JP3036847U - アーク溶接用アイプロテクト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーク強光発生の瞬間に、直ちにそれを遮断
するアーク溶接用アイプロテクト装置を提供する。 【解決手段】 液晶ディスプレー装置２１、液晶ディス
プレー駆動回路装置２２、光電転換回路装置２３、参考
電圧発生回路装置２４、比較及び拡大回路装置２５、整
流及びウェーブフィルター回路装置２６、トランジスタ
ースイッチ回路装置２７、サイクル発生回路装置２８、
及び直流電源装置２９を備える。光電転換回路装置２３
がアーク強光を感知した時、液晶ディスプレー装置２１
に不透明な状態を呈示させ、アーク強光を遮断する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、アーク溶接作業者用アイプロテクト装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のアーク溶接用プロテクトマスクは、およそハンドキャリー式とヘッドキ ャップ式の二種の型式に分けられる。その内、ハンドキャリー式はアーク発生直 前にプロテクトマスクを顔の前面に持って来なければならず、またヘッドキャッ プ式は眼前のアイプロテクトレンズを下ろさなければならない。このようにして 初めて、アークが発生する強光から目を守ることができ、これらアーク溶接用プ ロテクトマスクは予期した効果を達成することができるのである。しかし、アー ク溶接作業者は往々にして長時間の作業により疲労し、不注意から前述の目を守 るための動作を忘れがちで、職業病を引き起こし易い。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の技術的課題は、アーク溶接作業者が作業の疲労による不注意で職業病 を引き起こし易いという点を解決し、アーク強光発生の瞬間に、直ちにそれを遮 断することができるアーク溶接用アイプロテクト装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上述の課題を解決するため、本考案のアーク溶接用アイプロテクト装置は、ア ーク溶接用プロテクトマスクのビューウインドー部分に固定され、ＬＣＤモデル ユニットにより構成され、二入力端を具えた液晶ディスプレー装置、ＮＡＮＤゲ ートを採用し、二入力信号及び二出力信号を提供し、当該二出力信号は液晶ディ スプレー装置の二入力端に接続している液晶ディスプレー駆動回路装置、発光ダ イオード、電気抵抗、及び電気容量により構成され、その内の発光ダイオードが 強光を受けた時、開通電圧を発生し、電気抵抗を負荷とすることにより電気容量 が直流を隔離するために用いられる光電転換回路装置、ダイオードの直列を利用 して、基礎電圧を提供し、さらに可変電気抵抗を使用して光電転換回路装置が必 要とする参考電圧を分圧供給する参考電圧発生回路装置、演算拡大器を以て単一 電源の下で作動させ、光電転換回路装置はこの演算拡大器の交流信号を入力し、 拡大出力する比較及び拡大回路装置、ダイオード及びコンデンサーにより構成さ れ、前述の比較及び拡大回路装置が出力、拡大する交流信号を整流及びウェーブ フィルター処理する整流及びウェーブフィルター回路装置、前述の整流及びウェ ーブフィルター処理後の交流信号はトランジスタースイッチ回路装置のベース信 号となり、ベース電圧がトランジスターのインパクト電圧より小さい時には、コ レクター上の上昇電気抵抗はコレクター電圧を近接しているシステムの電圧にま で引き上げ、また分圧済みのベース電圧がインパクト電圧より大きい時には、当 該トランジスターが開通するトランジスタースイッチ回路装置、二ＮＡＮＤゲー ト、及び電気抵抗、電気容量により構成された自発性マルチバイブレーターによ り構成され、二個の極性が相反する周期波を発生し、その往復の出力信号を利用 し液晶ディスプレー駆動回路装置の入力信号を提供し、液晶ディスプレー装置の 偏向電圧とするサイクル発生回路装置、及び、上述の各構成回路装置の電源を供 給し、スライドスイッチによりオン／オフが制御される直流電源装置を含み、光 電転換回路装置がアーク溶接時のアーク強光を感知した時、液晶ディスプレー装 置にほぼ不透明な状態を呈示させ、アーク強光を遮断することを特徴とするもの である。 上記アーク溶接用アイプロテクト装置において、液晶ディスプレー装置は、電 源未供給時、或いはその他装置に不具合がある時、ほぼ不透明な状態を保持する ようにし、また、整流及びウェーブフィルター回路装置により整流及びウェーブ フィルター処理後の交流信号は直接トランジスタースイッチ回路装置に入力され 、液晶ディスプレー駆動回路装置にオン／オフの制御信号を提供し、当該制御信 号が低電位であり、しかも液晶ディスプレー駆動回路装置の二出力信号が高電位 である時には、当該液晶ディスプレー装置は電圧基準が同じであるためほぼ不透 明な状態を呈示し、制御信号が高電位である時には、その往復方向の信号は液晶 ディスプレー装置に透明な状態を呈示させるのが適切である。 さらに、上記アーク溶接用アイプロテクト装置は、JIS TS8142-1980 標準に適 合したマスクのビューウインドーに直接設置することができる。 上記構成を有するアーク溶接用アイプロテクト装置は、アーク溶接が瞬間的に アーク強光を発生した時、元は透明で、目視可能な状態である液晶ディスプレー 装置が、赤外線、紫外線等の遮断機能を具えたほぼ不透明な状態に転換され、強 光を遮断し、目に障害が及ぶのを防止する効果を達成する。しかも、本考案はア イプロテクトマスクを既に所有している使用者も継続して現有装置を使用できる ようになっている。こうして交換、及び機能拡充の目的を達成する。

【０００５】

【考案の実施の形態】

先ず、図１，２を参照されたい。これらは、本考案をヘッドキャップ式及びハ ンドキャリー式アーク溶接用プロテクトマスク１０，１０′に実施した外観図で ある。当該アーク溶接用プロテクトマスク１０，１０′のビューウインドー１１ ，１１′部分は、本考案のアイプロテクト装置２０を当該ビューウインドー１１ ，１１′内側に固定設置し、交換可能にしているものである。 また、図３，４は、本考案アイプロテクト装置２０の内側平面図、及び外側立 体図である。

【０００６】 続いて図５を参照されたい。図５は、本考案構成回路のブロック図である。当 該アイプロテクト装置２０は、主に液晶ディスプレー装置２１、液晶ディスプレ ー駆動回路装置２２、光電転換回路装置２３、参考電圧発生回路装置２４、比較 及び拡大回路装置２５、整流及びウェーブフィルター回路装置２６、トランジス タースイッチ回路装置２７、サイクル発生回路装置２８、及び直流電源装置２９ 等により構成されている。 次に、図６を併せて参照されたい。図６は本考案の各構成装置の回路図である 。同図が示すように、本考案はコスト低減と安全性向上の二重の考慮の下、作業 電圧が低い部品を用い設計されており、低作業電圧、低作業電流を主に採用して いる。その内、液晶ディスプレー装置２１は、少なくとも二枚のＬＣＤモデルユ ニットにより構成されている。また、液晶ディスプレー駆動回路装置２２は、二 ＮＡＮＤゲートを採用し、三入力信号（ＯＳＣ１，ＣＴＲＬ，ＯＳＣ２）を提供 し、ＣＴＲＬが高電位である時、初めて電位極性が相反する出力信号（ＬＣＤ＋ ，ＬＣＤ−）を発生する。この二出力信号（ＬＣＤ＋，ＬＣＤ−）は、液晶ディ スプレー装置２１の二入力端（ＬＣＤ＋，ＬＣＤ−）に接続しており、当該二入 力端（ＬＣＤ＋，ＬＣＤ−）は、液晶ディスプレー装置２１両端の偏極板電極を 主に制御している。液晶ディスプレー装置２１両端の電圧基準が同じである時に は、液晶ディスプレー装置２１は作動せず、しかも、ほぼ不透明の状態を保持す る。両端の電圧基準が異なる時には、当該液晶ディスプレー装置２１は透明で目 視可能な状態に変化する。

【０００７】 次に、光電転換回路装置２３について説明する。当該光電転換回路装置２３は 発光ダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）、電気抵抗（Ｒ５）、及び電気容量（Ｃ３） により構成されている。その内、発光ダイオード（ＰＤ１，ＰＤ２）は強光を受 けると、回路開通電圧を発生する。また、電気抵抗（Ｒ５）を負荷として利用し 、電気容量（Ｃ３）は直流を隔離するために用いられる。それは、参考電圧発生 回路装置２４の参考電圧に相対するものである。当該参考電圧発生回路装置２４ は、主に二個の発光ダイオード（Ｄ１，Ｄ３）を直列に繋いで使用し、基礎電圧 を提供している。さらに、可変電気抵抗（ＶＲ１）を使用し、光電転換回路装置 ２３が必要とする参考電圧を分圧発生させる。また、比較及び拡大回路装置２５ は、演算拡大器（ＵＩ）を以て単一電源の下で作動させ、光電転換回路装置２３ はこの演算拡大器（ＵＩ）の交流信号を入力し、拡大出力（当該交流信号は参考 電圧発生回路装置２４が提供する参考電圧に相対する。）する。当該拡大出力さ れた交流信号は、発光ダイオード（Ｄ２）、及びコンデンサー（Ｃ５）が構成す る整流及びウェーブフィルター回路装置２６を通して信号の整流及びウェーブフ ィルター効果を達成する。

【０００８】 さらに、前述の整流、ウェーブフィルター処理後の信号はトランジスタースイ ッチ回路装置２７のベース信号となる。ベース電圧がトランジスターのインパク ト電圧より小さい時には、コレクター上の上昇電気抵抗（Ｒ６）はコレクター電 圧を近接しているシステムの電圧にまで引き上げる。また分圧済みのベース電圧 がインパクト電圧より大きい時には、当該トランジスターは開通し、コレクター 電圧は０．２７ボルト前後にまで下がる。 また、サイクル発生回路装置２８は二ＮＡＮＤゲート、及び電気抵抗（Ｒ３， Ｒ４）、電気容量（Ｃ１，Ｃ２）により構成された自発性マルチバイブレーター で、二個の極性が相反する周期波を発生することができる。その往復方向の出力 信号を利用し、液晶ディスプレー駆動回路装置２２の入力信号（ＯＳＣ１，ＯＳ Ｃ２）を提供し、液晶ディスプレー装置の偏向電圧とする。前述の各構成装置が 必要とする電源は直流電源装置２９が供給するが、それは別にスライドスイッチ ２９１が設置されており、そのスライドスイッチ２９１はアーク溶接作業者が本 考案アイプロテクト装置２０のオン／オフを制御するスイッチとなっている。

【０００９】 上述のように、直流電源装置２９はそのスライドスイッチ２９１をオンにする と、前述の各装置が必要とする電源を供給し、また電源未供給下ではほぼ不透明 状態である液晶ディスプレー装置２１は、直ちに透明状態へと転換する。その主 な目的は、アーク溶接作業者の目視アーク溶接作業を可能にし、かつ各構成装置 中のあるものに不具合が発生した時にアーク溶接作業者の目を保護することがで きなくなるのを防止することである。また当該光電転換回路装置２３は、アーク 強光が発生していないか否かを随時探測し、液晶ディスプレー装置２１にほぼ不 透明な状態を呈示させるか否かを決定する。この時、比較及び拡大回路装置２５ と光電転換回路装置２６を利用し、参考電圧発生回路装置２４に相対する参考電 圧との比較を行う。続いて、光電転換回路装置２３により出力された交流信号を 拡大出力する。この後、当該交流信号は整流及びウェーブフィルター回路装置２ ６により整流及びウェーブフィルター処理後、トランジスタースイッチ回路装置 ２７に入力し、液晶ディスプレー駆動回路装置２２のオン／オフ制御信号とする 。その制御信号は低電位（０．２７ボルト前後）である。また液晶ディスプレー 駆動回路装置２２はその二出力信号が高電位である時には、当該液晶ディスプレ ー装置２１は電圧基準が同じであるため、ほぼ不透明な状態を呈する。制御信号 が高電位である時、その往復方向の信号は液晶ディスプレー装置２１に透明状態 を呈示させる。同時に、当該液晶ディスプレー駆動回路装置２２はサイクル発生 回路装置２８と共にそのサイクル信号を提供するものである。以て、アーク強光 の発生を感知した際には、随時液晶ディスプレー装置２１を変化させ、そのアイ プロテクト効果の達成を目的とする。

【００１０】

【考案の効果】

以上に詳述したように、本考案のアーク溶接用アイプロテクト装置によれば、 人為操作のアイプロテクトレンズに取って代わることができ、即ち、現行のアー ク溶接用アイプロテクトマスクのビューウインドー上に直接設置することができ るので、既存のアーク溶接用アイプロテクトマスクを廃棄する必要もなく継続し て使用することができ、不必要な浪費を避けることができる。 また、当該アイプロテクト装置はスイッチオフ時、或いは不具合がある場合に は、アーク強光を遮断しほぼ不透明な状態を呈示させるが、一旦オンになれば、 即透明でかつ目視可能な状態を保持する。しかも、それはアーク溶接が発射する 強光を感知すると、その透明状態は直ちに赤外線、紫外線等の視力に有害な強光 を遮断する不透明な状態に瞬間的に転換する。こうして、アーク溶接作業者の目 に障害が及ぶのを防止することができる。 さらには、低作業電流を用いるためアーク溶接作業者にとって非常に安全であ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案をヘッドキャップ式アーク溶接用プロテ
クトマスクに実施した外観斜視図である。

【図２】本考案をハンドキャリー式アーク溶接用プロテ
クトマスクに実施した外観斜視図である。

【図３】本考案のアイプロテクト装置の内側平面図であ
る。

【図４】本考案アイプロテクト装置の外側立体図であ
る。

【図５】本考案アイプロテクト装置構成回路のブロック
図である。

【図６】本考案アイプロテクト装置の各装置の回路図で
ある。

【符号の説明】

１０ ヘッドキャップ式アーク溶接用プロテクトマ
スク １０′ ハンドキャリー式アーク溶接用プロテクトマ
スク １１，１１′ プロテクトマスクのビューウインドー ２０ アイプロテクト装置

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アーク溶接用プロテクトマスクのビューウ
   インドー部分に固定され、ＬＣＤモデルユニットにより
   構成され、二入力端を具えた液晶ディスプレー装置、 ＮＡＮＤゲートを採用し、二入力信号及び二出力信号を
   提供し、当該二出力信号は液晶ディスプレー装置の二入
   力端に接続している液晶ディスプレー駆動回路装置、 発光ダイオード、電気抵抗、及び電気容量により構成さ
   れ、その内の発光ダイオードが強光を受けた時、開通電
   圧を発生し、電気抵抗を負荷とすることにより電気容量
   が直流を隔離するために用いられる光電転換回路装置、 ダイオードの直列を利用して、基礎電圧を提供し、さら
   に可変電気抵抗を使用して光電転換回路装置が必要とす
   る参考電圧を分圧供給する参考電圧発生回路装置、 演算拡大器を以て単一電源の下で作動させ、光電転換回
   路装置はこの演算拡大器の交流信号を入力し、拡大出力
   する比較及び拡大回路装置、 ダイオード及びコンデンサーにより構成され、前述の比
   較及び拡大回路装置が出力、拡大する交流信号を整流及
   びウェーブフィルター処理する整流及びウェーブフィル
   ター回路装置、 前述の整流及びウェーブフィルター処理後の交流信号は
   トランジスタースイッチ回路装置のベース信号となり、
   ベース電圧がトランジスターのインパクト電圧より小さ
   い時には、コレクター上の上昇電気抵抗はコレクター電
   圧を近接しているシステムの電圧にまで引き上げ、また
   分圧済みのベース電圧がインパクト電圧より大きい時に
   は、当該トランジスターが開通するトランジスタースイ
   ッチ回路装置、 二ＮＡＮＤゲート、及び電気抵抗、電気容量により構成
   された自発性マルチバイブレーターにより構成され、二
   個の極性が相反する周期波を発生し、その往復の出力信
   号を利用し液晶ディスプレー駆動回路装置の入力信号を
   提供し、液晶ディスプレー装置の偏向電圧とするサイク
   ル発生回路装置、及び、 上述の各構成回路装置の電源を供給し、スライドスイッ
   チによりオン／オフが制御される直流電源装置、を含
   み、 光電転換回路装置がアーク溶接時のアーク強光を感知し
   た時、液晶ディスプレー装置にほぼ不透明な状態を呈示
   させ、アーク強光を遮断する、ことを特徴とするアーク
   溶接用アイプロテクト装置。
2. 【請求項２】当該液晶ディスプレー装置は、電源未供給
   時、或いはその他装置に不具合がある時、ほぼ不透明な
   状態を保持する、ことを特徴とする請求項１に記載のア
   ーク溶接用アイプロテクト装置。
3. 【請求項３】整流及びウェーブフィルター回路装置によ
   り整流及びウェーブフィルター処理後の交流信号は直接
   トランジスタースイッチ回路装置に入力され、液晶ディ
   スプレー駆動回路装置にオン／オフの制御信号を提供
   し、当該制御信号が低電位であり、しかも液晶ディスプ
   レー駆動回路装置の二出力信号が高電位である時には、
   当該液晶ディスプレー装置は電圧基準が同じであるため
   ほぼ不透明な状態を呈示し、制御信号が高電位である時
   には、その往復方向の信号は液晶ディスプレー装置に透
   明な状態を呈示させる、ことを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載のアーク溶接用アイプロテクト装置。
4. 【請求項４】ＪＩＳ TS8142-1980標準に適合したマスク
   のビューウインドーに直接設置可能に構成した、ことを
   特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
   アーク溶接用アイプロテクト装置。