KR100679896B1 - 전자파 검출 눈부심 방지장치 - Google Patents

전자파 검출 눈부심 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래의 일자형 형태는 특정한 방향에서 오동작을 발생되는 문제점을 해결하기 위해 전자파 감지수단에 적어도 2이상의 코일을 구성하여 가로세로의 측정 공간을 넓혀 정확히 전자파를 감지하도록 하는 전자파 검출 눈부심 방지장치에 관한 것이다. 용접 또는 절단토치에서 발생되는 광을 검출하는 광학적 검출수단; 적어도 2이상의 코일을 통하여 상기 용접 또는 절단토치에서 발생되는 전자파를 감지하는 전자파 감지수단; 상기 전자파 감지수단을 통하여 입력되어 공진된 신호가, 가변적으로 설정되는 기준값과 비교되는 전자파 검출수단; 상기 광학적 검출수단 및 상기 전자파 검출수단 중 어느 하나를 선택하거나 표시하는 디스플레이 수단을 포함하는 사용자 인터페이스; 상기 광학적 검출수단에서 광 검출이 개시됨에 따라 상기 전자파 검출수단에 상기 전자파 검출수단 가동신호를 인가하여, 상기 전자파 검출수단의 출력으로부터 입력되는 전자파 신호의 변화를 감시하고 그 결과를 출력하는 주제어수단; 및 상기 주제어수단의 출력신호에 따라서 상기 눈부심 방지 플레이트의 광투과율의 변화를 제어하는 광투과 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
눈부심, 방지장치, 전자파, 검출수단, 감지센서, 코일, 십자

Description

전자파 검출 눈부심 방지장치{DEVICE FOR PREVENTING FROM DAZZLING WITH DETECTING MICROWAVE}
도 1은 종래의 눈부심 방지장치를 구비한 보호 마스크의 사시도
도 2는 종래 눈부심 방지장치의 사용자 인터페이스를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치를 나타낸 블록도
도 4는 본 발명에 따른 전자파 검출수단을 나타낸 회로도
도 5는 본 발명에 따른 전자파 감지수단의 일 실시예를 나타낸 도면
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치의 사용자 인터페이스를 보여주는 도면
도 8은 본 발명에 따른 전자파 감지수단의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 9는 본 발명에 따른 눈부심 방지장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1.. 보호 마스크 2.. 눈부심 방지장치
3.. 태양전지 4.. 광 감지수단
5.. 눈부심 방지 플레이트 6.. 차광 조절수단
7.. 광 검출 감도 조절수단 8.. 시간지연 조절수단
9.. 전원 스위치 10.. 배터리
11.. 저전압표시기 20.. 광학적 검출수단
30.. 전자파 검출수단 31.. 전자파 감지수단
32.. 공진부 33.. 전자파 검출수단 가동신호
34.. 필터부 40.. 사용자 인터페이스
50.. 제어수단 60.. 광투과 제어수단
본 발명은 전자파 검출 눈부심 방지장치에 관한 것으로서, 특히 용접 또는 절단 환경에서 높은 조도의 광과 함께 발생되는 전자파를 검출하여 작업자의 눈을 안정적으로 보호하는 전자파 검출 눈부심 방지장치에 관한 것이다.
종래에는 용접 또는 절단 토치로부터 발생되는 광의 투과율을 조절하기 위하여, 작업자의 두부에 착용되고 광학적 검출수단을 이용하는 눈부심 방지장치를 사용하였다.
도 1은 종래의 눈부심 방지장치를 구비한 보호 마스크의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 눈부심 방지장치(2)가 전면부에 구비된 보호 마스크(1)는, 눈부심 방지장치(2)에 포함되는 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)인 눈부심 방지 플레이트(5)를 통하여 작업자의 눈으로 인가되는 광의 조도를 감소시키게 된다.
즉, 눈부심 방지장치(2)의 전면부에 구비되는 포토 다이오드 등의 광 감지수단(4)이 상기 용접 및 절단 토치에서 발생되는 광을 감지하고, 이에 따라서 눈부심 방지장치(2)에 내재되는 제어회로가 눈부심 방지 플레이트를 통과되는 광의 조도가 감소되도록 눈부심 방지 플레이트(5)를 어둡게 제어함으로써 보호 마스크(1)를 쓰고 있는 작업자의 눈을 보호하게 된다.
도 2는 종래 눈부심 방지장치(2)의 차광(Shade), 광 검출 감도(Sensitivity) 및 시간지연(Delay)을 조절하기 위한 사용자 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래 눈부심 방지장치(2)의 사용자 인터페이스는 차광 조절수단(6), 광 검출 감도 조절수단(7), 시간지연 조절수단(8)을 구비한다.
차광 조절수단(6)은 눈부심 방지 플레이트(5)의 쉐이드 수치를 조절하는 수단이다. 차광 수치는 눈부심 방지 플레이트(5)의 어두운 상태를 나타내는 수치이다. 상기 차광 조절수단(6)으로 차광 수치를 조절하면 눈부심 방지 플레이트(5)의 광투과율이 조절된다.
광 검출 감도 조절수단(7)은 눈부심 방지장치(2)의 광 검출 감도를 조절하는 수단이다. 광 검출 감도는 눈부심 방지장치(2)의 상기 제어회로가 광 감지수단(4)의 출력신호에 반응하는 정도를 나타낸 수치이다. 광 검출 감도가 높을수록 낮은 조도에서도 잘 반응하게 된다.
시간지연 조절수단(8)은 눈부심 방지장치(2)의 시간지연을 조절하는 수단이 다. 시간지연이 낮은 수치인 경우는, 광 감지수단(4)이 용접 작업이 완료된 것을 감지하면 상기 눈부심 방지장치(2)의 상기 제어회로가 눈부심 방지 플레이트(5)를 어두운 상태에서 밝은 상태로 빨리 전환하게 하고, 반대로 시간지연이 높은 수치인 경우에는 어두운 상태에서 밝은 상태로의 전환에 더 많은 시간이 소요된다.
통상적으로, 눈부심 방지장치 관련 업계에서 상기 차광 수치는 5~13, 상기 광 검출 감도 수치는 0~10, 그리고 상기 시간지연 수치는 0~10을 사용하고 있다.
그 외에, 종래 눈부심 방지장치(2)의 사용자 인터페이스는 전원을 온/오프하는 전원 스위치(9), 전원을 공급하는 배터리(10) 및 장치의 저전압상태를 나타내는 저전압 표시기(11)를 포함한다.
그러나, 상기와 같이 광학적 검출수단만을 이용할 경우 용접 및 용접기의 종류에 따라 발생할 수 있는 검출신호의 차이 및 간섭광 때문에 오작동이 빈번하게 발생하였다.
즉, 광학적 검출수단만을 이용할 경우 저전류 용접, 야외 용접 및 박판 용접시 광 검출 감도를 높이는데, 이때 주변의 간섭광에 반응을 하여 눈부심 방지 플레이트(5)가 밝아져야 하는데 밝아지지 않고 계속 어두운 상태로 있다든지, 밝아져도 서서히 밝아지는 등의 오작동이 발생하였던 것이다.
상기와 같은 오작동을 방지하기 위하여 전자파 검출수단을 추가로 구비하는 눈부심 방지장치가 알려져 있다.
이와 같은 전자파 검출수단을 구비한 눈부심 방지장치는 태양광에 직접 노출된 야외작업, 주위 조도에 대비하여 용접광의 조도가 크게 높지 않은 저전류 용접, 또는 용접위치에 직선성이 강하며 조도가 높은 조명을 사용하는 등 용접하고자 하는 주위의 조도가 높아 광 검출시에 용접광 이외의 광도 검출되어 용접광의 판별이 어려운 환경에서 전자파 검출방식을 통해 눈부심 방지 플레이트의 광투과율을 유용하게 제어할 수 있다.
그러나, 상기 종래의 전자파 검출 눈부심 방지장치는, 상기 전자파를 검출하기 위하여 용접시에 발생하는 고전압에 의한 자장을 감지하는 코일(전자파 감지센서)을 막대형으로 구성하게 되는데, 상기 막대형 코일은 감지하는 범위가 작고, 즉 가로와 세로의 범위가 작아 감지의 감도가 덜어지고 정확한 전자파를 감지하지 못하는 문제점이 있었다.
또 특정한 방향에서의 감지하는 정도가 떨어져 오동작이 발생되는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전자파 감지수단에 적어도 2이상의 코일을 구성하여 가로세로의 측정 공간을 넓혀 정확히 전자파를 감지하도록 하는 전자파 검출 눈부심 방지장치를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치는, 용접 또는 절단토치에서 발생되는 광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위한 눈부심 방지 플레이트를 포함하는 눈부심 방지장치에 있어서, 상기 용접 또는 절단토치에서 발생되는 광을 검출하는 광학적 검출수단; 적어도 2이상의 코일을 통하여 상기 용접 또는 절단토치에서 발생되는 전자파를 감지하는 전자파 감지수단; 상기 전자파 감지수단을 통하여 입력되어 공진된 신호가, 가변적으로 설정되는 기준값과 비교되는 전자파 검출수단; 상기 광학적 검출수단 및 상기 전자파 검출수단 중 어느 하나를 선택하거나 표시하는 디스플레이 수단을 포함하는 사용자 인터페이스; 상기 광학적 검출수단에서 광 검출이 개시됨에 따라 상기 전자파 검출수단에 상기 전자파 검출수단 가동신호를 인가하여, 상기 전자파 검출수단의 출력으로부터 입력되는 전자파 신호의 변화를 감시하고 그 결과를 출력하는 주제어수단; 및 상기 주제어수단의 출력신호에 따라서 상기 눈부심 방지 플레이트의 광투과율의 변화를 제어하는 광투과 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전자파 감지수단은, 막대형상의 제 1 및 제 2코일이 가로와 세로방향의 십자가 형태로 형성된다.
상기 전자파 검출수단은, 상기 전자파 감지수단을 통하여 입력되는 전자파가 공진되는 공진부; 상기 공진부의 출력에서 잡음을 제거하는 필터부를 포함한다.
상기 공진부 및 상기 필터부는; 상기 제 1 및 제 2코일에 대하여 각각 구성되어 서로 병렬로 배치된다.
상기 전자파 감지수단은, 막대형상의 제 1코일 및 상기 제 1코일의 둘레에 형성되는 원형의 제 2코일로 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치를 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전자파 검출수단을 나타낸 회로도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전자파 감지수단의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치는, 광학적 검출수단(20), 전자파 검출수단(30), 사용자 인터페이스(40), 주제어수단(50) 및 광투과 제어수단(60)을 포함한다.
광학적 검출수단(20)은 용접 또는 절단 토치에서 발생되는 광을 검출하기 위한 것으로서 필터와 증폭기를 포함하며, 광 감지수단(4)으로부터 입력되는 신호를 태양전지(3)의 출력과 비교하여 그 광의 변화량을 검출한다.
전자파 검출수단(30)은 용접 또는 절단 토치에서 발생되는 전자파를 검출하기 위한 것으로서, 작업자의 용접 또는 절단 토치에서 발생하는 전자파가 전자파 감지수단(31)을 통하여 입력된 신호가, 공진되고 필터링되어 설정된 값과 비교되어 특정한 대역의 전자파가 검출된다.
이를 위하여 상기 전자파 검출수단(30)은, 상기 전자파 감지수단(31)을 통하여 입력되는 전자파가 공진되는 공진부(32); 상기 공진부(32)의 출력에서 잡음을 제거하는 필터부(34)를 포함한다. 이때 상기 공진부(32) 및 상기 필터부(34)는; 상기 제 1 및 제 2코일에 대하여 각각 구성되어 서로 병렬로 배치된다.
또한, 상기 전자파 감지수단(31)은 적어도 2이상의 코일(L1)(L2)을 통하여 상기 용접 또는 절단토치에서 발생되는 전자파를 감지한다.
더욱 바람직하기로는 상기 전자파 감지수단은, 막대형상의 제 1 및 제 2 코일(L1)(L2)이 가로와 세로방향의 십자가 형태로 형성된다.
사용자 인터페이스(40)는 상기 광학적 검출수단(20) 및 상기 전자파 검출수단(30) 중 어느 하나를 선택할 수 있는 모드선택수단 및 선택된 모드를 표시하는 디스플레이 수단을 포함한다.
주제어수단(50)은 상기 광학적 검출수단(20)에서 광 검출이 개시됨에 따라 상기 전자파 검출수단(30)에 상기 전자파 검출수단 가동신호를 인가하여, 상기 전자파 검출수단의 출력으로부터 입력되는 전자파 신호의 변화를 감시하고 그 결과를 출력한다.
상기 주제어수단(50)은 바람직하게는 마이컴(micom) 또는 그를 포함하는 제어회로로서, 광학적 검출수단(20)에서 광 검출을 개시하여 그 출력이 주제어수단(50)에 입력되면, 전자파 검출수단(30)에 전자파 검출수단 가동신호(33)를 인가하여 전자파 감지수단(31)을 통해 입력된 전자파를 검출하기 시작하도록 그 순위를 결정하여, 광학적 검출수단(20)의 출력으로부터 입력되는 광의 변화 및 전자파 검출수단(30)의 출력으로부터 입력되는 전자파의 변화를 감시하며, 상기 변화가 발생되지 않으면, 변화가 발생될 때까지 동작을 중지한다.
상기 광투과 제어수단(60)은 태양전지(3)로부터 인가되는 전원이 소정의 설정값 이상으로 될 때 동작되며, 상기 주제어수단(50)의 출력신호에 따라서 상기 눈부심 방지 플레이트(5)의 광 투과율을 제어한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치의 사용자 인터페이스를 보여주는 도면이다.
본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치는 용접면 중앙부의 상기 눈부심 방지 플레이트(5)의 광투과율의 변화를 제어한다.
사용자 인터페이스(40)는 모드선택 및 모드표시, 그리고 차광, 광 검출 감도, 시간지연 및 전자파 검출 감도 조절을 위한 수단이다.
상기 전자파 감지수단(31)은 적어도 2이상의 코일(L1)(L2)을 통하여 상기 용접 또는 절단토치에서 발생되는 전자파를 감지하되, 막대형상의 제 1 및 제 2코일(L1)(L2)이 가로와 세로방향의 십자가 형태로 형성된다.
상기 전자파 감지수단(31)은 용접면의 상부에 형성될 수 있다. 또한 용접면의 상,하부 또는 2개 이상의 여러 장소에 각각 형성되는 것도 바람직하다.
도 8은 본 발명에 따른 전자파 감지수단의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 상기 전자파 감지수단(31)은, 막대형상의 제 1코일(L1) 및 상기 제 1코일(L1)의 둘레에 형성되는 원형의 제 2코일(L2)로 형성된다.
도 9는 본 발명에 따른 눈부심 방지장치의 동작을 나타낸 흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치의 동작 및 작용을 설명한다.
먼저, 용접 또는 절단 토치에서 발생되는 광의 변화가 광학적 검출수단(20)에 의하여 검출되고(단계 S1), 그 신호가 주제어수단(50)에 입력되면(단계 S2), 주제어수단(50)으로부터 전자파 검출수단(30)으로 전자파 검출수단 가동신호(33)가 인가되어(단계 S3), 전자파 검출수단(30)은 전자파 감지수단(31)으로부터 입력된 전자파 신호와 설정된 기준값과 비교한다(단계 S10 내지 S40).
상기 출력(OUT)되는 신호는 시정수부(38)의 저항(R8)과 콘덴서(C5)로 구성되는 적분회로에 의하여 평활된다(단계 S50).
상기와 같이 평활된 신호는 주제어수단(50)으로 입력되어 마이컴 또는 마이컴을 포함하는 제어회로에 의하여 어느 정도의 전자파가 검출되었는 지를 검출하도록 연산된다(단계 S60).
상기 연산(단계 S60)에서 연산된 결과에 따라서, 주제어수단(50)은 눈부심 방지 플레이트(5)의 광투과율을 변환시키기 위하여 용접 또는 절단 토치로부터 발생되는 전자파를 검출함으로써, 용접의 환경에서 발생되는 광과 함께 상기 전자파를 검출하고 제어하여 보다 안전하게 작업자의 눈을 보호할 수 있도록 동작된다(단계 S70).
도면과 명세서에서는 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자파 검출 눈부심 방지장치는 전자파 감지수단에 적어도 2이상의 코일을 구성하여 가로세로의 측정 공간을 넓혀 더욱 정확히 전자파를 감지하도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 전자파 감지수단에 배치되는 코일의 형상을 십자가 또는 원형 등의 다양한 형상으로 형성 배치함으로써 전자파 검출 효율을 더욱 상승시키는 효과도 있다.

Claims (5)

  1. 용접 또는 절단토치에서 발생되는 광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위한 눈부심 방지 플레이트를 포함하는 눈부심 방지장치에 있어서,
    상기 용접 또는 절단토치에서 발생되는 광을 검출하는 광학적 검출수단;
    적어도 2이상의 코일을 통하여 상기 용접 또는 절단토치에서 발생되는 전자파를 감지하는 전자파 감지수단; 상기 전자파 감지수단을 통하여 입력되어 공진된 신호가, 가변적으로 설정되는 기준값과 비교되는 전자파 검출수단; 상기 광학적 검출수단 및 상기 전자파 검출수단 중 어느 하나를 선택하거나 표시하는 디스플레이 수단을 포함하는 사용자 인터페이스; 상기 광학적 검출수단에서 광 검출이 개시됨에 따라 상기 전자파 검출수단에 상기 전자파 검출수단 가동신호를 인가하여, 상기 전자파 검출수단의 출력으로부터 입력되는 전자파 신호의 변화를 감시하고 그 결과를 출력하는 주제어수단; 및 상기 주제어수단의 출력신호에 따라서 상기 눈부심 방지 플레이트의 광투과율의 변화를 제어하는 광투과 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 검출 눈부심 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전자파 감지수단은, 막대형상의 제 1 및 제 2코일이 가로와 세로방향의 십자가 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 전자파 검출 눈부심 방지장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전자파 검출수단은,
    상기 전자파 감지수단을 통하여 입력되는 전자파가 공진되는 공진부;
    상기 공진부의 출력에서 잡음을 제거하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 검출 눈부심 방지장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 공진부 및 상기 필터부는;
    상기 제 1 및 제 2코일에 대하여 각각 구성되어 서로 병렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자파 검출 눈부심 방지장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전자파 감지수단은,
    막대형상의 제 1코일 및 상기 제 1코일의 둘레에 형성되는 원형의 제 2코일로 형성된 것을 특징으로 하는 전자파 검출 눈부심 방지장치.
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