一种基于物联网焊接系统下保护焊工眼睛的装置的制作方法

本发明涉及焊接和切割领域，更具体而言，本发明涉及一种基于物联网焊接系统下保护焊工眼睛的装置。

背景技术：

1、在进行焊接和切割作业时会产生强烈的发光现象。这些光不仅亮度极强而且组成很复杂，包括红外光线，紫外光线及可见光线等。这些强烈的光线对操作人员的危害很大，尤其对操作人的眼睛伤害尤为严重。为了保护眼睛免受这些强光的伤害，操作人员及强光损伤视力范围的人员都需要佩戴保护装置，例如焊接保护面罩，焊接护目镜，焊接头盔等。

2、上述的保护装置可以分为可变光和不可变光两种类型。不可变光的保护装置需要操作人员一只手操作保护装置，一只手操作焊枪，这种类型的保护装置非常不方便，影响焊接操作人员的焊接操作。而可变光的保护面罩操作人员只需正确佩戴即可有效保护眼睛，不需要操作人员手持。极大的方便了操作人员的焊接操作。但这种自变光的保护装置是在受到弧光的照射后改变自身的透光率来限制强光热输入视界中。变暗的过程理论上是极短的，但实际上还是有一部分强光在保护装置变暗之前进入视界。为避免这种情况的发生，设置一种保护装置在弧光到达视界前变暗就显得尤为必要。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于物联网焊接系统下保护焊工眼睛的装置，可以有效的解决上述至少一个问题。在使用本装置中，按下指令开关，开关指令中的前置微动开关先闭合，通过手柄中与其相连的无线信号发射器发出无线信号，保护面罩上的无线信号接收器接收到信号，与其相连的电路向光学元件发出电信号，光学元件在电信号的作用下改变自身的透光率，从而限制弧光的强度。指令开关中的后置微动开关后于前置微动开关闭合，驱动焊枪开始设定焊接工艺的开始。所以当焊接工艺开始产生弧光时，保护面罩已经变暗，这个时间可以是极短的时间。但变暗的动作是在弧光产生之前的。装置系统里的保护面罩是佩戴在操作人员头部的，故操作人员焊接操作是比较方便的。另装置中的保护面罩本身有自变暗功能，在受到非本装置中焊枪发出的弧光照射时依然有一定的保护功能。

2、本发明的技术方案是：一种基于物联网焊接系统下保护焊工眼睛的装置，包括可接收无线信号的保护面罩和可用于发射无线信号的焊枪；

3、所述保护面罩上安装有无线信号接收器及与所述无线信号接收器连接的光学元件；

4、所述焊枪上安装有无线信号发射器和指令开关；所述指令开关上装有用于激活无线信号发射器的前置微动开关和用于激活工艺流程开始指令的后置微动开关；

5、按压指令开关后，前置微动开关先闭合激活无线信号发射器发出无线信号，保护面罩上的无线信号接收器接收到无线信号后控制与其相连的电路向光学元件发出电信号，光学元件在电信号的作用下改变自身的透光率；指令开关中的后置微动开关后于前置微动开关闭合，驱动焊枪开始设定焊接工艺流程。用于激活无线信号发射器的前置微动开关和用于激活工艺流程开始指令的后置微动开关动作可以是非连接性的。

6、信号接收器和信号发射器之间的通信信号是无线电波信号，具有电波的衍射性，在有物体阻挡在信号发射器和信号接收器之间时，两者之间依然有可靠信号传输。

7、装置中的指令开关可以适应多数市场通用的指令开关和焊枪手柄，将市场上通用指令开关中的单微动开关换成双微动开关，并在原有手柄上通用。可节省开发的费用，提高使用范围。

8、进一步的，所述前置微动开关和后置微动开关通过行程机构来实现先后顺序的闭合，所述前置微动开关的空行程小于后置微动开关的空行程。

9、无线信号控制下的变暗工艺中，无线信号可以在指令开关按下后一直存在，也可以是在按下后一段时间后断开，优选的是存在一段时间后断开。其断开的信号可以是焊枪电缆中电流的变化信号，也可以弧光的产生信号。优选的是焊枪中电流变化情况。信号发送时间段的缩短可以降低能损耗，尤其是装置的信号发射器和信号接收器电源是电池或类似电池的情况下，可以延长这些电池或类似电池的电源寿命。具体的，基于物联网焊接系统下保护焊工眼睛的装置还包括焊接电流检测元件，所述焊接电流检测元件连接无线信号发射器，当焊接电流检测元件检测到焊接电流时，控制无线信号发射器停止发送信号。所述焊接电流检测元件安装在焊枪的手柄中，或者安装在焊接电缆中。

10、进一步的，所述无线信号发射器通过所述焊枪的电缆连接到焊接电源获取电源或者连接所述焊枪带有插头的电缆上获取电源或者单独配专用可充电电池组电源。具体的，两个微动开关安装在pcb的线路板上，pcb板上有一插接件，用于连接电源和控制信号线的连接。pcb可选的用焊枪电缆一部分接到焊机电源，从焊接电源获得供电，可选的连接焊枪电缆的一部分，焊枪电缆的这部分的另一端连接到市电插孔中获取电源，可选的连接焊枪电缆的一部分，焊枪电缆的这部分的另一端接单独的可充电电池盒。

11、进一步的，所述光学元件上配备有光敏元件，能够在弧光的照射下自动调节透光率。

12、进一步的，所述焊枪或保护面罩上有能够用于匹配两者传输无线信号的匹配按钮。所述匹配按钮安装在保护面罩上的一个小孔中，并用自带的螺母固定。在焊接场地中有可能存在较多的干扰信号，本装置中的信号发射器和信号接收器可以传递较宽频段的信号，在使用有干扰的情况下可以人为调节选择其他频率的信号来传输。同一场所中多台装置共同工作时也可以避免不同装置之间的相互干扰，通过调节装置的不同传输频率可保证装置之间可靠运行。保护面罩和焊枪使用之前需要将其配对，彼此有专属的身份编码，匹配后保护面罩中的接收器将不会接收其他焊枪发出的无线信号，如要更换焊枪或保护面罩需要重新匹配。

13、进一步的，所述光学元件的供电电源为太阳能电池或者充电电池或者其它的小型电池。

14、进一步的，所述保护面罩为带有无线信号接收能力的自动变光功能的焊接头盔、焊接面罩、焊接护目镜或者焊接护罩。

15、装置中保护面罩自变暗的工艺如下表示：

16、1：弧光产生

17、2：光学元件受到照射

18、3：光学元件变暗

19、装置中保护面罩在无线信号控制下变暗的工艺如下表示

20、1：按下指令开关，前置微动开关闭合，发射器发出无线信号

21、2：信号接收器接收信号，光学元件在电信号下变暗

22、3：后置微动开关闭合，产生弧光

23、可以看出保护面罩中的光学元件的自变暗工艺中，弧光中的强光有一部分是在面罩之前就传入使用者视界中，而装置中的光学元件在无线信号控制下的变暗是在弧光到达使用者射界之前的，弧光中的强光无法进入使用者的视界。

24、无线信号控制下的变暗工艺中，光学元件变暗提前于弧光的发生，提前的时间取决于操作者按压指令开关的快慢和前后置微动开关之间的距离。前后置微动开关之间的距离优选的控制在1-20mm之间。

25、装置中的信号接收器放置于保护面罩内，和保护面罩的控制电路做成一体的，可降低开发成本，并可以和市场中的光学元件部分互换。可以有效的提高使用范围。但并不限制于和保护面罩做成一体的，可放置在面罩的不同位置，用软线连接等安装方式，优选的和保护面罩上的光学元件做成一体的。

26、本发明装置的优点还在于，焊枪不在视野范围内时，保护面罩依然可以有效的变暗，避免操作者在操作过程中视野被阻挡，或者活动头部转向而失去保护的现象。这得益于无线传播的高穿透性，即便是焊枪上的信号发射器不是正对面罩，或者两者之间有格挡(例如焊接框架)时依然可以起到有效的保护。