专利名称：电动摇床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种婴儿用的电动摇床。
摇床或称摇篮是目前家庭育儿时中普遍使用的一种婴儿床，传统的婴儿摇床是纯机械结构的，需要人工摇晃，随着生活水平的提高和技术的发展，电动摇篮也开始被研制出来，大致可分为电机驱动和电磁驱动两大类，前者由于包括有机械变速及往复传动机构等较为复杂的机械结构，噪音大、耗电多，未能被推广使用；后者的工作原理则主要是利用控制电路产生间歇电磁场在摇床经过中点平衡位置时线圈产生电磁场给安装于摇床上的永磁磁块以推动力(斥力或吸力)，而当摇床摆动至最高位置时使线圈断电、电磁场消失，于是摇床靠自重回摆，周而复始；这类电动摇床因结构相对简单所以研制的入较多，由于控制电路中需要产生与摇床摆动同步的间歇电磁场，一般都采用额外的检测元件，如公告号为CN2053468U的实用新型专利“电动声控儿童吊床”采用的是微动开关，公告号为CN2044837U的实用新型专利“声控电动婴儿床”采用的是霍尔元件及其光耦管，公告号为CN2044836U的实用新型专利“电动声控儿童吊床”采用的是一额外的检测线圈及磁块对，公告号为CN2080788U的实用新型专利“声控电动摇篮”则公开了一个功能较为完善的方案，采用了与驱动线圈绕在同一电磁铁上副绕组线圈作为同步信号检测元件，并用比较器控制驱动线圈的通断；为了实现定时停摆的功能，这些设计方案在控制电路里一般还需要有一个延时控制电路，由于摇床所需的定时时间较长，故所需的RC延时回路中电阻及电容的值较大，使制造成本增加，另外这些方案还有一个共同缺点是电动摇床的摆幅大小均无法调节。
本实用新型的目的就是为社会提供一种在控制电路中利用光耦管作为同步信号反馈元件使其主控及延时电路随着摇床的摇摆动作而间歇工作的电动摇床。
本实用新型的另一个目的在于提供一种摇摆幅度可以随意调节的电动摇床。
本实用新型的设计方案是电动摇床包括悬挂式床体、支架及其控制电路，在床体底部安装有永磁磁块，在床架的对应位置则安装有控制电路中的感应及驱动线圈；所述的控制电路包括有整流、滤波后输出的直流电源电路、主控电路、同步触发电路和自动复位定时电路；所述的感应及驱动线圈即串接于主控电路中，主控电路中采用一可控硅作为通断控制元件，同步触发电路在感应线圈的感应作用下工作，其输出端即接所述可控硅的触发端，自动复位定时电路为一延时电路，其输出端控制同步触发电路的导通与否；其特征在于(a)所述的主控电路中串接一光耦管的二控制端，其二输出端则串接于自动复位定时电路的RC延时回路中，(b)所述的自动复位定时电路的输出也通过一光耦管接同步触发电路的控制端；所述的同步触发电路包括有RC延时回路，其充放电电容正极接所述主控电路中可控硅的触发端，通过调节RC延时值来控制可控硅的触发角和导通角，也即决定主控电路的导通时间；为使主控电路的可控硅触发角可调，同步触发电路中的RC延时回路中采用可变电阻。
与现有技术相比，本实用新型利用磁电感应检测到床体摆动到中点平衡位置的同步信号，并由此触发主控电路工作，同时自动复位定时电路中的RC延时回路也受串接于主控电路的光耦管控制，间歇对电容充电，从而延长了延时时间，使RC回路中的电阻、电容可以采用较小的值；而且本实用新型直接采用交流220V的市电作为工作电源，驱动功率大、带载能力强，驱动动作可靠且省电；独特的通过控制可控硅的导通角来控制主控电路的导通时间，使摇床的摆幅可调，另外直流电源电路的输出还可直接挂接尿湿传感电路、音乐催眠电路及尿湿报警电路等其他常规电路。
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图1为本实用新型外观立体示意图。
图2为图1中A部的放大图(局部剖视)。
图3为图2的侧视图(局部剖视)。
图4为本实用新型的控制电路原理图。
图5为本实用新型在摇摆时磁块与线圈的作用过程示意图。
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，电动摇床的机械结构主要包括床体(1)和支架(2)两大部分，床体(1)通过支轴悬挂在轴座(4)上，在床体(1)底部安装有永磁磁块(3)，在支架(2)的对应位置则安装有控制电路中的感应及驱动线圈(5)(即B2)，如图2、3所示，驱动线圈B2-1与感应线圈B2-2绕在同一个铁芯上且有一个公共抽头端；所述的控制电路包括有直流电源电路I、主控电路II、同步触发电路III和自动复位定时电路IV，如图4所示；直流电源电路I包括经保险丝RD接市电两端的变压器B1、桥式整流堆VD、滤波电容C1、C2及三端稳压器IC1(选用7805)、降压二极管D1～D3，220V市电经变压器B1降压后产生8V交流电后，经整流桥VD整流、电容C1、C2滤波后分为两路一路经开关K输出至自动复位延时电路IV，一路在经三端稳压器IC1稳压、二极管D1～D3降压后供可选的尿湿传感电路、音乐催眠电路及尿湿报警电路使用，由于这些功能电路均可采用现有技术，故本说明书中不再详述，但在具体实施时可以按需要在所述直流电源电路的输出端挂接上这些功能电路；主控电路II包括串接在220V市电两端构成回路的驱动线圈B2-1、双向可控硅T2和整流二极管D5，其中B2-1的两端还并联有包括光耦管IC2-1、发光二极管LED1和电阻R1的指示回路，其中光耦管IC2-1可以采用单管的TLP521-1，也可以采用双管的TLP521-2，或者采用同型的4N25或MCT66，本实施例采用的是TLP521-2；同步触发电路III总体与主控电路II并联，包括感应线圈B2-2、双向可控硅T1及其驱动控制三极管BG1、以电容C3为充放电电容的延时回路以及双向触发二极管DB，感应线圈B2-2的非公共抽头端串接电阻R2后接三极管BG1的发射极，BG1的集电极则连接可控硅T1的触发端，可控硅T1一端接线圈B2的公共抽头端也即线圈B2-1与可控硅T2的共接端，另一端串接RC延时回路的电阻及电容C3，电容C3的正极串接触发二极管DB后接可控硅T2的触发端，负极与主控电路中整流二极管D5的负极相接；所述的RC回路可以采用可变电阻，以使RC延时时间可调，从而改变可控硅T2的触发角，决定T2的导通角大小，也即决定线圈B2-1对磁块的作用力及作用时间；最终使摇床摆幅可调，在本实施例中采用电阻R4串接并联可变电阻对W1、W2的形式，以使摆幅及最小摆幅同时可调；自动复位延时电路IV以555集成片IC3为核心，复位端④脚与电源端⑧共接直流电源电路I的输出端，触发端②脚经电容C5接地，并经二极管D7、电阻R7接放电端⑦脚，形成电容C5的放电回路，放电端⑦脚又通过二极管D6接电容C5的正极，输出端③脚则串接电阻R5、光耦管IC2-2的二控制端和发光二极管LED2后接地；所述主控电路I指示回路中的光耦管IC2-1输出端负极经电阻R6反馈接所述自动复位延时电路IV的二极管D6的正极也即IC3的放电端⑦脚，正极串接可变电阻——本实施例中采用电阻R8与可变电阻W3并联——后接直流电源电路I的输出，从而形成电容C5的充电回路，可变电阻W3使得RC延时时间可调，也即摇床的一次定时摇摆时间可调；所述自动复位延时电路IV中的光耦管IC2-2输出端负极接所述同步触发电路III中的控制端——三极管BG1的基极，正极则串接R3后接于三极管BG1的集电极和可控硅T1触发端的共接点。
用户使用时，插入电源，直流电源电路I工作，其他各电路进入准备状态；要使摇床启动，合上开关K(本实施例中为打开可变电阻W2的开关)开机并人工助推摇床起动，根据所需的定时时间设置可变电阻W3到某一值，由于电容C5在开机时电压不能突变，故IC3的触发端②脚电压≤1/3Vcc，所以输出端③脚为高电平，该高电平经电阻R5、光耦管IC2-2以及发光二极管LED2形成回路，发光二极管LED2亮即指示电路可以工作，作好定时准备，同时光耦管IC2-2打开为同步触发创造条件；摇床经人工助推后开始摆动，当床体(1)经过中点平衡位置时，床体(1)下面的磁块(3)对床架上的电磁线圈B2作切割磁力线运动，使线圈B2的感应线圈B2-2产生一个约10V的感应电压，经电阻R2、三极管BG1同步触发双向可控硅T1导通，于是220V交流电由保险丝RD、线圈B2、双向可控硅T1、可变电阻W1、W2及电阻R4对电容C3进行充电，当电容C3上的电压充至约30伏时，双向触发二极管DB导通，进而触发双向可控硅T2导通，于是220V交流电压又经线圈B2-1、光耦管IC2-1、发光二极管LED1、电阻R1、双向可控硅T2及二极管D5形成回路，由于二极管D5的半波整流作用，故加在主控线圈及指示回路两端为50HZ脉动直流电压，线圈B2-1得电产生磁力对床体下的磁块作用，给摇床以推力使之产生瞬时加速度、驱动摇床动作，这里的发光二极管LED1亮度指示驱动力的大小，同时由于光耦管IC2-1打开，自动复位延时电路IV的电源从电阻R8及可变电阻W3经光耦管IC2-1的二输出端、电阻R6、二极管D6对电容C5进行脉动间歇充电，开始定时；同时由于可控硅T2的导通，旁路了可控硅T1、可变电阻W1、W2、电阻R4和电容C3，于是电容C3通过触发二极管DB、可控硅T2、二极管D5放电，为下次充电作好准备；当摇床离开中点平衡位置，磁块不再对线圈B2作切割磁力线运动，感应线圈B2-2两端电动势为零，双向可控硅T1因失压自动关断；而由于双向可控硅T2流过的是半波脉冲直流，在电压过零时也自动关断，至此一次助推动作结束；当摇床再次摆至中点平衡位置时，磁块又对线圈B2作切割磁力线运动，再次重复上面的过程，摇床于是往复摆动不停。
当自动复位延时电路IV中的电容C5不断间歇充电至两端电压≥2/3Vcc时，IC3的输出端③脚翻转呈低电平，光耦管IC2-2关断，切断了同步触发电路III，这时即使磁块再与线圈B2作切割磁力线运动，虽然在感应线圈B2-2上可以形成一感应电动势，但由于光耦管IC2-2断开，三极管BG1截止，所以它无法向可控硅T1进行触发，摇床最终因摩擦损耗而停止摆动，从而结束一次定时摇摆周期；与此同时，电容C5经二极管D7、R7向IC3的放电端⑦脚对地放电，直至C5上的电压≤1/3Vcc，这时，IC3的输出端③脚又翻转呈现高电平，为下次触发作好准备，等待下一次的人工助推摇床。
所述的永磁磁块(3)为上下表面充磁，驱动线圈B2-1和感应线圈B2-2可以同绕在一柱形铁芯上，产生的上下方向磁场与永磁磁块的磁场相斥；但为使驱动效果更好，如图5所示，驱动线圈B2-1和感应线圈B2-2可以绕在同一E字形铁芯上；同时，为使摇床在一次摆动过程中驱动线圈B2-1对磁块产生不止一次的推力，床体下的磁块可以间隔地设置多块，本实施例中为2块；由于线圈B2-1在E字型铁芯上产生的磁场自左至右为S-N-S(或N-S-N)，为使磁块在中点平衡位置作切割磁力线运动时线圈B2-1能给以推力，而当永磁体越过中点平衡位置时又不致反过来受线圈B2-1的吸引，可在上述同步触发电路III的三极管BG1发射极与感应线圈B2-2的公共抽头端之间接一旁路二极管D4，这样当磁块开始远离中点平衡位置时由于在感应线圈B2-2产生的感应电动势与磁块在接近中点平衡位置时产生的电动势正好方向相反，旁路二极管D4导通，使可控硅T1的触发端箝位在0.7V，关断T1，继而关断可控硅T2，驱动线圈B2-1因断电而不再产生磁场，从而使摇床在惯性作用下安全越过平衡位置；具体工作过程如下如图(5-1)所示的为第一块磁块对线圈B开始作切割磁力线相对运动，于是主控电路II工作，产生磁场对磁块产生S-S相斥、N-S相吸的合力推动摇床；然后，如图(5-2)所示，第一块磁块越过中点平衡位置，由于二极管D4的旁路作用，主控电路II关断，驱动线圈B2-1不产生磁场，摇床在惯性作用下继续向右摆动，于是第二块磁块对线圈B开始作切割磁力线相对运动；图(5-3)、图(5-4)重复图(5-1)、图(5-2)所示的工作过程；当摇床摆动至最高点因自重而回摆，于是图(5-5)、图(5-6)及图(5-7)、图(5-8)再次重复图(5-1)、图(5-2)所示的工作过程，形成一次摆动周期，摇床不断重复上述过程，直至定时结束。
同理，若上述磁块增至3块，则线圈的推力作用在一个摆动周期内也将增至6次，依此类推。
权利要求1.一种电动摇床，包括悬挂式床体(1)、支架(2)及其控制电路，在床体(1)底部安装有永磁磁块(3)，在支架(2)的对应位置则安装有控制电路中的感应及驱动线圈B2(5)；所述的控制电路包括有整流、滤波后输出的直流电源电路I、主控电路II、同步触发电路III和自动复位定时电路IV；所述的感应及驱动线圈B2即串接于主控电路II中，主控电路II中采用一可控硅T2作为通断控制元件，同步触发电路II在感应线圈B2-2的感应作用下工作，其输出端即接所述可控硅T2的触发端，自动复位定时电路IV为一延时电路，其输出端控制同步触发电路III的导通与否；其特征在于a.所述的驱动线圈B2-1与感应线圈B2-2有一公共端；b.所述的主控电路II中串接一光耦管IC2-1的二控制端，IC2-1的二输出端则串接于自动复位定时电路IV的RC延时回路中；c.所述的自动复位定时电路IV的输出也通过一光耦管IC2-2接同步触发电路III的控制端。
2.如权利要求1所述的电动摇床，其特征在于a.主控电路II包括串接在220V市电两端构成回路的驱动线圈B2-1、双向可控硅T2和整流二极管D5，其中B2-1的两端还并联有包括光耦管IC2-1、发光二极管LED1和电阻R1的指示回路；b.同步触发电路III包括感应线圈B2-2、双向可控硅T1及其驱动控制三极管BG1、以电容C3为充放电电容的延时回路以及双向触发二极管DB，感应线圈B2-2的非公共端串接电阻R2后接三极管BG1的发射极，BG1的集电极则连接可控硅T1的触发端，可控硅T1一端接线圈B2的公共抽头端也即线圈B2-1与可控硅T2的共接端，另一端串接RC延时回路的电阻及电容C3，电容C3的正极串接触发二极管DB后接可控硅T2的触发端，负极与主控电路II中整流二极管D5的负极相接；c.自动复位延时电路IV以555集成片IC3为核心，复位端④脚与电源端⑧共接直流电源电路I的输出端，触发端②脚经电容C5接地，并经二极管D7、电阻R7接放电端⑦脚，形成电容C5的放电回路，放电端⑦脚又通过二极管D6接电容C5的正极，输出端③脚则串接电阻R5、光耦管IC2～2的二控制端和发光二极管LED2后接地；d.所述主控电路II指示回路中的光耦管IC2-2输出端负极经电阻R6反馈接所述自动复位延时电路IV的二极管D6正极也即IC3的放电端⑦脚，正极串接可变电阻后接直流电源电路I的输出，从而形成电容C5的充电回路；e.所述自动复位延时电路IV中的光耦管IC2-1输出端负极接所述同步触发电路III中的控制端——三极管BG1的基极，正极则串接R3后接于三极管BG1的集电极和可控硅T1触发端的共接点。
3.如权利要求2所述的电动摇床，其特征在于所述的同步触发电路III中RC延时回路的电阻采用电阻R4串接并联可变电阻对W1、W2构成的可变电阻。
4.如权利要求2所述的电动摇床，其特征在于所述自动复位延时电路IV中的可变电阻采用电阻R8与可变电阻W3并联的形式。
5.如权利要求2所述的电动摇床，其特征在于所述的驱动线圈B2-1和感应线圈B2-2绕在同一E字形铁芯上，且在所述的同步触发电路III中三极管BG1发射极与感应线圈B2的公共抽头端之间接一旁路二极管D4。
6.如权利要求1所述的电动摇床，其特征在于所述的永磁磁块(3)为上下表面充磁，驱动线圈B2-1和感应线圈B2-2同绕在一柱形铁芯上，产生的上下方向磁场与永磁磁块的磁场相斥。
7.如权利要求1或5或6所述的电动摇床，其特征在于所述的永磁磁块(3)在床体(1)底部间隔地设置有多块。
专利摘要一种电动摇床，包括悬挂式床体(1)、支架(2)及其控制电路，在床体(1)底部安装有永磁磁块(3)，在支架(2)的对应位置则安装有控制电路中的感应及驱动线圈B2(5)；所述的控制电路包括有直流电源电路I、主控电路II、同步触发电路III和自动复位定时电路IV；利用光耦管作为同步信号反馈元件使其主控电路II及自动复位定时电路IV随着摇床的摇摆动作而间歇工作，并通过控制主控电路II中可控硅T2的导通角来控制主控电路II的导通时间，从而使摇床的摆幅可调。
文档编号A47D9/02GK2220787SQ95215578
公开日1996年2月28日 申请日期1995年6月22日 优先权日1995年6月22日
发明者叶纬, 贾海江 申请人:宁波信泰电器有限公司