[发明专利]用于表征人工焊接操作的系统

摘要

一种用于表征人工焊接练习并且将有价值的训练提供给焊工的系统，所述系统包括用于产生、捕捉和处理数据的部件。数据产生部件进一步包括固定装置、工件、至少一个标定装置以及焊接工具，所述至少一个标定装置每个具有与所述标定装置一体的至少两个点标记。数据捕捉部件进一步包括用于捕捉点标记的图像的成像系统，并且数据处理部件可操作来接收来自数据捕捉部件的信息并且执行各种位置和定向计算。

主权项

1.一种用于表征焊接操作的系统，所述系统包括：(a)数据产生部件，其中所述数据产生部件进一步包括：(i)固定装置，其中所述固定装置的几何特征是预先确定的；(ii)工件，所述工件被调适来安装在所述固定装置上，其中所述工件包括要被焊接的至少一个接头，并且其中沿要被焊接的所述接头延伸的矢量限定操作路径；(iii)至少一个标定装置，其中每个标定装置进一步包括与所述标定装置一体的至少两个点标记，并且其中所述点标记和所述操作路径之间的几何关系是预先确定的；以及(iv)焊接工具，其中所述焊接工具可操作来在要被焊接的所述接头处形成焊缝，其中所述焊接工具限定工具点和工具矢量，并且其中所述焊接工具进一步包括被附着到所述焊接工具的标靶，其中所述标靶进一步包括以预先确定的图案被安装在所述标靶上的多个点标记，并且其中点标记的预先确定的图案可操作来限定刚体；以及(b)数据捕捉部件，其中所述数据捕捉部件进一步包括用于捕捉所述标靶所包括的点标记或所述至少一个标定装置所包括的点标记中的至少一个的图像的成像系统；以及(c)数据处理部件，其中所述数据处理部件可操作来接收来自所述数据捕捉部件的信息并且然后计算：(i)所述操作路径相对于通过所述成像系统可见的三维空间的位置和定向；(ii)所述工具点相对于所述刚体的位置以及所述工具矢量相对于所述刚体的定向；以及(iii)所述工具点相对于所述操作路径的位置以及所述工具矢量相对于所述操作路径的定向，其中所述焊接工具的所述工具点的标定通过将所述焊接工具的末端插入到标定装置中来执行，所述标定装置相对于所述工件的位置和定向是预先确定的。