焊接操作仿真训练模拟

1、焊接操作仿真训练模拟器采用分布式仿真实训技术、虚拟现实技术、微机测控技术、声音仿真技术及计算机图像 实时生成技术。在不需要真实焊机的情况下，通过仿真主控系统、位置追踪系统，将焊接演 练过程中焊枪的位置、速度和角度等进行采集处理，并实时生成虚拟焊缝。将仿真操作设备、实时3D技术及渲染引擎相结合，演练过程真实，视觉效果、操作手 感与真实一致。在焊接演练的过程中，学员能够看到焊接电弧以及焊液从生成、流动到冷却 的过程，同时听到相应的焊接音效。实现教师端各项功能，分别是：监控、课程设计、任务设计、学生管理、成绩管理、任 务共享和系统设置。教师机用于制定任务，供学生练习和考试，在考试完成后可以查看测试

2、成绩，并对学生进行管理。1、教师软件功能（1）监控选择虚拟焊接设备，向其发送训练或测试任务。每台设备应可以同时接受不同类型的课程， 或进入不同的模式。（2）课程设计可以对课程内容进行设置，应包括：课程名称、任务等，并可方便的添加和删除。应可以查 看课程信息：选择一个节点，显示出该节点的详细信息。（3）任务设计应可以对任务内容进行设置，须包括：任务名称、目的、焊机类型、接口类型、焊接位置、 坡口类型和母材厚度等。应可查看该教师设计的任务：选择一个节点显示出该节点的详细信息。（4）学生管理应可以新建年级、新建专业、新建班级等。（5）成绩管理须可以查看自己所管理班级的课程成绩单、学生测试成绩单、任务

3、详细成绩单。须能以文字 报告、焊接参数曲线显示训练结果。（6）任务共享须实现查看其它教师所设计的任务并能共享。选择要查看的教师，任务列表中须显示出所有 的任务，单击某一任务应可以查看任务详细信息。（7）系统设置须可将学员列表中的自由设备添加到自己的教学组。可以修改登录密码、设置公差等级的具 体参数。2、管理员功能须可向虚拟焊接设备发送任务；能查看课程信息、任务信息、学生信息和成绩；对教师进行 管理；分配虚拟焊接设备设备。管理员分为七个部分：设备监控、课程设计、任务设计、教 师管理、学生管理、成绩管理和系统设置。（1）设备监控须可以查看当前焊接设备，通过选择教师（管理员设备监控”可以“选择教师”

4、，其他功能与 教师“监控”相同）、课程及任务向学员机发送任务。（2）课程设计管理员端“课程设计”可以“选择教师”，须可以查看其教师名下的课程及详细任务信息。其他 功能与教师登录的“课程设计”相同。（3）任务设计管理员的“任务设计”须可以“选择教师”，并能查看其任务列表，详细任务信息等。（4）教师管理须具有管理员权限的人员，可添加和修改教师账户信息。（5）学生管理须可以选择教师，查看其管理的学生资料。（6）成绩管理须可以选择教师查看其管理学生的测试信息等。（7）系统设置通过设备管理应可以方便的添加和删除设备。通过设备分组须可以给每个教师分配学员。模拟焊接的内容与种类1）该系统须适用于多种焊接类型

5、，可模拟三种不同的焊机，其中包含：二氧化碳保护焊、 焊条电弧焊、TIG氩弧焊。2）该系统应可进行多角度、全位置焊接演练。通过更换焊件，须可模拟多种不同的焊接方 式，例如平焊、立焊、横焊、仰焊等；适用于对接、T接等接头形式。3）系统应提供分级培训模式，系统将培训阶段分为三级，每级的公差大小完全由教师设置， 须对不同阶段与等级的学员分别设置，完成学员培训循序渐进，由易到难的过程。4）系统应可提供完善的语音提示，辅助指导学员的培训过程与应用。5）焊接过程中须可以通过图形及语音提示帮助学员校正操作姿势，从而降低教师的劳动强 度，并大大提高培训效果，缩短培训时间。6）该系统应没有焊丝、焊件和保护气体等材

6、料的消耗，节约电能，后期培训节约资金。7）虚拟仿真焊接应安全可靠，不存在因焊接使用不当引起的火灾、人员灼伤等问题。8）该系统须不排放有毒气体、低消耗，无污染、无噪声，是环保绿色的培训方式。9）该系统须采用计算机仿真技术，人员的视觉效果、听觉效果与真实环境一致。10）虚拟仿真焊接须采用无线网络通讯技术实现设备网络化，提高培训效率。应用便捷、移 动方便、管理灵活。11）该系统须具有完善的学员与教师管理功能，可以通过管理员权限进行教师管理，教师可 以对所属学员进行完善的管理。包括：年级、专业、班级、学员及成绩等。12）该系统应可实时记录学员操作信息，测评效果真实，可反复训练，无环境条件限制。13）考

7、试结果考完即刻生成，学员帐号、成绩管理方便，应可长期保存，并可以进行任意的 查询、打印。14）任务与标准答案设置应可完全对教师开放。多个教师之间，任务具有方便的共享功能。15）该系统须配备观摩教学投影设备，能够显示虚拟焊接设备的所有操作及演练过程，方便 教学应用。16）教师可通过调整各种参数的分值比重来重点考察学员某一方面技能。17）系统须具有训练及考核功能，系统应支持多教师同时管理多客户终端设备的功能。18）系统须可方便的进行课程组织及焊接任务设置。可以设置母材材料、母材厚度、接头种 类等多种项目。母材材料至少应包含碳钢、不锈钢。19）系统应能够根据教师所建立的任务参数设置标准，自动监控学员

8、的参数输入正确与否， 并针对错误做出相应的扣分。20）该系统须具有虚拟的焊接焊件、焊枪、19英寸触摸显示屏以及视景眼镜。通过触摸屏， 学员应可根据任务的焊接工艺标准，调整焊接电流、焊接电压、气体流量和焊丝直径的数值 大小。21）该系统须具有仿真示范教学功能，示范最佳的焊枪姿态（包括焊接速度、焊枪与工件的 距离和位置等）。22）该系统须可精确计算热输入量和熔敷率，应可实现各种焊接工艺并让工艺过程接近真 实。23）系统须可对训练过程进行回放。24）系统须可体验短路电弧和喷射电弧的使用感觉。25）系统应配备虚拟焊件升降、缩进、旋转操作杆，可调节虚拟场景焊件的位置，满足多位 置、多角度（可进行360度）焊接的演练需要。26）虚拟焊接仿真实训系统须可在不浪费昂贵耗材的情况下，多次进行同一项训练。27）系统须配备视景眼镜，在不需要真实焊材和环境的情况下，应可在视野中看到模拟的焊 接作业环境和焊接效果，如焊接电弧、火花飞溅以及焊液从生成、流动到冷却的过程，并能 听到相应的声音，产生强烈的身临其境之感。28）使用焊接模拟培训系统，任何焊接动作所对应的参数都须能被跟踪、记录，学员可回放 焊接过程;通过演练过程中参数的不同变化来对学员的焊接动作规范及焊接质量进行精确地 分析，这