专利名称：智能电焊面罩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电弧焊作业的防护器具。
背景技术：
通常所说的电焊就是指电弧焊，电弧焊是一种利用电弧作为热源对金 属进行焊接的方法。电弧焊在作业时会发出强烈的弧光，弧光中包括紫外 线，这会对操作人员的眼睛和皮肤带来伤害。操作人员通常使用电焊面罩 保护眼睛及面部皮肤，目前广泛使用的有手持式和头戴式两种电焊面罩。
手持式电焊面罩具有一手柄，面罩主体为不透明材料，仅在眼睛部位 具有一滤光片作为透视窗。在进行电弧焊作业时，操作人员手持该面罩遮 挡面部，通过透视窗观察。在不进行电弧焊作业时，操作人员放下该面罩。
头戴式电焊面罩具有一头部支撑结构，面罩主体为不透明材料，仅在 眼睛部位具有一透明材质的透视窗，该透视窗外具有一可转动的滤光片。 操作人员将该面罩戴于头上，在进行电弧焊作业时，转动该滤光片使其完 全遮盖透视窗。作业结束后，转动该滤光片使其远离透视窗。
无论是手持式还是头戴式电焊面罩，都需要操作人员手动操作面罩或 滤光片。这使得电弧焊作业的防护较为繁琐。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能电焊面罩，可在电弧 焊作业开始时自动保护操作人员的眼睛和面部皮肤，在电弧焊作业结束后自动停止保护。
为解决上述技术问题，本实用新型智能电焊面罩包括
一金属芯体，可滑动地固定于所述面罩，所述金属芯体的滑动通道四 周环绕有第二线圈；
一旋转轴，可转动地固定于所述面罩上，靠近且平行于所述面罩的透 视窗的一条边，所述旋转轴的一端连接一圆盘中心，所述圆盘半径大于所 述旋转轴的截面半径；
一滤光片，固定于所述旋转轴且跟随旋转轴一起转动；
第一固定件，固定于所述面罩上；
第二固定件，固定于所述圆盘的外侧；
一动作弹簧，连接所述金属芯体和第二固定件；
一复位弹簧，连接所述第一固定件和第二固定件，所述动作弹簧的劲 度系数大于复位弹簧的劲度系数；
所述第一固定件、复位弹簧、第二固定件、动作弹簧、金属芯体大致
呈一直线。
作为本实用新型的进一步改进是，所述面罩还包括一闭合导体，所述 闭合导体上缠绕有第一线圈，连接电焊机与金属工件的电缆靠近、或穿过、 或穿过并围绕该闭合导体；所述第二线圈的两端分别连接所述第一线圈的 两端。
作为本实用新型另一种进一步改进是，所述面罩还包括 一光电二极管，光电二极管的一电极连接电源的一端；一可控硅，所述光电二极管的另一电极通过一电阻连接可控硅的控制 极，可控硅的正极或负极中的一个连接电源的一端，另一个连接所述第二 线圈的一端；
所述第二线圈的另一端连接电源的另一端 所述光电二极管的一电极与可控硅的正极或负极中的一个连接的是同
一个电源的同一端；
所述电源为电焊机的输出电源，或者220V或380V电源。 本实用新型智能电焊面罩可在电弧焊作业开始时，滤光片自动遮盖透
视窗，从而保护操作人员的眼睛和面部；在电弧焊作业结束后，滤光片自
动离开透视窗，从而恢复操作人员的正常视线。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明
图1 (a)是本实用新型智能电焊面罩的实施例一的示意图；
图1 (b)是本实用新型智能电焊面罩的实施例一在电弧焊作业系统中 的示意图l (C)是图l (b)中的闭合导体缠绕有第一线圈的示意图2 (a)是本实用新型智能电焊面罩的实施例二的示意图2 (b)是图2 (a)中智能电焊面罩的示意图3是本实用新型智能电焊面罩中以旋转曲轴替代旋转轴的示意图。
图中附图标记为10 — 220V或380V交流电源；ll一电焊机；111、 112 一电缆；12—电焊钳；13—电焊条；14一闭合导体；141一第一线圈；142、143 —第一线圈的两端；15 —金属工件；16、 16' —智能电焊面罩；161、 161' —透视窗；21—滤光片；22 —旋转轴；221、 222 —固定件；23_圆盘；
231 —圆盘圆心；232 —第二固定件；24 —第一固定件；25 —复位弹簧；26 一动作弹簧；27 —金属芯体；271—金属芯体的滑行通道；272—第二线圈； 273、 274—第二线圈的两端；28 —光探测器；281—光电二极管；282—电 阻；283 —可控硅。
具体实施方式
请参阅图l (a)，这是本实用新型智能电焊面罩的实施例一，其包括
金属芯体27，可滑动地固定于面罩16，金属芯体27的滑动通道271 四周环绕有第二线圈272，第二线圈272的两端为273、 274;
旋转轴22，以两个固定点221、 222可转动地固定于面罩16上，旋转 轴22靠近且平行于面罩16的透视窗161的一条边，旋转轴22的一端连接 一圆盘23的中心231，圆盘23的半径大于旋转轴22的截面半径；
滤光片21，固定于旋转轴22且跟随旋转轴22 —起转动，滤光片21转 动后可完全遮盖面罩16的透视窗161;
第一固定件24，固定于面罩16上；
第二固定件232，固定于圆盘23的外侧；
动作弹簧26，连接金属芯体27和第二固定件232;
复位弹簧25，连接第一固定件24和第二固定件232，动作弹簧26的 劲度系数大于复位弹簧25的劲度系数，即两者相比，动作弹簧26比较不 容易拉伸或压縮，复位弹簧25比较容易拉伸或压縮；第一固定件24、复位弹簧25、第二固定件232、动作弹簧26、金属芯 体27大致呈一直线。
图1 (a)所示的智能电焊面罩在第二线圈的两端273、 274通电后，第 二线圈272即通电形成磁场，被第二线圈272环绕的金属芯体27沿着滑行 通道271滑行，拉动动作弹簧26。动作弹簧26再拉动第二固定件232，带 动圆盘23沿着圆心231转动，并拉伸复位弹簧25。圆盘23固定于旋转轴 22的一端，从而带动旋转轴22转动。滤光片21固定于旋转轴22，因此也 随之转动，遮盖面罩16的透视窗161。
图1 (a)所示的智能电焊面罩在第二线圈的两端273、 274断电后，第 二线圈272即失去磁场，复位弹簧25收縮，拉动第二固定件232向第一固 定件24运动，带动圆盘23沿着圆心转动。圆盘23固定于旋转轴22的一 端，从而带动旋转轴22转动。滤光片21固定于旋转轴22，因此也随之转 动，离开面罩16的透视窗161。
控制第二线圈的两端273、 274通电、断电有两种方案。第一种方案请 参阅图l (b)，面罩16还包括一闭合导体14，闭合导体14位于面罩16之 外。电焊机11外接220V或380V交流电源10后输出降低电压、提高电流 的电源，输出电源的两端由两根电缆111、 112分别连接电焊钳12和金属 工件15。电焊钳12连接并夹持电焊条13。连接电焊机11与金属工件15 的电缆112靠近、或穿过、或穿过并围绕该闭合导体14。请参阅图l (c)， 闭合导体14上缠绕有第一线圈141，第一线圈141有两端142、 143，第一 线圈141的两端142、 143分别连接第二线圈272的两端273、 274。图l (b)所示的系统中，当电焊条13和工件15之间产生电弧时，电 缆112通过交流电流。由于电缆112靠近、或穿过、或穿过并围绕闭合导 体14，因此闭合导体14上产生磁场。缠绕于闭合导体14上的第一线圈141 随之产生感应电流，第一线圈的两端142、 143通电，第二线圈的两端273、 274通电。
图l (b)所示的系统中，当电弧焊作业停止时，电缆112不再有电流 通过，因此闭合导体14上不再有磁场。。缠绕于闭合导体14上的第一线圈 141也不再有感应电流，第一线圈的两端142、 143断电，第二线圈的两端 273、 274断电。
因此，综合
图1 (a)、
图1 (b)所示的智能电焊面罩，在电弧焊作业 开始时，第二线圈的两端273、 274通电，滤光片21转动并遮盖面罩16的 透视窗161。在电弧焊作业停止时，第二线圈的两端273、 274断电，滤光 片21转动并离开面罩16的透视窗161。
控制第二线圈的两端273、274通电、断电的第二种方案请参阅图2(a)， 面罩16还包括光探测器28。光探测器28包括
光电二极管281，光电二极管281具有正、负两个电极，这两个电极只 在光电二极管281受到光照时才导通；
可控硅283，可控硅283具有控制极和正极、负极共三个电极，只在控 制极通电后，可控硅283的正极和负极才导通；
光电二极管281的一个电极连接电源的一端112，另一电极通过电阻 282连接可控硅283的控制极；可控硅283的正极(或负极)连接连接电源的一端112，与连接光电二 极管281的一个电极的是同一个电源的同一端112，负极(或正极)连接第 二线圈272的一端；
第二线圈272的另一端连接电源的另一端111;
请参阅图2 (b)，图2 (a)中的电源可以是电焊机ll的输出电源lll、 112。图2 (a)中的电源也可以是220V或380V电源IO (未图示)，这样智 能电焊面罩便与电弧焊作业相互独立。
图2 (b)所示的系统中，当电焊条13和工件15之间产生电弧时，光 电二极管281的两个电极导通，沿电阻282输出电流到可控硅283的控制 极。可控硅283的正极、负极导通，从而使第二线圈的两端273、 274都通 电。
图2 (b)所示的系统中，当电弧焊作业停止时，电弧消失。光电二极 管281的两个电极断开，不再向可控硅283的控制极输出电流。可控硅283 的正极、负极也断开，从而使第二线圈的两端273、 274断电。
因此，综合图2 (a)、图2 (b)所示的智能电焊面罩，在电弧焊作业 开始时，第二线圈的两端273、 274通电，滤光片21转动并遮盖面罩16' 的透视窗161'。在电弧焊作业停止时，第二线圈的两端273、 274断电， 滤光片21转动并离开面罩16'的透视窗161'。
请参阅图3，在
图1 (a)、图2 (a)所示的两个智能电焊面罩的实施例 中，旋转轴22和圆盘23均可由一旋转曲轴22'代替。旋转曲轴22'呈Z 形，旋转曲轴22'可转动地固定于面罩16'上，靠近且平行面罩16'的透视窗161'的一条边；第二固定件232固定于旋转曲轴22'的外端。此时， 旋转轴22相当于旋转曲轴22'的固定于面罩16'的一条边，圆盘23的半 径相当于旋转曲轴22'的中间一条边，圆盘23的厚度相当于旋转曲轴22' 的用于固定第二固定件232的另一条边。
综上所述，本实用新型智能电焊面罩可以跟随电弧焊作业自动转动滤 光片，从而保护操作人员的眼睛和面部皮肤，实乃对现有电焊面罩的一大 改进。
权利要求1.一种智能电焊面罩，其特征是所述面罩包括一金属芯体，可滑动地固定于所述面罩，所述金属芯体的滑动通道四周环绕有第二线圈；一旋转轴，可转动地固定于所述面罩上，靠近且平行于所述面罩的透视窗的一条边，所述旋转轴的一端连接一圆盘中心，所述圆盘半径大于所述旋转轴的截面半径；一滤光片，固定于所述旋转轴且跟随旋转轴一起转动；第一固定件，固定于所述面罩上；第二固定件，固定于所述圆盘的外侧；一动作弹簧，连接所述金属芯体和第二固定件；一复位弹簧，连接所述第一固定件和第二固定件，所述动作弹簧的劲度系数大于复位弹簧的劲度系数；所述第一固定件、复位弹簧、第二固定件、动作弹簧、金属芯体大致呈一直线。
2. 根据权利要求1所述的智能电焊面罩，其特征是所述面罩还包括 一闭合导体，所述闭合导体上缠绕有第一线圈，连接电焊机与金属工件的 电缆靠近、或穿过、或穿过并围绕该闭合导体；所述第二线圈的两端分别 连接所述第一线圈的两端。
3. 根据权利要求1所述的智能电焊面罩，其特征是所述面罩还包括: 一光电二极管，光电二极管的一电极连接电源的一端；一可控硅，所述光电二极管的另一电极通过一电阻连接可控硅的控制极，可控硅的正极或负极中的一个连接电源的一端，另一个连接所述第二线圈的一端；所述第二线圈的另一端连接电源的另一端；所述光电二极管的一电极与可控硅的正极或负极中的一个连接的是同一个电源的同一端；所述电源为电焊机的输出电源，或者220V或380V电源。
4.根据权利要求1所述的智能电焊面罩，其特征是所述旋转轴和圆盘由一旋转曲轴代替，所述旋转曲轴可转动地固定于所述面罩上，靠近且平行所述面罩的透明观察窗的一条边；所述第二固定件固定于所述旋转曲轴的外端。
专利摘要本实用新型公开了一种智能电焊面罩，包括一金属芯体，可滑动地固定于所述面罩，所述金属芯体的滑动通道四周环绕有第二线圈；一旋转轴，可转动地固定于所述面罩上，靠近且平行于所述面罩的透视窗的一条边，所述旋转轴的一端连接一圆盘中心，所述圆盘半径大于所述旋转轴的截面半径；一滤光片，固定于所述旋转轴且跟随旋转轴一起转动；第一固定件，固定于所述面罩上；第二固定件，固定于所述圆盘的外侧；一动作弹簧，连接所述金属芯体和第二固定件；一复位弹簧，连接所述第一固定件和第二固定件，所述动作弹簧的劲度系数大于复位弹簧的劲度系数；所述第一固定件、复位弹簧、第二固定件、动作弹簧、金属芯体大致呈一直线。
文档编号A61F9/04GK201299706SQ20082006083
公开日2009年9月2日 申请日期2008年10月21日 优先权日2008年10月21日
发明者常文海 申请人:常文海