KR101440263B1

KR101440263B1 - 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101440263B1
Application number: KR1020140057316A
Authority: KR
Inventors: 이동헌
Original assignee: 이동헌
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2014-09-17
Also published as: CN106535840A; WO2015174607A1; JP2017515990A; US20170143548A1; DE112015002247T8; DE112015002247T5

Abstract

본 발명은 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토치스위치의 조작에 의해 무선으로 차광수단이 자동 구동되면서 차광유리의 승,하강에 의해 투시창이 차단 또는 개방되도록 하여 용접 작업의 편리성은 물론, 용접시 직접광으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있도록 하는 한편, 투시창에 김서림 등이 발생되지 않도록 하기 위한 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧 및 그 제어방법{WELDING HELMET PROVIDED WIRELESS AUTO-GLARE MEANS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

일반적으로 용접은 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료에 국부적으로 열과 압력을 가하여 직접 결합이 되도록 접합시키는 방법으로, 용접작업시에는 강한 빛이 방출될 뿐만 아니라, 파편이 튀게 되므로 빛에 작업자의 눈이 노출될 경우 시력 손상을 일으키고, 파편에 의해 작업자의 안구를 손상시키는 등 상해를 입힐 수 있다.

따라서 상기한 용접 작업을 할 경우 용접자의 눈과 각종 유해물질로부터의 안전을 위하여 강한 빛을 차단하고, 용접시 발생하는 불똥으로부터 작업자의 안면을 보호하기 위하여 용접헬멧을 착용하여 작업을 수행하게 된다.

종래기술에 따른 용접헬멧은 용접 작업시 비산되는 불꽃 파편으로부터 작업자의 안면을 보호하기 위한 보안면과, 작업자가 용접부위를 직접 확인하면서 작업할 수 있도록 보안면 내에 위치한 투시창과, 상기 보안면을 작업자의 얼굴에 밀착시켜 작업을 수행할 수 있도록 하는 착용수단으로 구성된다.

상기 투시창에는 차광유리가 구성되어 있어 용접을 시작하기 전에 투시창을 개방하여 용접위치 및 피용접물과 용접봉의 관련 위치 등을 파악한 다음, 용접이 시작될 때에는 차광유리로 투시창을 차단하여 용접시 발생하는 직접광으로부터 작업자의 눈을 보호하도록 하고 있다.

종래에는 이러한 차광유리를 용접시작 전에는 보안면에서 위로 젖혀 시야를 확보하고 용접시에는 차광유리를 아래로 내려 투시창을 차단하는 동작을 반복하게 되는 바, 이는 상당히 번거롭고 팔의 피로를 가중시키는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 용접헬멧이 작업자의 머리 부위에 착용된 상태에서 지지되므로 작업자가 용접 작업시에 머리를 숙이거나 젖히게 되면 용접헬멧의 하중이 작업자의 목 부위에 집중되어 가해지게 되어 작업도중 작업자의 피로가 많이 증가하는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-217265호(2001.03.15.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 토치스위치의 조작에 의해 무선으로 차광수단이 자동 구동되면서 차광유리의 승,하강에 의해 투시창을 차단 또는 개방되도록 하여 용접 작업의 편리성은 물론, 용접시 직접광으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있도록 하기 위한 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 헬멧본체의 내부에서 공기가 원활하게 순환될 수 있도록 하여 투시창에 김서림 등이 발생되지 않도록 하기 위한 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용접기 본체와 케이블에 의해 연결되며, 토치스위치가 구비되는 토치와 함께 용접시에 사용되는 용접헬멧으로서, 후면부가 개구되어 내측으로 공간부가 형성되며, 전면부에 투시창이 구비되는 헬멧본체; 상기 투시창의 후방에 위치되는 차광유리; 상기 차광유리를 상기 헬멧본체에 승,하강 가능하게 연결하는 한편, 그 차광유리를 승,하강되도록 하여 상기 투시창을 개방하거나, 차단하는 차광수단; 상기 차광수단에 동력을 전달하는 구동부; 상기 토치스위치의 온/오프 동작에 따른 스위칭 신호를 수신하는 제1무선통신부; 및 상기 제1무선통신부로부터 스위칭 신호를 수신하여 상기 투시창이 개방 또는 차단되도록 상기 구동부를 제어하는 제1제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧을 제공한다.

또한, 상기 토치스위치의 온/오프 동작을 감지하는 제2무선통신부; 및 상기 제2무선통신부로부터 스위칭 신호를 수신하여 용접을 시작하거나, 종료하도록 상기 용접기 본체의 구동을 제어하는 제2제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헬멧본체에 구비되며, 그 헬멧본체의 전방부를 조명하는 조명부를 더 포함하되, 상기 조명부는, 상기 투시창의 상부에 위치되며 상기 헬멧본체의 전면에 구비되고, 다수의 엘이디소자와, 상기 다수의 엘이디소자가 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 엘이디모듈; 상기 엘이디모듈로 전원을 공급하는 전원공급부; 및 상기 다수의 엘이디소자를 점,소등하는 전원스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헬멧본체를 지지하는 한편, 작업자에게 착용되는 착용부를 더 포함하되, 상기 착용부는, 전,후단부 사이 중앙부가 상방향으로 돌출되어 곡면을 이루는 한 쌍의 착용바와, 상기 한 쌍의 착용바의 후단부를 연결하는 연결바를 포함하는 착용프레임; 상기 착용프레임과 상기 헬멧본체를 연결하는 연결수단; 및 상기 착용프레임이 작업자에게 착용되도록 하는 착용수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 연결수단은, 상기 한 쌍의 착용바에 구비되는 한 쌍의 제1연결부재; 상기 헬멧본체의 양측에 구비되는 한 쌍의 제2연결부재; 및 하단부는 상기 제1연결부재에 연결되고, 상단부는 상기 제2연결부재에 연결되는 한 쌍의 플렉시블바를 포함하고, 상기 한 쌍의 제1연결부재는, 각각 양단부를 가지며 일단부가 상기 착용바에 연결되는 제1프레임; 양단부를 가지며, 타단부가 상기 플렉시블바의 하단부에 연결되는 제2프레임; 및 상기 제1프레임의 타단부와 상기 제2프레임의 일단부를 연결하는 한편, 상기 제2프레임의 회동을 조절하는 제1조절레버를 포함하며, 상기 한 쌍의 제2연결부재는, 각각 양단부를 가지며 일단부가 상기 플렉시블바의 상단부에 연결되는 제3프레임; 및 상기 제3프레임의 타단부를 상기 헬멧본체에 연결하는 한편, 그 헬멧본체의 회동을 조절하는 제2조절레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 구동부는, 구동모터로 이루어지며, 상기 차광수단은, 상기 투시창의 양측에 위치되며, 상,하단부가 상기 헬멧본체의 후면 양측에 고정되는 제1,2가이드바; 상기 차광유리의 타측을 상기 제2가이드바에 승,하강 가능하게 연결하는 가이드프레임; 및 상기 차광유리의 일측을 상기 제1가이드바에 승,하강 가능하게 연결하는 동시에 상기 구동모터와 상기 차광유리를 연결하는 한편, 그 구동모터의 구동에 따라 상기 차광유리가 승,하강되도록 하는 구동어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 구동어셈블리는, 상기 차광유리의 일측을 상기 제1가이드바에 승,하강 가능하게 연결하는 래크; 및 상기 래크와 치형결합되며, 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 그 래크가 승,하강 되도록 하는 피니언을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 차광수단은, 상기 차광유리의 하한 위치 또는 상한 위치까지의 승,하강에 따라 그 차광유리와 접촉되면서 이를 감지하여 상기 제1제어부에서 상기 구동모터의 구동이 정지되도록 하는 상,하단리미트센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헬멧본체의 내부공기를 외부로 배출하여 상기 투시창에 생기는 김서림을 방지하는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧의 제어방법으로서, 상기 토치스위치가 온(On) 되면, 상기 제1무선통신부와 상기 제2무선통신부에서 상기 토치스위치의 온 신호를 수신하여 상기 제1,2제어부로 전달하는 단계; 상기 토치스위치의 온 신호가 상기 제1제어부로 입력되면 상기 구동부의 구동에 따라 상기 차광유리가 하한 위치까지 내려와 상기 투시창을 차단하는 단계; 상기 토치스위치의 온 신호가 상기 제2제어부에 입력되면, 상기 용접기 본체가 구동되어 상기 토치로 전원을 공급함으로써 용접을 시작할 수 있도록 하는 단계; 상기 토치스위치가 오프(Off) 되면, 상기 제1무선통신부와 상기 제2무선통신부에서 상기 토치스위치의 오프 신호를 수신하여 상기 제1,2제어부로 전달하는 단계; 상기 토치스위치의 오프 신호가 상기 제1제어부에 입력되면, 상기 구동부가 구동되어 상기 차광유리가 상한 위치까지 올라가 상기 투시창을 개방하는 단계; 및 상기 토치스위치의 오프 신호가 상기 제2제어부에 입력되면, 상기 용접기 본체의 구동이 중단되어 상기 토치로의 전원공급을 차단함으로써 용접을 할 수 없도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧의 제어방법을 제공한다.

본 발명에 따른 상기 제2제어부는, 상기 토치스위치의 온 신호 수신 후 일정시간 동안 시간지연 후 상기 용접기 본체가 구동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 제1제어부는, 상기 토치스위치의 오프 신호 수신 후 일정시간 동안 시간지연 후 상기 구동부가 구동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 별도의 조작스위치를 구비하지 않고 토치스위치의 조작에 의해 차광수단이 구동되면서 차광유리의 승,하강에 의해 투시창을 차단 또는 개방되도록 하여 용접 작업의 편리성은 물론, 용접시 직접광으로부터 작업자의 눈을 자동으로 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한, 헬멧본체의 내부에서 공기가 원활하게 순환될 수 있도록 함으로써 투시창에 김서림 등이 발생되지 않는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 헬멧본체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 착용부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 헬멧본체를 나타낸 배면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 케이싱을 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 차광수단을 나타낸 배면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 용접헬멧의 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧을 개략적으로 나타낸 개념도이다.

도 1을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧(이하 "용접헬멧"이라 한다)(1)은 용접기 본체(100)와 케이블(101)에 의해 연결되며, 토치스위치(210)가 구비되는 토치(200)와 함께 용접시에 사용되는 용접헬멧으로서, 후면부가 개구되어 내측으로 공간부(11)가 형성되며, 전면부에 투시창(12)이 구비되는 헬멧본체(10), 상기 투시창(12)의 후방에 위치되는 차광유리(20), 상기 차광유리(20)를 상기 헬멧본체(10)에 승,하강 가능하게 연결하는 한편, 그 차광유리(20)를 승,하강 되도록 하여 상기 투시창(12)을 개방하거나, 차단하는 차광수단(30), 상기 차광수단(30)에 동력을 전달하는 구동부(40), 상기 토치스위치(210)의 온/오프 동작에 따른 스위칭 신호를 수신하는 제1무선통신부(50), 상기 제1무선통신부(50)로부터 스위칭 신호를 수신하여 상기 구동부(40)를 제어하여 상기 차광유리(20)가 승강 또는 하강되면서 상기 투시창(12)이 개방되도록 하거나, 차단되도록 하는 제1제어부(60)를 포함한다.

상기 공간부(11)로는 작업자의 머리가 수용되며, 작업자는 그 공간부(11)를 이루는 내측면과 얼굴이 접하거나, 인접하면서 상기 투시창(12)을 통해 시야를 확보한다.

상기 용접기 본체(100)는 외부로부터 전원을 인가받아 전압을 발생시켜 각각의 전극이 생성되도록 하며, 상기 토치(200)는 상기 케이블(101)에 의해 상기 용접기 본체(100)에 연결되고, 전극이 설치된다.

상기 토치스위치(210)는 상기 용접기 본체(100)로부터 전원이 인가된 상태에서 오프(Off) 되면 상기 구동부(40)의 구동에 의해 상기 차광수단(30)이 상기 차광유리(20)를 승강시켜 상기 투시창(12)이 개방되도록 한다.

그리고, 온(On) 되면 상기 구동부(40)의 구동에 의해 상기 차광수단(30)이 승강된 상기 차광유리(20)를 하강시켜 상기 투시창(12)이 차단되도록 한다.

상기 용접기 본체(100)는 외부로부터 전원을 인가받아 전압을 발생시켜 각각의 전극이 생성되도록 하며, 상기 토치스위치(210)의 온/오프 동작에 따른 스위칭 신호를 수신하여 온/오프 된다.

이를 위해, 상기 용접헬멧(1)은 상기 토치스위치(210)의 온/오프 동작을 감지하는 제2무선통신부(51)와, 상기 제2무선통신부(51)로부터 스위칭 신호를 수신하여 용접을 시작하거나, 종료하도록 상기 용접기 본체(100)의 구동을 제어하는 제2제어부(61)를 포함한다.

상기 제2무선통신부(51) 및 상기 제2제어부(61)는 상기 용접기 본체(100)에 구비되는 것이 바람직하며, 그 용접기 본체(100)로부터 전원을 공급받을 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 헬멧본체를 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하여 보면, 상기 용접헬멧(1)은 상기 헬멧본체(10)에 구비되는 조명부(80)를 더 포함한다.

상기 조명부(80)는 상기 투시창(12)의 상부에 위치되며, 상기 헬멧본체(10)의 전면에 구비되고 다수의 엘이디소자(82) 및 상기 다수의 엘이디소자(82)가 연결되는 인쇄회로기판(83)을 포함하는 엘이디모듈(81), 상기 엘이디모듈(81)로 전원을 공급하는 전원공급부(84) 및 상기 다수의 엘이디소자(82)를 점,소등하는 전원스위치(85)를 포함한다.

상기 전원공급부(84)는 밧데리(86)를 포함하며, 전원도선(미도시)에 의해 상기 전원스위치(85) 및 상기 엘이디모듈(81)과 연결된다.

상기 전원공급부(84) 및 상기 전원스위치(85)는 상기 헬멧본체(10)에 구비되거나, 후술되는 착용부(90)에 구비될 수 있다.

상기 엘이디모듈(81)은 상기 투시창(12)보다 전방에 위치되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 다수의 엘이디소자(82)에 의한 눈부심 등을 방지하기 위함으로 이해될 수 있다.

상기 조명부(80)는 상기 엘이디모듈(81)을 덮는 커버(81a)를 더 포함할 수 있다.

상기 커버(81a)는 상기 엘이디모듈(81)을 보호하는 한편, 상기 다수의 엘이디소자(82)에서 조명되는 빛이 넓게 퍼질 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 착용부를 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하여 보면, 상기 용접헬멧(1)은 상기 헬멧본체(10)를 지지하는 한편, 작업자의 어깨에 착용되는 착용부(90)를 더 포함한다.

상기 착용부(90)는 상기 헬멧본체(10)를 지지하면서 그 헬멧본체(10)가 갖는 하중이 작업자의 머리에 직접 전달되지 않도록 한다.

이를 위해, 상기 착용부(90)는 전,후단부 사이 중앙부가 상방향으로 돌출되어 곡면을 이루는 한 쌍의 착용바(92)와, 상기 한 쌍의 착용바(92)의 후단부를 연결하는 연결바(93)를 포함하는 착용프레임(91), 상기 착용프레임(91)과 상기 헬멧본체(10)를 연결하는 연결수단(94) 및 상기 착용프레임(91)이 작업자에게 착용되도록 하는 착용수단(95)을 포함한다.

상기 한 쌍의 착용바(92)는 작업자의 양 어깨에 안착되며, 상기 연결바(93)는 그 작업자의 몸통 뒤쪽에 위치된다.

상기 연결수단(94)은 상기 한 쌍의 착용바(92)에 구비되는 한 쌍의 제1연결부재(96), 상기 헬멧본체(10)의 양측에 구비되는 한 쌍의 제2연결부재(97) 및 하단부는 상기 제1연결부재(96)에 연결되고 상단부는 상기 제2연결부재(97)에 연결되는 한 쌍의 플렉시블바(98)를 포함한다.

상기 한 쌍의 플레시블바(98)는 상기 착용프레임(91)으로부터 상기 헬멧본체(10)를 지지하는 한편, 외부로부터의 가압에 의해 양단부 사이가 휘는 등의 변형이 이루어지는 형태를 이룬다.

상기 한 쌍의 제1연결부재(96)는 각각 양단부를 가지며 일단부가 상기 착용바(92)에 연결되는 제1프레임(96a), 양단부를 가지며 타단부가 상기 플렉시블바(98)의 하단부에 연결되는 제2프레임(96b) 및 상기 제1프레임(96a)의 타단부와 상기 제2프레임(96b)의 일단부를 연결하는 한편, 상기 제2프레임(96b)의 회동을 조절하는 제1조절레버(96c)를 포함한다.

상기 제1조절레버(96c)는 상기 제1,2프레임(96a,96b)과 나사결합되며, 조임 또는 풀림에 따라 상기 제2프레임(96b)과 함께 회동되는 상기 헬멧본체(10)의 회동을 조절한다.

상기 한 쌍의 제2연결부재(97)는 각각 양단부를 가지며 일단부가 상기 플렉시블바(98)의 상단부에 연결되는 제3프레임(97a) 및 상기 제3프레임(97a)의 타단부를 상기 헬멧본체(10)에 연결하는 한편, 그 헬멧본체(10)의 회동을 조절하는 제2조절레버(97b)를 포함한다.

상기 제2조절레버(97b)는 상기 제3프레임(97a)과 나사결합되며, 조임 또는 풀림에 따라 상기 헬멧본체(10)의 회동을 조절한다.

상기 착용수단(95)은 양단부 사이가 상기 연결바(93)의 전면에 연결되는 몸통끈(95a), 후단부가 상기 몸통끈(95a)에 연결되고 전단부가 상기 착용바(92)를 따라 연장 형성되는 한 쌍의 어깨끈(95b) 및 상기 한 쌍의 어깨끈(95b)과 상기 몸통끈(95a)의 양단부를 연결하는 한 쌍의 결속끈(95c) 및 상기 몸통끈(95a)의 양단부를 상호 결속하거나, 결속해제하는 결속부재(95d)를 포함한다.

상기 결속부재(95d)는 일반적인 형태의 암,수 버클로 이해될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 헬멧본체를 나타낸 배면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 케이싱을 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧에서 차광수단을 나타낸 배면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 보면, 상기 용접헬멧(1)은 상기 공간부(11)를 이루는 내측면 즉, 상기 헬멧본체(10)의 후면에 상기 차광수단(30)이 수용되는 케이싱(70)을 더 포함한다.

상기 케이싱(70)은 상기 헬멧본체(10)의 후면에 구비되며, 상기 투시창(12)의 외측에 위치되는 측면프레임(71), 상기 측면프레임(71)의 내측에 결합되며 상기 투시창(12)과 연통되는 제1중공(72a)이 형성되고, 후면이 개구되며 상기 차광수단(30) 및 상기 구동부(40)가 고정되는 인케이싱(72) 및 개구된 상기 인케이싱(72)의 후면을 덮으며 상기 제1중공(72a)과 연통되는 제2중공(73a)이 형성되는 덮개(73)를 포함한다.

상기 차광수단(30)은 상기 구동부(40)의 구동에 따라 상기 차광유리(20)가 상기 투시창(12)의 후방에서 승,하강 되도록 상기 케이싱(70)의 내측에 구비된다.

상기 차광수단(30)은 상기 투시창(12)의 후면부 양측에 위치되며 상,하단부가 상기 인케이싱(72)의 상,하부에 고정되는 제1,2가이드바(31a,31b), 상기 차광유리(20)의 타측을 상기 제2가이드바(31b)에 승,하강 가능하게 연결하는 가이드프레임(32) 및 상기 차광유리(20)의 일측을 상기 제1가이드바(31a)에 승,하강 가능하게 연결하는 동시에 상기 구동부(40)와 상기 차광유리(20)를 연결하는 한편, 그 구동부(40)의 구동에 따라 상기 차광유리(20)가 승,하강되도록 하는 구동어셈블리(33)를 포함한다.

상기 구동부(40)는 구동모터(41)로 이루어지며, 상기 인케이싱(72)의 전면부에 고정되고, 상기 밧데리(86)로부터 전원을 공급받는다.

상기 구동어셈블리(33)는 상기 차광유리(20)의 일측을 상기 제1가이드바(31a)에 승,하강 가능하게 연결하는 래크(34) 및 상기 구동부(40)로부터 회전력을 전달받아 상기 래크(34)가 승,하강 되도록 하는 피니언(35)을 포함한다.

상기 차광수단(30)은 상기 구동모터(41)와 상기 피이언(35)을 연결하는 감속기(36)를 더 포함하며, 상기 감속기(36)는 상호 치형결합되는 복수의 기어로 이루어질 수 있다.

상기 구동모터(41)는 정,역방향으로 회전력을 전달하며, 그 구동에 따라 상기 피니언(35)이 회전되면서 상기 래크(34)가 연동되어 승,하강 되도록 한다.

상기 래크(34)의 승,하강에 따라 그 래크(34)에 연결된 상기 가이드프레임(32)과 함께 상기 차광유리(20)가 승,하강 되면서 상기 투시창(12)이 개방되거나, 차단된다.

상기 용접헬멧(1)은 상기 투시창(12)에 생기는 김서림 등을 방지하기 위한 송풍팬(87)이 구비될 수 있다.

상기 송풍팬(87)은 상기 헬멧본체(10)의 내부에서 공기가 원활하게 순환될 수 있도록 하여 상기 투시창(12)에 김서림 등이 발생되지 않도록 한다.

상기 송풍팬(87)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 인케이싱(72)의 전면에 구비되는 것이 바람직하며, 상기 밧데리(86)로부터 전원을 공급받아 구동된다.

그리고, 상기 측면프레임(71)에는 상기 송풍팬(87)을 온/오프 하기 위한 스위치(88)가 구비될 수 있다.

상기 헬멧본체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 커버(81a)와의 사이로 상기 송풍팬(87)에 의해 흡입된 공기가 배출되는 공기배출구(89)가 형성된다.

이로 인해, 상기 송풍팬(87)은 구동에 따라 상기 헬멧본체(10)의 내부공기를 흡입하여 상기 공기배출구(89)를 통해 외부로 배출함으로써 상기 투시창(10)에 생기는 김서림 등을 방지할 수 있다.

상기 제1무선통신부(50) 및 상기 제1제어부(60)는 상기 헬멧본체(10)에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 제1무선통신부(50)는 상기 토치스위치(210)의 온/오프 동작에 따른 스위칭 신호를 수신하여 상기 제1제어부(60)로 입력한다.

상기 제1제어부(60)는 상기 제1무선통신부(50)로부터 스위칭 신호를 수신하여 상기 차광유리(20)가 승강 또는 하강되면서 상기 투시창(12)이 개방 또는 차단되도록 상기 구동부(40)를 제어한다.

상기 차광수단(30)은 상기 투시창(12)의 개방 또는 차단에 따라 그 신호를 감지하여 상기 제1제어부(60)에서 상기 구동모터(41)의 구동이 정지되도록 하는 상,하단리미트센서(37a,37b)를 더 포함한다.

또한, 상기 차광수단(30)은 상기 차광유리(20)와 함께 승,하강되며, 상기 상,하단리미트센서(37a,37b)와 접촉되면서 그 상,하단리미트센서(37a,37b)에서 상기 투시창(12)의 개방 또는 차단상태를 감지할 수 있도록 하기 위한 가이드편(38)을 더 포함한다.

상기 상,하단리미트센서(37a,37b)는 상기 차광유리(20)의 타측 상,하부에 위치되고, 상기 가이드편(38)은 상기 차광유리(30)의 타측에 외측으로 돌출 형성된다.

상기 상,하단리미트센서(37a,37b)는 상기 차광유리(30)가 하한 위치 또는 상한 위치까지 승,하강 됨에 따라 상기 가이드편(38)이 그 상단리미트센서(37a) 또는 그 하단리미트센서(37b)와 접촉되면서 상기 투시창(12)의 개방 또는 차단상태를 감지한다. 다시 말하면, 상기 상,하단리미트스위치(37a,37b)는 상기 차광유리(30)가 하한 위치 또는 상한 위치까지 도달한 상태를 감지한다.

상기 제1제어부(60)는 상기 토치스위치(210)의 온/오프에 따라 상기 제1무선통신부(50)로부터 스위칭 신호를 수신하여 상기 구동모터(41)가 구동되도록 하는 동시에 상기 상,하부리미트센서(37a,37b)의 감지신호에 따라 상기 밧데리(86)로부터 상기 구동모터(41)로 공급되는 전원을 차단하여 그 구동모터(41)의 구동이 정지되도록 한다.

이로 인해, 상기 구동모터(41)는 상기 제1제어부(60)의 제어에 따라 상기 차광유리(20)가 상한 위치 또는 하한 위치까지 승,하강된 상태에서 구동이 정지되면서 상기 투시창(12)이 개방 또는 차단된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명에 따른 용접헬멧의 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하여 보면, 먼저, 상기 헬멧본체(10)가 작업자의 얼굴에 밀착되도록 하여 착용한 다음 상기 토치스위치(210)를 온(ON)한다(S610).

상기 토치스위치(210)가 온 되면, 상기 헬멧본체(10)에 구비된 상기 제1무선통신부(50)와 상기 용접기 본체(100)에 구비된 상기 제2무선통신부(51)에서 상기 토치스위치(210)의 온(ON) 신호를 수신하여 각각의 제어부 즉, 제1,2제어부(60,61)로 전달한다(S620).

상기 토치스위치(210)의 온 신호가 상기 제1제어부(60)로 입력되면, 상기 구동부(40)의 구동에 의해 상기 차광유리(20)가 하한 위치까지 내려와 상기 투시창(12)을 차단한다(S630). 그리고, 상기 제1제어부(60)는 상기 하단리미트센서(37b)의 감지신호에 따라 상기 구동부(40)의 구동이 정지되도록 한다.

또한, 상기 토치스위치(210)의 온 신호가 상기 제2제어부(61)에 입력되면, 상기 용접기 본체(100)가 구동되어 상기 토치(200)로 전원을 공급함으로써 용접을 시작할 수 있도록 한다(S640).

이때, 상기 제2제어부(61)에서는 상기 토치스위치(210)의 온 신호 수신 후 일정시간 동안 시간지연 후 상기 용접기 본체(100)가 구동되도록 한다. 이는 상기 토치스위치(210)를 눌러 온 상태가 되면, 먼저 상기 구동부(40)를 구동하여 상기 차광유리(20)를 하강시켜 상기 투시창(12)을 차단함으로써 용접시 발생하는 직접광으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있도록 한 상태에서 상기 용접기 본체(100)에 제어신호를 출력하여 용접을 시작할 수 있도록 하기 위함이다.

이후, 상기 토치스위치(210)가 오프(OFF) 되면(S650), 상기 헬멧본체(10)에 구비된 상기 제1무선통신부(50)와 상기 용접기 본체(100)에 구비된 상기 제2무선통신부(51)에서 상기 토치스위치(210)의 오프(OFF) 신호를 수신하여 각각의 제어부 즉, 제1,2제어부(60,61)로 전달한다(S660).

상기 토치스위치(210)의 오프 신호가 상기 제2제어부(61)에 입력되면, 상기 용접기 본체(100)의 구동이 중단되어 상기 토치(200)로의 전원공급을 차단(S670)함으로써 용접을 할 수 없도록 한다.

상기 토치스위치(210)의 오프 신호가 상기 제1제어부(60)에 입력되면, 일정시간 지연 후 상기 구동부(40)가 구동되어 상기 차광유리(20)가 상한 위치까지 올라가 상기 투시창(12)을 개방한다(S680). 그리고, 상기 제1제어부(60)는 상기 상단리미트센서(37a)의 감지신호에 따라 상기 구동부(40)의 구동이 정지되도록 한다.

이때, 상기 제1제어부(60)에서는 상기 토치스위치(210)의 오프 신호 수신 후 일정시간 동안 시간지연 후 상기 구동부(40)가 구동되도록 한다. 이는 상기 토치스위치(210)가 오프 상태가 되면, 먼저 용접기 본체(100)의 구동을 중단시켜 토치(200)로의 전원공급을 차단한 다음 차광유리(20)를 상승시켜 투시창(12)을 개방함으로써 작업자의 눈을 보호할 수 있도록 하기 위함이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧 및 그 제어방법을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 용접헬멧 10 : 헬멧본체
11 : 공간부 12 : 투시창
20 : 차광유리 30 : 차광수단
31a : 제1가이드바 31b : 제2가이드바
32 : 가이드프레임 33 : 구동어셈블리
34 : 래크 35 : 피니언
36 : 감속기 37a : 상단리미트센서
37b : 하단리미트센서 38 : 가이드편
31 : 가이드바 40 : 구동부
50 : 제1무선통신부 51 : 제2무선통신부
60 : 제1제어부 61 : 제2제어부
70 : 케이싱 80 : 조명부
81 : 엘이디모듈 84 : 전원공급부
86 : 밧데리 87 : 송풍팬
90 : 착용부 91 : 착용프레임
92 : 착용바 93 : 연결바
94 : 연결수단 95 : 착용수단
96 : 제1연결부재 97 : 제2연결부재
98 : 플렉시블바 100 : 용접기 본체
200 : 토치 210 : 토치 스위치

Claims

용접기 본체와 케이블에 의해 연결되며, 토치스위치가 구비되는 토치와 함께 용접시에 사용되는 용접헬멧으로서,
후면부가 개구되어 내측으로 공간부가 형성되며, 전면부에 투시창이 구비되는 헬멧본체;
상기 투시창의 후방에 위치되는 차광유리;
상기 차광유리를 상기 헬멧본체에 승,하강 가능하게 연결하는 한편, 그 차광유리를 승,하강되도록 하여 상기 투시창을 개방하거나, 차단하는 차광수단;
상기 차광수단에 동력을 전달하는 구동부;
상기 토치스위치의 온/오프 동작에 따른 스위칭 신호를 수신하는 제1무선통신부;
상기 제1무선통신부로부터 스위칭 신호를 수신하여 상기 투시창이 개방 또는 차단되도록 상기 구동부를 제어하는 제1제어부;
상기 투시창의 상부에 위치되도록 상기 헬멧본체에 구비되며, 그 헬멧본체의 전방부를 조명하는 조명부; 및
상기 헬멧본체를 지지하는 한편, 작업자의 어깨에 착용되는 착용부를 포함하며,
상기 착용부는,
전,후단부 사이 중앙부가 상방향으로 돌출되어 곡면을 이루는 한 쌍의 착용바와, 상기 한 쌍의 착용바의 후단부를 연결하는 연결바를 포함하는 착용프레임;
상기 착용프레임과 상기 헬멧본체를 연결하는 연결수단; 및
상기 착용프레임이 작업자에게 착용되도록 하는 착용수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
제 1항에 있어서,
상기 토치스위치의 온/오프 동작을 감지하는 제2무선통신부; 및
상기 제2무선통신부로부터 스위칭 신호를 수신하여 용접을 시작하거나, 종료하도록 상기 용접기 본체의 구동을 제어하는 제2제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
제 2항에 있어서,
상기 조명부는,
상기 헬멧본체의 전면에 구비되고, 다수의 엘이디소자와, 상기 다수의 엘이디소자가 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 엘이디모듈;
상기 엘이디모듈로 전원을 공급하는 전원공급부; 및
상기 다수의 엘이디소자를 점,소등하는 전원스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 연결수단은,
상기 한 쌍의 착용바에 구비되는 한 쌍의 제1연결부재;
상기 헬멧본체의 양측에 구비되는 한 쌍의 제2연결부재; 및
하단부는 상기 제1연결부재에 연결되고, 상단부는 상기 제2연결부재에 연결되는 한 쌍의 플렉시블바를 포함하고,
상기 한 쌍의 제1연결부재는,
각각 양단부를 가지며 일단부가 상기 착용바에 연결되는 제1프레임;
양단부를 가지며, 타단부가 상기 플렉시블바의 하단부에 연결되는 제2프레임; 및
상기 제1프레임의 타단부와 상기 제2프레임의 일단부를 연결하는 한편, 상기 제2프레임의 회동을 조절하는 제1조절레버를 포함하며,
상기 한 쌍의 제2연결부재는,
각각 양단부를 가지며 일단부가 상기 플렉시블바의 상단부에 연결되는 제3프레임; 및
상기 제3프레임의 타단부를 상기 헬멧본체에 연결하는 한편, 그 헬멧본체의 회동을 조절하는 제2조절레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
제 2항에 있어서,
상기 구동부는,
구동모터로 이루어지며,
상기 차광수단은,
상기 투시창의 양측에 위치되며, 상,하단부가 상기 헬멧본체의 후면 양측에 고정되는 제1,2가이드바;
상기 차광유리의 타측을 상기 제2가이드바에 승,하강 가능하게 연결하는 가이드프레임; 및
상기 차광유리의 일측을 상기 제1가이드바에 승,하강 가능하게 연결하는 동시에 상기 구동모터와 상기 차광유리를 연결하는 한편, 그 구동모터의 구동에 따라 상기 차광유리가 승,하강되도록 하는 구동어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
제 6항에 있어서,
상기 구동어셈블리는,
상기 차광유리의 일측을 상기 제1가이드바에 승,하강 가능하게 연결하는 래크; 및
상기 래크와 치형결합되며, 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 그 래크가 승,하강 되도록 하는 피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
제 6항에 있어서,
상기 차광수단은,
상기 차광유리의 하한 위치 또는 상한 위치까지의 승,하강에 따라 그 차광유리와 접촉되면서 이를 감지하여 상기 제1제어부에서 상기 구동모터의 구동이 정지되도록 하는 상,하단리미트센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
제 2항에 있어서,
상기 헬멧본체의 내부공기를 외부로 배출하여 상기 투시창에 생기는 김서림을 방지하는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧.
제 2항 내지 제 3항, 제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 상기 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧의 제어방법으로서,
상기 토치스위치가 온(On) 되면, 상기 제1무선통신부와 상기 제2무선통신부에서 상기 토치스위치의 온 신호를 수신하여 상기 제1,2제어부로 전달하는 단계;
상기 토치스위치의 온 신호가 상기 제1제어부로 입력되면 상기 구동부의 구동에 따라 상기 차광유리가 하한 위치까지 내려와 상기 투시창을 차단하는 단계;
상기 토치스위치의 온 신호가 상기 제2제어부에 입력되면, 상기 용접기 본체가 구동되어 상기 토치로 전원을 공급함으로써 용접을 시작할 수 있도록 하는 단계;
상기 토치스위치가 오프(Off) 되면, 상기 제1무선통신부와 상기 제2무선통신부에서 상기 토치스위치의 오프 신호를 수신하여 상기 제1,2제어부로 전달하는 단계;
상기 토치스위치의 오프 신호가 상기 제1제어부에 입력되면, 상기 구동부가 구동되어 상기 차광유리가 상한 위치까지 올라가 상기 투시창을 개방하는 단계; 및
상기 토치스위치의 오프 신호가 상기 제2제어부에 입력되면, 상기 용접기 본체의 구동이 중단되어 상기 토치로의 전원공급을 차단함으로써 용접을 할 수 없도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧의 제어방법.
제 10항에 있어서,
상기 제2제어부는,
상기 토치스위치의 온 신호 수신 후 일정시간 동안 시간지연 후 상기 용접기 본체가 구동되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧의 제어방법.
제 10항에 있어서,
상기 제1제어부는,
상기 토치스위치의 오프 신호 수신 후 일정시간 동안 시간지연 후 상기 구동부가 구동되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 자동 차광수단이 구비된 용접헬멧의 제어방법.