具有弧形液晶面板的自動變光焊接面罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及自動變光焊接面罩，其自動變光過濾器具有弧形液晶面板。
【背景技術】
[0002]在焊接作業(yè)時，為了保護操作者免受飛濺物碰傷和起弧產(chǎn)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。
[0003]常見的焊接面罩通常配備有自動變光過濾器(ADF)。自動變光過濾器主要為一液晶面板，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(tài)，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(jié)旋鈕或按鈕，在使用焊接面罩之前操作者可以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(shù)進行調節(jié)，然后再佩戴上面罩進行焊接操作。
[0004]在這種傳統(tǒng)的自動變光焊接面罩中，所配置的自動變光過濾器、尤其液晶面板通常為平板形狀，當操作者佩戴好面罩后，平坦的自動變光過濾器位于人眼前方。受到面罩殼體本身結構所限，這種平坦的自動變光過濾器水平方向的尺寸不能制造得太大，導致操作者透過自動變光過濾器向外觀察的水平方向的視野較小。在這種情況下，為了在較大工件面積上進行焊接工作，需要操作者在起弧后左右搖頭觀察工件的焊接區(qū)，增加了操作者焊接作業(yè)的難度。另外，當操作者透過這種平坦的自動變光過濾器向外觀察時，人眼余光透過自動變光過濾器的邊緣附近觀察物體時有可能出現(xiàn)變形，導致操作者在焊接操作時可能出現(xiàn)誤判。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種改進的自動變光焊接面罩，其相比傳統(tǒng)的自動變光焊接面罩具有在水平方向上擴大的觀察視野，同時最大程度地減小了觀察物體時可能出現(xiàn)變形的情況，便于佩戴面罩的操作者在不搖頭的情況下更方便且更準確地觀察工件的焊接區(qū)并完成焊接工作。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種自動變光焊接面罩，其包括:
[0007]面罩殼體；
[0008]與所述面罩殼體操作性連接的頭帶結構；以及
[0009]在所述面罩殼體中安裝的自動變光過濾器，所述自動變光過濾器包弧形液晶面板，所述弧形液晶面板在所述面罩殼體上向外突出。
[0010]可選地，所述弧形液晶面板為柱面弧形，且操作者佩戴好所述自動變光焊接面罩后，所述柱面的母線與操作者的頭部高度方向大致平行或者稍微成一小角度。
[0011]可選地，在與所述柱面的母線垂直且經(jīng)過所述柱面截取的橫截面中觀察，所述弧形液晶面板相對于所述焊接面罩的形心所掃過的角度是在60度與180度之間、優(yōu)選是120度。
[0012]可選地，所述弧形液晶面板包括兩個左右對稱彼此隔開的弧形液晶面板區(qū)段，其中每個區(qū)段與佩戴焊接面具的操作者的一只眼相對。
[0013]可選地，還包括保持組件，所述弧形液晶面板經(jīng)由所述保持組件能夠拆卸地安裝在所述面罩殼體上。
[0014]可選地，為所述弧形液晶面板提供保護的弧形透明保護片在所述保持組件上保持。
[0015]可選地，在所述橫截面中觀察，所述弧形液晶面板的弧心位于所述形心后方或前方或大致重合。
[0016]可選地，所述保護片與所述液晶面板的彎曲程度和/或彎曲方向相同或不同。
[0017]可選地，所述自動變光過濾器包括弧形布置的太陽能電池單元。
[0018]可選地，所述弧形液晶面板的水平方向的尺寸設置成在操作者佩戴好所述焊接面罩后在頭不動的情況下提供能夠觀察到左右180度視野范圍的能力。
【附圖說明】
[0019]從后述的詳細說明并結合下面的附圖將能更全面地理解本發(fā)明的前述及其它方面。需要指出的是，各附圖的比例出于清楚說明的目的有可能不一樣，但這并不會影響對本發(fā)明的理解。在附圖中:
[0020]圖la示意性地示出了操作者佩戴傳統(tǒng)自動變光焊接面罩的觀察視野，其中為了簡化僅僅圖示了焊接面罩中設置的自動變光過濾器；
[0021]圖lb示意性示出了操作者佩戴根據(jù)本發(fā)明的自動變光焊接面罩的觀察視野，其中為了簡化僅僅圖示了在該焊接面罩中所設置的根據(jù)本發(fā)明的思路設計的弧形自動變光過濾器；
[0022]圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動變光焊接面罩的分解圖；
[0023]圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的自動變光焊接面罩的剖切立體圖；
[0024]圖4示意性示出了根據(jù)圖2的自動變光焊接面罩的剖切俯視圖；
[0025]圖5示意性示出了在弧形水平周向寬度不變的前提下不同弧度的自動變光過濾器的不意圖；
[0026]圖6示意性示出了采用根據(jù)本發(fā)明的弧形自動變光過濾器的另一實施例的面罩殼體的水平剖切圖；并且
[0027]圖7示意性示出了采用根據(jù)本發(fā)明的弧形自動變光過濾器的另一實施例的面罩殼體的水平剖切圖。
【具體實施方式】
[0028]在本申請的各附圖中，結構相同或功能相似的特征由相同的附圖標記表示。
[0029]自動變光焊接面罩大體上包括面罩殼體、與所述面罩殼體相連的頭帶結構以及在所述面罩殼體上安裝的自動變光過濾器。需要指出的與自動變光過濾器有關的其它控制電路和/或元器件以及頭帶結構設計同現(xiàn)有技術相同，因此它們不在本說明書討論范疇內。
[0030]當操作者佩戴好焊接面罩后，在頭固定不動的情況下，操作者透過自動變光過濾器向外觀察的水平方向的視野主要取決于兩點因素:1、自動變光過濾器的水平方向的寬度；2、人眼左右擺動的最大角度。對于第2點因素而言，大多數(shù)人的左右擺動角度相差不大，基本上不會超過180度。因此，如何針對第1點因素考慮設計更大水平方向寬度的自動變光過濾器將會是一種有效擴大焊接面罩佩戴者的觀察視野的手段。
[0031]圖la與圖lb分別簡化圖示了焊接面罩中配備傳統(tǒng)的平坦自動變光過濾器和配備根據(jù)本發(fā)明思路設計的自動變光過濾器對人眼觀察視野影響的區(qū)別。為了清楚起見，在這兩幅圖中除了保留自動變光過濾器外省略了焊接面罩的其它部分。
[0032]從圖la可以看出，在佩戴配備傳統(tǒng)的平坦自動變光過濾器10的焊接面罩時，操作者的眼睛的視野在水平方向上受到自動變光過濾器10的水平寬度限制。通常，自動變光過濾器10的水平寬度受到焊接面罩殼體本身的結構限制一只能覆蓋佩戴面罩殼體的操作者的人眼1前方的一部分，而無法制造成更寬。如圖所示，操作者透過面罩、尤其透過面罩的這種平坦的自動變光過濾器10向外觀察的視野角度為α。
[0033]應當清楚，在本發(fā)明的上下文中，視野角度指的是在操作者佩戴好焊接面罩之后透過其上的自動變光過濾器頭不動僅通過左右擺動雙眼所能夠觀察到的水平方向的最大角度或角度范圍。
[0034]本發(fā)明的主要設計思路是將自動變光過濾器設計為呈圓弧形，如圖lb所示的弧形自動變光過濾器20那樣。自動變光過濾器的主要組成元件為液晶面板。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的這種弧形自動變光過濾器20主要包括弧形可彎曲的液晶面板。這種弧形自動變光過濾器20在水平方向上可以涵蓋人眼1的左右兩側更大的范圍，使得操作者透過面罩、尤其透過面罩的這種弧形的自動變光過濾器20向外觀察的視野角度更大，為β。
[0035]焊接面罩的面罩殼體在佩戴者的人臉前方的部分大體上具有一定的弧度，由此，這種弧形自動變光過濾器可以設計出恰好順應面罩殼體的前方部分的弧形結構，從而在水平方向上具有更大的面積地、即具有如圖lb所示的更大的視野角度β地裝配在焊接面罩上。β可以設計成遠大于a。
[0036]另外，當人眼1透過如圖la所示的這種平坦的自動變光過濾器的邊緣附近的部分向外觀察物體時，來自物體的光線相對于自動變光過濾器的平面法線以較大的角度入射，由于像差的原因會造成所觀察的物體變形。在某些情況下，甚至可以造成操作者對工件焊接區(qū)的誤判，造成焊接失誤、工件作廢等的嚴重情況。
[0037]然而，對于根據(jù)本發(fā)明的設計而言，如圖lb所示，在這種弧形的自動變光過濾器的邊緣處，由于外界物體的光線能夠以盡量更加垂直的角度(即、光線相對于弧形自動變光過濾器的切平面法線以較小的角度)入射到人眼1中，使得人眼1透過弧形的自動變光過濾器的邊緣附近的部分觀察到的物體變形更小。因此，這種弧形的自動變光過濾器的優(yōu)點不僅在于增大焊接面罩的佩戴者的水平方向的視野角度，還能夠減少操作者對工件焊接區(qū)的誤判可能性，提高焊接工作效率。
[0038]圖2至4示意性地示出了配置有根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的弧形自動變光過濾器的焊接面罩。如圖2所示，焊接面罩主要包括面罩殼體70以及與所述面罩殼體70操作性相連的用于在操作者頭上佩戴的頭帶結構60。面罩殼體70例如可以由合成纖維制成，尤其是由尼龍制成。面罩殼體70的形狀相應于人體頭部的輪廓。
[0039]在面罩殼體70的前部設有觀察窗口 71。在該觀察窗口 71處安裝有觀察窗體，觀察窗體大體上由保護片30、自動變光過濾器20和保持組件組成。保護片30可以由高強度的透明材料、例如玻璃或塑料制成，在焊接時與各種飛濺物直接接觸，防止自動變光過濾器20受損。保持組件用于將保護片30和自動變光過濾器20同時可拆卸地保持固定在面罩殼體70上，主要包括保持框架40以及鎖定構件50。保持框架40例如可由塑料制成，在其上設有多個突出部用于固定自動變光過濾器20和保護片30。在自動變光過濾器20和保護片30于保持框架40上固定就位后，可以將保持框架40經(jīng)由鎖定構件50可拆卸地固定在面罩殼體70的內側上。
[0040]自動變光過濾器20的本體上設有太陽能電池單元21以及液晶面板22。在起弧時，該液晶面板22可依據(jù)設定迅速由透明狀態(tài)轉變?yōu)椴煌该鳡顟B(tài)，對操作者的眼睛提供保護。根據(jù)本發(fā)明，自動變光過濾器20的液晶面板22為圓弧形設計。除此以外，自動變光過濾器可以與現(xiàn)有設計相同。另外，太陽能電池單元21也可以與液晶