CN117324837B - 用于焊接机互锁的防护装置、设计方法及防护面罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接机防护技术领域，具体涉及一种用于焊接机互锁的防护装置、设计方法及防护面罩，防护装置包括：感应检测模块，检测防护面罩与人体头部之间的相对位置参数；位置检测模块，检测滤光镜相对于防护面罩的位置参数；判断模块，与感应检测模块和位置检测模块连接，判断感应检测模块和位置检测模块的检测参数是否都在预设范围内，若是，则转化成解锁信号；传送模块，与判断模块连接，用于将解锁信号传送给焊接机，控制焊接机解锁，解锁后可供操作者对焊接机进行控制。通过本发明可确保安全操作，提供更加可靠的防护效果，减少潜在的伤害风险，具有安全性高、自动化控制和焊接机互锁等优点，能够有效提高焊接操作的安全性和可靠性。

Description

用于焊接机互锁的防护装置、设计方法及防护面罩

技术领域

本发明涉及焊接机防护技术领域，具体涉及一种用于焊接机互锁的防护装置、设计方法及防护面罩。

背景技术

焊接技术是一种制造和加工技术，它涉及将两个或更多的材料通过热、压力或化学过程连接在一起，以形成一个单一的结构或组件。焊接技术通常用于制造、建筑、维修和其他领域，以创建坚固的连接，确保结构的稳定性和性能。这项技术涵盖多种方法，包括电弧焊接、气体保护焊、激光焊接、点焊、等离子焊、超声波焊接等，每种方法都有其特定的应用领域和优点，焊接技术在制造业和建筑领域中扮演着至关重要的角色，它可以用于连接各种结构和部件，从而实现各种产品的生产和维护。

随着焊接场合和应用的越来越广泛，焊接防护面罩也越来越多样化，防护面罩上设有可移动的过滤镜，通过过滤镜过滤掉对人眼有害的光线，防护面罩有效阻隔电火花对人眼和面部的损伤，达到全面防护的目的。

目前，大多数防护面罩与焊接机是互相独立的，焊接机在任何时候都可以进行焊接作业，但当防护面罩佩戴不正确，如防护面罩未佩戴或过滤镜未关闭到正确位置，会对人眼和面部都造成损伤，存在极大的安全隐患。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明中提供了一种用于焊接机互锁的防护装置、设计方法及防护面罩，从而有效解决背景技术中所指出的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

用于焊接机互锁的防护装置，包括：

感应检测模块，用于检测防护面罩与人体头部之间的相对位置参数；

位置检测模块，用于检测滤光镜相对于防护面罩的位置参数；

判断模块，与所述感应检测模块和所述位置检测模块连接，用于判断感应检测模块和位置检测模块的检测参数是否都在预设范围内，若是，则转化成解锁信号，若否，则持续进行检测；

传送模块，与所述判断模块连接，用于将所述解锁信号传送给焊接机，控制焊接机解锁，解锁后可供操作者对焊接机进行控制。

进一步地，所述感应检测模块通过超声波测距传感器、光电开关传感器、电容式检测传感器、红外线传感器中的至少一种，来检测防护面罩与人体头部之间的相对位置参数。

进一步地，所述位置检测模块通过霍尔位置传感器、机械开关、光电开关中的至少一种，来检测滤光镜的位置参数。

进一步地，还包括预警模块和操作动作采集模块；

所述操作动作采集模块采集操作者对于焊接机的操作动作，并输出操作信号；

所述预警模块接收来自所述操作动作采集模块的所述操作信号，以及来自所述判断模块的判断结果；当接收到所述操作信号，且判断结果为否时，所述预警模块输出预警信号。

进一步地，所述预警信号为报警声、灯光闪烁、显示屏信息中的至少一种。

进一步地，所述预警模块还包括解除单元，用于对预警信号手动解除。

进一步地，所述判断模块还包括语音播报单元，用于将判断信号转化成语音信号。

本发明还包括一种用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，包括：

采集数据并组合为数据集，其中，所述数据包括不同焊工头部和防护面罩的相对位置数据；

对于所述数据集中的每个数据进行标注，以指示相对位置是否正确；

在各所述数据中提取与防护面罩和人体头部相对位置相关的特征；利用标记的数据集来训练支持向量机模型，所述支持向量机模型用于分类数据，以预测相对位置是否正确；

建立正确位置与所述感应检测模块的工作关联，以确保所述判断模块在工作中准确地进行判断。

进一步地，所述支持向量机模型包括：

输入层，输入标记的数据集；

至少三个SVM模型，其中，至少一个用于检测数据异常情况，至少一个用于抑制数据噪声，以及，至少一个用于过滤掉不相关数据；

集成学习层级，对多个所述SVM模型进行集成，通过集成学习方法综合各所述SVM模型的结果，以产生最终的判断；

输出层，将最终的集成结果映射为分类标签，以预测相对位置是否正确。

本发明还包括一种防护面罩，采用如上述的用于焊接机互锁的防护装置，对焊接机进行解锁控制，解锁后可供操作者对焊接机进行控制。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本发明通过设置感应检测模块、位置检测模块、判断模块和传送模块，只有感应检测模块和位置检测模块检测的参数都在预设范围内，才会将解锁信号传送给焊接机，焊接机才会实现可控性，防护装置可以通过传送解锁信号实现对焊接机的自动解锁，确保安全操作，提供更加可靠的防护效果，减少潜在的伤害风险，具有安全性高、自动化控制和焊接机互锁等优点，能够有效提高焊接操作的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为用于焊接机互锁的防护装置的框架图；

图2为用于焊接机互锁的防护装置优化的框架图；

图3为用于焊接机互锁的防护装置另一种优化的框架图；

图4为用于焊接机互锁的防护装置的设计方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

如图1至3所示：一种用于焊接机互锁的防护装置，包括：

感应检测模块，用于检测防护面罩与人体头部之间的相对位置参数；通过此种相对位置的检测，可检测防护面罩是否被佩戴，这样可以确保焊工在进行焊接操作时正确佩戴面罩，提供必要的安全防护，减少潜在的伤害风险，其中的相对位置可以通过多种传感器实现；

位置检测模块，用于检测滤光镜相对于防护面罩的位置参数；从而检测滤光镜是否相对于防护面罩处在正确的防护位置，从而有效遮挡有害光线，提供更加可靠的防护效果；

判断模块，与感应检测模块和位置检测模块连接，用于判断感应检测模块和位置检测模块的检测参数是否都在预设范围内，若是，则转化成解锁信号，若否，则持续进行检测；其中，“否”的情况表示当感应检测模块和位置检测模块的检测参数有其一或均不在预设范围内时，不会转化成解锁信号，焊接机在无法接受此解锁信号时，则不会实现解锁而供使用者操作使用；

传送模块，与判断模块连接，用于将解锁信号传送给焊接机，控制焊接机解锁，解锁后可供操作者对焊接机进行控制。在本实施例中，传送模块的信号输送方式可以采用有线传送，例如，通过带线航空插头的方式传送给焊接机，也可以采用无线传送，例如，通过wifi通讯、蓝牙通讯等方式传送给焊接机。

本发明通过设置感应检测模块、位置检测模块、判断模块和传送模块，只有感应检测模块和位置检测模块检测的参数都在预设范围内，才会将解锁信号传送给焊接机，焊接机才会实现可控性，防护装置可以通过传送解锁信号实现对焊接机的自动解锁，确保安全操作，提供更加可靠的防护效果，减少潜在的伤害风险，具有安全性高、自动化控制和焊接机互锁等优点，能够有效提高焊接操作的安全性和可靠性。

作为上述实施例的优选，感应检测模块通过超声波测距传感器、光电开关传感器、电容式检测传感器、红外线传感器或者其他感应传感器中的至少一种，来检测防护面罩与人体头部之间的相对位置参数。

具体的，超声波测距传感器是用来测量距离的一种产品，通过发送和接收超声波，利用时间差和声音传播速度，计算出模块到前方障碍物的距离，因此可以用超声波测距传感器测量防护面罩与人体头部之间的距离，此处的检测点可对应设置一组或多组，这个距离参数可以用来判断防护面罩是否正确佩戴在人体面部。针对光电开关传感器的使用，可采用直接反射式而将发射器与接收器构为一体，当佩戴完成时，发射器发射的光直接照射到人体头部上，其根据反射光的变化情况来进行检测的；或者，可采用对射式，此种方式是由一个发射器与一个接收器相对配置的，发射器发射出的光指向接收器，发射器与接收器之间组成一个闭合光路，当佩戴完成时，通过光路的光被遮断来进行检测。针对电容式检测传感器，其工作原理在于任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，传感器的一个焊盘(TOUCH)端与大地也可以构成一个感应电容，在防护面罩并没有佩戴时，其周围环境可理解为不变的状态，该感应电容值是固定不变的微小值；而当进行防护面罩的佩戴，而使得有人体靠近传感器的检测端时，人体与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。当使用红外线探测器，可以通过检测人体头部的辐射热能的检测，来判断防护面罩是否被佩戴。

针对上述传感器的使用，可择一类型进行使用，此种情况下使用的数量可灵活选择，当然，在满足使用要求的情况下，越少的数量对于成本的优化是更为有利的；或者采用两种或以上类型进行组合使用，此种方式下不同种类的传感器之间可互为备用，也可互为参考，从而获得更为精准的结果，当然每种传感器的数量选择也是灵活的，各种数量的组合方式均在本发明的保护范围内。

在本实施例中，位置检测模块通过霍尔位置传感器或者其他位置传感器和机械开关、光电开关或者其他开关中的至少一种，来检测滤光镜的位置参数。

由于霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，通常只有几毫伏，但由集成电路中的放大器放大，该电压可以放大到足以输出更强的信号。具体的，可在位置检测模块的内置主板上设置霍尔元件，在可供防护面罩位置变化的旋转机构上设置强磁性元件，在滤光镜相对于防护面罩的相对位置发生变化时，若霍尔元件和强磁性元件的距离变远，则产生的霍尔电压值较小，而越靠近时霍尔电压值越大，通过实时采集当前电压值，可在达到一定的电压值后认为滤光镜的位置已经到达指定位置。而针对机械开关的使用则原理更为简单，机械开关是否导通的结果，可作为滤光镜是否到达使用位置的判断基准；光电开关通过不断监测接收到的光信号，系统可以实时检测滤光镜的位置参数，并进行相应的控制和反馈，这样可以确保滤光镜在正确的位置上工作，提高检测的准确性和稳定性。

同样的，在本优化方案中，霍尔位置传感器或者其他位置传感器和机械开关、光电开关或者其他开关可择一类型进行使用，此种情况下使用的数量可灵活选择；或者采用两种进行组合使用，此种方式下不同种类的传感器之间可互为备用，也可互为参考，每种传感器的数量选择也是灵活的，各种数量的组合方式均在本发明的保护范围内。

在上述优选方案中，分别描述了感应检测模块和位置检测模块中相关传感器的选择，除上述各类型的传感器外，其他类型的传感器或者可实现本发明中对位置参数进行检测的方案也均在本发明的保护范围内。

其中，还包括预警模块和操作动作采集模块；

操作动作采集模块采集操作者对于焊接机的操作动作，并输出操作信号；此处的操作动作主要包括启动以及对于焊接机参数的调整动作；

预警模块接收来自操作动作采集模块的操作信号，以及来自判断模块的判断结果；当接收到操作信号，且判断结果为否时，预警模块输出预警信号。

本优选方案中，至少包括两种针对操作信号的接收情况；

情况一：接收的为启动信号，此时的焊接机处于关闭状态，此时若判断结果为否，表明防护面罩并未佩戴完成，此时启动焊接机是危险的，当然，基于本发明的上述方案此时因未解锁是无法实现启动动作的，在本优选方案中，在此种情况下，对于操作者的操作进行预警提醒，从而使得操作者明确因未佩戴好而无法执行启动动作。

情况二：接收的为焊接机的参数调整信号，此种情况下，如果焊接机并未启动，则为操作者的误操作，即可忽略，因为焊接机并未启动而并不会产生危险的情况。而作为另外一种情况，此时焊接机是工作状态的，而操作者希望进行参数的调整，此种情况下，可作为工作中防护面罩是否发生佩戴移位情况的检测时机，因此再次进行判断结果的识别，若此时判断结果为否，则表明在焊接过程中，防护面罩发生了位置的移位，此时若进行参数的调整，可能会因眼部识别光线的变化而造成操作者的职业伤害，因此，本优选方案中通过预警的方式提醒操作者再次进行佩戴位置的调整后而进行焊接工作；当然，此种情况在实际的实施过程中发生的几率较小，移位的情况往往会被操作者直接识别，但需要预警的一种情况在于，防护面罩虽然发生了移位，而使得判断模块的判断结果为否，但是还尚未造成操作者焊接过程的影响，但此种情况需要本优选方案的及时预警，从而实现位置的快速纠正，避免因位移积累而造成瞬间的伤害。

作为上述实施例的优选，预警信号为报警声、灯光闪烁、显示屏信息中的至少一种。

具体的，预警信号可以触发一个警报装置，发出声音警报，以吸引操作人员的注意；预警单元也可以通过控制灯光或指示灯，在控制面板或设备上闪烁警示灯，提示操作人员存在异常情况；预警单元还可以在显示屏上显示相关的警示信息，如警告图标、文字提示等，以便操作人员能够立即察觉到问题，并及时佩戴防护面罩并将滤光镜旋转到正确的位置，减少了对操作者的伤害。上述各方式可择一使用，也可组合使用而实现更好的预警效果。

在本实施例中，预警模块还包括解除单元，用于对预警信号手动解除。

解除单元允许操作人员在特定情况下手动解除预警信号，在某些情况下，预警信号可能会产生误报，导致操作人员频繁地受到警报干扰而降低工作效率。通过解除单元，操作人员可以及时解除误报的预警信号，避免不必要的干扰，保持正常的工作节奏。解除单元提供了一种人工判断和控制风险的机制，操作人员可以根据自身经验和判断，决定是否解除预警信号，以便更好地适应特定的工作环境和需要。这样，操作人员可以合理地管理风险，并在必要时采取适当的措施来保护自身的安全，通过解除模块，强调了操作人员在安全管理中的决策权，这可以促进操作人员与防护装置之间的有效互动，使其对系统状态有更好的认知，并能够灵活地处理和回应不同的情况。

其中，判断模块还包括语音播报单元，用于将判断信号转化成语音信号。

具体的，例如：当防护面罩已佩戴且滤光镜是正确的位置上，则语音播报防护面罩和滤光镜已佩戴完成，请进行焊接工作的相关语音；当播报防护面罩未佩戴，则语音播报请佩戴防护面罩的相关语音；当滤光镜未在正确位置上，则语音播报请正确调整滤光镜的相关语音；当播报防护面罩未佩戴和滤光镜未在正确位置上，则语音播报请佩戴防护面罩和正确调整滤光镜的相关语音，语音播报单元可以将判断结果实时转化为语音信号，通过声音的方式向操作人员传达信息，这样，操作人员无需依赖其他可视的指示，能够直接听到相应的警告或提示，通过语音方式向操作人员提供实时、明确的指示和警示信息，改善焊接操作的安全性和效率。

实施例二：

本实施例中，如图4所示，提供了一种优化的设计方法，具体如下：

本发明还包括用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，包括：

A1：采集数据并组合为数据集，其中，数据包括不同焊工头部和防护面罩的相对位置数据；上述数据可以通过模拟实际操作情境或者在真实焊接环境中进行数据采集；

A2：对于数据集中的每个数据进行标注，以指示相对位置是否正确；标注可以包括二元标签，例如"正确"或"错误"，或者可以更具体，例如具体的误差范围；

A3：在各数据中提取与防护面罩和人体头部相对位置相关的特征；这可以包括传感器测量值、角度、距离、或其他相关参数，此外，还可以考虑其他环境因素，如光照条件；

A4：利用标记的数据集来训练支持向量机模型，支持向量机模型用于分类数据，以预测相对位置是否正确；

A5：建立正确位置与感应检测模块的工作关联，以确保判断模块在工作中准确地进行判断。

在训练支持向量机模型之前，需要进行数据预处理，这包括将数据进行标准化或归一化，以确保各个特征在相同的尺度上；还可以进行数据分割，将数据集分为训练集和测试集，以进行模型验证。使用训练数据集，训练支持向量机模型以学习如何将输入特征与相对位置的标签相关联，支持向量机模型的目标是找到一个决策边界，将不同类别的数据分隔开，这些数据代表不同的相对位置情况；具体来说，在防护面罩正确佩戴的情况下，传感器测得的数据将属于一类，而在防护面罩没有正确佩戴的情况下，数据将属于另一类。决策边界是支持向量机模型确定的一个超平面，它在特征空间中划分了两个类别，在本发明中，特征空间包括从传感器测量中提取的各种参数，例如距离、角度、光照强度、电容值等，支持向量机模型试图找到这个决策边界，以便将正确佩戴的数据点与错误佩戴的数据分开。

在实施过程中，一旦找到了这个决策边界，支持向量机模型可以用来预测新的数据点，即根据传感器测量的特征来判断防护面罩是否正确佩戴，如果新的数据位于决策边界的一侧，它将被分类为一个类别；如果它位于另一侧，它将被分类为另一个类别。

了解防护面罩是否正确佩戴至关重要，在实施过程中，如果防护面罩未正确佩戴，感应检测模块可能无法准确测量相关参数，因为它们未能与焊工的头部有效接触或与头部的位置不正确，这可能导致误测、误判或无法正常工作，从而降低了防护装置的可靠性和安全性。本优选方案中，通过使用支持向量机来确定防护面罩是否正确佩戴，可以根据传感器数据和特征确定两个类别（"正确"和"错误"）。一旦确定了防护面罩是否正确佩戴，可以将这一信息与感应检测模块的工作相关联。

具体地，当感应检测模块检测到焊工佩戴正确的面罩时，即可知道相关参数数据是可靠的，并且可以依赖这些数据来进行安全监测和控制焊接机操作，这意味着感应检测模块可以放心地使用传感器数据来执行其任务。

作为上述实施例的优选，支持向量机模型包括：

输入层，输入标记的数据集；

至少三个SVM模型，其中，至少一个用于检测数据异常情况，至少一个用于抑制数据噪声，以及，至少一个用于过滤掉不相关数据；

集成学习层级，对多个SVM模型进行集成，通过集成学习方法综合各SVM模型的结果，以产生最终的判断；

输出层，将最终的集成结果映射为分类标签，以预测相对位置是否正确。

在实施过程中，需要通过标记的数据集分别训练多个不同的SVM模型，每个模型用于不同的任务，如检测异常情况、抑制噪声或过滤不相关数据，还需确保每个模型都在其特定任务上表现良好。对于给定的输入数据，通过各个SVM模型，分别产生它们的判断结果，这可以是类别标签（例如"正确"或"错误"），也可以是概率值，具体取决于每个模型的输出类型。

在实施过程中，针对集成学习层级，需要选择合适的集成学习方法，常见的集成学习方法包括投票法、加权投票、平均输出等，在实施的过程中，以仅仅包括三个SVM模型，且采用加权投票为例，具体包括：

S1：训练三个不同的SVM模型，每个模型用于执行特定任务，确保每个模型都在其特定任务上表现良好；

S2：生成各个模型的判断结果；

其中第一个SVM模型，用于检测数据异常情况：对于给定的输入数据，使用该模型生成异常检测的结果，这个结果可以是二元标签，标识数据是否异常；

第二个SVM模型，用于抑制数据噪声：使用该模型生成噪声抑制的结果，这个结果可以是数据的类别标签，指示数据是否受到噪声干扰；

第三个SVM模型，用于过滤不相关数据：该模型用于生成数据过滤的结果，它可以产生数据的类别标签，指示数据是否与问题相关；

S3：为每个模型分配权重：为了执行加权投票，为每个模型分配一个权重，这些权重反映了模型在其特定任务上的性能，通常，性能更好的模型获得更高的权重；

S4：计算加权得分：

对于第一个异常检测模型，将其判断结果与相应权重相乘；

对于第二个噪声抑制模型，也将其判断结果与相应权重相乘；

对于第三个数据过滤模型，同样将其判断结果与相应权重相乘；

S5：综合模型的结果：通过将各个模型的加权得分相加，确定最终的加权得分，总得分可以用于预测相对位置是否正确；

S6：阈值设置：设置一个阈值，以确定加权得分的临界点，超过阈值的结果被分类为正确，否则被分类为不正确；

S7：评估和验证：确保在加权投票之前，对每个模型进行了验证和评估，以了解它们在各自任务上的性能，同时，对整个加权投票系统进行验证，以确保它在实际应用中表现良好。

本实施例中，通过采集不同焊工头部和防护面罩的相对位置数据，并对数据集进行标注，以确定相对位置是否正确，使得训练模型的数据更加全面和准确，这有助于提高模型的性能和准确性；采用支持向量机作为分类模型，具有出色的泛化能力和适应性，可以有效地处理高维数据，适用于多类别分类和异常检测任务。在实施过程中，引入了至少三个SVM模型，每个模型针对不同的任务，包括检测数据异常情况、抑制数据噪声以及过滤不相关数据，这种多模型集成的方法增加了系统的鲁棒性，提高了正确判断的概率，最终使用集成学习层级将多个SVM模型的结果综合起来，通过集成学习方法，可以进一步提高判断的准确性，这有助于解决多任务集成问题，确保多个模型协同工作。通过上述方案，建立正确位置与感应检测模块的工作关联，确保了在工作中准确判断，这样，当焊工正确佩戴面罩时，感应检测模块可以信任传感器数据并执行其任务，从而提高了防护装置的可靠性和安全性。

实施例三

本实施例中，给出了用于焊接机互锁的防护装置的应用场景，具体如下：

本发明还包括如上述的用于焊接机互锁的防护装置，对焊接机进行解锁控制，解锁后可供操作者对焊接机进行控制。

本实施中的防护面罩所能够实现的技术效果如上述实施例中所描述的，此处不再赘述。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，其特征在于，包括用于焊接机互锁的防护装置；

所述用于焊接机互锁的防护装置包括：

感应检测模块，用于检测防护面罩与人体头部之间的相对位置参数；

位置检测模块，用于检测滤光镜相对于防护面罩的位置参数；

判断模块，与所述感应检测模块和所述位置检测模块连接，用于判断感应检测模块和位置检测模块的检测参数是否都在预设范围内，若是，则转化成解锁信号，若否，则持续进行检测；

传送模块，与所述判断模块连接，用于将所述解锁信号传送给焊接机，控制焊接机解锁，解锁后可供操作者对焊接机进行控制；

用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，包括：

采集数据并组合为数据集，其中，所述数据包括不同焊工头部和防护面罩的相对位置数据；

对于所述数据集中的每个数据进行标注，以指示相对位置是否正确；

在各所述数据中提取与防护面罩和人体头部相对位置相关的特征；

利用标记的数据集来训练支持向量机模型，所述支持向量机模型用于分类数据，以预测相对位置是否正确；

建立正确位置与所述感应检测模块的工作关联，以确保所述判断模块在工作中准确地进行判断；

所述支持向量机模型包括：

输入层，输入标记的数据集；

至少三个SVM模型，其中，至少一个用于检测数据异常情况，至少一个用于抑制数据噪声，以及，至少一个用于过滤掉不相关数据；

集成学习层级，对多个所述SVM模型进行集成，通过集成学习方法综合各所述SVM模型的结果，以产生最终的判断；

输出层，将最终的集成结果映射为分类标签，以预测相对位置是否正确。

2.根据权利要求1所述的用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，其特征在于，所述感应检测模块通过超声波测距传感器、光电开关传感器、电容式检测传感器、红外线传感器中的至少一种，来检测防护面罩与人体头部之间的相对位置参数。

3.根据权利要求1所述的用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，其特征在于，所述位置检测模块通过霍尔位置传感器、机械开关、光电开关中的至少一种，来检测滤光镜的位置参数。

4.根据权利要求1所述的用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，其特征在于，还包括预警模块和操作动作采集模块；

所述操作动作采集模块采集操作者对于焊接机的操作动作，并输出操作信号；

所述预警模块接收来自所述操作动作采集模块的所述操作信号，以及来自所述判断模块的判断结果；当接收到所述操作信号，且判断结果为否时，所述预警模块输出预警信号。

5.根据权利要求4所述的用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，其特征在于，所述预警信号为报警声、灯光闪烁、显示屏信息中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，其特征在于，所述预警模块还包括解除单元，用于对预警信号手动解除。

7.根据权利要求1所述的用于焊接机互锁的防护装置的设计方法，其特征在于，所述判断模块还包括语音播报单元，用于将判断信号转化成语音信号。