用于焊接训练系统的多模式软件和方法_2

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置58。在其它实施例中,控制电路52可不包括处理器54、内存装置56和/或存储装置58。处理器54可用于运行软件,例如焊炬软件。此外,处理器54可类似于先前所述的处理器20。此外,内存装置56可类似于内存装置22,并且存储装置58可类似于存储装置24。
[0044]焊炬14包括用户界面60以允许焊接操作员(例如,焊接学员、焊接教员等)与焊炬14进行交互和/或提供输入给焊炬14。例如,用户界面60可包括按钮、开关、触摸屏、触摸板等。由焊接操作员提供给焊炬14的输入可被提供给计算机18。例如,提供给焊炬14的输入可用于控制由计算机18运行的焊接训练软件。因此,焊接操作员可使用焊炬14上的用户界面60以操纵(navigate)焊接训练软件屏幕、设置程序、数据分析、焊接课程、在焊接训练软件内做出选择、配置焊接训练软件,等等。因此,焊接操作员可使用焊炬14来控制焊接训练软件(例如,焊接操作员不必须放下焊炬14来使用不同的输入装置)。焊炬14还包括视觉指示器61,例如显示器62和LED 64。视觉指示器61可配置成指示或显示对应于焊接、焊接训练和/或焊接训练软件的数据和/或图像。例如,视觉指示器61可配置成指示焊炬取向、焊炬行进速度、焊炬位置、触头至工件距离、焊炬14相对于工件的接近度、焊炬14的目标(例如,焊炬14指向哪个点)、焊接操作员的训练信息,等等。此外,视觉指示器61可配置成在焊接之前、在焊接期间和/或在焊接之后提供视觉指示。在某些实施例中,LED 64可照亮以便于通过感测装置16对其检测。在此类实施例中,LED 64可定位成允许感测装置16基于LED 64的空间位置确定焊炬14的位置和/或取向。
[0045]在某些实施例中,焊炬14包括电力转换电路66,该电力转换电路66配置成从数据报告装置26 (例如,或另一装置)接收电力,并且转换所接收电力用于对焊炬14供能。在某些实施例中,焊炬14可接收已转换的电力,和/或不利用电力转换。此外,在一些实施例中,焊炬14可通过电池或任何合适的供能机构来供能。焊炬14还包括通信接口 68(例如,RS-232驱动器)以便于焊炬14和数据报告装置26 (或另一装置)之间的通信。在所示的实施例中,焊炬14可通过利用通信接口 50和68提供数据给数据报告装置26而与计算机18通信,然后数据报告装置26将该数据传送至计算机18。因此,提供给焊炬14的输入可被提供给计算机18。在某些实施例中,焊炬14可通过直接与计算机18通信提供输入给计算机18。
[0046]焊炬14包括触发器70,该触发器70配置成在断开位置(如图所示)和闭合位置之间机械地致动触发器开关72。触发器70提供导线71以将信号承载至控制电路52来指示触发器开关72是否处于断开位置或闭合位置。送丝器30、焊接电源28、计算机18和/或数据报告装置26可确定穿过焊炬14贯穿第一触发器导线74和第二触发器导线76是否存在连续性。触发器开关72电联接于第一触发器导线74和第二触发器导线76之间。贯穿第一触发器导线74和第二触发器导线76的连续性可通过施加贯穿导线74和76的电压、施加贯穿导线74和76的电流、测量贯穿导线74和76的电阻等来确定。在某些实施例中,第一触发器导线74的一些部分和/或第二触发器导线76的一些部分可设置于焊炬14的连接器内。此外,在某些实施例中,焊炬14内开关和/或导线的布置可不同于图2所示。
[0047]焊接电源28可基于是否存在贯穿导线74和76的连续性确定是否允许焊接电力流经焊炬14。例如,当存在贯穿导线74和76的连续性时,焊接电源28可允许焊接电力流经焊炬14 ;并且当存在贯穿导线74和76的开路时,焊接电源28可阻止焊接电力流经焊炬14。此外,当存在贯穿导线74和76的连续性时,送丝器30可提供焊丝给焊炬14 ;并且当存在贯穿导线74和76的开路时,送丝器可阻止焊丝被提供给焊炬14。此外,计算机18可利用贯穿导线74和76的连续性和/或触发器70或触发器开关72的位置来开始和/或停止焊接训练操作、焊接训练模拟、数据记录,等等。
[0048]触发器开关72处于断开位置时,就存在贯穿导线74和76的开路,因此,触发器开关72的断开位置阻止导线74和76之间的电子流动。因此,焊接电源28可阻止焊接电力流经焊炬14,并且送丝器30可阻止焊丝被提供给焊炬14。按压触发器70将触发器开关72引导至闭合位置,只要按压触发器70,触发器开关72就保持在该闭合位置。触发器开关72处于闭合位置时,存在第一触发器导线74和电连接至触发器开关72和训练开关78的导线77之间的连续性。
[0049]训练开关78电联接于第一触发器导线74和第二触发器导线76之间。此外,训练开关78通过控制电路52被电控制至断开位置或电控制至闭合位置。在某些实施例中,训练开关78可为任何合适的电控制开关,例如晶体管、继电器等。控制电路52可选择性地控制训练开关78至断开位置或至闭合位置。例如,当以实况弧模式(live-arc mode)操作焊接训练系统10的焊接训练软件时,控制电路52可配置成将训练开关78控制至闭合位置以在按压触发器70时允许实况焊弧(live welding arc)。相比之下,当以实况弧模式(live-arc mode)以外的任何模式(例如,模拟、虚拟现实、增强现实等)操作焊接训练系统10的焊接训练软件时,控制电路52可配置成将训练开关78控制至断开位置以阻止实况焊弧(live welding arc)(通过阻止导线74和76之间的电子流动)。
[0050]在某些实施例中,训练开关78可默认处于断开位置,从而形成贯穿导线74和76的开路。如可以理解的是,在训练开关78处于断开位置时,无论触发器开关72处于什么位置(例如,导线74和76之间的电子流动被训练开关78的断开位置阻止),都将存在贯穿导线74和76的开路。然而,在将训练开关78控制至闭合位置,并且触发器开关72处于闭合位置时,在导线74和76之间形成传导性(例如,导线74和76之间的电子流动被允许)。因此,仅在训练开关78处于闭合位置并且触发器开关72处于闭合位置时,焊接电源28才可允许焊接电力流经焊炬14。例如,焊接电力可从焊接电源28流经焊接电缆80、焊炬14、工件82,并经由工作电缆84返回至焊接电源28 (例如,正接(electrode-negative orstraight polarity))。相反地,焊接电力可从焊接电源28流经工作电缆84、工件82、焊炬14,并经由焊接电缆80返回至焊接电源28 (例如,反接(electrode-positive or reversepolarity))。
[0051]如可以理解的是,训练开关78可实际上位于焊接训练系统10的任何合适部分,例如数据报告装置26、计算机18,等等。此外,在某些实施例中,训练开关78的功能性可用焊接训练系统10中的任何合适硬件和/或软件替代。
[0052]图2A是图1的焊炬14的电路的实施例的示意图。在所示的实施例中,触发器开关72选择性地将电力供应导线(例如,电压源等)连接至导线71。因此,在触发器开关72断开时,没有电压施加至导线71,并且在触发器开关72闭合时,来自电力供应导线的电压供应至导线71。触发器允许信号(例如,TRIGGER_EN)可通过控制电路52提供以选择性地控制训练开关78,并且从而控制送丝器允许开关85。例如,当触发器允许信号将训练开关78控制至断开位置时,没有电压施加至送丝器允许开关85 (例如,经由FEEDER_EN连接),从而将送丝器允许开关85保持在断开位置。相反地,当触发器允许信号将训练开关78控制至闭合位置时,电压将被施加至送丝器允许开关85,从而将送丝器允许开关85控制至闭合位置。当送丝器允许开关85处于闭合位置时,就形成导线74和76之间的传导性。虽然提供了焊炬14电路的一个实例,但是可在焊炬14内使用任何合适的电路。
[0053]图3是图1和2的焊炬14的实施例的透视图。如图所示,用户界面60包括多个按钮86,该多个按钮86可用于给焊炬14提供输入。例如,按钮86可允许焊接操作员通过焊接训练软件进行操纵(navigate)。此外,焊炬14包括显示器62,该显示器62可示出对应于焊接训练软件的焊接操作员数据、对应于焊接操作的数据,等等。如图所示,LED 64可定位于焊炬14上的各个位置。因此,LED 64可被照亮以便于通过感测装置16检测。
[0054]校准技术
[0055]图4是图1的训练支架12的实施例的透视图。训练支架12包括焊接表面88,在焊接表面上可执行实况焊接(例如,真实焊接、实际焊接)和/或模拟焊接。支腿90对焊接表面88提供支撑。焊接表面88包括狭缝91,该狭缝91可帮助焊接操作员对工件84进行定位和定向。在某些实施例中,可将工件84的位置和取向提供至焊接训练系统10的焊接训练软件以校准该焊接训练系统10。例如,焊接操作员可将指示提供至环境训练软件,该指示识别工件84与焊接表面88的哪个狭缝91对准。此外,预定义焊接训练作业可引导焊接操作员将工件84与具体狭缝91对准。在某些实施例中,工件84可包括伸出部92,该伸出部92配置成延伸到狭缝91的一个或多个中以用于工件84与该一个或多个狭缝91的对准。如可以理解的是,狭缝91中的每个可定位于与焊接训练软件中限定的相应位置对应的位置。
[0056]焊接表面88包括第一孔93和第二孔94。第一孔93和第二孔94可一起使用以确定焊接表面88的位置和/或取向。如可以理解的是,至少两个孔用于确定焊接表面88的位置和/或取向。在某些实施例中,两个以上的孔可用于确定焊接表面88的位置和/或取向。第一孔93和第二孔94可定位于焊接表面88上的任何合适位置,并且可为任何合适尺寸。在某些实施例中,焊接表面88相对于感测装置16的位置和/或取向可利用第一孔93和第二孔94校准。例如,如下文更详细地所述,可将配置成由感测装置16感测的校准装置插入第一孔93中,或使其接触第一孔93。在校准装置插入或接触第一孔93时,提供给焊接训练软件(或其它校准软件)的用户输入可指示校准装置被插入第一孔93中。因此,焊接训练软件可建立在第一时间从感测装置16接收的第一数据组(例如,校准数据)(例如位置和/或取向数据)和第一孔93的位置之间的相关性。然后可将校准装置插入第二孔94中,或使其接触第二孔94。在将校准装置插入或接触第二孔94时,提供给焊接训练软件的用户输入可指示校准装置被插入第二孔94中。因此,焊接训练软件可建立在第二时间从感测装置16接收的第二数据组(例如,校准数据)和第二孔94的位置之间的相关性。因此,焊接训练软件可能够利用在第一时间接收的第一数据组和在第二时间接收的第二数据组校准焊接表面88相对于感测装置16的位置和/或取向。
[0057]焊接表面88还包括第一标记物95和第二标记物96。第一标记物95和第二标记物96可一起使用以确定焊接表面88的位置和/或取向。如可以理解的是,至少两个标记物用于确定焊接表面88的位置和/或取向。在某些实施例中,两个以上的标记物可用于确定焊接表面88的位置和/或取向。第一标记物95和第二标记物96可由任何合适的材料形成。此外,在某些实施例中,第一标记物95和第二标记物96可构建于焊接表面88中,而在其它实施例中,第一标记物95和第二标记物96可附接至焊接表面88。例如,第一标记物95和第二标记物96可利用粘合剂附接至焊接表面88,和/或第一标记物95和第二标记物96可为黏着剂。第一标记物95和第二标记物96可具有任何合适的形状、尺寸和/或颜色。此外,在某些实施例中,第一标记物95和第二标记物96可为反射材料形成的反
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