利用无线技术与焊接设备和监测设备进行接口连接的可穿戴技术制造技术

一种超薄可弯曲的可穿戴的接口装置，被配置成由用户在焊接操作过程中穿戴，和/或集成到由用户穿戴的衣物或设备中。接口装置可以支持与焊接设备接口连接的第一操作模式以及与焊接监测设备接口连接的第二操作模式。接口装置也可以建立与焊接设备的第一无线连接和与焊接监测设备的第二无线连接。接口装置可以在配置成第一操作模式时通过第一无线连接与焊接设备接口连接，并且在配置成第二操作模式时通过第二无线连接与焊接监测设备接口连接。接口装置可以响应于经由用户接口接收的用户输入而操作。

Wearable Technology for Interface Connection between Wireless Technology and Welding Equipment and Monitoring Equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用无线技术与焊接设备和监测设备进行接口连接的可穿戴技术相关申请本国际申请主张2016年7月12日提交的美国专利申请序列号15/207,935的优先权。美国专利申请序列号15/207,935的全部内容以引用方式并入本文。
技术介绍
焊接是在所有行业中变得越来越普遍的工艺。虽然某些环境下这种工艺可以自动化，但对于人工焊接操作继续存在很多应用，其成功与否很大程度上依赖于焊接操作者对焊枪或焊炬的正确使用。例如，不适当的焊炬角度、接触焊嘴与工件的距离、行进速度以及不适当的焊接电源设置是可能决定焊缝质量的参数。然而，即使是经验丰富的焊接操作者也常常难以在整个焊接工艺中监测和保持这些重要参数。
技术实现思路
提供利用无线技术与焊接设备和监测设备进行接口连接的可穿戴技术的方法和系统，基本上如附图中的至少一个图所示或结合至少一个图所述，在权利要求书中更完整地进行描述。附图说明图1示出根据本公开的各方面的示例弧焊系统。图2示出根据本公开的各方面的示例焊接设备。图3示出根据本公开的各方面的示例焊接头戴装置。图4示出图3的头戴装置的示例电路系统。图5A至图5C示出可从正在进行的焊接的图像中确定的各种参数。图6A示出根据本公开的各方面的用于与焊接和监测设备无线接口连接的示例可穿戴接口装置。图6B示出根据本公开的各方面的可穿戴接口装置的示例用户接口。图7示出根据本公开的各方面的集成到焊接头戴装置中的用于与焊接和监测设备无线接口连接的示例接口装置。图8示出根据本公开的各方面的可以被直接应用于操作者的身体或衣物用于与焊接和监测设备无线接口连接的示例超薄可穿戴接口装置。图9示出根据本公开的各方面的用于与焊接和监测设备无线接口连接的接口装置的示例电路系统。图10是示出根据本公开的各方面的使用可穿戴或集成式接口装置与焊接和/或监测设备进行接口连接的示例过程的流程图。具体实施方式图1示出根据本公开的各方面的示例弧焊系统。参见图1，示出了示例焊接系统10，其中操作者18穿戴焊接头戴装置20并使用焊炬504焊接工件24，由设备12经由导管14向焊炬输送电力，监测设备28可用于监测焊接操作。设备12可以包括电源,可选地包括惰性保护气体源，以及自动提供焊丝/填料的送丝器。图1的焊接系统10可以配置成通过任何已知技术形成焊接接头512，所述已知技术包括电焊技术，诸如保护金属极电弧焊(即，粘结焊)、金属极惰性气体保护(MIG)焊接、钨极隋性气体保护(TIG)焊接以及电阻焊接。可选地，在任何实施例中，焊接设备12可以是向焊炬504的自耗或非自耗电极16(例如在图5C中更好地示出)提供直流电(DC)或交流电(AC)的弧焊设备。电极16将电流输送至工件24上的焊接点。在焊接系统10中，操作者18通过操纵焊炬504并触发电流的启停来控制电极16的位置和操作。当电流流动时，在电极与工件24之间产生电弧26。导管14和电极16因此输送足以在电极16与工件24之间产生电弧26的电流和电压。电弧26在电极16与工件24之间的焊接点将工件24和被提供至焊接接头512的焊丝或焊条(自耗电极情况下的电极16或非自耗电极情况下的单独焊丝或焊条)局部融化，从而在金属冷却时形成焊接接头512。在任何实施例中可选地，监测设备28可以用于监测焊接操作。监测设备28可以用于监测焊接操作的各个方面，尤其是实时地(也就是发生焊接时)监测。例如，监测设备28可以可操作地用于监测诸如弧长、电流、电压、频率、变化和不稳定性等电弧特性。通过监测获得的数据可以(例如由操作者18和/或由自动质量控制系统)使用以保证适当焊接。如图所示及以下更充分描述，设备12和头戴装置20可以经由链路25进行通信，头戴装置20可以经由链路25控制设备12的设置，并且/或者设备12可以经由链路25将关于其设置的信息提供给头戴装置20。虽然示出无线链路，但该链路可以是无线链路、有线链路或光学链路。在某些情况下，用户(例如操作者18)可能需要与焊接操作时和/或监测焊接操作时使用的设备进行交互。例如，操作者18可能需要与设备12交互(例如以控制或调节该设备的设置)或与监测设备28交互(例如以获得实时监测信息、以控制或调节监测设置等)。根据本公开的方案能够实现与焊接和/或监测设备接口连接，从而允许使用采用无线技术以便于实现与焊接和/或监测设备接口连接所需的相互作用(因此无需有线连接)的小型接口装置，并且无需专门焊接设备(例如专用焊炬)或独立接口设备也能实现接口连接。然而，在这方面，专用焊炬对于根据耗材而对特定焊炬具有标准的客户来说可能不受欢迎。而且，在专用焊炬上增加额外的控制可能使这些工具更大，因此更加难以操纵和使用(例如更难以配合到紧密空间内)。另外，独立接口设备通常占据宝贵的焊接工作间空间，其所需的接线可造成一些问题，例如工作间中存在额外缆线导致诸如绊倒风险等问题，并且可能随着正常磨损而断裂。然而，根据本公开实施的接口装置足够小，因此是可穿戴或可集成的，例如足够小从而可由用户穿戴(例如在腰带、手臂等上)或集成到用户在焊接操作过程中直接使用或穿戴的设备或衣物(例如焊接头盔)中。另外，这些装置可以特别配置成支持和使用无线技术(例如WiFi、Bluetooth、NFC等)，使得当焊接设备和/或监测设备也能够具有无线连接性(或可耦接到无线通信装置)时，可以无线地进行接口连接，因此避免使用缆线或其他形式的会产生安全风险的有线连接件。在示例使用情景中，一旦小型接口装置已由操作者18穿戴(在腰带或臂带等上)或集成到焊接头盔20中，该接口装置就可经由无线连接(例如WiFi、Bluetooth等)搜索并连接到焊接和/或监测设备。一旦连接，接口装置就可以用于与焊接和/或监测设备接口连接，特别是结合焊接操作进行接口连接。例如，接口装置可由操作者使用以调节焊接设备的设置(例如调节焊接设置，诸如电压或微调、送丝速度或电流强度、电感或电弧控制)，调节监测设备的设置(例如修改监测设置，诸如监测角度等)，并向监测设备提供指令(例如请求来自前一焊接的反馈、发送下一焊接的监测请求、指示忽视监测等)。图2示出根据本公开的各方面的示例焊接设备。图2的设备12包括天线202、通信端口204、通信接口电路系统206、用户接口模块208、控制电路系统210、电力供应电路系统212、送丝器模块214和气体供应模块216。天线202可以是适合于通信链路25所使用的频率、功率水平等的任何类型的天线。通信端口204可以包括例如以太网上双绞线端口、USB端口、HDMI端口、无源光网络(PON)端口和/或用于与有线或光学电缆接口连接的任何其他合适的端口。通信接口电路系统206可操作用于将控制电路系统210与天线202和/或端口204接口连接以发送和接收操作。发送操作时，通信接口206可从控制电路系统210接收数据并且将数据打包并根据通信链路25上使用的协议将数据转换成物理层信号。接收操作时，通信接口可经由天线202或端口204接收物理层信号，从接收的物理层信号恢复数据(解调、解码等)，并将数据提供给控制电路系统210。用户接口模块208可以包括机电接口部件(例如屏幕、扬声器、麦克风、按钮、触摸屏等)和相关联的驱动电路系统。用户接口208可以响应于用户输入(例如触屏、按钮按压、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：易弯曲的接口装置，所述接口装置配置成在焊接操作过程中被用户穿戴或被集成到用户穿戴的衣物或设备中，所述接口装置包括：易弯曲的膜片；用户接口电路，所述用户接口电路集成到所述易弯曲的膜片内，所述用户接口电路可操作地用于接收和处理用户输入；通信电路，所述通信电路集成到所述易弯曲的膜片内，所述通信电路基于一个或多个无线接口可操作地用于建立并使用无线连接；以及处理电路，所述处理电路集成到所述易弯曲的膜片内，所述处理电路可操作地用于管理、控制、并且支持所述接口装置的操作；并且其中，所述接口装置可操作地用于：支持与焊接设备接口连接的第一操作模式和与焊接监测设备接口连接的第二操作模式；建立与所述焊接设备的第一无线连接和与所述焊接监测设备的第二无线连接；以及当配置成所述第一操作模式时通过所述第一无线连接与所述焊接设备进行接口连接，并且当配置成所述第二操作模式时通过所述第二无线连接与所述焊接监测设备进行接口连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.12 US 15/207,9351.一种系统，包括：易弯曲的接口装置，所述接口装置配置成在焊接操作过程中被用户穿戴或被集成到用户穿戴的衣物或设备中，所述接口装置包括：易弯曲的膜片；用户接口电路，所述用户接口电路集成到所述易弯曲的膜片内，所述用户接口电路可操作地用于接收和处理用户输入；通信电路，所述通信电路集成到所述易弯曲的膜片内，所述通信电路基于一个或多个无线接口可操作地用于建立并使用无线连接；以及处理电路，所述处理电路集成到所述易弯曲的膜片内，所述处理电路可操作地用于管理、控制、并且支持所述接口装置的操作；并且其中，所述接口装置可操作地用于：支持与焊接设备接口连接的第一操作模式和与焊接监测设备接口连接的第二操作模式；建立与所述焊接设备的第一无线连接和与所述焊接监测设备的第二无线连接；以及当配置成所述第一操作模式时通过所述第一无线连接与所述焊接设备进行接口连接，并且当配置成所述第二操作模式时通过所述第二无线连接与所述焊接监测设备进行接口连接。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述接口装置被配置成作为粘贴和撕下或清除贴片来应用。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理电路可操作地用于确定所述用户输入针对所述焊接设备和所述焊接监测设备中的哪一个；以及所述通信电路可操作地用于通过所述第一无线连接和所述第二无线连接中的对应的一个无线连接向所述焊接设备和所述焊接监测设备中所述确定的一个设备传送与所述用户输入相应的一个或多个消息。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述处理电路基于所述用户输入以及所述第一无线连接和所述第二无线连接中的所述对应一个无线连接生成所述一个或多个相应消息。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述接口装置包括集成到所述易弯曲的膜片内的用户接口，所述用户接口可操作地用于基于所述用户的交互接收所述用户输入。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述用户接口包括一个或多个物理或虚拟元素，所述元素用于通过所述用户向所述元素施加的物理动作而提供具体输入。7.根据权利要求5所述的系统，其中所述用户接口包括至少一个多功能部件，所述多功能部件用于基于正在发送消息到所述焊接设备还是到所述焊接监测设备而适应性地生成或接收不同用户输入。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户接口电路可操作地基于从跟踪所述用户的具体动作获得的感官信息而生成所述用户输入。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述接口装置包括集成到所述易弯曲的膜片内的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可操作地用于生成所述感官信息。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述用户的所述具体动作包括用户或用户的特定身体部分的运动。11.一种在焊接操作过程中使用的焊接布置，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·约瑟夫·科沃斯基，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US