专利名称：光电双控自动变光电焊帽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电焊自动防护面具，具体说涉及一种光电双控自动变光电焊帽。
目前，在广大电弧焊接领域使用的仍然是传统的手持式电焊面罩，其特征为在手持面罩的视孔上嵌一块能够阻挡红外线和紫外线的深色玻璃，使用时手持面罩来回遮挡，如果在施焊前用面罩罩住面部，焊工将看不见焊点，如果引弧后再用面罩罩住面部，焊工的视力和面部将同时受到电弧强光的刺激，此外使用时长期占用焊工的一只手，影响焊工操作。
为解决上述问题，广大科研人员先后推出多种能够自动变光的电焊防护面具，这些防护面具的共同特点为焊帽变光实现光电控制，护目镜片采用液晶变光或机械变光，如国家知识产权局授权的“自动变光电焊帽(专利号93243731)”、“一种电焊自动护目装置(专利号90217838)”、“电子自动滤光电焊帽(专利号88219965)”均属于这类产品。由于这类产品采用光电控制，变光的前提条件是焊帽的光敏元件首先受到强光的照射，所以当强光照射时，焊工的视力也同时受到强光的刺激，因此这类产品普遍存在变光滞后问题。此外这些自动防护面罩的共同缺点是变光灵敏度较低，当面罩与焊点保持正常工作位置时，焊帽变光迟钝，有时根本不变，当面罩位置距焊点较近时，虽然能够可靠变光，但操作不便。若提高面罩光敏元件的感光灵敏度可以避免上述问题出现，但受到自然光的影响又易出现误动作。
已知技术中，另一种电控自动变光电焊帽能够可靠变光，解决了上述已知技术中存在的问题，所采取的技术方案为将一个相当于变压器的电感线圈串接于电焊机回路中，利用电感线圈次级的感应电压直接驱动液晶镜片变光，达到自动防护的目的，但是这种焊帽的缺点是电焊帽与焊把之间有两条导线相连，使用很不方便，因此这类产品也不是焊工理想的防护面具，如国家知识产权局于90年1月31日授权的“液晶护目式电焊帽(专利号88214691)”就属于这类产品。
本实用新型的目的在于提供一种采用光电双重控制，能够自动变光，且能提前变光的光电双控自动变光电焊帽。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型包括防护面罩、液晶镜片和控制电路，所说的控制电路是由环形变压器G、整流电路、发射电路、接收电路、光敏电路和液晶变光驱动电路构成；所说的环形变压器是在一个环形铁芯上用漆包线绕制一组线圈，将电焊把线从环形铁芯的圆环内穿过，便构成了一个环形变压器，电焊把线相当于环形变压器的初级，绕制的线圈相当于环形变压器的次级，环形变压器经由二极管D1-D4组成的整流电路和由滤波电容C1、C2组成的滤波电路后接由R1、R2、R3、C3、C4、L1、Q1、J构成的发射电路，发射电路得电起振后的高频信号经电容C5由发射天线发射出去；所说的接收电路经天线接IC1、IC2及其外围元件构成，所说的光敏电路由Rg、W1、Q2构成，所说的液晶变光驱动电路由Q3、Q4及其外围元件构成，所说的液晶变光驱动电路接液晶镜片H。当实施焊接时焊条与工件相接触，电焊机次级回路闭合，环形变压器的次级产生感应电压，次感应电压经整流、滤波后供给发射电路，发射电路得电开始向空间发射高频信号，此信号即为电控变光信号，接收电路接收到此变光信号后，控制驱动电路驱动液晶镜片变光，这就是本实用新型所指的“电控”，它是通过无线收发的形式控制焊帽液晶镜片变光的，控制信号通过环形变压器取自焊机次级回路，当焊机次级回路闭合时，说明焊接操作已开始，焊帽的液晶镜片呈现暗态；当焊机的次级回路断开时，说明焊接操作已停止，焊帽的液晶镜片呈现亮态。液晶镜片由亮态变为暗态的全部工作过程是在引弧焊接的瞬间完成的，当焊条与工件刚刚接触时，变光开始，当焊条与工件之间引弧放电时，变光已结束，从而实现了焊帽的液晶镜片提前变光。本实用新型所指的光控是当电弧光达到一定强度时，安装在液晶镜片上的光敏元件受强光照射，光敏电路工作，促使液晶变光驱动电路深度导通，使镜片变光更为可靠。当光信号或电信号有其中之一断续时，另一方将与其互补工作，维持镜片变光状态，体现了光电双重控制的重要性。当焊接操作停止，焊条与工件彻底脱离时，弧光消失，电焊机次级回路断开，环形变压器次级无感应电压产生，发射电路停止工作，液晶变光驱动电路同时停止工作，液晶镜片恢复亮态，这便是本实用新型控制电路的工作原理，其主要特征为光电双控，提前变光。
所说的防护面罩两端活动联接左耳包和右耳包，所说的左耳包和右耳包各安装一伸缩板套，在所说的伸缩板套内安装可调节位置的伸缩板，所说的伸缩板另一端安装液晶镜框，该液晶镜框上有液晶镜片，在所说的液晶镜片之间安装有光敏管。
所说的防护面罩两端通过螺钉联接左、右耳包，所说的左、右耳包上安装有定位弹簧，所说的定位弹簧的顶端为与防护面罩联接的定位滚珠，所说的左、右耳包内均通过耳包盖板套有耳包软套。
所说的左、右耳包上端安装一固定紧带，所说的左、右耳包上分别挂接顶带钢条，所说的顶带钢条通过顶带支架相连接。
所说的左、右耳包内分别安装控制电路板和电池，所说的环形变压器、整流电路和发射电路均安装在电焊把套上，且电焊把线从环形变压器圆环穿过，液晶变光驱动电路通过Q2同时受控于接收电路和光敏电路，且光敏电路和液晶变光驱动电路均设有调整电位器W1和W2，各部分电路用导线沿左右耳包、伸缩板套、伸缩板、液晶镜框的腔内相互联接，表面无外露。
本实用新型的优点为本实用新型的液晶镜片由亮态变为暗态的全部工作过程是在引弧焊接的瞬间完成的，当焊条与工件刚刚接触时，变光开始，当焊条与工件之间引弧放电时，变光已结束，从而实现了焊帽的液晶镜片提前变光；本实用新型采用光电双控，当光信号或电信号有其中之一断续时，另一方将与其互补工作，维持镜片变光状态，使变光更为可靠；当焊接操作停止，焊条与工件彻底脱离时，弧光消失，电焊机次级回路断开，环形变压器次级无感应电压产生，发射电路停止工作，液晶变光驱动电路同时停止工作，液晶镜片恢复亮态，实现自动变光；本实用新型进一步的优点为由于本实用新型防落顶带、固定紧带、伸缩板与伸缩板套三者的长度可根据需要随时调整，并且防落面罩与耳包、伸缩板套与耳包、伸缩板与目镜框均采用活动联接，角度可调，因此戴在头上可根据需要调节，使焊工感觉舒适，彻底克服了传统焊帽和现有公知技术的不足，是一种比较理想的防护面具。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明。
图1为本实用新型外观示意图；图2为
图1的侧视图；图3为
图1的A-A剖视图；图4为
图1的B-B剖视图5为图4的后视图；图6为本实用新型发射部分电路原理图；图7为本实用新型接收、光敏和液晶变光驱动部分电路原理图。
如
图1-5所示，用于防护面部的防护面罩9视孔上插有透明玻璃12，防护面罩两端分别通过垫片5和螺钉6与左耳包2和右耳包16相联接，左、右耳包内均通过螺钉17安装耳包盖板3，耳包盖板上套有耳包软套14，耳包软套起护耳作用，所说的防护面罩以螺钉所在轴线为轴相对左右耳包可做90位移，戴在头上具有抬起或落下两种工作位置，所说的左、右耳包上安装有定位弹簧4，定位弹簧的顶端为定位滚珠15，定位滚珠与防护面罩上的定位孔相配合，分别在面罩抬起或落下时通过定位弹簧的弹力起到定位作用，所说的左耳包和右耳包各通过开口销钉21安装一伸缩板套7，在伸缩板套内安装可调节位置的伸缩板8，伸缩板的另一端通过开口销钉安装液晶镜框10，该液晶镜框上有液晶镜片11，左、右视孔各三片，在液晶镜片之间安装有光敏管13，所说的左、右耳包上端各有一尾孔，在尾孔内安装一用松紧布制成的固定紧带1，用胶布将固定紧带的两端粘接，左、右耳包上分别挂接顶带钢条19，所说的顶带钢条通过顶带支架18和20相连接，长度可调整，左、右耳包内分别安装电路板和电池，调整电位器和电位器手轮分别安装在左、右耳包内。
如图6所示，图中B为电焊机，C为焊条，E为焊把，F为工件，G为环形变压器，环形变压器是在一个环形铁芯上用漆包线绕制一组线圈，将电焊把线从环形铁芯的圆环内穿过，便构成了一个环形变压器，电焊把线相当于环形变压器的初级，绕制的线圈相当于环形变压器的次级，D1-D4构成整流电路，C0为保护电容，C1、C2为滤波电容，R1、R2、R3、C3、C4、L1、Q1、J共同构成发射电路，当电焊机B的初级接通电源，次级焊条C与工件F相接触时，焊机次级回路闭合，环形变压器的次级产生感应电压，此电压经D1-D4整流，C1、C2滤波后供给发射电路工作，发射电路得电起振，高频信号经电容C5和发射天线发射出去；如图7所示，图中IC1、IC2及其外围元件构成接收电路，Rg、W1、Q2构成光敏电路，H为液晶变光镜片，Q3、Q4及其外围元件构成液晶变光驱动电路，高频信号由天线接收，经C6、C7和L2选频，被选出的高频信号由L3经C10送至IC1，IC1为高频宽带放大器UPC1651集成电路，被放大的高频信号经C11送至IC2的信号输入端，IC2为专用调频集成电路TDA7010，C12-C24、R5、L4均为TDA7010的外围电路，调整C22或L4可改变其接收频率，经TDA7010解调出的变光控制信号经D5整流，W3分压后控制Q2基极，Q2导通，Q3、Q4、C25、C26、R6-R9构成液晶变光驱动电路，该驱动电路是一个交流方波振荡器，振荡频率约50Hz，振荡信号分别由Q3、Q4的集电极输出，串W2后驱动液晶镜片H变光，调整W2可改变液晶镜片H的深度，以适应焊工不同视力情况的需求，Q2导通后，液晶变光驱动电路起振，液晶镜片H得电变为暗态，完成自动变光过程。图中R8为光敏电阻(可用光敏管代替)，R8一端接电源正极，另一端串接W1后接至Q2基极，调W1可以改变R8的感光灵敏度，当R8受强光照射时，电阻减小，Q2基极电位升高，使Q2在原来导通的基础上更进一步的深度导通，以保证变光的可靠性。当焊条C与工件F在焊接过程中发生瞬间粘连时，弧光消失，光敏电路失控，但此时焊机次级回路仍处于闭合状态，发射电路仍处于发射状态，焊帽维持变光，所以当焊条与工件之间突然起弧时，焊工的视力不会受到伤害。当焊条与工件在焊接过程中发生瞬间断路或两者相距较远时，发射电路停止工作或发射信号减弱，但此时弧光强烈，R8使Q2仍处于导通状态，因此焊工的视力也不会受到伤害，这就是本实用新型采用光电双控带来的技术效果。当焊条与工件彻底脱离时，焊机次极回路断开，电弧光同时消失，发射电路停止工作，接收电路无控制信号输出，光敏电路R8阻值增大，Q2截止，液晶变光驱动电路停振，液晶镜片H恢复亮态。再次引弧焊接，电路又重复上述工作过程。图中R4为限流电阻，C8、C9为滤波电容，电源开关与W1为一体，控制电路板22安装在左耳包内，调整电位器23和26即W1和W2以及电位器手轮24、25分别安装在左右耳包上，便于调节，环形变压器放在电焊把套内，电焊把线从中间穿过，整流电路和发射电路也安装在电焊把套上，成为一体，各部分电路用导线沿左右耳包、伸缩板套、伸缩板、液晶镜框的腔内相互联接，表面无外露。
权利要求1.一种光电双控自动变光电焊帽，包括防护面罩、液晶镜片和控制电路，其特征在于所说的控制电路是由环形变压器G、整流电路、发射电路、接收电路、光敏电路和液晶变光驱动电路构成；所说的环形变压器是在一个环形铁芯上用漆包线绕制一组线圈，将电焊把线从环形铁芯的圆环内穿过，便构成了一个环形变压器，电焊把线相当于环形变压器的初级，绕制的线圈相当于环形变压器的次级，环形变压器经由二极管D1-D4组成的整流电路和由滤波电容C1、C2组成的滤波电路后接由R1、R2、R3、C3、C4、L1、Q1、J构成的发射电路，发射电路得电起振后的高频信号经电容C5由发射天线发射出去；所说的接收电路经天线接IC1、IC2及其外围元件构成，所说的光敏电路由Rg、W1、Q2构成，所说的液晶变光驱动电路由Q3、Q4及其外围元件构成，所说的液晶变光驱动电路接液晶镜片H。
2.根据权利要求1所述的光电双控自动变光电焊帽，其特征在于所说的防护面罩(9)两端活动联接左耳包(2)和右耳包(16)，所说的左耳包和右耳包各安装一伸缩板套(7)，在所说的伸缩板套内安装可调节位置的伸缩板(8)，所说的伸缩板另一端安装液晶镜框(10)，该液晶镜框上有液晶镜片(11)，在所说的液晶镜片之间安装有光敏管(13)。
3.根据权利要求1所述的光电双控自动变光电焊帽，其特征在于所说的防护面罩两端通过螺钉(6)联接左、右耳包，所说的左、右耳包上安装有定位弹簧(4)，所说的定位弹簧的顶端为与防护面罩联接的定位滚珠(15)，所说的左、右耳包内均通过耳包盖板(3)套有耳包软套(14)。
4.根据权利要求2所述的光电双控自动变光电焊帽，其特征在于所说的左、右耳包上端安装一固定紧带(1)，所说的左、右耳包上分别挂接顶带钢条(19)，所说的顶带钢条通过顶带支架(18)和(20)相连接。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的光电双控自动变光电焊帽，其特征在于所说的左、右耳包内分别安装控制电路板(22)和电池(27)，所说的环形变压器、整流电路和发射电路均安装在电焊把套上，且电焊把线从环形变压器圆环穿过，液晶变光驱动电路通过Q2同时受控于接收电路和光敏电路，且光敏电路和液晶变光驱动电路均设有调整电位器W1和W2，各部分电路用导线沿左右耳包、伸缩板套、伸缩板、液晶镜框的腔内相互联接，表面无外露。
专利摘要本实用新型公开了一种光电双控自动变光电焊帽,包括防护面罩、液晶镜片和控制电路,控制电路是由环形变压器、整流电路、发射电路、接收电路、光敏电路和液晶变光驱动电路构成。控制电路实现光电双控,能够提前变光,防护面罩具有抬起和放下两种工作位置,焊帽主体各部位均可自由调整,戴在头上感觉舒适,从而以独特的结构特征和先进的工作原理为广大电焊工作者提供了一种得心应手的防护面具。
文档编号A61F9/06GK2388934SQ9924246
公开日2000年7月26日 申请日期1999年9月1日 优先权日1999年9月1日
发明者刘虎 申请人:刘虎