專利名稱：新型電焊鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于在電焊工作中防止電弧光對眼睛造成傷害的電焊鏡，尤其是能在停焊時透明而起焊并在電弧光產(chǎn)生之前迅速變暗的新型電焊鏡。
背景技術(shù)：
目前，普遍使用的電焊鏡即黑玻璃由于在一般光照強度下呈完全不透光狀態(tài)，只有在強電弧光照射下能看清焊點，而有諸多不便。由此作技術(shù)改進的方案及新的設(shè)計有許多，如專利號為87210173.8、91232458.9、9220803.9、93243505.X、93244546.2、和02204273.3，其中最后一項在技術(shù)上明顯占有優(yōu)勢，其主要技術(shù)特征是利用光電感應技術(shù)，但仍有不足之處一，雖然其響應速度極快，目前，由杭州三新機電研究所研制的光控自動變色鏡由亮態(tài)到暗態(tài)的反應時間小于0.5ms，但因為LCD變光總是落后于電弧光的產(chǎn)生，所以不可能徹底根除電弧光對眼睛的傷害，為減少起焊時的瞬間刺激，起產(chǎn)品呈亮態(tài)時的遮光號為3～4；二，必須調(diào)光，在不同的焊接電流強度下要求護目鏡的遮光號不同；三，為提高LCD的反應速度且使得無論在亮態(tài)還是在暗態(tài)都能透過LCD清晰觀察焊點，LCD的制作工藝復雜，而且必須使用特制的面罩，成本太高。另外，專利93202624.9采用磁光雙控技術(shù)，解決了上述缺陷(一)，但其抗干擾能力差，不能兩臺以上電焊機在一起使用，也不能有其它能產(chǎn)生電磁干擾的機器在近程工作。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述不足，本實用新型專利提供一種能在產(chǎn)生電弧光之前變光而且抗干擾能力強的新型電焊鏡。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是根據(jù)焊接電源電壓隨負載增大而迅速降低的特性及焊接電弧的伏安靜特性，將焊接電源的電壓信號輸入給兩個電壓比較電路，其中一個為起焊電壓比較電路其比較電壓設(shè)定為焊接電源的空載電壓或略底，當起焊時，焊接電源電壓降低，此時起焊電壓比較電路輸出信號翻轉(zhuǎn)(如由1→0)；另一個為短路電壓比較電路其比較電壓設(shè)定在10V以下，因為最短的電弧長度約為2mm，其穩(wěn)定燃燒電壓在10～20V之間，當焊接過程出現(xiàn)短路時，電源電壓趨近于0V，此時短路電壓比較電路輸出信號翻轉(zhuǎn)。然后將兩個電壓比較電路輸出的信號同時輸入一個門電路，使得當焊接過程處于正常過程時，門電路輸出觸發(fā)信號為1；當處于空載或短路過程，門電路輸出觸發(fā)信號為0。門電路輸出觸發(fā)信號給一個振蕩電路，當門電路輸出信號為1時，振蕩電路輸出矩形波電壓給LCD變光電路，LCD呈暗態(tài)；反之，振蕩電路輸出電壓為0，LCD呈亮態(tài)?？偟碾娐方Y(jié)構(gòu)是將焊接電源電壓信號輸入給兩個并聯(lián)的電壓比較電路，經(jīng)過門電路處理后輸出信號至振蕩電路控制LCD的明暗狀態(tài)。兩個電壓比較電路及門電路可統(tǒng)稱為焊接電源電壓信號分析電路。
焊接起始時，先將焊條與焊件瞬時接觸，發(fā)生短路，在這一過程中焊接電源的電壓陡降，觸發(fā)LCD瞬間變光；同時強大的短路電流致使接觸點處急劇升溫，然后在迅速提起焊條時，產(chǎn)生熱電子發(fā)射，并形成焊接電弧。由于從點擊到提起是過程時間必須大于人的本能反應時間，約零點幾秒，即電弧光的產(chǎn)生落后于焊接電流的產(chǎn)生。而LCD的變光速度極快，約幾毫秒，所以完全消除了電弧光對眼睛的傷害。另外，在焊接過程中一旦發(fā)生短路時LCD會變亮，便于及時處理。
以上為電路部分原理，而鏡片部分則由LCD變光鏡與普通黑玻璃橫向組合而成，當焊接過程處于正常時，LCD不透光，此時可透過黑玻璃觀察焊點；當處于空載或短路時，LCD呈亮態(tài)，此時可透過LCD鏡檢查焊接質(zhì)量或進行短路處理。由于在焊接過程中不需要透過LCD鏡觀察焊點，所以LCD鏡的制作工藝可采用成本低廉的動態(tài)散射技術(shù)，并且驅(qū)動電壓可固定調(diào)到LCD變光鏡所能承受的最高驅(qū)動電壓，使其達到最大變光速度，且無須調(diào)光。
總的結(jié)構(gòu)是主要電路裝置安裝在電焊機內(nèi)，便于采取焊接電源電壓信號和從電焊機電源(一般為380V)獲得整個電路的供電電源，LCD鏡與普通黑玻璃組合成完整鏡片安裝在面罩上。主電路與LCD鏡的連接用一根與焊鉗線并行的屏蔽線。
為克服必須用導線將主電路與LCD變光電路相連的缺陷本實用新型提出另一種稍有差別的電路設(shè)計方案，即在不改變其它電路的設(shè)計基礎(chǔ)上，將焊接電源電壓信號分析電路與振蕩電路之間的直接導線連接改用超聲波發(fā)射、接收模塊或高頻電磁波發(fā)射、接收模塊等遙感模塊間接觸發(fā)。此種方案的電路裝置中焊接電源電壓信號分析電路和遙感發(fā)射模塊安裝在焊機內(nèi)，遙感接收模塊、振蕩及LCD變光鏡安裝在電焊面罩上，并另設(shè)電源。
本實用新型的有益效果是在第一種設(shè)計方案中，由于只有鏡片安裝在面罩上，所以不需要特制面罩，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉；在第二種設(shè)計方案，由于采用超聲波遙控方式或可調(diào)電磁波遙控方式，不受其它機器工作的干擾。由于在起焊后不須透過LCD看焊點而是透過黑玻璃觀察焊點，所以，LCD的制作技術(shù)可采用成本低廉的動態(tài)散射技術(shù)。因為LCD的變光先于電弧光的產(chǎn)生，可徹底防止電焊時電弧光對眼睛的傷害，并且亮態(tài)時的透過率可根據(jù)需要任意設(shè)定。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型第一個實施例的電路流程圖。
圖2是本實用新型第二個實施例的電路流程圖。
圖3是本實用新型鏡片構(gòu)造圖。
圖4是本實用新型第一個實施例的具體電路原理圖。
圖中1、LCD鏡玻璃體2、外接電極3、透明電極4、液晶層5、密封圈6、黑玻璃具體實施方式
在
圖1所示第一個實施例中，起焊電壓比較電路和短路電壓比較電路并聯(lián)后與一個門電路串聯(lián)組成焊接電源電壓信號分析電路；焊接電源電壓信號分析電路、振蕩電路和LCD變光電路順序電連接。
在圖2所示第二個實施例中，在焊接電源電壓信號分析電路與振蕩電路之間加有超聲波或高頻電磁波遙感電路，焊接電源電壓信號分析電路將處理信號由遙感發(fā)射模塊發(fā)射出去經(jīng)接收模塊接收控制振蕩電路的輸出狀態(tài)，從而控制LCD的明暗狀態(tài)。
在圖3中，LCD鏡(1)的制作技術(shù)利用動態(tài)散射原理；液晶層(4)為連續(xù)平面，其面積如虛線框所示；LCD鏡(1)與黑玻璃(5)并不固定連接，以便換用不同色號的黑玻璃。外接電極(2)可采用不同的制作工藝。
在圖4中，對于直流焊機，則將焊接電極直接接在虛線處，而對于交流焊機，則先降壓而后整流再接在虛線處。W1為分壓電阻，一般在幾兆歐以上，針對不同空載電壓的焊接實現(xiàn)可調(diào)。R1～R4為定位電阻。焊接電源電壓信號經(jīng)A1、A2兩電壓比較器進行電壓比較，在正常焊接過程中；A1、A2輸出低電位，經(jīng)或非門輸出高電位，而當空載或短路過程中，A1或A2輸出高電位，或非門輸出低電位。振蕩電路采用555定時器構(gòu)成的自激振蕩電路?；蚍情T輸出電位信號控制555定時器強制復位端(4端)，當或非門輸出高電位，振蕩電路給LCD變光電路輸出矩形波電壓，LCD呈暗態(tài)，當或非門輸出低電位，振蕩電路無振蕩信號輸出，LCD呈亮態(tài)。
圖4為第一個實施例的具體電路原理圖，第二個實施例，可在或非門與555定時器4端之間加入遙感電路。
權(quán)利要求1.一種新型電焊鏡，其特征是鏡片由變光鏡片與普通黑玻璃橫向組合而成，變光鏡片變光驅(qū)動電路由焊接電源電壓信號分析電路、振蕩電路和變光鏡片電路順序電連接組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電焊鏡，其特征是焊接電源電壓信號分析電路由兩個電壓比較電路并聯(lián)后與一個門電路串聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電焊鏡，其特征是焊接電源電壓信號分析電路與振蕩電路之間加有超聲波或高頻電磁波遙感電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電焊鏡，其特征是變光鏡片與黑玻璃組合安裝在電焊面罩上，其他部分電路裝置安裝在電焊機內(nèi)，并用一根與焊鉗線并行的屏蔽線與變光鏡片電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型電焊鏡，其特征是焊接電源電壓信號分析電路和遙感發(fā)射電路裝置安裝在電焊機內(nèi)，遙感接收電路，振蕩電路和變光鏡片電路裝置安裝在電焊面罩上。
專利摘要一種能在電焊起焊時并在產(chǎn)生電弧光之前自動變光的新型電焊鏡，鏡片由LCD鏡與普通黑玻璃橫向組合而成；LCD變光驅(qū)動電路由焊接電源電壓信號分析電路、振蕩電路和LCD變光電路順序電連接組成。根據(jù)焊接電源電壓隨通過電弧電流的遞增而陡降的特性及焊接電弧伏安靜特性，當工作處于空載或短路過程，驅(qū)動電路無驅(qū)動電壓輸出，LCD呈亮態(tài)，此時可透過LCD鏡觀察焊點或進行短路處理；當電焊起焊時，產(chǎn)生焊接電流，焊接電壓下降，驅(qū)動電路獲得觸發(fā)信號而輸出驅(qū)動電壓，LCD呈不透明態(tài)，而后才產(chǎn)生電弧光，由于此時可透過黑玻璃觀察焊接過程，所以LCD鏡的制作技術(shù)可用成本低廉的動態(tài)散射原理。
文檔編號A61F9/04GK2717416SQ20042007395
公開日2005年8月17日 申請日期2004年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月3日
發(fā)明者蔣群 申請人:蔣群