來(lái)自焊接系統(tǒng)的焊炬的反饋的制作方法
【專利摘要】一種焊接系統(tǒng)包括焊矩。所述焊矩包括傳感器，該傳感器被配置成檢測(cè)與所述焊炬相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)、與所述焊炬相關(guān)聯(lián)的溫度或其一些組合?；谒鲞\(yùn)動(dòng)、所述溫度或其一些組合，激活所述焊炬的顯示器，確定所述焊炬已經(jīng)卷入到高沖擊事件，禁止使用所述焊炬的真實(shí)焊接，進(jìn)行軟件選擇或執(zhí)行以上的某個(gè)組合。
【專利說(shuō)明】
來(lái)自焊接系統(tǒng)的焊炬的反饋
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明總體上涉及焊接，并且更具體地涉及一種可以用于訓(xùn)練的焊接系統(tǒng)。
[0002]焊接是一種越來(lái)越多地用于各種行業(yè)和應(yīng)用的工藝。這樣的工藝在某些情況下是自動(dòng)化的，盡管用于手動(dòng)焊接操作的大量應(yīng)用繼續(xù)存在。在這兩種情況下，這樣的焊接操作依賴于各種類型的設(shè)備來(lái)確保焊接耗材的供應(yīng)(例如，送絲、保護(hù)氣體等)在期望的時(shí)間以適當(dāng)?shù)牧勘惶峁┙o焊接。
[0003]在準(zhǔn)備進(jìn)行手動(dòng)焊接操作時(shí)，可以使用焊接系統(tǒng)(例如，焊接訓(xùn)練系統(tǒng))訓(xùn)練焊接操作者。焊接系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)用于訓(xùn)練具有進(jìn)行各種焊接操作的適合技術(shù)的焊接操縱員。 某些焊接系統(tǒng)可以使用各種訓(xùn)練方法。如可以認(rèn)識(shí)到的，獲取和操作這些訓(xùn)練系統(tǒng)可能是昂貴的。相應(yīng)地，焊接訓(xùn)練機(jī)構(gòu)可以僅獲取有限數(shù)量這樣的訓(xùn)練系統(tǒng)。另外，某些焊接系統(tǒng)可能不充分地訓(xùn)練焊接操作者以使其執(zhí)行高品質(zhì)焊接。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，一種焊接系統(tǒng)包括焊矩。所述焊矩包括傳感器，所述傳感器被配置成檢測(cè)與所述焊炬相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)、與所述焊炬相關(guān)聯(lián)的溫度、或所述運(yùn)動(dòng)和所述溫度的某個(gè)組合。啟動(dòng)所述焊炬的顯示器，基于所述運(yùn)動(dòng)、所述溫度、或所述運(yùn)動(dòng)和所述溫度的某個(gè)組合確定所述焊炬已經(jīng)參與高沖擊事件、禁用使用所述焊炬的真實(shí)焊接、進(jìn)行軟件選擇、 或以上的某個(gè)組合。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括使用控制電路檢測(cè)與焊接操作相對(duì)應(yīng)的參數(shù)。 所述方法還包括確定所述參數(shù)是否在第一預(yù)定范圍內(nèi)。所述方法包括如果所述參數(shù)在所述第一預(yù)定范圍內(nèi)則使所述焊炬在第一模式下振動(dòng)。所述方法還包括如果所述參數(shù)沒(méi)有在所述第一預(yù)定范圍內(nèi)，則確定所述參數(shù)是否在第二預(yù)定范圍內(nèi)。所述方法包括如果所述參數(shù)在所述第二預(yù)定范圍內(nèi)則使所述焊炬在第二模式下振動(dòng);所述第二模式與所述第一模式不同。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括使用控制電路檢測(cè)與焊接操作相對(duì)應(yīng)的參數(shù)。 所述方法還包括確定所述參數(shù)的表示。所述方法包括基于所述參數(shù)的所述表示來(lái)使所述焊炬振動(dòng)。所述方法還包括在使所述焊炬振動(dòng)時(shí)基于所述參數(shù)的所述表示提供可聽(tīng)指示。【附圖說(shuō)明】
[0007]當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，將會(huì)更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)，其中，貫穿附圖，相同的文字表示相同的零件，在附圖中:
[0008]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊接系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖；
[0009]圖2是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖1中的焊接系統(tǒng)的各部分的實(shí)施例的框圖；[〇〇1〇]圖2A是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖1中的焊炬的電路的實(shí)施例的示意圖；
[0011]圖3是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖1中的焊炬的實(shí)施例的立體圖；
[0012]圖4是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖1中的焊接臺(tái)架的實(shí)施例的立體圖；
[0013]圖5是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的校準(zhǔn)裝置的實(shí)施例的立體圖；
[0014]圖6是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的夾具組件的實(shí)施例的立體圖；
[0015]圖7是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊絲伸出長(zhǎng)度校準(zhǔn)工具的立體圖；
[0016]圖8是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖7中焊絲伸出長(zhǎng)度校準(zhǔn)工具的俯視圖；
[0017]圖9是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于校準(zhǔn)焊絲從焊炬的伸出長(zhǎng)度的方法的實(shí)施例；
[0018]圖10是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的具有物理標(biāo)記的焊接耗材的實(shí)施例的立體圖；
[0019]圖11是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的具有物理標(biāo)記的焊絲的實(shí)施例的立體圖；
[0020]圖12是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖1中的焊接臺(tái)架的垂直臂組件的實(shí)施例的立體圖；[0021 ]圖13是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的仰焊臂組件的實(shí)施例的立體圖；[〇〇22]圖14是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的具有多個(gè)訓(xùn)練模式的焊接軟件的實(shí)施例的框圖； [〇〇23]圖15是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊接軟件的虛擬現(xiàn)實(shí)模式的實(shí)施例的框圖；
[0024]圖16是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于整合訓(xùn)練結(jié)果數(shù)據(jù)的方法的實(shí)施例；
[0025]圖17是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面示出焊接操作者的多組焊接數(shù)據(jù)的圖表的實(shí)施例；
[0026]圖18是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面示出與班級(jí)的焊接數(shù)據(jù)相比焊接者的焊接數(shù)據(jù)的圖表的實(shí)施例；
[0027]圖19是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于存儲(chǔ)認(rèn)證狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖；
[0028]圖20是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面示出與焊接相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的屏幕的實(shí)施例；
[0029]圖21是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面示出焊接的不連續(xù)性分析的屏幕的實(shí)施例；
[0030]圖22是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊接軟件的焊接教員屏幕的實(shí)施例的框圖；[〇〇31]圖23是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的焊接訓(xùn)練的方法的實(shí)施例；
[0032]圖24是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的焊接訓(xùn)練的另一方法的實(shí)施例； [〇〇33]圖25是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊炬的實(shí)施例的框圖；
[0034]圖26是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的使用焊炬向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的方法的實(shí)施例；
[0035]圖27是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的兩種模式的實(shí)施例的曲線圖，這兩種模式中的每個(gè)模式包括向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的不同頻率；
[0036]圖28是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的兩種模式的實(shí)施例的曲線圖，這兩種模式中的每個(gè)模式包括向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的不同調(diào)制；
[0037]圖29是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的兩種模式的實(shí)施例的曲線圖，這兩種模式中的每個(gè)模式包括向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的不同振幅；
[0038]圖30是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的具有可以用于跟蹤焊炬的球形標(biāo)志的焊炬的實(shí)施例的立體圖；[〇〇39]圖31是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于在焊炬的顯示器上顯示與閾值相關(guān)的焊接參數(shù)的方法的實(shí)施例；
[0040]圖32是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊炬的顯示器的一組屏幕截圖的實(shí)施例，用于顯示與閾值相關(guān)的焊接參數(shù)；
[0041]圖33是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的使用至少四個(gè)標(biāo)志跟蹤焊炬系統(tǒng)中的焊炬的方法的實(shí)施例；[〇〇42]圖34是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于檢測(cè)處理器與焊炬通信的能力的方法的實(shí)施例；[〇〇43]圖35是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊接系統(tǒng)可以使用的用于校準(zhǔn)彎曲焊接接頭的方法的實(shí)施例；[〇〇44]圖36是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的彎曲焊接接頭的實(shí)施例的圖解；
[0045]圖37是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于跟蹤多道焊接操作的方法的實(shí)施例；
[0046]圖38是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的焊接臺(tái)架的實(shí)施例的立體圖；[〇〇47]圖39是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖38中的焊接臺(tái)架的焊接表面的實(shí)施例的橫截面圖；
[0048]圖40是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的具有可移除罩的感測(cè)裝置的實(shí)施例的橫截面圖；
[0049]圖41是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的校準(zhǔn)工具的實(shí)施例的立體圖；
[0050]圖42是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的圖41中的外罩已經(jīng)被移除的校準(zhǔn)工具的立體圖； [〇〇51]圖43是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的校準(zhǔn)工具的尖形頂端的實(shí)施例的側(cè)視圖；[〇〇52]圖44是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的校準(zhǔn)工具的圓形頂端的實(shí)施例的側(cè)視圖；[〇〇53]圖45是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的校準(zhǔn)工具的具有小的尖形頂端的圓形頂端的實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0054]圖46是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于檢測(cè)校準(zhǔn)點(diǎn)的方法的實(shí)施例；
[0055]圖47是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于基于焊接路線確定焊接分?jǐn)?shù)的方法的實(shí)施例；以及
[0056]圖48是根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面的用于使用焊炬的用戶界面在焊接模式之間轉(zhuǎn)變的方法的實(shí)施例。【具體實(shí)施方式】
[0057]圖1是焊接系統(tǒng)10的實(shí)施例的框圖。如本文中使用的，焊接系統(tǒng)可以包括任何合適的焊接相關(guān)系統(tǒng)，包括但不限于焊接訓(xùn)練系統(tǒng)、真實(shí)焊接系統(tǒng)、模擬焊接系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)焊接系統(tǒng)、等等。焊接系統(tǒng)10包括用于為各種訓(xùn)練裝置提供支撐的焊接臺(tái)架12。例如，臺(tái)架12 可以被配置成用于支撐焊接表面、工件、夾具、一個(gè)或多個(gè)訓(xùn)練臂等等。焊接系統(tǒng)10還包括可由焊接操作者(例如，焊接學(xué)員)使用以進(jìn)行焊接操作(例如，訓(xùn)練操作)的焊炬14。如以下更詳細(xì)描述的，焊炬14可以配置有被配置成用于接收來(lái)自焊接操作者的輸入的用戶界面、 被配置成用于處理這些輸入的控制電路和被配置成用于向另一個(gè)裝置提供這些輸入的通信接口。此外，焊炬14可以包括一個(gè)或多個(gè)顯示器和/或指示器來(lái)向焊接操作者提供數(shù)據(jù)。 而且，焊接系統(tǒng)10包括用于感測(cè)一個(gè)或多個(gè)焊接裝置的位置和/或感測(cè)一個(gè)或多個(gè)焊接裝置的取向的感測(cè)裝置16(例如，傳感器、感測(cè)組件等等)。例如，感測(cè)裝置16可以用于感測(cè)臺(tái)架12、焊炬14、焊接表面、工件、夾具、一個(gè)或多個(gè)訓(xùn)練臂等的位置和/或取向。感測(cè)裝置16可以包括任何合適的感測(cè)裝置，如運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置或運(yùn)動(dòng)跟蹤裝置。另外，感測(cè)裝置16可以包括一個(gè)或多個(gè)相機(jī)，如一個(gè)或多個(gè)紅外相機(jī)、一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)光譜相機(jī)、一個(gè)或多個(gè)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)相機(jī)等等。
[0058]感測(cè)裝置16通信地聯(lián)接至計(jì)算機(jī)18。感測(cè)裝置16被配置成用于向計(jì)算機(jī)18提供數(shù)據(jù)(例如，圖像數(shù)據(jù)、感測(cè)的數(shù)據(jù)、六個(gè)自由度(6D0F)數(shù)據(jù)等)。另外，感測(cè)裝置16可以被配置成用于從計(jì)算機(jī)18接收數(shù)據(jù)(例如，配置數(shù)據(jù)、設(shè)置數(shù)據(jù)、命令、寄存器設(shè)置等)。計(jì)算機(jī)18包括一個(gè)或多個(gè)處理器20、存儲(chǔ)器裝置22、和存儲(chǔ)裝置24。處理器20可以用于執(zhí)行軟件，如焊接軟件、圖像處理軟件、感測(cè)裝置軟件等等。而且，處理器20可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器， 如一個(gè)或多個(gè)“通用”微處理器、一個(gè)或多個(gè)專用微處理器和/或?qū)Ｓ眉呻娐?ASICS)、或以上的某個(gè)組合。例如，處理器20可以包括一個(gè)或多個(gè)精簡(jiǎn)指令集(RISC)處理器。
[0059]存儲(chǔ)裝置24(例如，非易失性存儲(chǔ)器)可以包括R0M、閃存、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、或任何其他合適的光存儲(chǔ)介質(zhì)、磁存儲(chǔ)介質(zhì)、或固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)、或以上的組合。存儲(chǔ)裝置24可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如，與焊接操作相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)、與焊接操作相對(duì)應(yīng)的視頻和/或參數(shù)數(shù)據(jù)等)、指令(例如，用于焊接系統(tǒng)、感測(cè)裝置16等的軟件或固件)、和任何其他合適的數(shù)據(jù)。如將認(rèn)識(shí)到的， 與焊接操作相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可以包括焊接操作的視頻錄像、模擬視頻、焊炬14的取向、焊炬14 的位置、作業(yè)角、行進(jìn)角、焊炬14的接觸焊嘴與工件之間的距離、行進(jìn)速度、接近度、電壓、電流、經(jīng)過(guò)路線、不連續(xù)性分析、焊接裝置設(shè)置等等。
[0060]存儲(chǔ)器裝置22可以包括易失性存儲(chǔ)器(如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))和/或非易失存儲(chǔ)器(如只讀存儲(chǔ)器(ROM))。存儲(chǔ)器裝置22可以存儲(chǔ)各種信息并且可以用于各種用途。例如，存儲(chǔ)器裝置22可以存儲(chǔ)處理器20的處理器可執(zhí)行指令(例如，固件或軟件)來(lái)執(zhí)行如焊接訓(xùn)練模擬的和/或感測(cè)裝置16的指令。此外，不同焊接工藝的各種控制制度與相關(guān)聯(lián)的設(shè)置和參數(shù)可以與被配置成用于在操作過(guò)程中提供特定輸出(例如，開(kāi)始送絲、啟用氣體流、 捕獲焊接電流數(shù)據(jù)、檢測(cè)短路參數(shù)、確定飛濺量等)的代碼一起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置24和/或存儲(chǔ)器裝置22中。焊接電源28可以用于為真實(shí)電弧焊接操作提供焊接電力，并且送絲器30可以用于向真實(shí)電弧焊接操作提供焊絲。
[0061]焊接系統(tǒng)10包括用于顯示與焊接相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)和/或屏幕的顯示器32(例如，顯示與焊接軟件相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù))。例如，顯示器32可以向焊接操作者(例如，焊接教員、焊接學(xué)員) 提供圖形用戶界面。圖形用戶界面可以提供不同的屏幕來(lái)使焊接教員能夠組織班級(jí)、向班級(jí)提供任務(wù)、分析班級(jí)進(jìn)行的任務(wù)、向個(gè)人提供任務(wù)、分析個(gè)人進(jìn)行的任務(wù)、添加、改變、和/ 或刪除焊接任務(wù)的參數(shù)等等。另外，圖形用戶界面可以提供不同的屏幕來(lái)使焊接操作者(例如，焊接學(xué)員)能夠進(jìn)行焊接任務(wù)、查看之前的焊接任務(wù)的結(jié)果等等。在某些實(shí)施例中，顯示器32可以是被配置成用于接收觸摸輸入、并且向計(jì)算機(jī)18提供與觸摸輸入相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的觸摸屏顯示器。[〇〇62]外部顯示器34聯(lián)接至計(jì)算機(jī)18,從而使位置遠(yuǎn)離焊接系統(tǒng)10的個(gè)人能夠查看與焊接系統(tǒng)10相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。另外，網(wǎng)絡(luò)裝置36聯(lián)接至計(jì)算機(jī)18從而使計(jì)算機(jī)18能夠與連接至互聯(lián)網(wǎng)或另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)38的其他裝置通信(例如，用于向另一個(gè)裝置提供測(cè)試結(jié)果和/或用于從另一個(gè)裝置接收測(cè)試結(jié)果)。例如，網(wǎng)絡(luò)裝置36可以使計(jì)算機(jī)18能夠與外部焊接系統(tǒng)40、 生產(chǎn)焊接系統(tǒng)42、和/或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)44通信。如可以認(rèn)識(shí)到的，本文中所描述的焊接系統(tǒng)10 可以用于以節(jié)約成本的方式訓(xùn)練焊接學(xué)員。另外，焊接系統(tǒng)10被配置成用于以為焊接學(xué)員預(yù)備高品質(zhì)生產(chǎn)焊接的方式使現(xiàn)實(shí)焊接與模擬焊接整合在一起。
[0063]圖2是圖1中的焊接系統(tǒng)10的各部分的實(shí)施例的框圖。如圖所示，配電組件46向焊炬14和計(jì)算機(jī)18提供電力。而且，焊炬14包括被配置成用于控制焊炬14的操作的控制電路52。在所示實(shí)施例中，控制電路52包括一個(gè)或多個(gè)處理器54、存儲(chǔ)器裝置56、和存儲(chǔ)裝置58。 在其他實(shí)施例中，控制電路52可能不包括處理器54、存儲(chǔ)器裝置56、和/或存儲(chǔ)裝置58。處理器54可以用于執(zhí)行軟件，如焊炬軟件。而且，處理器54可以與之前描述的處理器20類似。另夕卜，存儲(chǔ)器裝置56可以與存儲(chǔ)器裝置22類似，并且存儲(chǔ)裝置58可以與存儲(chǔ)裝置24類似。
[0064]焊炬14包括使焊接操作者(例如，焊接學(xué)員、焊接教員等)能夠與焊炬14交互和/或向焊炬14提供輸入的用戶界面60。例如，用戶界面60可以包括按鈕、開(kāi)關(guān)、觸摸屏、觸摸墊等等。焊接操作者提供給焊炬14的輸入可以提供給計(jì)算機(jī)18。例如，提供給焊炬14的輸入可以用于控制計(jì)算機(jī)18正在執(zhí)行的焊接軟件。如此，焊接操作者可以使用焊炬14上的用戶界面 60操控焊接軟件屏幕、設(shè)置工序、數(shù)據(jù)分析、焊接課程、在焊接軟件內(nèi)進(jìn)行選擇、配置焊接軟件等等。因此，焊接操作者可以使用焊炬14控制焊接軟件(例如，焊接操作員不必放下焊炬 14來(lái)使用不同的輸入裝置)。焊炬14還包括視覺(jué)指示器61，如顯示器62和LED 64。視覺(jué)指示器61可以被配置成用于指示或顯示與焊接、焊接訓(xùn)練和/或焊接軟件相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和/或圖像。例如，視覺(jué)指示器61可以被配置成用于指示焊矩取向、焊炬行進(jìn)速度、焊炬位置、接觸焊嘴至工件的距離、焊炬14相對(duì)于工件的接近度、焊炬14的目標(biāo)(例如，焊炬14指向什么點(diǎn))、 焊接操作者的訓(xùn)練信息等等。而且，視覺(jué)指示器61可以被配置成用于在焊接之前、在焊接過(guò)程中和/或在焊接之后提供視覺(jué)指示。在某些實(shí)施例中，LED 64可以發(fā)光以方便其由感測(cè)裝置16進(jìn)行檢測(cè)到。在這樣的實(shí)施例中，LED 64可以被定位成使感測(cè)裝置16能夠基于LED 64 的空間位置確定焊炬14的位置和/或取向。[〇〇65]在某些實(shí)施例中，焊炬14包括被配置成用于從數(shù)據(jù)報(bào)告裝置26(例如，或另一個(gè)裝置)接收電力并且變換所接收到的電力以為焊炬14供電的變換電力變換電路66。在某些實(shí)施例中，焊炬14可以接收已經(jīng)被變換和/或沒(méi)有利用電力變換的電力。而且，在某些實(shí)施例中，可以由電池或任何合適的供電機(jī)構(gòu)為焊炬14供電。焊炬14還包括通信接口 68(例如，RS-232驅(qū)動(dòng)器)以方便焊炬14與數(shù)據(jù)報(bào)告裝置26(或另一個(gè)裝置)之間的通信。在所示實(shí)施例中，焊炬14可以通過(guò)使用通信接口 50和68向數(shù)據(jù)報(bào)告裝置26提供數(shù)據(jù)來(lái)與計(jì)算機(jī)18通信， 然后數(shù)據(jù)報(bào)告裝置26將數(shù)據(jù)傳遞至計(jì)算機(jī)18。相應(yīng)地，提供給焊炬14的輸入可以提供給計(jì)算機(jī)18。在某些實(shí)施例中，焊炬14可以通過(guò)直接與計(jì)算機(jī)18通信來(lái)向計(jì)算機(jī)18提供輸入。
[0066]焊炬14包括被配置成用于在斷開(kāi)位置(如圖所示)與閉合位置之間以機(jī)械方式致動(dòng)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72的扳機(jī)70。扳機(jī)70提供導(dǎo)線71來(lái)將信號(hào)攜帶至控制電路52,從而指示觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72是處于斷開(kāi)位置還是處于閉合位置。送絲器30、焊接電源28、計(jì)算機(jī)18、和/或數(shù)據(jù)報(bào)告裝置26可以確定穿過(guò)焊炬14在第一觸發(fā)器導(dǎo)線74與第二觸發(fā)器導(dǎo)線76上是否存在連續(xù)性。觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72電聯(lián)接在第一觸發(fā)器導(dǎo)線74與第二觸發(fā)器導(dǎo)線76之間。第一觸發(fā)器導(dǎo)線74與第二觸發(fā)器導(dǎo)線76上的連續(xù)性可以通過(guò)在導(dǎo)線74和76上施加電壓、在導(dǎo)線74和76上施加電流、測(cè)量導(dǎo)線74和76上的電阻等等來(lái)確定。在某些實(shí)施例中，第一觸發(fā)器導(dǎo)線74的一些部分和/或第二觸發(fā)器導(dǎo)線76的一些部分可以安置在焊炬14的連接器內(nèi)。另外，在某些實(shí)施例中，焊炬14內(nèi)的開(kāi)關(guān)和/或?qū)Ь€的布置可以與圖2中所示的不同。[〇〇67]焊接電源28可以基于導(dǎo)線74和76上是否存在連續(xù)性確定焊接電力是否能夠流過(guò)焊炬14。例如，當(dāng)導(dǎo)線74和76上存在連續(xù)性時(shí)，焊接電源28可以使焊接電力能夠流過(guò)焊炬 14,并且當(dāng)導(dǎo)線74和76上存在開(kāi)路時(shí)，焊接電源28可以阻止焊接電力流過(guò)焊炬14。另外，當(dāng)導(dǎo)線74和76上存在連續(xù)性時(shí)，送絲器30可以向焊炬14提供焊絲，并且當(dāng)導(dǎo)線74和76上存在開(kāi)路時(shí)，可以阻止將焊絲提供給焊炬14。而且，計(jì)算機(jī)18可以使用導(dǎo)線74和76上的連續(xù)性和/或扳機(jī)70或觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72的位置來(lái)開(kāi)始和/或停止焊接操作、焊接模擬、數(shù)據(jù)記錄等等。
[0068]在觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72處于斷開(kāi)位置上時(shí)，導(dǎo)線74和76上存在開(kāi)路，因此觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72 的斷開(kāi)位置阻止導(dǎo)線74與76之間的電子流動(dòng)。相應(yīng)地，焊接電源28可以阻止焊接電力流過(guò)焊炬14,并且送絲器30可以阻止將焊絲提供給焊炬14。按下扳機(jī)70將觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72引導(dǎo)至閉合位置，只要扳機(jī)70被按下，觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72就保持在該閉合位置上。當(dāng)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72處于閉合位置上時(shí)，第一觸發(fā)器導(dǎo)線74與電連接至觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72和訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78的導(dǎo)線77之間存在連續(xù)性。
[0069]訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78電聯(lián)接在第一觸發(fā)器導(dǎo)線74與第二觸發(fā)器導(dǎo)線76之間。而且，訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78由控制電路52電控制至斷開(kāi)位置或至閉合位置。在某些實(shí)施例中，訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78可以是任何合適的電控制開(kāi)關(guān)，如晶體管、繼電器等?？刂齐娐?2可以選擇性地控制訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78至斷開(kāi)位置或至閉合位置。例如，當(dāng)焊接系統(tǒng)10的焊接軟件在真實(shí)電弧模式下操作時(shí)，控制電路52可以被配置成用于在按下扳機(jī)70時(shí)控制訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78至閉合位置從而啟用真實(shí)焊接電弧。相反，當(dāng)焊接系統(tǒng)10的焊接軟件在除了真實(shí)電弧模式以外的任何模式(例如，模擬、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等)下操作時(shí)，控制電路52可以被配置成用于控制訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78至斷開(kāi)位置從而阻止真實(shí)焊接電弧(通過(guò)阻止導(dǎo)線74和76之間的電子流動(dòng))。
[0070]在某些實(shí)施例中，訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78可以默認(rèn)設(shè)置至斷開(kāi)位置，由此在導(dǎo)線74和76上建立開(kāi)路。如可以認(rèn)識(shí)到的，當(dāng)訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78處于斷開(kāi)位置上時(shí)，導(dǎo)線74和76上將存在開(kāi)路，不管觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72的位置如何(例如，訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78的斷開(kāi)位置阻止導(dǎo)線74和76之間的電子流動(dòng))。然而，當(dāng)訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78被控制到閉合位置并且觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72處于閉合位置時(shí)，導(dǎo)線74和 76之間建立導(dǎo)電路徑(例如，電子能夠在導(dǎo)線74和76之間流動(dòng))。相應(yīng)地，僅在訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78處于閉合位置時(shí)并且當(dāng)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72處于閉合位置時(shí)，焊接電源28才可以使焊接電力能夠流過(guò)焊炬14。例如，焊接電力可以從焊接電源28流過(guò)焊接電纜80、焊炬14、工件82,并經(jīng)由作業(yè)電纜84(例如，焊條負(fù)、或正極性)返回到焊接電源28。相反，焊接電力可以從焊接電源28流過(guò)作業(yè)電纜84、工件82、焊炬14,并經(jīng)由焊接電纜80(例如，焊條正極性、或相反極性)返回到焊接電源28。[0071 ]如可以認(rèn)識(shí)到，訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78可以在物理上位于焊接系統(tǒng)10的任何合適的部分，如數(shù)據(jù)報(bào)告裝置26、計(jì)算機(jī)18等等。另外，在某些實(shí)施例中，訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78的功能可以被焊接系統(tǒng)10中的任何合適的硬件和/或軟件替換。
[0072]圖2A是圖1中的焊炬14的電路的實(shí)施例的示意圖。在所示實(shí)施例中，觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72 選擇性將供電導(dǎo)線(例如，電壓源等)連接至導(dǎo)線71。相應(yīng)地，當(dāng)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72斷開(kāi)時(shí)，沒(méi)有電壓施加于導(dǎo)線71，并且當(dāng)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)72閉合時(shí)，來(lái)自供電導(dǎo)線的電壓提供給導(dǎo)線71。觸發(fā)器使能信號(hào)(例如，TRIGGER_EN)可以由控制電路52提供以選擇性地控制訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78，并且由此控制送絲器使能開(kāi)關(guān)85。例如，當(dāng)觸發(fā)器使能信號(hào)控制訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78至斷開(kāi)位置時(shí)，沒(méi)有電壓施加于送絲器使能開(kāi)關(guān)85(例如，經(jīng)由FEEDER_EN連接)，由此將送絲器使能開(kāi)關(guān)85維持在斷開(kāi)位置上。相反，當(dāng)觸發(fā)器使能信號(hào)控制訓(xùn)練開(kāi)關(guān)78至閉合位置時(shí)，電壓施加于送絲器使能開(kāi)關(guān)85,由此將送絲器使能開(kāi)關(guān)85控制到閉合位置。在送絲器使能開(kāi)關(guān)85處于閉合位置上時(shí)，建立導(dǎo)線74和76之間的導(dǎo)電性。雖然提供了焊炬14電路的一個(gè)實(shí)例，但焊炬14內(nèi)可以使用任何合適的電路?？刂齐娐?2的微處理器可以以預(yù)定間隔脈沖發(fā)送觸發(fā)器使能信號(hào)以向控制電路52的檢測(cè)電路提供觸發(fā)器使能信號(hào)正在正確作業(yè)的指示。如果檢測(cè)電路沒(méi)有檢測(cè)到觸發(fā)器使能信號(hào)，則可以不啟用觸發(fā)器。[〇〇73]圖3是圖1和圖2中的焊炬14的實(shí)施例的立體圖。如圖所示，用戶界面60包括可以用于向焊炬14提供輸入的多個(gè)按鈕86。例如，按鈕86可以使焊接操作者能夠通過(guò)焊接軟件進(jìn)行操控。另外，焊炬14包括可以顯示與焊接軟件相對(duì)應(yīng)的焊接操作者數(shù)據(jù)、與焊接操作相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)等等的顯示器62。如圖所示，LED 64可以定位在焊炬14上的不同位置處。相應(yīng)地， LED 64可以發(fā)光以方便其由感測(cè)裝置16檢測(cè)到。
[0074]圖4是圖1中的臺(tái)架12的實(shí)施例的立體圖。臺(tái)架12包括焊接表面88,在該焊接表面上，可以進(jìn)行真實(shí)焊接(例如，現(xiàn)實(shí)焊接、實(shí)際焊接)和/或模擬焊接。支腿90為焊接表面88提供支撐。在某些實(shí)施例中，焊接表面88可以包括狹槽91以幫助焊接操作者定位和定向工件 84。在某些實(shí)施例中，工件84的位置和取向可以提供給焊接系統(tǒng)10的焊接軟件以校準(zhǔn)焊接系統(tǒng)10。例如，焊接操作者可以向焊接軟件提供指示，從而識(shí)別工件84與焊接表面88的哪個(gè)狹槽91對(duì)準(zhǔn)。另外，預(yù)定義的焊接任務(wù)可以指導(dǎo)焊接操作者將工件84與特定狹槽91對(duì)準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中，工件84可以包括伸出部分92,該伸出部分被配置成伸入一個(gè)或多個(gè)狹槽91 以便使工件84與一個(gè)或多個(gè)狹槽91對(duì)準(zhǔn)。如可以認(rèn)識(shí)到的，每個(gè)狹槽91可以定位在與焊接軟件中定義的各自位置相對(duì)應(yīng)的位置。[〇〇75] 焊接表面88包括第一孔口 93和第二孔口 94。第一和第二孔口 93和94可以一起用于確定焊接表面88的位置和/或取向。如可以認(rèn)識(shí)到的，在某些實(shí)施例中，至少三個(gè)孔口可以用于確定焊接表面88的位置和/或取向。在一些實(shí)施例中，三個(gè)以上的孔口可以用于確定焊接表面88的位置和/或取向。第一和第二孔口93和94可以定位在焊接表面88上的任何合適的位置處，并且可以是任何合適的大小。在某些實(shí)施例中，可以使用第一和第二孔口93和94 校準(zhǔn)焊接表面88相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。例如，如以下更詳細(xì)描述的，被配置成由感測(cè)裝置16感測(cè)的校準(zhǔn)裝置可以插入第一孔口 93中、或接觸到第一孔口 93。當(dāng)校準(zhǔn)裝置插入到第一孔口93中、或接觸該孔口時(shí)，提供給焊接軟件(或其他校準(zhǔn)軟件)的用戶輸入可以指示校準(zhǔn)裝置已插入到第一孔口93中。因此，焊接軟件可以在從感測(cè)裝置16在第一時(shí)間接收的第一數(shù)據(jù)組(例如，校準(zhǔn)數(shù)據(jù))(例如，位置和/或取向數(shù)據(jù))與第一孔口 93的位置之間建立關(guān)聯(lián)。校準(zhǔn)裝置接下來(lái)可以插入第二孔口94中、或接觸到第二孔口94。當(dāng)校準(zhǔn)裝置插入到第二孔口94中、或接觸到該孔口時(shí)，提供給焊接軟件的用戶輸入可以指示校準(zhǔn)裝置已插入到第二孔口94中。因此，焊接軟件可以在從感測(cè)裝置16在第二時(shí)間接收的第二數(shù)據(jù)組 (例如，校準(zhǔn)數(shù)據(jù))與第二孔口 94的位置之間建立關(guān)聯(lián)。因此，焊接軟件能夠使用在第一時(shí)間接收到的第一數(shù)據(jù)組和在第二時(shí)間接收到的第二數(shù)據(jù)組校準(zhǔn)焊接表面88相對(duì)于感測(cè)裝置 16的位置和/或取向。[〇〇76] 焊接表面88還包括第一標(biāo)志95和第二標(biāo)志96。第一和第二標(biāo)志95和96可以一起用于確定焊接表面88的位置和/或取向。如可以認(rèn)識(shí)到的，在某些實(shí)施例中，至少三個(gè)標(biāo)志可以用于確定焊接表面88的位置和/或取向。在一些實(shí)施例中，三個(gè)以上的標(biāo)志可以用于確定焊接表面88的位置和/或取向。第一和第二標(biāo)志95和96可以由任何合適的材料形成。而且， 在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志95和96可以內(nèi)建在焊接表面88中，而在其他實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志95和96可以附接至焊接表面88。例如，第一和第二標(biāo)志95和96可以使用粘合劑和/或附接至焊接表面88,和/或第一和第二標(biāo)志95和96可以是貼紙。第一和第二標(biāo)志95和96可以具有任何合適的形狀、大小、和/或顏色。另外，在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志 95和96可以是由反射性材料形成的反射體。焊接系統(tǒng)10可以在沒(méi)有單獨(dú)校準(zhǔn)裝置的情況下使用第一和第二標(biāo)志95和96校準(zhǔn)焊接表面88相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。相應(yīng)地， 第一和第二標(biāo)志95和96被配置成由感測(cè)裝置16檢測(cè)。在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志95 和96可以定位在焊接表面88上的預(yù)定位置處。另外，焊接軟件可以被編程為使用預(yù)定位置來(lái)確定焊接表面88的位置和/或取向。在其他實(shí)施例中，在校準(zhǔn)過(guò)程中，第一和第二標(biāo)志95 和96的位置可以提供給焊接軟件。在第一和第二標(biāo)志95和96在焊接表面88上時(shí)，感測(cè)裝置 16可以感測(cè)第一和第二標(biāo)志95和96相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。結(jié)合第一和第二標(biāo)志95和96在焊接表面88上的位置使用該感測(cè)到的數(shù)據(jù)，焊接軟件能夠校準(zhǔn)焊接表面88相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。在一些實(shí)施例中，焊接表面88可以是可移除的和/或可顛倒的。在這樣的實(shí)施例中，焊接表面88可以翻轉(zhuǎn)，例如如果焊接表面88變得磨損的話。 [〇〇77] 在所示實(shí)施例中，工件84包括第一標(biāo)志98和第二標(biāo)志99。第一和第二標(biāo)志98和99 可以一起用于確定工件84的位置和/或取向。如可以認(rèn)識(shí)到的，至少兩個(gè)標(biāo)志用于確定工件 84的位置和/或取向。在某些實(shí)施例中，兩個(gè)以上的標(biāo)志可以用于確定工件84的位置和/或取向。第一和第二標(biāo)志98和99可以由任何合適的材料形成。而且，在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志98和99可以內(nèi)建在工件84中，而在其他實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志98和99可以附接至工件84。例如，可以使用粘合劑將第一和第二標(biāo)志98和99附接至工件84上，和/或第一和第二標(biāo)志98和99可以是貼紙。作為另外一個(gè)實(shí)例，第一和第二標(biāo)志98和99可以卡在或夾在工件84上。第一和第二標(biāo)志98和99可以具有任何合適的形狀、大小、和/或顏色。另外，在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志98和99可以是由反射性材料形成的反射體。焊接系統(tǒng)10可以在沒(méi)有單獨(dú)校準(zhǔn)裝置的情況下使用第一和第二標(biāo)志98和99校準(zhǔn)工件84相對(duì)于感測(cè)裝置 16的位置和/或取向。相應(yīng)地，第一和第二標(biāo)志98和99被配置成由感測(cè)裝置16檢測(cè)。在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志98和99可以定位在工件84上的預(yù)定位置處。另外，焊接軟件可以被編程為使用預(yù)定位置來(lái)確定工件84的位置和/或取向。在其他實(shí)施例中，在校準(zhǔn)過(guò)程中， 第一和第二標(biāo)志98和99的位置可以提供給焊接軟件。在第一和第二標(biāo)志98和99在工件84上時(shí)，感測(cè)裝置16可以感測(cè)第一和第二標(biāo)志98和99相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。結(jié)合第一和第二標(biāo)志98和99在工件84上的位置使用該感測(cè)到的數(shù)據(jù)，焊接軟件能夠校準(zhǔn)工件84 相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。雖然標(biāo)志95、96、98和99在本文中被描述為由感測(cè)裝置16檢測(cè)，但在某些實(shí)施例中，標(biāo)志95、96、98和99可以指示為了使用校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)而接觸校準(zhǔn)裝置的位置，如之前所描述的。[〇〇78]臺(tái)架12包括從焊接表面88垂直延伸并且被配置成用于為感測(cè)裝置16和顯示器32 提供支撐的第一臂100。旋鈕101附接至第一臂100并且可以用于調(diào)整感測(cè)裝置16相對(duì)于第一臂100的取向。例如，當(dāng)調(diào)整旋鈕101時(shí)，延伸通過(guò)第一臂100的機(jī)械組件可以調(diào)整感測(cè)裝置16的角。顯示器32包括罩102以保護(hù)顯示器32免受在真實(shí)焊接操作過(guò)程中可能產(chǎn)生的焊接排放物的影響。罩102可以由任何適合的材料制成，如透明材料、聚合物等等。通過(guò)使用透明材料，焊接操作者可以在罩102定位在顯示器32前面的同時(shí)觀察顯示器32,例如在焊接操作之前、過(guò)程中、和/或之后觀察。相機(jī)104可以聯(lián)接至第一臂100上以便記錄焊接操作。在某些實(shí)施例中，相機(jī)104可以是高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)相機(jī)。另外，發(fā)射器105可以聯(lián)接至第一臂 100。發(fā)射器105可以用于校準(zhǔn)焊接表面88相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。例如，發(fā)射器105可以被配置成用于向焊接表面88發(fā)射可見(jiàn)圖案?？梢?jiàn)圖案可以顯示到焊接表面88上。 另外，感測(cè)裝置16可以檢測(cè)可見(jiàn)圖案以校準(zhǔn)焊接表面88相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。例如，基于可見(jiàn)圖案的具體特征，感測(cè)裝置16和/或焊接軟件可以確定對(duì)準(zhǔn)和/或取向。 而且，發(fā)射器105發(fā)射的可見(jiàn)圖案可以用于方便將工件84定位在焊接表面88上。[〇〇79]臺(tái)架12還包括從焊接表面88垂直延伸并且被配置成用于為焊接板108(例如，立焊板、水平焊板、仰焊板等)提供支撐的第二臂106。第二臂106可以是可調(diào)整的，以方便在不同高度的仰焊。而且，第二臂106可以用多種不同的方式制造，以方便在不同高度的仰焊。焊接板108使用安裝組件110聯(lián)接至第二臂106。安裝組件110方便焊接板108的轉(zhuǎn)動(dòng)，如箭頭111 所示。例如，可以轉(zhuǎn)動(dòng)焊接板108,使其如圖所示地從總體上在水平平面上延伸(例如，用于仰焊)轉(zhuǎn)變至總體上在垂直平面上延伸(例如，用于立焊)。焊接板108包括焊接表面112。焊接表面112包括可以幫助焊接操作者將工件84定位在焊接表面112上的狹槽114,類似于焊接表面88上的狹槽91。在某些實(shí)施例中，工件84的位置可以提供給焊接系統(tǒng)10的焊接軟件以校準(zhǔn)焊接系統(tǒng)10。例如，焊接操作者可以向焊接軟件提供指示，從而識(shí)別工件84與焊接表面112的哪個(gè)狹槽114對(duì)準(zhǔn)。另外，預(yù)定義的焊接任務(wù)可以指導(dǎo)焊接操作者將工件84與具體狹槽114對(duì)準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中，工件84可以包括伸出部分，該伸出部分被配置成伸入一個(gè)或多個(gè)狹槽114以便使工件84與一個(gè)或多個(gè)狹槽114對(duì)準(zhǔn)。如可以認(rèn)識(shí)到的，每個(gè)狹槽114可以定位在與焊接軟件中定義的各自位置相對(duì)應(yīng)的位置處。
[0080]焊接表面112還包括第一標(biāo)志116和第二標(biāo)志118。第一和第二標(biāo)志116和118可以一起用于確定焊接表面112的位置和/或取向。如可以認(rèn)識(shí)到的，至少兩個(gè)標(biāo)志用于確定焊接表面112的位置和/或取向。在某些實(shí)施例中，兩個(gè)以上的標(biāo)志可以用于確定焊接表面112 的位置和/或取向。第一和第二標(biāo)志116和118可以由任何合適的材料形成。而且，在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志116和118可以內(nèi)建到焊接表面112(或焊接板108的另一部分)中， 而在其他實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志116和118可以附接至焊接表面112(或焊接板108的另一部分)。例如，可以使用粘合劑將第一和第二標(biāo)志116和118附接至焊接表面112上，和/或第一和第二標(biāo)志116和118可以是貼紙。作為另外一個(gè)實(shí)例，第一和第二標(biāo)志116和118可以卡在或夾在焊接表面112上。在一些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志116和118可以整合到夾在焊接試件上的固持夾子中。第一和第二標(biāo)志116和118可以具有任何合適的形狀、大小、和/或顏色。另外，在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志116和118可以是由反射性材料形成的反射體。
[0081]焊接系統(tǒng)10可以在沒(méi)有單獨(dú)校準(zhǔn)裝置的情況下使用第一和第二標(biāo)志116和118校準(zhǔn)焊接表面112相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。相應(yīng)地，第一和第二標(biāo)志116和118被配置成由感測(cè)裝置16檢測(cè)。在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志116和118可以定位在焊接表面112上的預(yù)定位置處。另外，焊接軟件可以被編程為使用預(yù)定位置來(lái)確定焊接表面112的位置和/或取向。在其他實(shí)施例中，在校準(zhǔn)過(guò)程中，第一和第二標(biāo)志116和118的位置可以提供給焊接軟件。在第一和第二標(biāo)志116和118在焊接表面112上時(shí)，感測(cè)裝置16可以感測(cè)第一和第二標(biāo)志116和118相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。結(jié)合第一和第二標(biāo)志116和118 在焊接表面112上的位置使用該感測(cè)到的數(shù)據(jù)，焊接軟件能夠校準(zhǔn)焊接表面112相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。另外，感測(cè)裝置16可以在焊接過(guò)程中感測(cè)和/或跟蹤第一和第二標(biāo)志116和118以將焊接過(guò)程中焊接板108可能發(fā)生的任何移動(dòng)考慮在內(nèi)。雖然標(biāo)志116和118在本文中被描述為由感測(cè)裝置16檢測(cè)，但在某些實(shí)施例中，標(biāo)志116和118可以指示為了使用校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)而要接觸或插入到校準(zhǔn)裝置的位置，如之前所描述的。
[0082]圖5是校準(zhǔn)裝置120的實(shí)施例的立體圖。在一些實(shí)施例中，校準(zhǔn)裝置120形狀像火炬一樣并且可以用于校準(zhǔn)焊接表面88和112相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。在其他實(shí)施例中，校準(zhǔn)裝置120可以用于校準(zhǔn)焊接接頭的位置和/或取向。校準(zhǔn)裝置120包括把手122和噴嘴124。噴嘴124包括可以用于接觸校準(zhǔn)位置和/或插入到校準(zhǔn)孔口中的尖端126。校準(zhǔn)裝置120還包括使焊接操作者能夠提供與校準(zhǔn)裝置120接觸校準(zhǔn)位置和/或插入校準(zhǔn)孔口中的時(shí)間相對(duì)應(yīng)的輸入的用戶界面128。而且，在某些實(shí)施例中，校準(zhǔn)裝置120包括被配置成由感測(cè)裝置16感測(cè)的標(biāo)志130。如圖所示，標(biāo)志130從校準(zhǔn)裝置120延伸出來(lái)。然而，在其他實(shí)施例中，標(biāo)志130可能不從校準(zhǔn)裝置120延伸出來(lái)。標(biāo)志130可以是被配置成由感測(cè)裝置16檢測(cè)的任何合適的標(biāo)志。而且，標(biāo)志130可以是任何合適的大小、形狀、和/或顏色。
[0083]在校準(zhǔn)過(guò)程中，感測(cè)裝置16可以感測(cè)校準(zhǔn)裝置120的位置和/或校準(zhǔn)裝置120的取向。校準(zhǔn)裝置120的位置和/或取向可以由焊接軟件用于確定焊接表面88和112中的一個(gè)或多個(gè)焊接表面相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向、工件84相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向、夾具相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向等等。因此，校準(zhǔn)裝置120可以方便校準(zhǔn)焊接系統(tǒng)10。在一些實(shí)施例中，托盤(pán)可以定位在焊接表面88下面用于儲(chǔ)存校準(zhǔn)裝置120。而且，在某些實(shí)施例中，如果感測(cè)裝置16能夠被校準(zhǔn)裝置120跟蹤，則可以禁用真實(shí)焊接(例如，用以阻止飛濺物與校準(zhǔn)裝置120接觸)。
[0084]圖6是夾具組件132的實(shí)施例的立體圖。夾具組件132可以定位在焊接表面88和/或焊接表面112上，并且可以將工件84固定在其上。在某些實(shí)施例中，夾具組件132可以被配置成與狹槽92和114中的一個(gè)或多個(gè)狹槽對(duì)準(zhǔn)。在其他實(shí)施例中，夾具組件132可以放置在焊接表面88和/或焊接表面122上的任何位置處。夾具組件132還包括第一標(biāo)志134和第二標(biāo)志 136。第一和第二標(biāo)志134和136可以一起用于確定夾具組件132的位置和/或取向。如可以認(rèn)識(shí)到的，至少兩個(gè)標(biāo)志用于確定夾具組件132的位置和/或取向。第一和第二標(biāo)志134和136 可以由任何合適的材料形成。而且，在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志134和136可以內(nèi)建在夾具組件132中，而在其他實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志134和136可以附接至夾具組件132。例如，可以使用粘合劑將第一和第二標(biāo)志134和136附接至夾具組件132上，和/或第一和第二標(biāo)志134和136可以是貼紙。第一和第二標(biāo)志134和136可以具有任何合適的形狀、大小、和/ 或顏色。另外，在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志134和136可以是由反射性材料形成的反射體。焊接系統(tǒng)10可以在沒(méi)有單獨(dú)校準(zhǔn)裝置的情況下使用第一和第二標(biāo)志134和136校準(zhǔn)夾具組件132相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。相應(yīng)地，第一和第二標(biāo)志134和136被配置成由感測(cè)裝置16檢測(cè)。在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志134和136可以定位在夾具組件132上的預(yù)定位置處。另外，焊接軟件可以被編程為使用預(yù)定位置來(lái)確定夾具組件132的位置和/ 或取向。在其他實(shí)施例中，在校準(zhǔn)過(guò)程中，第一和第二標(biāo)志134和136的位置可以提供給焊接軟件。在第一和第二標(biāo)志134和136在夾具組件132上時(shí)，感測(cè)裝置16可以感測(cè)第一和第二標(biāo)志134和136相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。結(jié)合第一和第二標(biāo)志134和136在夾具組件132上的位置使用該感測(cè)到的數(shù)據(jù)，焊接軟件能夠校準(zhǔn)夾具組件132相對(duì)于感測(cè)裝置16的位置和/或取向。雖然第一和第二標(biāo)志134和136在本文中被描述為由感測(cè)裝置16檢測(cè)，但在某些實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)志134和136可以指示為了使用校準(zhǔn)裝置120進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)裝置要被接觸或插入的位置，如之前所描述的。
[0085]在所示實(shí)施例中，夾具組件132被配置成用于將工件84的下部138固定到工件84的上部140上以便進(jìn)行搭焊。在其他實(shí)施例中，夾具組件132可以被配置成用于將工件84的各部分固定以便進(jìn)行對(duì)接焊、填角焊等等，從而幫助焊接操作者進(jìn)行焊接。夾具組件132包括從底座143延伸出來(lái)的垂直臂142。橫桿144在垂直臂142之間延伸，并且固定到垂直臂142。 可以將調(diào)整機(jī)構(gòu)146(例如，旋鈕)調(diào)整為將鎖緊裝置148引向工件84以便將工件84固定在鎖緊裝置148與夾具組件132的底座143之間。相反，可以將調(diào)整機(jī)構(gòu)146調(diào)整為將鎖緊裝置148 引離工件84以便將工件84從鎖緊裝置148與底座143之間移除。相應(yīng)地，工件84可以選擇性地固定到夾具組件132上。
[0086]圖7是焊絲伸出長(zhǎng)度校準(zhǔn)工具150的實(shí)施例的立體圖。工具150被配置成用于將焊絲從焊炬噴嘴伸出的長(zhǎng)度校準(zhǔn)到可選擇的長(zhǎng)度。相應(yīng)地，工具150包括第一把手152和第二把手154。工具150還包括附接至工具150的中央部分157并且從中央部分157向外延伸選擇的距離的焊炬噴嘴固持器156。在所示實(shí)施例中，焊炬噴嘴固持器156具有總體上圓柱形的本體158(例如，杯子狀)；然而，在其他實(shí)施例中，焊炬噴嘴固持器156的本體158可以具有任何合適的形狀。而且，焊炬噴嘴固持器被配置成用于通過(guò)噴嘴入口 160接納焊炬噴嘴，使得焊炬噴嘴延伸到本體158中。另外，焊炬噴嘴固持器156包括開(kāi)口 162,其被配置成用于使焊絲能夠伸出焊炬噴嘴固持器156的末端并且防止焊炬噴嘴延伸通過(guò)開(kāi)口 162。當(dāng)焊炬噴嘴伸入焊炬噴嘴固持器156,焊絲朝向工具150的刀具組件164伸出噴嘴固持器156的開(kāi)口 162。刀具組件164包括被配置成與焊絲接觸的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面165和166。在某些實(shí)施例中，側(cè)面 165和166均包括用于切割焊絲的相反側(cè)的刀刃，而在其他實(shí)施例中，側(cè)面165和166中只有一個(gè)側(cè)面包括用于切割焊絲的一側(cè)的刀刃，而另一側(cè)面包括朝向其引導(dǎo)刀刃的表面。為了校準(zhǔn)焊絲的長(zhǎng)度，焊絲可以延伸通過(guò)開(kāi)口 162并伸入刀具組件164。通過(guò)將第一把手152和第二把手154朝彼此按壓，焊絲可以被切割成可選擇的長(zhǎng)度，由此校準(zhǔn)焊絲從焊炬噴嘴伸出的長(zhǎng)度?？梢允褂谜{(diào)整機(jī)構(gòu)167選擇校準(zhǔn)長(zhǎng)度，從而調(diào)整刀具組件164與焊炬噴嘴固持器156的開(kāi)口 162之間的距離168。因此，使用工具150,可以校準(zhǔn)焊絲從焊炬噴嘴伸出的長(zhǎng)度。
[0087]圖8是圖7中的焊絲伸出長(zhǎng)度校準(zhǔn)工具150的實(shí)施例的俯視圖。如圖所示，焊炬14可以與工具150—起使用。具體地，焊炬14的噴嘴170可以沿方向172插入焊炬噴嘴固持器156 中。引導(dǎo)焊絲174通過(guò)噴嘴入口 160、開(kāi)口 162、和刀具組件164,該焊絲174從焊炬14伸出。相應(yīng)地，第一和第二把手152和154可以按壓在一起來(lái)將焊絲174切割到由調(diào)整機(jī)構(gòu)167設(shè)置的距離168 (例如，校準(zhǔn)長(zhǎng)度)。
[0088]圖9是用于校準(zhǔn)焊絲從焊炬14的伸出長(zhǎng)度的方法176的實(shí)施例。工具150可以用于使用各種方法校準(zhǔn)焊絲174從噴嘴170伸出的長(zhǎng)度。在方法176中，可以針對(duì)所選擇的焊絲 174長(zhǎng)度調(diào)整焊絲伸出長(zhǎng)度校準(zhǔn)工具150的調(diào)整機(jī)構(gòu)167(框178)。例如，焊炬噴嘴固持器156 距離工具150的距離168可以設(shè)置在大致0.5至2.0cm、1.0至3.0cm等等之間的范圍。焊炬14 可以插入工具150的焊炬噴嘴固持器156,使得焊炬14的噴嘴170與焊炬噴嘴固持器156抵接，并且使得焊絲174延伸通過(guò)焊炬噴嘴固持器156的開(kāi)口 162(框180)。在某些實(shí)施例中，焊絲174可以足夠長(zhǎng)到延伸通過(guò)刀具組件164。然而，如果焊絲174沒(méi)有延伸通過(guò)刀具組件164， 則焊接操作者可以致動(dòng)焊炬14的扳機(jī)70來(lái)進(jìn)給焊絲174,使得焊絲174延伸通過(guò)刀具組件 164(框182)。相應(yīng)地，焊接操作者可以按壓工具150的把手152和154來(lái)切割延伸通過(guò)刀具組件164的焊絲174并且由此校準(zhǔn)焊絲174的長(zhǎng)度(框184)。[〇〇89]圖10是具有物理標(biāo)記的焊接耗材186的實(shí)施例的立體圖。焊接耗材186可以是任何合適的焊接耗材，如焊棒、焊條、或焊接電極。焊接耗材186包括物理標(biāo)記188、190、192、194、 196、198、200、202和204。物理標(biāo)記188、190、192、194、196、198、200、202和204可以是任何合適的物理標(biāo)記。例如，物理標(biāo)記188、190、192、194、196、198、200、202和204可以包括條形碼、 圖像、形狀、顏色、文本、數(shù)據(jù)集等等。在某些實(shí)施例中，物理標(biāo)記188、190、192、194、196、 198、200、202和204可以激光蝕刻的。另外，在某些實(shí)施例中，物理標(biāo)記188、190、192、194、 196、198、200、202和204可以用自然眼睛看到(例如，在可見(jiàn)光譜內(nèi))，而在其他實(shí)施例中，物理標(biāo)記188、190、192、194、196、198、200、202和204用自然眼睛可能是不可見(jiàn)的(例如，不在可見(jiàn)光譜內(nèi))。
[0090]物理標(biāo)記188、190、192、194、196、198、200、202和204中的每個(gè)物理標(biāo)記指示焊接耗材186上相對(duì)于焊接耗材186的第一末端206或第二末端208的位置。例如，物理標(biāo)記188可以指示距離第一末端206的距離、距離第二末端208的距離、或相對(duì)于焊接耗材186的某個(gè)其他位置。在某些實(shí)施例中，物理標(biāo)記188、190、192、194、196、198、200、202和204可以指示與第一末端206和/或第二末端208相對(duì)應(yīng)的數(shù)字。例如，物理標(biāo)記188可以指示數(shù)字“1”，這指示該物理標(biāo)記是從第一末端206起的第一個(gè)物理標(biāo)記；和/或物理標(biāo)記188可以指示數(shù)字 “9”，這指示該物理標(biāo)記是從第二末端208起的第九個(gè)物理標(biāo)記。處理裝置可以使用查找表來(lái)基于物理標(biāo)記指示的數(shù)字確定距離第一末端206或第二末端208的距離。
[0091]可以包括感測(cè)裝置16的基于相機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)、或另一種類型的系統(tǒng)被配置成用于在真實(shí)電弧焊接或焊接模擬過(guò)程中檢測(cè)物理標(biāo)記188、190、192、194、196、198、200、202和 204。而且，基于相機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)被配置成基于所檢測(cè)到的物理標(biāo)記確定焊接耗材186的剩余長(zhǎng)度、焊接耗材186已消耗的長(zhǎng)度、焊接耗材186的使用速率、焊接耗材186的浸漬速率等等。相應(yīng)地，與焊接耗材186的使用相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可以由焊接系統(tǒng)10跟蹤以進(jìn)行訓(xùn)練和/或分析。[〇〇92]圖11是具有物理標(biāo)記212、214、216和218的焊絲210的實(shí)施例的立體圖。物理標(biāo)記212、214、216和218可以是任何合適的物理標(biāo)記。例如，物理標(biāo)記212、214、216和218可以包括條形碼、圖像、形狀、文本、數(shù)據(jù)集等等。在某些實(shí)施例中，物理標(biāo)記212、214、216和218可以是激光蝕刻的。另外，在某些實(shí)施例中，物理標(biāo)記212、214、216和218可以用自然眼睛看到 (例如，在可見(jiàn)光譜內(nèi))，而在其他實(shí)施例中，物理標(biāo)記212、214、216和218用自然眼睛不可以看到(例如，不在可見(jiàn)光譜內(nèi))。[〇〇93] 物理標(biāo)記212、214、216和218中的每個(gè)物理標(biāo)記指示焊絲210上相對(duì)于焊絲210的第一末端220或第二末端222的位置。例如，物理標(biāo)記212可以指示距離第一末端220的距離、 距離第二末端222的距離、或相對(duì)于焊絲210的某個(gè)其他位置。在某些實(shí)施例中，物理標(biāo)記 212、214、216和218可以指示與第一末端220和/或第二末端222相對(duì)應(yīng)的數(shù)字。例如，物理標(biāo)記212可以指示數(shù)字“1”，這指示該物理標(biāo)記是從第一末端220起的第一個(gè)物理標(biāo)記和/或物理標(biāo)記212可以指示數(shù)字“4”，這指示該物理標(biāo)記是從第二末端222起的第四個(gè)物理標(biāo)記。處理裝置可以使用查找表來(lái)基于物理標(biāo)記指示的數(shù)字確定距離第一末端220或第二末端222 的距離。
[0094]可以包括感測(cè)裝置16的基于相機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)、或另一種類型的系統(tǒng)被配置成用于在真實(shí)電弧焊接或焊接模擬過(guò)程中檢測(cè)物理標(biāo)記212、214、216和218。而且，基于相機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)被配置成基于所檢測(cè)到的物理標(biāo)記確定焊絲210的剩余長(zhǎng)度、焊絲210已消耗的長(zhǎng)度、焊絲210的使用速率、焊絲210的浸漬速率等等。相應(yīng)地，與焊絲210的使用相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可以由焊接系統(tǒng)10跟蹤以供訓(xùn)練和/或分析。
[0095]圖12是圖4中的臺(tái)架12的垂直臂組件223的實(shí)施例的立體圖。如圖所示，感測(cè)裝置 16附接至第一臂100上。另外，感測(cè)裝置16包括相機(jī)224和紅外線發(fā)射器226。然而，在其他實(shí)施例中，感測(cè)裝置16可以包括任意合適數(shù)量的相機(jī)、發(fā)射器、和/或感測(cè)裝置。樞軸組件228 聯(lián)接至第一臂100以及感測(cè)裝置16,并且能夠在感測(cè)裝置16如箭頭229所示地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)整感測(cè)裝置16的角。如可以認(rèn)識(shí)到的，調(diào)整感測(cè)裝置16相對(duì)于第一臂100的角改變感測(cè)裝置16的視野(例如，改變感測(cè)裝置16感測(cè)到的焊接表面88和/或焊接表面112的部分)。
[0096]繩索230在旋鈕101與感測(cè)裝置16之間延伸。繩索230的路線通過(guò)滑輪232以方便感測(cè)裝置16轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，焊接操作者可以轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕101來(lái)手動(dòng)地調(diào)整感測(cè)裝置16的角。如可以認(rèn)識(shí)到的，繩索230與滑輪232的組合是用于轉(zhuǎn)動(dòng)感測(cè)裝置16的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。應(yīng)注意的是，任何合適的系統(tǒng)可以用于方便感測(cè)裝置16的轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然圖示了旋鈕101的一個(gè)實(shí)施例， 但可以認(rèn)識(shí)到任何合適的旋鈕可以用于調(diào)整感測(cè)裝置16的角。另外，可以使用聯(lián)接至繩索 230的電機(jī)234調(diào)整感測(cè)裝置16的角。相應(yīng)地，焊接操作者可以操作電機(jī)234來(lái)調(diào)整感測(cè)裝置 16的角。而且，在某些實(shí)施例中，控制電路可以聯(lián)接至電機(jī)234并且可以基于期望的感測(cè)裝置16的視野和/或基于對(duì)感測(cè)裝置16視野內(nèi)的物體的跟蹤來(lái)控制感測(cè)裝置16的角。[〇〇97]圖13是仰焊臂組件235的實(shí)施例的立體圖。仰焊臂組件235圖示了使第二臂106具有可調(diào)高度的制造設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)施例。相應(yīng)地，如可以認(rèn)識(shí)到的，第二臂106可以用多種方式被制造成具有可調(diào)高度。如圖所示，仰焊組件235包括用于如箭頭238所示垂直升起和/或降低第二臂106的把手236。仰焊臂組件235包括用于將第二臂106鎖緊在期望高度的鎖緊裝置240。例如，鎖緊裝置240可以包括按鈕，按壓該按鈕以使被配置成伸入開(kāi)口 242中的閂鎖脫離，從而將第二臂106從被固定到側(cè)軌243的狀態(tài)解鎖。在第二臂106從側(cè)軌243上解鎖時(shí)， 把手236可以垂直調(diào)整到期望的高度，由此將板112調(diào)整到期望的高度。如可以認(rèn)識(shí)到的，釋放按鈕可以導(dǎo)致閂鎖伸入開(kāi)口 242中并且將第二臂106鎖緊到側(cè)軌243上。如可以認(rèn)識(shí)到的， 鎖緊裝置240可以如所描述地手動(dòng)操作和/或鎖緊裝置240可以由控制系統(tǒng)控制(例如，自動(dòng)控制)。另外，使用控制系統(tǒng)，可以垂直升起和/或降低第二臂106。例如，在某些實(shí)施例中，焊接軟件可以控制第二臂106以使其自動(dòng)地移動(dòng)到期望的位置。因此，板112可以調(diào)整到期望的高度以便進(jìn)行仰焊。[〇〇98]圖14是具有多個(gè)模式的焊接系統(tǒng)10的焊接軟件244(例如，焊接訓(xùn)練軟件)的實(shí)施例的框圖。如圖所示，焊接軟件244可以包括真實(shí)電弧模式246和模擬模式248、虛擬現(xiàn)實(shí) (VR)模式250、和/或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252中的一項(xiàng)或多項(xiàng)，該真實(shí)焊接模式被配置成能夠使用真實(shí)(例如，實(shí)際)焊接電弧進(jìn)行訓(xùn)練，該模擬模式被配置成能夠使用焊接模擬進(jìn)行訓(xùn)練，該虛擬現(xiàn)實(shí)模式被配置成能夠使用VR模擬進(jìn)行訓(xùn)練，該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式被配置成能能夠使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬進(jìn)行訓(xùn)練。[〇〇99]焊接軟件244可以從音頻輸入254接收信號(hào)。音頻輸入254可以被配置成使焊接操作者能夠使用聽(tīng)覺(jué)命令(例如，話音激活)操作焊接軟件244。另外，焊接軟件244可以被配置成用于提供音頻輸出256和/或視頻輸出258。例如，焊接軟件244可以使用音頻輸出256向焊接操作者提供聽(tīng)覺(jué)信息。這樣的聽(tīng)覺(jué)信息可以包括配置(設(shè)置)焊接系統(tǒng)10的指令、在焊接操作過(guò)程中提供給焊接操作者的實(shí)時(shí)反饋、在進(jìn)行焊接操作之前給焊接操作者的指令、在進(jìn)行焊接操作之后給焊接操作者的指令、警告等等。
[0100]圖15是焊接軟件244的VR模式250的實(shí)施例的框圖。VR模式250被配置成用于為焊接操作者提供VR模擬260。VR模擬260可以通過(guò)VR頭戴式耳機(jī)、VR眼鏡、VR顯示器、或任何合適的VR裝置顯示給焊接操作者。VR模擬260可以被配置成包括各種虛擬物體，如圖15中圖示的物體，這些物體能夠?qū)崿F(xiàn)焊接操作者與VR模擬260內(nèi)的各種虛擬物體中的被選擇虛擬物體之間的交互。例如，虛擬物體可以包括虛擬工件262、虛擬焊接臺(tái)架264、虛擬焊炬266、虛擬剪絲鉗268、虛擬軟件配置270、虛擬訓(xùn)練數(shù)據(jù)結(jié)果272、和/或虛擬手套274。
[0101]在某些實(shí)施例中，焊接操作者可以與在不觸摸物理物體的情況下與虛擬物體交互。例如，感測(cè)裝置16可以檢測(cè)焊接操作者的移動(dòng)并且可以基于焊接者焊接操作者在現(xiàn)實(shí)世界的移動(dòng)引起在VR模擬260中發(fā)生的相似移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，焊接操作者可以使用手套或焊炬14與虛擬物體交互。例如，手套或焊炬14可以由感測(cè)裝置16檢測(cè)，和/或手套或焊炬14可以與VR模擬260中的虛擬物體相對(duì)應(yīng)。另外，焊接操作者能夠使用虛擬軟件配置270 和/或虛擬訓(xùn)練數(shù)據(jù)結(jié)果272在VR模擬260中操作焊接軟件244。例如，焊接操作者可以使用他們的手、手套、或焊炬14選擇焊接軟件244內(nèi)的項(xiàng)，這些項(xiàng)在VR模擬260中被虛擬地顯示。 而且，焊接操作者可以進(jìn)行其他動(dòng)作，如挑選剪絲鉗和剪切從虛擬焊炬266伸出的虛擬焊絲，所有這些都落在VR模擬260的范圍內(nèi)。
[0102]圖16是用于整合訓(xùn)練結(jié)果數(shù)據(jù)的方法276的實(shí)施例。方法276包括計(jì)算機(jī)18的焊接軟件244從存儲(chǔ)裝置(例如，存儲(chǔ)裝置24)接收第一組焊接數(shù)據(jù)(框278)。第一組焊接數(shù)據(jù)可以包括與第一焊接任務(wù)相對(duì)應(yīng)的焊接數(shù)據(jù)。方法276還包括焊接軟件244從存儲(chǔ)裝置接收第二組焊接數(shù)據(jù)(框280)。在某些實(shí)施例中，可以從網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)裝置接收第一組和/或第二組焊接數(shù)據(jù)。該網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)裝置可以被配置成用于從焊接系統(tǒng)10和/或外部焊接系統(tǒng)40接收焊接數(shù)據(jù)和/或向其提供焊接數(shù)據(jù)。焊接軟件244可以將第一組和第二組焊接數(shù)據(jù)整合到圖表中以便能夠?qū)⒌谝唤M焊接數(shù)據(jù)與第二組焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行視覺(jué)比較(框282)。如可以認(rèn)識(shí)到的，圖表可以是柱狀圖、餅形圖、線形圖、直方圖等等。在某些實(shí)施例中，將第一組焊接數(shù)據(jù)與第二組焊接數(shù)據(jù)整合包括過(guò)濾第一組焊接數(shù)據(jù)和第二組焊接數(shù)據(jù)以顯示第一組焊接數(shù)據(jù)的子集和第二組焊接數(shù)據(jù)的子集。焊接軟件244可以向顯示裝置提供圖表(例如，顯示器32)(框 284)。在某些實(shí)施例中，向顯示裝置提供圖表包括在選擇的顯示數(shù)據(jù)與可選擇的元素中的相應(yīng)選擇的元素相對(duì)應(yīng)時(shí)在圖表上提供可選擇元素(例如，從圖表中選擇焊絲速度可以改變屏幕以顯示具體焊接任務(wù)的焊絲速度歷史記錄)。
[0103]第一組焊接數(shù)據(jù)和/或第二組焊接數(shù)據(jù)可以包括焊炬取向、焊炬行進(jìn)速度、焊炬位置、接觸焊嘴到工件的距離、焊炬相對(duì)于工件的接近度、焊炬的目標(biāo)、焊接分?jǐn)?shù)、焊接等級(jí)等等。而且，第一組焊接數(shù)據(jù)和第二組焊接數(shù)據(jù)可以與由一個(gè)焊接操作者和/或由焊接操作者班級(jí)進(jìn)行的訓(xùn)練相對(duì)應(yīng)。另外，第一焊接任務(wù)和第二焊接任務(wù)可以與由一個(gè)焊接操作者和/ 或由焊接操作者班級(jí)進(jìn)行的訓(xùn)練相對(duì)應(yīng)。在某些實(shí)施例中，第一焊接任務(wù)可以與第一焊接操作者進(jìn)行的訓(xùn)練相對(duì)應(yīng)，而第二焊接任務(wù)可以與第二焊接操作者進(jìn)行的焊接相對(duì)應(yīng)。而且，第一焊接任務(wù)和第二焊接任務(wù)可以與同一焊接場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)。[〇1〇4]圖17是圖表285的實(shí)施例，圖表285示出了焊接操作者的多組焊接數(shù)據(jù)。圖表285可以由焊接軟件244產(chǎn)生并且可以提供給顯示器32以供焊接教員用來(lái)回顧焊接學(xué)員進(jìn)行的焊接操作，和/或可以提供給顯示器32以供焊接學(xué)員用來(lái)回顧該焊接學(xué)員進(jìn)行的焊接操作。圖表285圖示了焊接操作者進(jìn)行的第一組焊接任務(wù)中的不同任務(wù)之間的柱狀圖比較。第一組焊接任務(wù)包括任務(wù)286、288、290、292和294。圖表285還圖示了焊接操作者進(jìn)行的第二組焊接任務(wù)中的不同任務(wù)之間的柱狀圖比較。第二組焊接任務(wù)包括任務(wù)296、298、300、302和 304。相應(yīng)地，焊接任務(wù)可以彼此進(jìn)行比較用于分析、指導(dǎo)、認(rèn)證、和/或訓(xùn)練目的。如圖所示， 焊接任務(wù)可以使用任意數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)之一彼此進(jìn)行比較，所述標(biāo)準(zhǔn)例如為總分?jǐn)?shù)、作業(yè)角、行進(jìn)角、行進(jìn)速度、觸點(diǎn)到作業(yè)的距離、接近度、模式(例如，真實(shí)電弧模式、模擬模式等)、完成狀態(tài)(例如，完成、未完成、部分完成等)、接頭類型(例如，圓角、對(duì)接、T型、搭接等)、焊接位置(例如，平焊、立焊、仰焊)、所使用的金屬類型、填料金屬的類型等等。[〇1〇5]圖18是圖表305的實(shí)施例，圖表305圖示了與班級(jí)的焊接數(shù)據(jù)相比某一焊接者的焊接數(shù)據(jù)。例如，圖表305圖示了對(duì)于第一任務(wù)與班級(jí)的分?jǐn)?shù)308(例如，平均分?jǐn)?shù)、中間分?jǐn)?shù)、 或某個(gè)其他分?jǐn)?shù))相比焊接操作者的分?jǐn)?shù)306。另外，對(duì)于第二任務(wù)，將焊接操作者的分?jǐn)?shù) 310與班級(jí)的分?jǐn)?shù)312(例如，平均分?jǐn)?shù)、中間分?jǐn)?shù)、或某個(gè)其他分?jǐn)?shù))作比較。而且，對(duì)于第三任務(wù)，將焊接操作者的分?jǐn)?shù)314與班級(jí)的分?jǐn)?shù)316(例如，平均分?jǐn)?shù)、中間分?jǐn)?shù)、或某個(gè)其他分?jǐn)?shù))作比較。如可以認(rèn)識(shí)到的，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)焊接操作者的分?jǐn)?shù)可以與整個(gè)班級(jí)的分?jǐn)?shù)作比較。這樣的比較使焊接教員能夠根據(jù)與焊接學(xué)員所在的班級(jí)比較來(lái)評(píng)估該焊接學(xué)員的進(jìn)步。另外，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)焊接操作者的分?jǐn)?shù)可以與一個(gè)或多個(gè)其他焊接操作者的分?jǐn)?shù)作比較。在某些實(shí)施例中，來(lái)自一個(gè)班級(jí)的分?jǐn)?shù)可以與另一個(gè)班級(jí)的分?jǐn)?shù)作比較。而且，可以選擇來(lái)自第一任務(wù)、第二任務(wù)、和/或第三任務(wù)的分?jǐn)?shù)以供比較。
[0106]圖19是用于存儲(chǔ)認(rèn)證狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)318的實(shí)施例的框圖。當(dāng)焊接操作者在焊接系統(tǒng)10中完成各種任務(wù)時(shí)，產(chǎn)生認(rèn)證狀態(tài)數(shù)據(jù)。例如，一組預(yù)定的任務(wù)可以認(rèn)證具體焊接裝置和/或焊接過(guò)程的焊接操作者。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)318包括控制電路320、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置322、和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置324?？刂齐娐?20可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器，所述處理器與處理器20類似。另外，存儲(chǔ)器裝置322可以與存儲(chǔ)器裝置22類似，并且存儲(chǔ)裝置 324可以與存儲(chǔ)裝置24類似。存儲(chǔ)器裝置322和/或存儲(chǔ)裝置324可以被配置成用于存儲(chǔ)與焊接操作者的焊接認(rèn)證(例如，焊接訓(xùn)練認(rèn)證)相對(duì)應(yīng)的認(rèn)證狀態(tài)數(shù)據(jù)326。[〇1〇7]認(rèn)證狀態(tài)數(shù)據(jù)326可以包括焊接操作者的焊接數(shù)據(jù)(例如，與任務(wù)相關(guān)的用于認(rèn)證焊接操作者的任何數(shù)據(jù))、與實(shí)際認(rèn)證相關(guān)的任何數(shù)據(jù)(例如，已認(rèn)證、未認(rèn)證、有資質(zhì)、無(wú)資質(zhì)等)、焊接操作者進(jìn)行的一次或多次焊接的品質(zhì)、焊接操作者進(jìn)行的一次或多次焊接的時(shí)戳、焊接操作者進(jìn)行的一次或多次焊接的焊接參數(shù)數(shù)據(jù)、焊接操作者的品質(zhì)排名、焊接操作者的品質(zhì)水平、焊接操作者進(jìn)行的焊接的歷史記錄、焊接操作者進(jìn)行的生產(chǎn)焊接的歷史記錄、第一焊接工藝(例如，金屬惰性氣體(MIG)焊接工藝、鎢極惰性氣體(TIG)焊接工藝、粘焊工藝等)、認(rèn)證狀態(tài)(例如，針對(duì)第一焊接工藝認(rèn)證焊接操作者，針對(duì)第一焊接工藝對(duì)焊接操作者不予認(rèn)證)、第二焊接工藝認(rèn)證狀態(tài)(例如，針對(duì)第二焊接工藝認(rèn)證焊接操作者，針對(duì)第二焊接工藝對(duì)焊接操作者不予以認(rèn)證)、第一焊接裝置(例如，送絲器、電源、型號(hào)等)認(rèn)證狀態(tài)(例如，針對(duì)第一焊接裝置認(rèn)證焊接操作者，針對(duì)第一焊接裝置未對(duì)焊接操作者不予認(rèn)證)、和/或第二焊接裝置認(rèn)證狀態(tài)(例如，針對(duì)第二焊接裝置認(rèn)證焊接操作者，針對(duì)第二焊接裝置對(duì)焊接操作者不予認(rèn)證)。
[0108]控制電路320可以被配置成用于接收對(duì)焊接操作者的第一焊接工藝認(rèn)證狀態(tài)、第二焊接工藝認(rèn)證狀態(tài)、第一焊接裝置認(rèn)證狀態(tài)、和/或第二焊接裝置認(rèn)證狀態(tài)的請(qǐng)求。另外， 控制電路320可以被配置成用于提供對(duì)該請(qǐng)求的響應(yīng)。對(duì)該請(qǐng)求的響應(yīng)可以包括焊接操作者的第一焊接工藝認(rèn)證狀態(tài)、第二焊接工藝認(rèn)證狀態(tài)、第一焊接裝置認(rèn)證狀態(tài)、和/或第二焊接裝置認(rèn)證狀態(tài)。在某些實(shí)施例中，可以至少部分地基于該響應(yīng)來(lái)授權(quán)焊接操作者使用第一焊接工藝、第二焊接工藝、第一焊接裝置和/或第二焊接裝置。另外，在一些實(shí)施例中， 可以至少部分基于該響應(yīng)來(lái)啟用或禁用焊接系統(tǒng)的第一焊接工藝、第二焊接工藝、第一焊接裝置和/或第二焊接裝置。而且，在某些實(shí)施例中，可以自動(dòng)啟用或禁用焊接系統(tǒng)的第一焊接工藝、第二焊接工藝、第一焊接裝置和/或第二焊接裝置。因此，焊接操作者的認(rèn)證數(shù)據(jù)可以用于允許和/或禁止該焊接操作者使用具體焊接系統(tǒng)、焊接裝置、和/或焊接工藝的能力。例如，焊接操作者可能具有第一焊接工藝的認(rèn)證、但沒(méi)有第二焊接工藝的認(rèn)證。相應(yīng)地， 在某些實(shí)施例中，焊接操作者可以在焊接系統(tǒng)處驗(yàn)證其身份(例如，通過(guò)登錄或某種其他形式的認(rèn)證)。在驗(yàn)證了焊接操作者的身份之后，焊接系統(tǒng)可以檢查焊接操作者的認(rèn)證狀態(tài)。 焊接系統(tǒng)可以基于焊接操作者的認(rèn)證狀態(tài)使焊接操作者能夠使用第一焊接工藝進(jìn)行操作， 但阻止焊接操作者進(jìn)行第二焊接工藝。
[0109]圖20是屏幕327的實(shí)施例，該屏幕327圖示了與焊接相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。屏幕327可以由焊接軟件244產(chǎn)生并且可以顯示在顯示器32上。屏幕327圖示了在進(jìn)行焊接操作之前、之中和/或之后可以以圖形方式顯示給焊接操作者的參數(shù)。例如，這些參數(shù)可以包括作業(yè)角328、 行進(jìn)角330、接觸焊嘴至工件的距離332、焊炬行進(jìn)速度334、焊炬相對(duì)于工件的接近度336、 焊接電壓337、焊接電流338、焊炬取向、焊炬位置、焊炬的目標(biāo)等等。
[0110]如圖所示，以圖形方式圖示的參數(shù)可以包括參數(shù)的當(dāng)前值的指示339(例如，在進(jìn)行焊接任務(wù)時(shí))。另外，曲線圖340可以示出參數(shù)值的歷史記錄，并且分?jǐn)?shù)341可以示出在焊炬任務(wù)過(guò)程中焊接操作者在可接受的值范圍內(nèi)有多長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的總體百分比。在某些實(shí)施例中，焊接任務(wù)的視頻回放342可以提供在屏幕327上。視頻回放342可以示出焊接操作者進(jìn)行現(xiàn)實(shí)焊接的真實(shí)視頻、焊接操作者進(jìn)行模擬焊接的真實(shí)視頻、焊接操作者進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)焊接的真實(shí)視頻、焊接操作者進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)焊接的真實(shí)視頻、焊接電弧的真實(shí)視頻、焊接熔池的真實(shí)視頻、和/或焊接操作的模擬視頻。
[0111]在某些實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)10可以在焊接任務(wù)過(guò)程中捕獲視頻數(shù)據(jù)、并且將視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置24上。而且，焊接軟件244可以被配置成用于從存儲(chǔ)裝置24檢索視頻數(shù)據(jù)、從存儲(chǔ)裝置24檢索焊接參數(shù)數(shù)據(jù)、使視頻數(shù)據(jù)與焊接參數(shù)數(shù)據(jù)同步、和向顯示器32提供同步的視頻和焊接參數(shù)數(shù)據(jù)。[〇112]焊接軟件244可以分析焊接參數(shù)數(shù)據(jù)以確定可以顯示在顯示器32上的經(jīng)過(guò)路線 344。在一些實(shí)施例中，焊接操作者可以選擇焊接過(guò)程中的時(shí)間346。通過(guò)選擇時(shí)間346,焊接操作者可以結(jié)合照原樣的焊接參數(shù)查看在所選擇的時(shí)間346的視頻回放342和/或經(jīng)過(guò)路線 344,以便在焊接參數(shù)、視頻回放342、和/或經(jīng)過(guò)路線344之間建立關(guān)聯(lián)。焊接軟件244可以被配置成用于至少部分地基于焊接參數(shù)數(shù)據(jù)重新創(chuàng)建焊接數(shù)據(jù)、使視頻回放342與所重新創(chuàng)建的焊接數(shù)據(jù)同步、和向顯示器32提供同步的視頻回放342和重新創(chuàng)建的焊接數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施例中，重新創(chuàng)建的焊接數(shù)據(jù)可以是焊接熔池?cái)?shù)據(jù)和/或模擬焊接。
[0113]在某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)裝置24可以被配置成用于存儲(chǔ)與焊接操作者進(jìn)行的多次焊接相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)組、和存儲(chǔ)與焊接操作者進(jìn)行的多次非訓(xùn)練焊接相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)據(jù)組。另外，控制電路320可以被配置成用于從存儲(chǔ)裝置24檢索第一數(shù)據(jù)組的至少一部分、從存儲(chǔ)裝置24檢索第二數(shù)據(jù)組的至少一部分、使第一數(shù)據(jù)組的至少一部分與第二數(shù)據(jù)組的至少一部分同步、和向顯示器32提供同步的第一數(shù)據(jù)組的至少一部分與第二數(shù)據(jù)組的至少一部分。
[0114]圖21是屏幕347的實(shí)施例，屏幕347圖示了焊接的不連續(xù)性分析348。不連續(xù)性分析 348包括可以詳細(xì)列舉焊接操作的潛在問(wèn)題的列表350。不連續(xù)性分析348向焊接操作者提供關(guān)于焊接操作中焊接不滿足預(yù)定品質(zhì)閾值的時(shí)間段的反饋。例如，在時(shí)間352與354之間， 存在高度不連續(xù)性(例如，焊接品質(zhì)較差、焊接存在高的失敗概率、焊接有缺陷)。另外，在時(shí)間356與358之間，存在中等不連續(xù)性(例如，焊接品質(zhì)一般、焊接存在中等失敗概率、焊接部分地存在缺陷)。而且，在時(shí)間360與362之間，存在高度不連續(xù)性，在時(shí)間364與366之間，存在較低不連續(xù)性(例如，焊接品質(zhì)良好、焊接存在低的失敗概率、焊接無(wú)缺陷)。使用該信息， 焊接操作者能夠快速分析焊接操作的品質(zhì)。
[0115]圖22是焊接軟件244的焊接教員屏幕368的實(shí)施例的框圖。焊接軟件244被配置成用于為許多不同的焊接配置提供訓(xùn)練模擬。例如，焊接配置可以包括MIG焊接工藝370、TIG 焊接工藝372、粘焊接工藝374、真實(shí)電弧焊接模式346、模擬焊接模式248、虛擬現(xiàn)實(shí)焊接模式250、和/或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)焊接模式252。
[0116]焊接教員屏幕368可以被配置成用于使焊接教員能夠限制焊接操作者376的訓(xùn)練 (例如，限制于一個(gè)或多個(gè)選擇的焊接配置)、限制焊接操作者班級(jí)378的訓(xùn)練(例如，限制于一個(gè)或多個(gè)選擇的焊接配置)、和/或限制焊接操作者班級(jí)的一部分380的訓(xùn)練(例如，限制于一個(gè)或多個(gè)選擇的焊接配置)。而且，焊接教員屏幕368可以被配置成用于使焊接教員能夠給焊接操作者382分配選擇的訓(xùn)練任務(wù)、給焊接操作者班級(jí)384分配選擇的訓(xùn)練任務(wù)、給焊接操作者班級(jí)的一部分386分配選擇的訓(xùn)練任務(wù)。另外，焊接教員屏幕368可以被配置成用于使焊接教員能夠自動(dòng)使焊接操作者(或焊接操作者班級(jí))從第一任務(wù)前進(jìn)到第二任務(wù) 388。例如，焊接操作者可以至少部分地基于進(jìn)行第一任務(wù)的品質(zhì)從第一任務(wù)前進(jìn)到第二任務(wù)。
[0117]圖23是使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行焊接訓(xùn)練的方法389的實(shí)施例。焊接操作者可以選擇焊接軟件244的模式(框390)。焊接軟件244確定是否已經(jīng)選擇了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252(框392)。如果已經(jīng)選擇了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252,焊接軟件244執(zhí)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬。應(yīng)注意的是，焊接操作者可以戴上焊接者帽罩和/或被配置成用于將顯示裝置定位在焊接操作者的視野前方的某種其他頭帽。另外，顯示裝置通?？梢允峭该鞯?，從而使焊接操作者能夠查看實(shí)際物體;然而， 可以在顯示裝置的多個(gè)部分上描繪虛擬焊接環(huán)境。作為這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬的一部分，焊接軟件244例如從感測(cè)裝置16接收焊炬14的位置和/或取向(框394)。焊接軟件244將虛擬焊接環(huán)境與焊炬14的位置和/或取向整合(框396)。而且，焊接軟件244向顯示裝置提供整合的虛擬焊接環(huán)境(框398)。例如，焊接軟件244可以確定焊珠應(yīng)位于焊接操作者的視野內(nèi)的哪里， 并且焊接軟件244可以在顯示裝置上顯示焊珠，使得焊珠看上去像是在工件上。在焊接完成之后，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬可以使焊接操作者能夠擦除虛擬焊接環(huán)境的一部分(例如，焊珠)(框 400)，并且焊接軟件244返回到框390。
[0118]如果沒(méi)有選擇增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252,則焊接軟件244確定是否已經(jīng)選擇了真實(shí)電弧模式246(框402)。如果已經(jīng)選擇了真實(shí)電弧模式246,則焊接軟件244進(jìn)入真實(shí)電弧模式246并且焊接操作者可以進(jìn)行真實(shí)焊接(框404)。如果沒(méi)有選擇真實(shí)電弧模式246和/或在執(zhí)行框 404之后，焊接軟件244返回到框390。相應(yīng)地，焊接軟件244被配置成用于使焊接操作者能夠在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252下實(shí)行焊接、從實(shí)際焊接中擦除虛擬焊接環(huán)境的至少一部分、和在真實(shí)電弧模式246下進(jìn)行真實(shí)焊接。在某些實(shí)施例中，焊接操作者可以在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252下連續(xù)多次實(shí)行焊接。
[0119]圖24是使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行焊接訓(xùn)練的另一種方法406的實(shí)施例。焊接操作者可以選擇焊接軟件244的模式(框408)。焊接軟件244確定是否已經(jīng)選擇了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252(框 410)。如果已經(jīng)選擇了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252,焊接軟件244執(zhí)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬。應(yīng)注意的是，焊接操作者可以戴上焊接者帽罩和/或被配置成用于將顯示裝置定位在焊接操作者的視野前方的某種其他頭帽。另外，顯示裝置可以完全阻擋焊接操作者的視野，使得焊接操作者觀察到的圖像已經(jīng)被相機(jī)捕獲并且顯示在顯示裝置上。作為這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬的一部分，焊接軟件244例如從感測(cè)裝置16接收焊炬14的圖像(框412)。焊接軟件244將虛擬焊接環(huán)境與焊炬14的圖像整合(框414)。而且，焊接軟件244向顯示裝置提供與焊炬14的圖像整合的虛擬焊接環(huán)境(框416)。例如，焊接軟件244可以確定焊珠應(yīng)位于焊接操作者的視野內(nèi)的哪里，并且焊接軟件244在顯示裝置上顯示焊珠連同焊接環(huán)境中的焊炬14和其他物體的圖像。在焊接完成之后，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬可以使焊接操作者能夠擦除虛擬焊接環(huán)境的一部分(例如，焊珠)(框418 )，并且焊接軟件244返回到框408。[〇12〇]如果沒(méi)有選擇增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252,則焊接軟件244確定是否已經(jīng)選擇了真實(shí)電弧模式246(框420)。如果已經(jīng)選擇了真實(shí)電弧模式246,則焊接軟件244進(jìn)入真實(shí)電弧模式246并且焊接操作者可以進(jìn)行真實(shí)電弧焊接(框422)。如果沒(méi)有選擇真實(shí)電弧模式246和/或在執(zhí)行框422之后，焊接軟件244返回到框408。相應(yīng)地，焊接軟件244被配置成用于使焊接操作者能夠在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252下實(shí)行焊接、從實(shí)際焊接擦除虛擬焊接環(huán)境的至少一部分、和在真實(shí)電弧模式246下進(jìn)行真實(shí)焊接。在某些實(shí)施例中，焊接操作者可以在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式252下連續(xù)多次實(shí)行焊接。
[0121]圖25是焊炬14的實(shí)施例的框圖。焊炬14包括之前描述的控制電路52、用戶界面60、 和顯示器62。另外，焊炬14包括各種傳感器和其他裝置。具體而言，焊炬14包括溫度傳感器 424(例如，熱電偶、熱敏電阻器等)、運(yùn)動(dòng)傳感器426(例如，加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)等)、和振動(dòng)裝置428(例如，振動(dòng)電機(jī))。在某些實(shí)施例中，焊炬14可以包括一個(gè)以上溫度傳感器 424、運(yùn)動(dòng)傳感器426和/或振動(dòng)裝置428。
[0122]在操作過(guò)程中，焊炬14可以被配置成使用溫度傳感器424檢測(cè)與焊炬14相關(guān)聯(lián)的溫度(例如，焊炬14的電子部件的溫度、顯示器62的溫度、發(fā)光裝置的溫度、振動(dòng)裝置的溫度、焊炬14的本體部分的溫度等)?？刂齐娐?2(或另一個(gè)裝置的控制電路)可以使用檢測(cè)到的溫度進(jìn)行各種事件。例如，控制電路52可以被配置成用于在檢測(cè)到的溫度達(dá)到和/或超過(guò)預(yù)定閾值(例如，如85°C)時(shí)禁止焊炬14使用真實(shí)電弧模式246(例如，真實(shí)焊接)。而且，控制電路52還可以被配置成用于禁用焊炬14的各種熱產(chǎn)生裝置，例如振動(dòng)裝置428、發(fā)光裝置等等?？刂齐娐?2還可以被配置成用于在顯示器62上顯示消息，如“等待焊炬冷卻，抱歉給您帶來(lái)不便”。在某些實(shí)施例中，控制電路52可以被配置成用于在檢測(cè)到的溫度達(dá)到第一閾值時(shí)禁用某些部件或特征并且在檢測(cè)到的溫度達(dá)到第二閾值時(shí)禁用額外的部件或特征。
[0123]而且，在操作過(guò)程中，焊炬14可以被配置成用于使用運(yùn)動(dòng)傳感器426檢測(cè)與焊炬14 相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)(例如，加速度等)?？刂齐娐?2(或另一個(gè)裝置的控制電路)可以使用檢測(cè)到的加速度進(jìn)行各種事件。例如，控制電路52可以被配置成用于在運(yùn)動(dòng)傳感器426檢測(cè)到焊炬 14已經(jīng)移動(dòng)之后激活顯示器62(或另一個(gè)顯示器)。相應(yīng)地，控制電路52可以將顯示器62例如從睡眠模式引向“喚醒”和/或退出屏保模式以方便焊炬14的焊接操作者使用顯示器62上的圖形用戶界面(GUI)。
[0124]在某些實(shí)施例中，控制電路52可以被配置成用于至少部分地基于所檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)確定對(duì)焊炬14的高沖擊事件(例如，下降，用作錘子等)已經(jīng)發(fā)生。當(dāng)確定高沖擊事件已經(jīng)發(fā)生，則控制電路52可以存儲(chǔ)(例如，記錄)焊炬14已經(jīng)受到?jīng)_擊的指示。連同該指示，控制電路52可以存儲(chǔ)其他相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如日期、時(shí)間、加速度、用戶名、焊炬識(shí)別數(shù)據(jù)等等?？刂齐娐?2還可以被配置成用于在顯示器62上給焊接操作者示出通知，該通知請(qǐng)求操作者制止沖擊焊炬14。在一些實(shí)施例中，控制電路52可以被配置成使用由運(yùn)動(dòng)傳感器426檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)來(lái)使焊接操作者能夠在軟件用戶界面(例如，焊接軟件、焊接訓(xùn)練軟件等)內(nèi)進(jìn)行操控和/或選擇。例如，控制電路52可以被配置成用于接收加速度且如果該加速度與預(yù)定模式匹配(例如，加速度指示朝某一方向的突然運(yùn)動(dòng)，加速度指示焊炬14正在搖晃等)則進(jìn)行軟件選擇。
[0125]振動(dòng)裝置428被配置成用于通過(guò)引導(dǎo)焊炬14振動(dòng)和/或搖晃來(lái)向焊接操作者提供反饋(例如，提供振動(dòng)或觸覺(jué)反饋)。振動(dòng)裝置428可以在真實(shí)焊接過(guò)程中和/或模擬焊接過(guò)程中提供振動(dòng)反饋。如可以認(rèn)識(shí)到的，真實(shí)焊接過(guò)程中的振動(dòng)反饋可以被調(diào)諧到特定頻率以使焊接操作者能夠在由于真實(shí)焊接發(fā)生的振動(dòng)與振動(dòng)反饋之間作出區(qū)別。例如，在真實(shí)焊接過(guò)程中，可以在大致3.5Hz下提供振動(dòng)反饋。使用這樣的頻率可以使焊接操作者能夠在由于真實(shí)焊接發(fā)生自然振動(dòng)的同時(shí)檢測(cè)何時(shí)發(fā)生振動(dòng)反饋。相反，在真實(shí)焊接過(guò)程中，可以在大致9Hz下提供振動(dòng)反饋。然而，9Hz頻率可能與由于真實(shí)焊接發(fā)生的自然振動(dòng)形成混淆。
[0126]圖26是用于使用焊炬14向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的方法430的實(shí)施例。控制電路52(或另一個(gè)裝置的控制電路)檢測(cè)與焊接操作相對(duì)應(yīng)的參數(shù)(例如，作業(yè)角、行進(jìn)角、行進(jìn)速度、焊嘴至作業(yè)的距離、目標(biāo)等)(框432)。如可以認(rèn)識(shí)到的，焊接操作可以是真實(shí)焊接操作、模擬焊接操作、虛擬現(xiàn)實(shí)焊接操作、和/或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)焊接操作。控制電路52確定參數(shù)是否在第一預(yù)定范圍內(nèi)(框434)。如可以認(rèn)識(shí)到的，第一預(yù)定范圍可以是剛好在可接受范圍之外的范圍。例如，參數(shù)可以是作業(yè)角，可接受的范圍可以是45到50度，并且第一預(yù)定范圍可以是50到55度。相應(yīng)地，在這樣的實(shí)例中，控制電路52確定作業(yè)角是否在50到55度的第一預(yù)定范圍內(nèi)。
[0127]如果參數(shù)在第一預(yù)定范圍內(nèi)，則控制電路52使焊炬在第一模式下振動(dòng)(框436)。第一模式可以是第一頻率、第一調(diào)頻、第一振幅等等。而且，如果參數(shù)沒(méi)有在第一預(yù)定范圍內(nèi)， 則控制電路52確定該參數(shù)是否在第二預(yù)定范圍內(nèi)(框438)。第二預(yù)定范圍可以是剛好在第一預(yù)定范圍之外的范圍。例如，繼續(xù)以上討論的實(shí)例，第二預(yù)定范圍可以是55到60度。相應(yīng)地，在這樣的實(shí)例中，控制電路52確定作業(yè)角是否在55到60度的第二預(yù)定范圍內(nèi)。如果參數(shù)在第二預(yù)定范圍內(nèi)，則控制電路52使焊炬在第二模式下振動(dòng)(框440)。第二模式可以是第二頻率、第二調(diào)頻、第二振幅等等。應(yīng)注意的是，第二模式通常與第一模式不同。在某些實(shí)施例中，第一和第二模式可以相同。另外，可聽(tīng)指示可以提供給焊接操作者以指示參數(shù)在第一預(yù)定范圍內(nèi)還是在第二預(yù)定范圍內(nèi)。此外，可聽(tīng)指示可以用于指示參數(shù)不在可接受的范圍內(nèi)。在這樣的實(shí)施例中，振動(dòng)可以用于指示焊接操作者正在做錯(cuò)誤的事情，而可聽(tīng)指示可以用于指示焊接操作者做錯(cuò)了什么和/或如何彌補(bǔ)。該參數(shù)可以是任何合適的參數(shù)，如作業(yè)角、 行進(jìn)角、行進(jìn)速度、焊嘴至作業(yè)距離、和/或目標(biāo)。圖27至圖29圖示了各種模式的實(shí)施例。
[0128]圖27是兩種模式的實(shí)施例的曲線圖442,每個(gè)模式包括用于向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的不同頻率。第一模式444與第二模式446錯(cuò)開(kāi)時(shí)間448。在所示實(shí)施例中，第一模式 444是第一頻率，而第二模式446是不同于第一頻率的第二頻率。第一和第二頻率可與是任何合適的頻率。如可以認(rèn)識(shí)到的，第一和第二頻率可以被配置成不同于在真實(shí)焊接過(guò)程中產(chǎn)生的自然頻率以方便焊接操作者在自然頻率與第一和第二頻率之間進(jìn)行區(qū)分。盡管所示實(shí)施例示出了第一頻率低于第二頻率，但在其他實(shí)施例中，第二頻率可以低于第一頻率。
[0129]圖28是兩種模式的實(shí)施例的曲線圖450,每個(gè)模式包括用于向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的不同調(diào)制。第一模式452與第二模式454錯(cuò)開(kāi)時(shí)間456。在所示實(shí)施例中，第一模式 452是第一調(diào)制，而第二模式454是不同于第一調(diào)制的第二調(diào)制。第一和第二調(diào)制可以是任何合適的調(diào)制。例如，第一調(diào)制可以包括第一數(shù)量的振動(dòng)脈沖(例如，兩個(gè)脈沖)，而第二調(diào)制可以包括第二數(shù)量的振動(dòng)脈沖(例如，三個(gè)脈沖)。而且，該調(diào)制可以改變多個(gè)脈沖、脈沖之間的時(shí)間等。在某些實(shí)施例中，多個(gè)振動(dòng)脈沖和/或脈沖之間的時(shí)間可以被配置成隨著參數(shù)移向或遠(yuǎn)離可接受的參數(shù)值而逐漸增加或減少。盡管所示實(shí)施例示出了第一調(diào)制相比第二調(diào)制具有更少的脈沖，但在其他實(shí)施例中，第二調(diào)制可以具有比第一調(diào)制更少的脈沖。 [〇13〇]圖29是兩種模式的實(shí)施例的曲線圖458,每個(gè)模式包括用于向焊接操作者提供振動(dòng)反饋的不同振幅。第一模式460與第二模式462錯(cuò)開(kāi)時(shí)間464。在所不實(shí)施例中，第一模式 460是第一振幅，而第二模式462是不同于第一振幅的第二振幅。第一和第二振幅可以是任何合適的振幅。盡管所示實(shí)施例示出了第一振幅低于第二振幅，但在其他實(shí)施例中，第二振幅可以低于第一振幅。
[0131]圖30是焊炬14的實(shí)施例的立體圖，該焊炬具有可以用于跟蹤焊炬14的球形標(biāo)志。 焊炬14包括圍住焊炬14的控制電路52和/或焊炬14的任何其他部件的殼體466。顯示器62和用戶界面60納入到殼體466的頂部。
[0132]如圖所示，頸部470從焊炬14的殼體466伸出。用于跟蹤焊炬14的標(biāo)志可以安置在頸部470上。具體地，安裝桿472用于將標(biāo)志474聯(lián)接至頸部470。在所示實(shí)施例中，標(biāo)志474是球形標(biāo)志;然而，在其他實(shí)施例中，標(biāo)志474可以是任何合適的形狀(例如，如LED的形狀)。感測(cè)裝置16使用標(biāo)志474以跟蹤焊炬14的位置和/或取向。如可以認(rèn)識(shí)到的，標(biāo)志474中的三個(gè)標(biāo)志用于限定第一平面。而且，標(biāo)志474被布置成使得第四個(gè)標(biāo)志474在不同于第一平面的第二平面中。相應(yīng)地，感測(cè)裝置16可以使用四個(gè)標(biāo)志474跟蹤焊炬14的位置和/或取向。應(yīng)注意的是，雖然所示實(shí)施例示出了四個(gè)標(biāo)志474,但安裝桿472可以具有任意合適數(shù)量的標(biāo)志 474〇
[0133]在某些實(shí)施例中，標(biāo)志474可以是反射性標(biāo)志，而在其他實(shí)施例中，標(biāo)志474可以是發(fā)光標(biāo)志(例如，發(fā)光二極管LED)。在標(biāo)志474是發(fā)光標(biāo)志的實(shí)施例中，標(biāo)志474可以由焊炬 14的殼體466內(nèi)的電氣部件供電。例如，標(biāo)志474可以由安裝桿472與殼體466之間的連接476 供電。另外，控制電路52(或另一個(gè)裝置的控制電路)可以用于控制標(biāo)志474的通電和/或斷電(例如，點(diǎn)亮)。在某些實(shí)施例中，標(biāo)志474可以基于焊炬14的位置和/或取向而單獨(dú)通電和/或斷電。在其他實(shí)施例中，標(biāo)志474可以基于焊炬14的位置和/或取向而成組地通電和/或斷電。應(yīng)注意的是，在不包括安裝桿472的實(shí)施例中，可以用單獨(dú)平面上與所示標(biāo)志468不同的另一個(gè)標(biāo)志468來(lái)取代連接476。
[0134]圖31是用于在焊炬的顯示器上顯示與閾值相關(guān)的焊接參數(shù)的方法478的實(shí)施例。 在所示實(shí)施例中，控制電路52(或另一個(gè)裝置的控制電路)接收焊接操作者對(duì)與焊炬14的位置、取向、和/或移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的焊接參數(shù)作出的選擇(框480)。例如，焊接操作者可以選擇焊炬14的用戶界面60上的按鈕來(lái)選擇焊接參數(shù)。焊接參數(shù)可以是任何合適的焊接參數(shù)，如作業(yè)角、行進(jìn)角、行進(jìn)速度、焊嘴至作業(yè)距離、目標(biāo)等等。如可以認(rèn)識(shí)到的，焊接系統(tǒng)10可以自動(dòng)選擇焊接參數(shù)而無(wú)需來(lái)自焊接操作者的輸入。在作出選擇之后，焊炬14的顯示器62與焊接參數(shù)的預(yù)定閾值范圍和/或目標(biāo)值關(guān)聯(lián)地顯示或示出焊接參數(shù)的表示(框482)。所顯示的焊接參數(shù)被配置成用于隨著焊炬14的位置變化而變化、隨著焊炬14的取向變化而變化、和/ 或隨著焊炬14的移動(dòng)變化而變化。因此，焊接操作者可以在進(jìn)行(例如，在開(kāi)始、啟動(dòng)、停止等之前)焊接操作的同時(shí)使用焊炬14對(duì)焊炬14正確地進(jìn)行定位和/或定向，由此使焊接操作者能夠使用預(yù)定閾值范圍內(nèi)的或在目標(biāo)值下的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接操作。
[0135]例如，焊接操作者可能期望以適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)角開(kāi)始焊接操作。相應(yīng)地，焊接操作者可以選擇焊炬14上的“作業(yè)角”。在選擇了“作業(yè)角”之后，焊接操作者可以將焊炬14定位在期望的作業(yè)角。當(dāng)焊接操作者移動(dòng)焊炬14時(shí)，相對(duì)于期望的作業(yè)角顯示當(dāng)前的作業(yè)角。因此， 焊接操作者可以來(lái)回移動(dòng)焊炬14,直到當(dāng)前的作業(yè)角與期望的作業(yè)角匹配和/或在期望的作業(yè)角范圍內(nèi)。如可以認(rèn)識(shí)到的，顯示器62可以關(guān)閉和/或變暗，使得在焊接操作過(guò)程中其是空白的。然而，焊接操作者可以在進(jìn)行焊接操作之前選擇期望的焊接參數(shù)。甚至在顯示器 62是空白的時(shí)，控制電路52也可以被配置成用于在焊接操作過(guò)程中監(jiān)測(cè)焊接參數(shù)并向焊接操作者提供反饋(例如，振動(dòng)反饋、音響反饋等)。
[0136]圖32是焊炬14的顯示器62的一組屏幕截圖的實(shí)施例，用于顯示與閾值相關(guān)的焊接參數(shù)。這組屏幕截圖圖示了為執(zhí)行焊接操作向焊接操作者顯示焊接參數(shù)的各種方式。如可以認(rèn)識(shí)到的，在某些實(shí)施例中，焊接參數(shù)可以在焊接操作之前、之中、和/或之后顯示給焊接操作者。屏幕484圖示了不在預(yù)定閾值范圍內(nèi)的作業(yè)角。顯示器62的參數(shù)部分486指示所選擇的參數(shù)。而且，范圍區(qū)間488指示所選擇的參數(shù)是否在預(yù)定閾值范圍內(nèi)。另外，參數(shù)值區(qū)間 490指示所選擇的參數(shù)值。在屏幕484上，38的作業(yè)角在范圍之外，如從中央圓向外伸出的箭頭所指示的。屏幕492圖示了45的作業(yè)角在預(yù)定閾值范圍內(nèi)，如沒(méi)有從中央圓伸出的箭頭所指示的。
[0137]如可以認(rèn)識(shí)到的，感測(cè)裝置16可以被配置成用于檢測(cè)行進(jìn)角是拖曳角(drag angle)(例如，行進(jìn)角在焊接電弧前面)還是推動(dòng)角(push angle)(例如，行進(jìn)角跟在焊接電弧后面)。相應(yīng)地，屏幕494圖示了在預(yù)定閾值范圍之外的23的拖拽行進(jìn)角，如從中央圓伸出的箭頭所指示的。相反，屏幕496圖示了在預(yù)定閾值范圍內(nèi)的15的推動(dòng)行進(jìn)角，如沒(méi)有從中央圓伸出的箭頭所指示的。另外，屏幕498圖示了在預(yù)定閾值范圍內(nèi)的12的行進(jìn)速度，如與中央圓對(duì)準(zhǔn)的垂直線所指示的。相反，屏幕500圖示了在預(yù)定閾值范圍之外的18的行進(jìn)速度，如在中央圓右側(cè)的垂直線所指示的。
[0138]屏幕502圖示了大于預(yù)定閾值范圍的1.5的焊嘴到作業(yè)的距離，如在外環(huán)內(nèi)的小圓所指示的。而且，屏幕504圖示了小于預(yù)定閾值范圍的0.4的焊嘴到作業(yè)的距離，如外環(huán)之外的圓所指示的。另外，屏幕506圖示了在預(yù)定閾值范圍內(nèi)的1.1的焊嘴到作業(yè)的距離，如基本上填滿外環(huán)內(nèi)的區(qū)域的圓所指示的。而且，屏幕508圖示了0.02的在預(yù)定閾值范圍內(nèi)的目標(biāo)，如與中央圓對(duì)準(zhǔn)的水平線所指示的。相反，屏幕510圖示了 0.08的不在預(yù)定閾值范圍內(nèi)的目標(biāo)，如朝向中央圓的頂部的水平線所指示的。雖然在所示實(shí)施例中在顯示器62上示出了特定的圖形表示從而與閾值關(guān)聯(lián)地示出焊接參數(shù)，但其他實(shí)施例可以使用任何合適的圖形表示來(lái)與閾值關(guān)聯(lián)地示出焊接參數(shù)。而且，在某些實(shí)施例中，各個(gè)參數(shù)視覺(jué)引導(dǎo)可以被組合，從而可以在視覺(jué)上一起顯示多個(gè)參數(shù)。
[0139]另外，在某些實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)10可以檢測(cè)焊炬14在焊點(diǎn)附近還是遠(yuǎn)離該焊點(diǎn)。 在焊點(diǎn)附近是根據(jù)接觸焊嘴到作業(yè)的距離(CTWD)和目標(biāo)參數(shù)來(lái)確定的。當(dāng)CTWD和目標(biāo)參數(shù)均在合適的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，焊接系統(tǒng)10可以認(rèn)為焊炬14在焊接接頭附近。而且，當(dāng)焊炬14在焊接接頭附近時(shí)，可以在焊炬14上顯示視覺(jué)引導(dǎo)。當(dāng)焊炬14在焊接接頭附近并且處于真實(shí)焊接模式時(shí)，可以在顯示器上顯示消息(例如，警告消息)，該消息指示適當(dāng)?shù)暮附釉O(shè)備(例如，焊接者帽罩)應(yīng)就位，作為旁觀者的安全預(yù)防措施。然而，外部顯示器可以繼續(xù)在距離焊接操作安全距離處顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。而且，在一些實(shí)施例中，當(dāng)焊炬14在焊接接頭附近并且處于真實(shí)焊接模式時(shí)，焊炬14的顯示器可以在焊接操作者致動(dòng)焊炬14的扳機(jī)時(shí)改變(例如，變成基本上空白的和/或透明的、變成不令人分心的視圖、變成預(yù)定的圖像等)。當(dāng)焊炬14遠(yuǎn)離焊接接頭時(shí)，致動(dòng)焊炬14的扳機(jī)將不會(huì)進(jìn)行(例如，開(kāi)始)試運(yùn)行。另外，當(dāng)焊炬14遠(yuǎn)離焊接接頭時(shí)，致動(dòng)焊炬14在非真實(shí)焊接模式下不起作用，并且可以在真實(shí)焊接模式下進(jìn)給焊絲， 而不需要開(kāi)始試運(yùn)行。[〇14〇]圖33是用于使用至少四個(gè)標(biāo)志跟蹤焊接系統(tǒng)10中的焊炬14的方法512的實(shí)施例。 一個(gè)或多個(gè)相機(jī)(例如，如感測(cè)系統(tǒng)16的一個(gè)或多個(gè)相機(jī))用于檢測(cè)焊炬14的標(biāo)志(框514)。 如以上討論的，標(biāo)志可以是反射性標(biāo)志和/或發(fā)光標(biāo)志。另外，這些標(biāo)志可以包括四個(gè)或更多個(gè)標(biāo)志以方便確定焊炬14的精確位置和/或取向。計(jì)算機(jī)18的一個(gè)或多個(gè)處理器20(或其他處理器)可與感測(cè)系統(tǒng)16—起使用來(lái)基于檢測(cè)到的標(biāo)志跟蹤焊炬14的位置和/或焊炬14 的取向(框516)。如果一個(gè)或多個(gè)相機(jī)不能夠用于檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志，則一個(gè)或多個(gè)處理器20(或控制電路，例如控制電路52)可以被配置成用于在一個(gè)或多個(gè)相機(jī)不能夠檢測(cè)標(biāo)志時(shí)阻止真實(shí)焊接(框518)。而且，在一個(gè)或多個(gè)相機(jī)不能夠檢測(cè)焊炬14的標(biāo)志時(shí)，焊炬14的顯示器62可以被配置成用于顯示消息，該消息指示沒(méi)有檢測(cè)到這些標(biāo)志(框520)。相應(yīng)地， 如果焊炬14不能夠被感測(cè)系統(tǒng)16跟蹤，則可以阻止使用焊炬14的真實(shí)焊接。
[0141]圖34是用于檢測(cè)處理器20(或任何其他處理器)與焊炬14通信的能力的方法522的實(shí)施例。焊炬14被配置成用于檢測(cè)來(lái)自處理器20的信號(hào)(框524)。信號(hào)以預(yù)定的間隔從處理器20提供給焊炬14。在某些實(shí)施例中，該信號(hào)可以是以預(yù)定的間隔從處理器20提供給焊炬 14的脈沖信號(hào)。而且，將該信號(hào)提供給焊炬14,使得焊炬14能夠確定它能與處理器20通信。 如果焊炬14在預(yù)定間隔內(nèi)沒(méi)有從處理器20接收到信號(hào)，則控制電路52(或另一個(gè)裝置的控制電路)被配置成用于在沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)時(shí)阻止使用焊炬14進(jìn)行真實(shí)焊接(框526)。而且， 在阻止真實(shí)焊接的同時(shí)，顯示器62可以被配置成用于顯示消息，該消息指示沒(méi)有檢測(cè)到來(lái)自處理器20的信號(hào)(框528)。相應(yīng)地，焊炬14可以檢測(cè)處理器20與焊炬14通信的能力。
[0142]圖35是可以與焊接系統(tǒng)10—起使用的用于校準(zhǔn)彎曲焊接接頭的方法530的實(shí)施例。一個(gè)或多個(gè)相機(jī)(例如，感測(cè)系統(tǒng)16的一個(gè)或多個(gè)相機(jī))用于檢測(cè)彎曲焊接接頭的第一位置(例如，第一校準(zhǔn)點(diǎn))(框532)。例如，校準(zhǔn)工具和/或焊炬14可以用于向一個(gè)或多個(gè)相機(jī)識(shí)別彎曲焊接接頭的第一位置(例如，如通過(guò)使校準(zhǔn)工具的頂端和/或焊炬14接觸第一位置)。此外，該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)可以用于跟蹤校準(zhǔn)工具和/或焊炬14以確定校準(zhǔn)工具和/或焊炬14的位置和/或取向以便檢測(cè)彎曲焊接接頭的第一位置。
[0143]而且，該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)用于檢測(cè)彎曲焊接接頭的第二位置(例如，第二校準(zhǔn)點(diǎn)) (框534)。例如，校準(zhǔn)工具和/或焊炬14可以用于向該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)識(shí)別彎曲焊接接頭的第二位置。此外，該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)可以用于跟蹤校準(zhǔn)工具和/或焊炬14以確定校準(zhǔn)工具和/或焊炬14的位置和/或取向以便檢測(cè)彎曲焊接接頭的第二位置。另外，該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)用于檢測(cè)彎曲焊接接頭的在彎曲焊接接頭的第一與第二位置之間的彎曲部分(框536)。 例如，校準(zhǔn)工具和/或焊炬14可以用于識(shí)別彎曲焊接接頭的第一與第二位置之間的彎曲焊接接頭。此外，該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)可以用于跟蹤校準(zhǔn)工具和/或焊炬14以確定校準(zhǔn)工具和/ 或焊炬14的位置和/或取向以便檢測(cè)彎曲焊接接頭的彎曲部分。如可以認(rèn)識(shí)到的，在操作過(guò)程中，可以檢測(cè)第一位置，然后可以檢測(cè)彎曲焊接接頭，并且然后可以檢測(cè)第二位置。然而， 第一位置、第二位置、彎曲焊接接頭的檢測(cè)可以按任何合適的順序進(jìn)行。在某些實(shí)施例中， 可以存儲(chǔ)彎曲焊接接頭的彎曲部分的表示以便通過(guò)將焊接操作過(guò)程中焊炬14的位置和/或取向與彎曲焊接接頭的彎曲部分的所存儲(chǔ)的表示進(jìn)行比較來(lái)確定焊接操作的品質(zhì)。如可以認(rèn)識(shí)到的，在某些實(shí)施例中，焊接操作可以是多道焊接操作。
[0144]而且，對(duì)一些接頭(如圓形焊接接頭(例如，管接頭))的校準(zhǔn)可以通過(guò)使校準(zhǔn)工具接觸到圓形焊接接頭的圓周周圍的三個(gè)不同點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。然后，可以通過(guò)計(jì)算與所有三個(gè)點(diǎn)相交的最佳擬合圓來(lái)確定圓形焊接接頭的路線。圓形焊接接頭的路線可以被存儲(chǔ)并且用于評(píng)估訓(xùn)練焊接的焊接參數(shù)。針對(duì)更復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，可能沿著整個(gè)接頭拖動(dòng)校準(zhǔn)工具以便向系統(tǒng)指示接頭，由此可以計(jì)算所有參數(shù)。
[0145]圖36是彎曲焊接接頭538的實(shí)施例的圖解?？梢允褂脠D35中所描繪的方法530校準(zhǔn)這樣的彎曲焊接接頭538。彎曲焊接接頭538在工件540上。具體地，彎曲焊接接頭538包括第一位置542、第二位置544、和彎曲部分546。使用方法530，可以確定和/或存儲(chǔ)彎曲焊接接頭 538的形狀以便評(píng)估在彎曲焊接接頭538上進(jìn)行焊接操作的焊接操作者。
[0146]圖37是用于跟蹤多道焊接操作的方法548的實(shí)施例。一個(gè)或多個(gè)相機(jī)(例如，如感測(cè)系統(tǒng)16的一個(gè)或多個(gè)相機(jī))用于檢測(cè)在多道焊接操作過(guò)程中焊炬14沿著焊接接頭的第一道(框550)。而且，該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)用于檢測(cè)在多道焊接操作過(guò)程中焊炬14沿著焊接接頭的第二道(框552)。另外，該一個(gè)或多個(gè)相機(jī)用于檢測(cè)在多道焊接操作過(guò)程中焊炬14沿著焊接接頭的第三道(框554)。控制電路52(或另一個(gè)裝置的控制電路)可以被配置成用于將第一道、第二道、和/或第三道的表示存儲(chǔ)在一起作為單個(gè)焊接操作用于確定多道焊接操作的品質(zhì)。如可以認(rèn)識(shí)到的，多道焊接操作可以是真實(shí)焊接操作、訓(xùn)練焊接操作、虛擬現(xiàn)實(shí)焊接操作、和/或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)焊接操作。
[0147]圖38是焊接臺(tái)架12的實(shí)施例的立體圖。焊接臺(tái)架12包括由支腿90支撐的焊接表面 88。而且，焊接表面88包括一個(gè)或多個(gè)狹槽91以方便將工件定位在焊接表面88上。另外，焊接表面88包括多個(gè)延伸通過(guò)焊接表面88的孔口 556(例如，孔或開(kāi)口)。這些孔口 556可以用于使感測(cè)裝置16能夠確定焊接表面88的位置和/或取向。具體地，標(biāo)志可以布置在孔口556 下方，還在感測(cè)裝置16的視野內(nèi)以使感測(cè)裝置16能夠確定焊接表面88的位置和/或取向。這些標(biāo)志可以布置在焊接表面88下方以方便更持續(xù)的標(biāo)志和/或阻止碎肩覆蓋住這些標(biāo)志，如關(guān)于圖39更詳細(xì)解釋的。
[0148]抽屜558附接至焊接臺(tái)架12上從而能夠使用焊接臺(tái)架12儲(chǔ)存各種部件。而且，輪子 560聯(lián)接至焊接臺(tái)架12上以方便容易地移動(dòng)焊接臺(tái)架12。與抽屜558相鄰地，校準(zhǔn)工具固持器562和焊矩固持器564能夠儲(chǔ)存校準(zhǔn)工具和焊炬14。在某些實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)10可以被配置成用于在不同的時(shí)間(例如在執(zhí)行焊接操作之前)檢測(cè)校準(zhǔn)工具在校準(zhǔn)工具固持器562 中。從焊接表面88垂直延伸的支撐結(jié)構(gòu)566用于為感測(cè)裝置16和顯示器32提供結(jié)構(gòu)支撐。而且，托盤(pán)568聯(lián)接至支撐結(jié)構(gòu)566以方便儲(chǔ)存各種部件。
[0149]防護(hù)罩102定位在顯示器32之上以阻止某些環(huán)境元素與顯示器32接觸(例如，焊接飛濺物、煙霧、火花、熱量等)。把手570聯(lián)接至防護(hù)罩102上以方便防護(hù)罩102從用于阻止某些環(huán)境元素與顯示器32接觸的第一位置(如圖所示)轉(zhuǎn)動(dòng)到遠(yuǎn)離顯示器32的第二升高位置， 如箭頭572所示。第二位置沒(méi)有被配置成阻止環(huán)境元素與顯示器32接觸。在某些實(shí)施例中， 防護(hù)罩102可以通過(guò)閂鎖裝置、緩沖件、致動(dòng)器、止動(dòng)件等等固持在第一和/或第二位置上。
[0150]開(kāi)關(guān)573用于檢測(cè)防護(hù)罩102處于第一位置上還是處于第二位置上。而且，開(kāi)關(guān)573 可以聯(lián)接至控制電路52(或另一個(gè)裝置的控制電路)上并且被配置成用于檢測(cè)防護(hù)罩102處于第一位置上還是第二位置上并且在開(kāi)關(guān)573檢測(cè)到檢測(cè)防護(hù)罩102處于第一位置和/或第二位置上時(shí)阻止或能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)操作(例如，真實(shí)焊接、輔助電源等)。例如，如果開(kāi)關(guān)573檢測(cè)到防護(hù)罩102處于第二位置上(例如，沒(méi)有正確覆蓋住顯示器32)，則控制電路52可以阻止真實(shí)焊接和/或模擬焊接(其中防護(hù)罩102處于第二位置上時(shí)，感測(cè)裝置16可能不能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)標(biāo)志)。作為另一個(gè)實(shí)例，如果開(kāi)關(guān)573檢測(cè)到防護(hù)罩102處于第二位置上，則焊接臺(tái)架12的控制電路可以阻止提供給焊接臺(tái)架12的出口 574的電力可用性。在某些實(shí)施例中，顯示器32可以示出防護(hù)罩102處于第一位置和/或第二位置上的指示。例如，當(dāng)防護(hù)罩102處于第二位置上時(shí)，顯示器32可以向焊接操作者提供真實(shí)焊接和/或在出口 574處的電力不可用的指示。焊接臺(tái)架12包括能夠向使用焊接臺(tái)架12的焊接操作者提供音響反饋的揚(yáng)聲器575。 另外，在某些實(shí)施例中，如果在防護(hù)罩102處于第二位置上時(shí)致動(dòng)焊炬14的扳機(jī)，則焊接系統(tǒng)10可以向操作者提供視覺(jué)反饋和/或音響反饋(例如，焊接系統(tǒng)10可以提供視覺(jué)消息和可聽(tīng)見(jiàn)的聲音效果)。
[0151]如圖所示，支撐結(jié)構(gòu)566包括第一臂576和第二臂578。第一和第二臂576和578可圍繞支撐結(jié)構(gòu)566轉(zhuǎn)動(dòng)以使第一和第二臂576和578能夠定位在選擇的高度以用于立焊和/或仰焊。在所示實(shí)施例中，第一和第二臂576和578可相對(duì)于彼此獨(dú)立(例如，單獨(dú))轉(zhuǎn)動(dòng)，使得第一臂576可以定位在第一垂直位置上，而第二臂578可以定位在與第一垂直位置不同的第二垂直位置處。在其他實(shí)施例中，第一和第二臂576和578被配置成一起轉(zhuǎn)動(dòng)。而且，在某些實(shí)施例中，第一和第二臂576和578可以基于焊接操作者的選擇獨(dú)立地和/或一起轉(zhuǎn)動(dòng)。如可以認(rèn)識(shí)到的，在其他實(shí)施例中，臂可能沒(méi)有聯(lián)接至支撐結(jié)構(gòu)566,而是可能定位在其他位置處，如定位成在一個(gè)或多個(gè)前側(cè)支腿等上方垂直延伸。另外，在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)可以聯(lián)接至焊接臺(tái)架12以方便焊接操作者斜靠在其上和/或在其上休息(例如，倚欄)。
[0152]第一和第二臂576和578中的每一者包括緩沖器580(或另一個(gè)支撐裝置)，該緩沖器方便將第一和第二臂576和578固持在所選擇的垂直位置上。而且，第一和第二臂576和 578中的每一者包括制動(dòng)系統(tǒng)582,該制動(dòng)系統(tǒng)被配置成用于將第一和第二臂576和578單獨(dú)鎖緊在所選擇的位置上。在某些實(shí)施例中，通過(guò)向把手、開(kāi)關(guān)、踏板、和/或另一個(gè)裝置施加力來(lái)解鎖制動(dòng)系統(tǒng)582。
[0153]工件84聯(lián)接至第二臂578以便進(jìn)行仰焊和/或立焊。而且，第一臂576包括用于仰焊、水平焊、和/或立焊的焊接板108。如可以認(rèn)識(shí)到的，工件84、焊接板108、和/或用于固持焊接板108的夾具可以包括多個(gè)標(biāo)志(例如，反射性標(biāo)志和/或發(fā)光標(biāo)志)以方便由感測(cè)裝置 16進(jìn)行跟蹤。例如，在某些實(shí)施例中，工件84、焊接板108、和/或夾具可以包括位于一個(gè)表面上的三個(gè)標(biāo)志(例如，在一個(gè)平面中)、和位于另一個(gè)表面上的第四標(biāo)志(例如，在不同的平面中)以方便由感測(cè)裝置16進(jìn)行跟蹤。如圖所示，制動(dòng)器釋放件584附接至第一和第二臂576 和578中的每一者以便將每個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)582解鎖。在某些實(shí)施例中，牽引鏈可以從每個(gè)制動(dòng)器釋放件584向下延伸以方便解鎖和/或降低第一和第二臂576和578,例如當(dāng)?shù)谝缓偷诙?576和578的制動(dòng)器釋放件584垂直地位于焊接操作者夠不到的上方時(shí)。因此，焊接操作者可以拉動(dòng)牽引鏈的把手來(lái)解鎖制動(dòng)系統(tǒng)582和/或降低第一和第二臂576和578。
[0154]如圖所示，第二臂578包括用于將工件84聯(lián)接至第二臂578上的夾具組件588。而且，夾具組件588包括多個(gè)T型把手590用于調(diào)整、擰緊、固定、和/或松開(kāi)夾具組件588的夾具和其他部分。在某些實(shí)施例中，第一臂576還可以包括各種T型把手590用于調(diào)整、擰緊、固定、和/或松開(kāi)焊接板108。如可以認(rèn)識(shí)到的，夾子組件588可以包括多個(gè)標(biāo)志(例如，反射性標(biāo)志和/或發(fā)光標(biāo)志)以方便由感測(cè)裝置16進(jìn)行跟蹤。例如，在某些實(shí)施例中，夾具組件588 可以包括位于一個(gè)表面上的三個(gè)標(biāo)志(例如，在一個(gè)平面中)、和位于另一個(gè)表面上的第四標(biāo)志(例如，在不同的平面中)以方便由感測(cè)裝置16進(jìn)行跟蹤。應(yīng)注意的是，焊接系統(tǒng)10可以在第一和第二臂576和578中的一者或兩者上包括夾具組件588。
[0155]感測(cè)裝置16包括安置在感測(cè)裝置16的一個(gè)或多個(gè)相機(jī)前面的可移除罩592以阻止環(huán)境元素(例如，飛濺物、煙霧、熱量等)或其他物體與感測(cè)裝置16相接觸?？梢瞥?92安置在狹槽594中，這些狹槽被配置成用于將可移除罩592保持在感測(cè)裝置16前面。在某些實(shí)施例中，可以在不使用工具的情況下插入、移除、和/或更換可移除罩592。如以下詳細(xì)解釋的， 可移除罩592可以以一定角安置在感測(cè)裝置16前面以方便紅外光從中穿過(guò)。
[0156]如圖所示，聯(lián)系組件596可以聯(lián)接在第一和/或第二臂576和578與感測(cè)裝置16之間以方便在轉(zhuǎn)動(dòng)第一和/或第二臂576和578時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)感測(cè)裝置16。相應(yīng)地，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)第一和/或第二臂576和578時(shí)，感測(cè)裝置16也可以轉(zhuǎn)動(dòng)，使得感測(cè)裝置16的一個(gè)或多個(gè)相機(jī)被定位來(lái)跟蹤所選擇的焊接表面。例如，如果第一和/或第二臂576和578定位在降低的位置上，感測(cè)裝置16可以被配置成用于跟蹤在焊接表面88上發(fā)生的焊接操作。另一方面，如果第一和/或第二臂576和578定位在升高的位置上，則感測(cè)裝置16可以被配置成用于跟蹤立焊、水平焊、 和/或仰焊操作。在一些實(shí)施例中，第一和/或第二臂576和578及感測(cè)裝置16可以不機(jī)械聯(lián)系，而第一和/或第二臂576和578的轉(zhuǎn)動(dòng)仍然可以方便感測(cè)裝置16的轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，第一和/或第二臂576和578上的標(biāo)志可以由感測(cè)裝置16檢測(cè)，并且感測(cè)裝置16可以基于感測(cè)到的第一和/或第二臂576和578的位置來(lái)移動(dòng)(例如，使用電機(jī))。
[0157]圖39是圖38中的焊接臺(tái)架12的焊接表面88的實(shí)施例的橫截面圖。如圖所示，焊接表面88包括多個(gè)在焊接表面88的上平面597與焊接表面88的下平面598之間貫穿延伸的孔口 556。支架599定位在每個(gè)孔口 556下面。支架599可以使用任何合適的緊固件或固定裝置聯(lián)接至焊接表面88。在所示實(shí)施例中，支架599使用緊固件600(例如，螺栓、螺釘?shù)?聯(lián)接至焊接表面88。在其他實(shí)施例中，支架599可以焊接、粘結(jié)、或以其他方式固定到焊接表面88上。而且，在某些實(shí)施例中，支架599可以安裝到焊接臺(tái)架12的側(cè)面而不是焊接表面88上。標(biāo)志602聯(lián)接至支架599上并且垂直定位在孔口 556下方，但標(biāo)志602與孔口 556水平地錯(cuò)開(kāi)以阻止灰塵和/或飛濺物與標(biāo)志602相接觸和使感測(cè)裝置16能夠感測(cè)到標(biāo)志602。在一些實(shí)施例中，標(biāo)志602可以定位在孔口556內(nèi)和/或在任何位置處，使得運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)定位在上平面 597的一側(cè)上，而標(biāo)志602定位在上平面597的相反側(cè)上。如可以認(rèn)識(shí)到的，標(biāo)志602可以是光反射性的和/或發(fā)光的。例如，在某些實(shí)施例中，標(biāo)志602可以由反光膠帶形成。在一些實(shí)施例中，標(biāo)志602可以是球形標(biāo)志。相應(yīng)地，感測(cè)裝置16可以檢測(cè)標(biāo)志602以確定焊接表面88的位置和/或取向。[〇158]圖40是具有可移除罩592的感測(cè)裝置16的實(shí)施例的橫截面圖。如圖所示，可移除罩 592安置在狹槽594中。感測(cè)裝置16包括相機(jī)604(例如，紅外相機(jī))，在所述相機(jī)604的一側(cè)具有面605,所述面605具有透鏡606?？梢瞥?92被配置成用于使紅外光能夠從中穿過(guò)并且阻止環(huán)境元素(例如，飛濺物、煙霧、熱量等)或其他物體與相機(jī)604的透鏡606接觸。如可以認(rèn)識(shí)到的，相機(jī)604可以包括一個(gè)或多個(gè)被配置成用于發(fā)射紅外光的紅外線發(fā)射器607。如果可移除罩592直接定位在面605前面，則來(lái)自紅外線發(fā)射器607的大量紅外光可以通過(guò)可移除罩592向相機(jī)604的透鏡606反射。相應(yīng)地，可移除罩592相對(duì)于相機(jī)604的面605以角度 608定位成引導(dǎo)絕大部分紅外光朝向透鏡606反射。具體地，在某些實(shí)施例中，可移除罩592 可以相對(duì)于相機(jī)604的面605以大致10到60度之間的角度608定位。而且，在某些實(shí)施例中， 可移除罩592可以相對(duì)于相機(jī)604的面605以大致40到50度之間的角度608(例如，大致45度) 定位?？梢瞥?92可以由任何合適透光材料制造而成。例如，在某些實(shí)施例中，可移除罩 592可以由聚合物材料、或任何其他合適的材料制造而成。
[0159]圖41是校準(zhǔn)工具610的實(shí)施例的立體圖。如可以認(rèn)識(shí)到的，校準(zhǔn)工具610可以用于為焊接操作校準(zhǔn)工件、作業(yè)表面、焊接接頭等等。校準(zhǔn)工具610包括把手612以方便握緊校準(zhǔn)工具610。而且，校準(zhǔn)工具610被配置成用于由感測(cè)裝置16檢測(cè)以確定校準(zhǔn)工具610的頂端 614接觸的空間位置。在某些實(shí)施例中，聯(lián)接至感測(cè)裝置16的計(jì)算機(jī)18可以被配置成用于僅通過(guò)接觸特定表面的頂端614來(lái)確定校準(zhǔn)點(diǎn)。在其他實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)18被配置成用于通過(guò)焊接操作者提供指示頂端614正在接觸校準(zhǔn)點(diǎn)的輸入來(lái)確定校準(zhǔn)點(diǎn)。另外，在所示實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)18被配置成用于通過(guò)當(dāng)經(jīng)由把手將向下的力施加于校準(zhǔn)工具610時(shí)接觸校準(zhǔn)點(diǎn)的頂端614來(lái)檢測(cè)校準(zhǔn)點(diǎn)。向下的力引導(dǎo)兩個(gè)相鄰標(biāo)志之間的距離以使其減小到低于預(yù)定閾值，由此指示所選擇的校準(zhǔn)點(diǎn)。感測(cè)裝置16被配置成用于檢測(cè)兩個(gè)相鄰標(biāo)志之間的距離的變化并且計(jì)算機(jī)18被配置成用于使用距離的變化來(lái)識(shí)別校準(zhǔn)點(diǎn)。
[0160] 把手612聯(lián)接到透光罩616上。而且，墊圈618聯(lián)接至透光罩616的一端，而端帽620 聯(lián)接至透光罩616的相對(duì)端。在操作過(guò)程中，當(dāng)使用把手612向校準(zhǔn)工具610施加向下的力時(shí)，頂端613與墊圈618之間的距離622減小。
[0161]圖42是圖41中的移除了外罩616的校準(zhǔn)工具610的立體圖。校準(zhǔn)工具610包括具有第一軸626的第一部分624。而且，第一軸626包括位于一端上的頂端614、和位于相對(duì)端上的軸承628(或安裝結(jié)構(gòu))。在某些實(shí)施例中，軸承628具有被配置成裝配在焊炬14的接觸焊嘴周圍的杯狀結(jié)構(gòu)。另外，第一軸626包括聯(lián)接至其上的第一標(biāo)志630和第二標(biāo)志632。校準(zhǔn)工具610還包括具有其上聯(lián)接第三標(biāo)志638的第二軸636的第二部分634。彈簧640安置在位于第三標(biāo)志638與軸承628之間的第二軸636周圍。如可以認(rèn)識(shí)到的，彈簧640方便第三標(biāo)志638被引導(dǎo)朝向第二標(biāo)志632。例如，當(dāng)使用把手612向校準(zhǔn)工具610施加向下的力時(shí)，彈簧640被壓縮以使第二與第三標(biāo)志632和638之間的第一距離642減小。相反，當(dāng)從校準(zhǔn)工具610撤去向下的力時(shí)，彈簧640解除壓縮以使第二與第三標(biāo)志632和638之間的第一距離642增大。第一與第二標(biāo)志630和632之間的第二距離644是固定的，并且第一標(biāo)志630與頂端614之間的第三距離646也是固定的。
[0162]在某些實(shí)施例中，使用預(yù)定算法，焊接系統(tǒng)10使用校準(zhǔn)工具610檢測(cè)校準(zhǔn)點(diǎn)。例如， 測(cè)量頂端614與離頂端614最近的標(biāo)志(例如，第一標(biāo)志630)之間的第三距離646。第三距離 646存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。測(cè)量?jī)蓚€(gè)固定標(biāo)志(例如，第一標(biāo)志630和第二標(biāo)志632)之間的第二距離644。第二距離644也存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。另外，測(cè)量其間安置有彈簧640的標(biāo)志(第二和第三標(biāo)志632和638)之間的壓縮距離。使用兩個(gè)固定標(biāo)志的x，y，z位置計(jì)算它們之間的線。該線用于使向量在離頂端614最近的第一標(biāo)志630開(kāi)始沿著那條線伸出第三距離646的長(zhǎng)度。向量的方向可以被選擇成背離壓縮的標(biāo)志。相應(yīng)地，可以使用這些標(biāo)志計(jì)算頂端的三維位置。 在一些實(shí)施例中，校準(zhǔn)工具610僅可以使用兩個(gè)標(biāo)志。在這樣的實(shí)施例中，可以假設(shè)離頂端 614最近的標(biāo)志是離作業(yè)表面(例如，桌子或夾具)最近的標(biāo)志。盡管所示實(shí)施例中的校準(zhǔn)工具610使用壓縮來(lái)指示校準(zhǔn)點(diǎn)，但校準(zhǔn)工具610可以用任何合適的方式指示校準(zhǔn)點(diǎn)，如通過(guò)使標(biāo)志露出、覆蓋標(biāo)志、打開(kāi)LED (例如，IR LED )、關(guān)閉LED (例如，IR LED )、啟用和/或禁用到計(jì)算機(jī)的無(wú)線傳輸?shù)鹊取?br>[0163]如圖所示，第一、第二、和第三標(biāo)志630、632、和638是球形的；然而，在其他實(shí)施例中，第一、第二、和第三標(biāo)志630、632、和638可以是任何合適的形狀。而且，第一、第二、和第三標(biāo)志630、632、和638具有反射性外表面和/或包括發(fā)光裝置。相應(yīng)地，第一、第二、和第三標(biāo)志630、632、和638可以由感測(cè)裝置16檢測(cè)。因此，感測(cè)裝置16被配置成用于檢測(cè)第一、第二、和第三距離642、644和646。當(dāng)?shù)谝痪嚯x642減小到低于預(yù)定閾值時(shí)，計(jì)算機(jī)18被配置成用于識(shí)別校準(zhǔn)點(diǎn)。如可以認(rèn)識(shí)到的，第一、第二、和第三距離642、644和646全都不同以使感測(cè)裝置16和/或計(jì)算機(jī)18能夠使用第一、第二、和第三標(biāo)志630、632、和638的位置確定頂端 614的位置。
[0164]為了校準(zhǔn)工件，工件可以首先夾緊到焊接表面88上。在工件夾緊到焊接表面88上之后，焊接操作者可以給焊接系統(tǒng)10提供輸入以表示工件準(zhǔn)備好被校準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中， 用于將工件固定到焊接表面88上的夾具可以包括方便焊接系統(tǒng)10檢測(cè)到工件夾緊到焊接表面88的標(biāo)志。在焊接系統(tǒng)10接收到工件夾緊到焊接表面88上的指示之后，焊接操作者使用校準(zhǔn)工具610識(shí)別兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)。具體地，在所示實(shí)施例中，焊接操作者使頂端614接觸到第一校準(zhǔn)點(diǎn)并且使用把手612施加向下的力，直到焊接系統(tǒng)10檢測(cè)到相鄰標(biāo)志之間足夠的距離變化，由此指示第一校準(zhǔn)點(diǎn)。另外，焊接操作者使頂端614接觸到第二校準(zhǔn)點(diǎn)并且使用把手612施加向下的力，直到焊接系統(tǒng)10檢測(cè)到相鄰標(biāo)志之間足夠的距離變化，由此指示第二校準(zhǔn)點(diǎn)。在某些實(shí)施例中，如果按壓校準(zhǔn)工具610并將其保持在校準(zhǔn)點(diǎn)預(yù)定時(shí)間段(例如， 0.1秒、0.3秒、0.5秒、1.0秒、2.0秒等等)，焊接系統(tǒng)10將僅檢測(cè)該校準(zhǔn)點(diǎn)。焊接系統(tǒng)10可以被配置成用于在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)捕獲多個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)(例如，50個(gè)、100個(gè)等)并將它們一起求平均。如果檢測(cè)到多個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)大于預(yù)定閾值，則可以拒絕校準(zhǔn)并且結(jié)束。另外，如果成功校準(zhǔn)第一點(diǎn)，則可以要求第二點(diǎn)距離第一點(diǎn)最小距離(例如，2、4、6英寸等)。如果第二點(diǎn)不是距離第一點(diǎn)最小距離，則可以拒絕第二點(diǎn)的校準(zhǔn)并且結(jié)束。焊接系統(tǒng)10使用這兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)校準(zhǔn)工件。
[0165]在某些實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)10可以確定第一與第二校準(zhǔn)點(diǎn)之間的虛擬線。該虛擬線可以無(wú)限長(zhǎng)并且延伸到第一和第二校準(zhǔn)點(diǎn)之外。該虛擬線表示焊接接頭。各種焊接參數(shù) (例如，作業(yè)角、行進(jìn)角、接觸焊嘴到作業(yè)的距離(CTWD)、目標(biāo)、行進(jìn)速度等)可能以這條虛擬線為參照。相應(yīng)地，虛擬線對(duì)于計(jì)算各種焊接參數(shù)可能是重要的。
[0166]應(yīng)注意的是，在某些實(shí)施例中，第一、第二、和第三標(biāo)志630、632、和638全都垂直安置在把手612上方，而在其他實(shí)施例中，第一、第二、和第三標(biāo)志630、632、和638中的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志垂直安置在把手612下方從而能夠在相鄰標(biāo)志之間實(shí)現(xiàn)更大的距離。在某些實(shí)施例中，可以從校準(zhǔn)工具610移除第一部分624并將其聯(lián)接至焊炬14的接觸焊嘴上以便校準(zhǔn)焊炬14。如可以認(rèn)識(shí)到的，校準(zhǔn)工具610的頂端614可以是任何合適的形狀。圖43至圖45圖示了頂端614可以具有的形狀的幾個(gè)實(shí)施例。
[0167]具體地，圖43是校準(zhǔn)工具610的尖形頂端648的實(shí)施例的側(cè)視圖。使用尖形頂端 648,校準(zhǔn)工具610可以用于校準(zhǔn)工件84上的不同接頭，例如如圖所示的圓角接頭、搭接接頭、沒(méi)有根部間隙的對(duì)接接頭等等。而且，圖44是校準(zhǔn)工具610的圓形頂端650的實(shí)施例的側(cè)視圖。使用圓形頂端650,校準(zhǔn)工具610可以用于校準(zhǔn)工件84上的不同接頭，例如如圖所示圓角接頭、搭接接頭、沒(méi)有根部間隙的對(duì)接接頭等等。另外，圖45是校準(zhǔn)工具610的具有小尖形頂端652的圓形頂端650的實(shí)施例的側(cè)視圖。使用圓形頂端650的末端上的小尖形頂端652， 校準(zhǔn)工具610可以用于校準(zhǔn)工件84上的不同接頭，如圖所示沒(méi)有根部間隙的對(duì)接接頭、填充接頭、搭接接頭等等。在某些實(shí)施例中，校準(zhǔn)工具610的頂端可以是可移除的和/或可反轉(zhuǎn)的，使得該頂端包括兩種不同類型的頂端(例如，每個(gè)相反的末端上一種類型的頂端)。相應(yīng)地，焊接操作者可以選擇校準(zhǔn)工具610使用的頂端類型。在某些實(shí)施例中，如果校準(zhǔn)工具610 是可反轉(zhuǎn)的，則一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志可以聯(lián)接至校準(zhǔn)工具610。一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志可以用于指示正在使用頂端的哪一側(cè)，使得焊接系統(tǒng)10可以使用合適的標(biāo)志至頂端距離用于校準(zhǔn)計(jì)算。
[0168]圖46是用于檢測(cè)校準(zhǔn)點(diǎn)的方法654的實(shí)施例。感測(cè)裝置16(或焊接系統(tǒng)10的另一個(gè)部件)檢測(cè)校準(zhǔn)工具610的第一標(biāo)志、校準(zhǔn)工具610的第二標(biāo)志、和/或校準(zhǔn)工具610的第三標(biāo)志(框656)。而且，焊接系統(tǒng)10確定第一標(biāo)志與第二標(biāo)志之間的第一距離和/或第二標(biāo)志與第三標(biāo)志之間的第二距離(框658)。另外，焊接系統(tǒng)10檢測(cè)第一距離或第二距離是否在預(yù)定距離范圍內(nèi)(例如，表示壓縮距離)(框660)。
[0169]如果第一距離或第二距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)(例如，表示壓縮距離)，則焊接系統(tǒng) 10確定校準(zhǔn)點(diǎn)的位置(框662)。此外，焊接系統(tǒng)10確定校準(zhǔn)工具610的校準(zhǔn)頂端相對(duì)于第一、 第二和第三標(biāo)志中的至少一個(gè)標(biāo)志的位置以確定校準(zhǔn)點(diǎn)的空間位置(框664)。[〇17〇]圖47是用于基于焊接路線確定焊接分?jǐn)?shù)的方法666的實(shí)施例。相應(yīng)地，方法666可以用于評(píng)估焊接操作。感測(cè)裝置16(或任何合適的運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng))檢測(cè)焊接操作的初始位置 (框668)。而且，感測(cè)裝置16檢測(cè)焊接操作的終點(diǎn)位置(框670)。此外，感測(cè)裝置16檢測(cè)焊接操作在初始位置與終點(diǎn)位置之間的空間路線(框672)。例如，感測(cè)裝置16跟蹤焊接操作的位置和/或取向。焊接系統(tǒng)10至少部分基于焊接操作的空間路線確定焊接操作的分?jǐn)?shù)(例如， 基于焊接操作的空間路線確定焊接操作是否接收及格分?jǐn)?shù))(框674)。例如，在某些實(shí)施例中，焊接操作的空間路線可以單獨(dú)用于確定焊接分?jǐn)?shù)是否不及格。在某些實(shí)施例中，感測(cè)裝置16可以用于檢測(cè)與初始位置相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)點(diǎn)和/或與終點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)點(diǎn)。
[0171]例如，在某些實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)10通過(guò)下列判斷來(lái)確定焊接操作是否接收及格分?jǐn)?shù):焊接操作的路線的距離是否大于預(yù)定的下限閾值、焊接操作的路線的距離是否小于預(yù)定的下限閾值、焊接操作的路線的距離是否大于預(yù)定的上限閾值、焊接操作的路線的距離是否小于預(yù)定的上限閾值、焊接操作的路線是否顯著地偏離焊接操作的路線的預(yù)定路線、焊接操作的路線是否指示沿著焊接接頭在單個(gè)位置處發(fā)生多道焊接、沿著焊接操作的路線的焊接時(shí)間是否大于預(yù)定的下限閾值、沿著焊接操作的路線的焊接時(shí)間是否小于預(yù)定的下限閾值、沿著焊接操作的路線的焊接時(shí)間是否大于預(yù)定的上限閾值、和/或沿著焊接操作的路線的焊接時(shí)間是否小于預(yù)定的上限閾值。
[0172]而且，在一些實(shí)施例中，為了使焊接系統(tǒng)10確定分?jǐn)?shù)，焊接系統(tǒng)10可以忽視路線的與初始位置相鄰的第一部分和路線的與終點(diǎn)位置相鄰的第二部分。例如，路線的第一部分和路線的第二部分可以包括大致0.5英寸的距離。而且，在其他實(shí)施例中，路線的第一部分和路線的第二部分可以包括在大致0.5秒的時(shí)間內(nèi)形成的路線部分。[〇173]圖48是用于使用焊炬14的用戶界面在焊接模式之間轉(zhuǎn)變的方法676的實(shí)施例。焊炬14的控制電路52(或另一個(gè)裝置的控制電路)檢測(cè)焊炬14的用戶界面所產(chǎn)生的信號(hào)，該信號(hào)指示改變焊接模式(例如，焊接訓(xùn)練模式)的請(qǐng)求(框678)。而且，控制電路52確定信號(hào)被檢測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)度(框680)。控制電路52被配置成用于當(dāng)檢測(cè)信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度大于預(yù)定閾值時(shí)使焊接模式從模擬模式(例如，虛擬現(xiàn)實(shí)模式、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式等)變?yōu)檎鎸?shí)焊接模式(框 682)。相反地，控制電路52被配置成用于僅當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)時(shí)使焊接模式從真實(shí)焊接模式變?yōu)槟M模式(框684)(例如，在從真實(shí)焊接模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變之前沒(méi)有要檢測(cè)信號(hào)所需的足夠時(shí)間長(zhǎng)度)?？刂齐娐繁慌渲贸捎糜谠谧?yōu)檎鎸?shí)焊接模式之后引導(dǎo)焊炬14振動(dòng)(框686)。例如， 控制電路52可以被配置成用于引導(dǎo)焊炬14振動(dòng)兩次或更多次(例如，振動(dòng)脈沖)以指示至真實(shí)焊接模式的變化。[〇174]而且，控制電路52可以被配置成用于引導(dǎo)焊炬14振動(dòng)任意合適的次數(shù)(例如，預(yù)定次數(shù))以指示至真實(shí)焊接模式的變化。如可以認(rèn)識(shí)到的，可以通過(guò)按壓焊炬14的用戶界面上的按鈕產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)指示改變焊接模式的請(qǐng)求。如此，可以通過(guò)按壓和釋放按鈕(例如， 按鈕不必保持按下預(yù)定時(shí)間段)來(lái)使焊接模式從真實(shí)焊接模式改變。相比之下，通過(guò)按壓并保持按鈕預(yù)定時(shí)間段，可以使焊接模式從模擬模式變?yōu)檎鎸?shí)焊接模式。在某些實(shí)施例中，在改變焊接模式之后，可以產(chǎn)生可聽(tīng)聲音。另外，在一些實(shí)施例中，可聽(tīng)聲音和振動(dòng)可以伴隨著焊接模式之間的任何變化。此外，焊炬14的顯示器可以示出在改變焊接模式之后的焊接模式。在一些實(shí)施例中，顯示器可以在顯示器上閃爍焊接模式達(dá)預(yù)定次數(shù)。
[0175]如可以認(rèn)識(shí)到的，使用本文中所描述的系統(tǒng)、裝置、和技術(shù)，焊接系統(tǒng)10可用于訓(xùn)練焊接操作者。焊接系統(tǒng)10可以是成本高效的并且可以使焊接學(xué)員能夠接收高品質(zhì)實(shí)習(xí)訓(xùn)練。
[0176]如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“預(yù)定范圍”可以指以下任何范圍:由預(yù)定上限和預(yù)定下限限定的一組數(shù)字、大于預(yù)定限值的一組數(shù)字、和小于預(yù)定限值的一組數(shù)字。而且，該范圍可以包括等于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定限值的數(shù)字。
[0177]雖然本文中僅圖示和描述了本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)想到許多修改和變化。因此，應(yīng)理解的是，所附權(quán)利要求書(shū)旨在涵蓋落入本發(fā)明的實(shí)際精神內(nèi)的所有這種修改和變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種焊接系統(tǒng)，包括:焊炬，所述焊炬包括:傳感器，所述傳感器被配置成用于檢測(cè)與所述焊炬相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)、與所述焊炬相關(guān)聯(lián) 的溫度或其某個(gè)組合，其中，基于所述運(yùn)動(dòng)、所述溫度或所述運(yùn)動(dòng)和所述溫度的某個(gè)組合， 激活所述焊炬的顯示器，確定所述焊炬已經(jīng)卷入到高沖擊事件、禁止使用所述焊炬的真實(shí) 焊接、進(jìn)行軟件選擇、或執(zhí)行以上的某個(gè)組合。2.如權(quán)利要求1所述的焊接系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括溫度傳感器。3.如權(quán)利要求1所述的焊接系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括加速度計(jì)、陀螺儀、或磁強(qiáng)計(jì)。4.如權(quán)利要求1所述的焊接系統(tǒng)，其中，所述焊炬包括所述顯示器。5.如權(quán)利要求4所述的焊接系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括加速度計(jì)，并且在所述加速度 計(jì)檢測(cè)到所述焊炬已經(jīng)移動(dòng)之后激活所述焊矩的所述顯示器。6.如權(quán)利要求1所述的焊接系統(tǒng)，包括控制電路，所述控制電路被配置成用于接收對(duì)與 所述焊炬相關(guān)聯(lián)的所述運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)并至少部分基于所述運(yùn)動(dòng)確定所述焊炬已經(jīng)卷入到所 述高沖擊事件。7.如權(quán)利要求6所述的焊接系統(tǒng)，其中，該控制電路被配置成用于在確定所述焊炬已經(jīng) 卷入到所述高沖擊事件之后存儲(chǔ)與所述高沖擊事件相對(duì)應(yīng)的信息。8.如權(quán)利要求1所述的焊接系統(tǒng)，包括控制電路，所述控制電路被配置成用于接收與所 述焊矩相關(guān)聯(lián)的溫度并在所述溫度大于預(yù)定閾值時(shí)禁止真實(shí)焊接。9.如權(quán)利要求1所述的焊接系統(tǒng)，包括控制電路，所述控制電路被配置成用于接收與所 述焊矩相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)并且如果所述運(yùn)動(dòng)與預(yù)定模式相匹配則進(jìn)行所述軟件選擇。10.—種方法，包括:使用控制電路檢測(cè)與焊接操作相對(duì)應(yīng)的參數(shù)；確定所述參數(shù)是否在第一預(yù)定范圍內(nèi)；如果所述參數(shù)在所述第一預(yù)定范圍內(nèi)則使所述焊炬在第一模式下振動(dòng)；如果所述參數(shù)沒(méi)有在所述第一預(yù)定范圍內(nèi)，則確定所述參數(shù)是否在第二預(yù)定范圍內(nèi)； 并且如果所述參數(shù)在所述第二預(yù)定范圍內(nèi)則使所述焊炬在第二模式下振動(dòng)，其中，所述第 二模式不同于所述第一模式。11.如權(quán)利要求10所述方法，其中，所述第一模式包括第一頻率，并且所述第二模式包 括與所述第一頻率不同的第二頻率。12.如權(quán)利要求10所述方法，其中，所述第一模式包括第一調(diào)制，并且所述第二模式包 括與所述第一調(diào)制不同的第二調(diào)制。13.如權(quán)利要求10所述方法，其中，所述第一模式包括第一振幅，并且所述第二模式包 括與所述第一振幅不同的第二振幅。14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述焊接操作包括真實(shí)焊接操作。15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述焊接操作包括模擬焊接操作、虛擬現(xiàn)實(shí)焊接 操作、或以上的某個(gè)組合。16.如權(quán)利要求10所述的方法，包括結(jié)合使所述焊炬振動(dòng)來(lái)提供可聽(tīng)指示。17.如權(quán)利要求10所述的方法，包括使用所述焊炬選擇所述參數(shù)。18.—種方法，包括:使用控制電路檢測(cè)與焊接操作相對(duì)應(yīng)的參數(shù)；確定所述參數(shù)的表示；基于所述參數(shù)的所述表示來(lái)使所述焊炬振動(dòng);并且 在使所述焊炬振動(dòng)時(shí)基于所述參數(shù)的所述表示提供可聽(tīng)指示。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述可聽(tīng)指示識(shí)別與所述焊接操作相對(duì)應(yīng)的所述參數(shù)。20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述可聽(tīng)指示識(shí)別如何確定與所述焊接操作相對(duì) 應(yīng)的所述參數(shù)。21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述參數(shù)包括作業(yè)角、行進(jìn)角、行進(jìn)速度、焊嘴至 作業(yè)距離、和目標(biāo)中的至少一者。
【文檔編號(hào)】B23K9/30GK105960304SQ201480070888
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日
【發(fā)明人】威廉·J·貝克爾, 詹姆斯·M·沃克, 杰里米·J·埃德曼
【申請(qǐng)人】伊利諾斯工具制品有限公司