專利名稱：一種具有雙重保護功能的自動變光焊帽裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動變光防護面罩裝置，屬于焊接方法設備及自動化領域。
背景技術：
航空航天、交通運輸、海洋工程等工業(yè)的發(fā)展，極大地推動了焊接技術的發(fā)展，而焊接操作時弧光對電焊工的眼睛會有很大的傷害，因而提高保護焊工眼睛的方法成為實際生產(chǎn)的迫切要求。老式的防護面罩采用的是有色玻璃作為遮光元件，這種元件透光率低，無光時看不見焊接物體，電焊工就必須用眼睛觀看在引弧后再用防護面罩來遮光，這樣就會對電焊工造成職業(yè)性疾病，從而影響焊接質(zhì)量。隨著科學技術的發(fā)展，國內(nèi)外出現(xiàn)了各種各樣的電子自動調(diào)光防護面罩，它們的原理都是光信號經(jīng)光電轉換器件轉換成電信號，再把電信號經(jīng)過放大、整形通過多路選擇器件選擇不同的電壓加到遮光器件上實現(xiàn)自動變光，解決了上述的問題，但是又出現(xiàn)了很多問題，即:外界光達到一定的強度時就將其遮光器件打開、有光時不是立即就把遮光器件開關打開，由于焊接時引弧的時間是非常短的(微秒數(shù)量級)，而上述自動調(diào)光焊帽系統(tǒng)延時的問題，還是會有一部分弧光進入電焊工的眼睛中，這樣還是會對電焊工的眼睛造成職業(yè)性疾病，從而影響焊接質(zhì)量。

實用新型內(nèi)容本實用新型就是在解決提出上述問題的基礎上提出來的，本實用新型提供一種在焊帽上面裝有引弧保護開關、光電傳感器、一塊電子線路板、光電電池組。遮光器件正常狀態(tài)是透明的，點亮之后暗度加深。電焊工可以在進行焊接操作之前做完焊接準備之后按一下引弧保護開關點亮遮光器件對電焊工的眼睛進行引弧保護，等電弧起來之后根據(jù)弧光強弱來自動調(diào)節(jié)遮光器件的暗度，這樣就對電焊工的眼睛起到全面的保護。本實用新型的目的是通過以下措施實現(xiàn)的:一種自動變光防護面罩裝置，自動變光防護面罩裝置是包括帽體、光電電池組、光電傳感器、引弧保護開關、暗度調(diào)節(jié)旋鈕與一塊電子線路板所組成；其特征在于光電傳感器、太陽能電池板鋰電池組和小電子線路板置于線路盒內(nèi)，并安裝在帽體的中部；電子線路的模塊有:光電轉換電路、控制電路模塊、四通道選擇器、遮光器件；其特征在于控制電路模塊，它所實現(xiàn)的功能是:無弧光狀態(tài)下按一下引弧保護開關SI，就將控制電路輸出的A、B電平值組合置為與有弧光狀態(tài)下的A、B電平值組合一樣，這樣就將四通道選擇器的強電壓通道上的電壓加到遮光器件上點亮遮光器件，從而實現(xiàn)了對電焊工眼睛的引弧保護；連接如下:首先說明以下提及與非門有兩個輸入端和一個輸出端，電阻器和電容器均有兩個端，引弧保護開關SI為非自鎖的開關；電阻器RlO的一端連接在電源VCCl的正極，電阻器RlO的另一端連接在與非門U4A的一個輸入端上；引弧保護開關SI的一端也連接在電阻RlO與與非門U4A相連接的那個輸入端上，引弧保護開關SI的另一端接地；電容器C5并聯(lián)在引弧保護開關SI的兩端；與非門U4A的另一個輸入端連接在與非門U4B的輸出端上，與非門U4A的輸出端連接在與非門U4B的一個輸入端上；與非門U4B的另一個輸入端連接在光電轉換電路的輸出信號端上，同時也連接在與非門U4C的一個輸入端上，與非門U4B的輸出端連接在與非門U4C的另一個輸入端上；與非門U4C的輸出端連接在與非門U4D的一個輸入端上，同時也連接在四通道選擇器的B電平信號輸入端上；電容器C6的一端接地,另一端連接在與非門U4D的另一個輸入端上；電阻器Rll的一端也連接在電容器C6與與非門U4D相連接的那個輸入端上，電阻器Rl I的另一端連接在與非門U4D的輸出端上；非門U4D的輸出端連接在四通道選擇器的A電平信號輸入端上。其使用方法就是在引弧之前通過無弧光狀態(tài)先按一下引弧保護開關SI，通過電子線路中第二模塊控制電路中的引弧保護電路作用到第三模塊四通道選擇器上，四通道選擇器將強電壓通道電壓加到第四模塊遮光器件上，遮光器件由于被加上了強電壓而被點亮，此時暗度最暗從而對電焊工眼睛進行引弧保護；引弧之后再由第一模塊光電轉換電路將弧光信號轉換為電信號，該電信號作用到第二模塊控制電路時有兩個方面的作用，一方面將引弧保護開關信號屏蔽掉，另一方面通過控制電路作用到第三模塊四通道選擇器上，四通道選擇器根據(jù)電信號自動切換四通道電源加到第四模塊遮光器件上，遮光器件根據(jù)所加電壓的不同而呈現(xiàn)出不同的暗度，弧光結束后再切換到零電壓通道即第三模塊中四通道選擇器的第一通道電 壓加到遮光器件上使遮光器件處于正常狀態(tài)即全透明狀態(tài)。通過本實用新型達到了對電焊工眼睛進行引弧時保護和焊接時保護完美結合的效果。本實用新型對比已有技術具有以下創(chuàng)新點:1、與以前的電子自動變光面罩相比，本實用新型增加了引弧保護開關、引弧保護電路，這樣焊工可以通過引弧保護開關點亮遮光玻璃，這樣就在引弧時也對眼睛起到了完全保護的目的。

圖1自動變光防護面罩結構圖圖2自動變光防護面罩功能實現(xiàn)流程圖圖3自動變光防護面罩電子線路原理圖
具體實施方式
圖1中(I)光電電池組；(2)遮光器件；(3)暗度調(diào)節(jié)旋鈕；
(4)----引弧保護開關。圖2中(I)——光電轉換電路將弧光轉化為電信號，它具有強抗干擾性的優(yōu)點，只在弧光下工作；(2) —一控制電路將轉換過來的電信號先整形然后再在轉換為邏輯電平信號A和B ; (3)四通道選擇器通過邏輯信號A、B的電平值組合進行(Γ3等四個通道電源的選擇，把電源加到遮光器件上進行暗度調(diào)節(jié)；(4)太陽能電池板鋰電池組通過斬波器件提供多路電源。圖3中(I)——方框5中電路為光電轉換電路，此電路已經(jīng)是很成熟的電路，這里不再贅述。(2)方框6中電路是控制電路，是本的主要創(chuàng)新點，它所實現(xiàn)的功能是 無弧光狀態(tài)下按一下引弧保護開關SI，就將控制電路輸出的A、B電平值組合置為與有弧光狀態(tài)下的A、B電平值組合一樣，這樣就將四通道選擇器的強電壓通道上的電壓加到遮光器件上點亮遮光器件，從而實現(xiàn)了對電焊工眼睛的引弧保護。本電路連接如下:首先說明一下這里我們使用的與非門有兩個輸入端和一個輸出端，電阻器和電容器均有兩個端，引弧保護開關SI為非自鎖的開關；電阻器RlO的一端連接在電源VCCl的正極，電阻器RlO的另一端連接在與非門U4A的一個輸入端上；引弧保護開關SI的一端也連接在電阻RlO與與非門U4A相連接的那個輸入端上，引弧保護開關SI的另一端接地；電容器C5并聯(lián)在引弧保護開關SI的兩端；與非門U4A的另一個輸入端連接在與非門U4B的輸出端上，與非門U4A的輸出端連接在與非門U4B的一個輸入端上；與非門U4B的另一個輸入端連接在光電轉換電路的輸出信號端上，同時也連接在與非門U4C的一個輸入端上，與非門U4B的輸出端連接在與非門U4C的另一個輸入端上；與非門U4C的輸出端連接在與非門U4D的一個輸入端上，同時也連接在四通道選擇器的B電平信號輸入端上；電容器C6的一端接地，另一端連接在與非門U4D的另一個輸入端上；電阻器Rll的一端也連接在電容器C6與與非門U4D相連接的那個輸入端上，電阻器RlI的另一端連接在與非門U4D的輸出端上；非門U4D的輸出端連接在四通道選擇器的A電平信號輸入端上。(3)方框7IC2是四通道選擇器件，它可以輸入邏輯信號A、B電平值的不同組合進行四通道自由切換，通過輸出端X、Y輸出(XI，Yl)、(Χ2，Υ2)、(Χ3，Υ3)和(Χ4，Υ4)通道上面的電壓值到遮光器件上面，也有專門的芯片可以買到，比如:HEF4093 ;(4)方框8――IC3是遮光器件，本實用新型采用的遮光器件是遮光玻璃，它是根據(jù)引腳電壓的不同實現(xiàn)暗度的不同的器件，其正常狀態(tài)下為全透明的，點亮以后就會變暗。(5)——系統(tǒng)電源模塊，光電電池組經(jīng)過MD7130、S8521和TP7660等芯片產(chǎn)生四路電源VCC1、VCC2、VCC3和VCC4等，所采用的電路也是很成熟的電路，很多地方都在用，這里也不再贅述。
權利要求1.一種具有雙重保護功能的自動變光焊帽裝置，包括帽體、光電電池組、遮光器件、光電傳感器、引弧保護開關、暗度調(diào)節(jié)旋鈕與一塊電子線路板所組成；其特征在于光電傳感器、太陽能電池板鋰電池組和電子線路板置于線路盒內(nèi)，并安裝在帽體的中部；電子線路的電路模塊有:光電轉換電路、控制電路模塊、四通道選擇器、遮光器件； 其特征在于控制電路模塊連接如下:首先說明以下提及與非門有兩個輸入端和一個輸出端，電阻器和電容器均有兩個端，引弧保護開關SI為非自鎖的開關；電阻器RlO的一端連接在電源VCCl的正極，電阻器RlO的另一端連接在與非門U4A的一個輸入端上；引弧保護開關SI的一端也連接在電阻RlO與與非門U4A相連接的那個輸入端上，引弧保護開關SI的另一端接地；電容器C5并聯(lián)在引弧保護開關SI的兩端；與非門U4A的另一個輸入端連接在與非門U4B的輸出端上，與非門U4A的輸出端連接在與非門U4B的一個輸入端上；與非門U4B的另一個輸入端連接在光電轉換電路的輸出信號端上，同時也連接在與非門U4C的一個輸入端上，與非門U4B的輸出端連接在與非門U4C的另一個輸入端上；與非門U4C的輸出端連接在與非門U4D的一個輸入端上，同時也連接在四通道選擇器的B電平信號輸入端上；電容器C6的一端接地,另一端連接在與非門U4D的另一個輸入端上；電阻器Rll的一端也連接在電容器C6與與非門U4D相連接的那個輸入端上，電阻器Rl I的另一端連接在與非門U4D的輸出端上；非門U4D的輸出端連接在四通道選擇器的A電平信號輸入端上。
專利摘要一種具有雙重保護功能的自動變光焊帽裝置屬于焊接設備及自動化領域。本實用新型電子線路的電路模塊有光電轉換電路、控制電路模塊、四通道選擇器、遮光器件；控制電路模塊增加了引弧保護開關，并且改變了連線連接方式。使用時電焊工先按一下引弧保護開關，引弧保護電路就會調(diào)節(jié)到強暗度狀態(tài)進行引弧保護，此暗度也可通過暗度調(diào)節(jié)旋鈕進行無級調(diào)節(jié)，隨后引弧之后遮光器件暗度隨弧光變化自動調(diào)節(jié)。遮光器件正常狀態(tài)呈現(xiàn)透明狀，點亮以后呈現(xiàn)暗度狀態(tài)。本實用新型解決了老式自動變光防護面罩由于系統(tǒng)延時不能解決的引弧保護的問題，實現(xiàn)了對電焊工眼睛的保護。
文檔編號A61F9/06GK203042627SQ20122068683
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權日2012年12月12日
發(fā)明者劉嘉, 修立彪, 白立來, 陳雨, 閆波濤, 段志剛 申請人:北京工業(yè)大學