6] 進(jìn)一步地，如上所述，基于各種變量和輸入，虛擬定序器可W選擇和實現(xiàn)新的功 能。運些變量和輸入不受具體限制并且甚至可W是另一種功能。例如，與虛擬定序器相兼容 的另一個示例性功能是執(zhí)行焊接操作(Perform Welding Operation)功能。運個功能被設(shè) 計為檢測操作員執(zhí)行的虛擬焊接W及報告那項焊接，運樣使得虛擬定序器可W確定是否進(jìn) 行進(jìn)一步的操作。例如，運個功能可W通過W下方式操作:在操作員牽拉觸發(fā)器W發(fā)起虛擬 焊接操時開始，并且在虛擬焊接完成之后或預(yù)定時段已經(jīng)過去之后操作員釋放觸發(fā)器時結(jié) 束。運個功能可W在觸發(fā)器被釋放時結(jié)束，或者其可W被配置成在一段時間后、某數(shù)量的焊 絲或某個量的能量被遞送后自動關(guān)閉。如W上討論的，運個功能可W用于確定何時選擇新 的功能，如，新的焊接計劃。
[0107] 仍進(jìn)一步地，各種半自動和/或機器人工作單元可W在單一網(wǎng)絡(luò)上整合在一起，并 且在單一工作單元的虛擬焊接步驟的排序可W完全整合到虛擬完整生產(chǎn)計劃中，所述計劃 本身可W根據(jù)需要修改W追蹤虛擬生產(chǎn)計劃的變化。排序和/或計劃信息還可W存儲在數(shù) 據(jù)庫中，按照日期存儲為檔案信息，并可W被存取W提供各種虛擬生產(chǎn)報告。
[0108] 上文和在附圖中描述的示例性虛擬焊接站實施例（包括示例性虛擬定序器實施 例)可用于各種訓(xùn)練和操作優(yōu)化技術(shù)，包括基于W下程序的課程計劃?？蒞在一個或多個共 用的或分離的數(shù)據(jù)庫(來自虛擬和現(xiàn)實世界操作）中收集、比較和操控生產(chǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0109] 例如，圖14是展示了示例性訓(xùn)練例程的流程圖。操作員可W在進(jìn)行現(xiàn)實世界焊接 操作之前執(zhí)行虛擬焊接站操作。
[0110] 圖15是展示了使用虛擬分?jǐn)?shù)的示例性訓(xùn)練例程的流程圖。在運個實施例中，在現(xiàn) 實世界焊接站中進(jìn)行操作之前，操作員必須達(dá)到某個分?jǐn)?shù)。
[0111] 圖16是展示了使用虛擬表現(xiàn)測量的示例性招聘流程的流程圖。在運個實施例中， 申請人(操作員）必須使用將要雇傭的虛擬焊接站達(dá)到某種表現(xiàn)。
[0112] 圖17是展示了使用虛擬焊接站的示例性優(yōu)化例程的流程圖。在運個實施例中，虛 擬焊接站用于優(yōu)化建議的操作順序的某個方面?？蒞修改虛擬操作，直到一個或多個方面 是可接受的（例如，超過某個預(yù)定的闊值或滿足一個或多個質(zhì)量參數(shù)）。然后，虛擬順序用作 現(xiàn)實世界順序。
[0113] 圖18是展示了使用虛擬分?jǐn)?shù)和現(xiàn)實分?jǐn)?shù)的示例性訓(xùn)練例程的流程圖。在運個實施 例中，在現(xiàn)實世界焊接站中進(jìn)行操作之前，操作員必須達(dá)到某個分?jǐn)?shù)。然后，現(xiàn)實世界定序 器(例如，Lincoln Elec化ic公司的焊接定序器）由同一操作員用在相同的操作上使用，并 確定現(xiàn)實世界分?jǐn)?shù)。
[0114] 圖19是展示了使用虛擬分?jǐn)?shù)和現(xiàn)實世界分?jǐn)?shù)的示例性訓(xùn)練例程的另一個流程圖。 在運個實施例中，在現(xiàn)實世界焊接站中進(jìn)行操作之前，操作員必須達(dá)到某個分?jǐn)?shù)。然后，確 定現(xiàn)實世界分?jǐn)?shù)，并且如果現(xiàn)實世界分?jǐn)?shù)下降到低于闊值，操作員可W使用虛擬焊接站進(jìn) 一步接受訓(xùn)練。
[0115] 圖20是另一個流程圖，展示了使用虛擬分?jǐn)?shù)和現(xiàn)實世界分?jǐn)?shù)來確定虛擬站預(yù)測現(xiàn) 實世界表現(xiàn)如何良好的例程。在運個實施例中，比較虛擬和現(xiàn)實世界表現(xiàn)分?jǐn)?shù)W確定虛擬 模擬如何良好地預(yù)測現(xiàn)實世界表現(xiàn)。如果相關(guān)性不足，可W修改虛擬模擬。
[0116] 可見，虛擬焊接站和虛擬定序器可用于收集并存儲大量數(shù)據(jù)，運些數(shù)據(jù)可用于計 算并最終提高生產(chǎn)率。運種數(shù)據(jù)可W存儲在數(shù)據(jù)"云"中，并且然后被存取W供分析和操控。 虛擬定序器可W監(jiān)測并指令使用者防止遺漏焊點、遺漏焊接步驟、遺漏其他操作、過度使用 焊接耗材、W及其他不希望的活動。虛擬定序器還可W用于在恰當(dāng)?shù)臅r間訓(xùn)練使用者W便 在具體組件上實現(xiàn)或完成各種焊接或非焊接步驟。虛擬定序器還產(chǎn)生連續(xù)的過程順序W制 造特殊的焊件組件。虛擬定序器還減少了訓(xùn)練時間和碎料。還可W確定每個使用者必須在 某些組件上接受訓(xùn)練的次數(shù)W便為具體使用者標(biāo)記有問題的零件。所有運些項使得生產(chǎn)率 提高并且更少地浪費時間和資源。
[0117] 雖然一般發(fā)明概念已經(jīng)通過其不同實施例的描述進(jìn)行了說明，并且雖然已經(jīng)相當(dāng) 詳細(xì)地描述了運些實施例，但申請人無意將所附權(quán)利要求的范圍約束或W任何方式限制于 運類細(xì)節(jié)。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，附加優(yōu)點和修改將是很明顯的。因此，本發(fā)明在其更 寬泛的方面不限制于所示和所描述的具體細(xì)節(jié)、代表性設(shè)備和方法、W及說明性示例。因 此，在不偏離申請人的一般發(fā)明概念的精神和范圍的情況下，可W與運些細(xì)節(jié)有所偏差。 參考號 100系統(tǒng) 182裝配夾具(AF) 110子系統(tǒng)(PPS) 184樣件(SP) 120空間追蹤器(ST) 186虛擬定序器(VS) 121磁源 188定序器顯示器/使用者界面 122 傳感器 （SD/UI) 123磁盤 189截屏 124電源 190操作裝置 125纜線 514軌道 126追蹤單元 516軌道 130焊接使用者界面(WUI) 518平臺 135控制臺 520表面 140戴于面部的顯示設(shè)備(FMDD) 522框架 150觀察者顯示設(shè)備(ODD) 524帶 160模擬焊接工具(MWT) 526結(jié)構(gòu)/支架 170工作臺/機架(T/S) 528底座 171工作臺 530較鏈 172底座 530c元件 173臂 532c元件 17位柱 530d元件 175焊接試件(WC) 532d元件 180焊接試件(WC) 532較鏈 540樞轉(zhuǎn)元件 542樞轉(zhuǎn)元件 718紋理 550構(gòu)件 719功能 552構(gòu)件 720功能 554樞轉(zhuǎn)元件 721功能 556樞轉(zhuǎn)元件 722效果 560構(gòu)件 723模型 562元件 902系統(tǒng) 701接口 910控制器/定序器 702模型 912微處理器 703模型 914接口 704功能 916接口 705焊接聲音 918接口 706模型 920存儲器 707功能 921控制輸入 708功能 922程序 709模型 923控制輸出 710模型 924狀態(tài)表文件 711焊接物理件 926狀態(tài)表文件 712調(diào)節(jié)裝置 928狀態(tài)表文件 713功能 930網(wǎng)絡(luò) 714功能 940纜線 715功能 941纜線 716呈現(xiàn)裝置 942纜線 717焊珠呈現(xiàn) 943纜線 944纜線 1174檢查 945纜線 1202檢查 946纜線 1204檢查 947纜線 1206檢查 950部件 1208檢查 951電源 1210檢查 952送絲器 1212檢查 953車架 1214檢查 955螺線管螺線管 1216檢查 955螺線管螺線管 1310操作 956提取系統(tǒng) 1320操作 957可編程邏輯控制器(PLC) 1322操作 962程序 1324操作 1150檢查 1326操作 1152檢查 1330操作 1154檢查 1332操作 1156檢查 1350操作 1158檢查 1352操作 1160檢查 1354操作 1162檢查 1360操作 1164檢查 1370操作 1166檢查 AF裝配夾具 1170檢查 FMDD戴于面部的顯示設(shè)備 1172檢查 MWT模擬焊接工具 O孤觀察者顯示設(shè)備 ST空間追蹤器 PLC可編程邏輯控制器 T/S工作臺/機架 PPS基于可編程處理器的子系統(tǒng) WC焊接試件 SDUI定序器顯示器/使用者界 WUI焊接使用者界面面 VS虛擬定序器 SP樣件
【主權(quán)項】
1. 一種虛擬焊接系統(tǒng)（100)，包括： 一個基于邏輯處理器的子系統(tǒng)（110)，所述子系統(tǒng)可操作用于執(zhí)行用于產(chǎn)生一個交互 式焊接環(huán)境的編碼指令，所述交互式焊接環(huán)境模擬在一個焊接試件（175，180)和一個樣件 (184)中的至少一者所限定的一個虛擬焊接頭上的焊接活動； 一個虛擬順序控制器，所述虛擬順序控制器操作性地連接至所述基于邏輯處理器的子 系統(tǒng)（110 )，用于實現(xiàn)一個虛擬順序（186); 顯示裝置，所述顯示裝置操作性地連接至所述基于邏輯處理器的子系統(tǒng)（110)，用于在 視覺上描繪包括所述虛擬焊接頭的所述交互式焊接環(huán)境； 一個輸入設(shè)備，所示輸入設(shè)備用于在所述虛擬焊接頭上實時進(jìn)行虛擬焊接活動；以及 一個空間追蹤器（120)，所述空間追蹤器包括一個或多個傳感器（122)，所述一個或多 個傳感器被適配成用于實時追蹤所述輸入設(shè)備的移動以便將與所述輸入設(shè)備的所述移動 有關(guān)的數(shù)據(jù)傳遞至所述基于邏輯處理器的子系統(tǒng)（110)。2. 如權(quán)利要求1所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，進(jìn)一步包括一個使用者界面，用于一個使 用者向所述虛擬焊接系統(tǒng)（1 〇〇)提供輸入。3. 如權(quán)利要求1或2所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述基于邏輯處理器的子系統(tǒng) (110)封裝在一個模擬焊接控制臺（135)內(nèi)，所述模擬焊接控制臺的大小和形狀被確定為近 似一個焊接電源（124)。4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)，其中，所述虛擬順序控制器包括一 個微處理器(512)、一個順序控制程序、以及一個存儲器(920)，并且 其中，所述存儲器(920)存儲一個或多個狀態(tài)表文件。5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述虛擬順序由所述狀 態(tài)表文件中的至少一者定義，和/或 其中，一個使用者基于有待執(zhí)行的一項任務(wù)選擇所述狀態(tài)表文件之一;并且 其中，所述任務(wù)是生產(chǎn)一個完整的虛擬組件。6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述虛擬順序（186)包 括有待按次序執(zhí)行的多項操作，每項操作旨在實現(xiàn)一個具體狀態(tài)。7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述操作中的至少一者 是所述使用者有待執(zhí)行的一項手動操作，和/或 其中，一項手動操作是提供使用者信息、檢索零件、提供零件信息、放置零件、固定零 件、以及提供組件信息中的一者。8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，進(jìn)一步包括一個虛擬順序顯 示裝置； 其中，所述虛擬順序顯示裝置顯示與所述手動操作有關(guān)的信息。9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述操作中的至少一者 是所述虛擬焊接系統(tǒng)有待執(zhí)行的一項自動操作。10. 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述自動操作是指定 焊接工藝、指定氣體類型、指定氣體流速、指定電焊條類型、指定藥芯焊絲類型、指定送絲速 度、指定電壓電平、指定安培數(shù)、指定極性、以及為所述交互式焊接環(huán)境指定一個背景環(huán)境 中的一者。11. 如權(quán)利要求1至10中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，每個狀態(tài)與一個條件 相關(guān)聯(lián)。12. 如權(quán)利要求1至11中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，如果未滿足所述條 件，所述順序控制器執(zhí)行一個動作。13. 如權(quán)利要求1至12中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述顯示裝置是戴于 面部的顯示器。14. 如權(quán)利要求1至13中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，進(jìn)一步包括一個支撐結(jié)構(gòu)。15. 如權(quán)利要求14中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)是一個機 架，所述機架包括一個底座、一個立柱、一個可調(diào)工作臺、以及一個可調(diào)臂，和/或 其中，所述支撐結(jié)構(gòu)是用于固持所述樣件（184)的一個裝配夾具。16. 如權(quán)利要求1至15中任一項所述的虛擬焊接系統(tǒng)（100)，進(jìn)一步包括從所述虛擬順 序控制器收集并存儲焊接和操作數(shù)據(jù)的裝置，和/或 進(jìn)一步包括用于給所述虛擬焊接活動分配一個質(zhì)量分?jǐn)?shù)的裝置。
【專利摘要】一種虛擬焊接站(100)包括一個用于模擬不同焊接技術(shù)和非焊接操作的虛擬定序器(186)。所述虛擬焊接站可用于關(guān)于生產(chǎn)完整組件訓(xùn)練操作員。
【IPC分類】G09B19/24
【公開號】CN105706153
【申請?zhí)枴緾N201480060353
【發(fā)明人】J·A·丹尼爾, D·波斯?fàn)査柬f特, G·D·布蘭肯希普
【申請人】林肯環(huán)球股份有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2014年11月5日
【公告號】US20150125836, WO2015068018A1, WO2015068018A8