[发明专利]具有平视显示器和语音命令的焊工帽罩

说明书

提供了一种焊接系统和焊工帽罩，其中该焊工帽罩能够提供表示相关联的焊接操作的信息的图像，其中该图像在焊工帽罩中作为平视显示(HUD)出现。该帽罩将该信息显示在与焊接操作的工作距离重合的焦点处，使得用户在焊接操作过程中不需要改变他/她的焦点。该帽罩进一步包括麦克风以允许将音频指令提供给焊接电源以改变设置。

优先权和援引并入

本申请是2015年4月9日提交的美国申请号14/682,340的部分继续申请,其要求美国临时专利申请号61/977,275的优先权，并且是2013年9月26日提交的美国申请序列号14/037,699的部分继续申请，该申请又是2009年10月13日提交的、以美国专利号8,569,655公告的美国申请序列号12/577,824的继续申请，这些申请的说明书以其全部内容通过援引并入本文。

发明简述

发明领域

本发明总体上涉及一种在焊接中使用的设备。符合本发明的装置、系统、和方法涉及对焊接参数的监视并且具体地涉及一种具有平视显示器(HUD)和语音命令及控制特征部的焊工帽罩。

相关技术的说明

焊接是在各种产品和结构的制造和构建中的重要工艺。焊接的应用广泛并且使用遍及全球，例如，列举几例来说，船舶、建筑物、桥梁、车辆和管道的构建和修复。可以在各种各样的地点执行焊接，例如在采用固定式焊接操作的工厂中、或在采用便携式焊接机的现场。

在手动或半自动焊接中，用户/操作者(即焊工)引导焊接设备来进行焊接。例如，在弧焊中，焊工可以手动定位焊条或焊丝、并且在焊接位置处产生生成热的电弧。在这种类型的焊接中，电极与焊接位置的间距与所生成的电弧有关、并且与实现基材金属和焊条或焊丝金属的最佳熔化/熔合有关。这样的焊接质量通常直接取决于焊工的技能。

焊工在焊接时一般依靠各种各样的信息。这种信息包括例如电流和电压。传统地，焊工需要查看焊接装备控制面板上的仪表来获得这种信息。这将要求焊工使得他们的视野离开焊接工作区域，而这样是不希望的。此外，在许多情况下，焊接机可能并不位于工作空间附近。在此类情况下，焊接机是由可以用于改变多个参数(例如焊接功率、极性、电弧特征等)的、电缆连接的远程控制器来操作的。然而，在可以设定该过程之前，焊工可能需要看到物理地位于机器上的显示读数。这个设定过程在设定完成之前可能需要来回许多次。

过去，已作出努力来在焊接过程中向焊工提供信息，诸如在美国专利号4,677,277中披露的方法中，其中监视电流和电压来向操作者产生关于弧焊中的电弧的条件的音频指示。然而，仅由音频电弧参数指示器组成的监视器难以听到和进行干预、并且不能够实现希望的接近控制和通常所要求的焊接质量。

最近，如在美国专利号6,242,711中所披露的，已经开发了一种用于监视弧焊的装置，该装置给焊工提供焊接电弧的实时的电压和电流状态，其中，将以光、被照亮的条形图、光投影、被照亮的透视显示或类似形式的信息置于戴帽罩的操作者的视觉范围之内、并且定位成接近帽罩中的帽罩观察窗。然而，在这个设备中，焊工仍必须将其视觉焦点移动离开焊接工作区域，以便聚焦在位于焊接窗口附近的信息上，或者焊工必须接受外围信息而同时继续聚焦在焊接工作区域上。

发明简述

本发明涉及一种焊工帽罩，该焊工帽罩能够提供表示相关联的焊接操作的信息的图像，其中该图像在该焊工帽罩中作为平视显示器(HUD)出现。本发明的其他实施例允许用户通过使用语音命令改变焊接系统或焊接电源的设置和/或操作，而不必脱下该帽罩。

从以下的详细说明和附图中，各方面将对于本领域技术人员而言变得清晰。

附图简要说明

通过参考附图来详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和/或其他方面将会更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的焊接系统的示意图；