[发明专利]焊接视觉系统中图像捕获和显示的用户配置

说明书

背景技术

本发明通常涉及焊接系统，且更具体地，涉及用于记录焊接操作以便后期回顾、分析、教学等的方法和系统。

焊接是一种工艺，在所有行业中日益普遍。尽管这种工艺在某些环境下可以是自动化的，但仍然继续存在大量的需要由技术精通的焊接技术人员进行手动焊接操作的场合。然而，随着熟练焊工的平均年龄的上升，未来合格的焊工的资源将减少。此外，焊接训练过程存在着许多效率低下之处，可能导致许多训练不当的学生进入焊接劳动人员中，而阻止了其它可能的年轻焊工进行继续教育。例如，课堂演示并不能使所有的学生清楚焊接工艺。另外，学生在焊接过程中教员的反馈常常受到环境的限制。

发明内容

焊接操作的视频演示在焊接操作的焊工的头盔上得以呈现。在样品工件上的焊接操作在视频中被捕获并存储。所存储的捕获的视频在焊工头盔内置的显示器上向焊工回放。焊工重新观看回放视频，同时调整摄像头的播放特征。调整之后，进行第二实时焊接操作并利用调整后的特征向焊工显示。

附图说明

图1示出根据本发明的电弧焊接系统。

图2是图1中系统的焊接设备的框图。

图3是图1中系统的焊接帽的透视前侧视图。

图4是图3中焊接帽的电路的框图。

图5A-5C示出了可根据正在进行的焊接的各个图像而确定的各种参数。

图6是示出了用于配置并操作图3和图4中的焊接帽的示例过程的流程图。

图7示出了不同图像捕获设置和/或图像显示设置的并排视图。

具体实施方式

本公开的各方面提供了用于捕获并回顾焊接操作的方法和系统。本方法和系统允许在焊接操作中捕获视频和音频数据，以及不时响应于这些视频和音频数据的在需要时所测量或计算的实际焊接参数。在本公开的一个实施例中，焊接记录系统安装在焊工头盔之内或之上，头盔包括摄像头装配单元、电源单元、处理器和和移动存储器。焊接记录系统可与透镜控制电路、光传感器、焊接电源和/头盔位置传感器接口。可提供逻辑用于触发并记录视频和音频信号，这些信号可存储在文件中以便将来参考。

信号可从一个或多个这样的焊接记录系统中传送到监控台用于显示。在本公开的一个实施例中，执行图像处理算法，用于将多个图像与各种参数(例如，曝光次数、光圈设置和/或诸如此类)相结合，转变成焊接和其周围的视觉图像。在一个实施例中，提供了实时回放，例如用于指导、监控等。

参照图1，示出了示例焊接系统10，其中焊工/操作员18戴着焊接帽20并且正在使用焊炬504焊接工件24，电能或燃料经由导管14由焊接设备12输送到焊炬504。焊接设备12可包括电源或燃料源、可选的是惰性保护气体源、以及在需要自动提供焊丝/填充材料时的焊丝进给机。图1的焊接系统10可配置为通过任何已知的技术形成焊接接头512，包括焰焊焊接技术，如氧燃料焊接；以及电焊焊接技术，如保护金属极电弧焊(即粘结焊)、惰性气体金属电弧焊(MIG)、药芯焊丝电弧焊(FCAW)、惰性气体保护钨极焊(TIG)以及电阻焊。惰性气体保护钨极焊可不涉及外部填充金属或可涉及手动、自动或半自动外部金属填料。

任选地在任何实施例中，焊接设备12可以是向焊炬504的可消耗或不可消耗电极16(例如在图5中更好地示出)提供直流电流(DC)或交流电流(AC)的电弧焊接设备，焊炬504可以是惰性气体保护钨极焊(TIG)炬、惰性气体金属电弧焊(MIG)炬或药芯焊丝焊炬(通常称为药芯焊丝枪)，或焊条电极钳(通常称为焊刺)。电极16将电流输送到工件24上的焊接点上。在焊接系统10中，操作员18通过操纵焊炬504以及触发电流流动的起止而控制电极16的位置和操作。当电流在流动时，电弧26在电极和工件24之间形成。导管14和电极16因此输送充足的电流和电压以在电极16和工件之间产生电弧26。电弧26局部地将工件24和供应给焊接接头512的焊丝或焊条(在可消耗电极的情况下为电极16或在不可消耗电极的情况下为单独的焊丝或焊条)在电极16和工件24之间的焊接点融化，从而在当金属冷却时形成焊接接头512。

如图所示以及如下更详细描述，焊接设备12和焊接帽20可通过链路25通信，通过这个链路焊接帽20可控制焊接设备12的设置和/或焊接设备12可向焊接帽20提供关于其设置的信息。尽管示出的是无线链路，但是该链路可以是无线、有线或光链路。