專利名稱：一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于焊接保護裝置，尤其涉及一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件。
背景技術：
先前的焊接用護目具傳統(tǒng)焊接用雙防濾光鏡片，功能簡陋，焊接前不透明，操作者無法看清施焊部位，起弧后熔池也很不清晰，容易產生斷焊、盲焊等缺陷。US4071912A公開了一種焊接面具用濾光片，包括由電子線路，光電傳感器和至少一種電源及濾光片組包括紫外濾光片、紅外濾光片及壓電陶瓷片組成且全部封裝在一個非金屬質框架內。不足之處是對焊接時產生的各種有害射線、光耀等不能進行有效的過濾和反射，各種輻射對佩帶者眼睛仍產生較大損害，且不能方便使用者更換調整濾光鏡組件及其他附件；傳統(tǒng)單色號雙防濾光鏡片在焊接前后均為不透明狀態(tài)，無法看清熔池。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是該濾光鏡組件，由電子線路，光電傳感器和至少一種電源及濾光片組包括紫外濾光片、紅外濾光片組成且全部封裝在一個非金屬質框架內，所述的電子電路由光電輸入回路、信號放大回路、升壓回路和高壓及低壓驅動回路組成，所述的電源采用鋰電池、太陽能電池和干電池及法拉地電容的至少一種或其組合，所述的濾光片組包括壓電陶瓷晶片光閥組。
所述的濾光片組還包括焊接類型選擇，回光時間選擇，遮光號調節(jié)及遮光號顯示；有一個遮光號顯示和至少一種暗態(tài)，多暗態(tài)時至少有一種暗態(tài)調節(jié)；所述的濾光片采用玫瑰紅反射式鍍膜玻璃或吸收式濾光片；所述的壓電陶瓷晶片光閥組采用雙頻驅動方式；所述的電子電路的光電信號采用交流和/或直流至少一種藕合方式；所述電池采用內置可更換型式；所述的遮光號調節(jié)，至少有自動和手動一種調節(jié)方式，手動分為機械手動/電子手動/感應手動；所述的遮光號顯示，采用LED、LCD、數碼管等器件/或電路和/或筆段字畫及圖形、字符，實現有光/或無光顯示；遮光號顯示至少在濾光器組件不透明區(qū)、透明區(qū)的下邊緣、頭盔體外部的粘結、注塑或其他永久性圖形、字符、標記或數字顯示。
濾光鏡組件是眼睛保護的核心裝置，采用電子線路、光電控制系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)，實現了對焊接所產生的各種有害射線、光耀等的過濾和反射，使對佩帶者眼睛的各種輻射降至最低限度。
本發(fā)明運用最先進的光電自動變光裝置，改變了傳統(tǒng)單色號雙防濾光鏡片在焊接前后均為不透明狀態(tài)，無法看清熔池的缺點，取而代之的是在焊接前呈透明狀態(tài)而在焊接開始的瞬間觀察窗自動變?yōu)樽憧杀Ｗo操作者的眼睛使其免受電焊輻射傷害的安全暗態(tài)，另外，焊接前操作者能隔著濾光鏡清楚地觀察工件、對準焊接的部位，不會產生盲焊。點弧的瞬間立即變黑，對操作者提供可靠地保護，焊接過程中，熔池清晰，不會產生斷焊，對操作者的保護遠優(yōu)于傳統(tǒng)焊接用雙防濾光鏡片。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，所列圖例作為對本技術條件的理解，不是對本發(fā)明的限制，但至少包括這些基本實例。
圖1是本發(fā)明濾光鏡組件的正面和背面示意圖；圖2、圖3是本發(fā)明濾光鏡組件上的顯示和調節(jié)裝置示意圖。
圖中序號11.濾光片，12.框架，24.傳感器，26.連接線，27.調節(jié)手柄，28.圖形遮光號，29.數字遮光號，30.電源指示，43.電位器倉，51.太陽能電池，52.檢測按鈕，53.回光開關，54.選擇開關，55.焊接類型開關，56.微調器，57.靈敏度指示。
具體實施例方式1.濾光鏡組件(圖1)是一個非金屬質框架(圖1的序號12)，其內部至少包括了電子線路，光感和至少一種電源及濾光片組(圖1的序號11)，分別集中于兩個區(qū)域濾光部分一個區(qū)域，光電及電子控制系統(tǒng)一個區(qū)域。特點是焊接前基本上是0電流工作電路，省電工作壽命長，變光速度快。
2.第1條所述的濾光片組中的紫外及紅外濾光片采用了紅玫瑰色反射式鍍膜玻璃和/或吸收式濾光片，可見光濾光器件采用了壓電陶瓷晶片。由于特殊的設計，濾光片及壓電陶瓷的透射中心波長(亮態(tài)或暗態(tài))為人的眼睛最敏感的綠黃色波長，故其亮態(tài)遮光號低2.5-3#，暗態(tài)溶池清晰度很高，有利于提高焊接質量，降低操作者的疲勞程度。
3.本發(fā)明的濾光片組采用壓電陶瓷晶片(體)光閘，紫外線/紅外線濾光片、傳感系統(tǒng)和控制線路。
4.本發(fā)明實施例傳感系統(tǒng)的光電信號采用交流和/或直流至少一種藕合方式，光電信號經放大電路，直流藕合專用于TIG焊接和/或焊接電流小于10A的焊接領域，這種藕合方式保證了濾光鏡組件在陽光下和室內強光下呈穩(wěn)定的亮態(tài)，點弧后迅速進入預設的暗態(tài)，即使小電流時，亦能達到預期的設計目的，因而適用于各種焊接。
5.本發(fā)明實施例常規(guī)焊接及低脈沖或無脈沖直流焊接方式下的選擇/轉換開關(圖2的序號55)采用撥動開關方式。
6.本發(fā)明的實施例至少提供一種暗態(tài)，在多暗態(tài)時至少提供一種暗態(tài)調節(jié)達到最滿意的熔池清晰度。
7.本發(fā)明的實施例提供了一個亮態(tài)，一個環(huán)境亮態(tài)微調器(圖2的序號56)，以適應不同的焊接和環(huán)境。
8.整個濾光鏡片組采用高強度無色透明高分子聚合物如聚碳酸脂保護片對重要部件如濾光片、壓電陶瓷晶片、太陽能電池板等組件進行保護。
9.本發(fā)明的濾光片組(序圖1的序號11)由紫外及紅外濾光片，壓電陶瓷晶片和保護片。其主要作用是防止焊接時傷害操作者眼睛的有害射線，如紫外線、紅外線透過或使其透射量極小，以保護焊工的眼睛免受傷害，其次是允許可見光通過，使焊接前可見光有效地通過，因而焊接前視窗呈亮態(tài)，操作者可看清并對準焊接部位。
10.本發(fā)明實施例的壓電陶瓷晶片在分子結構上存在著常開和常閉的特性，以此實現明、暗態(tài)的轉換。
11.濾光片組至少由一片組成，其數量取決于所要實現的遮光范圍。單一遮光號只需一片，多遮光號時則需按要求增加組片的數量。
12.第9條的濾光片，第10條的壓電陶瓷晶片用特種膠粘合在一起即增加了機械強度，也增加了可見光的透射比。
13.本發(fā)明實施例控制部分由電源，光電控制線路，顯示三部分組成。
14.本發(fā)明實施例至少采用了一種電源，太陽能電池(圖1的序號51)或鋰電池(可充電和/或不可充電)獨立或聯合供電。
15.第14條所述電池的進一步采用內置可更換形式以延長使用壽命。
16.本發(fā)明的電源采取了自動開機/關機或手動開機自動關機方案。
17.本發(fā)明采用了電池檢測按鈕(圖1的序號52)，避免無電操作以防止對操作者造成傷害。
18.光電控制線路由輸入回路、信號放大回路、升壓回路及驅動回路等組成。
19.輸入回路由光敏晶體管等傳感器(圖1的序號24)把光信號變成電信號并輸送到放大器的輸入端。
20.放大器采用低功耗運算放大器，整個電子線路在焊接前的工作電流約為零并通過光電池對內置的鋰電池進行充電，點弧時內置電池等作為引弧電源，太陽能電池作為輔助電源，焊接過程中，太陽能電池作為主工作電源，而鋰電池等干電池作為輔助電源或被太陽能電池充電。
21.焊接前給電容器充電并使之達到電源電壓，引弧時，通過電子升壓線路將電壓升高并輸送至壓電陶瓷驅動電路使壓電陶瓷晶片瞬間變暗。
22.本發(fā)明的另一個實施例的濾光片組采用了2片以上壓電陶瓷片組件，其常開片采用雙頻驅動方式即焊接前采用低頻，引弧的瞬間采用高頻驅動方式以實現壓電陶瓷快速變暗之目的。
23.本發(fā)明提供了焊接類型選擇、焊接工藝選擇、遮光號調節(jié)及遮光號顯示(圖2)。
24.本發(fā)明的一個實施例提供焊接類型選擇，開關(圖2的序號55)的左側是無脈沖或低脈沖直流TIG焊接(10A以下小電流焊接)右側是其它各種焊接方式。本實施例的遮光號調節(jié)在頭盔體的外部即濾光鏡組件引出線連著的旋鈕，圖2的序號56為本實施例下的亮態(tài)微調手柄。本實施例下10A以下小電流或無脈沖及低脈沖直流TIG進行有效地焊接并適用于CO2保護焊等各種形式。
25.本發(fā)明的實施例提供焊接工藝選擇回光時間選擇開關(圖2的序號53)位于右邊時，回光時間快(由暗到亮)，適用于點焊等工藝，當開關位于左邊時，適用于CO2保護焊等其它各種工藝形式的焊接。
26.本發(fā)明的濾光鏡組件，提供至少一個工作遮光號(圖2的序號29)。多個遮光號還包括了至少一個無級可調變光范圍。
27.本發(fā)明的另外一個實施例提供了多個無級可調變光范圍，通過操作鏡盒上的遮光號范圍選擇開關(圖1的序號54)選擇一個遮光號范圍。
28.本發(fā)明的實施例提供至少一種遮光號調節(jié)方式自動和手動，手動分為機械手動/電子手動/感應手動(圖1和圖2的序號27)。
29.本發(fā)明濾光鏡組件部分的遮光號顯示至少顯示一個遮光號，遮光號顯示至少在以下位置位置一、在濾光鏡組件上不透明區(qū)的粘貼或注塑或其它永久性圖形標記(圖2的序號29)；位置二、為便于佩帶者調節(jié)，粘貼或注塑或其它永久性標記可以按調節(jié)方式置于頭盔體的外部(圖3的序號29)；位置三、在濾光鏡組件不透明區(qū)的數字顯示方式(圖3的序號29)；位置四、在透明區(qū)的下方邊緣處的數字顯示(圖3的序號28)。
30.本發(fā)明的一個實施例提供了電源和濾光鏡組件狀態(tài)指示(圖3的序號30)以便于觀察濾光鏡的當前狀態(tài)。
31.第29條所述的遮光號至少采用以下方式有光和/或無光顯示LED器件和/或電路和/或筆段字畫，LCD液晶器件和/或電路和/或筆段字畫，數碼管器件和/或電路和/或筆段字畫及圖形字符。
權利要求
1.一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，由電子線路，光電傳感器和至少一種電源及濾光片組包括紫外濾光片、紅外濾光片組成且全部封裝在一個非金屬質框架內，其特征在于所述的電子電路由光電輸入回路、信號放大回路、升壓回路和高壓及低壓驅動回路組成，所述的電源采用鋰電池、太陽能電池和干電池及法拉地電容的至少一種或其組合，所述的濾光片組包括壓電陶瓷晶片光閥組。
2.根據權利要求1所述的一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，其特征在于所述的濾光片組還包括焊接類型選擇，回光時間選擇，遮光號調節(jié)及遮光號顯示。
3.、根據權利要求2所述的一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，其特征在于有一個遮光號顯示和至少一種暗態(tài)，多暗態(tài)時至少有一種暗態(tài)調節(jié)。
4.根據權利要求1所述的一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，其特征在于所述的濾光片采用玫瑰紅反射式鍍膜玻璃或吸收式濾光片。
5.根據權利要求1所述的一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，其特征在于所述的壓電陶瓷晶片光閥組采用雙頻驅動方式。
6.根據權利要求1所述的一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，其特征在于所述的電子電路的光電信號采用交流和/或直流至少一種藕合方式。
7.根據專利要求1所述的一種眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，其特征在于所述電池采用內置可更換型式。
8.根據權利要求2所述的焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光器件，其特征在于所述的遮光號調節(jié)，至少有自動和手動一種調節(jié)方式，手動分為機械手動/電子手動/感應手動。
9.根據權利要求2所述的焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光器件，其特征在于所述的遮光號顯示，采用LED、LCD、數碼管等器件/或電路和/或筆段字畫及圖形、字符，實現有光/或無光顯示。
10.根據權利要求2所述的一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光器件其特征在于遮光號顯示至少在濾光器組件不透明區(qū)、透明區(qū)的下邊緣、頭盔體外部的粘結、注塑或其他永久性圖形、字符、標記或數字顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焊接用眼睛及面部保護裝置的濾光鏡組件，該濾光鏡組件由電子線路，光電傳感器和至少一種電源及濾光片組包括紫外濾光片、紅外濾光片組成且全部封裝在一個非金屬質框架內，所述的電子電路由光電輸入回路、信號放大回路、升壓回路和高壓及低壓驅動回路組成，所述的電源采用鋰電池、太陽能電池和干電池及法拉地電容的至少一種或其組合，所述的濾光片組包括壓電陶瓷晶片光閥組。濾光鏡組件實現了對焊接所產生的各種有害射線、光耀等的過濾和反射，在焊接前能隔著濾光鏡看物，而點弧的瞬間立即變黑，對操作者的眼睛提供可靠地保護。
文檔編號A61F9/06GK1920618SQ20061007952
公開日2007年2月28日 申請日期2003年9月20日 優(yōu)先權日2003年9月20日
發(fā)明者王繼生 申請人:王繼生