专利名称：球拍穿线机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球拍穿线机，尤其涉及一种借由编码器(ENCODER)感测拉线机构的直线或旋转的位移量而发出数字讯号，以由中央处理单元接受该数字讯号来精确控制穿线机的马达的球拍穿线机的控制装置。
然而，以此种拉线机来拉紧球拍线，即使使用相同重量的法码，也会因人为的操作问题而产生相当大的误差，且各法码的重量具有一定的差距，而难以对所拉紧的球拍线的张力进行微调。
现有的球拍穿线机，改以马达驱动一齿轮组产生扭力来带动拉线头拉紧球拍线，且该马达、齿轮组与拉线头所组成的拉线机构是枢设于一基座上，当拉线头将球拍线拉紧至一定张力时，会因拉线头旋转拉紧球拍线时的反作用力而带动拉线机构的一摆动件摆转，而控制马达的控制单元则设有一个应变计(或可变电阻、极限开关等)，供与摆转的摆动件碰撞，而由应变计本身的抗力所产生的变化来感测该摆动件碰撞的力量，进而发出模拟讯号至该控制单元来计算出该拉线机构拉紧球拍线的力量。
然而，应变计等产生模拟讯号的感应器均容易因温度等环境的变化而产生误差，且模拟讯号传输至控制单元时需由一译码器将模拟讯号转换为数字讯号才能进行计算，而模拟讯号在此一译码的过程中也会产生误差；再者，通常摆动件是以远离枢接处的一端来碰撞应变计，以由应变计本身的抗力所产生的变化来感测该摆动件碰撞的力量，而摆动件的长度便形成一放大碰撞力量的力臂，如此的设计，容易使应变计所感测到的数值产生误差，进而导致输出的模拟讯号也会相对产生误差；整体而言，输出模拟讯号的感测方式会产生相当的误差，而难以精确控制拉线机拉紧球拍线的张力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种球拍穿线机的控制装置，其特征在于，包括有一拉线机构，是设置于一基座，由一马达的输出轴与拉线头连接，该马达驱动拉线头来拉紧线，且该拉线机构具有一可动结构以在拉紧线的行程中产生位移；一编码器，其具有一传感器与一感应件，该感应件是与该拉线机构的可动结构连接，使该拉线机构在拉紧线的行程中由该可动结构带动感应件位移，借由该传感器侦测感应件的位移量而发出一数字讯号；一中央处理单元，其是接收编码器的数字讯号而控制该拉线机构的马达的动作。
前述的球拍穿线机的控制装置，其中拉线机构的可动结构为该拉线头，且该拉线头是呈直线移动的形态，借由该编码器侦测该拉线头的移动量而发出一数字讯号至中央处理单元，以由该中央处理单元控制该拉线机构的马达的动作来变化该拉线头的移动速度，并计算该拉线头拉线的力量。
前述的球拍穿线机的控制装置，其中拉线机构是以可直线滑移的形态架设于该基座上，而为一可动结构，使该拉线机构在拉紧线的行程中会以直线运动方式带动该感应件直线位移，借由该编码器的该传感器侦测该感应件的位移量而发出一数字讯号至一中央处理单元。
前述的球拍穿线机的控制装置，其中拉线机构的拉线头为旋转的形态，且该控制装置还包括有一第二编码器，该第二编码器具有一第二传感器与一第二感应件，该第二感应件是为一编码盘的形态而与该拉线头同轴连接，以在该拉线头转动拉紧线的行程中带动该第二感应件旋转，借由该第二传感器侦测该第二感应件的旋转速度而发出一数字讯号至中央处理单元，而由中央处理单元控制该拉线机构的马达的动作，以变化拉线头的旋转速度。
本发明解决其技术问题还可采用如下技术方案一种球拍穿线机的控制装置，其包括有一拉线机构，该拉线机构是由一马达的输出轴与拉线头连接，该马达驱动拉线头转动来拉紧线；一编码器，其具有一传感器与一感应件，该感应件是为一编码盘的形态而与该拉线头同轴连接，以便在该拉线头转动拉紧线的行程中带动该感应件旋转，借由该传感器侦测该感应件的转动量而发出一数字讯号；一中央处理单元，其是接收编码器的数字讯号而控制该拉线机构的马达的动作，以变化该拉线头的转动速度。
本发明的有益效果是，由于该编码器(ENCODER)的感应件是与该拉线机构连接，而该拉线机构在拉紧线的过程中会产生位移，以带动感应件位移，而可由编码器的传感器感测感应件的位移量而发出数字讯号，使中央处理单元接收编码器的数字讯号后，控制该拉线机构的马达动作，达到精确控制的功，且借由该编码盘侦知该拉线头的转动量，而可由中央处理单元控制该拉线机构的马达动作，以达到变化拉线头的转速或锁定拉线头的控制目的。
图1是本发明的外观示意图。
图2是图1所示II-II线的剖视图。
图3是图1所示III-III线的剖视图。
图4是图1所示IV-IV线的剖视图。
图5是本发明较佳实施例的详细电路图。
图6是本发明中央处理单元与编码器及马达的配置图。
图7是本发明的使用状态图。
图8是本发明第二实施例的结构示意图。
图9是本发明第三实施例的结构示意图之一。
图10是本发明第三实施例的结构示意图之二。
一第一编码器(ENCODER)3，其具有一第一传感器31与一第一感应件32，该第一传感器31是设于该基座1上，而该第一感应件32是与该拉线机构2连接，使该拉线机构2在拉紧线的行程中会带动第一感应件32位移，借助该第一传感器31侦测第一感应件32的位移量而发出一数字讯号，以感测该拉线机构2的移动量。
本发明所使用的编码器为一种光学编码器(Optical Encoder)其工作原理是在感应件上设有多个间隔的缝隙(约每1mm的长度中至少具有14个以上的缝隙)，而该传感器则在感应件的缝隙两侧分别具有一发光件与一感光件，当感应件的多个缝隙通过传感器时，发光件发出的光线便会由缝隙通过使感光件断续收到光线，而发出一数字讯号，编码器的技术属于现有技术，且非本发明的技术特征，故不再予以赘述。
一第二编码器4，其具有一第二传感器41与一第二感应件42，该第二感应件42为一编码盘(encoderdisk)的形态而与该拉线头22同轴连接，以在该拉线头22转动拉紧线的行程中带动该第二感应件42旋转，借助该第二传感器41侦测该第二感应件42的转动量而发出一数字讯号，以感测该拉线头22的转动量。
一中央处理单元5，其是接收第一、二编码器3、4的数字讯号而控制该拉线机构2的马达21动作。
如图4所示，由于架设于基座1上的拉线机构2为可滑动的状态，使该拉线机构2在拉紧线的过程中会因拉紧线时的反作用力压缩弹簧14并产生直线位移，如图7所示，进而带动第一编码器3的第一感应件32移动，由第一编码器3精确侦知该第一感应件32的位移量，使第一编码器3发出一数字讯号至中央处理单元5，而由中央处理单元5精确控制该拉线机构2的马达21动作，使拉线机构2拉紧球拍线的力量(千克)能被精确地控制。
当拉线头22被驱动旋转来拉紧线的行程中，会同步带动该第二感应件42旋转，以由第二传感器41感测其第二感应件42的转动量，使第二编码器4发出一数字讯号至中央处理单元5，而由中央处理单元5精确控制该拉线机构2的马达21的动作，以针对不同材质的线材特性来变化该拉线头22的转速。当中央处理单元5由第一编码器3移动量感测讯号侦测的拉线机构2已将球拍线拉紧至预定力量(千克)时，便可通过第二编码器4的感测来控制使该拉线头22的转动量为零，亦即，控制该马达21锁住使拉线头22不再转动。但，球拍线被拉紧后会产生一反向拉动该拉线头22的作用力，当拉线头22被反向拉动时，会由第二编码器4侦测转动量为负值，第二编码器4发出的数字讯号便会控制马达21再转动以补正该拉线头22的负转动量，使球拍线的力量(千克)能够保持在预定的数值，而不会变动。
该第一、二编码器3、4所输出的讯号为数字讯号，此一数字讯号能直接被中央处理单元5所运用，而不需再如现有的模拟讯号般再经译码器解读，因此，不会发生译码的误差；再者，第一、二编码器3、4侦测拉线机构2的移动量及转动量来产生相对的讯号，而不像现有技术般是以应变计自身的反作用力来侦测拉线机构转动的扭力，因此，能避免力臂放大作用力的误差问题。
综上所述，本发明借由该第一、二编码器3、4分别感测该拉线机构2于拉紧线的过程中的移动量及该拉线头22的转动量，而分别产生数字讯号传输至中央处理单元5，以由中央处理单元5来控制该拉线机构2的马达21的动作，而达到精确控制拉紧球拍线的力量(千克)的功效；再者，该中央处理单元5能通过第二编码器4的感测来控制使该拉线头22的转动量，以达到针对不同材质的线材特性来变化该拉线头22转速及使拉线头22的转速为零来锁定拉线头22以保持球拍线的力量(千克)的双重功效。
如图5所示，为本发明较佳实施例的实施电路图，在该实施例中采用一个编码器即编码器U4，该编码器U4与中央处理单元5(CPU)连接，而中央处理单元5(CPU)的输出脚与D/A转换器U5的输入脚连接，U5则驱动控制马达M，此外中央处理单元5(CPU)又分别与译码器U2、U3相连。本实施例中中央处理单元5(CPU)型号为PC16C72。
当然，本发明仍存在许多例子，其间仅细节上的变化。请参阅图8所示，其是本发明的第二实施例，其中，该拉线机构2A固设于基座1A上，且该拉线机构2A是由马达21A驱动一螺杆21B而带动该拉线头22A直线移动来拉紧球拍线，该编码器3A的传感器31A设于该基座1A上，而该感应件32A与该拉线头22A连接，使该拉线头22A直线移动拉紧线的行程中会带动感应件32A位移，俾借该传感器31A侦测感应件32A的位移量，而使编码器3A输出数字讯号至中央处理单元，而可由中央处理单元控制马达21A的动作，以变化拉线头22A的移动速度，且可锁定拉线头22A位置并测知该拉线头22A拉紧球拍线的力量(千克)等，如此，亦可达到与前述第一实施例相同的功效。
再请参阅图9及图10，其是本发明的第三实施例，其中该拉线机构6是架设于一基座60上，该拉线机构6具有一滑座61，该滑座61的两侧及底部分别设有数个轴承611，而该基座60对应各轴承611分别设有一滑槽601，使该拉线机构6可在该基座60上直线滑移。该滑座61内设有一拉线座62，该拉线座62穿设有一滑轨621，该滑轨621的两端均固定于该滑座61上，且该拉线座62的底部设有一轴承622，而该滑座61对应该轴承622设有一滑槽612，使该拉线座62在滑轨621与轴承622和滑槽612的限制下能在滑座61中直线移动，而该拉线座62上则设有一拉线头63供拉紧球拍线，该滑座61的一侧设有一马达67，该马达67则驱动一组设于滑座61中的链轮64及链条65，且该拉线座62是与该链条65结合，使马达67驱动链轮64及链条65时，能带动拉线座62产生位移，以使拉线头63拉紧球拍线。另，该基座60上设有一下挡片602，且该滑座61对应该下挡片602设有一上挡片613，该上、下挡片602、612间设有弹簧66，使该拉线机构6在拉紧线的行程中会压缩该弹簧66。
该编码器7的感应件71是固设于滑座61上，而该感应器72则设于基座60上，使该拉线机构6在拉紧线的行程中会由该滑座61带动感应件71位移，以借助该传感器72侦测感应件71的位移量而发出一数字讯号至中央处理单元来控制该马达67的动作，以侦测拉线头63拉紧球拍线的力量(千克)等，如此，亦可达到与前述第一实施例相同的功效。
权利要求
1.一种球拍穿线机的控制装置，其特征在于，包括有一拉线机构，是设置于一基座，由一马达的输出轴与拉线头连接，且该拉线机构具有一可动结构；一编码器，其具有一传感器与一感应件，该感应件是与该拉线机构的可动结构连接，使该拉线机构在拉紧线的行程中由该可动结构带动感应件位移，借由该传感器侦测感应件的位移量而发出一数字讯号；一中央处理单元，其是接收编码器的数字讯号而控制该拉线机构的马达。
2.根据权利要求1所述的球拍穿线机的控制装置，其特征在于所述的编码器U4与中央处理单元CPU连接，而CPU的输出脚与D/A转换器U5的输入脚连接，U5则驱动控制马达M，此外CPU又分别与译码器U2、U3相连。
3.根据权利要求1所述的球拍穿线机的控制装置，其特征在于所述拉线机构的可动结构为呈直线移动的拉线头。
4.根据权利要求1所述的球拍穿线机的控制装置，其特征在于所述拉线机构是以可直线滑移的形态架设于该基座上，而为一可动结构。
5.根据权利要求4所述的球拍穿线机的控制装置，其特征在于所述拉线机构的拉线头为旋转的形态，且该控制装置还包括有一第二编码器，该第二编码器具有一第二传感器与一第二感应件，该第二感应件是为一编码盘的形态而与该拉线头同轴连接，以在该拉线头转动拉紧线的行程中带动该第二感应件旋转，借由该第二传感器侦测该第二感应件的旋转速度而发出一数字讯号至中央处理单元，而由中央处理单元控制该拉线机构的马达。
6.一种球拍穿线机的控制装置，其包括有一拉线机构，该拉线机构是由一马达的输出轴与拉线头连接，该马达驱动拉线头转动来拉紧线；一编码器，其具有一传感器与一感应件，该感应件是为一编码盘的形态而与该拉线头同轴连接；一中央处理单元，其是接收编码器的数字讯号而控制该拉线机构的马达。
全文摘要
一种球拍穿线机的控制装置，其包括有一拉线机构、一编码器与一中央处理单元，该拉线机构是由一马达驱动一拉线头来拉紧线，且于拉紧线的过程中该拉线机构的可动结构会产生位移，以带动编码器的感应件位移，而借由编码器的传感器感测感应件的位移量而发出一数字讯号，使中央处理单元接收编码器的数字讯号后，控制该拉线机构的马达的动作。本发明借由编码器感测拉线机构的直线或旋转的位移量而发出数字讯号，以由中央处理单元接受该数字讯号来精确控制穿线机的马达，以达到变化拉线头的转速或锁定拉线头的控制目的。
文档编号A63B51/00GK1451454SQ0211658
公开日2003年10月29日 申请日期2002年4月12日 优先权日2002年4月12日
发明者黄淑娥 申请人:黄淑娥