CN1920618A - 一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，该滤光镜组件由电子线路，光电传感器和至少一种电源及滤光片组包括紫外滤光片、红外滤光片组成且全部封装在一个非金属质框架内，所述的电子电路由光电输入回路、信号放大回路、升压回路和高压及低压驱动回路组成，所述的电源采用锂电池、太阳能电池和干电池及法拉地电容的至少一种或其组合，所述的滤光片组包括压电陶瓷晶片光阀组。滤光镜组件实现了对焊接所产生的各种有害射线、光耀等的过滤和反射，在焊接前能隔着滤光镜看物，而点弧的瞬间立即变黑，对操作者的眼睛提供可靠地保护。
Description
技术领域：
本发明属于焊接保护装置，尤其涉及一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件。
背景技术：
先前的焊接用护目具传统焊接用双防滤光镜片，功能简陋，焊接前不透明，操作者无法看清施焊部位，起弧后熔池也很不清晰，容易产生断焊、盲焊等缺陷。US4071912A公开了一种焊接面具用滤光片，包括：由电子线路，光电传感器和至少一种电源及滤光片组包括紫外滤光片、红外滤光片及压电陶瓷片组成且全部封装在一个非金属质框架内。不足之处是对焊接时产生的各种有害射线、光耀等不能进行有效的过滤和反射，各种辐射对佩带者眼睛仍产生较大损害，且不能方便使用者更换调整滤光镜组件及其他附件；传统单色号双防滤光镜片在焊接前后均为不透明状态，无法看清熔池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
该滤光镜组件，由电子线路，光电传感器和至少一种电源及滤光片组包括紫外滤光片、红外滤光片组成且全部封装在一个非金属质框架内，所述的电子电路由光电输入回路、信号放大回路、升压回路和高压及低压驱动回路组成，所述的电源采用锂电池、太阳能电池和干电池及法拉地电容的至少一种或其组合，所述的滤光片组包括压电陶瓷晶片光阀组。
所述的滤光片组还包括焊接类型选择，回光时间选择，遮光号调节及遮光号显示；有一个遮光号显示和至少一种暗态，多暗态时至少有一种暗态调节；所述的滤光片采用玫瑰红反射式镀膜玻璃或吸收式滤光片；所述的压电陶瓷晶片光阀组采用双频驱动方式；所述的电子电路的光电信号采用交流和/或直流至少一种藕合方式；所述电池采用内置可更换型式；所述的遮光号调节，至少有自动和手动一种调节方式，手动分为机械手动/电子手动/感应手动；所述的遮光号显示，采用LED、LCD、数码管等器件/或电路和/或笔段字画及图形、字符，实现有光/或无光显示；遮光号显示至少在：滤光器组件不透明区、透明区的下边缘、头盔体外部的粘结、注塑或其他永久性图形、字符、标记或数字显示。
滤光镜组件是眼睛保护的核心装置，采用电子线路、光电控制系统及显示系统，实现了对焊接所产生的各种有害射线、光耀等的过滤和反射，使对佩带者眼睛的各种辐射降至最低限度。
本发明运用最先进的光电自动变光装置，改变了传统单色号双防滤光镜片在焊接前后均为不透明状态，无法看清熔池的缺点，取而代之的是在焊接前呈透明状态而在焊接开始的瞬间观察窗自动变为足可保护操作者的眼睛使其免受电焊辐射伤害的安全暗态，另外，焊接前操作者能隔着滤光镜清楚地观察工件、对准焊接的部位，不会产生盲焊。点弧的瞬间立即变黑，对操作者提供可靠地保护，焊接过程中，熔池清晰，不会产生断焊，对操作者的保护远优于传统焊接用双防滤光镜片。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，所列图例作为对本技术条件的理解，不是对本发明的限制，但至少包括这些基本实例。
图1是本发明滤光镜组件的正面和背面示意图；
图2、图3是本发明滤光镜组件上的显示和调节装置示意图。
图中序号：11.滤光片，12.框架，24.传感器，26.连接线，27.调节手柄，28.图形遮光号，29.数字遮光号，30.电源指示，43.电位器仓，51.太阳能电池，52.检测按钮，53.回光开关，54.选择开关，55.焊接类型开关，56.微调器，57.灵敏度指示。
具体实施方式：
1.滤光镜组件(图1)是一个非金属质框架(图1的序号12)，其内部至少包括了电子线路，光感和至少一种电源及滤光片组(图1的序号11)，分别集中于两个区域：滤光部分一个区域，光电及电子控制系统一个区域。特点是焊接前基本上是0电流工作电路，省电工作寿命长，变光速度快。
2.第1条所述的滤光片组中的紫外及红外滤光片采用了红玫瑰色反射式镀膜玻璃和/或吸收式滤光片，可见光滤光器件采用了压电陶瓷晶片。由于特殊的设计，滤光片及压电陶瓷的透射中心波长(亮态或暗态)为人的眼睛最敏感的绿黄色波长，故其亮态遮光号低2.5-3#，暗态溶池清晰度很高，有利于提高焊接质量，降低操作者的疲劳程度。
3.本发明的滤光片组采用压电陶瓷晶片(体)光闸，紫外线/红外线滤光片、传感系统和控制线路。
4.本发明实施例传感系统的光电信号采用交流和/或直流至少一种藕合方式，光电信号经放大电路，直流藕合专用于TIG焊接和/或焊接电流小于10A的焊接领域，这种藕合方式保证了滤光镜组件在阳光下和室内强光下呈稳定的亮态，点弧后迅速进入预设的暗态，即使小电流时，亦能达到预期的设计目的，因而适用于各种焊接。
5.本发明实施例常规焊接及低脉冲或无脉冲直流焊接方式下的选择/转换开关(图2的序号55)采用拨动开关方式。
6.本发明的实施例至少提供一种暗态，在多暗态时至少提供一种暗态调节达到最满意的熔池清晰度。
7.本发明的实施例提供了一个亮态，一个环境亮态微调器(图2的序号56)，以适应不同的焊接和环境。
8.整个滤光镜片组采用高强度无色透明高分子聚合物如聚碳酸脂保护片对重要部件如滤光片、压电陶瓷晶片、太阳能电池板等组件进行保护。
9.本发明的滤光片组(序图1的序号11)由紫外及红外滤光片，压电陶瓷晶片和保护片。其主要作用是防止焊接时伤害操作者眼睛的有害射线，如紫外线、红外线透过或使其透射量极小，以保护焊工的眼睛免受伤害，其次是允许可见光通过，使焊接前可见光有效地通过，因而焊接前视窗呈亮态，操作者可看清并对准焊接部位。
10.本发明实施例的压电陶瓷晶片在分子结构上存在着常开和常闭的特性，以此实现明、暗态的转换。
11.滤光片组至少由一片组成，其数量取决于所要实现的遮光范围。单一遮光号只需一片，多遮光号时则需按要求增加组片的数量。
12.第9条的滤光片，第10条的压电陶瓷晶片用特种胶粘合在一起即增加了机械强度，也增加了可见光的透射比。
13.本发明实施例控制部分由电源，光电控制线路，显示三部分组成。
14.本发明实施例至少采用了一种电源，太阳能电池(图1的序号51)或锂电池(可充电和/或不可充电)独立或联合供电。
15.第14条所述电池的进一步采用内置可更换形式以延长使用寿命。
16.本发明的电源采取了自动开机/关机或手动开机自动关机方案。
17.本发明采用了电池检测按钮(图1的序号52)，避免无电操作以防止对操作者造成伤害。
18.光电控制线路由输入回路、信号放大回路、升压回路及驱动回路等组成。
19.输入回路由光敏晶体管等传感器(图1的序号24)把光信号变成电信号并输送到放大器的输入端。
20.放大器采用低功耗运算放大器，整个电子线路在焊接前的工作电流约为零并通过光电池对内置的锂电池进行充电，点弧时内置电池等作为引弧电源，太阳能电池作为辅助电源，焊接过程中，太阳能电池作为主工作电源，而锂电池等干电池作为辅助电源或被太阳能电池充电。
21.焊接前给电容器充电并使之达到电源电压，引弧时，通过电子升压线路将电压升高并输送至压电陶瓷驱动电路使压电陶瓷晶片瞬间变暗。
22.本发明的另一个实施例的滤光片组采用了2片以上压电陶瓷片组件，其常开片采用双频驱动方式即焊接前采用低频，引弧的瞬间采用高频驱动方式以实现压电陶瓷快速变暗之目的。
23.本发明提供了焊接类型选择、焊接工艺选择、遮光号调节及遮光号显示(图2)。
24.本发明的一个实施例提供焊接类型选择，开关(图2的序号55)的左侧是无脉冲或低脉冲直流TIG焊接(10A以下小电流焊接)右侧是其它各种焊接方式。本实施例的遮光号调节在头盔体的外部即滤光镜组件引出线连着的旋钮，图2的序号56为本实施例下的亮态微调手柄。本实施例下10A以下小电流或无脉冲及低脉冲直流TIG进行有效地焊接并适用于CO2保护焊等各种形式。
25.本发明的实施例提供焊接工艺选择：回光时间选择开关(图2的序号53)位于右边时，回光时间快(由暗到亮)，适用于点焊等工艺，当开关位于左边时，适用于CO2保护焊等其它各种工艺形式的焊接。
26.本发明的滤光镜组件，提供至少一个工作遮光号(图2的序号29)。多个遮光号还包括了至少一个无级可调变光范围。
27.本发明的另外一个实施例提供了多个无级可调变光范围，通过操作镜盒上的遮光号范围选择开关(图1的序号54)选择一个遮光号范围。
28.本发明的实施例提供至少一种遮光号调节方式：自动和手动，手动分为机械手动/电子手动/感应手动(图1和图2的序号27)。
29.本发明滤光镜组件部分的遮光号显示：至少显示一个遮光号，遮光号显示至少在以下位置：位置一、在滤光镜组件上不透明区的粘贴或注塑或其它永久性图形标记(图2的序号29)；位置二、为便于佩带者调节，粘贴或注塑或其它永久性标记可以按调节方式置于头盔体的外部(图3的序号29)；位置三、在滤光镜组件不透明区的数字显示方式(图3的序号29)；位置四、在透明区的下方边缘处的数字显示(图3的序号28)。
30.本发明的一个实施例提供了电源和滤光镜组件状态指示(图3的序号30)以便于观察滤光镜的当前状态。
31.第29条所述的遮光号至少采用以下方式有光和/或无光显示：LED器件和/或电路和/或笔段字画，LCD液晶器件和/或电路和/或笔段字画，数码管器件和/或电路和/或笔段字画及图形字符。
Claims (10)
1、一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，由电子线路，光电传感器和至少一种电源及滤光片组包括紫外滤光片、红外滤光片组成且全部封装在一个非金属质框架内，其特征在于所述的电子电路由光电输入回路、信号放大回路、升压回路和高压及低压驱动回路组成，所述的电源采用锂电池、太阳能电池和干电池及法拉地电容的至少一种或其组合，所述的滤光片组包括压电陶瓷晶片光阀组。
2、根据权利要求1所述的一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，其特征在于所述的滤光片组还包括焊接类型选择，回光时间选择，遮光号调节及遮光号显示。
3、、根据权利要求2所述的一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，其特征在于有一个遮光号显示和至少一种暗态，多暗态时至少有一种暗态调节。
4、根据权利要求1所述的一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，其特征在于所述的滤光片采用玫瑰红反射式镀膜玻璃或吸收式滤光片。
5、根据权利要求1所述的一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，其特征在于所述的压电陶瓷晶片光阀组采用双频驱动方式。
6、根据权利要求1所述的一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，其特征在于所述的电子电路的光电信号采用交流和/或直流至少一种藕合方式。
7、根据专利要求1所述的一种眼睛及面部保护装置的滤光镜组件，其特征在于所述电池采用内置可更换型式。
8、根据权利要求2所述的焊接用眼睛及面部保护装置的滤光器件，其特征在于所述的遮光号调节，至少有自动和手动一种调节方式，手动分为机械手动/电子手动/感应手动。
9、根据权利要求2所述的焊接用眼睛及面部保护装置的滤光器件，其特征在于所述的遮光号显示，采用LED、LCD、数码管等器件/或电路和/或笔段字画及图形、字符，实现有光/或无光显示。
10、根据权利要求2所述的一种焊接用眼睛及面部保护装置的滤光器件其特征在于遮光号显示至少在滤光器组件不透明区、透明区的下边缘、头盔体外部的粘结、注塑或其他永久性图形、字符、标记或数字显示。
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