焊接模拟机.doc

焊接培训行业的现实状况
焊接是一项对过程要求很高的工作，在现有的手工焊接生产中，通常采用MAG/MIG焊接的约占50%，TIG焊接约占30%，MMA焊接约占20%；如：在造船行业中，MAG约占70%，MMA约占30%；那么，这就需要焊工要有扎实的操作手法、规范的动作。而在焊接培训过程中传统方式存在以下多种问题：
1) 消耗大量的焊条(丝)、焊件和保护气体等材料；
2) 对学员的培训过程难以准确掌握；
3) 对学员的焊接水平难以评价；
4) 培训效果不尽理想；
5) 培训过程环境污染严重，有害健康；
6) 培训过程安全性差。
系统概述
徐州硕博虚拟焊接综合仿真实训系统是新一代环保、节能、通用型操作技能实训与评价平台。
本产品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。
系统将仿真操作设备、实时3D技术及我公司自主研发的WM-VR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。
该系统为网络化模式，采用无线网络将系统内各套设备进行连接以便进行信息的交换。每套设备标准配置包含：虚拟焊接设备、数据服务器、教师管理机、无线网络设备、观摩投影设备、劳保手套。在标准配置的基础上，可以增加虚拟焊接演练设备，数量没有限制。

虚拟焊接设备
虚拟焊接设备主要技术参数
序号
项目类型
参数
1
适用焊接类型
二氧化碳保护焊、焊条电弧焊、TIG氩弧焊
2
主设备柜尺寸
585×350×1300(mm)
3
可升降操作台尺寸
790×450×1450mm
4
可升降操作台工作高度区间
500-1500(mm)
5
总重量
<75KG
6
电压等级
AC220V
7
单台设备功率
<500W
8
工作环境温度
-10℃—25℃
9
工作环境湿度
相对温度40%—70%
10
显示分辨率
1920×1080
11
视频眼镜分辨率
1024×768
12
烟尘排放
0
13
紫外线污染、电弧灼伤
0
14
焊件、焊条材料消耗
0
15
保护气体消耗
0
功能及主要优点
1) 系统可适用于多种焊接类型，可以模拟多种不同的焊机，包括：二氧化碳保护焊、焊条电弧焊、TIG氩弧焊等。
2) 虚拟仿真焊接可进行多角度、全位置焊接演练,可以进行不同焊接姿势的模拟演练,例如平焊、立焊、横焊、仰焊等；适用于对接、T接等接头形式。
3) 虚拟仿真焊接节约电能，没有焊条(丝)、焊件和保护气体等材料的消耗，并可大大减低培训时间。
4) 虚拟仿真焊接安全可靠，不存在因操作不当引起的火灾、人员灼伤等问题。虚拟仿真焊接不排放有毒气体、无污染，是环保绿色的培训方式。
5) 虚拟仿真焊接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。
6) 系统配备视景眼镜，在不需要真实焊材和环境的情况下，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、火花飞溅以及焊液的生成、流动到冷却的过程，并听到相应的声音，产生强烈的身临其境之感。
7) 该系统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。
8) 系统实时记录学员操作信息，测评效果真实，可反复训练。
9) 考试结果考试完毕后即刻生成，学员账号、成绩管理方便，可长期保存，并可以进行任意的查询、打印。
10) 该系统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。
11) 可以根据学员的实际情况，为学员设定个性化的培训计划，并根据训练监控及分析结果随时进行修改及调整。学员也可以进行自助训练。
12) 系统具有训练及考核功能，系统能够方便的进行课程组织和焊接任务设置。
13) 系统能够根据教师所建立的任务参数设置标准，自动监控学员的参数输入正确与否，并针对错误做出相应的扣分。
14) 考试结果考完即刻生成；学员账号、成绩管理方便，可长期保存，并可以进行任意的查询、打印。
15) 系统提供配备观摩教学投影设备，方便教学应用。
实训室功能模块
教师端功能介绍
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考试成绩，并对学生进行管理。
监控
选择虚拟焊接设备，向其发送训练或考试任务。每台设备可以同时接受不同类型的课程，或进入不同的模式。
课程设计
可以对课程内容进行设置，包括：课程名称、任务等，并可方便的添加和删除。
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。
任务设计
可以对任务内容进行设置，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。
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。
学生管理
可以新建年级、新建专业、新建班级、新建学生、修改学生信息、删除信息等。成绩管理
可以查看自己所管理班级的课程成绩单、学生考试成绩单、任务详细成绩单。能以文字
报告、焊接参数曲线显示训练结果。
任务共享
查看其它教师所设计的任务并能共享。
选择要查看的教师，任务列表中会显示出所有的任务，单击某一任务可以查看任务详细信息。
系统设置
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。
管理员功能介绍
可以向学生客户端发送任务；查看课程信息、任务信息、学生信息和成绩；对教师进行管理；分配学生客户端设备。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。
设备监控
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”，其他功能与教师“监控”相同）、课程及任务向学员机发送任务。
课程设计
管理员端“课程设计”可以“选择教师”，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。
任务设计
管理员的“任务设计”可以“选择教师”，查看其任务列表，详细任务信息等。
教师管理
具有管理员权限的人员，可添加和修改教师账户信息。
学生管理
可以选择教师，查看其管理的学生信息。
成绩管理
可以选择教师查看其管理学生的考试信息等。
系统设置
通过设备管理可以方便的添加和删除设备。
通过设备分组可以给每个教师分配学员。
学员客户端功能介绍
教师端通过无线网络把任务发送到学员端，学员进行训练或考试，再把训练或考试报告发送到教师端，供教师管理。学员客户端共五部分：选择任务、设备检测、调整参数、实施焊接和任务报告。
选择任务
选择任务名称、公差级别。任务内容中显示任务的焊机类型、焊接极性、母材材料、母材形状、接头种类、母材间隙、坡口形状、焊件厚度、焊接方向、焊接位置和焊接层数等。
设备检测
系统自动检测当前的焊接类型是否与任务设置一致。只有选择的焊枪或焊钳与任务完全一致时才能继续。
调整参数
调整参数以符合教师设定的焊接工艺标准，否则无法继续。考试模式下参数调整错误会影响考试成绩。
实施焊接
训练模式下，有“显示帮助”复选框，系统语音提示“提示信息已开启”，系统将在焊接过程中通过颜色箭头、语音等给予提醒帮助；考试模式下则没有。
任务报告
可以查看焊接报告，显示焊接过程中参数的曲线，分项成绩及综合成绩。