[发明专利]使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据

摘要

实时虚拟现实焊接系统包括基于可编程处理器的子系统、空间追踪器、至少一个模拟焊接工具以及至少一个显示装置，所述空间追踪器被可操作地连接到所述基于可编程处理器的子系统，所述至少一个模拟焊接工具能够由所述空间追踪器在空间上追踪，所述至少一个显示装置被可操作地连接到所述基于可编程处理器的子系统。系统能够在虚拟现实空间中仿真焊缝熔池，所述焊缝熔池具有实时熔融金属流动性和散热特性。系统进一步能够将数据导入到虚拟现实焊接系统中并且分析数据来表示学生焊工的进步的特征并且来提供训练。

主权项

一种用于仿真焊接活动的系统，所述系统包括：用于仿真的焊接操作的焊接工具；空间追踪单元，所述空间追踪单元具有至少一个传感器，所述空间追踪单元在所述仿真的焊接操作期间检测所述焊接工具的移动和定向；焊接试样；具有中央处理单元的基于处理器的子系统，其中所述基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述空间追踪单元，并且在所述仿真的焊接操作期间从所述空间追踪单元接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息；使用者输入装置，所述使用者输入装置被耦合到所述基于处理器的子系统，其中所述使用者输入装置允许选择第一训练模式和第二训练模式；以及头盔，所述头盔具有第一显示装置，所述第一显示装置被可操作地耦合到所述基于处理器的子系统，所述第一显示装置显示所述仿真的焊接操作；其中在选择的所述仿真的焊接操作期间，所述基于处理器的子系统对所述焊接试样的仿真的焊接表面进行建模并且在所述第一显示装置上显示所述仿真的焊接表面；其中在选择的所述仿真的焊接操作期间，所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具在所述仿真的焊接操作期间的所述移动和定向对具有实时熔融金属流动性和实时散热特性的仿真的焊缝熔池进行建模；其中所述基于处理器的子系统基于所述仿真的焊缝熔池从熔融态至固态的固化的仿真来对仿真的焊道进行建模；其中所述第一显示装置在所述仿真的焊接操作期间显示所述仿真的焊接表面、所述仿真的焊缝熔池、所述仿真的焊道以及所述焊接工具中的每个；其中在所述第一训练模式期间，所述第一显示装置在所述仿真的焊接操作期间显示针对焊接参数的视觉信号，其中所述视觉信号是基于所述焊接参数的确定值与所述焊接参数的期望值之间的偏差，并且在所述第二训练模式期间，所述视觉信号在所述仿真的焊接操作期间未被显示；并且其中所述焊接参数的所述确定值由所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向来确定。