專利名稱:全自動電焊面罩的制作方法
本發(fā)明涉及一種能夠自動啟閉護目鏡片的電焊面罩，是電焊工人的勞動防護面具。
傳統(tǒng)的焊接面罩，其護目鏡片不能開啟，近幾年出現(xiàn)的多種型式的垂直啟閉電焊面罩，其護目鏡片的啟閉都是用手控制。不論手控開關(guān)如何靈敏，鏡片的關(guān)閉速度不可能超過電弧的光線速度，肯定有部份電弧光線會從還未來得及關(guān)閉的鏡片窗口刺傷焊工的眼睛。另外，有許多特種焊接技術(shù)，例如氬弧焊必須把面罩戴在頭上，以便騰出雙手操作焊接工具，這時無法用手控制鏡片的啟閉。所有老式面罩，都有一個共同的缺點，即盲目引弧，它大大影響焊接質(zhì)量和焊接效率。
本發(fā)明的目的是提供一種可以克服上述弊病的自動電焊面罩。本面罩護目鏡片的啟閉不需要用于控制，也不需要用其它方法控制，只要焊鉗上的焊條與工件一接觸，面罩的鏡片就能比起弧超前一個“時間量”，自動迅速地關(guān)閉窗口。
發(fā)明是這樣實現(xiàn)的操作護目鏡片啟閉的執(zhí)行機構(gòu)是一個電磁鐵，電磁鐵芯吸合銜鐵，護目鏡片開啟，形成11mm×100mm的觀察窗口；鐵芯和銜鐵分離，護目鏡片把觀察口關(guān)閉。電磁鐵吸合電壓是65～70伏，分離電壓的臨界值是45～50伏，電磁鐵及附屬機構(gòu)的總重量不得超過70伏。電磁鐵的電源一端從焊工的電焊鉗上通過軟纜引進，而另一端接地線，這樣電磁鐵的電源電壓就是焊接的空載電壓，一般是70V。此時電磁鐵吸合，使護目鏡片開啟。當(dāng)焊條和工件短路引弧時，根據(jù)電弧靜特性曲線，焊接空載電壓下降到30V左右，此時由于電磁鐵端電壓低于45V，電磁鐵和銜鐵分離，于是護目鏡片閉合。由上可知，電磁鐵的動作和焊接工作電壓同步。但是由于電磁元件的動作慢，且有惰性，因此鏡片的關(guān)閉速度遠遠小于弧光的光線速度，電弧光線肯定會在護目鏡片未完全關(guān)閉之前大量幅射到面罩內(nèi)部而刺傷焊工眼睛。
針對上述問題，本發(fā)明提出一種解決方案，即啟閉護目鏡片電磁執(zhí)行機構(gòu)的動作先和一個模擬電弧電壓同步，而后再轉(zhuǎn)換為焊機電弧電壓，而轉(zhuǎn)換過程的時間大于電磁執(zhí)行機構(gòu)的動作時間，于是護目鏡片的關(guān)閉可搶在電弧產(chǎn)生的前頭，也就是說護目鏡片的關(guān)閉時間超前了弧光爆發(fā)瞬時一個“時間量”，這樣就可以防止電弧光線對人眼睛的刺激。
這個方案能否實現(xiàn)的最關(guān)鍵的問題是模擬電壓的功率大小，如果消耗功率太大，便失去意義。經(jīng)過計算和實際試驗，該模擬電弧的功率可以非常小，一般不大于3瓦，由此產(chǎn)生的光亮度也非常小，幾乎不能被肉眼觀察到。
本方案選擇的模擬電壓為70V(也可以更低)，由一個小型變壓器供給。由模擬電壓轉(zhuǎn)換為焊機電壓，可以采用無觸點的可控硅線路，也可以采用繼電器線路。如果采用繼電器線路作轉(zhuǎn)換電路，它只由一個繼電器和一個三相交流接觸器組成，具體敘述如下繼電器的釋放電壓和吸合電壓的規(guī)范和面罩的電磁機構(gòu)相同。三相交流接觸器的動作電壓為380V，它的一個主觸點和電焊機變壓器的初級線圈串聯(lián)，另兩個主觸點并聯(lián)控制焊機輸出線。接通電源，繼電器通電，在變壓器次級產(chǎn)生一個70V的模擬電壓，于是面罩上的電磁鐵帶電，使護目鏡片處于開啟狀態(tài)。與此同時，三相接觸器處于斷電狀態(tài)，繼電器和接觸器組成聯(lián)鎖電路，使電焊機不工作。焊接時，當(dāng)焊條和工件一接觸，產(chǎn)生一個短路電流，該電流使與電磁鐵線圈串聯(lián)的電阻器上的電壓降增大(約大于40V)，使電磁鐵線圈兩端的模擬電壓下降(低于30V)，于是電磁鐵釋放了銜鐵，關(guān)閉了觀察窗口。與此同時，繼電器先斷電，接觸器隨后接通了焊機的電源，使焊機投入工作狀態(tài)。繼電器和接觸器觸點動作時間的總和，保證了護目鏡片的關(guān)閉時間超前焊機啟弧一個時間量。
本轉(zhuǎn)換電路還有一個反饋特性。在焊接時，電弧電壓通過交流接觸器的一組觸點反饋到繼電器的電磁線圈，熄弧的一瞬間，反饋電壓回到70V，繼電器吸合，切斷接觸器，也切斷了電焊機電源。因此本自動面罩還有空載時自動切斷電源，節(jié)約電能的功能。
本電焊面罩比老式面罩以及手控電焊面罩有以下幾個優(yōu)點1、全自動面罩能根治盲目引弧，從而大大提高焊接質(zhì)量，改善對焊工的勞動動保護條件。
2、使用全自動面罩，可以節(jié)約大量能源。因為全自動面罩只有在正式焊接時才讓電焊機通電，而在任何非焊接時間內(nèi)都能自動切斷焊機電源，電焊機不存在空載運行的問題。
3、使用本面罩，焊工可以不必再用手控制鏡片的啟閉，更不必用手經(jīng)常把面罩掀上翻下，這樣焊工的一只手就徹底被解放出來，大大提高了焊接功效。
下面通過對實施例及其附圖的敘述，詳細說明本發(fā)明。
圖1全自動面罩的正視圖，其中1、電磁鐵線圈 2、電磁鐵鐵芯3、電磁鐵銜鐵 4、上導(dǎo)桿5、上導(dǎo)桿彈簧 6、下導(dǎo)桿7、下導(dǎo)桿彈簧 8、絕緣鏡座9、護目鏡片 10、罩殼11、鏡片開啟時的窗口圖2全自動面罩的線路圖，其中J 繼電器 JK1常開觸點
JK2常閉觸點 JK3常開觸點CJ 交流接觸器 CJK1常閉觸點CJK2常開觸點 CJK3常開觸點CJK4常開觸點 SJ 延時繼電器SJK 延時閉合觸點 DK 刀開關(guān)DK0刀開關(guān)和DK同軸，滯后關(guān)閉 DH 電焊機B 小型變壓器 R0降壓電阻器R1分壓電阻 R2分壓電阻當(dāng)?shù)堕_關(guān)〔DK〕閉合后〔DK0〕隨后延時閉合，380V電源接通變壓器B的初級線圈，在變壓器的次級產(chǎn)生模擬電壓，約70V，經(jīng)電阻器〔R0〕和交流接觸器的常閉觸點〔CJK1〕使繼電器〔J〕動作，模擬電壓也通過觸點〔JK1〕和分壓電阻〔R1〕輸入電焊機母線。電焊機母線和面罩的電磁線圈〔1〕相聯(lián)，于是電磁線圈〔1〕兩端的電壓也為70V。銜鐵〔3〕被電磁鐵芯〔2〕吸合，于是護目鏡片打開一個約11mm的窗口〔11〕。繼電器動作時，同時也使延時繼電器〔SJ〕動作，延時時間可調(diào)整到20分鐘～30分鐘。
焊接時，焊條和工件短路，產(chǎn)生一個電流，該電流在電阻R0上產(chǎn)生較大壓降(＞40V)電磁線圈兩端的模擬電壓下降到30V以下，于是，面罩的電磁銜鐵釋放，護目鏡片〔9〕在彈簧〔5〕的作用下迅速關(guān)閉。彈簧〔5〕沿上導(dǎo)桿運動，與此同時，繼電器也釋放，三相交流接觸器〔SJ〕經(jīng)觸點〔JK2〕接通電源而動作，此時觸點 〔CJK1〕由閉合轉(zhuǎn)為分開。切斷了模擬電壓的通路，而〔CJK3〕和〔CJK4〕閉合，接通了焊機電源。由此可見，護目鏡片的關(guān)閉動作始終比弧光的爆發(fā)超前一個機械動作的時間。整個電磁機構(gòu)裝在罩殼〔10〕上。
權(quán)利要求
一種護目鏡片可以垂直啟閉的電焊面罩，其特征在于1、自動迅速啟閉護目鏡片是通過裝在罩殼[10]上的電磁鐵機構(gòu)和由模擬電壓轉(zhuǎn)換為焊機壓的轉(zhuǎn)換線路兩部份實現(xiàn)；2、轉(zhuǎn)換線路是由繼電器〔J〕和接觸器〔CJ〕通過常閉觸點〔JK2〕和常閉觸點〔CJK1〕組成聯(lián)鎖線路，模擬電壓由變壓器B的次級線圈和分壓電阻〔R0〕、〔R1〕、〔R2〕組成的線路提供；3、反饋線路由常開觸點〔CJK2〕提供通路，焊接一結(jié)束，母線的電壓迅速回升到70V，繼電器〔J〕吸合，〔JK2〕觸點由常閉變常開，切斷了接觸器〔CJ〕的電源，實現(xiàn)了電焊機空載即時斷電的要求。
專利摘要
全自動面罩是一種能夠自動啟閉護目鏡片的電焊面罩，焊工在未引弧焊接時，護目鏡片呈開啟狀態(tài)，而當(dāng)引弧時護目鏡片能自動快速關(guān)閉。由于啟閉護目鏡片的電磁機構(gòu)的動作先和一個模擬電弧電壓同步，該模擬電弧的功率很小，而后再自動轉(zhuǎn)換為焊機電弧電壓，因此護目鏡片的關(guān)閉始終可以在實際電弧產(chǎn)生之前關(guān)閉。使用這種面罩，焊工的眼睛得到可靠的保護同時能提高焊接質(zhì)量和焊接效率，還能節(jié)約能源。
文檔編號A61F9/04GK86206885SQ86206885
公開日1987年11月11日 申請日期1986年9月16日
發(fā)明者倪雪豐 申請人:倪雪豐導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan