CN211271633U - 自动变光过滤器及其焊接面罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于焊接面罩的自动变光过滤器及其焊接面罩，其自动变光过滤器包括：液晶屏和控制单元，液晶屏和控制单元在自动变光过滤器的本体内集成，液晶屏在所述控制单元的控制下能够选择性在非防护状态与防护状态之间切换；所述自动变光过滤器还包括：在所述自动变光过滤器的本体内集成的语音模块，所述语音模块被配置成当被激活时能够将语音输入转化成所述控制单元能够识别的指令和/或基于所述控制单元的指令发出语音确认提醒；和/或在所述自动变光过滤器的本体内集成的无线通信模块，在控制单元的控制下，无线通信模块能够与除了所述自动变光过滤器以外的一设备建立无线通信联系，并基于所述语音模块的语音输入所识别的指令，控制单元能够控制设备的操作。

Description

自动变光过滤器及其焊接面罩

技术领域

本申请大体上涉及具有语音控制功能的自动变光焊接面罩、特别是其自动变光过滤器。

背景技术

目前，自动变光焊接面罩作为一种高效的保护措施能够为焊接人员在焊接现场提供可靠的保护。通常，自动变光焊接面罩配备有自动变光过滤器，所述自动变光过滤器具有用于遮挡人眼的液晶屏，其能够在起弧的瞬间从非防护状态转变为防护状态，以便保护操作者的眼睛不受电焊强光射线的伤害。

焊接面罩除了保护焊接人员的眼睛以外，还可以配备头部供气设施，从而在存在有害气体的焊接现场为人员提供保护。这样，焊接人员在焊接现场就无法根据需要随时取下焊接面罩并针对不同的焊接情况设定自动变光过滤器的操作参数，造成不便。

此外，在多人进行焊接作业的现场，一个焊接人员所佩戴的焊接面罩的自动变光过滤器有可能会受到与其相邻的另一个焊接人员进行起弧焊接的影响。例如，起弧瞬间产生的强光会突然令与其相邻的焊接人员的自动变光过滤器由非防护状态变成防护状态，从而影响该焊接人员对焊接部位的观察。因此，往往需要迅速地调整自动变光过滤器的灵敏度。

此外，在焊接现场，往往也需要依据情况无需人员移动而迅速地调节电焊机的工作参数，以便满足焊接作业要求。

实用新型内容

针对以上问题，本申请旨在提出一种改进的自动变光焊接面罩，从而令焊接人员在现场无需从头上取下焊接面罩和/或无需走动就可以方便地调节或设定自动变光过滤器或电焊机的工作参数。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于焊接面罩的自动变光过滤器，其包括：

液晶屏和控制单元，所述液晶屏和所述控制单元在所述自动变光过滤器的本体内集成，所述液晶屏在所述控制单元的控制下能够选择性在非防护状态与防护状态之间切换；

所述自动变光过滤器还包括：

在所述自动变光过滤器的本体内集成的语音模块，其中，所述语音模块被配置成当防护状态被激活时能够将语音输入转化成所述控制单元能够识别的指令和/或基于所述控制单元的指令发出语音确认提醒；和/或

在所述自动变光过滤器的本体内集成的无线通信模块，在所述控制单元的控制下，所述无线通信模块能够与除了所述自动变光过滤器以外的一设备建立无线通信联系，并基于所述语音模块的语音输入所识别的指令，所述控制单元能够发出设定所述设备的操作参数的信号。这样，可以确保在焊接现场，佩戴设有自动变光过滤器的焊接面罩的工作人员能够在不脱下焊接面罩的前提下方便地通过语音控制自动变光过滤器的液晶屏和/或外部设备例如电焊机。此外，因多人焊接而导致各自的自动变光过滤器使用易受影响的问题可以通过随时语音控制自动变光过滤器的操作参数而轻松化解。

可选地，所述语音模块包括用于采集语音输入的麦克风和用于输出语音确认提醒的扬声器，并且所述麦克风和所述扬声器位于所述自动变光过滤器的本体的背面。这样，语音模块当安装在焊接面罩壳体中时可以更加贴近人嘴的位置，确保更清晰的语音输入信号能够被接收到。可选地，所述麦克风的拾音能力(接收声音信号的能力)是可以调节的，从而依据焊接现场的其它噪音相应地调整麦克风的能力，避免意外将他人语音进行采集，导致焊接面罩佩戴者的工作被意外打断或受影响。

可选地，所述液晶屏具有能够经由所述控制单元设定的操作参数，和/或，所述设备具有能够经由所述控制单元设定的操作参数，所述语音输入包括调整所述这些操作参数的语音输入。

可选地，所述语音模块在所述自动变光过滤器启动后就被激活。

可选地，所述语音模块在所述液晶屏从防护状态转变为非防护状态时才被激活。

可选地，所述液晶屏的操作参数包括遮光号、灵敏度、延迟时间、操作方式、电池剩余电量、和涉及焊接、打磨、切割模式的操作模式。

可选地，所述语音模块在所述液晶屏的和/或所述设备的操作参数经所述控制单元重新设定后才发出语音确认提醒。

可选地，所述语音模块在所述液晶屏的非防护状态、防护状态、或者所述非防护状态与所述防护状态之间被激活。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种自动变光焊接面罩，其包括：

面罩壳体；和

在所述面罩壳体中安装的前述的自动变光过滤器，其中，所述自动变光过滤器能够经由无线通信模块与电焊机建立无线通信联系。

可选地，所述电焊机具有能够经由所述自动变光过滤器的控制单元设定的操作参数，经所述自动变光过滤器的语音模块的语音输入包括调整所述电焊机的操作参数的语音输入。

可选地，所述操作参数包括焊接电流大小、焊接类型、焊接材料类型、和焊丝规格。

采用本申请的上述技术手段，焊接人员可以在嘈杂的焊接现场无需走动方便地且不脱下焊接面罩就随时调整自动变光过滤器或电焊机的操作参数。此外，因为多人焊接现场，某个人的起弧操作对其它佩戴焊接面罩观察工件的人的影响也可以避免到最小。

附图说明

从下文的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的原理及各个方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。在附图中：

图1示意性示出了根据本申请的一个实施例的自动变光焊接面罩，其中，所述自动变光焊接面罩经由无线通信与一电焊机相相连；

图2a和2b分别示意性示出了自动变光焊接面罩的从正面和背面看过去的立体图；

图3示意性示出了根据本申请的自动变光过滤器的侧视图，所述自动变光过滤器能够安装在如图2a和2b所示的焊接面罩中；

图4示意性示出了根据本申请的自动变光过滤器的系统框图；以及

图5以框图的方式示出了根据本申请的自动变光过滤器，其经由无线通信的方式与电焊机相连。

具体实施方式

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。

图1示意性示出了根据本申请的一个实施例的自动变光焊接面罩10，其中，所述自动变光焊接面罩配备有无线通信模块10a。电焊机200、气瓶300(例如氩气瓶)、焊枪400之间经由本领域已知的线缆方式连接。在电焊机200上设有一无线通信模块20b。该无线通信模块20b与电焊机200的内部控制电路相连，内部控制电路能够经由无线通信模块20b发出与电焊机200的操作参数例如电流大小、电压大小、直流或交流显示以及焊枪400工作时间等有关的信号，并且在接收到控制指令后可以对电焊机200的上述操作参数相应设定。

无线通信模块10a和20b可以是WIFI模块、蓝牙模块、红外通讯模块、ZigBee模块、802.15.4协议、wirelessHART(无线HART)、Z-wave或者其它低功耗无线连接模块。

图2a和2b示意性示出了根据本申请的自动变光焊接面罩10的立体图。焊接面罩10包括面罩壳体100、在所述面罩壳体100上安装的自动变光过滤器20、以及与所述面罩壳体100操作性相连的(图中未示出)头带结构。

为了清楚起见，在本申请文件中规定“正面”或“正面侧部”指的是操作者佩戴好焊接面罩后、背离操作者的脸部而向外朝向的那面或侧部；“背面”或“背面侧部”指的是操作者佩戴好焊接面罩后、朝向操作者的脸部而向内朝向的那面或侧部。

如图所示，在自动变光过滤器20的本体中集成有太阳能电池单元模组21、光控模组22、液晶屏23以及显示屏24。显示屏24可以用于显示液晶屏23的各项操作参数例如灵敏度、延迟时间、遮光号、焊接方式等。显示屏24可以是LCD或LED显示屏。另外，在面罩壳体10的内表面上可以安装有电池25，经由电缆为自动变光过滤器20、显示屏24或者它们的控制电路供电。应当清楚，电池可以是可充电的电池。

太阳能电池单元模组21和光控模组22位于自动变光过滤器20的本体的正面上，而显示屏40位于自动变光过滤器20的本体的背面上，这样方便操作者在佩戴焊接面罩10之前观察自动变光过滤器20的各项操作参数的设定情况。

显示屏24可以用于显示自动变光过滤器20的操作参数，例如遮光号(SHADE)、灵敏度(SENSITIVITY)、延迟时间(DELAY)、操作方式：焊接(WELD)、切割(CUTTING)和打磨(GRIND)等或者电池剩余电量。显示屏24本身可以是触摸显示屏，在其屏幕上设有虚拟触摸按键，以便能够对上述自动变光过滤器20的各项操作参数进行手动调节。在可选或替代实施例中，显示屏24也可以由一非触摸显示屏替换，同时为该非触摸显示屏设置实体按键，以便相应地调节参数。

图3示意性示出了自动变光过滤器20的侧视图。在图3中，左侧为正面，右侧为背面。如图1所示的无线通信模块10a可以设置在面罩壳体100上，例如位于面罩壳体100的内或外表面上，也可以内置在自动变光过滤器20的内部作为其一体集成的一部分。此外，根据本申请，在自动变光过滤器20的本体中还内置集成有语音模块26。语音模块26作为一种语音处理装置，可以识别人声并将语音转化成电信号，也可以依据所接收的电信号发出语音。例如，语音模块26可以包括麦克风、扬声器、以及将麦克风采集的人声进行语音信号转换处理的CPU。麦克风在CPU的控制下可以将所采集的人声转化成电信号作为语音模块26的输出。所述麦克风的拾音能力(接收声音信号的能力)是可以调节的，从而依据焊接现场的其它噪音相应地调整麦克风的能力，避免意外将他人语音进行采集，导致焊接面罩佩戴者的工作被意外打断或受影响。扬声器在CPU的控制下可以基于语音模块26所接收的电信号发声。例如，在CPU中集成有语音识别软件或程序，能够对人声进行识别并相应地转化成对应的电信号输出。而这种集成有语音识别软件或程序的CPU可以是当前市场上可以获得的任何合适的CPU，因此对于CPU如何将语音进行识别在此不作冗述。

如图3所示，语音模块26在自动变光过滤器20的本体中尽量靠近其一侧，使得当在本体安装于面罩壳体100上后，语音模块26位于背面并且能够尽量靠近面罩佩戴者的嘴部。

图4示意性示出了根据本申请的自动变光过滤器20的系统框图。自动变光过滤器20大体上包括控制单元11。控制单元11与如上所提及的太阳能电池单元模组21、光控模组22、液晶屏23、显示屏24、语音模块26和无线通信模块10a电连接，能够分别对它们进行相应的控制。例如，该控制单元11可以是包括任何合适的微型计算机处理器的控制电路，能够处理所接收到的电信号并输出相应的控制电信号指令，并且在自动变光过滤器20的本体内集成。例如，太阳能电池单元模组21能够将所接收到的起弧强光转换的电能提供给控制单元11，供其工作使用。光控模组22将起弧瞬间接收到的强光信号提供给液晶屏23，使得控制单元11能够指令液晶屏23瞬间从非防护状态转换到防护状态。在本申请中，液晶屏23的非防护状态指的是液晶屏23处于针对起弧的强光未对人眼提供保护的状态；液晶屏23的防护状态指的是液晶屏23处于针对起弧的强光对人眼提供保护的状态。

此外，控制单元11还可以依据(例如来自于图中未示出的诸如按键等的输入设备)所输入的指令控制显示屏24来显示液晶屏23的各项操作参数例如灵敏度、延迟时间、遮光号、焊接方式等。此外，控制单元11能够依据语音模块26提供的电信号指令控制液晶屏23和/或显示屏24，和/或经由无线通信模块10a以无线通信的方式向外发送指令或接收指令。

在根据本申请的一个可行的实施方式中，自动变光过滤器20可以配置成当其开机启动后，控制单元11就将语音模块26激活。在激活的状态下，语音模块26的麦克风随时监测人声信号。当使用者说出事先规定的不同语音指令后，控制单元11可以相应地进行处理。例如，当使用者说出“液晶屏设定参数”后，控制单元11可以调用用于控制设定液晶屏23的各项操作参数的子程序。再例如，当使用者紧接着说出“延迟时间0.5秒”后，控制单元11可以相应地将液晶屏23的延迟时间设定为0.5秒。在佩戴面罩10前，使用者可以通过点击实体按键或显示屏24上的虚拟按键的方式设定液晶屏23的各项操作参数，也可以通过语音的方式经由语音模块26和控制单元11设定液晶模块23的各项操作参数。

在根据本申请的另一个可行的实施方式中，自动变光过滤器20也可以配置成仅仅当液晶屏23从防护状态转换成非防护状态后，控制单元11才将语音模块26激活。通常，当液晶屏23从防护状态转换成非防护状态后，这意味着使用者已经佩戴好焊接面罩10，并且进行了至少一次焊接作业。这样，往往意味着使用者需要在不取下焊接面罩10的前提下快速对自动变光过滤器20进行迅速再次设定。例如，在多人进行焊接作业的现场，某个焊接面罩的佩戴者在进行一次焊接作业之后需要观察工件时，可以直接语音控制修改自动变光过滤器的灵敏度，从而避免受到他人起弧强光的影响。可选地，所述语音模块26能够在所述液晶屏23的非防护状态与防护状态之间被随时激活。

此外，自动变光过滤器20还可以配置成在每次经由语音模块26的语音输入进行控制之后，控制单元11可以指令语音模块26将控制结果以语音的方式输出提醒焊接面罩的佩戴者。例如，当使用者紧接着说出“延迟时间0.5秒”并且控制单元11相应地将液晶屏23的延迟时间设定为0.5秒后，控制单元11可以再次指令语音模块26经由其扬声器发出诸如“延迟时间0.5秒已设定”的语音确认提醒。可选地，自动变光过滤器20还可以配置成在佩戴者说出某一语音指令后，直接经由语音模块26播报自动变光过滤器20的当前各项参数状态，从而方便佩戴者在焊接现场随时了解自动变光过滤器20的实时状态。

除了控制自动变光过滤器20的液晶屏23以外，控制单元11还可以配置成经由无线通信模块10a控制电焊机200。例如，在一个可选的实施例中，无线通信模块10a可以作为自动变光过滤器20的一个组成子单元集成在自动变光过滤器20的本体中。如图5所示，自动变光过滤器20在该实施例中经由集成的无线通信模块10a与电焊机200的无线通信模块20b数据相连，从而控制单元11在接收到语音模块26的人声语音输入指令后能够以如上所述控制液晶屏23类似的方式相应地控制设定电焊机200的各项操作参数，例如焊接电流大小、焊接类型、焊接材料类型、和焊丝规格等。类似地，在语音设定电焊机200的操作参数后，语音模块26也可以相应地播报控制结果，从而提醒焊接面罩10的佩戴者参数已经设定完毕。这样，采用配备根据本申请的自动变光过滤器的焊接面罩，佩戴者不仅能够语音控制自动变光过滤器的液晶屏参数，还可以控制其它焊接设施例如电焊机的操作参数，为现场焊接作业施工带来显著的便利性。

尽管这里详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。此外，本领域技术人员应当清楚，本说明书所描述的各实施例可以彼此相互组合使用。在不脱离本申请精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (11)

1.一种用于焊接面罩的自动变光过滤器(20)，其包括：

液晶屏(23)和控制单元(11)，所述液晶屏和所述控制单元在所述自动变光过滤器(20)的本体内集成，所述液晶屏(23)在所述控制单元(11)的控制下能够选择性在非防护状态与防护状态之间切换；

其特征在于，所述自动变光过滤器(20)还包括：

在所述自动变光过滤器(20)的本体内集成的语音模块(26)，其中，所述语音模块(26)被配置成当被激活时能够将语音输入转化成所述控制单元(11)能够识别的指令和/或基于所述控制单元(11)的指令发出语音确认提醒；和/或

在所述自动变光过滤器(20)的本体内集成的无线通信模块(10a)，在所述控制单元(11)的控制下，所述无线通信模块(10a)能够与除了所述自动变光过滤器(20)以外的一设备建立无线通信联系，并基于所述语音模块(26)的语音输入所识别的指令，所述控制单元(11)能够发出设定所述设备的操作参数的信号。

2.根据权利要求1所述的自动变光过滤器(20)，其特征在于，所述语音模块(26)包括用于采集语音输入的麦克风和用于输出语音确认提醒的扬声器，并且所述麦克风和所述扬声器位于所述自动变光过滤器(20)的本体的背面。

3.根据权利要求1或2所述的自动变光过滤器(20)，其特征在于，所述液晶屏(23)具有能够经由所述控制单元(11)设定的操作参数，和/或，所述设备具有能够经由所述控制单元(11)设定的操作参数，所述语音输入包括调整所述这些操作参数的语音输入。

4.根据权利要求3所述的自动变光过滤器(20)，其特征在于，所述语音模块(26)在所述自动变光过滤器(20)启动后就被激活。

5.根据权利要求3所述的自动变光过滤器(20)，其特征在于，所述语音模块(26)在所述液晶屏(23)从防护状态转变为非防护状态时才被激活。

6.根据权利要求1或2所述的自动变光过滤器(20)，其特征在于，所述液晶屏(23)的操作参数包括遮光号、灵敏度、延迟时间、操作方式、电池剩余电量、和涉及焊接、打磨、切割模式的操作模式。

7.根据权利要求1或2所述的自动变光过滤器(20)，其特征在于，所述语音模块(26)在所述液晶屏(23)的和/或所述设备的操作参数借由所识别的指令经所述控制单元(11)重新设定后才发出语音确认提醒。

8.根据权利要求3所述的自动变光过滤器(20)，其特征在于，所述语音模块(26)在所述液晶屏(23)的非防护状态、防护状态、或者所述非防护状态与所述防护状态之间被激活。

9.一种自动变光焊接面罩(10)，其特征在于，包括：

面罩壳体(100)；和

在所述面罩壳体(100)中安装的根据权利要求1至8任一所述的自动变光过滤器(20)，其中，所述自动变光过滤器(20)能够经由无线通信模块(10a)与电焊机(200)建立无线通信联系。

10.根据权利要求9所述的自动变光焊接面罩(10)，其特征在于，所述电焊机(200)具有能够经由所述自动变光过滤器(20)的控制单元(11)设定的操作参数，经所述自动变光过滤器(20)的语音模块(26)的语音输入包括调整所述电焊机(200)的操作参数的语音输入。

11.根据权利要求10所述的自动变光焊接面罩(10)，其特征在于，所述操作参数包括焊接电流大小、焊接类型、焊接材料类型、和焊丝规格。

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