用于焊接训练系统的多模式软件和方法_3

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射体。第一标记物95和第二标记物96可由焊接训练系统10用于校准焊接表面88相对于感测装置16的位置和/或取向,而无需单独的校准装置。因此,第一标记物95和第二标记物96配置成由感测装置16进行检测。在某些实施例中,第一标记物95和第二标记物96可定位于焊接表面88上的预定位置。此外,焊接训练软件可经编程以使用预定位置来确定焊接表面88的位置和/或取向。在其它实施例中,第一标记物95和第二标记物96的位置可在校准期间提供给焊接训练软件。第一标记物95和第二标记物96处于焊接表面88上,感测装置16就可感测第一标记物95和第二标记物96相对于感测装置16的位置和/或取向。利用该感测数据结合第一标记物95和第二标记物96在焊接表面88上的位置,焊接训练软件可能够校准焊接表面88相对于感测装置16的位置和/或取向。
[0058]在所示的实施例中,工件84包括第一标记物98和第二标记物99。第一标记物98和第二标记物99可一起使用以确定工件84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工件84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工件84的位置和/或取向。第一标记物98和第二标记物99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98和第二标记物99可构建于工件84中,而在其它实施例中,第一标记物98和第二标记物99可附接至工件84。例如,第一标记物98和第二标记物99可利用粘合剂附接至工件84,和/或第一标记物98和第二标记物99可为黏着剂。第一标记物98和第二标记物99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98和第二标记物99可为反射材料形成的反射体。第一标记物98和第二标记物99可由焊接训练系统10用于校准工件84相对于感测装置16的位置和/或取向,而无需单独的校准装置。因此,第一标记物98和第二标记物99配置成通过感测装置16进行检测。在某些实施例中,第一标记物98和第二标记物99可定位于工件84上的预定位置。此外,焊接训练软件可经编程以使用预定位置来确定工件84的位置和/或取向。在其它实施例中,第一标记物98和第二标记物99的位置可在校准期间提供给焊接训练软件。第一标记物98和第二标记物99处于工件84上,感测装置16就可感测第一标记物98和第二标记物99相对于感测装置16的位置和/或取向。利用该感测数据结合第一标记物98和第二标记物99在工件84上的位置,焊接训练软件可能够校准工件84相对于感测装置16的位置和/或取向。在标记物95、96、98和99在本文中已被描述为通过感测装置16进行检测时,在某些实施例中,标记物95、96、98和99可指示校准装置将要接触的位置以利用校准装置进行校准,如先前所述。
[0059]训练支架12包括第一臂100,该第一臂100从焊接表面88垂直地延伸并配置成给感测装置16和显示器32提供支撑。旋钮101附接至第一臂100并且可用于调整感测装置16相对于第一臂100的取向。例如,在调整旋钮101时,延伸穿过第一臂100的机械部件可调整感测装置16的角度。显示器32包括盖102以保护显示器32避免在实况焊接操作期间可能出现的焊接排放物。盖102可由任何合适的材料制成,例如透明材料、聚合物等。通过使用透明材料,焊接操作员可例如在焊接操作之前、期间和/或之后在盖102定位于显示器32的前方时观察显示器32。摄像机104可联接至第一臂100以用于记录焊接操作。在某些实施例中,摄像机104可为高动态范围(HDR)摄像机。此外,发射体105可联接至第一臂100。发射体105可用于校准焊接表面88相对于感测装置16的位置和/或取向。例如,发射体105可配置成将可视图案发射到焊接表面88上。可视图案可示出于焊接表面88上。此外,可视图案可通过感测装置16进行检测以校准焊接表面88相对于感测装置16的位置和/或取向。例如,基于可视图案的具体特征,可通过感测装置16和/或焊接训练软件确定对准和/或取向。此外,发射体105所发射的可视图案可用于帮助将工件84定位于焊接表面88上。
[0060]训练支架12还包括第二臂106,该第二臂106从焊接表面88垂直地延伸并且配置成给仰焊板108提供支撑。第二臂106可为可调整的,以便于不同高度处的仰焊。此外,第二臂106可以多种不同方式制造以便于不同高度处的仰焊。仰焊板108利用安装组件110联接至第二臂106。安装组件110便于仰焊板108的旋转,如箭头111所示。例如,仰焊板108可从大体在水平面上延伸(例如,用于仰焊)(如图所示)旋转至大体在垂直面上延伸(例如,用于垂直焊接)。仰焊板108包括焊接表面112。焊接表面112包括狭缝114,该狭缝114可帮助焊接操作员将工件84定位于焊接表面112上,类似于焊接表面88上的狭缝91。在某些实施例中,工件84的位置可提供给焊接训练系统10的焊接训练软件以校准焊接训练系统10。例如,焊接操作员可将指示提供给焊接训练软件,从而识别工件84与焊接表面112的哪个狭缝114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114对准。在某些实施例中,工件84可包括延伸部,该延伸部配置成延伸到狭缝114的一个或多个中以用于工件84与一个或多个狭缝114的对准。如可以理解的是,狭缝114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。
[0061]焊接表面112还包括第一标记物116和第二标记物118。第一标记物116和第二标记物118可一起使用以确定焊接表面112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112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112的位置和/或取向。第一标记物116和第二标记物118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116和第二标记物118可构建于焊接表面112 (或仰焊板108的另一部分)中,而在其它实施例中,第一标记物116和第二标记物118可附接至焊接表面112(或仰焊板108的另一部分)。例如,第一标记物116和第二标记物118可利用粘合剂附接至焊接表面112,和/或第一标记物116和第二标记物118可为黏着剂。第一标记物116和第二标记物118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116和第二标记物118可为反射材料形成的反射体。第一标记物116和第二标记物118可由焊接训练系统10用于校准焊接表面112相对于感测装置16的位置和/或取向,而无需单独的校准装置。因此,第一标记物116和第二标记物118配置成通过感测装置16进行检测。在某些实施例中,第一标记物116和第二标记物118可定位于焊接表面112上的预定位置。此外,焊接训练软件可经编程以使用预定位置来确定焊接表面112的位置和/或取向。在其它实施例中,第一标记物116和第二标记物118的位置可在校准期间提供给焊接训练软件。第一标记物116和第二标记物118处于焊接表面112上,感测装置16就可感测第一标记物116和第二标记物118相对于感测装置16的位置和/或取向。利用该感测数据结合第一标记物116和第二标记物118在焊接表面112上的位置,焊接训练软件可能够校准焊接表面112相对于感测装置16的位置和/或取向。此外,感测装置16可在焊接期间感测和/或追踪第一标记物116和第二标记物118以说明在焊接期间可能发生的仰焊板108的任何移动。在标记物116和118在本文中已描述为通过感测装置16进行检测时,在某些实施例中,标记物116和118可指示校准装置将要接触或插入的位置以利用校准装置进行校准,如先前所述。
[0062]图5是校准装置120的实施例的透视图。校准装置120成形为炬状,并且可用于校准焊接表面88和112相对于感测装置16的位置和/或取向,如上文更详细地所述。校准装置120包括手柄122和嗔嘴124。喂'嘴124包括尖?而126,该尖?而126可用于接触位置以进行校准和/或插入孔中以用于校准。校准装置120还包括用户界面128,该用户界面128允许接操作员提供输入,该输入对应于校准装置120接触位置以用于校准和/或插入孔中以用于校准的时间。此外,在某些实施例中,校准装置120包括标记物130,该标记物130配置成通过感测装置16进行感测。如图所示,标记物130从校准装置120延伸。然而,在其它实施例中,标记物130可不从校准装置120延伸。标记物130可为配置成通过感测装置16进行检测的任何合适的标记物。此外,标记物130可为任何合适的尺寸、形状和/或颜色。
[0063]在校准期间,感测装置16可感测校准装置120的位置和/或校准装置120的取向。校准装置120的位置和/或取向可由焊接训练软件用于确定焊接表面88和112中的一个或多个相对于感测装置16的位置和/或取向、工件84相对于感测装置16的位置和/或取向、夹具相对于感测装置16的位置和/或取向,等等。因此,校准装置120可便于焊炬训练系统10的校准。
[0064]图6是夹具组件132的实施例的透视图。夹具组件132可定位于焊接表面88和/或焊接表面112上,并且可将工件84固定于其上。在某些实施例中,夹具组件132可配置成与狭缝92和114中的一个或多个对准。在其它实施例中,夹具组件132可置于焊接表面88和/或焊接表面122上的任何位置。夹具组件132还包括第一标记物134和第二标记物136。第一标记物134和第二标记物136可一起使用以确定夹具组件132的位置和/或取向。如可以理解的是,至少两个标记物可用于确定夹具组件132的位置和/或取向。第一标记物134和第二标记物136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134和第二标记物136可构建于夹具组件132中,而在其它实施例中,第一标记物134和第二标记物136可附接至夹具组件132。例如,第一标记物134和第二标记物136可利用粘合剂附接至夹具组件132,和/或第一标记物134和第二标记物136可为黏着剂。第一标记物134和第二标记物136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134和第二标记物136可为反射材料形成的反射体。第一标记物134和第二标记物136可由焊接训练系统10用于校准夹具组件132相对于感测装置16的位置和/或取向,而无需单独的校准装置。因此,第一标记物134和第二标记物136配置成通过感测装置16进行检测。在某些实施例中,第一标记物134和第二标记物136可定位于夹具组件132上的预定位置。此外,焊接训练软件可经编程以使用预定位置来确定夹具组件132的位置和/或取向。在其它实施例中,第一标记物134和第二标记物136的位置可在校准期间提供给焊接训练软件。第一标记物134和第二标记物136处于夹具组件132上,感测装置16就可感测第一标记物134和第二标记物136相对于感测装置16的位置和/或取向。利用该感测数据结合第一标记物134和第二标记物136在夹具组件132上的位置,焊接训练软件可能够校准夹具组件132相对于感测装置16的位置和/或取向。在第一标记物134和第二标记物136在本文中已描述为通过感测装置16进行检测时,在某些实施例中,第一标记物134和第二标记物136可指示校准装置将要接触或插入的位置以利用校准装置120进行校准,如先前所述。
[0065]在所示的实施例中,夹具组件132配置成将工件84的下部138固定至工件84的上部140以用于执行搭焊。在其它实施例中,夹具组件132可配置成固定工件84的一些部分以用于执行对接焊、角焊等,以帮助焊接操作员执行焊接。夹具组件132包括从基底143延伸的垂直臂142。横杆144在
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