KR20200138920A

KR20200138920A - 눈부심 방지 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20200138920A
Application number: KR1020190065264A
Authority: KR
Inventors: 서운수; 서정민
Original assignee: (주)써보레
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-12-11
Also published as: US20200380929A1; KR102281679B1

Abstract

본 발명은 용접작업에서 발생되는 높은 조도의 광이 작업자의 눈으로 인가되지 않도록, 보호 마스크의 전면 LCD의 광투과율을 감소시키기 위한 것으로, 보다 상세하게는 용접기를 구동하는 초기상태에서는 RF 검출신호를 기반으로 차광동작을 시작하고, 이후부터는 광 검출신호와 RF 검출신호를 토글방식으로 수신하여 광 검출신호와 RF 검출신호 중 하나의 검출신호에 기반하여 차광동작을 수행하도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 장치 및 그 제어방법은, 용접작업으로부터 발생되는 광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위해 LCD의 광투과율을 변경하는 눈부심 방지장치에 있어서, 포토센서에 의해 용접작업시 발생되는 광을 검출하는 광신호 검출부와, 안테나를 통해 용접작업시 발생되는 RF신호를 검출하는 RF신호 검출부, 상기 광신호 검출부와 RF 신호검출부를 포함하는 눈부심 방지장치로 일정 레벨의 구동 전원을 공급하는 전원부, 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인상에 위치하면서 상기 광신호 검출부의 출력단과 결합되어, 상기 광신호 검출부에서 광 검출신호가 인가되는 상태에서는 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인을 "OFF" 시키고, 광신호 검출부에서 광 검출신호가 인가되지 않는 상태에서는 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인을 "ON"시키는 RF검출전원 스위칭부 및, 상기 광 검출신호 또는 RF 검출신호를 근거로 LCD 제어신호를 생성하여 LCD의 광투과율을 변경하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 광 검출신호와 RF 검출신호는 토글방식으로 제어부로 제공되는 것을 특징으로 한다.

Description

눈부심 방지 장치 및 그 제어방법{GLARE PROTECTING APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 용접작업에서 발생되는 높은 조도의 광이 작업자의 눈으로 인가되지 않도록, 보호 마스크의 전면 LCD의 광투과율을 감소시키기 위한 것으로, 보다 상세하게는 용접기를 구동하는 초기상태에서는 RF 검출신호를 기반으로 차광동작을 시작하고, 이후부터는 광 검출신호와 RF 검출신호를 토글방식으로 수신하여 광 검출신호와 RF 검출신호 중 하나의 검출신호에 기반하여 차광동작을 수행하도록 해 주는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 용접이라 함은 금속의 가융성을 이용하여 국부적으로 가열하고 용해하여 두 금속을 접합하는 것으로, 용접 작업시에는 강렬한 가시광선을 비롯, 380 nm 전후의 자외선 파장대를 포함하는 유해광(아크)이 방출될 뿐 아니라 파편이 튀게 되므로 강열한 PS유해광에 작업자의 눈이 노출될 경우 시력 손상을 일으키고, 파편에 의해 작업자의 안구를 손상시키는 등 상해를 입힐 수 있다.

이에 산업현장에서는 작업자에게 용접용 보호마스크를 착용하도록 하여 용접이나 절단등의 작업을 실시하는 경우 발생되는 열과 파편 및 강열한 유해광으로부터 작업자의 안구와 안면을 보호하도록 하고 있다.

도1에는 용접용 보호 마스크(1)의 외관 형상이 예시되어 있다.

도1을 참조하면, 용접용 보호 마스크(1)는 전면부에 눈부심 방지장치(2)가 구비되고, 눈부심 방지장치(2)에 포함되는 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display, 3)를 통해 작업자의 눈으로 인가되는 광의 조도를 감소시키도록 구성된다.

즉, 눈부심 방지장치(2)의 전면부에 구비되는 광 감지센서(4)가 상기 용접 및 절단 토치에서 발생되는 광을 감지하고, 이에 따라서 눈부심 방지장치(2)에 내재되는 제어회로가 LCD(3)를 어둡게 되도록 제어함으로써, LCD(3)의 광투과율을 조절한다.

이와 같이 일반적으로 용접용 보호마스크에 구비되는 눈부심 방지장치는 용접시 발생되는 빛을 감지하는 광검출수단을 이용하여, LCD의 광투과율을 조절한다.

그러나 상기의 광검출수단만 이용하여 LCD의 광투과율을 조절하는 경우에는 용접 및 용접기의 종류에 따라 발생할 수 있는 검출신호의 차이 및 간섭광 때문에 오작동이 빈번하게 발생하게 된다.

예컨대, 저전류 용접, 야외 용접 및 박판 용접시에 주변의 간섭광에 반응을 하여 LCD가 투명해져야 하는 상황에서 투명해지지 않고 않고 계속 불투명한 상태로 있다든지, 투명해지더라도 서서히 투명해지는 등의 오작동이 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 RF신호 검출수단을 추가로 구비하는 눈부심 방지장치가 제안되었다.

선행문헌1(한국등록특허 제0679896호)에는 광검출이 개시됨에 따라 전자파검출수단을 가동하여 전자파검출수단으로부터 출력되는 전자파 신호의 변화를 감시하고, 이에 따라 LCD의 광 투과율을 변화시키는 구성이 개시되어 있다.

또한, 본 출원인이 이전 출원한 선행문헌2(한국등록특허 제1657141호)에는 광신호검출부 또는 RF신호검출부로부터 감지되는 신호를 각각 전송받아 광신호와 RF신호가 모두 수신되는 경우에만 차광모드로 진입하고, 차광모드로 진입한 후에는 RF 수신 여부만을 근거로 차광모드 유지여부를 결정하는 구성이 개시되어 있다.

즉, 상기한 선행문헌들은 모두 광검출신호와 RF검출신호를 이용하여 차광동작을 수행하는 것으로, 초기 구동시 광 검출을 기본으로 하여 차광동작을 진행하도록 구성되어 있다.

그러나, 용접 작업시에는 통상적으로 용접기 구동에 의해 전자파가 먼저 발생되고, 이후 실제 용접 작업에 의한 아크 광이 발생하는 바, 선행문헌들과 같이 광검출신호를 기본으로 하여 차광동작을 진행하는 경우, 초기의 차광 속도가 느리고, 이로 인해 용접작업 초기시점에서 감도 조절 오류의 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상술한 선행문헌들은 용접작업 동안 광 검출수단과 RF 검출수단으로 지속적으로 전원을 인가하여 동작상태로 설정하게 되는 바, 종래 한 가지의 검출수단을 이용하여 차광동작을 수행하는 눈부심 방지장치에 비해 두 개의 검출수단을 모두 구동하여야 하므로 전력 소비가 증가하는 문제가 있다.

또한, 일반적으로 용접 마스크의 차광도는 일반 용접, 그라인드 용접, 절단 용접 등의 작업종류에 따라 미리 설정되거나 또는 작업자의 선택에 따라 미리 설정되고, 용접 작업시에는 기 설정된 차광도에 대응하여 LCD의 광투과율을 변화시키게 된다. 이때, 차광도는 용접 작업시 발생되는 불꽃에 대응되게 설정된다.

그러나, 용접기 구동시 고전압에 의한 RF 발생 시점에서 실제적인 용접작업시 발생되는 불꽃에 비해 순간적으로 고광도의 광이 발생한다.

따라서, 실제 용접 작업시 발생되는 불꽃에 대응되는 차광도로 LCD의 광투과율을 조절하는 경우, 실제적인 용접 작업전 RF 발생시점에 발생되는 고광도의 광이 용접용 보호 마스크를 착용한 작업자의 눈으로 유입되어 작업자의 눈에 시각적인 무리를 가져다 줄 수 있다.

1. 한국등록특허 제0679896호 (명칭 : 전자파 검출 눈부심 방지장치) 2. 한국등록특허 제1657141호 (명칭 : 눈부심 방지장치 및 그 제어방법)

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 초기상태에서는 전자파검출을 기반으로 차광동작을 수행하고, 이후 광 검출시에는 전자파 검출을 중단함과 더불어, 검출광을 근거로 차광동작을 수행하고, 광 검출에 의한 차광동작 수행중에 광이 검출되지 않으면, 전자파 검출에 의한 차광동작을 수행하는 과정을 반복적으로 수행함으로써, 용접 작업시 눈부심 방지장치의 차광속도를 향상시킴은 물론, 전자파 검출수단을 동작시킴에 따른 소비 전원을 최소화하면서, 보다 안정적으로 작업자의 눈을 보호해줄 수 있도록 해 주는 눈부심 방지 장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 용접작업으로부터 발생되는 광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위해 LCD의 광투과율을 변경하는 눈부심 방지장치에 있어서, 포토센서에 의해 용접작업시 발생되는 광을 검출하는 광신호 검출부와, 안테나를 통해 용접작업시 발생되는 RF신호를 검출하는 RF신호 검출부, 상기 광신호 검출부와 RF 신호검출부를 포함하는 눈부심 방지장치로 일정 레벨의 구동 전원을 공급하는 전원부, 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인상에 위치하면서 상기 광신호 검출부의 출력단과 결합되어, 상기 광신호 검출부에서 광 검출신호가 인가되는 상태에서는 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인을 "OFF" 시키고, 광신호 검출부에서 광 검출신호가 인가되지 않는 상태에서는 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인을 "ON"시키는 RF검출전원 스위칭부 및, 상기 광 검출신호 또는 RF 검출신호를 근거로 LCD 제어신호를 생성하여 LCD의 광투과율을 변경하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 광 검출신호와 RF 검출신호는 토글방식으로 제어부로 제공되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치가 제공된다.

또한, 상기 전원부가 "OFF" 상태에서 "ON" 상태로 전환되면, 상기 RF검출전원 스위칭부는 상기 전원부와 RF신호 검출부를 연결 상태로 설정되어 상기 광신호검출부와 RF신호 검출부가 모두 동작상태가 되고, 상기한 상태에서 광신호 검출부에서 광신호를 검출한 이후부터는 광신호 검출부와 RF신호 검출부 중 하나만 동작상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치가 제공된다.

또한, 상기 제어부는 상기 전원부가 "OFF" 상태에서 "ON" 상태로 전환되면, 먼저 RF 검출신호를 근거로 LCD 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치가 제공된다.

또한, 상기 제어부는 기 설정된 광투과율정보를 근거로 LCD 제어신호를 생성하여 LCD의 광투과율을 변경하되, RF 검출신호에 대해서는 기 설정된 광투과율보다 낮은 광투과율에 대응되는 LCD제어신호를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치가 제공된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 용접작업으로부터 발생되는 광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위한 눈부심 방지장치의 제어방법에 있어서, 눈부심 방지장치로 구동전원을 공급하는 전원부가 "ON"상태로 전환되면, 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인상에 위치하는 RF검출전원 스위치는 전원부와 RF신호 검출부가 연결되도록 "ON" 상태로 설정됨으로써, 광신호 검출부와 RF신호 검출부를 모두 동작상태로 설정하는 제1단계와, 광신호 검출부와 RF신호 검출부가 모두 동작상태로 설정된 상태에서 RF신호 검출부에서 용접 작업시 발생되는 RF신호를 검출하고, 이 RF 검출신호를 제어부로 출력하는 제2 단계, 상기 제어부에서 RF 검출신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 제3 단계, RF 검출신호가 제어부로 인가되는 상태에서 광신호 검출부에서 용접작업시 발생되는 광신호가 검출되면, 광 검출신호를 상기 전원 스위치와 제어부로 각각 출력하는 제4 단계, 상기 전원 스위치에서 광 검출신호의 수신을 근거로 상기 전원부와 상기 RF신호 검출부간의 전원라인을 "OFF"상태로 절환함으로써, RF신호 검출부에서 제어부로의 RF검출신호의 출력을 중지시키는 제5단계 및, 상기 제어부에서 RF 검출신호의 수신이 중단되고 광 검출신호가 인가되면, 광 검출신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 제6 단계를 포함하여 구성되고, 이후 상기 제어부는 광 검출신호의 수신이 중단되면, 이로 인해 상기 전원부와 상기 RF신호 검출부간의 전원라인이 연결됨으로써, RF 검출신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 상기 3단계 이후의 과정을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지장치의 제어방법이 제공된다.

또한, 상기 제3 단계에서 제어부는 RF 검출신호의 수신을 근거로 LCD의 광투과율을 제어하는 차광모드를 설정하고, LCD의 광투과율을 변경하는 차광동작을 진행하되, 이후 전원부가 "OFF"상태로 전환되거나 또는 광검출신호의 수신이 중단된 상태에서 일정 시간 동안 RF검출신호가 수신되지 않는 때까지 광 검출신호 또는 RF 검출신호 중 하나의 검출신호를 근거로 차광동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지장치의 제어방법이 제공된다.

또한, 눈부심 방지장치에는 용접작업에 대응되는 광투과율정보가 미리 설정되고, 상기 제3 단계는 제어부에서 RF 검출신호가 수신되면, 기 설정된 광투과율보다 광투과율이 낮은 RF 광투과율정보를 산출함과 더불어, 산출된 RF 광투과율정보에 대응되도록 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하며, 상기 제6 단계는 제어부에서 광 검출신호가 수신되면, 기 설정된 광투과율정보에 대응되도록 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지장치의 제어방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 용접작업시 RF 신호의 검출을 시작으로 눈부심 방지장치의 차광동작을 진행함으로써, 차광기능 시작 속도를 개선하여 보다 안정적으로 차광기능을 제공할 수 있도록 해 주는 눈부심 방지장치를 제공할 수 있다.

또한, 광 검출신호와 RF 검출신호를 모두 이용하여 차광동작을 수행하되, 광 검출시에는 RF검출수단으로의 전원공급을 중단함으로써, 눈부심 방지장치의 소비 전력을 최소화할 수 있다.

또한, RF 검출신호에 의한 차광동작 수행시에는 광 검출신호 보다 낮은 광투과율을 갖도록 LCD를 제어함으로써, RF에 의해 발생되는 고광도의 광에 대해서도 보다 안정적으로 작업자의 눈을 보호하는 것이 가능하다.

도1은 종래 용접용 보호 마스크를 예시한 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 눈부심 방지장치의 구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도3은 도2에 도시된 눈부심 방지장치의 제어 동작을 설명하기 위한 도면.

본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 눈부심 방지 장치의 구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 도면이다.

도2를 참조하면, 본 발명에 따른 눈부심 방지 장치는 광신호 검출부(100)와 RF신호 검출부(200), 전원부(300), RF검출전원 스위칭부(400), LCD 구동부(500) 및, 제어부(600)를 포함한다.

광신호 검출부(100)는 용접작업시에 발생되는 광을 검출하는 것으로서, 포토센서(110)로부터 입력되는 신호에서 유효한 파장대역의 광신호를 검출하기 위해 증폭 및 필터링부(120)를 포함하여 구성된다.

RF신호 검출부(200)는 용접작업시에 발생되는 전자파가 안테나(210)를 통해 입력되고, 공진되어서 검출되는 것으로서, 상기 RF신호 검출부(200)는 안테나(210)로 인가되는 RF신호에서 특정한 대역의 주파수를 수신하기 위하여 공진회로와 증폭 및 필터링부(220)를 포함하여 구성된다.

전원부(300)는 눈부심 방지 장치를 구동하기 위한 구동전원(Vcc)를 공급하는 것으로, 특히 상기 광신호 검출부(100)와 RF신호 검출부(200)로 전원라인을 통해 구동전원을 공급한다.

RF검출전원 스위칭부(400)는 RF신호 검출부(200)로 전원의 공급을 온/오프 설정하기 위한 것으로, 전원부(300)와 RF신호 검출부(200) 사이의 전원라인 상에 위치하여 전원부(300)와 RF신호 검출부(200) 사이의 전원라인을 연결하거나 차단시킨다.

이때, RF검출전원 스위칭부(400)는 상기 광신호 검출부(100)의 출력단에 결합되어 광신호 검출부(100)에서 광 검출신호가 인가되는 상태에서는 전원부(300)와 RF신호 검출부(200) 사이의 전원라인을 연결되도록 "0N"설정하고, 광신호 검출부(100)에서 광 검출신호가 인가되지 않는 상태에서는 전원부(300)와 RF신호 검출부(200) 사이의 전원라인이 연결되지 않도록 "OFF" 설정한다.

즉, 상기 전원부(300)가 "OFF"상태에서 "ON" 상태로 전환되는 초기 상태에서, 상기 RF검출전원 스위칭부(400)는 상기 전원부(300)와 RF신호 검출부(200)를 연결 상태로 설정함으로써, 상기 광신호검출부(100)와 RF신호 검출부(200)는 모두 동작상태가 된다. 그리고, 초기 상태 이후 광신호 검출부(100)에서 광신호를 검출한 이후부터는 광검출신호가 검출되는 경우 RF검출전원 스위칭부(400)가 "OFF" 상태로 스위치 절환됨에 따라 광신호 검출부(100)와 RF신호 검출부(200) 중 하나만 동작상태로 설정된다.

또한, RF검출전원 스위칭부(400)는 상기 전원부(300)가 "ON"상태에서 "OFF" 상태로 전환되는 경우, 전원부(300)와 RF신호 검출부(200)의 전원라인이 연결되게 "ON" 상태로 절환될 수 있다.

LCD 구동부(500)는 상기 제어부(600)의 제어신호를 근거로 LCD를 통해 작업자의 눈으로 인가되는 광의 조도가 감소되도록 LCD의 광투과율을 조절한다.

제어부(600)는 광신호 검출부(100)로부터 인가되는 광 검출신호와 RF신호 검출부(200)로부터 인가되는 RF 검출신호를 근거로 LCD 제어신호를 생성하여 LCD(5)의 광투과율을 변경하도록 제어한다.

이때, 상기 광 검출신호와 RF 검출신호는 토글방식으로 제어부(600)로 제공되는 바, 제어부(600)는 RF 검출신호 또는 광 검출신호 중 하나의 검출신호를 근거로 상기 LCD 구동부(500)로 광투과율을 조절하기 위한 제어신호를 생성하여 전송한다.

또한, 제어부(600)는 전원부(300)가 "ON" 상태로 전환되어 상기 광신호 검출부(100) 및 RF신호 검출부(200) 모두에 전원이 공급되는 대기상태에서, RF 검출신호 또는 광출신호 중 먼저 수신되는 하나의 검출신호를 근거로 차광동작을 진행하도록 제어한다. 바람직하게는, 상기 제어부(600)는 상기 전원부(300)가 "ON" 상태로 전환된 이후, 먼저 RF 검출신호를 근거로 LCD 제어신호를 생성할 수 있다.

또한, 제어부(600)는 용접 작업에 대응되는 제1 광투과율이 미리 설정된 상태에서, RF 검출신호에 의한 차광동작 수행시에는 기 설정된 제1 광투과율보다 광투과율이 일정 레벨 낮은 제2 광투과율에 해당하는 LCD 제어신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 현재 광투과율이 "9"레벨로 미리 설정되어 있는 상태에서, 제어부(600)는 RF 검출신호가 인가되는 경우, LCD 가 "9"레벨보다 광차단 정도가 일정 레벨, 예컨대 "2" 레벨 높은 "11"레벨의 광투과율이 되도록 LCD의 상태를 변경할 수 있다.

이어, 도3에 도시된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 눈부심 방지 장치의 차광 기능 제어 방법을 설명한다.

먼저, 작업자가 눈부심 방지장치가 구비된 보호 마스크를 착용하고, 눈부심 방지장치로 구동전원을 공급하는 전원부(300)로 전원이 공급되어 "OFF" 상태에서 "ON"상태로 전환되면, 전원부(300)와 RF신호 검출부(200) 사이의 전원라인상에 위치하는 RF검출전원 스위치(400)는 전원부(300)와 RF신호 검출부(200)를 연결함으로써, 광신호 검출부(100)와 RF신호 검출부(200)를 모두 동작상태로 설정한다(ST100). 즉, 전원부(300)가 "OFF" 상태에서 "ON"상태로 전환되는 초기 시점에서는 아직 광신호 검출부(100)로부터 광검출신호가 인가되지 않으므로, RF검출전원 스위칭부(400)는 전원부(300)와 RF신호 검출부(200)의 전원라인이 자동으로 연결상태로 설정된다.

상기한 상태에서, 작업자가 용접기의 스위치를 "ON" 설정하면, 용접기 동작과 동시에 RF신호가 발생되고, RF신호 검출부(200)는 RF신호를 검출하여 이를 제어부(600)로 출력한다(ST200).

제어부(600)는 RF 검출신호가 수신되면, 이를 근거로 LCD의 광투과율을 제어하는 차광모드로 설정한다(ST300). 즉, 제어부(600)는 차광모드로 설정된 이후부터 LCD의 광투과율을 제어하는 차광동작을 시작한다.

즉, 제어부(600)는 RF 검출신호에 기반하여 LCD 광투과율을 조절하기 위한 제어신호를 생성하고, 이를 LCD 구동부(500)로 전송한다(ST400). LCD 구동부(500)는 RFR 검출신호에 대응되는 제어신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 조절한다.

이후, 작업자가 용접기를 용접대상에 위치시키게 되면, 아크(ARC)가 발생되고, 이에 의해 광신호 검출부(100)는 기 설정된 파장대역의 광을 검출하고, 광 검출신호를 제어부(600)와 RF검출전원 스위칭부(400)로 각각 출력한다(ST500).

RF검출전원 스위칭부(400)는 광 검출신호의 수신을 근거로 전원부(300)와 RF신호 검출부(200)의 전원라인을 "OFF"상태로 절환시킨다(ST600). 따라서, RF신호 검출부(200)로 전원이 인가되지 않아 RF신호 검출부(200)가 미동작상태로 설정됨으로써, RF신호 검출부(200)는 제어부(600)로 RF검출신호의 출력을 중단하게 된다.

또한, 제어부(600)는 광 검출신호가 수신됨과 더불어 RF신호 검출부(200)로부터의 RF 검출신호 수신이 중단되면, 광 검출신호에 기반하여 LCD 광투과율을 조절하기 위한 제어신호를 생성하고, 이를 LCD 구동부(500)로 전송한다(ST700). LCD 구동부(500)는 광 검출신호에 대응되는 제어신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 조절한다.

이후, 작업자가 일정 시간 용접 작업을 수행하다가 용접기를 용접대상에서 일정 거리 이격시키게 되면, 아크 발생이 중단되고 이에 따라 광신호 검출부(100)에서는 광신호가 검출되지 않게 되어 광 검출신호가 출력되지 않는다.

이와 같이 광신호 검출부(100)에서 광 검출신호가 출력되지 않게 되면(ST800), RF검출전원 스위칭부(400)는 전원부(300)와 RF신호 검출부(200)의 전원라인을 연결시켜 RF신호 검출부(200)를 동작상태로 설정한다(ST900).

이때, 용접기가 용접대상으로부터 일정 거리 이격된 상태에서 용접기로는 전원이 지속적으로 인가되고 있으므로, RF 신호는 지속적으로 발생하게 되는 바, RF신호 검출부(200)는 일정 레벨의 RF 신호를 검출하여 이를 제어부(600)로 출력한다.

그리고, 제어부(600)는 광 검출신호의 수신이 중단됨과 더불어 RF 검출신호가 수신되면, RF검출신호에 기반하여 LCD 광투과율을 조절하기 위한 제어신호를 생성하고, 이를 LCD 구동부(500)로 전송함으로써, LCD의 광투과율을 조절하는 차광동작을 수행하는 상술한 ST400 이하의 동작을 눈부심 방지장치로의 전원 공급이 "OFF" 되는 때까지 반복적으로 수행한다. 즉, 차광모드가 설정된 이후부터 전원부(300)가 "OFF"상태로 전환되는 때까지 광 검출신호 또는 RF 검출신호 중 하나의 검출신호를 근거로 차광동작을 수행한다.

또한, 제어부(600)는 LCD의 광투과율을 조절하는 차광동작을 수행하는 상술한 ST400 이하의 동작을 용접기의 스위치가 "OFF" 상태로 전환된 때 즉, 광검출신호의 수신이 중단된 상태에서 일정 시간 동안 RF검출신호가 수신되지 않는 때까지 반복적으로 수행할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 상기 ST 단계에서 제어부(600)는 일정 시간 이상 광검출 신호가 발생되지 않거나 RF 검출신호가 발생되지 않는 경우, 용접작업이 종료되는 등의 이유로 눈부심 방지 장치로의 전원공급이 중단되어 전원부(300)가 "OFF"상태로 전환된 상태인지를 판단하고, "OFF"상태인 경우 차광모드를 해제한다. 이때, RF검출전원 스위치(400)로도 전원이 인가되지 않게 되는 바, RF검출전원 스위치(400)는 이를 근거로 전원부(100)와 RF신호 검출부(200)의 전원라인을 연결시키는 "ON" 상태로 절환할 수 있다.

100 : 광신호 검출부, 200 : RF신호 검출부,
300 : 전원부, 400 : RF검출 전원 스위치,
500 : LCD 구동부, 600 : 제어부,
5 : LCD.

Claims

용접작업으로부터 발생되는 광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위해 LCD의 광투과율을 변경하는 눈부심 방지장치에 있어서,
포토센서에 의해 용접작업시 발생되는 광을 검출하는 광신호 검출부와,
안테나를 통해 용접작업시 발생되는 RF신호를 검출하는 RF신호 검출부,
상기 광신호 검출부와 RF 신호검출부를 포함하는 눈부심 방지장치로 일정 레벨의 구동 전원을 공급하는 전원부,
전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인상에 위치하면서 상기 광신호 검출부의 출력단과 결합되어, 상기 광신호 검출부에서 광 검출신호가 인가되는 상태에서는 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인을 "OFF" 시키고, 광신호 검출부에서 광 검출신호가 인가되지 않는 상태에서는 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인을 "ON"시키는 RF검출전원 스위칭부 및,
상기 광 검출신호 또는 RF 검출신호를 근거로 LCD 제어신호를 생성하여 LCD의 광투과율을 변경하는 제어부를 포함하여 구성되고,
상기 광 검출신호와 RF 검출신호는 토글방식으로 제어부로 제공되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 전원부가 "OFF" 상태에서 "ON" 상태로 전환되면, 상기 RF검출전원 스위칭부는 상기 전원부와 RF신호 검출부를 연결 상태로 설정되어 상기 광신호검출부와 RF신호 검출부가 모두 동작상태가 되고,
상기한 상태에서 광신호 검출부에서 광신호를 검출한 이후부터는 광신호 검출부와 RF신호 검출부 중 하나만 동작상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 전원부가 "OFF" 상태에서 "ON" 상태로 전환되면, 먼저 RF 검출신호를 근거로 LCD 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 기 설정된 광투과율정보를 근거로 LCD 제어신호를 생성하여 LCD의 광투과율을 변경하되, RF 검출신호에 대해서는 기 설정된 광투과율보다 낮은 광투과율에 대응되는 LCD제어신호를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 장치.
용접작업으로부터 발생되는 광으로부터 작업자의 눈을 보호하기 위한 눈부심 방지장치의 제어방법에 있어서,
눈부심 방지장치로 구동전원을 공급하는 전원부가 "ON"상태로 전환되면, 전원부와 RF신호 검출부 사이의 전원라인상에 위치하는 RF검출전원 스위치는 전원부와 RF신호 검출부가 연결되도록 "ON" 상태로 설정됨으로써, 광신호 검출부와 RF신호 검출부를 모두 동작상태로 설정하는 제1단계와,
광신호 검출부와 RF신호 검출부가 모두 동작상태로 설정된 상태에서 RF신호 검출부에서 용접 작업시 발생되는 RF신호를 검출하고, 이 RF 검출신호를 제어부로 출력하는 제2 단계,
상기 제어부에서 RF 검출신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 제3 단계,
RF 검출신호가 제어부로 인가되는 상태에서 광신호 검출부에서 용접작업시 발생되는 광신호가 검출되면, 광 검출신호를 상기 전원 스위치와 제어부로 각각 출력하는 제4 단계,
상기 전원 스위치에서 광 검출신호의 수신을 근거로 상기 전원부와 상기 RF신호 검출부간의 전원라인을 "OFF"상태로 절환함으로써, RF신호 검출부에서 제어부로의 RF검출신호의 출력을 중지시키는 제5단계 및,
상기 제어부에서 RF 검출신호의 수신이 중단되고 광 검출신호가 인가되면, 광 검출신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 제6 단계를 포함하여 구성되고,
이후 상기 제어부는 광 검출신호의 수신이 중단되면, 이로 인해 상기 전원부와 상기 RF신호 검출부간의 전원라인이 연결됨으로써, RF 검출신호를 근거로 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 상기 3단계 이후의 과정을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지장치의 제어방법.
제5항에 있어서,
상기 제3 단계에서 제어부는 RF 검출신호의 수신을 근거로 LCD의 광투과율을 제어하는 차광모드를 설정하고, LCD의 광투과율을 변경하는 차광동작을 진행하되,
이후 전원부가 "OFF"상태로 전환되거나 또는 광검출신호의 수신이 중단된 상태에서 일정 시간 동안 RF검출신호가 수신되지 않는 때까지 광 검출신호 또는 RF 검출신호 중 하나의 검출신호를 근거로 차광동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지장치의 제어방법.
제5항에 있어서,
눈부심 방지장치에는 용접작업에 대응되는 광투과율정보가 미리 설정되고,
상기 제3 단계는 제어부에서 RF 검출신호가 수신되면, 기 설정된 광투과율보다 광투과율이 낮은 RF 광투과율정보를 산출함과 더불어, 산출된 RF 광투과율정보에 대응되도록 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하며,
상기 제6 단계는 제어부에서 광 검출신호가 수신되면, 기 설정된 광투과율정보에 대응되도록 LCD의 광 투과율을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지장치의 제어방법.