[发明专利]带有显示器的对焊工帽罩提供视觉和音频提示的焊接系统

权利要求书

1.一种用于在焊接、切割、连结、和包覆操作中的至少一项中辅助用户的系统，所述系统包括：

用于在试样或工件中的一者上进行真实世界焊接和模拟焊接中的至少一者的焊接工具；

安装在面部的透过式显示器，用于允许用户查看包括试样或工件中的所述一者的焊接环境的视图，所述安装在面部的显示器具有组合器；

空间追踪器，所述空间追踪器被配置为用于追踪所述安装在面部的显示器和所述焊接工具在3-D空间中相对于试样或工件中的所述一者的位置、取向、和运动，并且用于确定与所述追踪相对应的6-D数据；以及

基于处理器的子系统，所述基于处理器的子系统被配置为用于

从所述空间追踪器接收所述6-D数据，

基于与所述6-D数据相关的一个或多个表现参数和与所述至少一个焊接、切割、连结、和包覆操作相关的一个或多个过程参数中的至少一者来生成至少一个视觉提示，

将所述至少一个视觉提示映射到所述安装在面部的显示器上的相应位置，并且

将所述至少一个视觉提示传送到所述安装在面部的显示器的所述组合器，使得所述安装在面部的显示器将所述至少一个视觉提示示出为叠加在所述焊接环境的视图上，

其中所述至少一个视觉提示为用户提供信息，所述信息辅助进行真实世界焊接和模拟焊接中的所述至少一者。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个表现参数包括以下各项中的至少一项：目标、工作角度、行进角度、工具平衡、行进速度、焊道布置、编排、电弧长度、接触尖端到工件距离(CTWD)、熔敷速率、TIG填充物添加频率。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述至少一个视觉提示的至少一个属性基于分别与所述至少一个视觉提示相关联的所述一个或多个表现参数是否落在所述表现参数的目标值和目标范围中的至少一者之外而改变。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述至少一个属性是以下各项中的至少一项：所述至少一个视觉提示的颜色、形状、大小、强度、和在所述安装在面部的显示器上的位置。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个视觉提示是半透明的，以示出所述焊接环境的位于下层的视图。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述映射如下地完成，使得所述至少一个视觉提示被显示在所述安装在面部的显示器上的固定位置处，所述固定位置对应于以下各项中的至少一项：所述显示器的角落、所述显示器的顶部、所述显示器的侧边、所述显示器的顶部和所述显示器的中部。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述映射如下地完成，使得所述至少一个视觉提示被显示在关于所述焊接工具的相同的相对位置中。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个视觉提示标识真实世界焊接和模拟焊接中的所述至少一者的开始位置和结束位置中的至少一者。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个视觉提示提供对所述焊接、切割、连结、和包覆操作的进程的指示。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述空间追踪器包括安装在所述焊工帽罩上的至少一个摄像机，并且所述追踪基于所述至少一个摄像机。

11.如权利要求1所述的系统，还包括至少一个扬声器，并且

其中所述基于处理器的子系统基于所述一个或多个表现参数和所述一个或多个过程参数中的至少一者来生成音频提示，并且将所述音频提示传送到所述至少一个扬声器，并且

其中所述音频提示是音调、蜂鸣和语音提醒中的至少一者。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述空间追踪器是以下各项中的至少一项：基于摄像机的追踪器、基于磁场的追踪器、基于加速计的追踪器、基于陀螺仪的追踪器、光学追踪器、红外追踪器、声学追踪器、激光追踪器、射频追踪器、和惯性追踪器。