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熔化焊接與熱切割作業(yè)實(shí)操實(shí)訓(xùn)考核裝置

一、焊接模擬器系統(tǒng)概述
該系統(tǒng)將仿真操作設(shè)備、實(shí)時(shí)3D技術(shù)及渲染引擎相結(jié)合，演練過(guò)程真實(shí)，視覺(jué)效果、操作手感與真實(shí)一致。在焊接演練的過(guò)程中，學(xué)員能夠看到焊接電弧以及焊液從生成、流動(dòng)到冷卻的過(guò)程，同時(shí)聽(tīng)到相應(yīng)的焊接音效。
LGM-HVR02型焊接模擬器具備焊條電弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、CO2氣體保護(hù)焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、氬弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、可編程機(jī)器人焊接訓(xùn)練系統(tǒng)，還可無(wú)縫擴(kuò)展多種類型的焊接訓(xùn)練系統(tǒng)。
該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的焊接技藝教學(xué)能有機(jī)的融合在一起，是實(shí)現(xiàn)靈活、高效、安全、節(jié)約、綠色無(wú)污染的焊接模擬培訓(xùn)教學(xué)與考核的最佳教學(xué)方法。
通過(guò)電焊模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，學(xué)員不僅僅可以獲得與傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)相同的操作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)置的數(shù)據(jù)采集、智能專家輔助模塊和量化考核評(píng)價(jià)系統(tǒng)等一系列先進(jìn)獨(dú)特的教學(xué)功能，配合合理明晰的焊接知識(shí)穿插講解，使學(xué)員可以獲得在傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中難以量化的精確焊接培訓(xùn)指導(dǎo)，大幅度提升學(xué)員在培訓(xùn)過(guò)程中的方向性和目的性，有效縮短學(xué)員的培訓(xùn)周期，降低教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，達(dá)到以低成本、低投入實(shí)現(xiàn)“精教、精學(xué)、精煉”的焊接培訓(xùn)機(jī)制。

三、技術(shù)基礎(chǔ)
當(dāng)操作者進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，系統(tǒng)中的多個(gè)傳感器將獲得的多個(gè)焊槍實(shí)時(shí)參數(shù)反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并在顯示裝置和音響上顯示相應(yīng)的焊接畫面和焊接聲音。焊接實(shí)訓(xùn)設(shè)備應(yīng)具有以下技術(shù)：
1、數(shù)字圖像處理、信息技術(shù)。
2、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感與控制技術(shù)。
3、多種焊接操作技術(shù)、安全操作規(guī)范。
4、融多項(xiàng)高新技術(shù)于一體，呈現(xiàn)代職業(yè)教育之先進(jìn)手段。
5、新型的焊接訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)設(shè)備是一種低成本、高效率、現(xiàn)代化的焊接訓(xùn)練解決方案。
四、視景仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1、數(shù)據(jù)輸入模塊主要負(fù)責(zé)將焊接工藝參數(shù)和焊槍運(yùn)動(dòng)參數(shù)狀態(tài)信息傳遞給焊接仿真模型模塊和仿真引擎模塊。
2、仿真模型模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)工件、焊槍等焊接仿真環(huán)境進(jìn)行靜態(tài)幾何建模, 完成焊縫模擬、煙、光照、火光、陰影、光照等特效3D圖形渲染。
3、焊接仿真引擎是系統(tǒng)的核心，它主要探尋焊接工藝、焊槍運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和焊縫橫截面幾何參數(shù)之間的關(guān)系。
4、仿真結(jié)果輸出模塊包括評(píng)價(jià)系統(tǒng)模塊和其它功能子模塊。主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)仿真狀態(tài), 輸出動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果，分析、評(píng)價(jià)仿真過(guò)程數(shù)據(jù)。
5、具備培訓(xùn)效果可評(píng)估功能：具有實(shí)時(shí)可視的操控信息反饋、虛擬焊縫的實(shí)時(shí)檢測(cè)指導(dǎo)、訓(xùn)練者操作技能的實(shí)時(shí)評(píng)估功能。
五、系統(tǒng)功能特點(diǎn)
1、安全環(huán)保
設(shè)備無(wú)強(qiáng)電磁污染、無(wú)化學(xué)污染、對(duì)人無(wú)強(qiáng)光高溫傷害，整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程綠色環(huán)保。
2、一機(jī)多槍
本模擬機(jī)標(biāo)配三種實(shí)物焊槍模擬，包括有：二保焊、手工焊條焊、氬弧焊。
3、一機(jī)多練，單臺(tái)雙工位訓(xùn)練
對(duì)于單臺(tái)雙工位版模擬訓(xùn)練機(jī)采用兩工位操作共用一臺(tái)采集主機(jī)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，各工位可同時(shí)進(jìn)行焊接操作，互不影響。提供兩個(gè)工位的同時(shí)訓(xùn)練，大大提高了模擬機(jī)的使用效率。
4、觸碰力反饋
所有的實(shí)物焊件能提供真實(shí)的觸碰力反饋效果，配合系統(tǒng)精準(zhǔn)的空間定位技術(shù)讓受訓(xùn)者感受到真實(shí)的物理空間與虛擬訓(xùn)練空間一致的觸碰感及反饋感。
5、操作零延時(shí)
本模擬器采用先進(jìn)的傳感器及顯示設(shè)備讓受訓(xùn)者在虛擬空間中的操作零延時(shí)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)快速”、“指哪焊哪”的操作感，受訓(xùn)者使用焊槍操作無(wú)絲毫滯后感，仿真度極大提高。
6、3D立體視覺(jué)焊接模擬
本產(chǎn)品使用3D立體視覺(jué)進(jìn)行焊接模擬訓(xùn)練，與現(xiàn)實(shí)中人用雙眼來(lái)進(jìn)行空間位置的識(shí)別一樣，受訓(xùn)者通過(guò)立體頭盔顯示的立體畫面可以直觀的識(shí)別到槍與焊件的空間距離，這種立體視覺(jué)訓(xùn)練符合人類視覺(jué)定位的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)讓訓(xùn)練真實(shí)度極大提高。這也是其它公司產(chǎn)品并不具備的功能特點(diǎn)。
7、實(shí)時(shí)廣播教學(xué)模式
老師能在模擬器上進(jìn)行廣播教學(xué)，實(shí)時(shí)的焊接畫面會(huì)同步到培訓(xùn)教室的每一臺(tái)學(xué)員機(jī)上，以方便學(xué)生進(jìn)行焊接觀摩學(xué)習(xí)。學(xué)員可將老師的焊接過(guò)程同步到自己的學(xué)員機(jī)上，以實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)老師的焊接手法，達(dá)到“手把手”教學(xué)模式。
8、“手把手”引導(dǎo)學(xué)習(xí)模式
有“引導(dǎo)槍”功能，在焊接訓(xùn)練操作前可以打開(kāi)“引導(dǎo)學(xué)習(xí)”功能，在虛擬場(chǎng)景的板件前會(huì)生成一個(gè)透明引導(dǎo)槍。通過(guò)顏色變化來(lái)引導(dǎo)學(xué)生參考掌握干伸距離、行走速度等運(yùn)槍手法。該引導(dǎo)槍可以由教師自己行錄制并上傳，來(lái)幫助學(xué)生對(duì)教師的運(yùn)槍手法進(jìn)行“實(shí)時(shí)臨摹”對(duì)比操作。
9、3D焊接錄像可分享及學(xué)習(xí)
學(xué)生可以保存上傳自己的焊接錄像，并可以隨時(shí)用360度任意自由視角，查看以前的個(gè)人或老師的焊接三維回看錄像。錄像中以三維模型線段標(biāo)示出焊槍移動(dòng)的空間軌跡。并且錄像中的三維焊槍移動(dòng)數(shù)據(jù)可直接設(shè)置為該焊接項(xiàng)目的“引導(dǎo)槍”，方便學(xué)生在訓(xùn)練項(xiàng)目時(shí)直接對(duì)比“實(shí)時(shí)臨摹”老師的焊接手法。
老師與學(xué)員的焊接錄像可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分享給其它任意學(xué)員進(jìn)行回看，同時(shí)優(yōu)秀的焊接錄像還可下載導(dǎo)入模擬機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比焊接學(xué)習(xí)及訓(xùn)練。
10、實(shí)時(shí)輔助顯示
學(xué)員進(jìn)行焊接訓(xùn)練時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提供實(shí)時(shí)的焊接數(shù)據(jù)的圖形化提示，如：弧長(zhǎng)、行走速度、行走角度等相當(dāng)于老師與學(xué)員一對(duì)一專注培訓(xùn)。學(xué)員根據(jù)這些數(shù)據(jù)化提示及時(shí)糾正運(yùn)弧時(shí)的手部動(dòng)作，以達(dá)到最高的教學(xué)效益。
11、降低培訓(xùn)成本
使用模擬機(jī)訓(xùn)練節(jié)省占用場(chǎng)地、無(wú)任何焊件焊材的消耗、大幅節(jié)省教室清潔成本、同時(shí)一位培訓(xùn)教師可以同時(shí)管理多臺(tái)模擬訓(xùn)練機(jī)節(jié)省了培訓(xùn)投入成本，并且系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的顯示出節(jié)省成本值。
12、多焊件多位置焊接
模擬機(jī)提供有四種實(shí)物焊件（平板練習(xí)板、對(duì)接坡口板、T型板、圓管）來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練，并支持多種焊接位置訓(xùn)練，如：平焊、立焊、橫焊、仰焊。
13、教師端遠(yuǎn)程設(shè)備控制
教師端可以遠(yuǎn)程管理任意學(xué)員訓(xùn)練機(jī)如：動(dòng)態(tài)分配任務(wù)、發(fā)布系統(tǒng)公告、設(shè)定考試時(shí)間段并布置考試、設(shè)備禁用、用戶注冊(cè)和用戶踢出等控制功能。
14、焊接知識(shí)實(shí)時(shí)查閱
在模擬機(jī)上學(xué)員可以隨時(shí)查閱與本次焊接相關(guān)的焊接知識(shí)的文檔資料，老師可以配合理論課程的需要在后臺(tái)動(dòng)態(tài)的更新、上傳、刪除這些文檔資料。
15、動(dòng)態(tài)設(shè)定任務(wù)、分級(jí)培訓(xùn)學(xué)員
教師管理端下達(dá)任務(wù)時(shí)，通過(guò)設(shè)定不同任務(wù)參數(shù)，進(jìn)行任務(wù)難易程序的劃分，實(shí)現(xiàn)從易到難分級(jí)培訓(xùn)學(xué)員。
16、培訓(xùn)自動(dòng)化、效果可評(píng)估
通過(guò)教師管理端輕松的管理多臺(tái)訓(xùn)練模擬機(jī)，動(dòng)態(tài)的分配訓(xùn)練任務(wù)。培訓(xùn)及考試結(jié)果可直接傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)估并記錄打印。老師可以對(duì)學(xué)員整個(gè)焊接培訓(xùn)過(guò)程進(jìn)行追蹤評(píng)定，并可隨時(shí)將歷史焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)檔查看及焊接錄像回放。
17、理論與實(shí)踐一體化
系統(tǒng)提供比較完善的理論知識(shí)體系進(jìn)行學(xué)員的理論知識(shí)培訓(xùn)。
以視頻、文字、圖片形式展示，可對(duì)焊接訓(xùn)練的理論知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)習(xí)和鞏固
六、功能說(shuō)明
LGM-HVR02型焊接模擬器是能讓學(xué)員在高度仿真的模擬環(huán)境下進(jìn)行焊接技能的高效訓(xùn)練，讓訓(xùn)練者能夠感受到真實(shí)的焊接過(guò)程。
該產(chǎn)品可以有效地和周圍真實(shí)的環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)，讓訓(xùn)練者處于高度逼真的環(huán)境中，有效促進(jìn)操作者完全投入到當(dāng)前的任務(wù)中。焊接訓(xùn)練模擬技術(shù)適用于新一代焊接人員的培訓(xùn)和焊接就業(yè)教育，在一般的培訓(xùn)教室即可進(jìn)行培訓(xùn)工作。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的訓(xùn)練者，本產(chǎn)品系統(tǒng)提供高訓(xùn)練平臺(tái)，通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)來(lái)操作完成一個(gè)好的焊縫；并且，本產(chǎn)品可以精確地測(cè)量到操作信息，訓(xùn)練者可以從中學(xué)到要點(diǎn)并能簡(jiǎn)便有效地將這些焊接技能轉(zhuǎn)化到實(shí)際的焊接工作中。
1、適用性廣：
（1）多種焊接工藝。本實(shí)訓(xùn)設(shè)備可以模擬訓(xùn)練多種焊接工藝，其中包括：
1）焊條電弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)
焊條電弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)可模擬焊條與工件互相熔化并在冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固接頭的焊接過(guò)程的模擬系統(tǒng)。本系統(tǒng)可進(jìn)行酸性焊條J422（Φ2.5、Φ3.2、Φ4.0）、堿性焊條J507（Φ2.5、Φ3.2、Φ4.0）的多種訓(xùn)練，并可對(duì)焊件進(jìn)行平焊、立焊、橫焊和仰焊等多種不同位置的焊接訓(xùn)練。訓(xùn)練者在手工焊接操作時(shí)可看到焊縫熔池實(shí)時(shí)生成，訓(xùn)練者的手工操作直接影響到了熔池成形的結(jié)果，并由系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的專家評(píng)定焊接缺陷，以便訓(xùn)練者了改進(jìn)焊接手法，以達(dá)到焊條電弧焊訓(xùn)練效果。
2）CO2氣體保護(hù)焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)
CO2氣體保護(hù)焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)可模擬以二氧化碳?xì)怏w作為電弧介質(zhì)，保護(hù)金屬熔滴、焊接熔池和焊接區(qū)高溫金屬的一種熔焊模擬系統(tǒng)。本系統(tǒng)可選用藥芯焊絲YJ502、YJ507、YJ507CuCr、YJ607、YJ707；自保護(hù)焊絲：直徑Φ1.0、Φ1.2、Φ1.6。并可對(duì)焊件進(jìn)行平焊、立焊、橫焊和仰焊等多種不同位置的焊接訓(xùn)。訓(xùn)練者在手工焊接操作時(shí)可看到焊縫熔池實(shí)時(shí)生成，訓(xùn)練者的手工操作直接影響到了熔池成形的結(jié)果，并由系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的專家評(píng)定焊接缺陷，以便訓(xùn)練者改進(jìn)焊接手法，以達(dá)到CO2氣體保護(hù)焊訓(xùn)練效果。
3）氬弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)
氬氣體保護(hù)焊可模擬200A/mm2左右的高強(qiáng)度電流密度效果，焊接過(guò)程中系統(tǒng)可體現(xiàn)氬弧焊燃燒穩(wěn)定、熱量集中、熔滴細(xì)小、飛濺少的使用特點(diǎn)。并可對(duì)焊件進(jìn)行多種不同位置的焊接訓(xùn)。訓(xùn)練者在手工焊接操作時(shí)可看到焊縫熔池實(shí)時(shí)生成，訓(xùn)練者的手工操作直接影響到了熔池成形的結(jié)果，并由系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的專家評(píng)定焊接缺陷，以便訓(xùn)練者了改進(jìn)焊接手法，以達(dá)到氬弧焊訓(xùn)練效果。
4）焊接機(jī)器人模擬示教操作系統(tǒng)
學(xué)習(xí)焊接機(jī)械人知識(shí)、體驗(yàn)機(jī)械臂操作、通過(guò)仿真示教器在操作平臺(tái)上進(jìn)行軌跡焊接示教、操作軌跡焊接實(shí)訓(xùn)。
（2）三種焊槍、機(jī)器人仿真示教器。本實(shí)訓(xùn)設(shè)備包含以下三種焊槍：焊條電弧焊槍、CO2氣體保護(hù)焊槍及氬弧焊槍。
（3）多種接頭（焊件）形式。本實(shí)訓(xùn)設(shè)備可以設(shè)置多種焊接接頭形式，有平直槽、T型接頭、開(kāi)坡口接頭、管道接頭等。
（4）多種焊接位置。本實(shí)訓(xùn)設(shè)備有獨(dú)立的操作臺(tái)，可以在虛擬場(chǎng)景中靈活地調(diào)節(jié)多種焊接位置，讓訓(xùn)練者無(wú)障礙進(jìn)行平焊、立焊、橫焊、仰焊等多角度焊接位置訓(xùn)練。
2、技術(shù)創(chuàng)新：
（1）精準(zhǔn)定位技術(shù)
精確捕捉訓(xùn)練者操作時(shí)的焊槍姿態(tài)數(shù)據(jù)，如角度、速度、距離等，記錄分析其操作柜機(jī)，精確的焊位信息所創(chuàng)建的評(píng)分記錄，可以幫助訓(xùn)練者提高技能，快速轉(zhuǎn)化為實(shí)操能力。并且，在真實(shí)物理存在的試件上進(jìn)行焊接操作，用戶可以感受到現(xiàn)實(shí)焊接中的各類觸覺(jué)感受，這極大地增強(qiáng)了模擬的真實(shí)性?？赡M要將電極與母材接觸的焊接工藝，比如用焊條焊接管根部焊道時(shí)用到的拖焊技巧。
（2）實(shí)時(shí)同步的觸碰感和力反饋感
所有的實(shí)物焊件能提供真實(shí)的觸碰力反饋效果，配合系統(tǒng)精準(zhǔn)的空間定位技術(shù)讓受訓(xùn)者感受到真實(shí)的物理空間與虛擬訓(xùn)練空間一致的觸碰感及反饋感。
（3）操作零延時(shí)實(shí)時(shí)操作體驗(yàn)
本系統(tǒng)采用高達(dá)120Hz動(dòng)作采集傳感器及先進(jìn)的顯示設(shè)備讓受訓(xùn)者在虛擬空間中的操作零延時(shí)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)快速”、“指哪焊哪”的操作感，受訓(xùn)者使用焊槍操作無(wú)絲毫滯后感，仿真度極大提高。
（4）實(shí)時(shí)學(xué)員訓(xùn)練輔助功能
焊接模擬器在學(xué)員進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，在VR主控機(jī)的顯示器及VR焊接頭盔中都會(huì)顯示與正在訓(xùn)練項(xiàng)目相關(guān)的輔助功能，焊接設(shè)備界面為學(xué)員提供如下內(nèi)容：
1）當(dāng)前焊接設(shè)備的設(shè)定參數(shù)：工藝選擇、送絲速度、電流/電壓、極性、保護(hù)氣選擇及流量；
2）焊接動(dòng)作：整理焊絲、更新焊條、熄滅電弧、清理焊渣。
這些輔助功能顯示，可以讓學(xué)員快速的掌握運(yùn)弧時(shí)的手法，及時(shí)的調(diào)整糾正在運(yùn)弧時(shí)手部動(dòng)作、移動(dòng)速度、行走角度、干伸長(zhǎng)度等重要細(xì)節(jié)，在焊接完成時(shí)系統(tǒng)會(huì)馬上對(duì)整個(gè)焊接過(guò)程參數(shù)進(jìn)行錯(cuò)誤標(biāo)記，讓學(xué)員直觀的了解自己的不足，同時(shí)這些參數(shù)將會(huì)被傳送至學(xué)員數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便在日后進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)和研究。
（5）iTrue真實(shí)的焊接熔池模型技術(shù)
此技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)模型生成了生動(dòng)真實(shí)的熔池，焊接操作直觀，可以讓操作者學(xué)習(xí)“看懂熔池”；模擬焊接時(shí)的火花、焊渣、打磨（在管子上）以及焊接冷卻的過(guò)程，并且可模擬當(dāng)不良焊接手法操作時(shí)所形成的缺陷焊縫。
（6）焊接錄像可共享與隨時(shí)回放
老師與學(xué)員的焊接錄像可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分享給其它任意學(xué)員進(jìn)行回看，同時(shí)優(yōu)秀的焊接錄像還可下載導(dǎo)入模擬機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比焊接學(xué)習(xí)及訓(xùn)練。
（7）實(shí)時(shí)廣播教學(xué)模式
老師能在模擬器上進(jìn)行廣播教學(xué)，實(shí)時(shí)的焊接畫面會(huì)同步到培訓(xùn)教室的每一臺(tái)學(xué)員機(jī)上，以方便學(xué)生進(jìn)行焊接觀摩學(xué)習(xí)。學(xué)員可將老師的焊接過(guò)程同步到自己的學(xué)員機(jī)上，以實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)老師的焊接手法，達(dá)到“手把手”教學(xué)模式。
（8）3D立體視覺(jué)焊接模擬
本產(chǎn)品使用3D立體視覺(jué)進(jìn)行焊接模擬訓(xùn)練，與現(xiàn)實(shí)中人用雙眼來(lái)進(jìn)行空間位置的識(shí)別一樣，受訓(xùn)者通過(guò)立體頭盔顯示的立體畫面可以直觀的識(shí)別到槍與焊件的空間距離，這種立體視覺(jué)訓(xùn)練符合人類視覺(jué)定位的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)讓訓(xùn)練真實(shí)度極大提高。
3、節(jié)能環(huán)保：
（1）無(wú)需消耗焊件焊材。該實(shí)訓(xùn)設(shè)備屬綠色節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，訓(xùn)練的過(guò)程中無(wú)需焊接耗材即能提升操作者焊接水平。
（2）無(wú)強(qiáng)電磁污染。
（3）無(wú)化學(xué)、光學(xué)污染。
4、豐富的系統(tǒng)課程
模擬系統(tǒng)提供了不同的系統(tǒng)課程功能，分為基礎(chǔ)、初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)四個(gè)等級(jí)進(jìn)行訓(xùn)練和考核，從最初級(jí)的運(yùn)弧手法課程到高級(jí)的圓道焊接課程都有著詳細(xì)的焊接項(xiàng)目供學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)?；A(chǔ)課程包含：引弧、收弧、直線運(yùn)條、直線往返運(yùn)條、鋸齒形運(yùn)條、月牙形運(yùn)條、正三角形運(yùn)條、斜三角形運(yùn)條、圓形運(yùn)條。
課程包含有虛擬以12mm特厚實(shí)物焊板進(jìn)行專業(yè)焊接課程學(xué)習(xí)，可進(jìn)行多層多道焊，單面焊雙面成形實(shí)操模擬訓(xùn)練。
5、培訓(xùn)效果可評(píng)估：
（1）實(shí)時(shí)可視的操控信息反饋。本產(chǎn)品具有可視標(biāo)記功能，可實(shí)時(shí)提供訓(xùn)練者實(shí)時(shí)的焊接操控信息反饋。
（2）虛擬焊縫的實(shí)時(shí)檢測(cè)指導(dǎo)。本產(chǎn)品具有實(shí)時(shí)檢測(cè)指導(dǎo)功能，當(dāng)訓(xùn)練者在焊接的時(shí)候，或?qū)赋傻暮缚p進(jìn)行外觀檢查時(shí)可以使用教師輔助顯示屏。該功能可以形象地檢查出焊縫的氣孔、咬邊及焊道分布等。
（3）訓(xùn)練者操作技能的實(shí)時(shí)評(píng)估。該產(chǎn)品可以設(shè)置焊接技能標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)訓(xùn)練者操作焊成的每一焊縫進(jìn)行測(cè)評(píng)，并能根據(jù)虛擬的焊縫評(píng)估確定潛在的缺陷范圍和可視標(biāo)識(shí)。
6、升級(jí)功能：該系統(tǒng)具有升級(jí)功能，并且提供終身免費(fèi)升級(jí)服務(wù)。
7、教師端管理系統(tǒng)功能說(shuō)明
教師端管理系統(tǒng)是焊接模擬器的教師服務(wù)器控制端，能夠監(jiān)控學(xué)員的實(shí)訓(xùn)設(shè)備訓(xùn)練的狀態(tài)及數(shù)據(jù)，可遠(yuǎn)程管理多臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，管理學(xué)員注冊(cè)及登錄，管理學(xué)員訓(xùn)練的數(shù)據(jù)結(jié)果并可隨時(shí)抽取查看，進(jìn)行教學(xué)演示，實(shí)時(shí)訓(xùn)練成本估算等。
（1）功能說(shuō)明表
教師端管理系統(tǒng)功能表

1	基本功能	通過(guò)教學(xué)控制機(jī)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)終端學(xué)員機(jī)的控制與監(jiān)控，并可以對(duì)學(xué)員進(jìn)行全面的管理，如：年級(jí)、專業(yè)、班及、學(xué)員及成績(jī)，作業(yè)操作回放等。
2	理論教學(xué)功能	建立標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)庫(kù)，既可作為學(xué)員機(jī)訓(xùn)練的參考也可以做校內(nèi)網(wǎng)上的多媒體課程資源，供學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)路學(xué)習(xí)。
3	任務(wù)設(shè)定功能	教師機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)學(xué)員機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)、任務(wù)設(shè)置與終止，并可以按學(xué)員等級(jí)進(jìn)行不同階段的訓(xùn)練難易設(shè)定，以便對(duì)學(xué)員循序漸進(jìn)的培訓(xùn)，從易至難的過(guò)程。
4	考核評(píng)定功能	系統(tǒng)在考試完畢后可立即生成考試結(jié)果及評(píng)定，并上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行長(zhǎng)期保存，可隨時(shí)進(jìn)行查詢、打印。
5	擴(kuò)展功能	教師可通過(guò)教學(xué)投影設(shè)備可以進(jìn)行理論知識(shí)的教學(xué)及標(biāo)準(zhǔn)操作錄像回放，并可以隨時(shí)調(diào)取學(xué)員訓(xùn)練記錄進(jìn)行重現(xiàn)、查看。

（2）具體功能說(shuō)明
教師端管理系統(tǒng)有下述功能：
1）監(jiān)控，選擇虛擬焊接設(shè)備，向其發(fā)送訓(xùn)練或考試任務(wù)。每臺(tái)設(shè)備應(yīng)可以接受不同類型的課程，或進(jìn)入不同的模式。
2）課程設(shè)計(jì)，可以對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)包括：課程名稱、任務(wù)等，并可方便的添加和刪除。應(yīng)可以查看課程信息：選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)，顯示出該節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息。
3）任務(wù)設(shè)計(jì)，可以對(duì)任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，包括：任務(wù)名稱、目的、焊機(jī)類型、接口類型、焊接位置、坡口類型和母材厚度等。在選擇一個(gè)操作節(jié)點(diǎn)時(shí)，可顯示出該節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息。
4）學(xué)生管理，可新建年級(jí)、新建專業(yè)、新建班級(jí)、新建學(xué)生、修改學(xué)生信息、刪除信息等。
5）成績(jī)管理，可以查看所管理班級(jí)的課程成績(jī)單、學(xué)生考試成績(jī)單、任務(wù)詳細(xì)成績(jī)單。能以文字報(bào)告、焊接參數(shù)曲線，顯示訓(xùn)練結(jié)果。
6）系統(tǒng)設(shè)置，可修改登錄密碼、設(shè)置公差等級(jí)等具體參數(shù)。
7）網(wǎng)絡(luò)連接：系統(tǒng)采用千兆網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，提高培訓(xùn)效率；應(yīng)用便捷、移動(dòng)方便、管理靈活。等等。
（2）管理員功能
系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬焊接實(shí)訓(xùn)設(shè)備的管理、教師管理、學(xué)生管理、成績(jī)管理、課程設(shè)計(jì)、任務(wù)設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)和安排等功能。
七、配置清單
1、單工位配置清單

編號(hào)	設(shè)備名稱	性能及技術(shù)要求	數(shù)量	單位
硬件系統(tǒng)
1	主設(shè)備柜	模擬真實(shí)焊機(jī)主機(jī)，包括仿真計(jì)算系統(tǒng)、位置傳感器及其計(jì)算系統(tǒng)、焊板芯片系統(tǒng)；主機(jī)上按真實(shí)物理存在的旋鈕進(jìn)行電流電壓等參數(shù)的設(shè)置	1	個(gè)
2	訓(xùn)練工位	一臺(tái)設(shè)備提供一個(gè)焊接操作工位	1	個(gè)
3	多通道高速USB數(shù)據(jù)采集器(獨(dú)立驅(qū)動(dòng))	高速采集位移及角度，焊槍動(dòng)作等數(shù)據(jù)，采集幀率>=120HZ	1	個(gè)
4	光學(xué)定位總成	空間位置測(cè)量模塊及其系統(tǒng)總成，空間測(cè)量動(dòng)態(tài)精度<=1MM,空間測(cè)量范圍>=2000MM	1	套
5	虛擬現(xiàn)實(shí)視覺(jué)系統(tǒng)	視頻眼鏡重量小于500克, 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔具有5寸顯示屏，顯示效果不低于720P清晰度。頭盔的實(shí)時(shí)位置采集活動(dòng)范圍不小于1立方米	1	個(gè)
6	六軸角傳感終端	具有六方位角度測(cè)量功能，測(cè)量動(dòng)態(tài)精度<=0.05度	1	套
7	增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)焊槍	GMAW二保焊、GTAW氬弧焊、SMAW手工電弧焊三種真實(shí)焊槍操作終端，焊接操作過(guò)程中具有有空間力反饋感	3	把
8	音響系統(tǒng)	2.1聲道，模擬各類作業(yè)環(huán)境音效	1	套
9	焊板	各種坡口，各種真實(shí)材質(zhì)焊板，為同等材質(zhì)金屬焊件，不用塑料件或其他材料取代	1	套
10	教員管理平臺(tái)	CPU:：i5；內(nèi)存：4GB 硬盤： 500G的數(shù)據(jù)盤；顯卡：NVIDIA 專業(yè)顯卡 1塊；電源：高性能金牌認(rèn)證電源；操作系統(tǒng)： Windows 7	1	套
軟件系統(tǒng)
10	焊條電弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)	支持酸性焊條J422（Φ2.5、Φ3.2、Φ4.0）；堿性焊條J507（Φ2.5、Φ3.2、Φ4.0）各種手工焊條焊操作訓(xùn)練	1	套
11	CO₂氣體保護(hù)焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)	支持CO₂氣體保護(hù)焊：藥芯焊絲YJ502、YJ507、YJ507CuCr、YJ607、YJ707.；自保護(hù)：焊絲直徑Φ1.0、Φ1.2、Φ1.6	1	套
12	氬弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)	氬氣體保護(hù)焊可模擬200A/mm2左右的高強(qiáng)度電流密度效果，焊接過(guò)程中系統(tǒng)可體現(xiàn)氬弧焊燃燒穩(wěn)定、熱量集中、熔滴細(xì)小、飛濺少的使用特點(diǎn)	1	套
13	教員端培訓(xùn)管理系統(tǒng)	在后臺(tái)進(jìn)行模擬器的參數(shù)設(shè)定、考試訓(xùn)練管理、實(shí)時(shí)控制模擬機(jī)、學(xué)員的注冊(cè)、登錄、查詢成績(jī)、錄像存儲(chǔ)回看等管理功能，	1	套

2、雙工位焊接模擬器硬件配置清單（單臺(tái)）

編號(hào)	設(shè)備名稱	性能及技術(shù)要求	數(shù)量	單位
硬件系統(tǒng)
1	主設(shè)備柜	模擬真實(shí)焊機(jī)主機(jī)，包括仿真計(jì)算系統(tǒng)、位置傳感器及其計(jì)算系統(tǒng)、焊板芯片系統(tǒng)；主機(jī)上按真實(shí)物理存在的旋鈕進(jìn)行電流電壓等參數(shù)的設(shè)置	1	臺(tái)
2	訓(xùn)練工位	一臺(tái)設(shè)備提供兩個(gè)焊接操作工位,可同時(shí)進(jìn)行模擬訓(xùn)練	2	個(gè)
3	多通道高速USB數(shù)據(jù)采集器(獨(dú)立驅(qū)動(dòng))	高速采集位移及角度，焊槍動(dòng)作等數(shù)據(jù)，采集幀率>=120HZ	2	套
4	光學(xué)定位總成	空間位置測(cè)量模塊及其系統(tǒng)總成，空間測(cè)量動(dòng)態(tài)精度<=1MM,空間測(cè)量范圍>=2000MM	2	套
5	虛擬現(xiàn)實(shí)視覺(jué)系統(tǒng)	視頻眼鏡重量小于500克, 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔具有5寸顯示屏，顯示效果不低于720P清晰度。頭盔的實(shí)時(shí)位置采集活動(dòng)范圍不小于1立方米	2	套
6	九軸角傳感終端	具有九方位角度測(cè)量功能，測(cè)量動(dòng)態(tài)精度<=0.05度	2	套
7	增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)焊槍	GMAW二保焊、GTAW氬弧焊、SMAW手工電弧焊三種真實(shí)焊槍操作終端，焊接操作過(guò)程中具有有空間力反饋感	2	套
8	仿真示教器	具有能通過(guò)實(shí)物仿真示教器模擬操作焊接機(jī)器人功能	2	套
9	音響系統(tǒng)	2.1聲道，模擬各類作業(yè)環(huán)境音效	1	套
10	焊板	各種坡口，各種真實(shí)材質(zhì)焊板，為同等材質(zhì)金屬焊件，不用塑料件或其他材料取代	1	套
11	教員管理平臺(tái)	CPU:：i5；內(nèi)存：4GB 硬盤： 500G的數(shù)據(jù)盤；顯卡：NVIDIA 專業(yè)顯卡 1塊；電源：高性能金牌認(rèn)證電源；操作系統(tǒng)： Windows 7	1	套
軟件系統(tǒng)
10	焊條電弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)	支持酸性焊條J422（Φ2.5、Φ3.2、Φ4.0）；堿性焊條J507（Φ2.5、Φ3.2、Φ4.0）各種手工焊條焊操作訓(xùn)練	1	套
11	CO₂氣體保護(hù)焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)	支持CO₂氣體保護(hù)焊：藥芯焊絲YJ502、YJ507、YJ507CuCr、YJ607、YJ707.；自保護(hù)：焊絲直徑Φ1.0、Φ1.2、Φ1.6	1	套
12	氬弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)	氬氣體保護(hù)焊可模擬200A/mm2左右的高強(qiáng)度電流密度效果，焊接過(guò)程中系統(tǒng)可體現(xiàn)氬弧焊燃燒穩(wěn)定、熱量集中、熔滴細(xì)小、飛濺少的使用特點(diǎn)	1	套
13	焊接機(jī)器人模擬示教操作系統(tǒng)	學(xué)習(xí)焊接機(jī)械人知識(shí)、體驗(yàn)機(jī)械臂操作、通過(guò)仿真示教器在操作平臺(tái)上進(jìn)行軌跡焊接示教、操作軌跡焊接實(shí)訓(xùn)	1	套
14	教員端培訓(xùn)管理系統(tǒng)	在后臺(tái)進(jìn)行模擬器的參數(shù)設(shè)定、考試訓(xùn)練管理、實(shí)時(shí)控制模擬機(jī)、學(xué)員的注冊(cè)、登錄、查詢成績(jī)、錄像存儲(chǔ)回看等管理功能。	1	套

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