CN112022504A - 一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，包括：下部面罩体、上部面罩体、太阳能自动遮光镜片、太阳能电池、微型红外热像仪、微型高清摄像头、控制按钮、角度调节装置、头带和头带调节装置。本发明的有益效果是：本发明设有太阳能自动遮光镜片，起弧前可以清楚地看见焊接工件，避免焊接时难以找准起弧位置，保护了焊工的眼睛；设有双微型摄像头监督焊工保证焊接质量；采用设有防滑硅胶内垫的头带内圈，用于提高面罩的稳定性；设有角度调节装置用于根据实际需要调节面罩位置。本发明既给焊工提供了人性化的保护，又记录了焊接过程，在一定程度上可以提高焊接质量，减少部件的后期失效。

Description

一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩

技术领域

本发明属于电焊技术领域，涉及一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩。

背景技术

电焊面罩是在焊割作业中起到保护作业人员安全的工具，主要保护作业人员的眼睛和面部，并有效减少焊接释放的有害气体和灰尘等对体内造成的伤害。在现场焊接作业时，焊工通常使用的是传统的手持式或头戴式防护面罩，其主要部件有观察窗，观察窗中有遮光镜片。

目前，配有自动变光过滤器的焊接面罩已经大量投入焊接现场使用，可以对焊工的眼睛起到很好的保护作用,但并不能适用于全部场景。例如电力行业锅炉炉膛内进行作业时，作业空间狭小，有时需要仰焊，有时又需要在侧面作业，焊工经常要更换焊接角度，存在反复取下和佩戴焊接防护面罩的情况，在这期间环境光线的明暗变化会使焊工用眼疲劳甚至有眩晕症状。

此外，在焊接作业中除了要保护作业人员的安全，还要保证焊接质量。例如，在电站常用金属部件的失效案例中，焊接质量问题导致的失效占比非常大。但由于焊接作业时全过程无法保留实时数据，在后期的失效分析中往往无法确定实际的焊接过程是否存在问题。

综上所述，提出一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩。

这种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，包括：下部面罩体、上部面罩体、太阳能自动遮光镜片、太阳能电池、微型红外热像仪、微型高清摄像头、控制按钮、角度调节装置、头带和头带调节装置；下部面罩体通过角度调节装置与上部面罩体连接；上部面罩体与头带相连；头带和上部面罩体的两个连接处的其中一处设有头带调节装置；太阳能自动遮光镜片位于下部面罩体中上部；太阳能电池位于太阳能自动遮光镜片下方，太阳能电池固定在下部面罩体上；下部面罩体在太阳能自动遮光镜片上方设有两个通孔，其中一个通孔安装有微型红外热像仪，另一个通孔安装有微型高清摄像头；下部面罩体在太阳能自动遮光镜片的一侧设有控制按钮，便于焊工在开始作业前和作业完成后即可控制摄像头工作；微型红外热像仪和微型高清摄像头均与控制按钮电连接；太阳能电池后方还设有锂电池，太阳能自动遮光镜片上设有光电传感电路和液晶控制电路，光电传感电路和液晶控制电路电连接；微型红外热像仪、微型高清摄像头、控制按钮、光电传感电路和液晶控制电路均与太阳能电池及锂电池电连接。

作为优选，角度调节装置为铰链结构，通过内嵌的螺钉分别与下部面罩体和上部面罩体固定；上部面罩体和下部面罩体通过可调节角度的塑料铰链相连，实现角度调节功能；角度调节装置位于整个面罩体自下往上约四分之三处，将面罩体分为上部面罩体和下部面罩体两部分。

作为优选，所述头带材质为聚碳酸酯塑料；头带分为内圈和外层，头带内圈设有防滑的硅胶内垫，避免面罩与安全帽固定时打滑；头带外层的聚碳酸酯与上部面罩体一体化成型，可以有效固定面罩。

作为优选，所述下部面罩体和上部面罩体的材质均为聚乙烯材料，密度小，重量轻，除了具有必需的防电、防火、防尘等特性，还可以支撑固定其它部件，有效节省焊工支撑面罩和安全帽所耗费的体力。

作为优选，所述微型红外热像仪读取温度值的量程为-40℃～2000℃，读取精度达到读数的±2％。

作为优选，所述头带调节装置用于调节头带的长度。

本发明的有益效果是：本发明设有太阳能自动遮光镜片，起弧前可以清楚地看见焊接工件，起弧瞬间自动变暗，既避免焊接时反复寻找才能找准起弧位置的情况，又有效保护了焊工的眼睛；设有双微型摄像头，用于监控焊接过程，记录熔池和热影响区变化，进而监督焊工保证焊接质量；采用设有防滑硅胶内垫的头带内圈，用于提高面罩的稳定性；设有角度调节装置用于根据实际需要调节面罩位置。本发明既给焊工提供了人性化的保护，又记录了焊接过程，在一定程度上可以提高焊接质量，减少部件的后期失效。

附图说明

图1为可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩的正面示意图；

图2为可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩的立体图；

图3为可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩的侧面图。

附图标记说明：下部面罩体1、上部面罩体2、太阳能自动遮光镜片3、太阳能电池4、微型红外热像仪5、微型高清摄像头6、控制按钮7、角度调节装置8、头带9、头带调节装置10。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

本发明提供一种针对在复杂环境中现场实际施工时可以实现记录焊接全流程的电焊面罩通过微型红外热像仪将焊接过程中熔池及热影响区的实时温度记录下来，通过高清微型摄像头记录焊接前后的焊口形貌，以视频数据的形式保存到芯片中。采用特殊的光敏遮光镜片，在起弧前可以清楚地看见焊接工件，起弧瞬间光敏遮光镜片自动变暗，焊工可以清晰地观察到电焊的全过程，不会因为环境太暗或遮光镜片透光度太差而需要反复寻找才能确认起弧位置。采用可调节大小的卡扣头带，在焊接作业时可以将面罩和安全帽固定在一起，解放焊工的双手，增加安全性。

作为一种实施例，一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩的正面示意图如图1所示，立体图如图2所示，侧面图如图3所示；

可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩包括：下部面罩体1(聚乙烯材质)、上部面罩体2(聚乙烯材质)、太阳能自动遮光镜片3、太阳能电池4、微型红外热像仪5(读取温度值的量程为-40℃～2000℃，读取精度达到读数的±2％)、微型高清摄像头6(体积小，可安装于φ10mm的通孔内)、控制按钮7、角度调节装置8、头带9和头带调节装置10(用于调节头带9的长度)；下部面罩体1和上部面罩体2组成的面罩整体高约270mm，宽约220mm，适配于电力行业常规的现场作业用安全帽。

下部面罩体1通过角度调节装置8与上部面罩体2连接，角度调节装置8为铰链结构，通过内嵌的螺钉分别与下部面罩体1和上部面罩体2固定；上部面罩体2和下部面罩体1通过可调节角度的塑料铰链相连，角度调节装置8位于整个面罩体自下往上约四分之三处；上部面罩体2与头带9相连，头带9材质为聚碳酸酯塑料；头带9分为内圈和外层，头带9内圈设有硅胶内垫；头带9外层的聚碳酸酯与上部面罩体2一体化成型；头带9和上部面罩体2的两个连接处的其中一处设有头带调节装置10；太阳能自动遮光镜片3位于下部面罩体1中上部；太阳能电池4位于太阳能自动遮光镜片3下方，太阳能电池4固定在下部面罩体1上；下部面罩体1在太阳能自动遮光镜片3上方设有两个通孔，其中一个通孔安装有微型红外热像仪5，另一个通孔安装有微型高清摄像头6；下部面罩体1在太阳能自动遮光镜片3的一侧设有控制按钮7；微型红外热像仪5和微型高清摄像头6均与控制按钮7电连接；

太阳能电池4后方还设有锂电池，太阳能自动遮光镜片3上设有光电传感电路和液晶控制电路，光电传感电路和液晶控制电路电连接；微型红外热像仪5、微型高清摄像头6、控制按钮7、光电传感电路和液晶控制电路均与太阳能电池4及锂电池电连接。

太阳能自动遮光镜片3应用光探测技术与液晶技术，光电传感电路在检测到焊接时产生的光线即可触发液晶控制电路，液晶作为光阀将改变其透光度至设定值，实现起弧前可以清楚地看见焊接工件，起弧瞬间自动变暗。

微型红外热像仪5和微型高清摄像头6均由控制按钮7控制，微型高清摄像头6在焊接开始前和完成后拍摄焊接部件的高清图像；微型红外热像仪5将读取到的温度值以视频数据的形式输出到芯片中，微型红外热像仪5和微型高清摄像头6所收集的信息集成到同一个芯片中，方便后期的读取和拷贝。

焊工可以根据作业需求调节焊接面罩体的角度，实现面罩与安全帽的贴合，不使用时甚至可以将完全其向上扬起，避免遮挡视线。摘下不用时便于抓取，还可折叠收纳。

Claims (6)

1.一种可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，其特征在于，包括：下部面罩体(1)、上部面罩体(2)、太阳能自动遮光镜片(3)、太阳能电池(4)、微型红外热像仪(5)、微型高清摄像头(6)、控制按钮(7)、角度调节装置(8)、头带(9)和头带调节装置(10)；

下部面罩体(1)通过角度调节装置(8)与上部面罩体(2)连接；上部面罩体(2)与头带(9)相连；头带(9)和上部面罩体(2)的两个连接处的其中一处设有头带调节装置(10)；太阳能自动遮光镜片(3)位于下部面罩体(1)中上部；太阳能电池(4)位于太阳能自动遮光镜片(3)下方，太阳能电池(4)固定在下部面罩体(1)上；下部面罩体(1)在太阳能自动遮光镜片(3)上方设有两个通孔，其中一个通孔安装有微型红外热像仪(5)，另一个通孔安装有微型高清摄像头(6)；下部面罩体(1)在太阳能自动遮光镜片(3)的一侧设有控制按钮(7)；微型红外热像仪(5)和微型高清摄像头(6)均与控制按钮(7)电连接；

太阳能电池(4)后方还设有锂电池，太阳能自动遮光镜片(3)上设有光电传感电路和液晶控制电路，光电传感电路和液晶控制电路电连接；微型红外热像仪(5)、微型高清摄像头(6)、控制按钮(7)、光电传感电路和液晶控制电路均与太阳能电池(4)及锂电池电连接。

2.根据权利要求1所述可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，其特征在于：所述角度调节装置(8)为铰链结构，通过内嵌的螺钉分别与下部面罩体(1)和上部面罩体(2)固定；上部面罩体(2)和下部面罩体(1)通过可调节角度的塑料铰链相连，角度调节装置(8)位于整个面罩体自下往上约四分之三处。

3.根据权利要求1所述可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，其特征在于：所述头带(9)材质为聚碳酸酯塑料；头带(9)分为内圈和外层，头带(9)内圈设有硅胶内垫；头带(9)外层的聚碳酸酯与上部面罩体(2)一体化成型。

4.根据权利要求1所述可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，其特征在于：所述下部面罩体(1)和上部面罩体(2)的材质均为聚乙烯材料。

5.根据权利要求1所述可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，其特征在于：所述微型红外热像仪(5)读取温度值的量程为-40℃～2000℃，读取精度达到读数的±2％。

6.根据权利要求1所述可追溯实时焊接工艺的头戴式焊接防护面罩，其特征在于：所述头带调节装置(10)用于调节头带(9)的长度。

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