[发明专利]多输入焊接视觉系统

说明书

焊接头戴具(20)包含一个或更多个图像传感器(416)、处理电路系统(410、418)以及显示器(304)。当焊炬沿着待焊接的工件(24)的接头(512)通过时，图像传感器(416)可操作以捕获未通电焊炬(504)的图像。处理电路系统(410、418)可操作以：当焊炬(504)沿着待焊接的接头(512)通过时，通过处理图像的像素数据确定一个或更多个焊接参数；基于一个或更多个焊接参数生成模拟焊道；以及当焊炬沿着接头通过时，在图像上实时地将模拟焊道叠加在接头上。显示器(304)可操作以当焊炬(504)沿着接头通过时实时地呈现其上覆盖有模拟焊道的图像。

背景技术

焊接是在所有行业中越来越普遍存在的工艺。虽然这样的工艺可以在某些情况下自动化，但是对于手动焊接操作仍继续存在大量的应用，其成功主要依赖于焊接操作者正确使用焊枪或焊炬。例如，不当的焊炬角度、接触尖端到工件距离、行进速度以及目标是可决定焊接质量的参数。然而，即使是经验丰富的焊接操作员，在整个焊接工艺中也常常难以监测和维持这些重要参数。

发明内容

提供了用于通过焊接视觉系统进行焊接输出控制的方法和系统，其基本上如至少一张附图所示和/或结合至少一个附图所述，如权利要求书中更全面地阐述。

附图说明

图1示出了根据本公开的各方面的示例性电弧焊接系统。

图2示出了根据本公开的各方面的示例焊接设备。

图3示出了根据本公开的各方面的示例焊接头戴具。

图4示出了图3的头戴具的示例电路系统。

图5A-5C示出了可以从正在进行的焊接的图像确定的各种参数。

图6为示出焊道模拟和可视化的示例工艺的流程图。

图7示出了工件的直接视图和工件的介导或增强现实视图。

图8为示出使用模拟焊道评估焊缝性能的示例工艺的流程图。

具体实施方式

参考图1，示出了示例焊接系统10，其中操作者18佩戴焊接头戴具20并且使用焊炬504焊接工件24，经由导管14由设备12将电力或燃料传送到焊炬504。设备12可以包含电力或燃料源，可选地包括惰性保护气体源和送丝器，其中送丝器自动地提供焊丝/填充材料。图1的焊接系统10可以配置成通过任何已知的技术(包括火焰焊接技术，诸如氧-燃料焊接和电焊技术，诸如保护金属极电弧焊(即焊条焊接)、金属极惰性气体焊接(MIG)、钨极惰性气体焊接(TIG)以及电阻焊接)形成焊接接头512。

可选地，在任何实施例中，焊接设备12可以是向焊炬504的消耗性或非消耗性电极16(例如，更好地在图5C中示出)提供直流电(DC)或交流电(AC)的电弧焊接设备。电极16将电流传送到工件24上的焊接点。在焊接系统10中，操作者18通过操纵焊炬504和触发电流的启动和停止来控制电极16的位置和操作。当电流流动时，在电极和工件24之间形成电弧26。导管14和电极16因此传送足以在电极16和工件之间产生电弧26的电流和电压。在电极16和工件24之间的焊接点处，电弧26局部地熔化工件24和提供到焊接接头512的焊丝或焊条(在消耗性电极的情况下为电极16，或者在非消耗性电极的情况下为单独的焊丝或焊条)，从而当金属冷却时形成焊接接头512。

如下面更充分地示出和描述的，设备12和头戴具20可以经由链路25进行通信，通过该链路25，头戴具20可以控制设备12的设置和/或设备12可以将关于其设置的信息提供给头戴具20。虽然示出了无线链路，但是链路可以是无线、有线或光学的。

图2示出了根据本公开的方面的示例焊接设备。图2的设备12包含天线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、电源电路系统212、送丝器模块214，以及气体供应模块216。