防静电鞋的制作方法

本发明涉及一种防静电设备，尤其涉及一种防静电鞋。

背景技术：

静电是通过摩擦引起电荷的重新分布而形成的，也有由于电荷的相互吸引引起电荷的重新分布形成。

在生产过程中，当物体的静电积聚到一定程度，或其电位高于周围介质的击穿场强时，就会发生静电放电现象，这种静电放电现象是电场能量引起带电体周围空间的气体发生电离而产生的能量释放过程，即静电能量转变为热能、光能和声能的过程。

根据静电放电的发光形态，静电放电可以分为电晕放电、刷形放电、火花放电以及沿带电体表面发光的表面放电，火花放电多发生在金属物体之间。放电时电极间的空气被击穿，形成了很集中的放电通道，此种放电能量释放快且集中，因此其引燃的危险性最大。

静电放电可导致生产故障，例如，可使半导体元件遭受破坏，并使使用这些元件的电子装置等发生误动作并出现故障；静电噪声可引起信息误差；可引起火灾和爆炸；以及对人体产生静电电击，引起皮炎或皮肤烧伤等伤害。

因此，产线上的作业人员作业时，要通过一系列静电安全防护措施进行防护，这些措施包括但不仅限于穿防静电服装、防静电鞋、带防静电手腕带等措施。

在S20.20 2014版发布后，对人员防静电接地的措施的可靠性提出了相应的实时监测要求，所以在当前的产线上，就需要大量的增加手腕带或脚腕带在线监测仪，其主要功能就在于实时监测人员佩戴状态以及手腕带或者脚腕带接地系统回路电阻是否在标准要求范围之内，但这些监测仪在起到监测作用的同时，也产生了两个问题：

第一个是，由于本身所需的安装体积以及需要有外部电源对其供电，因此，需要占用一定的工位空间，从而让本来很拥挤的工位更加拥挤，这样给现场的工程人员带来很大的不便。

第二个是，在当前流水线经常变动的情况下，每次产线变动，手腕带或脚腕带在线监测仪都需要重新拆卸安装，这个工程费时费力，其应用的灵活性差。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种防静电鞋。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

防静电鞋，包括防静电导体材料制成的鞋本体，所述鞋本体的鞋底部设置有一收容腔，所述收容腔内设置有包括电源的接地状态监测电路，所述接地状态监测电路与所述鞋底部上设置的至少一个用于与静电泄放公共接地点连接的接地纽扣连接。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述鞋本体内还设置有与所述鞋底部抵接的防静电导体材料鞋垫。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述鞋本体上设置有用于为所述接地状态监测电路中的电源充电的充电接口。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述鞋本体上设置有用于触发所述接地状态监测电路的接触传感器。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述鞋底部设置有用于显示所述接地状态监测电路中灯光报警装置工作状态的透明显示窗。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述收容腔内设置有支撑气垫。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述收容腔内还设置有用于为所述接地状态监测电路的电源充电的运动充电装置，所述运动充电装置包括踩踏动能转电能装置，所述踩踏动能转电能装置连接电荷收集装置，所述电荷收集装置连接升压装置，所述升压装置通过充电电路连接所述接地状态监测电路中的电源。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述接地状态监测电路包括与所述接地纽扣连接的电压信号生成电路，所述电压信号生成电路的输出端连接隔离电路的输入端，所述隔离电路的输入端连接滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端通过第二平衡电阻接比较器的反向输入端，所述比较器的正向输入端接基准电压生成电路，所述比较器的输出端接所述比较器的输出端接互锁式状态指示电路的输入端。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述基准电压生成电路包括一端与所述比较器的正向输入端连接的第一平衡电阻，所述第一平衡电阻的另一端通过第三电阻接+5V电源端以及通过第四电阻接地。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述接地状态监测电路的电源为锂电池。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述接地纽扣为两个且它们通过内部导线连通，两个接地纽扣中的至少一个设置于所述鞋底部的底部。

优选的，所述的防静电鞋，其中：所述接地纽扣通过接地线或防静电地板接静电泄放公共接地点。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本发明设计精巧，通过在防静电鞋的鞋底部设置收容腔，同时使接地状态监测电路自带电源，从而使接地状态监测电路安装到防静电鞋上成为可能，因此不需要再额外设置监测仪来监测脚腕带或手腕带的接地状态，也就不需要占用工位空间，同时在产线变化时，不再需要对这些监测仪进行拆装，仅需通过防静电鞋上的接地纽扣接静电泄放公共接地点即可实现静电的泄放和接地状态的检测，应用更佳灵活多变，实用性和适用性更佳。

通过对接地状态监测电路的合理设计，使其整体功率低于50毫瓦，从而能够保障锂电池长期为接地状态监测电路进行供电，结合运动充电装置，能够充分利用工作人员走动时的机械能，从而为锂电池进行充电，进一步延长锂电池的供电时间。

通过设置接触传感器来控制接地状态监测电路的触发，常态下，接地状态监测电路处于待机状态下，能够节约用电，当接触传感器感应到有人穿戴时触发接地状态监测电路，触发控制简单易行。

由于防静电鞋的鞋底部具有收容腔及气垫，因此防静电鞋的舒适度大大提高，能够在实现静电防护的同时，缓解工作人员长期站立作业的疲劳感，使工作人员长时间的保持较佳的工作状态和工作效率；同时气垫也提供了有效的支撑限位，保证了支撑强度，避免运动充电装置和接地状态监测电路因踩踏受损。

由于在所述鞋底部的底面上设置有接地纽扣，当工作区域的地面为绝缘材质时，可以通过接地线接静电泄放公共接地点进行静电泄放，当工作区域的地面为防静电地板时，可以通过接地纽扣直接与防静电地板连接进行静电泄放，而省去接地线的连接结构，并且应用更佳灵活，使用场合更广。

附图说明

图1 是本发明的防静电鞋的剖视图；

图2是本发明的接地状态检测电路结构示意图；

图3是本发明的接地状态检测电路的电路图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

本发明揭示了防静电鞋，如附图1所示，包括防静电导体材料制成的鞋本体1，所述防静电导体材料本身具有导电特性，其为已知工艺技术，在此不再赘述，所述鞋本体1包括防静电鞋帮16以及与所述防静电鞋帮16连接的鞋底部11所述防静电鞋帮16的形式可以是已知的各种形式，其内层采用防静电导体材料制成；并且，所述鞋本体1内还设置有与所述鞋底部11抵接的防静电导体材料鞋垫13，所述鞋垫13通过防静电鞋内部的湿气联通人体联通，从而将人体所带静电导向所述鞋底部11。

所述鞋底部11设置有一收容腔12，所述收容腔12内设置有用于其支撑和缓冲作用的支撑气垫17，所述收容腔12内还设置有包括电源的接地状态监测电路2，所述接地状态监测电路2与所述鞋底部11上设置的至少一个接地纽扣3连接，所述接地纽扣3接静电泄放公共接地点，所述接地纽扣3为两个且它们通过内部导线连通，两个接地纽扣3中的至少一个设置于所述鞋底部11的底部，优选它们均设置于所述鞋底部的底部，并且一个位于所述鞋底部11的头部，一个位于所述鞋底部11的尾部，并且两个所述接地纽扣3中的至少一个通过接地线或/或防静电地板接静电泄放公共接地点，当所述接地状态监测电路2监测两种接地方式均出现异常时，发出警示信号。

具体的，如附图2所示，所述接地状态监测电路2包括与所述接地纽扣3连接的电压信号生成电路21，所述电压信号生成电路的输出端连接隔离电路22的输入端，所述隔离电路22的输入端连接滤波电路23的输入端，所述滤波电路23的输出端通过第二平衡电阻R23接比较器U5C的反向输入端，所述比较器U5C的正向输入端接基准电压生成电路24，所述比较器U5C的输出端接互锁式状态指示电路25 的输入端。

详细的，附图3所示，所述接地纽扣3作为接地线和/或防静电地板接入电路的接入点G-GND，所述接地线和所述防静电地板接静电泄放公共接地点，所述接入点G-GND接第一分压电阻R45并通过所述第一分压电阻R45接电源的+5V电源端，所述接入点G-GND还连接电容C15的一端及二极管D15的负极，所述电容C15的另一端及二极管D15的正极接地，它们构成所述电压信号生成电路21，所述接地线或防静电地板接入电路后，与第一分压电阻R45形成分压电压，从而把对应的联通状况（电阻）转化为电压信号输出给所述隔离电路22。

所述接入点G-GND进一步与接5V电源的隔离放大器U5A的正向输入端连接，并将所述接地线和第一分压电阻R45生成的电压信号输入至所述隔离放大器U5A中，所述隔离放大器U5A的反向输入端接其输出端，所述隔离放大器U5A用于将其接收的信号和其输出的信号进行隔离，从而避免回路电流的干扰，确保信号的准确性。

所述隔离放大器U5A的输出端接所述滤波电路23，所述滤波电路23包括电阻R47、R48、极性电容C17、C18及滤波器U5B，所述电阻R47的一端接所述隔离放大器U5A的输出端，其另一端串接所述电阻R48，所述电阻R47、R48的连接端共同接极性电容C17的正极，所述极性电容C17的负极接所述滤波器U5B的输出端，所述滤波器U5B的输出端接所述滤波器U5B的反向输入端；所述电阻R48的另一端通过电容C18接地，且接所述滤波器U5B的正向输入端，所述滤波电路23将所述隔离放大器U5A输出的信号进行处理后，从而将信号进行改善并输出给与所述滤波器U5B的输出端连接的第二平衡电阻R23，所述第二平衡电阻的另一端接所述比较器U5C的反向输入端，所述比较器U5C的正向输入端接所述基准电压生成电路24。

所述基准电压生成电路24包括第三电阻R24和第四电阻R26，所述第三电阻R24的一端接+5V电源端，所述第三电阻R24的另一端接所述第四电阻R26的一端，所述第四电阻R26的另一端接地，所述第三电阻R24和第四电阻R26的连接端均接第一平衡电阻R25的一端，所述第一平衡电阻R25的另一端接所述比较器U5C的正向输入端，所述+5V电源端与电阻R24、R26分压形成基准比较电压，此基准比较电压通过第一平衡电阻R25送入所述比较器U5C的正向输入端。

当所述比较器U5C的反向输入端接收的信号大于基准比较电压时，所述比较器U5C的输出端输出低电平，此时，所述互锁式状态指示电路25中的MOS管闭合从而使所述互锁式状态指示电路25中的绿灯熄灭，红灯亮和/或蜂鸣器工作，进行报警，表明接地状况异常；反之，当所述比较器U5C的反向输入端接收的信号小于基准比较电压时，所述比较器U5C的输出端输出高电平，所述互锁式状态指示电路25中的MOS管断开，从而所述互锁式状态指示电路25中的绿灯亮，红灯不亮和/或蜂鸣器不工作，表明接地状况正常。

如附图1所示，为了便于观察到所述鞋底部11的收容腔12内的指示灯的变化情况，所述鞋底部11的侧壁上还设置有透明显示窗15，当所述状态指示电路26中的不同颜色的灯亮时，能够通过所述透明显示窗15观察到，所述透明显示窗可以覆盖整个收容腔12的剖面，也可以只覆盖所述收容腔剖面的部分，优选其设置于所述鞋底部位于鞋头区域的侧壁上。

另外，所述接地状态监测电路中供电的电源可以是已知的各种电池，优选为锂电池，所述锂电池的充电方式有两种，一种是通过所述鞋本体1上设置的用于为所述接地状态监测电路2中的电源充电的充电接口14进行充电，所述充电接口14优选为USB接口，当然也可以是其他可行的充电接口，如lighting接口等，并且在所述鞋本体1上的设置位置可以根据需要进行，优选其设置在所述鞋底部11的侧边上且位于所述收容腔12旁。

另一种充电方式是通过所述收容腔12内设置的运动充电装置4，所述运动充电装置4包括踩踏动能转电能装置，所述踩踏动能转电能装置连接电荷收集装置，所述电荷收集装置连接升压装置，所述升压装置通过充电电路连接所述接地状态监测电路2中的电源。

所述踩踏动能转电能装置完成人员行走或其他踩踏动作动能向电能的转化，所述踩踏动能转电能装置转化出来的电荷进入所述电荷收集装置，所述电荷收集装置将电荷转化为电压并通过所述升压装置将其升压为能够给接地状态监测电路2内部的锂电池充电的电压。

当然，所述运动充电装置4也可以是其他可行的结构，在此不再赘述。

最后，为了便于控制所述接地状态监测电路2的开和关，所述鞋本体1上设置有用于触发所述接地状态监测电路2的接触传感器（图中未示出），当人员穿戴好后所述防静电鞋后，所述接触传感器感知到这个穿戴状态，除非人为设置，否则所述接地状态监测电路2工作；当人员脱下后，除非人为设置，否则所述接地状态监测电路2进入待机模式，从而能够节约电能，延长接地状态监测电路2的工作时间。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。