[發明專利]監測焊接環境的系統和方法

有效

• 申請號: 201580053386.5
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN107000101B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 威廉·約書亞·貝克爾;理查德·W·比森
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎;施嘉薇

1.一種焊接系統，包括：

第一位置檢測系統，所述第一位置檢測系統配置成在焊接的焊接會話期間產生對應于焊炬的第一位置和第一取向的第一輸出，其中所述第一位置檢測系統包括基于視線的位置檢測系統，所述基于視線的位置檢測系統配置成檢測所述焊炬的一部分，其中所述第一輸出至少部分基于所述焊炬的被檢測的部分；

第二位置檢測系統，所述第二位置檢測系統配置成在所述焊接的所述焊接會話期間產生對應于所述焊炬的第二位置和第二取向的第二輸出，其中所述第二位置檢測系統獨立于所述第一位置檢測系統；和

控制器，所述控制器耦接到所述第一位置檢測系統和所述第二位置檢測系統，其中所述控制器配置成至少部分基于所述第一輸出、所述第二輸出或其任何組合而在所述焊接會話期間確定焊接參數，并且所述控制器配置成當所述焊炬的所述部分從所述基于視線的位置檢測系統來看不可見時僅基于所述第二輸出而在所述焊接會話期間確定所述焊接參數，其中所述焊接參數包括所述焊炬的工作角度、所述焊炬的行進角度、接觸末端到工件的距離、所述焊炬沿著所述焊接的路徑的行進速度、所述焊炬的指向，或其任何組合。

2.根據權利要求1所述的焊接系統，其中所述焊炬的所述部分不包括視覺標記物。

3.根據權利要求1所述的焊接系統，其中所述控制器配置成基于所述第一輸出和所述第二輸出而在所述焊接會話期間確定所述焊接參數。

4.根據權利要求3所述的焊接系統，其中所述控制器配置成至少部分基于所述第一輸出和所述第二輸出的加權平均值而確定所述焊接參數。

5.根據權利要求1所述的焊接系統，其中所述第一位置檢測系統包括與所述第二位置檢測系統不同類型的位置檢測系統，其中所述第二位置檢測系統包括耦接到所述焊炬的一個或更多個慣性傳感器。

6.根據權利要求5所述的焊接系統，其中所述第二位置檢測系統包括局部定位系統，所述局部定位系統包括：

多個信標，所述多個信標設置于包括所述焊接系統的焊接環境周圍，其中每個信標配置成發射射頻范圍或超聲頻率范圍內的信號；和

麥克風，所述麥克風設置于所述焊炬上并且配置成從所述多個信標接收所述信號，其中所述第二輸出至少部分基于在所述焊接會話期間從所述多個信標所接收的所述信號。

7.根據權利要求1所述的焊接系統，其中所述第一位置檢測系統部分地與焊接頭盔集成，其中部分集成包括接收器與所述焊接頭盔的集成，并且所述接收器配置成檢測所述焊炬。

8.根據權利要求1所述的焊接系統，其中所述第一位置檢測系統包括光學檢測系統，所述光學檢測系統包括相機，并且所述焊炬的所述部分包括多個視覺標記物。

9.根據權利要求8所述的焊接系統，其中所述控制器配置成當所述多個視覺標記物中的視覺標記物從所述光學檢測系統來看不可見時僅基于所述第二輸出而在所述焊接會話期間確定所述焊接參數。

10.根據權利要求1所述的焊接系統，其中所述控制器配置成當所述焊炬的所述第一位置在焊接接頭附近時，激活所述第二位置檢測系統，并且所述控制器配置成當所述焊炬的所述第一位置沒有在所述焊接接頭附近時，停用所述第二位置檢測系統。

11.根據權利要求10所述的焊接系統，其中所述控制器配置成當所述焊炬在所述焊接接頭附近時，在所述焊炬的顯示器上顯示視覺指導。