Способ защиты органов зрения при сварочном процессе и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК A61F9/06 

со

с

Изобретение относится к медицинской технике, к способам и средствам защиты органов зрения, в частности при электросварке, и позволяет повысить эффективность и надежность защиты органов зрения. Сущность изобретения: сварочный процесс прерывается прерывателем 10 сварочного процесса. Сигнал прерывания от фотодатчика 9, через первый диффэлемент 6 блока дифференцирования поступает на ключевое устройство 3 и блок 8 задержки и инвертирования импульса. С выхода блока 8 сигнал через второй диффэлемент 7 поступает на вход ключевого устройства 3, которое управляет светозатвором 1, Ключевое устройство 3 также связано с источником питания 2 и пусковым элементом 7. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

оо

со

Јь Сл) О

Изобретение относится преимущественно к способам и средствам защиты органов зрения, в частности при электросварке на переменном и выпрямленном токе.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности и надежности защиты органов зрения.

Способ осуществляется следующим образом.

Сварочный процесс прерывают с часто- той, равной или большей 16 Гц. Синхронно с ним и в противофазе прерывают при помощи светозэтвора световой поток к органам зрения. Первоначальное открывание светозатвора производят в момент включе- ния.схемы управления светозатвором,а пер- воначальное закрывание светозатвора производят по регистрируемому фронту первого импульса сварочного процесса. Все последующие открывания светозатвора производят по регистрируемым спадам импульсов сварочного процесса, а все последующие закрывания светозатвора производят с заранее определенной временной задержкой по отношению к момен- там спадов импульсов, меньшей паузы между импульсаМи сварочного процесса. Этим обеспечивается временное перекрытие импульсов сварочного процесса фазами закрытого состояния светозатвора, благо- даря чему сварщик через светозатвор наблюдает в естественном свете за сварочным процессом, за формированием шва и не видит при этом слепящую электрическую дугу. Поскольку частота перекрытия сварочного процесса и светового потока равна или выше 16 Гц, мельканий сварщик не наблюдает.

Для осуществления заявленного способа в устройстве для защиты органов зрения при сварочном процессе, содержащем встроенный в маску светозащитный эле- .мент со схемой управления, включающей источник питания, ключевое устройство и датчик сварочного процесса, светозащит- ный элемент выполнен в виде светозатвор, ключевое устройство выполнено с отпирающей и запирающей входной частью, а датчик сварочного процесса выполнен в виде фотодатчика, причем схема управления дополнительно снабжена блоком дифферен- цирования, содержащим первый и второй диффзлементы, например с общей нагрузкой, в устройство введены блок задержки и инвертирования знака импульса, пусковой элемент, при этом фотодатчик соединен своим выходом со входом первого диффэле- мента блока дифференцирования, блок дифференцирования своим выходом связан с запирающей и отпирающей входной частью ключевого устройства, выход которого подключен к -светозатвору. кроме того, блок дифференцирования соединен своим выходом со входом блока задержки и инвертирования знака импульса, выход которого через песковой элемент подключен к выходу источника питания, а сварочная цепь снабжена автоматическим прерывателем сварочного процесса.

На чертеже изображена структурная схема устройства для осуществления способа защиты органов зрения При сварочном процессе.

Устройство содержит встраиваемый в маску светозатвор 1. Схема управления включает источник питания 2, ключевое устройство 3 с запирающей и отпирающей входной частью, пусковой элемент 4, выполненный, например, в виде кнопочного контакта. Схема управления включает также блок дифференцирования 5 с первым 6 и вторым 7 диффэлементами, блок задержки и инвертирования импульса 8 и датчик сварочного процесса 9, выполненный в виде фотодатчика. Кроме того, сварочная цепь снабжена прерывателем сварочного процесса 10.

Устройство работает следующим образом.

Подключают сварочную цепь (пока еще не замкнутую электродом и дугой). При этом подключается прерыватель 10, работающий в автоматическом режиме с частотой срабатывания, равной или большей 16 Гц. Включают источник питания 2 схемы управления светозатвором. Перед началом сварочного процесса необходимо открытое, т.е. прозрачное, состояние светозатвора 1. В случае непрозрачного состояния светозатвора 1 на входную часть ключевого устройства 3 с помощью пускового элемента 4 подают отпирающий, (например, отрицательный) импульс,, открывающий в конечном итоге светозатвор 1..

Для эксплуатационного удобства пусковой элемент 4 может быть совмещен с включателем питания, выполненным, например, в виде многопозиционного переключателя (на схеме этот случай не показан).

При начале сварочного процесса, в момент касания электродом детали в сварочной цепи появляется ток. прерываемый прерывателем 10 с частотой равной или большей 16 Гц. При появлении дуги в момент прохождения фронта первого импульса сварочного процесса на выходе фотодатчика 9 возникает фронт импульса напряжения. В результате этого, на выходе блока дифференцирования 5 появляется (например, положительный) импульс, попадающий на вход устройства 3 и переводящий устройство 3 (триггер) в состояние, противоположное предыдущему состоянию, т.е. вызывающее закрывание светозатвора 1. Таким образом, во время действия импульса сварочного процесса (электродуги) светозатвор 1 пребывает в закрытом состоянии. При этом высокая чувствительность фотодэтчика 9 и быстродействие светозатвора 1 позволяют перекрыть светопоток к органам зрения до развития интенсивного свечения дуги.

Далее работа схемы управления имеет повторяющийся характер. В момент спада импульса сварочного процесса (т.е. дуги) на выходе диффэлемента б появляется импульс противоположной (в данном случае - знакоотрицательной) полярности, который с выхода блока дифференцирования 5 поступает на вход ключевого устройства 3, переводя его в предыдущее состояние, вызывающее открывание светозатвора 1. Этот же импульс поступает и на блок задержки и инвертирования 8, где происходит его задержка на время, меньшее безизлуча- тельного интервала между импульсами, и инвертирование (смена знака), а затем через диффэлемент 7 (в данном варианте схемной .реализации) поступает на вход ключевого устройства 3, переводя его в противоположное состояние, вызывающее закрывание светозатвора 1. В результате этого светозэтвор 1 закрывается до появления следующего импульса сварочного тока (дуги) и вновь открывается в момент окончания этого импульса сварочного процесса.

Этот цикл работы устройства повторяется с частотой прерывания сварочного процесса, равной или большей 16 Гц. При этом сварщик не воспринимает излучения электродуги, но через светозатвор 1 без мельканий наблюдает рабочее поле в естественном освещении. Некоторое уменьшение среднеэффективного значения прозрачности способствует защите органов зрения от излучения раскаленного сварочного шва. Сварщик видит формирующийся шов и имеет возможность своевременно обнаружить и исправить допущенный в работе брак.

В частном случае, когда быстродействие срабатывания светозатвора достаточно высоко,,а для электросварки используется переменный или выпрямленный ток, сама электродуга является естественным прерывателем сварочного процесса, позволяющим обойтись без специального прерывателя 10, включаемого в сварочную цепь.

Использование заявленного способа защиты органов зрения и устройства для его

осуществления позволяет значительно уменьшить вероятность профессионального заболевания глаз, обеспечить повышение производительности и качества работы. 5Описанный способ защиты применим, в частности, при других сварочных процессах импульсного характера, например, при лазерной обработке материалов.

Формула изобретения

5 при этом обеспечивают временное перекрытие каждого импульса сварочного процесса фазой закрытого состояния светозатвора. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и на0 дежности защиты органов зрения, работу светозатвора синхронизируют по сварочному процессу, причем таким образом, что все открывания светозатвора, кроме первоначального, синхронизируют со спадами им5 пульсов сварочного процесса, все закрывания светозатвора, кроме первоначального, производят по отношению к моментам спадов импульсов сварочного процесса с заранее определенной времен0 ной задержкой, меньшей паузы между импульсами сварочного процесса, при этом первичное открывание светозатвора производят при включении схемы управления све- тозатвором, а первичное закрывание

5 светозатвора производят по регистрируемому фронту первого импульса сварочного процесса.

0 встроенный в маску светозащитный элемент со схемой управления, включающий источник питания, соединенный с ключевым устройством и датчик сварочного процесса, отличающееся тем, что

5 светозащитный элемент выполнен в виде светозатвора, ключевое устройство выполнено с отпирающей и запирающей входной частью, а датчик сварочного процесса выполнен в виде фотодатчика, причем схема

0 управления дополнительно снабжена блоком дифференцирования, содержащим, первый и второй диффэлементы, например, с общей нагрузкой, в устройство введены блок задержки и инвертирования знака мм5 пульса, пусковой элемент и автоматический прерыватель сварочного процесса, при этом фотодатчик соединен своим выходом с входом первого диффэлемента блока дифференцирования, блок дифференцирования своим выходом связан с запирающей и от

пирающей входной частью ключевого уст-блока дифференцирования, связанного своройствэ, выход которого подключен к свето-им выходом с входной частью ключевого

затвору, кроме того, блокустройства, вход которого через пусковой

дифференцирования соединен своим выхо-элемент подключен к выходу источника пи

дом с входом блока задержки и инверторе-5 тания, а сварочная цепь снабжена антома

вания знака импульса, выход котороготическим прерывателем сварочного

подключен к входу второго диффэлементапроцесса.