347的实施例。不连续性分析348包括列表350，该列表350可列举焊接操作的潜在问题。不连续性分析348向焊接操作员提供关于焊接操作中焊接不符合预定质量阈值的时间段的反馈。例如，在时间352和354之间存在高不连续性(例如，焊接质量差，焊接具有高故障概率，焊接有缺陷)。此外，在时间356和358之间存在中等不连续性(例如，焊接质量一般，焊接具有中等失败概率，焊接为部分有缺陷)。此外，在时间360和362之间存在高不连续性，并且在时间364和366之间存在低不连续性(例如，焊接质量好，焊接具有低失败概率，焊接不是有缺陷的)。通过该信息，焊接操作员可能够快速分析焊接操作的质量。
[0098]图22是焊接训练软件244的焊接教员屏幕368的实施例的方框图。焊接训练软件244配置成提供很多不同焊接配置的训练模拟。例如，焊接配置可包括MIG焊接工艺370、TIG焊接工艺372、焊条焊接工艺374、实况弧焊接模式346、模拟焊接模式248、虚拟现实焊接模拟250和/或增强现实焊接模式252。
[0099]焊接教员屏幕368可配置成允许焊接教员限制焊接操作员376的训练(例如，限制为一个或多个选定焊接配置)、限制焊接操作员班级378的训练(例如，限制为一个或多个选定焊接配置)和/或限制焊接操作员班级一部分380的训练(例如，限制为一个或多个选定焊接配置)。此外，焊接教员屏幕368可配置成允许焊接教员将选定训练作业分配给焊接操作员382、将选定训练作业分配给焊接操作员班级384，和/或将选定训练作业分配给焊接操作员班级一部分386。此外，焊接教员屏幕368可配置成允许焊接教员使焊接操作员(或焊接操作员班级)从第一训练作业自动地推进至第二训练作业388。例如，焊接操作员可至少部分地基于执行第一训练作业的质量从第一训练作业推进至第二训练作业。
[0100]图23是使用增强现实进行焊接训练的方法389的实施例。焊接操作员可选择焊接训练软件244的训练模式(方框390)。焊接训练软件244确定是否已选择增强现实模式252 (方框392)。如果已选择增强现实模式252，那么焊接训练软件244执行增强现实模拟。应注意，焊接操作员可穿戴焊接头盔和/或配置成将显示器装置定位于焊接操作员视野的前方的某种其它头戴物。此外，显示器装置可大体上为透明的，以允许焊接操作员查看实际物体；然而，虚拟焊接环境可描绘于显示器装置的一些部分上。作为该增强现实模拟的一部分，焊接训练软件244例如从感测装置16接收焊炬14的位置和/或取向(方框394)。焊接训练软件244将虚拟焊接环境与焊炬14的位置和/或取向进行整合(方框396)。此夕卜，焊接训练软件244将整合的虚拟焊接环境提供给显示器装置(方框398)。例如，焊接训练软件244可确定焊缝应定位于焊接操作员的视野范围内的哪个位置，并且焊接训练软件244可将焊缝显示于显示器装置上以使得焊缝看起来处于工件上。在完成焊接之后，增强现实模拟可允许焊接操作员消除虚拟焊接环境的一部分(例如，焊缝)(方框400)，并且焊接训练软件244返回至方框390。
[0101]如果尚未选择增强现实模式252，那么焊接训练软件244确定是否已选择实况弧模式(live-arc mode) 246 (方框402)。如果已选择实况弧模式(live-arc mode)246，那么焊接训练软件244进入实况弧模式(live-arc mode) 246并且焊接操作员可执行实况弧焊接(方框404)。如果尚未选择实况弧模式(live-arc mode) 246和/或在执行方框404之后，那么焊接训练软件244返回至方框390。因此，焊接训练软件244配置成允许焊接操作员在增强现实模式252中实践焊接，以将虚拟焊接环境的至少一部分从实践焊接消除并在实况弧模式(live-arc mode) 246中执行实况焊接。在某些实施例中，焊接操作员可以多次在增强现实模式252中连续地实践焊接。
[0102]图24是使用增强现实进行焊接训练的另一种方法406的实施例。焊接操作员可选择焊接训练软件244的训练模式(方框408)。焊接训练软件244确定是否已选择增强现实模式252 (方框410)。如果已选择增强现实模式252，那么焊接训练软件244执行增强现实模拟。应注意，焊接操作员可穿戴焊接头盔和/或配置成将显示器装置定位于焊接操作员视野的前方的某种其它头戴物。此外，显示器装置可完全地阻挡焊接操作员的视野，这样焊接操作员所观察到的图像已被摄像机捕获并且显示于显示器装置上。作为该增强现实模拟的一部分，焊接训练软件244例如从感测装置16接收焊炬14的图像(方框412)。焊接训练软件244将虚拟焊接环境与焊炬14的图像进行整合(方框414)。此外，焊接训练软件244将整合的虚拟焊接环境与焊炬14的图像提供给显示器装置(方框416)。例如，焊接训练软件244可确定焊缝应定位于焊接操作员的视野范围内的哪个位置，并且焊接训练软件244可将焊缝与焊炬14的图像和焊接环境中的其它物体一同显示于显示器装置上。在完成焊接之后，增强现实模拟可允许焊接操作员消除虚拟焊接环境的一部分(例如，焊缝)(方框418)，并且焊接训练软件244返回至方框408。
[0103]如果尚未选择增强现实模式252，那么焊接训练软件244确定是否已选择实况弧模式(live-arc mode) 246 (方框420)。如果已选择实况弧模式(live-arc mode)246，那么焊接训练软件244进入实况弧模式(live-arc mode) 246并且焊接操作员可执行实况弧焊接(方框422)。如果尚未选择实况弧模式(live-arc mode) 246和/或在执行方框422之后，那么焊接训练软件244返回至方框408。因此，焊接训练软件244配置成允许焊接操作员在增强现实模式252中实践焊接，以将虚拟焊接环境的至少一部分从实践焊接消除并在实况弧模式(live-arc mode) 246中执行实况焊接。在某些实施例中，焊接操作员可以多次在增强现实模式252中连续地实践焊接。
[0104]如可以理解的是，利用本文所述的系统、装置和技术，可提供焊接训练系统10用于训练焊接操作员。焊接训练系统10可为成本高效的，并且可允许焊接学员接受高质量实际动手训练。
[0105]虽然本文仅已示出并描述了本发明的某些特征，但是本领域的技术人员将做出许多修改和变更。因此，应当理解的是，所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真实精神范围内的所有此类修改和变更。
【主权项】
1.一种焊接训练系统，包括: 焊接训练软件，所述焊接训练软件包括三个或更多个模式，其中所述三个或更多个模式包括实况弧模式(live-arc mode)、模拟模式、虚拟现实模式、增强现实模式，或它们的某种组合； 其中所述实况弧模式(live-arc mode)配置成允许使用实况焊弧(live welding arc)进行训练，所述模拟模式配置成允许使用焊接模拟进行训练，所述虚拟现实模式配置成允许使用虚拟现实模拟进行训练，并且所述增强现实模式配置成允许使用增强现实模拟进行训练。2.根据权利要求1所述的焊接训练系统，其中所述焊接训练软件配置成允许将可听见的信息提供给焊接操作员。3.根据权利要求2所述的焊接训练系统，其中所述可听见的信息包括用于配置所述焊接训练系统的指令。4.根据权利要求2所述的焊接训练系统，其中所述可听见的信息包括在焊接操作期间提供给所述焊接操作员的实时反馈。5.根据权利要求1所述的焊接训练系统，其中所述焊接训练软件配置成允许从焊接操作员接收可听见的命令。6.一种焊接训练软件，所述焊接训练软件包括: 虚拟现实模式，所述虚拟现实模式配置成允许利用虚拟现实模拟进行训练，其中所述虚拟现实模拟包括多个虚拟对象，所述多个虚拟对象允许焊接操作员和所述多个虚拟对象中的选定的虚拟对象之间的交互。7.根据权利要求6所述的焊接训练软件，其中所述多个虚拟对象包括焊炬、工件、焊丝切割器、焊接训练软件配置项目、训练结果数据，或它们的某种组合。8.根据权利要求6所述的焊接训练软件，其中所述焊接操作员与所述选定的虚拟对象交互，而无需接触对应于所述选定虚拟对象的实体物体。9.一种方法，所述方法包括: 通过计算机中的焊接训练软件从存储装置接收第一组焊接训练数据，其中所述第一组焊接训练数据包括对应于第一焊接训练作业的焊接数据； 通过所述焊接训练软件从所述存储装置接收第二组焊接训练数据，其中所述第二组焊接训练数据包括对应于第二焊接训练作业的焊接数据； 利用所述焊接训练软件将所述第一组焊接训练数据与所述第二组焊接训练数据整合成图表以允许所述第一组焊接训练数据与所述第二组焊接训练数据之间的视觉比较；和 提供所述图表给显示器装置。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一焊接训练作业和所述第二焊接训练作业对应于由一个焊接操作员执行的训练。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一焊接训练作业对应于由第一焊接操作员执行的训练，并且所述第二焊接训练作业对应于由第二焊接操作员执行的训练，并且其中所述第一训练作业和所述第二训练作业对应于相同焊接训练情景。12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一组焊接训练数据、所述第二组焊接训练数据或它们的某种组合包括焊炬取向、焊炬行进速度、焊炬位置、触头至工件距离、所述焊炬相对于所述工件的接近度、所述焊炬的目标、焊接得分、焊接级别，或它们的某种组合。13.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一组焊接训练数据和所述第二组焊接训练数据对应于由焊接操作员班级执行的训练。14.根据权利要求9所述的方法，其中将所述第一组焊接训练数据与所述第二组焊接训练数据整合成所述图表包括过滤所述第一组焊接训练数据和所述第二组焊接训练数据以显示所述第一组焊接训练数据和所述第二组焊接训练数据的子组。15.根据权利要求9所述的方法，其中提供所述图表给所述显示器装置包括与所述图表一起提供可选因素，所述可选因素配置成显示对应于相应选定因素的数据。16.根据权利要求9所述的方法，其中从所述存储装置接收所述第一组焊接训练数据包括从网络存储装置接收所述第一组焊接训练数据。17.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括将第三组焊接训练数据存储于网络存储装置上。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述网络存储装置配置成从多个焊接训练系统接收焊接训练数据。19.根据权利要求17所述的方法，其中所述网络存储装置配置成提供焊接训练数据给多个焊接训练系统。20.根据权利要求9所述的方法，其中所述图表包括条形图、饼形图、线图、直方图，或它们的某种组合。
【专利摘要】一种焊接训练系统包括具有三个或更多个模式的焊接训练软件。所述三个或更多个模式包括实况弧模式(live-arc？mode)、模拟模式、虚拟现实模式、增强现实模式，或它们的某种组合。所述实况弧模式(live-arc？mode)配置成允许使用实况焊弧(live？welding？arc)进行训练，所述模拟模式配置成允许使用焊接模拟进行训练，所述虚拟现实模式配置成允许使用虚拟现实模拟进行训练，并且所述增强现实模式配置成允许使用增强现实模拟进行训练。
【IPC分类】G09B19/24
【公开号】CN105164740
【申请号】CN201480015767
【发明人】威廉·J.·贝克尔, 理查德·比森, 史蒂文·D.·黑登, 阿肖克·达里西普迪
【申请人】伊利诺斯工具制品有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年2月24日
【公告号】CA2897305A1, US20140272837, WO2014149399A1