CN110340503B - 用于焊接和切割炬的部件的自动识别 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于焊接和切割炬的部件的自动识别。自动识别用于焊接和切割炬的诸如消耗品之类的可互换炬部件包括将一个或多个无源标记添加到可互换炬部件的表面。然后，可以通过包括炬主体和一个或多个成像设备的炬组件或包括炬组件和电源的系统来实现自动识别。炬主体具有操作端，该操作端被配置为可移除地接收包括一个或多个无源标记的一个或多个可互换炬部件。一个或多个成像设备被定位成光学地获取表示包括在一个或多个可互换炬部件上的一个或多个无源标记的图像或图像数据，使得可以基于一个或多个无源标记自动地识别一个或多个可互换炬部件。因此，可以可靠且一致地识别各种部件。

Description

用于焊接和切割炬的部件的自动识别

技术领域

本公开涉及识别用于焊接和切割炬的部件，并且具体地，涉及自动地识别用于焊接和/或切割炬的诸如消耗(consumable)部件之类的可互换炬部件。

背景技术

诸如等离子切割炬之类的许多焊接和切割炬现在包括可以接收各种消耗品(例如，焊接端部、切割端部和/或各种电极)以及其它可互换炬部件的炬主体。因此，单个炬主体可以能够用于各种切割和/或焊接操作(其中不同的端部、电极和/或其它可互换/消耗部件被安装以用于不同的操作)。遗憾的是，不同的可互换炬部件(例如，不同的炬端部和不同的电极)通常需要不同的操作设置。因此，必须在安装到炬主体之前或期间(或至少在炬操作之前)识别不同的可互换炬部件(例如，炬端部和/或电极)。另外，当炬与不同的部件一起使用时，通常需要调整连接到炬主体的电源。

通常，在将特定炬部件安装在炬主体上/中之前，操作者识别不同的消耗炬部件(例如，炬端部、电极等)。例如，操作者可以扫描部件上包含的条形码或部件的包装上包含的条形码。遗憾的是，视觉识别通常是困难的(如果不是不可能的话)，特别是对于没有经验的用户，并且只有当最终用户携带条形码阅读器时才能进行条形码识别。通过视觉或条形码识别也可能难以识别伪造或其它不适合的消耗部件(例如，具有不适合为特定炬主体提供最佳焊接/切割参数的特性的竞争者部件，例如，因为该零件包括改变的几何形状)。

可替代地，可以使用射频识别(RFID)技术、压力衰减测量技术和/或表面反射率测量技术来识别一些部件。遗憾的是，RFID识别技术可能很昂贵并且可能与旧零件不兼容，除非旧零件改装为具有RFID标签(使该技术更加昂贵)。同时，通过测量压力衰减或反射率来识别部件对于快速识别可互换炬部件(即，炬端部和/或电极)可能是不可靠的和/或不切实际的，因为它们被安装在炬主体中。例如，压力衰减测量可能仅能够在相当长的时间之后识别部件，而且，如果消耗品被磨损，则测量消耗品的压力衰减可能是不准确的。同时，测量部件的反射率可能是不可靠的，因为反射率测量可能不一致，尤其是对于不同形状的部件而言。

无论如何识别可互换炬部件，在可以安全地使用具有新安装的部件的炬之前，通常需要将电源手动调整到适当的设置。在某些情况下，用户必须查阅行业文献(即，手册)或部件的包装以确定适当的设置，这可能变得相当繁琐或令人困惑，特别是对于没有经验的用户而言。相反，如果用户基于存储器调整设置或者在消耗部件之间切换时不调整设置，则炬操作起来可能变得不安全。附加地或可替代地，炬可以在非理想状况下操作，这可能对炬的切割/焊接性能产生负面影响和/或降低零件寿命，就时间和成本二者而言，其中每个都可能在焊接/切割操作中产生低效率。

鉴于前述内容，期望快速且自动地准确和可靠地识别安装在炬上的炬部件(即，电极、炬端部、屏蔽罩、气体分配器或任何其它可互换/消耗部件)。此外，期望基于自动识别自动地调整切割或焊接参数，诸如电力参数、流动参数和/或故障状况。

发明内容

本公开涉及自动地识别用于焊接和切割炬的诸如消耗部件之类的部件。根据一个实施例，用于焊接或切割操作的炬组件包括炬主体和一个或多个成像设备。炬主体具有操作端并限定内腔，该操作端被配置为可移除地接收一个或多个可互换炬部件，该炬部件包括一个或多个标记。一个或多个成像设备被布置在内腔内并且定位成光学地获取表示包括在一个或多个可互换炬部件上的一个或多个标记的图像或图像数据，使得可以基于一个或多个标记自动地识别一个或多个可互换炬部件。因此，可以使用本文提出的技术可靠且一致地识别各种部件。

此外，尤其是与各种其它零件识别解决方案(诸如RFID标签)相比，可以用相对便宜的技术创建一个或多个标记(例如，一个或多个记号)；因此，较旧的零件可以容易且廉价地改装以适合于本文提出的识别技术。此外，由于一个或多个标记可以是或包括商标，因此可以容易地识别伪造或不合适的零件(因为伪造的零件不会或者至少不应该包括商标)。这降低了与伪造和/或不合适零件相关联的安全风险和性能劣化。在至少一些实施例中，一个或多个标记是无源机械标记。

在一些实施例中，响应于自动识别，自动地调整包括部件的炬的操作参数(例如，供给到炬的电力的电力参数)。例如，电源可以自动地调整供给炬的电流水平。附加地或可替代地，电源可以自动地调整气流设置。此外，可以在电源处创建操作参数(例如，电流调节)的指示或不安全状况的警告。除了其它优点之外，基于自动识别来自动地调整炬的操作参数允许用户从一个切割或焊接操作无缝地过渡到另一个切割或焊接操作。

例如，用户可以简单地通过交换各种消耗部件而无缝地从具有第一等离子切割端部的40安培切割过渡到具有第二等离子切割端部的80安培切割。作为另一个示例，用户可以通过交换消耗部件根据标记而无缝地从切割过渡到刨削(gouging)等。此外，并且还有利地，基于当前安装在炬中的消耗部件，操作参数的自动调整可以防止用户无意地或不期望地增加或减少某些操作设置。例如，电源可以基于当前安装在炬中/上的部件的一个标识或部件的多个标识将供给的电力的电流限制到特定的上限。防止用户不期望地改变某些操作设置可以阻止或防止不安全的焊接/切割操作，同时还阻止或防止用户以次优的操作设置切割或焊接。接下来，这些调整/限制可以降低与切割/焊接操作相关联的成本(即，通过防止错误和/或缩短操作的持续时间)并且降低与切割/焊接操作随时间相关联的成本，诸如维护或更换零件成本(即，通过延长炬、电源和/或炬部件的寿命)。

更进一步地，如果操作者已经获得了伪造或其它不适合的消耗部件(例如，具有不适于为特定的炬主体提供最佳焊接/切割参数的特性的部件)，则本文提出的技术可以防止操作者对炬的启动操作(即，防止电弧传输)或对炬的操作参数施加限制。限制炬的操作参数可以保护操作者和/或炬免受可能由伪造或不合适的消耗部件的故障引起的危险。

根据另一个实施例，系统包括炬组件和电源。该炬包括具有操作端的炬主体，该操作端接收具有一个或多个无源机械标记的可互换炬部件，并且该炬包括布置在炬主体上或炬主体内并且光学地获取表示包括在可互换炬部件上的一个或多个无源机械标记的图像或图像数据的成像设备。电源基于一个或多个无源机械标记自动地调整炬的操作参数。

根据又一个实施例，通过如下的方法实现部件的自动识别，该方法包括通过操作布置在炬主体中或炬主体上的一个或多个成像设备，视觉上或光学地获取表示一个或多个无源标记的图像或图像数据(例如，捕获图像)，该一个或多个无源标记包括在炬或炬组件上或炬或炬组件中安装的一个或多个可互换炬部件上或中。一个或多个可互换炬部件基于一个或多个无源标记被识别。

附图说明

图1A是根据本公开的示例实施例的包括电源和炬组件的切割系统的透视图，该切割系统被配置为自动地识别可互换炬部件并自动地调整炬组件的操作设置。

图1B是根据本公开的示例实施例的图1A的炬组件的透视图。

图1C是根据本公开的示例实施例的图1B的炬组件的端部的截面图，所述炬组件的端部被配置为接收并自动地识别可互换炬部件。

图2是根据示例实施例的图1C中所示的炬的一部分的框图表示以及可互换炬部件。

图3是根据本公开的示例实施例的图1A的炬组件和电源的框图。

图4是根据本公开的示例实施例的描绘了图1C或图3中所示的炬的操作的高级流程图。

图5是根据本公开的示例实施例的描绘了图3的电源的操作的高级流程图。

图6是根据本公开的另一个示例实施例的描绘了图3的电源的操作的高级流程图。

在所有附图中，相同的附图标记标识相同的部件。

具体实施方式

本文提出了用于自动地识别焊接和/或切割炬组件(这里简称为炬组件)的可互换炬部件(诸如电极、炬端部和其它消耗品)的方法、装置和系统。该方法、装置和系统利用识别可互换炬部件上包括的一个或多个标记(例如，一个或多个无源机械标记)的光学辨识技术来识别可互换炬部件。例如，诸如相机之类的成像设备可以包括在炬组件中或炬组件上，并且成像设备可以定位成光学地获取表示安装在炬组件的炬上/中的一个或多个消耗部件或部件的组件(例如，包括所述部件的可维修和/或不可维修的盒)的表面(例如，背表面)的图像和/或图像数据。作为两个具体示例，相机可以获取(例如，捕获)标记的图像，或者激光扫描仪可以获取表示标记的图像数据。

无论如何获取图像和/或图像数据，光学辨识技术(例如，光学字符辨识(OCR)技术)可以应用于所获取的图像和/或图像数据以辨识包括在图像和/或图像数据中的一个或多个标记。在一些实施例中，可互换炬部件上包括的一个或多个标记可以包括制造商的商标(例如，ESAB)，这允许部件被辨识为真的部件(即，不是伪造的)。附加地或可替代地，一个或多个标记可以包括部件所针对的(一个或多个)操作的指示(例如，“60A CUT”)。

如下面进一步详细解释的，在至少一些实施例中，当识别包括/安装在炬中的一个或多个可互换炬部件时，耦合到接收可互换炬部件的炬的电源可以自动地调整或控制炬的操作参数。例如，在一些实施例中，炬可以被配置为朝向炬部件的包括一个或多个标记的表面发射光，光学地获取表示一个或多个标记的图像和/或图像数据，并且向电源传送图像。然后，电源可以识别部件并相应地自动地调整电力和气体传输设置。在该具体示例中的操作委托可以使这里呈现的技术相对容易地改装到现有的炬中。在一些实施例中，操作委托还可以减少炬中所需的处理量(和部件数量)，这可以使炬更容易维修、更轻(至少递增地)和/或更容易操作。此外，识别电源处的部件可以允许电源基于安装在炬中的部件来快速地调整传递到炬的电力和/或气体的参数，这可以确保炬不会以不安全的方式或者不期望的电力参数(即，不期望的焊接/切割性能和/或炬和/或所识别的可互换炬部件的寿命)操作。总而言之，在其它实施例中，炬可以在其中包括任何必要的部件，使得可以在炬处识别可互换炬部件(并且鉴于此，可以将指令发送到电源)，如在下面进一步详细解释的。

图1A例示说明了可以实现本文提出的技术的切割系统10的示例实施例。在高级别，切割系统10包括电源40，该电源40被配置为向包括炬22的炬组件20供给电力和气体(或至少控制电力和气体的供给)。如下面进一步详细描述的，电源40基于安装在炬组件20中的可互换部件的标识向炬组件20供给气体和/或电力。切割系统10还包括具有接地夹的工作引线50。尽管包括在炬组件20中的引线50和引线32(参见图1B)被示出为相对短，但引线可以是任何长度。虽然未示出，但是被配置为实现本文提出的技术的焊接系统可以包括类似的部件。

图1B例示说明了从外部角度看的图1A中所示的炬组件20。可以看出，炬组件20包括具有炬主体100的炬22，炬主体100从第一端101(例如，连接端101)延伸到第二端102(例如，操作或操作端102)。炬主体100的连接端101可以耦合(以现在已知或在以后开发的任何方式)到引线24的一端，并且引线24的另一端可以耦合到或包括连接器26，连接器26允许炬组件20以现在已知或以后开发的任何方式耦合到电源40(例如，可释放的连接)。同时，炬主体的操作端102可以接收通常由项目200表示的可互换部件，诸如消耗部件，但是可以包括各种部件，诸如炬端部、电极、气环等，如在下面进一步详细讨论的。主体100还可以包括触发器105，该触发器105允许用户启动切割操作。

图1C例示说明了炬22的靠近炬主体100的操作端102的部分。为了简单起见，图1C例示说明了没有通常包括在焊接/切割炬中的诸如电力或气体传输部件之类的各种部件或零件的炬主体100。相反，图1C仅例示说明了允许清楚和简明地说明本文所呈现的技术的选择部件或零件。然而，应该理解的是，通常包括在炬中的任何未示出的部件(即，便于焊接或切割操作的部件)可以(并且实际上应该)包括在根据本发明的示例实施例配置的炬中。

在所描绘的实施例中，炬主体100接收可互换电极120、可互换气体分配器130、可互换炬端部140和可互换屏蔽罩150，只要这些部件中的每一个可以互换其它类似部件，并且其自身不一定是可互换或可重新配置的。例如，电极120是可互换的，因为它可以与另一个电极(或另一个类似的消耗品)交换或替换。在所描绘的实施例中，气体分配器130和电极120可以安装在炬主体100上，并且端部140可以被安装在其之上。可替代地，电极120、气体分配器130和端部140可以作为单个部件(例如，作为盒)安装在炬主体100上。无论哪种方式，一旦电极120、气体分配器130和端部140安装到炬主体100上/中，屏蔽罩150围绕炬端部140的安装凸缘142安装，以在炬主体100的操作端102处(并且与其轴向对准)将电极120、气体分配器130和炬端部140固定就位。

然而，在其它实施例中，电极120、气体分配器130和/或炬端部140(以及任何其它可互换炬部件)可以以任何期望的方式固定或固接到炬主体100，诸如通过将包括在炬主体100上的螺纹部分与包括在部件上的对应螺纹配合。此外，在其它实施例中，除了可互换电极120、可互换气体分配器130、可互换炬端部140和/或可互换屏蔽罩150之外或代替可互换电极120、可互换气体分配器130、可互换炬端部140和/或可互换屏蔽罩150，炬组件20(或仅仅是炬22)可以包括可互换炬部件的任何合适组合。

仍然参考图1C，炬组件20还包括成像设备160，在所描绘的实施例中，成像设备160被布置在炬主体100内。更具体地，炬主体100限定内腔104，并且成像设备160位于内腔104内，使得成像设备160可以光学地获取表示炬主体100的操作端102的一个或多个图像和/或图像数据。也就是说，成像设备160被定位成光学地获取表示安装在炬主体100的操作端102上的可互换炬部件的一个或多个图像和/或图像数据。在一些实施例中，成像设备160不需要具有到操作端102的直接视线，而是可以经由现在已知或以后开发的任何光学部件(诸如镜子、光纤、光管等)观察内腔104的操作端102。换句话说，成像设备160可以经由现在已知或以后开发的任何光学部件光学地耦合到内腔104的操作端102。实际上，在一些实施例中，成像设备160不需要布置在炬组件20内，并且可以布置在炬主体100的外表面上或附近，并且光学地耦合到内腔104的操作端102。也就是说，具有内部成像设备160(即，布置在内腔104内的成像设备160)的实施例可以比包括耦合到炬主体100的外表面或以其它方式布置在炬组件20的外部的成像设备(例如，“外部成像设备160”)的实施例更光滑、更有效并且更不可能发生故障。

通常，成像设备160可以是能够光学地获取二维和/或三维图像和/或表示图像的图像数据的任何设备或部件。例如，成像设备160可以是单个相机，其捕获其视场中的任何表面(以及其上包括的一个或多个标记)的二维图像。附加地或可替代地，成像设备160可以包括多个成像部件，诸如相机阵列、多个相机、激光器、LIDAR、超声波、声纳、雷达、红外成像设备等，这允许成像设备160获取二维图像、三维图像(例如，用于检测蚀刻，如下面进一步详细描述的)和/或图像数据(例如，表示图像的来自使用激光器进行光学扫描的数据)。

如图1C中所示，在一些实施例中，成像设备160可以具有仅跨炬主体100的操作端102的一部分(例如，一半)的视场“A”，但是，在其它实施例中，成像设备160可以具有跨整个炬主体100的视场(“A”+“B”)。如下面进一步详细解释的，在一些实施例中，可互换炬部件(例如，消耗部件)可以被键控以使任何标记与炬主体的特定径向位置(例如，炬主体的“顶部”)对准。在这些实施例中，可能仅需要成像设备160具有覆盖该径向位置的视场“A”(例如，仅具有覆盖圆柱形炬主体100的一段的视场)。

此外，在一些实施例中，各种部件可以包括通路、开口或其它此类特征(例如，嵌入式光纤)以将成像设备160的视场扩展到紧邻成像设备160的部件之外。例如，在图1C中，成像设备160具有到电极120的背表面122和气体分配器130的背表面132的直接视线，但是成像设备160可以不具有到炬端部140的背表面144的直接视线。因此，气体分配器130限定了通路134(例如，光纤通路)，通路134为成像设备160提供了到炬端部的背表面144的特定部分的视线。因此，在所描绘的实施例中，成像设备被定位成光学地获取表示电极120的背表面122、气体分配器130的背表面132和炬端部140的背表面144的一个或多个图像和/或图像数据，而不管成像设备160是否具有由“A”限定的或由“A”+“B”限定的视场。

在一些实施例中，炬组件20还可以包括被配置为照明成像设备160的视场(例如，“A”或“A”+“B”)的光源170。即，如果成像设备160具有视场“A”，则光源170可以至少照明视场“A”，如“A1”所示，并且如果成像设备160具有视场“A+B”，则光源170可以至少照明视场“A+B”，如“A1+B1”所示。光源170可以是能够照明可互换炬部件的特定视场中的表面的诸如发光二极管(LED)之类的任何设备。附加地或可替代地，在炬的操作期间发射的光(即，由等离子弧发射的光)可以补充或替换来自包括在炬主体100中或炬主体100上的光源170的光，因此，焊接/切割操作也可以被称为光源170。如果炬组件20包括光源170，则光源可以被定位在炬主体100的内腔104内，并且可以经由现在已知或以后开发的任何光学部件(诸如镜子、光纤、光管等)光学地耦合到内腔104的操作端。

尽管图1C例示说明了单个成像设备160和单个光源170，在一些实施例中，炬20可以包括多个成像设备160，每个成像设备160专用于特定类型的可互换炬部件200(例如，第一成像设备用于电极，第二成像设备用于炬端部等)。在其它实施例中，单个成像设备160可以适合于对安装在炬主体100上的任何部件200上包括的一个或多个标记210(参见图2)进行成像。包括多个成像设备160的实施例还可以包括多个光源170。每个光源170可以专用于单个成像设备160、一组成像设备160或其某种组合。可替代地，单个光源170可以为包括在炬20中的任何成像设备160提供光。

仍然参考图1C，炬组件20还包括处理器190。包括在炬主体100中的处理器190可以操作成像设备160和光源170的任何组合。此外，如下面进一步详细描述的，处理器190可以基于部件的一个或多个标记来识别部件或将数据传送到电源，从而允许电源基于部件的一个或多个标记来识别部件。因此，无论可互换电极120、可互换气体分配器130、可互换炬端部140和/或可互换屏蔽罩150如何附接到炬主体100的操作端102，如果这些可互换炬部件中的任何一个(以及包括在炬主体100中或炬主体100上的任何其它可互换炬部件)包括一个或多个标记210(参见图2)，则可以基于由成像设备160获取的表示一个或多个标记210的一个或多个图像和/或图像数据来识别该部件(光源170的照明可能促进图像和/或图像数据的获取)。

图2提供了图1C的炬的框图表示。因此，与图1C中的零件相同的零件在图2中用相同的部分号标记(并且上面包括的这些零件的描述可以适用于图2中所示的相同零件)。例如，上面包括的炬主体100的描述可以适用于图2中所描绘的炬主体100，因此，炬主体100可以接收具有一个或多个标记210的可互换消耗部件200(其可以表示电极120、气体分配器130、炬端部140或屏蔽罩150)。为简单起见，这里也可以将标记210称为记号210，但应理解，虽然记号是复数，但是术语“记号”可以指代一个或多个标记。在图2中，记号210包括在部件200的背表面202上；然而，应该理解，该位置仅仅是示例。在其它实施例中，可安装到炬主体100上的任何可互换炬部件200(包括图1C中所示的可互换炬部件以及图1C中未示出的任何其它可互换炬部件，诸如各种消耗品)可以包括在成像设备160(直接或经由光学部件)可观察的任何位置上的记号210。

通常，可互换炬部件200可以制造成具有包括在其上的记号210，或者记号210可以以现在已知或以后开发的任何方式添加到部件的表面。例如，记号210可以通过用字符和/或符号(例如，用激光、蚀刻、印刷、冲压等)永久地标记炬部件而被永久地添加到可互换炬部件(例如，消耗品)。可替代地，记号可以利用标签、贴纸或其它这样的项目/方法永久地或临时地添加到可互换炬部件(例如，消耗品)。记号210的字符和/或符号对应于部件的制造商和应用(例如，目的、用途和特性)。例如，在图2中，可互换部件200(表示为电极120、气体分配器130、炬端部140或屏蔽罩150)包括“ESAB 60A GOUGE”的记号210。这指示该零件由ESAB制造(因此，可能适用于ESAB炬主体)，并且适用于60安培的等离子刨削。然而，尽管有这个示例，但是记号210中包括的字符和/或符号不需要是人类可读的(不是人类可读的标记在本文中可称为机器可读的)，只要成像设备160可以光学地获取表示记号210的一个或多个图像和/或图像数据(即使该获取需要来自光源170的照明)，并且光学辨识技术可以应用于字符、符号或任何其它标识符/记号。

记号210不需要是二维的，相反，记号210可以是或包括三维特征。例如，记号210可以包括凸起或雕刻部分。可以扫描三维特征的符号和字符以及轮廓和深度(例如，利用激光、声纳、雷达等)，并且当用光学辨识技术处理记号时可以考虑轮廓和深度。然而，记号是无源机械记号，只要“无源”指示记号不发射任何信号、存储或传送任何电子数据或以其它方式执行任何动作。换句话说，记号/标记是哑的(与可能与计算设备交互的智能记号相反)。同时，“机械”指示标记/记号是由应用于可互换部件的物理添加或消减处理形成或创建的物理标记。作为一些示例，机械标记可以包括用钻头形成的孔、蚀刻到材料中的字母、印刷到材料上的符号、蚀刻到材料上的形状等。在至少一些实施例中，标记也是无功能的，只要标记确实提供了可互换部件的附接点、冷却特征和/或一些其它功能方面，并且相反，除了功能特征之外被提供在可互换部件上。

无论记号的物理特性如何(例如，无论记号是二维的还是三维的，包括孔或蚀刻的形状等)，记号210(例如，一个或多个标记)包括在可互换部件200的将位于包括在炬组件中的一个或多个成像设备的视场(例如，图1C中的视场A)内的部分上。也就是说，记号210被提供在从炬22的操作端102的位置内部可光学观察的位置(参见图1C)。例如，在至少一些实施例中，记号210可以包括在消耗部件的后表面(例如，与侧壁相对的端壁)上的径向外部位置处。在至少一些实施例中，该位置是无阻碍的(例如，未被覆盖或未被其它部件阻挡)，并且因此可通过炬组件中包括的一个或多个成像设备160光学可观察。

通过比较，通常可互换部件(例如，消耗部件)包括在部件的较大表面(例如，侧壁)上的商标信息(或其它这样的标记)，其中在部件的较大表面处更容易包括商标信息(例如，因为有更多的表面区域可用于包括该信息)。另外，通常，可互换部件(例如，消耗部件)在后端壁处包括机械配合特征(例如，螺纹、冷却剂通道/连接等)，因此难以在后端壁上包括标记(或部件的其它这种光学可观察部分)。这里，一个或多个可互换部件被标记在光学可见观察表面上，以确保包括在炬组件中的一个或多个成像设备可以获取包括在一个或多个可互换部件上的一个或多个标记的图像和/或图像数据。例如，在图1C中，电极120可以在其后表面122上包括一个或多个标记，后表面122可以是光学可观察表面，只要该表面可以从(炬22的)炬主体100的操作端102可观察。

另外，不管记号的物理特性如何，在至少一些实施例中，部件200包括使记号210与炬主体100的特定部分对准的特征。在这些实施例中，对准确保记号210可以通过包括在炬主体100中的成像设备160可观察。例如，部件200和炬主体100可以包括标记(或任何其它类型的机械键控)，其指示在将部件200安装到炬主体100期间如何将部件200与炬主体100对准以确保记号210将与成像设备160光学对准。

此外，虽然图2仅例示说明了具有记号210的单个部件200，但是可以将一个或多个可互换炬部件200安装到炬主体100上，并且炬20可以被配置为检测这些部件200中的每一个。在一些实施例中，可以使多个部件与单个标记或一组标记210(例如，如果多个部件被组合在盒中)相关联，并且一个或多个标记210可以特定于部件的组合。例如，多个部件可以包括整个记号图案的一部分，并且仅当所有部件彼此连接时，整个记号图案才会是完整的。作为另一个示例，盒体可以包括一个或多个标记，并且可以被配置为仅接收特定的消耗部件(并且一个或多个标记可以表示盒体中的所有部件)。可替代地，多个部件可以各自包括它们自己的记号210。在各种部件包括它们自己的记号210的实施例中，可以跨部件比较记号210以确定跨部件兼容性。如上所述，在一些实施例中，炬20可以包括多个成像设备，每个成像设备专用于特定类型的可互换炬部件200(例如，第一成像设备用于电极，第二成像设备用于炬端部等等)，但是在其它实施例中，单个成像设备160可以适合于对安装在炬主体100上的任何部件200上包括的记号210进行成像。

如上所述(并且在下面详细解释的)，处理器190可以被配置为处理由成像设备160获取的图像162(或图像数据)(而不是简单地被配置为操作一个或多个成像设备160和一个或多个光源170)。例如，在图2中，处理器可以将OCR技术应用于图像162(其包括提供“ESAB60A GOUGE”的字符)。然而，在各种实施例中，现在已知或以后开发的任何光学辨识技术可以应用于由成像设备160获取的图像162。类似地，现在已知或以后开发的任何光学技术可以应用于获取的图像数据以便从数据识别标记(例如，将来自光学扫描的数据缝合在一起并随后利用光学辨识技术识别标记)。通常，光学辨识技术可以涉及将获取的图像和/或图像数据与数据库和/或图像库进行比较以试图找到匹配。

现在转向图3，该图描绘了根据本发明配置的系统300(例如，切割系统10)的高级框图。系统300包括炬组件301(例如图1A-图1C中所描绘的炬组件20)和电源350(诸如图1A中所描绘的电源40)，电源350被配置为调整焊接或切割操作的操作参数(诸如电力参数或气流设置)。如上面结合图1C所述的，炬组件301可以选择性地接收可互换炬端部和电极以及其它可互换炬部件。因此，端部1-3和电极1-3以虚线示出为可能被安装在炬30的操作端102上。还如上所述的，炬组件301还可以包括处理器190。此外，炬组件301可以包括存储器310和接口330，接口330提供到包括在电源350中的接口370的连接。在一些实施例中，包括在炬组件301中的接口330可以提供与电源350(即，经由单独的传送缆线)的电力和数据连接。例如，每个接口330可以包括无线接口单元和电力接口单元，无线接口单元使得能够在炬组件301和电源350之间进行无线数据传输，并且电力接口单元使得能够从电源350向炬30进行有线电力传输。

通常，处理器190(例如，微处理器)可以执行包括在存储器310中的指令(即，成像逻辑312)，以便操作包括在其中或耦合到其的各种部件，诸如一个或多个成像设备160和一个或多个光源170。在一些实施例中，处理器190还可以执行成像逻辑312以确定所需要/必要的零件在炬组件301中/上是否就位，如下面进一步详细讨论的。此外，在一些实施例中，处理器190可以执行识别(ID)逻辑314以识别安装在其中的部件(即，电极1-3或端部1-3)，如上面简要讨论的。更进一步地，处理器190可以执行包括在存储器310中的指令(即，成像逻辑312)，以便将数据和/或指令发送到电源350。以下结合图4更详细地讨论处理器在执行成像逻辑时的操作。

同时，电源350还可以包括处理器354，处理器354被配置为执行存储在其存储器360中的指令(即，操作逻辑362和ID逻辑314)。将从炬组件301接收的数据与部件标识和/或一个或多个操作参数关联的图像ID数据结构364(即，表格)也可以被存储在电源350的存储器360中。可替代地，图像ID数据结构364可以存储在外部ID数据库380中，外部ID数据库380可以由电源350和/或炬组件301访问(即，分别通过包括在接口370和/或接口330中的网络接口单元)。如下面结合图5和图6进一步详细描述的那样，在至少一些实施例中，电源处理器354可以执行ID逻辑314以将从炬组件301接收的数据与部件标识(来自图像ID 364)关联以识别安装的部件。

附加地或可替代地，电源处理器354可以在识别的部件被布置在炬中的同时执行操作逻辑362以调整焊接或切割操作的操作参数。在至少一些实施例中，操作参数可以包括自动切割/焊接设置(例如，由计算机数值控制(CNC)控制器控制的设置)、电力/电流设置和/或气流设置。作为一些示例，自动切割/焊接设置包括行进速度、冲孔高度、支座高度/切割高度和/或冲孔停留时间。相比之下，在至少一些实施例中，气流设置可以包括所使用的气体类型(例如，氧气、氮气、氩气、空气等)、压力或流速、气体功能(例如，预流动和后流动、切割气体、屏蔽气体等)和/或气体排序。在一些实施例中，电源处理器354还可以执行操作逻辑362以确定所需要/必要的零件在炬组件301中/上是否就位(例如，代替处理器190执行成像逻辑312以进行该确定)，如同下面进一步详细讨论的。

更进一步，尽管未示出，但是在一些实施例中，电源350的接口370和/或炬组件301的接口330可以实现与一个或多个外部计算设备的连接(有线或无线)，并且(一个或多个)外部计算设备可以包括ID逻辑314和/或操作逻辑362，使得外部计算设备可以分析图像或图像数据并与电源350和/或炬组件301通信，调整电源350的操作设置，或以其它方式执行与本文所呈现的技术的至少一部分相关联的逻辑。

通常，分别包括在炬组件301和电源350中的存储器310和存储器360可以被配置为存储数据，数据包括与操作各种部件有关的指令或任何其它数据。此外，存储器310和存储器360可以包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质设备、光存储介质设备、闪速存储器设备、电气和光学或其它物理/有形(例如，非暂时性)存储器存储设备。因此，通常，存储器310和存储器360可以是或包括用包括计算机可执行指令的软件编码的一个或多个有形(非暂时性)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)。例如，存储器310和/或存储器360可以存储可以由其相关联的处理器(分别为处理器190和处理器354)执行的指令，以用于自动地识别安装在炬组件301的炬中/上的部件和/或用于响应于自动识别而自动地调整操作参数，如本文所述。换句话说，存储器310和/或存储器360可以包括指令，当由一个或多个处理器执行指令时，使得一个或多个处理器执行本文描述的操作。

仍然参考图3，电源还可以包括一个或多个指示器352。在一些情况下，(一个或多个)指示器352包括电流计、压力计、故障计和/或其它操作控制信号。附加地或可替代地，(一个或多个)指示器352可以包括显示器，当用户试图将电力设置改变为不安全设置时，该显示器可以显示当前识别的部件的标识和/或显示警告。

如上所述，图4例示说明了根据示例实施例配置的由图3的炬组件301(其同样可以表示图1A-图1C中的炬组件20)执行的操作的高级流程图。最初，在410处，一个或多个成像设备(例如，成像设备160)光学地获取表示安装在炬组件301中/上的一个或多个可互换炬部件(例如，消耗部件)(即，包括在炬组件301的炬中的消耗部件)的一个或多个图像和/或图像数据。在一些实施例中，一个或多个成像设备恒定地光学地获取表示炬主体的操作端以及安装在其中的任何可互换炬部件的一个或多个图像和/或图像数据。可替代地，一个或多个成像设备可以仅光学地获取表示炬主体的操作端以及以预定间隔安装在其中的任何可互换炬部件的一个或多个图像和/或图像数据。预定间隔可以是基于时间的(例如，每30秒)或基于动作的。预定的基于动作的间隔的示例包括响应于以下而开始的间隔：电源的通电；电源的循环；在机械炬处接收“点火”信号；包括在炬上的触发器的致动；和/或将可互换炬部件锁定在炬主体上的适当位置。在一些实施例中，包括在炬主体中的光源可以仅以预定间隔照明可互换炬部件(以及包括在其上的任何记号)。

在一些实施例中，在420处，炬组件将所获取的图像和/或图像数据传送到电源而不分析所获取的图像和/或图像数据。例如，当图像和/或图像数据被获取时，炬组件可以以批量和/或组的形式将所获取的图像和/或图像数据转发到电源。可替代地，在430处，炬组件中的处理器(例如，处理器190)可以利用光学辨识技术分析所获取的图像和/或图像数据，以识别包括在一个或多个可互换炬部件上的一个或多个标记。例如，如果成像设备不断地获取图像和/或图像数据，则处理器可以检测所获取的图像和/或图像数据的改变，然后在检测到改变时将光学辨识技术应用于图像和/或图像数据(例如，将一个或多个标记与图像库进行比较)。可替代地，如果成像设备以预定间隔获取图像和/或图像数据，则处理器可以利用光学辨识技术分析每个获取的图像和/或图像数据。

如果在430处炬组件将光学辨识技术应用于所获取的图像和/或图像数据，则炬组件然后可以在440处确定所获取的图像和/或图像数据中的一个或多个标记是否被识别。如果在440处识别出一个或多个标记，则在450处将(一个或多个)标记或者表示(一个或多个)标记的数据传送到电源。然而，在一些实施例中，在450处的传送之前，炬组件可以在445处确定操作的必要零件是否就位(该确定不必总是发生，因此，445以虚线示出)。例如，如果特定的炬组件需要电极、气体分配器、炬端部和屏蔽罩以适合于特定的等离子切割操作，则炬组件可以在启动操作之前确定所有这些部件当前安装在炬组件上。

如果炬组件(或更具体地，炬组件的处理器)确定未安装(或未正确安装)必要的部件，则炬组件在445处确定零件未就位并且在460处防止电力供给操作(即，通过向电源发送防止电源供给电力的信号)。例如，如果在炬端部就位之前将屏蔽罩安装到炬上，则处理器可以在445处确定零件未就位并且在460处防止等离子切割操作。可以通过识别来自任何数量的预定所需类别中的每一个的标记(例如，当识别出来自电极类别、气体分配器类别、炬端部类别和屏蔽罩类别的标记时，零件就位)，对由一个或多个成像设备识别的标记的数量进行计数并将该数量与预定数量进行比较(例如，可能需要四个标记来确定零件就位)来进行该确定。附加地或可替代地，零件就位确定可以取决于是否在特定焦点范围之外看到标记。例如，如果标记未在获取的图像中聚焦，则可能确定相关联的零件未被正确安装，因此，可以认为相关联的零件没有就位。

如果在445处炬不执行零件就位分析，则在450处将(一个或多个)标记或表示(一个或多个)标记的数据传送到电源。作为示例，如果标记“ESAB 60A GOUGE”被成像设备识别，则在一些实施例中，处理器可以简单地将这些标记传送到电源。可替代地，处理器可以基于所识别的一个或多个标记来确定操作设置，并将与操作设置有关的指令传送到电源。例如，在辨识出标记“ESAB 60A GOUGE”时，处理器可以指令电源以60安培供给电力并以适合于刨削的压力供给等离子气体，并设置以60安培进行刨削所需的任何其它操作参数。传送的指令可以被认为是“表示检测到的记号的数据”。然而，这不是表示检测到的记号的唯一数据。其它示例包括表示记号的数字数据(例如，“有效”和“60A刨削”)和表示记号的模拟数据(例如，分配给有效和60A刨削的值)。作为更具体的示例，在确定所获取的图像和/或图像数据中的记号与存储在库中的记号(例如，图像ID 364)匹配时，炬组件可以向电源传送图像和/或图像数据以及“有效”确定，电源可以处理与自动配置炬组件用于有效的、被识别的部件的相关联的其余操作。

无论在450处具体传送什么，如果记号被识别，则炬组件可以至少最终进行炬操作。另一方面，如果在440处，炬组件的处理器在410处没有辨识出记号，则在460处，处理器可以防止炬组件操作。也就是说，可以防止炬组件启动切割或焊接相关的处理。

仍然参考图4，尽管这里讨论的实施例在很大程度上已经讨论了具有内部成像设备的炬组件，但是在一些实施例中，成像设备实际上可以包括在电源中，并且炬组件和电源之间的缆线可以包括光学部件，以将电源与炬主体的操作端光学链接。在这些实施例中，电源可以执行图4中描绘的操作。可替代地，炬组件可以从获取炬的操作端(以及安装在其中的任何部件)的图像和/或图像数据的电源(或另一外部成像设备，诸如布置于在炬和电源之间延伸的炬组件的引线上的成像设备)收集信息。

图5描绘了根据示例实施例配置的电源的操作的高级流程图。最初，在510或515处，电源从炬组件接收数据。更具体地，在510处，电源接收包括在炬中的一个或多个可互换炬部件的一个或多个图像和/或图像数据或表示所获取的图像和/或图像数据的数据。如上所述，表示所获取的图像和/或图像数据的数据可以包括表示记号的数字数据(例如，“有效”和“60A刨削”)、表示记号的模拟数据以及用于调整操作参数的指令。如果数据是指令或包括指令，则在530处，电源可以简单地调整提供给炬组件的操作参数(并且因此，525以虚线示出)。然而，如果数据既不包括指令也不识别可互换炬部件(该数据在515处被接收)，则电源必须利用所获取的图像和/或图像数据中的记号来确定一个或多个可互换炬部件的标识。例如，如果电源接收图像和/或图像数据，则电源中的处理器可以将光学辨识技术应用于图像和/或图像数据。作为另一个示例，如果电源接收表示在获取的图像和/或图像数据中识别的记号的模拟或数字数据，则电源可以用该数据查询查找表以识别与由接收到的数据表示的记号相关联的一个或多个可互换炬部件。值得注意的是，在电源处识别可互换炬部件的组合的实施例中，一个或多个成像设备可以将数据发送到电源，使得在510(或515)处，电源可以从多个源接收数据。

如果在515或520处电源分别没有接收到标识或者不能确定标识，则电源可以确定可互换炬部件与特定的炬组件不兼容，无论是等离子切割炬组件、焊接炬组件或任何其它炬组件(这里提到的等离子部件仅仅是示例，并且本文呈现的技术可以识别任何炬组件类型的任何部件)。例如，如果在510处接收的数据指示该部件不包括记号，则电源可以确定可互换炬部件与炬组件不兼容。

在一些实施例中，电源还可以在525处确定零件是否就位(然而，在一些实施例中，电源不确定零件是否就位，因此，525以虚线示出)。电源根据上面包括的步骤445的描述进行该确定，为简洁起见，这里不再重复。也就是说，在一些实施例中，电源确定零件是否就位，因此，上面包括的445的描述可以适用于步骤525。在这些实施例中的一些实施例中，电源确定零件是否就位代替炬组件做出这个确定。可替代地，电源和炬组件可以一起工作以确定零件是否就位。也就是说，电源和炬组件可以协力地或一致地完成上面结合445描述的操作。在其它实施例中，炬组件可以独立地提供零件就位的确定(并且，电源可以忽略该步骤)。如果电源分析记号以确定零件是否就位，则在527处，当零件没有就位时，电源可以避免启动焊接或切割处理。当零件就位时，电源可以进行到步骤530。

在530处，电源基于在520处确定的标识来调整炬组件的操作参数。例如，如果可互换炬部件被识别为用于等离子切割炬组件的60安培或40安培的切割端部，则电源可以调整电力传递，使得60安培或40安培的电流被分别传递到炬组件。此外，当电源确定60安培或40安培炬端部被安装在炬主体上时，如果电源检测到用户正试图将电流改变为100安培，则电源可能会自动将电流回滚达到安全水平(即，到60安培或40安培)。也就是说，在某些情况下，该技术可能不会防止电弧启动，但将确保用最佳操作参数实现电弧传输(以确保安全性和高质量操作)。可替代地，如果炬端部被识别为刨削端部，则可以将电源设置为刨削模式。更进一步，如果炬端部未被识别，则电源可以防止电弧传输到工件或将操作设置限制到非常低的水平，以确保未识别的部件不会失效并损坏其它炬部件或危及端部用户。这可以防止伪造的或不合适的/不期望的部件与炬主体一起使用或损坏炬主体。

现在转向图6，该图描绘了根据另一个示例实施例配置的电源的操作的另一个高级流程图。在图6中，电源在610处首先从炬组件接收可互换炬部件或可互换炬部件的组合的所获取的图像和/或图像数据。在620处，电源确定所获取的图像和/或图像数据中包括的一个或多个可互换炬部件是否包括任何可识别的记号。该确定可以确定零件是否是正品(即，适合于炬组件而不是伪造品)。在一些实施例中，用于识别记号的图像库可以包括指示记号是否是正品的标签。可替代地，图像库可以仅包括正品记号，以便仅识别正品的记号。

如果在620处找到可识别的记号(并且因此，在620处确定零件是正品)，则然后在630处，电源可以确定当前安装在炬组件中或炬组件上的任何可识别的可互换炬部件的标识。在640处，电源确定所识别的可互换炬部件是否对于特定的切割/焊接操作是一致的或兼容的。为了做出这种确定，电源可以确定是否可以或应该一起使用多个所识别的可互换炬部件和/或一个或多个所识别的可互换炬部件是否适合于所选择的焊接/切割操作。例如，电源可以确定当前安装在炬组件中/上的电极、炬端部、气体分配器和屏蔽罩是否都适合于100安培空气/空气切割操作。

相反，如果在620处电源确定一个或多个零件不是正品和/或不适合于特定的炬组件(即，一个或多个零件是伪造的)，则在625处，电源可以进入故障模式。类似地，如果在640处，电源确定所识别的可互换炬部件中的至少一个与其它所识别的可互换炬部件不兼容(即，一个可互换炬部件不适合于100安培空气/空气切割)，则在645处，电源可以进入故障模式。当电源在故障模式下操作时，它可以防止炬组件的操作。可替代地，在故障模式中，电源可以将炬的操作限制为在使用所识别的可互换炬部件操作时不会经历质量劣化和/或变得不安全的操作。相比之下，如果电源确定所识别的可互换炬部件彼此兼容和/或适合于特定的切割/焊接操作，则在650处，电源可以基于一个或多个部件的标识自动地调整要传递给炬组件的处理参数(即，操作参数)。也就是说，电源(或炬组件)可以确定所识别的部件都旨在用于特定操作，并且电源可以调整炬组件的操作参数以支持特定操作。

除了其它优点之外，本文描述和示出的技术允许用户在各种切割和焊接操作之间快速且无缝地过渡。本文呈现的技术还通过自动地配置当前安装在炬组件上/包括在炬组件中的特定部件的操作参数(例如，电力和气体传输参数)来为焊接和切割操作提供增强的安全性和更好的操作状况。因此，缺乏经验和有经验的用户都不需要知道(甚至试图找到)每个部件的特定设置，并且甚至不需要在安装部件时识别部件。也就是说，本文呈现的技术消除了端部用户对理想设置和/或伪造零件的了解的需要。此外，即使用户试图使用不安全或次优设置，这里呈现的技术也可以防止用户这样做(因为这里呈现的技术确保理想的设置被应用于正品零件的特定操作)。这将导致改进的和更一致的性能、更好的易用性和改进的安全性。

作为更进一步的示例，本文呈现的技术可以廉价且可靠地识别部件。也就是说，至少与将电气部件添加到炬部件相比，向部件添加标记可以相当便宜并且至少同样可靠。此外，该技术不需要电源和炬组件之间的额外电连接(与典型的焊接/切割操作相比)。

总而言之，本文呈现了一种形式的炬组件，该炬组件包括：炬主体，具有被配置为可移除地接收包括一个或多个标记的一个或多个可互换炬部件的操作端，所述炬主体限定内腔；并且所述炬组件包括一个或多个成像设备，所述一个或多个成像设备布置在内腔内并且被定位成光学地获取表示包括在所述一个或多个可互换炬部件上的所述一个或多个标记的图像或图像数据，使得能够基于所述一个或多个标记自动地识别所述一个或多个可互换炬部件。

在另一种形式中，本文呈现了一种系统，该系统包括：炬组件，该炬组件包括：炬主体，所述炬主体具有操作端，所述操作端接收具有一个或多个无源机械标记的可互换炬部件；和成像设备，布置在所述炬主体内或炬主体上；和炬部件，可移除地耦合到所述炬主体，所述炬部件在如下的表面上包括一个或多个无源机械标记以使得成像设备可以光学地获取表示所述一个或多个无源机械标记的图像或图像数据：当所述炬部件可移除地耦合到炬主体时，所述表面由成像设备光学地可观察；以及所述系统包括电源，所述电源基于所述一个或多个无源机械标记自动地调整操作参数。

在另一种形式中，本文呈现了一种识别可互换炬部件的方法，该方法包括：通过操作布置在炬主体中或炬主体上的一个或多个成像设备，光学地获取表示安装在所述炬主体上或所述炬主体中的一个或多个可互换炬部件上的一个或多个无源标记的图像或图像数据；和基于所述一个或多个无源标记识别所述一个或多个可互换炬部件。

在又一种形式中，本文呈现了一种可移除地耦合到炬的消耗部件，所述炬被配置为基于安装在所述炬中的消耗部件的标识自动地调整操作参数，所述消耗部件包括：在所述炬的操作端处光学地可观察的表面；和布置在所述表面上的一个或多个无源机械标记，所述一个或多个无源机械标记提供与以下中的至少一个有关的信息：消耗部件的标识；与所述消耗部件相关联的操作参数；和在所述炬内的必要位置中消耗部件的存在。

尽管本文中示出和描述了在一个或多个具体示例中体现的技术，但是示例的具体细节并不旨在限制本文所呈现的技术的范围，因为可以在本发明的范围内进行各种修改和结构改变。另外，来自这里讨论的示例中的一个的各种特征可以被结合到任何其它示例中。因此，所附权利要求应当以与本公开的范围一致的方式广泛地解释。

Claims (26)

1.一种用于焊接或切割操作的等离子炬组件，包括：

等离子炬主体，具有被配置为可移除地接收包括一个或多个标记的一个或多个可互换等离子炬部件的操作端，所述等离子炬主体限定内腔；和

一个或多个成像设备，当所述一个或多个可互换等离子炬部件安装在所述等离子炬主体中时布置在所述内腔内并且被定位成光学地获取表示包括在所述一个或多个可互换等离子炬部件上的所述一个或多个标记的图像或图像数据，使得能够基于所述一个或多个标记自动地识别所述一个或多个可互换等离子炬部件。

2.根据权利要求1所述的等离子炬组件，还包括：

一个或多个光源，被配置为照明包括在所述一个或多个可互换等离子炬部件上的所述一个或多个标记。

3.根据权利要求2所述的等离子炬组件，还包括：

存储器；和

处理器，所述处理器执行存储在所述存储器中的指令，使得所述处理器操作所述一个或多个成像设备和所述一个或多个光源。

4.根据权利要求3所述的等离子炬组件，其中，所述处理器还：

将所述图像或图像数据传送到电源，使得能够基于所述一个或多个标记自动地识别所述一个或多个可互换等离子炬部件。

5.根据权利要求3所述的等离子炬组件，其中，所述处理器以预定间隔操作所述一个或多个成像设备和所述一个或多个光源，所述预定间隔是基于时间的间隔和基于动作的间隔中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的等离子炬组件，其中，所述一个或多个成像设备至少包括单个相机，并且所述一个或多个标记布置在所述一个或多个可互换等离子炬部件的能够由所述单个相机光学地观察的部分上。

7.根据权利要求1所述的等离子炬组件，还包括：

存储器；和

处理器，执行存储在所述存储器中的指令，使得所述处理器：

操作所述一个或多个成像设备；和

利用光学辨识技术分析所述图像或图像数据，以基于所述一个或多个标记自动地识别所述一个或多个可互换等离子炬部件。

8.根据权利要求7所述的等离子炬组件，其中，所述处理器还：

基于由自动识别确定的所述一个或多个可互换等离子炬部件的标识，将指令传送到电源以调整等离子炬的操作参数。

9.根据权利要求1所述的等离子炬组件，其中，所述一个或多个可互换等离子炬部件是消耗部件，并且所述一个或多个标记包括在所述消耗部件的光学可观察的部分上。

10.根据权利要求1所述的等离子炬组件，其中所述等离子炬主体是手持等离子炬主体。

11.一种系统，包括：

等离子炬组件，包括：

等离子炬主体，所述等离子炬主体具有操作端，所述操作端接收具有一个或多个无源机械标记的可互换等离子炬部件；

成像设备，布置在所述等离子炬主体内或等离子炬主体上；和

等离子炬部件，可移除地耦合到所述等离子炬主体，所述等离子炬部件在表面上包括一个或多个无源机械标记以使得所述成像设备能够光学地获取表示所述一个或多个无源机械标记的图像或图像数据，当所述等离子炬部件安装在所述等离子炬主体中时，所述表面能够由所述成像设备光学地观察；以及

电源，基于所述一个或多个无源机械标记自动地调整操作参数。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述等离子炬组件将所述图像或图像数据传送到所述电源，并且所述电源利用光学辨识技术识别所述一个或多个无源机械标记，使得所述电源能够自动地调整所述操作参数。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述电源：

基于所述一个或多个无源机械标记确定所述等离子炬部件的标识；和

基于所述标识调整传递给等离子炬的电力的操作参数。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述等离子炬组件还包括：

光源，被配置为照明包括在所述等离子炬部件上的所述一个或多个无源机械标记。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述等离子炬组件还包括：

存储器；和

处理器，执行存储在所述存储器中的指令，使得所述处理器以预定间隔操作所述成像设备和所述光源。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述成像设备至少包括单个相机。

17.根据权利要求11所述的系统，其中，所述一个或多个无源机械标记是三维无源机械标记，并且所述成像设备被配置为检测所述三维无源机械标记的深度和所述三维无源机械标记的轮廓中的至少一个。

18.一种识别可互换等离子炬部件的方法，包括：

通过操作布置在等离子炬主体中或等离子炬主体上的一个或多个成像设备，光学地获取表示包括在一个或多个可互换等离子炬部件上的一个或多个无源标记的图像或图像数据，所述一个或多个可互换等离子炬部件安装在所述等离子炬主体中；和

基于所述一个或多个无源标记识别所述一个或多个可互换等离子炬部件。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述图像是原始图像或处理后的图像，并且所述方法还包括：

将所述图像或图像数据传送到电源，使得能够基于所述一个或多个无源标记自动地识别所述一个或多个可互换等离子炬部件。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：

利用光学辨识技术分析所述图像或图像数据，以基于所述一个或多个无源标记自动地识别所述一个或多个可互换等离子炬部件。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述分析由包括在等离子炬中的处理器执行，并且所述方法还包括：

基于由自动识别确定的所述一个或多个可互换等离子炬部件的标识，将指令传送到电源以调整操作参数。

22.一种可移除地耦合到等离子炬的消耗部件，所述等离子炬被配置为基于安装在所述等离子炬中的消耗部件的标识来自动地调整操作参数，所述消耗部件包括：

当安装在所述等离子炬的操作端中时光学地可观察的表面，所述表面能够由包括在等离子炬组件中的成像设备观察；和

布置在所述表面上的一个或多个无源机械标记，所述一个或多个无源机械标记提供与以下中的至少一个有关的信息：

所述消耗部件的标识；

与所述消耗部件相关联的操作参数；和

在所述等离子炬内的必要位置中所述消耗部件的存在。

23.根据权利要求22所述的消耗部件，其中，所述表面是所述消耗部件的后端壁。

24.根据权利要求22所述的消耗部件，其中，所述一个或多个无源机械标记包括识别所述消耗部件的制造商的商标。

25.根据权利要求22所述的消耗部件，其中，所述一个或多个无源机械标记包括机器可读标记。

26.根据权利要求22所述的消耗部件，其中，所述等离子炬组件包括所述等离子炬，并且所述成像设备被配置为获取表示包括在所述表面上的所述一个或多个无源机械标记的图像或图像数据，以使得能够确定与所述部件相关联的操作参数。

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