KR102455395B1 - 자동 암흑화 용접 헬멧 - Google Patents

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Abstract

자동 암흑화 용접 헬멧은 헬멧 케이스(20)와; 상기 헬멧 케이스(20)에 설치된 자동 암흑화 필터(40)와; 상기 헬멧 케이스에 설치된 조명 장치를 포함하고, 상기 자동 암흑화 필터(40)는 불투명하지 않은 상태와 불투명 상태 사이에서 전환가능한 액정 패널(41)을 구비하며, 상기 조명 장치(60)는 상기 액정 패널(41)이 불투명하지 않은 상태인 경우 상기 조명 장치(60)가 상기 액정 패널(41)의 전방을 향해 빛을 자동으로 방출하고, 상기 액정 패널(41)이 불투명 상태인 경우 상기 조명 장치(60)가 자동으로 빛을 방출하지 않도록 상기 자동 암흑화 필터(40)에 연결가능한 케이블(62)을 구비한다.

Description

자동 암흑화 용접 헬멧
본 개시는 일반적으로 자동 암흑화 용접 헬멧에 관련되며, 특히 조명 장치를 갖는 자동 암흑화 용접 헬멧과 관련된다.
용접 현장에서 작업자의 눈을 보호하기 위해 자동 암흑화 용접 헬멧이 점점 더 흔하게 사용되고 있다. 어둡고 작은 일부 공간에서, 용접 헬멧을 머리에 착용 한 작업자는 용접 헬멧을 제거하기가 어려울 때가 있다. 한편, 작업자는 용접할 작업물(workpiece)의 위치를 확인하기 위해 자신이 휴대한 조명 장치를 켜야 한다. 작업자는 아크 용접을 시작하기 전에 조명 장치를 꺼야 한다. 용접 테스트가 필요한 경우 조명 장치를 켜고 끄는 일이 꽤 빈번할 것이다.
게다가 용접 현장에서 작업자는 한 손으로 작업하고 조명 장치를 들고 있어야 하므로 작은 공간의 경우 크게 불편할 수 있다.
: 미국 특허공보 US 9,629,752 B2호
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 개시는 작업자가 용접 상태를 명확하고 편리하게 관찰하면서 어둡고 작은 공간에서 용접 작업을 수행할 수 있도록 개선된 자동 암흑화 용접 헬멧을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 양태에서,
헬멧 케이스와;
상기 헬멧 케이스에 설치되고, 불투명하지 않은 상태와 불투명 상태 사이에서 전환가능한 액정 패널을 구비하는 자동 암흑화 필터와;
상기 헬멧 케이스에 설치되는 조명 장치 ― 상기 조명 장치는 상기 액정 패널이 불투명하지 않은 상태인 경우 상기 조명 장치가 상기 액정 패널의 전방을 향해 빛을 자동으로 방출하고, 상기 액정 패널이 불투명 상태인 경우 상기 조명 장치가 자동으로 빛을 방출하지 않도록 상기 자동 암흑화 필터에 연결되는 케이블을 포함함 ― 를 포함하는
자동 암흑화 용접 헬멧이 제공된다.
선택적으로, 상기 조명 장치는 상기 헬멧 케이스에서 상기 자동 암흑화 필터의 위에 또는 측방으로 옆에 해제가능하게 설치된다.
선택적으로, 상기 조명 장치는 빛을 방출하기 위한 발광 다이오드(LED) 램프를 포함한다.
선택적으로, 상기 조명 장치에는 LED 램프의 전원을 켜거나 끄게 LED 램프를 직접 제어하는 버튼이 제공된다.
선택적으로, 상기 자동 암흑화 필터는 LED 램프의 전원이 켜지는지에 따라 선택적으로 빛을 방출하거나 또는 방출하지 않도록 LED 램프를 제어하는 제어 회로를 포함한다.
선택적으로, 상기 조명 장치는 LED 램프에 전력을 공급하기 위한 배터리를 포함한다.
선택적으로, 상기 조명 장치는 상기 자동 암흑화 필터의 배터리를 공유할 수 있다.
선택적으로, 상기 자동 암흑화 필터는 아크광 신호를 수신하기 위한 광학 센서를 포함하고, 아크광 신호의 존재에 따라, 상기 제어 회로는 상기 액정 패널이 불투명하지 않은 상태에 있는지 또는 불투명 상태에 있는지와, 상기 LED 램프가 빛을 방출하는지 아닌지를 결정한다.
선택적으로, 상기 LED 램프는 상기 제어 회로와 독립적으로 상기 버튼에 의해 제어된다.
본 개시의 기술적 수단에 따르면, 어둡고 작은 공간에서 아크 용접이 개시되는 매순간마다, 자동 암흑화 필터가 효력을 발휘할 때 조명 장치의 전원이 자동으로 꺼지며, 자동 암흑화 필터가 효력을 발휘하지 않을 때 조명 장치의 전원이 자동으로 켜진다. 따라서 작업자는 소정 위치에서 용접 작업을 수행하기 전의 정적 속에서 헬멧을 제거하지 않고도 용접 결과를 편리하고 명확하게 볼 수 있다. 이렇게 하면 업무 효율성이 크게 향상될 것이다.
본 개시의 상기 및 기타 양태는 첨부된 도면과 함께 다음 설명을 통해 잘 이해될 것이다. 도면이 다른 비율로 제공될 수 있지만 본 개시의 이해에 영향을 미치지는 않는다는 점을 이해해야 한다. 도면에 있어서:
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 자동 암흑화 용접 헬멧을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 자동 암흑화 용접 헬멧을 개략적으로 도시하는 분해도이다.
도 3은 도 1의 자동 암흑화 용접 헬멧을 개략적으로 도시하는 부분 단면도이다.
도 4는 본 개시에 따른 자동 암흑화 용접 헬멧을 어떻게 제어하는지를 개략적으로 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 5는 본 개시에 따른 제어 프로세스의 예시적인 방법을 도시한다.
본 개시의 도면에서 유사하거나 동일한 구성 또는 기능을 가진 특징부는 각기 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 1은 본 개시에 따른 자동 암흑화 용접 헬멧(100)의 실시예를 개략적으로 도시하며, 도 2는 자동 암흑화 용접 헬멧(100)의 분해도를 개략적으로 도시한다.
도시한 바와 같이, 자동 암흑화 용접 헬멧(100)은 헤드 기어(10)와 헤드 기어(10)에 해제 가능하게 설치된 헬멧 케이스(20)를 포함한다. 예를 들어 헬멧 케이스(20)는 나일론 등의 합성 섬유로 제조된다. 헬멧 케이스(20)는 보통 성인의 머리 윤곽에 맞게 모양이 되어 있다. 헤드 기어(10)는 작업자의 머리에 헬멧 케이스(20)를 씌우는 데 사용된다. 본 개시의 맥락에서, 자동 암흑화 용접 헬멧 또는 구성 부품(들)과 함께 사용하는 경우 '내부에'라는 용어는, 자동 암흑화 용접 헬멧 또는 구성 부품(들)을 착용하는 경우 자동 암흑화 용접 헬멧 또는 그 구성 부품(들)이 작업자의 머리를 향하는 방향을 의미하고, 자동 암흑화 용접 헬멧 또는 구성 부품(들)과 함께 사용하는 경우 '외측에'라는 용어는, 자동 암흑화 용접 헬멧 또는 구성 부품(들)을 착용하는 경우 자동 암흑화 용접 헬멧 또는 그 구성 부품(들)이 작업자의 머리로부터 멀어지는 방향을 의미하는 것을 인식하여야 한다.
자동 암흑화 용접 헬멧(100)이 제자리에 착용되면 헬멧 케이스(20)가 작업자의 전체 얼굴을 감쌀 수 있도록 헬멧 케이스(20)가 헤드 기어(10) 내에 피벗 가능하게 설치된다. 헬멧 케이스(20)에는 실질적으로 직사각형 개구(21)가 형성된다. 리테이너(30)가 개구(21) 내에 해제 가능하게 설치된다. 자동 암흑화 필터(40)가 리테이너(30) 내에 해제 가능하게 설치된다.
자동 암흑화 필터(40)는 일반적으로 액정 패널(41)을 포함한다. 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)의 제어 하에 액정 패널(41)은 일반적으로 불투명하지 않은 상태에 있다. 그러나 아크 용접이 시작되는 순간에 불투명 상태가 되어 임의의 손상가능한 광선으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있다. 자동 암흑화 필터(40)는 외측에 광학 센서(42)가 제공되어서, 아크 용접이 시작되는 순간에 아크광 신호를 수신하여, 제어 회로(44)에 액정 패널(41)을 작동시킬 것을 통지한다. 광전 변환기(43)가 또한 자동 암흑화 필터(40)의 외측에 제공되어, 아크 용접이 시작되는 동안 고세기 아크광(high-intensive arc-light)을 전기 에너지로 변환한다. 이 전기 에너지는 차후 사용을 위해 자동 암흑화 필터(40)의 (비도시) 배터리에 저장된다. 특히, 자동 암흑화 필터(40)의 외측에서는 투명 보호 시트(50)가 개구(21) 내에 해제 가능하게 제공되어, 튕긴 임의의 물질이 액정 패널(41)을 타격하지 못하게 한다.
자동 암흑화 용접 헬멧(100)은 또한 조명 장치(60)를 포함한다. 예를 들어 조명 장치(60)는 하우징, 램프(특히 LED 램프) 및 하우징에 설치된 배터리를 포함한다. 조명 장치(60)는 예를 들어 헬멧 케이스(20)의 꼭대기에 설치되어 있으므로, 자동 암흑화 용접 헬멧(100)이 제자리에 착용되면 조명 장치(60)의 램프가 작업자의 전방 방향으로 향할 수 있으며, 조명 장치의 전원이 켜지면 램프가 헬멧 케이스 전방의 특정 거리에 도달하는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어 헬멧 케이스(20)의 꼭대기에 2 개의 장착 구멍(22)이 제공된다. 또한 조명 장치(60)의 하우징에 2 개의 구멍(61)이 제공된다. 이러한 방식으로 조명 장치(60)의 구멍(61)을 헬멧 케이스(20)의 장착 구멍(22)과 정렬시키고 그를 통해 각기 볼트를 삽입하고 볼트를 너트로 체결하는 것에 의해서 조명 장치(60)가 헬켓 케이스(20)에 고정될 수 있다. 당업자라면, 작업자의 전방에 조명 광을 제공할 수 있는 헬멧 케이스(20)의 임의의 다른 위치에 조명 장치(60)가 배치될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 선택적으로 조명 장치(60)는 헬멧 케이스(20)의 개구(21)의 측방 옆에 배치되어서, 자동 암흑화 용접 헬멧(100)이 제자리에 착용될 때 램프가 작업자의 전방을 향하여 배향되게 할 수 있다. 더구나 조명 장치(60)는, 예를 들어 카메라 필드의 해제가능한 플래시 램프가 디지털 카메라 또는 디지털 일안 반사식 카메라(Digital Single Lens Reflex)에 연결되는 것과 유사한 방식으로 헬멧 케이스(20)에 연결될 수 있다.
또한 조명 장치(60)에는 제어 회로가 제공되어 램프의 점등/소등을 제어한다. 조명 장치(60)는 전원을 켜고 끌 수 있도록 조명 장치(60)의 램프를 직접 제어하는 버튼(64)을 포함한다. 케이블(62)이 제어 회로에 연결되고 전기 단자(63)를 구비한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(23)이 헬멧 케이스(20) 내에 형성되어, 조명 장치(60)가 헬멧 케이스(20)에 설치될 때 케이블(62) 및 그의 전기 단자(63)가 관통 구멍(23)을 통과할 수 있다.
전기 단자(63)을 수용하기 위해 자동 암흑화 필터(40)에 콘센트(45)가 제공된다. 케이블(62)을 사용하여 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)를 조명 장치(60)의 제어 회로(44)에 연결할 수 있으며, 버튼(64)을 눌러 조명 장치(60)의 램프의 전원을 켰을 때 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)를 사용하여 조명 장치(60)의 동작, 예를 들어 램프의 점등 또는 소등을 독립적으로 제어할 수 있다.
도 4는 자동 암흑화 필터(40)를 제어하기 위한 블록 다이어그램을 간단히 도시한다. 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)가 광학 센서(42)로부터 아크광 신호를 수신할 수 있으며, 이에 따라 액정 패널(41)을 활성화 또는 비활성화하라는 지령을 액정 패널에 보내고 동시에 조명 장치(60)를 활성화 또는 비활성화하라는 지령을 조명 장치에 보내는 것을 볼 수 있다. 제어 프로세스를 구현하기 위해 일련의 지령이 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)에 저장된다. 이제 본 개시에 따른 제어 프로세스의 일 예가 도 5를 참조하여 이하에서 예시적으로 설명될 것이다.
먼저 S10 단계에서 조명 장치(60)의 버튼(64)을 눌러 조명 장치(60)의 램프가 빛을 방출할 수 있게 하였는지 여부를 결정한다. 결정 결과가 '아니요'인 경우 프로세스는 계속 대기한다. 결정 결과가 '예'인 경우 프로세스는 S20 단계로 진행한다. S20 단계에서 아크광 신호가 발생되는지 여부가 결정된다. 이것은 예를 들어 광학 센서(42)로부터 아크광 신호가 존재하는지 여부를 결정하는 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)에 의해 달성할 수 있다. 결정 결과가 '아니요'인 경우 프로세스는 계속 대기한다. 결정 결과가 '예'인 경우 프로세스는 S30 단계로 진행한다. S30 단계에서 액정 패널(41)이 활성화된다. 즉, 액정 패널(41)이 불투명하지 않은 상태에서 불투명 상태로 변경된다. 한편 S31 단계에서 조명 장치(60)의 램프는 빛을 방출하지 못하게 된다. 그런 다음 S40 단계에서 아크광 신호가 존재하는지 여부가 결정된다. 결정 결과가 '예'이면 현재 상태가 유지되고 프로세스는 계속 대기한다. 결정 결과가 '아니요'인 경우 프로세스는 S50 단계로 진행한다. S50 단계에서 액정 패널(41)이 비활성화된다. 즉, 액정 패널(41)이 불투명 상태에서 불투명하지 않은 상태로 변경된다. 한편 S51 단계에서 조명 장치(60)의 램프가 다시 빛을 방출하게 된다. 그런 다음 S60 단계에서 조명 장치(60)의 버튼(64)을 눌렀는지 여부가 결정된다. 결정 결과가 '아니요'인 경우 프로세스는 S20 단계로 진행한다. 결정 결과가 '예'이면 프로세스를 중지할 수 있다.
본 개시에 따른 프로세스를 사용하여, 먼저 조명 장치(60)의 버튼(64)을 눌러 램프가 빛을 방출할 수 있게 되면 아크 용접을 개시하는 매순간 액정 패널(41)이 항상 활성화되어 작업자의 눈을 보호하고 동시에 조명 장치(60)의 램프를 자동으로 소등할 수 있다. 그런 다음 아크 용접이 시작되지 않으면 액정 패널(41)은 자동으로 비활성화될 수 있고 램프가 자동으로 점등된다. 따라서 작업자는 용접하는 동안 언제든지 작업물이 어떻게 용접되는지를 편리하게 관찰할 수 있다.
대체 실시예에서, S40 단계는, 결정 결과가 "아니오"이고 결과가 일정 기간(예를 들면 1 초) 대기한 후 동일한 경우에만 프로세스가 S50 단계 및 S51 단계로 진행될 수 있도록 제공될 수 있다. 대체 실시예에서 조명 장치(60)의 버튼(64)은, 조명 장치(60)가 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)에 의해 작동되고 있을 때 그러한 작동이 조명 장치(60)의 버튼(64)에 의해 직접 종료될 수 있고 조명 장치(60)가 이 버튼에 의해 점등/소등될 수 있도록 구성할 수 있다.
도시된 실시예에서 조명 장치(60)에는 배터리가 제공되지만, 대안적으로 조명 장치(60)가 자동 암흑화 필터(40)의 배터리를 공유할 수 있다. 게다가, 대체 실시예에서는 조명 장치(60)의 버튼(64)이 필요없어지고, 조명 장치(60)는, 전기 단자(63)가 자동 암흑화 필터(40)의 콘센트(45)에 삽입되자마자 자동 암흑화 필터(40)의 제어 회로(44)에 의해 조명 장치(60)의 램프의 전원이 자동으로 켜져서 빛을 방출하고 전기 단자(63)가 제거될 때 램프의 전원이 꺼지며, 그에 따라 S10 단계 및 S60 단계가 프로세스에서 생략되도록 구성될 수 있다.
본 개시의 맥락에서 다양한 실시예가 서로 임의로 조합될 수 있다. 본 명세서에는 몇 가지 구체적인 실시예가 설명되어 있지만 이들은 예시적인 목적으로만 제공되며 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 본 개시의 정신과 범위에서 벗어나지 않고 다양한 교체예, 대체예 및 수정예를 고려할 수 있다.

Claims (9)

  1. 자동 암흑화 용접 헬멧에 있어서,
    헬멧 케이스(20)와;
    상기 헬멧 케이스(20)에 설치되고, 불투명하지 않은 상태와 불투명 상태 사이에서 전환되도록 구성된 액정 패널(41)을 구비하는 자동 암흑화 필터(40)와;
    상기 자동 암흑화 필터(40)의 위에 또는 측방으로 옆에서 상기 헬멧 케이스(20)에 해제가능하게 설치되고 케이블(62)을 구비하는 조명 장치(60)를 포함하고,
    상기 케이블(62)은,
    상기 액정 패널(41)이 불투명하지 않은 상태인 경우 상기 조명 장치(60)가 상기 액정 패널(41)의 전방을 향해 빛을 자동으로 방출하고,
    상기 액정 패널(41)이 불투명 상태인 경우 상기 조명 장치(60)가 자동으로 빛을 방출하지 않는
    방식으로 상기 자동 암흑화 필터(40)에 연결되도록 구성되는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 장치(60)는 빛을 방출하도록 구성된 LED 램프를 포함하는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 조명 장치(60)는 상기 LED 램프의 전원을 켜거나 끄게 LED 램프를 제어하도록 구성된 버튼(64)을 포함하는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 자동 암흑화 필터(40)는 LED 램프의 전원 켜짐에 기초해서 빛을 방출하도록 LED 램프를 제어하게 구성된 제어 회로를 포함하는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 조명 장치(60)는 LED 램프에 전력을 공급하는 배터리를 포함하는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 조명 장치(60)는 상기 조명 장치 및 상기 자동 암흑화 필터(40)에 전력을 공급하도록 구성된 배터리를 포함하는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 자동 암흑화 필터(40)는 아크광 신호를 수신하도록 구성된 광학 센서(42)를 포함하고,
    상기 광학 센서가 아크광 신호를 수신한 것에 기초해서, 상기 제어 회로는 상기 액정 패널(41)이 불투명 상태에 있는 것을 결정하고 상기 LED 램프를 빛을 방출하지 않게 제어하도록 구성되며;
    상기 광학 센서가 아크광 신호를 수신하지 않은 것에 기초해서, 상기 제어 회로는 상기 액정 패널이 불투명하지 않은 상태에 있는 것을 결정하고 LED 램프를 빛을 방출하게 제어하도록 구성되는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 버튼(64)은 상기 제어 회로와 독립적으로 상기 LED 램프를 제어하도록 구성되는
    자동 암흑화 용접 헬멧.
KR1020207027765A 2018-10-23 2019-08-12 자동 암흑화 용접 헬멧 KR102455395B1 (ko)

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