焊接训练系统和方法技术方案

提供了用于焊接训练系统的系统和方法。特别地，焊接训练系统的部件可以可拆卸地设置在便携式外壳的内部空间内。便携式外壳可以由焊接操作者容易地从各种训练和/或招聘位置运输。在一些实施例中，焊接训练系统的部件包括焊接训练装置、工作表面、感测装置、虚拟现实接口和处理电路。

Welding training system and method

Systems and methods for welding training systems are provided. In particular, the components of the welding training system can be removably disposed in the inner space of the portable housing. The portable housing can be easily transported by the welding operator from various training and / or recruitment positions. In some embodiments, the components of a welding training system include a welding training device, a work surface, a sensing device, a virtual reality interface, and a processing circuit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊接训练系统和方法
技术介绍
本专利技术总体上涉及焊接系统，更具体地，涉及可用作用于训练和/或招聘目的的工具的便携式焊接系统。焊接是越来越多地用于各种工业和应用中的工艺。这样的工艺在某些情况下可以自动化，尽管对于手动焊接操作继续存在大量应用。在这两种情况下，这种焊接操作依赖于各种类型的设备，以确保在期望的时间以适当的量向焊缝提供焊接耗材(例如，送丝，保护气体等)。在准备执行手动焊接操作时，可以使用焊接系统(例如，焊接训练系统)来训练焊接操作者。焊接系统可以被设计成利用适当技术来训练焊接操作者用于执行各种焊接操作。在焊接系统内可以使用各种训练方法和系统。然而，这些训练方法和系统通常较大且不灵便，并且可能难以设置和运输到不同的训练位置。因此，可能有益的是，提供便携式焊接系统，例如易于在各种类型的训练场所中运输和设置的便携式焊接系统。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种具有焊接训练装置、感测装置和处理电路的焊接训练系统。焊接训练装置被配置为经由虚拟现实接口在模拟焊接接头上执行虚拟焊接过程。模拟焊接接头在工作表面上被模拟。感测装置被配置为经由处理电路检测焊接训练装置的位置或取向信息。此外，焊接训练装置、工作表面、感测装置或处理电路中的至少一个可拆卸地设置在便携式外壳的内部空间内。便携式外壳被配置为由焊接训练系统的操作者运输。在另一个实施例中，提供了一种方法。该方法包括操作便携式外壳内的焊接训练系统。便携式外壳被配置为由焊接训练系统的操作者运输。操作焊接训练系统包括通过焊接训练装置在模拟焊接接头上执行虚拟焊接过程。通过虚拟现实接口在工作面上模拟焊接接头。操作焊接训练系统还包括经由感测装置接收焊接训练装置的位置或取向信息。此外，操作焊接训练系统包括基于接收到的焊接训练装置的位置或取向信息经由处理电路确定焊接训练装置的更新的位置或取向信息。更新的位置或取向信息用于确定虚拟焊接过程的一个或多个当前操作参数。焊接训练装置、工作表面、感测装置或处理电路中的至少一个可拆卸地设置在焊接训练系统的便携式外壳的内部空间内。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征，方面和优点将变得更好理解，其中在所有附图中相同的符号表示相同的部件，其中：图1是根据本公开的方面的便携式焊接训练系统的实施例的框图；图2是图1的便携式焊接训练系统的实施例的框图，其中便携式焊接训练系统包括能够实现虚拟现实焊接系统的部件；并且图3是根据本公开的方面的示出对应于焊缝的数据的屏幕的实施例。具体实施方式本文所述的系统和方法的实施例涉及便携式整装的焊接训练系统。如本文所使用的，焊接训练系统可以包括任何合适的焊接相关系统，包括但不限于焊接训练系统，真实焊系统，模拟焊接系统，虚拟现实焊接系统，焊接训练应用(例如，在计算装置上使用)，在游戏平台上使用的焊接训练系统等。在某些实施例中，焊接训练系统可以被配置成执行虚拟焊接操作。此外，焊接训练系统可以被配置为执行惰性气体保护金属极弧焊(SMAW)工艺，气体保护金属极弧焊(GMAW)工艺，惰性气体保护钨极氩弧焊(TIG)工艺，等离子体切割工艺或任何其它类型的焊接工艺。特别地，焊接训练系统的一个或多个部件可以可拆卸地设置在便携式整装的外壳的内部空间内。在某些实施例中，用户和/或操作者可以容易地从各种训练和/或招聘位置运输焊接训练系统，其中焊接训练系统的一个或多个部件设置在便携式整装的外壳的内部空间内。例如，便携式整装的外壳可以是具有任何合适的附件(例如，带，手柄，轮子，杠杆等)的手提箱型外壳，这些附件提供移动性并且使得用户和/或操作者能够将外壳从一个位置移动到另一个位置。此外，外壳可以在运输和操作期间保护焊接训练系统的可拆卸地封闭的部件免受各种因素(例如，水，冲击，堆叠，灰尘等)影响。在一些情况下，外壳可以是使焊接操作者能够相对于外壳采取真实焊接位置的物理坚固的结构。例如，操作者和/或使用者可以靠在便携式焊接系统上以实现在焊接期间的稳定性，并且外壳可以是足够坚固的以承受这种力。此外，焊接训练系统的部件可以容易地组装和/或拆卸。例如，单个用户和/或操作者能够以直观和交互的方式设置和/或包裹由便携式整装的外壳形成的焊接训练系统的部件。在某些实施例中，焊接训练系统包括被配置为实现允许操作者和/或用户具有类似焊接的体验(虚拟焊接)的虚拟现实环境的部件。特别地，这些部件中的一个或多个可拆卸地设置在便携式整装的外壳内，并且可以由单个用户和/或操作者容易地在招聘和/或训练位置之间运输。焊接训练系统向用户或受训者提供在招聘和/或训练现场的相关过程参数的实时反馈，并且还向用户提供关于相关过程参数的焊后反馈的概要。在某些实施例中，焊接训练系统可以将竞争性的游戏方面结合到虚拟现实焊接体验或模拟焊接体验，并且可以基于接收到的反馈向用户提供焊接得分。图1是根据本公开的方面的便携式焊接训练系统10的实施例的框图。如上所述，便携式焊接系统10的实施例包括任何合适的焊接相关系统，包括实现虚拟焊接体验的虚拟现实系统或在系统10上使用的实现模拟焊接体验的焊接应用。具体地，便携式焊接系统10的部件可以结合到易于在各种训练和/或招聘位置之间运输的便携式整装的外壳12中。此外，如下面进一步描述的，便携式焊接系统10的部件可以是简单的并且易于组装和/或拆卸，使得单个操作者能够以直观和交互的方式在外壳12内设置和/或包裹系统10。特别地，焊接训练系统10的一个或多个部件可以可拆卸地设置在便携式整装的外壳12的内部空间11内，使得单个操作者可以在不同的训练和/或招聘位置容易地运输和设置部件。便携式焊接训练系统10包括计算机13(或计算部件)，显示器14，感测装置16和电源18。计算机13包括一个或多个处理器20，存储器装置22和存储装置24。处理器20可以用于执行软件，诸如焊接软件，图像处理软件，感测装置软件等。此外，处理器20可以包括一个或多个微处理器，诸如一个或多个“通用”微处理器，一个或多个专用微处理器和/或专用集成电路(ASICS)或它们的一些组合。例如，处理器20可包括一个或多个精简指令集(RISC)处理器。存储器装置22可以包括诸如随机存取存储器(RAM)的易失性存储器和/或诸如只读存储器(ROM)的非易失性存储器。存储器装置22可以存储各种信息，并且可以用于各种目的。例如，存储器装置22可以存储用于处理器20执行的处理器可执行指令(例如，固件或软件)，例如用于焊接模拟的指令，用于实现虚拟现实类焊接体验(例如虚拟焊接)的指令，和/或用于感测装置16的指令。此外，各种焊接工艺的各种控制方案，与相关联的设置和参数一起可以存储在存储装置24和/或存储器装置22中，与配置成在操作期间提供特定输出(例如，启动送丝，启用气体流，捕获焊接电流数据，检测短路参数，确定飞溅量等)的代码一起。存储装置24(例如，非易失性存储器)可以包括ROM，闪存，硬盘驱动器或任何其它合适的光学，磁性或固态存储介质或其组合。存储装置24可以存储数据(例如，对应于焊接操作的数据，对应于焊接操作的视频和/或参数数据等)，指令(例如，用于焊接系统、感测装置16等的软件或固件)以及任何其它合适的数据。如将理解的，对应于焊接操作的数据可以包括模拟或虚拟现实焊接操作的视频录像，模拟或虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接训练系统，包括：焊接训练装置，所述焊接训练装置被配置为经由虚拟现实接口在模拟焊接接头上执行虚拟焊接过程，其中所述模拟焊接接头在工作表面上被模拟；感测装置，所述感测装置被配置为经由处理电路检测所述焊接训练装置的位置或取向信息；以及包括内部空间的便携式外壳，其中所述焊接训练装置、所述工作表面、所述感测装置或所述处理电路中的至少一个可拆卸地设置在所述内部空间内，并且其中所述便携式外壳被配置为由所述焊接训练系统的操作者运输。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.18 US 14/462,2861.一种焊接训练系统，包括：焊接训练装置，所述焊接训练装置被配置为经由虚拟现实接口在模拟焊接接头上执行虚拟焊接过程，其中所述模拟焊接接头在工作表面上被模拟；感测装置，所述感测装置被配置为经由处理电路检测所述焊接训练装置的位置或取向信息；以及包括内部空间的便携式外壳，其中所述焊接训练装置、所述工作表面、所述感测装置或所述处理电路中的至少一个可拆卸地设置在所述内部空间内，并且其中所述便携式外壳被配置为由所述焊接训练系统的操作者运输。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述便携式外壳在功能上是整装的，并且被配置为独立于外部计算系统、外部显示器、外部电源或其组合而操作。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述虚拟现实接口包括无线虚拟现实视觉装置、无线虚拟现实手套、无线虚拟现实音频特征或其组合。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述无线虚拟现实视觉装置是由操作者佩戴的虚拟现实头戴件，并且其中所述无线虚拟现实视觉装置被配置为在虚拟现实焊接环境内向所述模拟焊接接头的操作者提供可视化。5.根据权利要求3所述的系统，其中所述虚拟现实视觉装置包括虚拟现实护目镜、虚拟现实眼镜、虚拟现实头盔或其组合。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述焊接训练装置包括虚拟现实焊炬，所述虚拟现实焊炬被配置为模拟实际焊接操作中的焊炬的焊接功能。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述虚拟现实焊炬配置有无线能力。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述虚拟现实焊炬配置有有线能力。9.根据权利要求1所述的系统，包括可拆卸地设置在所述内部体积内的内部显示器，其中所述内部显示器被配置为在虚拟现实焊接环境内提供所述模拟焊接接头的可视化。10.根据权利要求1所述的系统，包括可操作地联接到所述便携式外壳的外部显示器，其中所述外部显示器被配置为在虚拟现实焊接环境内提供所述模拟焊接接头的可视化。11.根据权利要求1所述的系统，包括在所述内部体积内的电源，其中所述电源是可再充电电池、电池组、一次性电池、可更换电池或其组合。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述电源被配置为为所述焊接训练装置、所述感测装置、所述处理电路、所述虚拟现实接口或其组合中的至少一个供电。13.一种焊接训练系统，包括：焊接训练装置，所述焊接训练装置被配置为经由虚拟现实接口在模拟焊接接头上执行虚拟焊接过程，其中所述模拟焊接接头在工作表面上被模拟；一个或多个试样块，所述试样块被配置成可操作地联接到设置在所述工作表面上的试样块附件；感测装置，所述感测装置被配置成经由处理电路基于所述一个或多个试样块来检测所述焊接训练装置的位置或取向信息；以及包括内部空间的便携式外壳，其中所述焊接训练...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·比森，
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