專利名稱：光電雙控自動變光電焊帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電焊自動防護面具，具體說涉及一種光電雙控自動變光電焊帽。
目前，在廣大電弧焊接領(lǐng)域使用的仍然是傳統(tǒng)的手持式電焊面罩，其特征為在手持面罩的視孔上嵌一塊能夠阻擋紅外線和紫外線的深色玻璃，使用時手持面罩來回遮擋，如果在施焊前用面罩罩住面部，焊工將看不見焊點，如果引弧后再用面罩罩住面部，焊工的視力和面部將同時受到電弧強光的刺激，此外使用時長期占用焊工的一只手，影響焊工操作。
為解決上述問題，廣大科研人員先后推出多種能夠自動變光的電焊防護面具，這些防護面具的共同特點為焊帽變光實現(xiàn)光電控制，護目鏡片采用液晶變光或機械變光，如國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的“自動變光電焊帽(專利號93243731)”、“一種電焊自動護目裝置(專利號90217838)”、“電子自動濾光電焊帽(專利號88219965)”均屬于這類產(chǎn)品。由于這類產(chǎn)品采用光電控制，變光的前提條件是焊帽的光敏元件首先受到強光的照射，所以當(dāng)強光照射時，焊工的視力也同時受到強光的刺激，因此這類產(chǎn)品普遍存在變光滯后問題。此外這些自動防護面罩的共同缺點是變光靈敏度較低，當(dāng)面罩與焊點保持正常工作位置時，焊帽變光遲鈍，有時根本不變，當(dāng)面罩位置距焊點較近時，雖然能夠可靠變光，但操作不便。若提高面罩光敏元件的感光靈敏度可以避免上述問題出現(xiàn)，但受到自然光的影響又易出現(xiàn)誤動作。
已知技術(shù)中，另一種電控自動變光電焊帽能夠可靠變光，解決了上述已知技術(shù)中存在的問題，所采取的技術(shù)方案為將一個相當(dāng)于變壓器的電感線圈串接于電焊機回路中，利用電感線圈次級的感應(yīng)電壓直接驅(qū)動液晶鏡片變光，達到自動防護的目的，但是這種焊帽的缺點是電焊帽與焊把之間有兩條導(dǎo)線相連，使用很不方便，因此這類產(chǎn)品也不是焊工理想的防護面具，如國家知識產(chǎn)權(quán)局于90年1月31日授權(quán)的“液晶護目式電焊帽(專利號88214691)”就屬于這類產(chǎn)品。
本實用新型的目的在于提供一種采用光電雙重控制，能夠自動變光，且能提前變光的光電雙控自動變光電焊帽。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型包括防護面罩、液晶鏡片和控制電路，所說的控制電路是由環(huán)形變壓器G、整流電路、發(fā)射電路、接收電路、光敏電路和液晶變光驅(qū)動電路構(gòu)成；所說的環(huán)形變壓器是在一個環(huán)形鐵芯上用漆包線繞制一組線圈，將電焊把線從環(huán)形鐵芯的圓環(huán)內(nèi)穿過，便構(gòu)成了一個環(huán)形變壓器，電焊把線相當(dāng)于環(huán)形變壓器的初級，繞制的線圈相當(dāng)于環(huán)形變壓器的次級，環(huán)形變壓器經(jīng)由二極管D1-D4組成的整流電路和由濾波電容C1、C2組成的濾波電路后接由R1、R2、R3、C3、C4、L1、Q1、J構(gòu)成的發(fā)射電路，發(fā)射電路得電起振后的高頻信號經(jīng)電容C5由發(fā)射天線發(fā)射出去；所說的接收電路經(jīng)天線接IC1、IC2及其外圍元件構(gòu)成，所說的光敏電路由Rg、W1、Q2構(gòu)成，所說的液晶變光驅(qū)動電路由Q3、Q4及其外圍元件構(gòu)成，所說的液晶變光驅(qū)動電路接液晶鏡片H。當(dāng)實施焊接時焊條與工件相接觸，電焊機次級回路閉合，環(huán)形變壓器的次級產(chǎn)生感應(yīng)電壓，次感應(yīng)電壓經(jīng)整流、濾波后供給發(fā)射電路，發(fā)射電路得電開始向空間發(fā)射高頻信號，此信號即為電控變光信號，接收電路接收到此變光信號后，控制驅(qū)動電路驅(qū)動液晶鏡片變光，這就是本實用新型所指的“電控”，它是通過無線收發(fā)的形式控制焊帽液晶鏡片變光的，控制信號通過環(huán)形變壓器取自焊機次級回路，當(dāng)焊機次級回路閉合時，說明焊接操作已開始，焊帽的液晶鏡片呈現(xiàn)暗態(tài)；當(dāng)焊機的次級回路斷開時，說明焊接操作已停止，焊帽的液晶鏡片呈現(xiàn)亮態(tài)。液晶鏡片由亮態(tài)變?yōu)榘祽B(tài)的全部工作過程是在引弧焊接的瞬間完成的，當(dāng)焊條與工件剛剛接觸時，變光開始，當(dāng)焊條與工件之間引弧放電時，變光已結(jié)束，從而實現(xiàn)了焊帽的液晶鏡片提前變光。本實用新型所指的光控是當(dāng)電弧光達到一定強度時，安裝在液晶鏡片上的光敏元件受強光照射，光敏電路工作，促使液晶變光驅(qū)動電路深度導(dǎo)通，使鏡片變光更為可靠。當(dāng)光信號或電信號有其中之一斷續(xù)時，另一方將與其互補工作，維持鏡片變光狀態(tài)，體現(xiàn)了光電雙重控制的重要性。當(dāng)焊接操作停止，焊條與工件徹底脫離時，弧光消失，電焊機次級回路斷開，環(huán)形變壓器次級無感應(yīng)電壓產(chǎn)生，發(fā)射電路停止工作，液晶變光驅(qū)動電路同時停止工作，液晶鏡片恢復(fù)亮態(tài)，這便是本實用新型控制電路的工作原理，其主要特征為光電雙控，提前變光。
所說的防護面罩兩端活動聯(lián)接左耳包和右耳包，所說的左耳包和右耳包各安裝一伸縮板套，在所說的伸縮板套內(nèi)安裝可調(diào)節(jié)位置的伸縮板，所說的伸縮板另一端安裝液晶鏡框，該液晶鏡框上有液晶鏡片，在所說的液晶鏡片之間安裝有光敏管。
所說的防護面罩兩端通過螺釘聯(lián)接左、右耳包，所說的左、右耳包上安裝有定位彈簧，所說的定位彈簧的頂端為與防護面罩聯(lián)接的定位滾珠，所說的左、右耳包內(nèi)均通過耳包蓋板套有耳包軟套。
所說的左、右耳包上端安裝一固定緊帶，所說的左、右耳包上分別掛接頂帶鋼條，所說的頂帶鋼條通過頂帶支架相連接。
所說的左、右耳包內(nèi)分別安裝控制電路板和電池，所說的環(huán)形變壓器、整流電路和發(fā)射電路均安裝在電焊把套上，且電焊把線從環(huán)形變壓器圓環(huán)穿過，液晶變光驅(qū)動電路通過Q2同時受控于接收電路和光敏電路，且光敏電路和液晶變光驅(qū)動電路均設(shè)有調(diào)整電位器W1和W2，各部分電路用導(dǎo)線沿左右耳包、伸縮板套、伸縮板、液晶鏡框的腔內(nèi)相互聯(lián)接，表面無外露。
本實用新型的優(yōu)點為本實用新型的液晶鏡片由亮態(tài)變?yōu)榘祽B(tài)的全部工作過程是在引弧焊接的瞬間完成的，當(dāng)焊條與工件剛剛接觸時，變光開始，當(dāng)焊條與工件之間引弧放電時，變光已結(jié)束，從而實現(xiàn)了焊帽的液晶鏡片提前變光；本實用新型采用光電雙控，當(dāng)光信號或電信號有其中之一斷續(xù)時，另一方將與其互補工作，維持鏡片變光狀態(tài)，使變光更為可靠；當(dāng)焊接操作停止，焊條與工件徹底脫離時，弧光消失，電焊機次級回路斷開，環(huán)形變壓器次級無感應(yīng)電壓產(chǎn)生，發(fā)射電路停止工作，液晶變光驅(qū)動電路同時停止工作，液晶鏡片恢復(fù)亮態(tài)，實現(xiàn)自動變光；本實用新型進一步的優(yōu)點為由于本實用新型防落頂帶、固定緊帶、伸縮板與伸縮板套三者的長度可根據(jù)需要隨時調(diào)整，并且防落面罩與耳包、伸縮板套與耳包、伸縮板與目鏡框均采用活動聯(lián)接，角度可調(diào)，因此戴在頭上可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，使焊工感覺舒適，徹底克服了傳統(tǒng)焊帽和現(xiàn)有公知技術(shù)的不足，是一種比較理想的防護面具。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細說明。


圖1為本實用新型外觀示意圖；圖2為
圖1的側(cè)視圖；圖3為
圖1的A-A剖視圖；圖4為
圖1的B-B剖視圖5為圖4的后視圖；圖6為本實用新型發(fā)射部分電路原理圖；圖7為本實用新型接收、光敏和液晶變光驅(qū)動部分電路原理圖。
如
圖1-5所示，用于防護面部的防護面罩9視孔上插有透明玻璃12，防護面罩兩端分別通過墊片5和螺釘6與左耳包2和右耳包16相聯(lián)接，左、右耳包內(nèi)均通過螺釘17安裝耳包蓋板3，耳包蓋板上套有耳包軟套14，耳包軟套起護耳作用，所說的防護面罩以螺釘所在軸線為軸相對左右耳包可做90位移，戴在頭上具有抬起或落下兩種工作位置，所說的左、右耳包上安裝有定位彈簧4，定位彈簧的頂端為定位滾珠15，定位滾珠與防護面罩上的定位孔相配合，分別在面罩抬起或落下時通過定位彈簧的彈力起到定位作用，所說的左耳包和右耳包各通過開口銷釘21安裝一伸縮板套7，在伸縮板套內(nèi)安裝可調(diào)節(jié)位置的伸縮板8，伸縮板的另一端通過開口銷釘安裝液晶鏡框10，該液晶鏡框上有液晶鏡片11，左、右視孔各三片，在液晶鏡片之間安裝有光敏管13，所說的左、右耳包上端各有一尾孔，在尾孔內(nèi)安裝一用松緊布制成的固定緊帶1，用膠布將固定緊帶的兩端粘接，左、右耳包上分別掛接頂帶鋼條19，所說的頂帶鋼條通過頂帶支架18和20相連接，長度可調(diào)整，左、右耳包內(nèi)分別安裝電路板和電池，調(diào)整電位器和電位器手輪分別安裝在左、右耳包內(nèi)。
如圖6所示，圖中B為電焊機，C為焊條，E為焊把，F(xiàn)為工件，G為環(huán)形變壓器，環(huán)形變壓器是在一個環(huán)形鐵芯上用漆包線繞制一組線圈，將電焊把線從環(huán)形鐵芯的圓環(huán)內(nèi)穿過，便構(gòu)成了一個環(huán)形變壓器，電焊把線相當(dāng)于環(huán)形變壓器的初級，繞制的線圈相當(dāng)于環(huán)形變壓器的次級，D1-D4構(gòu)成整流電路，C0為保護電容，C1、C2為濾波電容，R1、R2、R3、C3、C4、L1、Q1、J共同構(gòu)成發(fā)射電路，當(dāng)電焊機B的初級接通電源，次級焊條C與工件F相接觸時，焊機次級回路閉合，環(huán)形變壓器的次級產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此電壓經(jīng)D1-D4整流，C1、C2濾波后供給發(fā)射電路工作，發(fā)射電路得電起振，高頻信號經(jīng)電容C5和發(fā)射天線發(fā)射出去；如圖7所示，圖中IC1、IC2及其外圍元件構(gòu)成接收電路，Rg、W1、Q2構(gòu)成光敏電路，H為液晶變光鏡片，Q3、Q4及其外圍元件構(gòu)成液晶變光驅(qū)動電路，高頻信號由天線接收，經(jīng)C6、C7和L2選頻，被選出的高頻信號由L3經(jīng)C10送至IC1，IC1為高頻寬帶放大器UPC1651集成電路，被放大的高頻信號經(jīng)C11送至IC2的信號輸入端，IC2為專用調(diào)頻集成電路TDA7010，C12-C24、R5、L4均為TDA7010的外圍電路，調(diào)整C22或L4可改變其接收頻率，經(jīng)TDA7010解調(diào)出的變光控制信號經(jīng)D5整流，W3分壓后控制Q2基極，Q2導(dǎo)通，Q3、Q4、C25、C26、R6-R9構(gòu)成液晶變光驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路是一個交流方波振蕩器，振蕩頻率約50Hz，振蕩信號分別由Q3、Q4的集電極輸出，串W2后驅(qū)動液晶鏡片H變光，調(diào)整W2可改變液晶鏡片H的深度，以適應(yīng)焊工不同視力情況的需求，Q2導(dǎo)通后，液晶變光驅(qū)動電路起振，液晶鏡片H得電變?yōu)榘祽B(tài)，完成自動變光過程。圖中R8為光敏電阻(可用光敏管代替)，R8一端接電源正極，另一端串接W1后接至Q2基極，調(diào)W1可以改變R8的感光靈敏度，當(dāng)R8受強光照射時，電阻減小，Q2基極電位升高，使Q2在原來導(dǎo)通的基礎(chǔ)上更進一步的深度導(dǎo)通，以保證變光的可靠性。當(dāng)焊條C與工件F在焊接過程中發(fā)生瞬間粘連時，弧光消失，光敏電路失控，但此時焊機次級回路仍處于閉合狀態(tài)，發(fā)射電路仍處于發(fā)射狀態(tài)，焊帽維持變光，所以當(dāng)焊條與工件之間突然起弧時，焊工的視力不會受到傷害。當(dāng)焊條與工件在焊接過程中發(fā)生瞬間斷路或兩者相距較遠時，發(fā)射電路停止工作或發(fā)射信號減弱，但此時弧光強烈，R8使Q2仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此焊工的視力也不會受到傷害，這就是本實用新型采用光電雙控帶來的技術(shù)效果。當(dāng)焊條與工件徹底脫離時，焊機次極回路斷開，電弧光同時消失，發(fā)射電路停止工作，接收電路無控制信號輸出，光敏電路R8阻值增大，Q2截止，液晶變光驅(qū)動電路停振，液晶鏡片H恢復(fù)亮態(tài)。再次引弧焊接，電路又重復(fù)上述工作過程。圖中R4為限流電阻，C8、C9為濾波電容，電源開關(guān)與W1為一體，控制電路板22安裝在左耳包內(nèi)，調(diào)整電位器23和26即W1和W2以及電位器手輪24、25分別安裝在左右耳包上，便于調(diào)節(jié)，環(huán)形變壓器放在電焊把套內(nèi)，電焊把線從中間穿過，整流電路和發(fā)射電路也安裝在電焊把套上，成為一體，各部分電路用導(dǎo)線沿左右耳包、伸縮板套、伸縮板、液晶鏡框的腔內(nèi)相互聯(lián)接，表面無外露。
權(quán)利要求1.一種光電雙控自動變光電焊帽，包括防護面罩、液晶鏡片和控制電路，其特征在于所說的控制電路是由環(huán)形變壓器G、整流電路、發(fā)射電路、接收電路、光敏電路和液晶變光驅(qū)動電路構(gòu)成；所說的環(huán)形變壓器是在一個環(huán)形鐵芯上用漆包線繞制一組線圈，將電焊把線從環(huán)形鐵芯的圓環(huán)內(nèi)穿過，便構(gòu)成了一個環(huán)形變壓器，電焊把線相當(dāng)于環(huán)形變壓器的初級，繞制的線圈相當(dāng)于環(huán)形變壓器的次級，環(huán)形變壓器經(jīng)由二極管D1-D4組成的整流電路和由濾波電容C1、C2組成的濾波電路后接由R1、R2、R3、C3、C4、L1、Q1、J構(gòu)成的發(fā)射電路，發(fā)射電路得電起振后的高頻信號經(jīng)電容C5由發(fā)射天線發(fā)射出去；所說的接收電路經(jīng)天線接IC1、IC2及其外圍元件構(gòu)成，所說的光敏電路由Rg、W1、Q2構(gòu)成，所說的液晶變光驅(qū)動電路由Q3、Q4及其外圍元件構(gòu)成，所說的液晶變光驅(qū)動電路接液晶鏡片H。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電雙控自動變光電焊帽，其特征在于所說的防護面罩(9)兩端活動聯(lián)接左耳包(2)和右耳包(16)，所說的左耳包和右耳包各安裝一伸縮板套(7)，在所說的伸縮板套內(nèi)安裝可調(diào)節(jié)位置的伸縮板(8)，所說的伸縮板另一端安裝液晶鏡框(10)，該液晶鏡框上有液晶鏡片(11)，在所說的液晶鏡片之間安裝有光敏管(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電雙控自動變光電焊帽，其特征在于所說的防護面罩兩端通過螺釘(6)聯(lián)接左、右耳包，所說的左、右耳包上安裝有定位彈簧(4)，所說的定位彈簧的頂端為與防護面罩聯(lián)接的定位滾珠(15)，所說的左、右耳包內(nèi)均通過耳包蓋板(3)套有耳包軟套(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電雙控自動變光電焊帽，其特征在于所說的左、右耳包上端安裝一固定緊帶(1)，所說的左、右耳包上分別掛接頂帶鋼條(19)，所說的頂帶鋼條通過頂帶支架(18)和(20)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的光電雙控自動變光電焊帽，其特征在于所說的左、右耳包內(nèi)分別安裝控制電路板(22)和電池(27)，所說的環(huán)形變壓器、整流電路和發(fā)射電路均安裝在電焊把套上，且電焊把線從環(huán)形變壓器圓環(huán)穿過，液晶變光驅(qū)動電路通過Q2同時受控于接收電路和光敏電路，且光敏電路和液晶變光驅(qū)動電路均設(shè)有調(diào)整電位器W1和W2，各部分電路用導(dǎo)線沿左右耳包、伸縮板套、伸縮板、液晶鏡框的腔內(nèi)相互聯(lián)接，表面無外露。
專利摘要本實用新型公開了一種光電雙控自動變光電焊帽,包括防護面罩、液晶鏡片和控制電路,控制電路是由環(huán)形變壓器、整流電路、發(fā)射電路、接收電路、光敏電路和液晶變光驅(qū)動電路構(gòu)成?？刂齐娐穼崿F(xiàn)光電雙控,能夠提前變光,防護面罩具有抬起和放下兩種工作位置,焊帽主體各部位均可自由調(diào)整,戴在頭上感覺舒適,從而以獨特的結(jié)構(gòu)特征和先進的工作原理為廣大電焊工作者提供了一種得心應(yīng)手的防護面具。
文檔編號A61F9/06GK2388934SQ9924246
公開日2000年7月26日 申請日期1999年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月1日
發(fā)明者劉虎 申請人:劉虎