保护面具以及电弧焊接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种即使电弧光的强度基于通过焊接电流或焊接电压的波形不能判别的要因而产生变动，也能始终清楚地目视焊接部的保护面具(HG)。在安装有保护焊接操作者的眼睛不受电弧光的伤害的遮光面板(GP)的保护面具(HG)中，具备：测量透射了遮光面板的电弧光的照度的照度传感器(SD)；和控制上述遮光面板的光透射率以使该照度的测量值(Sd)与预定的照度设定值相等的透射率控制部(GC)。即使由于焊接姿势、焊接行进位置、从电弧发生部位到保护面具为止的距离等不能由焊接电流或者焊接电压的波形判别其变化的要因而让电弧光的强度发生变动，也能将透射了遮光面板后的照度保持为期望值，因此能够始终清楚地目视焊接部。
【专利说明】保护面具以及电弧焊接装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及为了保护焊接操作者的眼睛不受电弧光的伤害而控制遮光面板的光透射率的保护面具以及具备该保护面具的电弧焊接装置。
【背景技术】
[0002]在焊接操作者通过手动来进行电弧焊接的情况下，为了保护眼睛不受电弧光的伤害而使用安装有遮光面板的保护面具。遮光面板为减小了光的透射率的滤光器，通过该遮光面板能够通过目视来确认电弧发生部位并进行焊接。电弧光的强度根据焊接电流的大小而不同，因此预先准备光透射率不同的多个遮光面板，按照焊接电流值更换使用遮光面板。在电弧进行引弧之前，通过遮光面板几乎看不到焊接部，需要进行以下烦杂的操作:在电弧进行引弧之前预先使保护面具离开眼睛前方，如果电弧进行引弧则在眼睛前方放置该保护面具。
[0003]专利文献I的发明为通过紫外线传感器检测电弧光的产生，并使保护眼镜(保护面具)的光透射率发生变化的构成。即，在紫外线传感器没有检测到电弧光时(电弧引弧前时)，增大光透射率并能目视周围。而且，如果紫外线传感器检测到电弧光，则光透射率变小并转暗，对电弧光进行遮光并能目视电弧发生部位。通过液晶面板进行光透射率的变化。如果对该液晶面板施加基准以上的电压，则光透射率变大，在没有施加电压时光透射率最小。能够按照所施加的电压值无等级地调整光透射率。
[0004]专利文献2的发明为检测焊接状态，并使保护护罩(遮光面板)的光透射率根据该焊接状态而变化的构成。即，使光透射率在焊接电流的大小、短路状态或者电弧发生状态时、交流电弧焊接的电极正极性或者电极负极性时、脉冲电弧焊接的峰值期间或者基值期间时发生变化。由此，能够清楚地看到焊接状态。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献I JP特开平2-159272号公报
[0007]专利文献2 JP专利第4961428号公报
[0008]在上述的专利文献I中，如果产生电弧光，则保护面具的遮光面板的光透射率自动地减小，因此能够保护焊接操作者的眼睛不受电弧光的伤害。但是，在该专利文献I中，即使电弧光的强度根据焊接电流值、电弧发生状态、电弧极性等焊接状态而变化，遮光面板的光透射率也为固定值，因此存在焊接部过亮则对眼睛产生负担，并且反过来变暗则难以看到的情况。
[0009]在上述专利文献2中，能够使遮光面板变化为适于焊接状态的光透射率，因此能够始终清楚地看到焊接部。但是，通过该专利文献2能够使遮光面板的光透射率适当化的焊接状态为焊接电流的大小、短路期间或者电弧期间、脉冲电弧焊接的峰值期间或者基值期间、交流电弧焊接的电极正极性或者电极负极性等。即，为能够根据焊接电流或者焊接电压的波形判别焊接状态的情况。
[0010]在焊接操作者手动地进行电弧焊接时，如果焊炬的前进角等焊接姿势变化，则电弧光的强度发生变化，因此透射遮光面板之后的亮度会发生变动。照射到遮光面板的电弧光的强度按照焊接的行进位置而发生变动。进而，照射到遮光面板的电弧光的强度按照电弧发生部位和保护面具的距离也发生变动。电弧光的强度发生变动的上述要因不能根据焊接电流或者焊接电压的波形来判别，因此不能使遮光面板的光透射率适当化，存在不能始终清楚地看到焊接部之类的问题。
实用新型内容
[0011]在此，本实用新型的目的在于提供一种即使电弧光的强度基于通过焊接电流或者焊接电压的波形不能判别的要因而产生变动，也能始终清楚地看到焊接部的保护面具以及电弧焊接装置。
[0012]为了解决上述课题，技术方案I的发明是一种保护面具，安装有保护焊接操作者的眼睛不受电弧光的伤害的遮光面板，该保护面具具备:照度传感器，其测量透射了上述遮光面板的电弧光的照度；和透射率控制部，其控制上述遮光面板的光透射率以使该照度的测量值与预定的照度设定值相等。
[0013]技术方案2的发明为权利要求1所述的保护面具，其特征在于，对上述遮光面板的光透射率设定上限值。
[0014]技术方案3的发明为一种电弧焊接装置，其特征在于，具备:权利要求1或2所述的保护面具；对电极供电的焊炬；和焊接电源，其输出使上述电极和母材之间产生电弧的焊接电流以及焊接电压。
[0015]根据本实用新型，即使由于焊接姿势、焊接行进位置、从电弧发生部位到保护面具为止的距离等根据焊接电流或者焊接电压的波形不能判别其变化的要因而让电弧光的强度产生变动，也能将透射了遮光面板后的照度保持为期望值。因此，在本实用新型中，能够提供一种即使让基于按照焊接电流或者焊接电压的波形不能判别的要因的电弧光的强度产生变动，也能始终清楚地目视焊接部的保护面具以及电弧焊接装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为具备本实用新型的实施方式相关的保护面具的电弧焊接装置的框图。
[0017]图2为图1的电弧焊接装置的各信号的波形图。
[0018]符号说明:
[0019]I 电极
[0020]2 母材
[0021]3 电弧
[0022]4 焊炬
[0023]GC透射率控制电路
[0024]Ge透射率控制信号
[0025]GP遮光面板
[0026]HG保护面具
[0027]Iw焊接电流
[0028]PS焊接电源[0029]SD照度传感器
[0030]Sd照度测量信号
[0031]Sp透射遮光面板前的照度
[0032]ST焊炬开关
[0033]St焊接开始信号
[0034]Vw焊接电压
[0035]Θ前进角
【具体实施方式】
[0036]以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。
[0037]图1为包括本实用新型的实施方式相关的保护面具的电弧焊接装置的框图。该图为电弧焊接装置为非熔化电极电弧焊接装置的情况，但与熔化电极电弧焊接装置的情况相同。以下，参照该图对各模块进行说明。
[0038]焊接电源PS为具有普通的恒流特性的非熔化电极电弧焊接用的焊接电源，如果后述的焊接开始信号St处于高电平(High)，则输出设定的焊接电流Iw。
[0039]在安装于焊炬4前端的钨等的电极I与母材2之间产生通电焊接电流Iw的电弧3，并施加焊接电压Vw。
[0040]焊炬开关ST设置于焊炬4，如果焊接操作者将焊炬开关ST置于接通，则输出处于高电平的焊接开始信号St。如果该焊接开始信号St处于高电平，则焊接电源PS被起动。
[0041]由虚线包围的保护面具HG具备照度传感器SD、透射率控制电路GC以及遮光面板GP。保护面具HG通过遮光面板GP限制电弧光的光透射率，并保护焊接操作者的眼睛不受电弧光的伤害。
[0042]照度传感器SD测量透射遮光面板GP之后的照度，并输出照度测量信号Sd。
[0043]透射率控制电路GC以上述照度测量信号Sd作为输入，并按照照度测量信号Sd的值与预定的照度设定值相等的方式输出透射率控制信号Ge。此时，也可将上限值设置为透射率控制信号Ge的值。如上那样，由于对遮光面板GP的光透射率设置上限值，因此能够防止过渡性地过亮而给眼睛带来负担。
[0044]遮光面板GP以上述的透射率控制信号Ge作为输入，并控制为由透射率控制信号Ge所决定的光透射率。与现有技术相同，遮光面板GP采用能够按照所施加的电压值使光透射率多阶段变化的液晶面板。
[0045]保护面具HG的遮光面板GP的光透射率自动的发生变化以使透射了遮光面板GP的光的照度与照度设定值相等。因此，在焊接中，即使焊接姿势、焊接行进位置、从电弧发生部位到保护面具HG为止的距离等发生变化而电弧光的强度产生变动，也能将透射了遮光面板GP后的亮度保持为固定。其结果，不会给眼睛带来负担，能够始终清楚地用眼睛看到焊接部。
[0046]图2为图1中所述的保护面具HG的各信号的波形图。该图㈧表示焊接电流Iw，该图(B)表示焊炬4的前进角Θ，该图(C)表示透射遮光面板GP前的照度Sp，该图(D)表示透射率控制信号Ge，该图(E)表示照度测量信号Sd。以下，参照该图进行说明。
[0047]如该图(A)所示，焊接电流Iw为恒定值。而且，如该图⑶所示，为前进角Θ随着时间流逝而连续地增大的情况。如果前进角Θ变大，则如该图(C)所示，透射遮光面板GP前的照度Sp逐渐变大。这种情况与对遮光面板GP所照射的电弧光的强度变大的情况相对应。
[0048]如果照度Sp变大，则如该图(D)所示，透射率控制信号Ge逐渐变小,光透射率变小。其结果，如该图(E)所示，照度测量信号Sd的值成为恒定值(照度设定值)。如上所述，即使电弧光的强度发生变动，透射了遮光面板GP后的照度也始终为期望值。
[0049]该图为焊接姿势发生了变化的情况，但在焊接行进位置、从电弧发生部位到保护面具为止的距离等发生变化而使照射到遮光面板GP的电弧光的强度发生了变动的情况下也相同。
[0050]根据上述的实施方式相关的保护面具HG，具备:对透射了遮光面板GP的电弧光的照度进行测量的照度传感器SD ;和控制遮光面板GP的光透射率以使该照度的测量值与预定的照度设定值相等的透射率控制部GC。由此，即使由于焊接姿势、焊接行进位置、从电弧发生部位到保护面具为止的距离等的按照焊接电流或者焊接电压的波形不能判别其变化的要因而让电弧光的强度产生变化，也能将透射了遮光面板之后的照度保持为期望值。因此，在本实施方式中，能够提供一种即使让基于按照焊接电流或者焊接电压的波形不能判别的要因的电弧光的强度产生变动，也能够始终清楚地目视焊接部的保护面具以及电弧焊接装置。
【权利要求】
1.一种保护面具，安装有保护焊接操作者的眼睛不受电弧光的伤害的遮光面板，该保护面具的特征在于，具备: 照度传感器，其测量透射了上述遮光面板的电弧光的照度；和透射率控制部，其控制上述遮光面板的光透射率以使该照度的测量值与预定的照度设定值相等。
2.根据权利要求1所述的保护面具，其特征在于， 对上述遮光面板的光透射率设定上限值。
3.一种电弧焊接装置，其特征在于，具备: 权利要求1或2所述的保护面具； 对电极供电的焊炬；和 焊接电源，其输出使上述电极和母材之间产生电弧的焊接电流以及焊接电压。
【文档编号】B23K9/00GK203736386SQ201320759147
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】森大辅, 中俣利昭 申请人:株式会社大亨