術人員將會很清楚可對優選實施例做出許多變化和修改，而實質上不脫離本實用新型的原理。這種變化和修改包含在所附權利要求書所述的本實用新型的範圍之內。
權利要求1.一種腳踏控制器，包括腳踏板(I)、固定腔體(3)、以及在固定腔體(3)的底板延長線與腳踏板(I)之間的第一彈簧(5)， 其特徵在於，還包括 腳踏板聯動結構(2)，在腳踏板(I)下，與腳踏板聯動，架設在固定腔體(3)上，該腳踏板聯動結構一端靠近腳踏板，另一端遠離腳踏板，遠離腳踏板的另一端位於固定腔體(3)內， 旋轉結構(4)，在固定腔體(3)內，腳踏板(I)繞旋轉結構上下運動， 發光二極體電路(6)，連接於腳踏板聯動結構遠離腳踏板的另一端，採用發光二極體發出非可見光， 光敏三極體接收電路(7)，設置在固定腔體(3)的底板上，通過光敏三極體接收所述發光二極體電路(6)發出的非可見光，根據所述非可見光產生電壓，並將所述電壓進行放大。
2.如權利要求I所述的腳踏控制器，其特徵在於，所述腳踏板聯動結構(2)包括滾動軸承、傳動軸以及導向軸，其中， 傳動軸，對架設在傳動軸之上的滾動軸承進行固定，在傳動軸的外周設置有第二彈簧，傳動軸上沿、下沿比傳動軸本體寬，將第二彈簧卡在其上沿的下表面與下沿的上表面之間， 導向軸，與傳動軸為一體，對稱分布在傳動軸兩側，帶動傳動軸做直線運動。
3.如權利要求2所述的腳踏控制器，其特徵在於，所述導向軸採用直線軸承。
4.如權利要求I或2所述的腳踏控制器，其特徵在於，所述第一彈簧(5)採用拉簧和壓黃構成雙彈黃。
5.如權利要求I或2所述的腳踏控制器，其特徵在於，所述固定腔體(3)為非密封腔或者密封腔。
6.如權利要求I所述的腳踏控制器，其特徵在於，發光二極體電路(6)包括第一電阻以及發光二極體，所述第一電阻的一端接電源，另一端接發光二極體的陽極，該發光二極體的陰極接地。
7.如權利要求I所述的腳踏控制器，其特徵在於，光敏三極體接收電路包括光敏三極體、電壓跟隨器以及放大器，其中， 光敏三極體，接收非可見光，根據所述非可見光產生電壓， 電壓跟隨器，跟隨產生的電壓， 放大器，對電壓跟隨器輸出的電壓進行放大。
8.如權利要求7所述的腳踏控制器，其特徵在於，光敏三極體接收電路(7)包括 第二電阻(R31)的一端接電源,第二電阻(R31)的另一端接第一光敏三極體(Ql)的一端，第一光敏三極體(Ql)的另一端與第三電阻(R32)的一端、第四電阻(R33)的一端連接，第三電阻(R32)的另一端接地，第四電阻(R33)的另一端接第一運算放大器的同相輸入端，第一運算放大器的反相輸入端作為輸出，與第六電阻(R35)的一端連接,第六電阻(R35)的另一端與第二運算放大器的同相輸入端連接，第二運算放大器的反相輸入端依次與第七電阻(R36)、第八電阻(R37)連接，第七電阻(R36)的另一端與第五電阻(R34)的一端連接，第五電阻(R34)的另一端接電源，第八電阻(R37)的另一端接地，第二運算放大器的反相輸入端與第九電阻(R38)的一端連接，第九電阻(R38)的另一端與第二運算放大器的輸出端連接，第二運算放大器的輸出端與第十電阻(R39)的一端、穩壓二極體(ZDl)的陰極連接，第十電阻(R39)的另一端、穩壓二極體(ZDl)的陽極均接地。
9.如權利要求I所述的腳踏控制器，其特徵在於，光敏三極體接收電路(7)包括 光敏三極體，接收非可見光，根據所述非可見光產生電壓， 放大器，對電壓進行調零、以及對產生的電壓進行放大。
10.如權利要求9所述的腳踏控制器，其特徵在於，光敏三極體接收電路(7)包括 第十一電阻(R41)的一端接電源，第十一電阻(R41)的另一端接第二光敏三極體(Q2)的一端，第二光敏三極體(Q2)的另一端與第十二電阻(R42)的一端、第十三電阻(R43)的一端連接，第十二電阻(R42)的另一端接地，第十三電阻(R43)的另一端與第三運算放大器的同相輸入端連接，第三運算放大器的反相輸入端與第十六電阻(R46)的一端、第十七電阻(R47)的一端連接，第十六電阻(R46)的另一端與第十五電阻(R45)的一端、第十四電阻(R44)的一端連接，第十四電阻(R44)的另一端接電源，第十五電阻(R45)的另一端接地，第三運算放大器的輸出端與第十七電阻(R47)的另一端、第十八電阻(R48)的一端連接，第十八電阻(R48)的另一端與第十九電阻(R49)的一端、三極體(Q3)的基極連接，三極體(Q3)的集電極與第二十電阻(R50)的一端連接，第二十電阻(R50)的另一端、第十九電阻(R49)的另一端接電源，三極體(Q3)的發射極接地。
專利摘要本實用新型提出一種腳踏控制器，包括腳踏板、固定腔體、以及在固定腔體的底板延長線與腳踏板之間的第一彈簧，其特徵在於，還包括腳踏板聯動結構，在腳踏板下，與腳踏板聯動，架設在固定腔體上，該腳踏板聯動結構一端靠近腳踏板，另一端遠離腳踏板，遠離腳踏板的另一端位於固定腔體內，旋轉結構，在固定腔體內，腳踏板繞旋轉結構上下運動，發光二極體電路，連接於腳踏板聯動結構遠離腳踏板的另一端，採用發光二極體發出非可見光，光敏三極體接收電路，設置在固定腔體的底板上，通過光敏三極體接收發光二極體電路發出的非可見光，根據非可見光產生電壓，並將電壓進行放大。提高了腳踏控制器的使用壽命以及腳踏控制器的可靠性。
文檔編號G05G1/30GK202583936SQ20122017918
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者李松, 董紅光, 曹玉璽, 周成年, 李文舉 申請人:唐山松下產業機器有限公司