利用标记工具标记焊接工件的系统和方法技术方案

一种系统的实施例包括标记工具(545)，所述标记工具(545)配置成将一个或更多个标记物(543)涂覆到工件(539)的第一表面上以用于实况焊接会话。所述一个或更多个标记物(543)具有已知几何性质，所述已知几何性质可便于确定所述第一表面和焊接接头。一种方法的实施例包括将第一组的一个或更多个标记物(543)涂覆到工件(539)的第一表面，利用相机检测所述涂覆的第一组的一个或更多个标记物，和经由耦接到所述相机的处理电路至少部分地基于所述检测的第一组的一个或更多个标记物(543)而确定所述工件(539)的所述第一表面和焊接接头中的至少一者。

System and method for marking welding workpieces using marker tools

An embodiment of the system includes a marking tool (545) configured to coat one or more markers (543) onto the first surface of the workpiece (539) for use in a live welding session (545). The one or more markers (543) have known geometric properties, and the known geometric properties make it easy to determine the first surface and the welded joint. An embodiment of a method includes one or more markers will be the first group (543) is applied to the workpiece (539) the first surface of the camera detects the coating of the first set of one or more markers, and one or more markers in the first group through processing circuit coupling to the camera, at least in part upon the detection of (543) and the workpiece (539) at least one of the first surface and in welded joints.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用标记工具标记焊接工件的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2014年8月7日提交的标题为“确定焊接接头形状的系统和方法(SYSTEMANDMETHODOFDETERMININGAWELDJOINTSHAPE)”的美国临时申请No.62/034,642的优先权和权益，该美国临时申请的全文出于所有目的以引用方式并入本文。
技术介绍
本专利技术总的来说涉及焊接，并且更明确地说，涉及可用于监视焊接环境并管理与焊接环境相关联的焊接数据(例如，在焊接期间和/或焊接之前从焊接环境收集的焊接数据)的焊接系统。焊接是一种已在各种行业和应用中越来越多地被使用的工艺。这些工艺在某些情形下可以是自动化的，但是对手动焊接操作来说，继续存在大量应用。在两种状况下，这些焊接操作依赖于各种类型的设备来确保在期望时间以适当量将焊接耗材(例如，送丝、保护气体等)的供应提供给焊接。在预备执行手动焊接操作的过程中，可使用焊接系统(例如，焊接训练系统)来训练焊接操作员。焊接系统可被设计成以对于执行各种焊接操作来说适当的技术训练焊接操作员。某些焊接系统可使用各种训练方法。如可了解的是，这些训练系统的获得和操作可能是昂贵的。因此，焊接训练机构可仅获得有限数量的这些训练系统。此外，某些焊接系统不能恰当地训练焊接操作员来执行高质量焊接。附图说明当参照附图阅读具体实施方式时，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，其中在全部附图中，相同附图标记表示相同部分，其中：图1是根据本公开的方面的焊接系统的实施例的框图；图2是根据本公开的方面的图1的焊接系统的部分的实施例的框图；图2A是根据本公开的方面的图1的焊炬的电路的实施例的示意图；图3是根据本公开的方面的图1的焊炬的实施例的透视图；图4是根据本公开的方面的图1的焊接支架的实施例的透视图；图5是根据本公开的方面的校准装置的实施例的透视图；图6是根据本公开的方面的夹具组件的实施例的透视图；图7是根据本公开的方面的焊丝伸出校准工具的实施例的透视图；图8是根据本公开的方面的图7的焊丝伸出校准工具的俯视图；图9是根据本公开的方面的用于相对于焊炬校准焊丝伸出的方法的实施例；图10是根据本公开的方面的具有物理标记的焊接耗材的实施例的透视图；图11是根据本公开的方面的具有物理标记的焊丝的实施例的透视图；图12是根据本公开的方面的图1的焊接支架的垂直臂组件的实施例的透视图；图13是根据本公开的方面的仰焊臂组件的实施例的透视图；图14是根据本公开的方面的具有多种训练模式的焊接软件的实施例的框图；图15是根据本公开的方面的焊接软件的虚拟现实模式的实施例的框图；图16是根据本公开的方面的用于整合训练结果数据的方法的实施例；图17是根据本公开的方面的图示焊接操作员的多组焊接数据的图表的实施例；图18是根据本公开的方面的图示与一个班级的焊接数据相比的焊工的焊接数据的图表的实施例；图19是根据本公开的方面的用于存储认证状态数据的数据存储系统(例如，云存储系统)的实施例的框图；图20是根据本公开的方面的图示对应于焊接的数据的屏幕的实施例；图21是根据本公开的方面的图示焊接的不连续性分析的屏幕的实施例；图22是根据本公开的方面的焊接软件的焊接教员屏幕的实施例的框图；图23是根据本公开的方面的用于使用增强现实进行的焊接训练的方法的实施例；图24是根据本公开的方面的用于使用增强现实进行的焊接训练的另一方法的实施例；图25是根据本公开的方面的焊炬的实施例的框图；图26是根据本公开的方面的用于将振动反馈提供给使用焊炬的焊接操作员的方法的实施例；图27是根据本公开的方面的各自包含用于将振动反馈提供给焊接操作员的不同频率的两种样式的实施例的图形；图28是根据本公开的方面的各自包含用于将振动反馈提供给焊接操作员的不同调制的两种样式的实施例的图形；图29是根据本公开的方面的各自包含用于将振动反馈提供给焊接操作员的不同振幅的两种样式的实施例的图形；图30是根据本公开的方面的具有可用于追踪焊炬的球形标记物的焊炬的实施例的透视图；图31是根据本公开的方面的沿着图30的线31-31截取的焊炬的实施例的透视图；图32是根据本公开的方面的焊炬和视觉标记物的实施例的俯视图；图33是根据本公开的方面的用于在焊炬的显示器上关于阈值而显示焊接参数的方法的实施例；图34是根据本公开的方面的用于关于阈值而展示焊接参数的焊炬的显示器的一组屏幕截图的实施例；图35是根据本公开的方面的用于使用至少四个标记物而在焊接系统中追踪焊炬的方法的实施例；图36是根据本公开的方面的用于检测处理器与焊炬通信的能力的方法的实施例；图37是根据本公开的方面的用于校准可与焊接系统一起使用的弯曲焊接接头的方法的实施例；图38是根据本公开的方面的弯曲焊接接头的实施例的图；图39是根据本公开的方面的弯曲焊接接头和标记工具的实施例的图；图40是根据本公开的方面的用于追踪多遍焊接操作的方法的实施例；图41是根据本公开的方面的焊接支架的实施例的透视图；图42是根据本公开的方面的图41的焊接支架的焊接表面的实施例的横截面图；图43是根据本公开的方面的具有可移除盖的感测装置的实施例的横截面图；图44是根据本公开的方面的校准工具的实施例的透视图；图45是根据本公开的方面的外盖被移除的图44的校准工具的实施例的透视图；图46是根据本公开的方面的校准工具的尖末端的实施例的侧视图；图47是根据本公开的方面的校准工具的圆末端的实施例的侧视图；图48是根据本公开的方面的校准工具的具有较小尖末端的圆末端的实施例的侧视图；图49是根据本公开的方面的用于检测校准点的方法的实施例；图50是根据本公开的方面的用于基于焊接路径来确定焊接得分的方法的实施例；图51是根据本公开的方面的用于使用焊炬的用户接口而在焊接模式之间转变的方法的实施例；图52是根据本公开的方面的远程焊接训练系统的实施例；图53是根据本公开的方面的具有来自不同操作员的焊接数据的仪表盘页面的实施例；图54是根据本公开的方面的具有深度传感器和局部定位系统的焊接系统的实施例；图55是根据本专利技术的方面的控制焊炬的视觉标记物以追踪焊炬的移动和位置的方法的实施例；图56是根据本公开的方面的具有视觉标记物的基本部件的横截面图；图57是根据本公开的方面的焊接支架的臂和夹持组件的实施例的透视图；图58是根据本公开的方面的沿着线58-58截取的图57的夹持组件的底座的实施例的俯视图；图59是根据本公开的方面的耦接到图57的夹持组件的校准块的实施例的透视图；图60是根据本专利技术的方面的用于针对不在适当位置的焊接作业而设置训练支架的臂的方法的实施例；图61是根据本公开的方面的用于通过焊接系统来选择并执行多遍焊接作业的方法的实施例；图62是根据本公开的方面的图示对应于焊接的数据(包含电弧参数)的屏幕的实施例；图63是根据本公开的方面的图示对应于未检测到电弧的焊接测试的数据的屏幕的实施例；图64是根据本公开的方面的图示作业开发例程的屏幕的实施例；图65是根据本公开的方面的图示与焊接过程相关的性质的屏幕的实施例；图66是根据本公开的方面的图示对应于模拟焊接的数据的屏幕的实施例；图67是根据本公开的方面的图示在焊接的起始之前对应于焊接的数据的屏幕的实施例；图68是根据本公开的方面的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：标记工具，所述标记工具配置成将一个或更多个标记物涂覆到工件的第一表面上以用于实况焊接会话，其中所述一个或更多个标记物包括已知几何性质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 US 62/034,642;2015.07.24 US 14/808,8421.一种系统，包括：标记工具，所述标记工具配置成将一个或更多个标记物涂覆到工件的第一表面上以用于实况焊接会话，其中所述一个或更多个标记物包括已知几何性质。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述标记工具配置成将图案涂覆到所述工件的所述第一表面上，并且所述图案包括所述一个或更多个标记物的一个以上的标记物。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或更多个标记物包括油漆、油墨或其任何组合。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或更多个标记物的所述已知几何性质包括非对称形状。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述标记工具包括标记轮，并且所述标记工具配置成当所述标记轮沿着所述工件滚动时将所述一个或更多个标记物涂覆到所述第一表面上。6.根据权利要求4所述的系统，其中所述标记轮包括多个独立涂覆器，所述涂覆器围绕所述标记轮在周向隔开，每个独立涂覆器配置成当所述相应独立涂覆器介接所述工件时涂覆所述一个或更多个标记物的相应标记物。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或更多个标记物包括连续标记。8.根据权利要求1所述的系统，包括：相机，所述相机配置成检测所述工件的所述第一表面上的第一组的所述一个或更多个标记物；和控制器，所述控制器耦接至所述相机，其中所述控制器配置成至少部分地基于所述检测的第一组的所述一个或更多个标记物而确定所述工件的所述第一表面和焊接接头中的至少一者。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器配置成至少部分地基于所述检测的第一组的所述一个或更多个标记物而确定焊炬相对于所述工件的位置和取向。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述相机配置成检测所述工件的所述第一表面上的所述第一组的所述一个或更多个标记物，并且检测所述工件的第二表面上的第二组的所述一个或更多个标记物，其中所述第二表面不同于所述第一表面，其中所述控制器配置成至少部分地基于所述检测的第一组的所述一个或更多个标记物和所述检测的第二组的所述一个或更多个标记物而确定所述焊接接头。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一组的所述一个或更多个标记物包括第一已知几何性质，所述第二组的所述一个或更多个标记物包括第二已知几何性质，并且所述第二组的所述一个或更多个标记物不同于所述第一组的所述一个或更多个标记物。12.根据权利要求8所述的系统，包括焊炬，其中所述相机配置成检测所述焊炬。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述焊炬包括一个或更多个焊炬标记物，其中所述相机配置成经...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·约书亚·贝克尔，凯尔·安德鲁·法埃佛，
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