[发明专利]焊接训练系统和装置

说明书

发明背景

本发明总体涉及焊接，更具体而言，涉及一种焊接训练系统。

焊接是一种已在各个行业和应用中越来越多地被使用的工艺。这种工艺在某些环境下可以是自动化的，虽然对手动焊接操作而言继续存在大量应用。在两种情况下，这种焊接操作依赖于各种类型的设备来确保在希望的时间以合适的量提供焊接耗材(例如，送丝、保护气等)的供应。

在准备执行手动焊接操作时，可以使用焊接训练系统来训练焊接操作员。焊接训练系统可以设计成以执行各种焊接操作的适当技术来训练焊接操作员。某些焊接训练系统可以使用各种训练方法。如可以理解的是，获得并操作这些训练系统代价昂贵。因此，焊接训练机构可能仅得到有限数量的这种训练系统。此外，某些焊接训练系统可能不足以训练焊接操作员执行高质量焊接。

发明内容

在一个实施例中，焊接工具包括第一手柄和第二手柄。焊接工具还包括焊炬喷嘴保持器，该焊炬喷嘴保持器配置成将焊炬的喷嘴保持在其中，和阻止喷嘴延伸穿过其中。焊接工具包括刀片组件，该刀片组件定位在离焊炬喷嘴保持器预定距离处。刀片组件配置成切割延伸穿过刀片组件的焊丝以将从焊炬伸出的焊丝校准至预定距离。

在另一个实施例中，用于校准从焊炬伸出的焊丝的方法包括针对选定焊丝长度调整焊丝伸出校准工具。该方法还包括将焊炬插入焊丝伸出校准工具中，以使得焊炬的喷嘴邻接焊丝伸出校准工具的焊炬喷嘴保持器。该方法包括致动焊炬的触发器以使焊丝从焊炬延伸穿过焊丝伸出校准工具的刀片组件。该方法还包括按压焊丝伸出校准工具的手柄以切割延伸穿过焊丝伸出校准工具中的刀片组件的焊丝。

在另一个实施例中，焊接耗材包括第一物理标记，该第一物理标记指示焊接耗材上的第一位置。焊接耗材还包括第二物理标记，该第二物理标记指示焊接耗材上的第二位置。第一物理标记和第二物理标记配置成通过基于摄像机的检测系统进行检测以确定焊接耗材的剩余长度、焊接耗材的消耗长度、焊接耗材的使用速率、焊接耗材的伸入速率，或它们的某种组合。

在又一个实施例中，焊接训练系统包括基于摄像机的检测系统和焊接耗材。焊接耗材包括指示焊接耗材上的第一位置的第一物理标记和指示焊接耗材上的第二位置的第二物理标记。第一物理标记和第二物理标记配置成通过基于摄像机的检测系统进行检测以确定焊接耗材的剩余长度、焊接耗材的消耗长度、焊接耗材的使用速率、焊接耗材的伸入速率，或它们的某种组合。

在又一个实施例中，焊接训练系统包括焊接表面和传感器，该传感器配置成感测焊炬的位置、焊炬的取向或它们的某种组合。焊接训练系统还包括第一臂，该第一臂联接至焊接表面并且从焊接表面垂直地延伸。焊接训练系统包括联接至第一臂和传感器的枢轴组件。枢轴组件允许第一臂和传感器之间角度的调整。

附图说明

当参照附图阅读以下详细说明时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中在全部附图中相同的参考标记表示相同的部件，其中：

图1是根据本公开的各方面的焊接训练系统的实施例的方框图；

图2是根据本公开的各方面的图1的焊接训练系统的各部分的实施例的方框图；

图2A是根据本公开的各方面的图1的焊炬的电路的实施例的原理图；

图3是根据本公开的各方面的图1的焊炬的实施例的透视图；

图4是根据本公开的各方面的图1的训练支架的实施例的透视图；

图5是根据本公开的各方面的校准装置的实施例的透视图；

图6是根据本公开的各方面的夹具组件的实施例的透视图；

图7是根据本公开的各方面的焊丝伸出校准工具的透视图；

图8是根据本公开的各方面的图7的焊丝伸出校准工具的俯视图；

图9是根据本公开的各方面的用于校准从焊炬伸出的焊丝的方法的实施例；

图10是根据本公开的各方面的具有物理标记的焊接耗材的实施例的透视图；

图11是根据本公开的各方面的具有物理标记的焊丝的实施例的透视图；

图12是根据本公开的各方面的图1的训练支架的垂直臂组件的实施例的透视图；

图13是根据本公开的各方面的仰焊臂组件的实施例的透视图；

图14是根据本公开的各方面的具有多个训练模式的焊接训练软件的实施例的方框图；

图15是根据本公开的各方面的焊接训练软件的虚拟现实模式的实施例的方框图；

图16是根据本公开的各方面的用于整合训练结果数据的方法的实施例；