焊接模拟机

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。