具有抬頭顯示式自動變光過濾器的焊接面罩的製作方法
2023-05-07 00:01:01 7
具有抬頭顯示式自動變光過濾器的焊接面罩的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種焊接面罩，其包括：面罩殼體；用於固定所述面罩殼體的頭帶結構；在所述面罩殼體上固定的抬頭顯示式自動變光過濾器；以及在所述面罩殼體上安裝於所述抬頭顯示式自動變光過濾器前方的透光保護片；其中，所述抬頭顯示式自動變光過濾器包括用於顯示自動變光過濾器的各項操作參數的抬頭顯示器，所述抬頭顯示器在所述自動變光過濾器的主體與所述保護片之間布置，以使得在所述自動變光過濾器處於透明的狀態下所述抬頭顯示器上發光顯示的操作參數經由所述保護片成像到焊接面罩的佩戴者的眼睛中。
【專利說明】具有抬頭顯示式自動變光過濾器的焊接面罩
【技術領域】
[0001]本實用新型大體上涉及具有抬頭顯示式自動變光過濾器的焊接面罩。
【背景技術】
[0002]在焊接作業時，為了保護操作者免受飛濺物碰傷和起弧產生的各種有害射線對人體的傷害，通常操作者會佩戴焊接面罩。在傳統的焊接面罩中，濾光片是為操作者的眼睛提供免於有害射線傷害的關鍵部件。傳統的焊接面罩需要操作者在佩戴面罩之前觀察好電焊起弧位置，然後再佩戴上面罩進行盲操作。這種盲操作會在現場施工過程中帶來諸多不便。
[0003]為此，近年來已經發展出了自動變光焊接面罩。這種自動變光焊接面罩大體上配備有自動變光過濾器。自動變光過濾器的主要原理是配備液晶面板，在焊接起弧之前液晶面板是透明的，在起弧的瞬間液晶面板轉變成不透明的狀態，從而為操作者的眼睛提供保護。通常這種自動變光過濾器配備有調節旋鈕或按鈕，在使用焊接面罩之前操作者必須取下面罩對自動變光過濾器的諸如靈敏度、延遲時間、遮光號、焊接方式等操作參數進行調節，然後再佩戴上面罩進行焊接操作。在某些需要反覆更改操作參數(例如改變焊接方式、調整靈敏度等)的焊接工作的現場，反覆取下/佩戴面罩極大地消耗了操作者的體力、影響了焊接質量。
[0004]另外，在取下面罩、設定參數、再佩戴面罩的過程中，操作者的眼睛對周圍明暗環境變換需要不斷調整來適應，甚至對個別操作者會產生嚴重的不適感，進而影響焊接工作，嚴重地會甚至對眼睛造成永久傷害。
實用新型內容
[0005]本實用新型旨在提出一種改進的自動變光焊接面罩，由此，操作者無需反覆取下/佩戴面罩就可以對自動變光過濾器的操作參數進行設置，減少了操作者對外界明暗環境不斷調整適應而造成的不適感，同時使得操作者始終保持佩戴姿態即調整各項操作參數，為焊接工作帶來便利。
[0006]根據本實用新型，提供了一種焊接面罩，其包括:
[0007]面罩殼體；
[0008]用於固定所述面罩殼體的頭帶結構；
[0009]在所述面罩殼體上固定的抬頭顯示式自動變光過濾器；以及
[0010]在所述面罩殼體上安裝於所述抬頭顯示式自動變光過濾器前方的透光保護片；
[0011]其中，所述抬頭顯示式自動變光過濾器包括用於顯示自動變光過濾器的各項操作參數的抬頭顯示器，所述抬頭顯示器在所述自動變光過濾器的主體與所述保護片之間布置，在所述自動變光過濾器處於透明的狀態下，所述抬頭顯示器上發光顯示的操作參數經由所述保護片成像到焊接面罩的佩戴者的眼睛中。
[0012]可選地，所述保護片與所述自動變光過濾器的主體之間的間距以所述抬頭顯示器上發光顯示的操作參數透過所述保護片成虛像由佩戴者的眼睛能夠觀察到的方式設置。
[0013]可選地，各項操作參數能夠以反像的方式在所述抬頭顯示器上發光顯示。
[0014]可選地，所述抬頭顯示器在所述面罩殼體內相對於所述保護片傾斜地布置。
[0015]可選地，所述抬頭顯示器在所述面罩殼體內布置在所述自動變光過濾器的主體下方。
[0016]可選地，所述抬頭顯示器是單色或彩色液晶顯示屏。
[0017]可選地，在所述焊接面罩的面罩殼體上安裝有用於調節所述操作參數的調節旋鈕，其與所述自動變光過濾器相連。
[0018]可選地，所述操作參數的調節包括:遮光號調節，檔位在9?13之間選擇；靈敏度調節，檔位在O?10之間選擇；延遲時間調節，檔位在O?10之間選擇；焊接方式調節，在焊接、切割與打磨之間選擇。
[0019]可選地，所述保護片為透明或半透明保護片，尤其為暗色保護片。
[0020]可選地，所述保護片能夠拆卸地安裝在所述面罩殼體上。
[0021]採用本實用新型的焊接面罩，操作者佩戴著面罩就能夠直接調節相關的操作參數，在提高工作便利性的同時確保了眼睛不會因環境光線的快速變化而導致的不適感，因此提高了工作效率。另外，採用本實用新型的焊接面罩，操作者尤其適合在昏暗的環境下進行焊接工作一由於此時抬頭顯示器所成的像更加清晰。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]從後述的詳細說明並結合下面的附圖將能更全面地理解本實用新型的前述及其它方面。需要指出的是，各附圖的比例出於清楚說明的目的有可能不一樣，但這並不會影響對本實用新型的理解。在附圖中:
[0023]圖1示意性示出了根據本實用新型的抬頭顯示式自動變光過濾器的基本原理圖；
[0024]圖2示意性示出了根據圖1的抬頭顯示式自動過濾器的放大俯視圖；
[0025]圖3示意性示出了抬頭顯示式自動過濾器的基本控制框圖；
[0026]圖4示意性示出了配備有根據本實用新型的抬頭顯示式自動變光過濾器的焊接面罩的一個實施例的立體圖；
[0027]圖5示意性示出了如圖4所示的焊接面罩的各部分的拆解圖；以及
[0028]圖6示意性示出了如圖4所示的焊接面罩的局部剖切立體圖。
【具體實施方式】
[0029]在本申請的各附圖中，結構相同或功能相似的特徵由相同的附圖標記表示。
[0030]根據本實用新型的抬頭顯示(Head Up Display,簡稱HUD)式自動變光過濾器,操作者無需取下面罩即可對自動變光過濾器的各項操作參數進行設定。如圖1所示，自動變光過濾器10包括液晶過濾器鏡片組10a、太陽能電池組1b以及抬頭顯示器10c。
[0031]液晶過濾器鏡片組10a、太陽能電池組1b位於自動變光過濾器10的主體上，並且抬頭顯示器1c在主體下方傾斜地設置。該抬頭顯示器1c為液晶顯示屏，其上可以適時顯示與自動變光過濾器10有關的所有操作參數。
[0032]需要指出的是，除了該抬頭顯示器1c以及以下介紹的內容以外，自動變光過濾器10的基本原理與目前市場上有售的自動變光過濾器基本類似，因此對自動變光過濾器10本身的工作原理的說明在此省略。
[0033]控制旋鈕30經由控制纜線與自動變光過濾器10相連，用於對其操作參數進行調節。這裡，操作參數的調節可以包括自動變光過濾器10的遮光號(SHADE)調節、檔位9?13 ;靈敏度調節(SENSITIVITY)、檔位O?10 ;延遲時間調節、檔位O?10 ;操作方式調節:焊接(WELD)、切割(CTTTING)和打磨(GRIND)。這些操作參數能夠以反像的方式在抬頭顯示器1c上被顯示。
[0034]需要指出的是，在本實用新型的上下文中，針對每個所要顯示的文字或字母或數字，「反像」指的是這些文字或字母或數字上下且左右鏡像相反地被顯示在抬頭顯示器1c上。此外，抬頭顯示器1c可以是單色液晶顯示屏或彩色液晶顯示屏或者本領域技術人員可以想到的任何合適的顯示裝置。
[0035]在自動變光過濾器10的前方布置一玻璃屏20。該玻璃屏20是透光的、尤其是透明的，從而不會對自動變光過濾器10的操作功能造成任何負面影響並且同時為自動變光過濾器10提供了附加的保護，免受焊接時產生的飛屑破壞。抬頭顯示器1c在自動變光過濾器10的下方發光面朝著玻璃屏20傾斜地布置，從而在抬頭顯示器1c發光顯示時，光線斜向上射出，一部分透過玻璃屏200且一部分由玻璃屏20反射到人眼中，這樣如圖2所示就好像在玻璃屏20的前方遠處為人眼提供了操作參數的放大正虛像，以使得操作者可以無需取下面罩方便地觀察到與自動變光過濾器10有關的各種操作參數。
[0036]圖3示意性示出了抬頭顯示式自動變光過濾器的基本控制框圖。如圖3所示，一電池經由一控制電路與液晶過濾器鏡片組1a相連，並且旋鈕30經由該控制電路也與液晶過濾器鏡片組1a相連，從而經由旋鈕30調節自動變光過濾器10的各項操作參數。應當清楚，電池、控制電路、液晶過濾器鏡片組1a和旋鈕30(如圖3中的虛線框所圍)與現有技術中的自動變光過濾器的設計基本上相同。根據本實用新型的抬頭顯示器1c與控制電路相連，在操作者期望調節自動變光過濾器10的各項操作參數時，控制電路可以控制抬頭顯示器1c以反像的方式顯示相應的控制參數，並且電池的實時電量也可以在抬頭顯示器1c上顯示。從這一點可以看出，根據本實用新型的抬頭顯示式自動變光過濾器可以在現有的自動變光過濾器的基礎上通過簡單改造即可實現，不會增加太多的製造成本。
[0037]此外，玻璃屏20可以是透明有機玻璃屏或者普通玻璃屏，同時為了提高反光率，可以在玻璃屏20上貼附反光膜，例如汽車上常見的反光膜或者甚至玻璃屏20可以製作為暗色透明玻璃屏，以便在外界光線充足的環境下提供更清晰地放大正虛像顯示。甚至，玻璃屏20可以是傳統自動變光焊接面罩上的用於保護變光過濾器的透明保護片。另外，抬頭顯示器1c並不僅限於如圖2所示在液晶過濾器鏡片組1a的下方傾斜布置，例如作為替代地，抬頭顯示器1c也可以在液晶過濾器鏡片組1a的一側朝向玻璃屏20傾斜地布置。也就是說，任何可以將抬頭顯示器1c發出的光線投射到玻璃屏20上的位置均可以被抬頭顯示器1c所採用。
[0038]圖4示出了根據本實用新型的一個實施例的焊接面罩1，該焊接面罩I配備有根據本實用新型的抬頭顯示式自動變光過濾器10。進一步參照圖5可知，焊接面罩I包括面罩殼體40、在所述面罩殼體40的前部安裝的抬頭顯示式自動變光過濾器10、以及頭帶結構60。頭帶結構60用於直接佩戴在操作者的頭上，起到固定面罩殼體40的作用。在面罩殼體40的前部開設有大體矩形的開口 40a，支承框架50安裝在該開口 40a內。在支承框架50上安裝有以上提到的抬頭顯示式自動變光過濾器10，從而在支承框架50在面罩殼體40上固定後，自動變光過濾器10的抬頭顯示器1c的發光面如圖4所示斜向上朝向。
[0039]用於調節自動變光過濾器10的旋鈕30在面罩殼體40上設置，這樣便於操作者佩戴著面罩I直接用手操作旋鈕30進行參數調整操作。透明保護片20'在面罩殼體40的開口 40a處布置位於自動變光過濾器10的前方。應當清楚，該透明保護片20'可以是如圖1和2所示的玻璃屏20。透明保護片20'與自動變光過濾器10、尤其液晶過濾器鏡片組1a之間的距離以及傾斜布置的抬頭顯示器1c的斜度設置成位於下方的抬頭顯示器1c在發光時透過透明保護片20'所成的虛像恰好可以由面罩佩戴者的眼睛觀察到。
[0040]以下示意性地介紹自動變光過濾器10在面罩殼體40內的安裝構造。如圖5和6所示，支承框架50大體呈矩形框架形式，在其靠近佩戴者的頭部一側向內地延伸有凸緣50a。凸緣50a呈與自動變光器10的主體及其抬頭顯示器1c —致的彎折形狀，從而自動變光器10的主體及其抬頭顯示器1c能夠恰好貼合在該凸緣50a上。在支承框架50的下側設有支承凸緣50b，該支承凸緣50b用於向上抵接抬頭顯示器1c防止自動變光器10從支承框架50掉出。應當清楚，自動變光過濾器10可以採用本領域技術人員所知的任何合適的方式例如粘接、螺釘連接結構、壓接結構、鎖扣結構等固定在支承框架50上。
[0041]面罩殼體40的開口 40a周邊形成有兩個凸緣40a和40b。支承框架50經由其前凸緣50c裝配在該凸緣40a上，然後保護片20'沿前後方向置於該凸緣40b與支承框架50之間，通過凸緣40b與支承框架50之間的夾持力固定保護片20'。應當清楚，可以採用粘接、螺釘連接結構、壓接結構、鎖扣結構等任何合適的固定方式將保護片20'在面罩殼體40的開口 40a內固定於支承框架50與面罩殼體40之間。
[0042]在使用本實用新型的上述焊接面罩I時，操作者可以先將焊接面罩I佩戴在頭部上，然後打開調節旋鈕30，通過抬頭顯示器1c將各項參數信息經由透明保護片20'成虛像到操作者的眼睛前方。這樣，操作者再調節好操作參數後無需像現有技術那樣的取下/再佩戴面罩的動作就可以直接起弧焊接，顯著降低了勞動強度、提高了工作效率。另外，採用本實用新型的焊接面罩1，操作者無需取下面罩就可以直接調整或檢查自動變光過濾器的各項操作參數，從而眼睛無需適應周圍環境光線明暗變化，降低了眼睛的不適感，為操作者的眼睛提供了進一步的可靠保護。
[0043]雖然在圖示的實施例中，抬頭顯示器1c與承載液晶過濾器鏡片組1a和太陽能電池組1b的本體一體設計。但是，本領域技術人員應當清楚，抬頭顯示器1c也可以與自動變光過濾器10的本體分體設計。例如，作為替代地，抬頭顯示器1c可以與自動變光過濾器10的本體分開製造，然後經由數據纜線與自動變光過濾器10的本體和旋鈕30分別相連。這樣，抬頭顯示器1c在面罩殼體40內的布置位置可以更加方便地選擇，例如可以選擇布置在對成虛像更有利的位置處。另外，作為替代地，抬頭顯示器1c也可以布置在自動變光過濾器10的本體的左側或右側或甚至上方，只要確保抬頭顯示器1c傾斜朝向保護片20'能夠合適地成虛像由佩戴者觀察到即可。
[0044]另外，正如以上所提到的，面罩I中的透明保護片20'可以就是圖1和2所示的玻璃屏20。但是，由於在焊接的過程中飛濺物會直接碰撞保護片20'或玻璃屏20造成表面磨損，從而導致成像不清楚影響對操作參數的觀察，所以保護片20'或玻璃屏20能夠以可拆卸的方式安裝在面罩殼體40上。例如,作為替代地,可以在面罩殼體40上於開口 40a周圍設置多個可拆卸的鎖扣結構將保護片2(V或玻璃屏20可拆卸地鎖定在面罩殼體40上。這樣，若保護片20'或玻璃屏20過度磨損影響觀察，則可以更換新的保護片20'或玻璃屏20。再例如，甚至可以利用在保護片20'或玻璃屏20和面罩殼體40上分別穿孔，使用螺釘將保護片20，或玻璃屏20固定在面罩殼體40上，這樣在需要的時候，直接旋鬆螺釘即可更換新的保護片20'或玻璃屏20。總之，本領域技術人員可以想到的任何可拆卸固定結構均可以在保護片2(V或玻璃屏20與面罩殼體40之間採用。
[0045]另外，保護片20'也可以製做成是半透明的或暗色的，從而為清晰成像進一步提供保障。另外，保護片20'也可以是常見的自動變光過濾焊接面罩的保護片，通過在其外表面上附著透光反射膜來充作抬頭顯示器的反射屏。這樣，在使用一段時間由於焊接飛濺物導致成像不清時，僅需撕下舊膜附著新膜就可以再次清晰成像。
[0046]與現有技術的焊接面罩不同，操作者可以直接佩戴根據本實用新型的焊接面罩，然後在抬頭顯示器開機以將操作參數成像到保護片的前方後，通過手動調節旋鈕調整參數；然後，在抬頭顯示器關機後直接即可起弧進行焊接操作。此外，在焊接操作的過程中，為了更改操作參數或者更改焊接模式，可以待自動變光過濾器處於透明狀態時將抬頭顯示器再次開機，相應調節各項操作參數，之後再次起弧進行焊接操作。由此可以看出，採用配備有本實用新型的抬頭顯示式自動變光過濾器的焊接面罩，操作者無需像現有技術那樣必須取下面罩、調節參數、然後再佩戴面罩，直接能夠佩戴著面罩調節相關的操作參數，在提高工作便利性的同時確保了眼睛不會因環境光線的快速變化而導致的不適感，因此提高了工作效率。另外，採用本實用新型的焊接面罩，操作者尤其適合在昏暗的環境下進行焊接工作一由於此時抬頭顯示器所成的像更加清晰。
[0047]儘管這裡詳細描述了本實用新型的特定實施方式，但它們僅僅是為了解釋的目的而給出的，而不應認為它們對本實用新型的範圍構成限制。在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，各種替換、變更和改造可被構想出來。
【權利要求】
1.一種焊接面罩，其包括: 面罩殼體； 用於固定所述面罩殼體的頭帶結構； 在所述面罩殼體上固定的抬頭顯示式自動變光過濾器；以及 在所述面罩殼體上安裝於所述抬頭顯示式自動變光過濾器前方的透光保護片； 其特徵在於，所述抬頭顯示式自動變光過濾器包括用於顯示自動變光過濾器的各項操作參數的抬頭顯示器，所述抬頭顯示器在所述自動變光過濾器的主體與所述保護片之間布置，在所述自動變光過濾器處於透明的狀態下，所述抬頭顯示器上發光顯示的操作參數經由所述保護片成像到焊接面罩的佩戴者的眼睛中。
2.根據權利要求1所述的焊接面罩，其特徵在於，所述保護片與所述自動變光過濾器的主體之間的間距以所述抬頭顯示器上發光顯示的操作參數透過所述保護片成虛像由佩戴者的眼睛能夠觀察到的方式設置。
3.根據權利要求1或2所述的焊接面罩，其特徵在於，各項操作參數能夠以反像的方式在所述抬頭顯示器上發光顯示。
4.根據權利要求1或2所述的焊接面罩，其特徵在於，所述抬頭顯示器在所述面罩殼體內相對於所述保護片傾斜地布置。
5.根據權利要求5所述的焊接面罩，其特徵在於，所述抬頭顯示器在所述面罩殼體內布置在所述自動變光過濾器的主體下方。
6.根據權利要求1或2所述的焊接面罩，其特徵在於，所述抬頭顯示器是單色或彩色液晶顯示屏。
7.根據權利要求1或2所述的焊接面罩，其特徵在於，在所述焊接面罩的面罩殼體上安裝有用於調節所述操作參數的調節旋鈕，其與所述自動變光過濾器相連。
8.根據權利要求7所述的焊接面罩，其特徵在於，所述操作參數的調節包括:遮光號調節，檔位在9?13之間選擇；靈敏度調節，檔位在0?10之間選擇；延遲時間調節,檔位在0?10之間選擇；焊接方式調節，在焊接、切割與打磨之間選擇。
9.根據權利要求1或2所述的焊接面罩，其特徵在於，所述保護片為透明或半透明保護片。
10.根據權利要求1或2所述的焊接面罩，其特徵在於，所述保護片能夠拆卸地安裝在所述面罩殼體上。
11.根據權利要求1或2所述的焊接面罩，其特徵在於，所述保護片為暗色保護片。
【文檔編號】A61F9/06GK204050009SQ201420515673
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】吳子乾 申請人:泰克曼(南京)電子有限公司