JPS6194654A - 溶接におけるア−ク光の遮光方法および装置 - Google Patents

溶接におけるア−ク光の遮光方法および装置

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JPS6194654A
JPS6194654A JP59216976A JP21697684A JPS6194654A JP S6194654 A JPS6194654 A JP S6194654A JP 59216976 A JP59216976 A JP 59216976A JP 21697684 A JP21697684 A JP 21697684A JP S6194654 A JPS6194654 A JP S6194654A
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light
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小山 有雄
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Nagase and Co Ltd
Nagase Sangyo KK
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    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/055Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect the active material being a ceramic
    • G02F1/0556Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect the active material being a ceramic specially adapted for a particular application
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/04Eye-masks ; Devices to be worn on the face, not intended for looking through; Eye-pads for sunbathing
    • A61F9/06Masks, shields or hoods for welders
    • A61F9/065Masks, shields or hoods for welders use of particular optical filters
    • A61F9/067Masks, shields or hoods for welders use of particular optical filters with variable transmission

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は溶接におけ1アーク光の遮光方法および装置に
関し、特に遮光保護面のフィルタプレートとして電気光
学効果を有する素材を用いるアーク光の遮光方法および
装置に関する。
〈従来技術〉 溶接作業を行う場合には発生するアーク光が作業者の目
に入射するのを防止するため遮光保護面が使用されてい
る。
而して電弧を発生させるために、電極ホルダーに装着し
た電気溶接棒を母材の溶接すべき箇所に位置合わせする
時には、光透過性で明視野であり、アーク光の発生後に
は光不透過性で暗視野となるようにするため、 PLZ
T等の電気光学効果を有する素材を、遮光保護面のフィ
ルタプレートに使用し、発生したアーク光°を受光素子
によって検出し、PLZT、液晶等をオン・オフして、
アーク光を遮光するようにしたものがあった。
しかしながらPLZTは電圧をオンオフしてから光学シ
ャッタとして機能するまでの間には、素子レベルの応答
時間と回路系応答時間の和で表わされる時間遅延がある
ので、この間はアーク光を遮光することができず、アー
ク光が作業者の目に入射するのを防止できない。
而してアーク光は第3図に示すように発生時の立上りが
急激であるから応答時間dt、の間に多量のアーク光が
作業者の目に入射してしまう。
而してアーク光には紫外線が大量に含まれているため電
気性眼炎を起こし、角膜や結膜に激しい炎症を起こした
り、視力障害を起こすことがあった。
また、アーク光に含まれている赤外線に長年月の開明さ
れると水晶体が混濁する等の障害を起こすことがあった
く本発明の目的、構成〉 本発明は、以上のような従来の欠点を解消し、アーク光
を完全に遮光することができるように、電気光学効果を
有する素材をオン・オフする方法および装置を提供する
ことを目的とし、この目的は、溶接における遮光保護面
のフィルタプレートとして電気光学効果を有する素材を
用いるアーク光の遮光方法において、溶接電流の立上り
過渡電流を検知して、前記電気光学効果を有する素材に
印加する電圧を制御することを特徴とする溶接における
アーク光の遮光方法および遮光保護面のフィルタプレー
トを構成する電気光学効果を有する素材と、該素材に印
加する電圧を発生する電圧発生回路と、溶接電流の立上
り過渡電流の検出弁別回路と、該検出弁別回路からの信
号により前記電圧発生回路から発生する電圧を制御する
制御回路とからなる溶接におけるアーク光の遮光装置に
よって達成される。
〈実施例〉 次に図面により本発明の詳細な説明す ることとする。
第2図(a)(b)において(1)は溶接部であり、(
11)は電気溶接棒、(12)は母材、(13)は電気
溶接棒(11)を支持する電極ホルダー、(14)は電
気溶接棒(11)に電流を供給するための導線である。
(2)は遮光保護面であり、(21)はフィルタプレー
ト、(22)は握持部である。
また、第1図において(15)は溶接部(1)に溶接電
流を供給するための溶接電源回路である。
(16)は溶接電流の検出回路たるコイル、(17)は
送信回路、(18)は赤外発光ダイオードであり、(1
6)〜(18)は電極ホルダー(13)内部に配設され
、赤外発光ダイオード(18)は発光部(13a)に配
設されている。発光部(13a)はホルダー(13)の
周囲に1箇所又は複数箇所配設されている。
また、(23)は赤外受光ダイオード、(24)は受信
回路、(25)は周波数弁別回路、(26)は制御回路
、(27)は電圧発生回路、(28)はPLZTである
。(23)〜(28)は遮光保護面(2)内部に配設さ
れており、PLZT(28)はフィルタプレート(21
)を構成し、赤外受光ダイオード(23)は受光部(2
8)に配設されている。なお、コイル(16)に代えて
電流を検出する他の手段を用いてもよい。また赤外発光
ダイオード(18)および赤外受光ダイオード(23)
に代えて他の発光素子、受光素子を用いてもよいし、送
信回路(17)から受信回路(24)に無線又は有線に
より信号を伝達してもよい。
周波数弁別回路(25)は、送られてきた信号が所定の
周波数であるか否かを判別するものであり、公知の回路
を使用すればよい。
PLZT(2B)は光学的に透明な電気光学セラミック
ス(Pa、La)(Zr、Ti)Oの略称であり、該P
LZT(28)には電極(図示せず)が配設され、電圧
を印加すると分極を生じ、通過する光の偏光方向を変え
るので他の偏光板(図示せず)と組み合わせて光学シャ
ッタとすることができる。
なお、PLZT(28)は電気光学効果を有する他の素
材、例えばPZT 、液晶等を用いてもよい。
次にこのような溶接部(1)および遮光保護面(2)を
使用してアーク光を遮光する方法を説明する。
まず溶接電流を、溶接電源回路(15)から電気溶接棒
(11)および母材(12)に通電し、”電気溶接棒(
11)を母材(12)から離し、電気溶接棒(11)と
母材(12)の間にアーク放電を起こす場合、アーク光
が発生する前に、立上り過渡電流が発生する。
而してコイル(16)により該立上り過渡電流を検出し
、送信回路(17)を通し、発光部(13a)に配設さ
れた赤外発光ダイオード(18)からある周波数の赤外
光信号を発光させる。一方、遮光保護面(2)の受光部
(29)に配設された赤外受光ダイオード(23)がこ
の赤外光信号を受光して、受信回路(24)を通して該
周波数の信号を周波数弁別回路(25)に送り、該周波
数弁別回路(25)においてこの周波数が50 KHz
であるか38.4 KHzであるかを判別し、その信号
を制御回路(26)に送出する。制御回路(2B)は周
波数弁別回路(25)からの信号により、電圧発生回路
(27)から発生した電圧がPLZT(28)に印加さ
れるのをオン・オフ制御する。すなわち、周波数が50
 KHz(7)場合にはPLZT(28)の光学シャッ
タをオープン、38.4 KHzの場合にはクローズと
なるように制御する。従って、溶接電流が流れている場
合にはPLZT(28)の光学シャッタはクローズとさ
れ、溶接電流が流れないときはPLZT(28)はオー
ブンとなる。
而して第4図に示すように立上り過渡電流の発生から、
アーク光が発生するまでには遅延時間dt2があるので
、38.4 KHzの周波数を検出した時にPLZT(
28)に蓄積された電荷を放電すれば、PLZT(28
)の素子レベルの応答時間と回路系応答時間の和で表わ
される時間遅延があってもアーク光の発生以前にPLZ
T(2B)が光学シャッタとして機jlF=し、アーク
光を完全に遮光することができる。
また、50 KHzおよび38.4 KHzc7)いず
れの周波数をも検出しない場合には制御回路(213)
ニヨリ、PI、ZT(28)(7)光学シャッタがクロ
ーズとなるようにしておくのが安全上好ましい。
なお、検出する周波数を50 KHz、38.4 KH
z以外の周波数として周波数弁別回路(25)を設定し
ておいてもよい。
く効果〉 本発明によれば、溶接電流の立上り過渡電流を検出して
電気光学効果を有する素材をオン・オフ制御するから、
PLZT等の応答速度が遅い場合でも、アーク光を完全
に遮光することができ、アーク光による悪影響を防止で
きる。
したがって電気光学効果を有する素材として応答速度の
速いものを使用する必要がなく、安価である。
また、周波数の検出がオン・オフ共に異なった周波数に
より行っているからPLZT等の動作制御における不安
定要素がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図(
a)は遮光保護面の斜視図、第2図(b)は溶接部の斜
視図、第3図はアーク光の立上りを示すタイムチャート
、第4図は溶接電流とアーク光の関係を示すタイ(1)
・・・・・・溶接部 (11)・・・・・・電気溶接棒   (12)・・・
・・・母材(13)・・・・・・電極ホルダー  (1
3a)・・・・・・発光部、 (1B)・・・・・・コ
イル     (17)・・・・・・送信回路(2)・
・・・・・遮光保護面 (21)・・・・・・フィルタプレート(24)・・・
・・・受信回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、溶接における遮光保護面のフィルタプレートとして
    電気光学効果を有する素材を用いるアーク光の遮光方法
    において、 溶接電流の立上り過渡電流を検知して、前記電気光学効
    果を有する素材に印加する電圧を制御することを特徴と
    する溶接におけるアーク光の遮光方法。 2、電気光学効果を有する素材がPLZTである前記特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 3、遮光保護面のフィルタプレートを構成する電気光学
    効果を有する素材と、 該素材に印加する電圧を発生する電圧発生回路と、 溶接電流の立上り過渡電流の検出弁別回路と、 該検出弁別回路からの信号により前記電圧発生回路から
    発生する電圧を制御する制御回路とからなる溶接におけ
    るアーク光の遮光装置。 4、溶接電流の立上り過渡電流の検出弁別回路が、溶接
    電流の立上り過渡電流を検出する検出回路と、 該検出回路により検出した信号を送信する送信回路と、 該送信回路から送信される信号を受信する受信回路と、 該受信回路により受信された信号の周波数を弁別する周
    波数弁別回路と からなる前記特許請求の範囲第3項記載の装置。 5、受信回路、周波数弁別回路、電圧発生回路、制御回
    路および電気光学効果を有する素材が、遮光保護面に配
    設されてなる前記特許請求の範囲第4項記載の装置。 6、電気光学効果を有する素材がPLZTである前記特
    許請求の範囲第3〜5項のいずれか1つに記載の装置。
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