本文提供了一種用于在焊接、切割、連結、和包覆操作中的至少一項中輔助用戶的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括焊接工具和帶有安裝在面部的顯示器的焊工帽罩。所述系統(tǒng)還包括被配置為用于在3?D空間中相對于待工作物體追蹤焊工帽罩和焊接工具的空間追蹤器。基于處理器的子系統(tǒng)被配置為用于基于在焊接環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的物體來生成虛擬物體并將所述虛擬物體傳送到安裝在面部的顯示器上的預定位置。

優(yōu)先權和援引并入

此美國非臨時專利申請要求于2016年11月7日提交的未決的美國臨時申請序列號62/418,740的優(yōu)先權，該申請以其全部內(nèi)容通過援引并入本文。于2015年4月9日提交的美國申請?zhí)?4/682,340、于2013年9月26日提交的美國申請序列號14/037,699、于2009年10月13日提交的作為美國專利號8,569,655公布的美國申請序列號12/577,824、以及于2014年4月9日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/977,275的說明書均以其全部內(nèi)容通過援引并入本文。

發(fā)明概述

技術領域

本發(fā)明總體上涉及一種在焊接中使用的設備。與本發(fā)明一致的裝置、系統(tǒng)和方法涉及對焊接參數(shù)的監(jiān)測，并且具體涉及將虛擬物體提供給位于焊工帽罩中的顯示器的焊接系統(tǒng)。

背景技術

焊接是在各種產(chǎn)品和結構的制造和構建中的重要工藝。焊接的應用廣泛并且使用遍及全球，例如，列舉幾例來說，船舶、建筑物、橋梁、車輛和管道的構建和修復。可以在各種各樣的地點執(zhí)行焊接，例如在采用固定式焊接操作的工廠中、或在采用便攜式焊接機的現(xiàn)場。

在手動或半自動焊接中，用戶/操作者(即焊工)引導焊接設備來進行焊接。例如，在弧焊中，焊工可以手動定位焊條或焊絲、并且在焊接位置處產(chǎn)生生成熱的電弧。在這種類型的焊接中，電極與焊接位置的間距與所生成的電弧有關、并且與實現(xiàn)基材金屬和焊條或焊絲金屬的最佳熔化/熔合有關。這樣的焊接質(zhì)量通常直接取決于焊工的技能。

焊工在焊接時一般依靠各種各樣的信息。這種信息包括例如電流和電壓。傳統(tǒng)地，焊工將需要查看焊接設備控制面板上的儀表來獲得這種信息。這將要求焊工使得他們的視野離開焊接工作區(qū)域，而這樣是不希望的。此外，在許多情況下，焊接機可能并不位于工作空間附近。在此類情況下，焊接機是由可以用于改變多個參數(shù)(例如焊接功率、極性、電弧特征等)的、電纜連接的遠程控制器來操作的。然而，在可以設定該過程之前，焊工可能需要看到物理地位于機器上的顯示讀數(shù)。這個設定過程在設定完成之前可能需要來回許多次。

過去，已做出努力來在焊接期間給焊工提供信息，比如在美國專利號4,677,277披露的方法中，其中對電流和電壓進行監(jiān)測來為操作者產(chǎn)生關于弧焊電弧狀態(tài)的音頻指示。然而，僅由音頻電弧參數(shù)指示器組成的監(jiān)視器難以聽到和進行干預、并且不能夠實現(xiàn)希望的接近控制和通常所要求的焊接質(zhì)量。

最近，如在美國專利號6,242,711中所披露的，已經(jīng)開發(fā)了一種用于監(jiān)測弧焊的裝備，該裝備給焊工提供焊接電弧的實時的電壓和電流狀態(tài)，其中，將以光、被照亮的條形圖、光投影、被照亮的透視顯示或類似形式的信息置于戴帽罩的操作者的視覺范圍之內(nèi)、并且定位成接近帽罩中的帽罩觀看窗口。然而，在這個裝備中，焊工仍必須將其視覺焦點移動離開焊接工作區(qū)域，以便聚焦在位于焊接窗口附近的信息上，或者焊工必須接受外圍信息而同時繼續(xù)聚焦在焊接工作區(qū)域上。此外，相關領域的焊接裝置在進行焊接過程中輔助焊工(無論是初學者還是經(jīng)過練習的人)方面具有有限的引導作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種焊工帽罩，該焊工帽罩能夠提供表示相關聯(lián)的焊接操作的信息的圖像，其中該圖像出現(xiàn)在該焊工帽罩中的顯示器上。該顯示器可以是安裝在面部的顯示器，如LCD顯示器或平視顯示器(HUD)。

從以下的詳細說明和附圖中，各方面將對于本領域技術人員而言變得清晰。

附圖說明