数字化焊接主控设备技术方案(纯方案,11页)18053.pdf

1、数字化焊接主控设备 1、产品概述 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：消耗大量的焊条(丝)、焊件和保护气体等材料；对学员的培训过程难以准确掌握；对学员的焊接水平难以评价；培训效果不尽理想；培训过程环境污染严重，有害健康；培训过程安全性差。由公司独立研发的虚拟焊接设备，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。2、功能特点 系统将仿真操作设备、实时 3D 技术及 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。完全符合本次招标采购要求。如今焊接技术逐步从“技艺”走向“科学”，更需要焊工有扎实的操作手法、规范的动作。但是由于传统焊接培训受危险环境的限制，教员在新焊工培训过程中不能即时地对学员的动作规范进行控制，只能根据焊接后的焊缝情况对学员的操作进行分析、指导，所以培训效果不理想。不仅如此，传统焊接培训存在消耗大量的培训材料，难以定义学员的焊接水平，培训过程中环境污染，有害身体健康等诸多问题。3、产品性能 序号 货物名称 主要功能配置、规格、参数 1 数字化焊接主控设备 1、我公司生产的焊接虚拟设备使用实物模拟焊枪操作，所有交互无鼠标、键盘操作。每套主控设备提供 1 个工位。2、系统运行流畅，运行帧率数 60 帧/秒。3、虚拟焊枪的移动、旋转必需与现实动作实时快速准确同步，操作同步延时响应 30ms，移动位移精度 2mm，动作可捕捉空间(水平 x 纵向 x 高度)3.0mx3.0mx3.0m。采用智能视觉系统定位模式，且定位过程不应受到各种电磁环境影响。4、焊接视觉头盔不仅能追踪用户头部的旋转，还能追踪用户头部的移动，如：站立，蹲下，左右侧移动。同时追踪延时响应为17ms。通过红外位置捕捉功能，可捕捉的位移范围 30 立方米；并可进行水平 360 度、垂直 360 度全方位角度侦测，最小精度为1 度。视景显示屏材质为 OLED，分辨率为 19201080，重量435 克，使用者配带视觉头盔无需学习，与现实中用双眼看世界感觉一致。5、该系统适用于多种焊接类型，能够模拟四种不同的焊机：二氧化碳保护焊、焊条电弧焊、TIG 氩弧焊、机器人焊接。电焊钳 CO2 气保焊焊枪 TIG 氩弧焊焊枪 焊条 6、手工焊条焊可进行多种焊接位置的训练：平焊、立焊、横焊、仰焊。伴随不同焊接位置的调整可设置 90、120、150、180四种焊条夹持角度，且具有焊条与钢板粘结的效果。7、具有多种不同的情景实训模拟，如大型石油管道焊接、船体板缝焊接等。8、焊接时可以实时表现熔池大小以及形状的变化，且具有焊穿效果。9、焊缝的宽度和余高会随着电流电压变化。电弧和飞溅会随着电流和弧长而变化。10、焊接缺陷：焊缝过宽，焊缝过窄，焊缝跑偏，未焊，咬边，焊穿，飞溅，气孔，夹渣，弧坑，余高，未焊透。11、能够真实的模拟焊接过程中的各种条件设置，引弧、焊接、收弧中的各种手法，并能体验操作手法中的各种力量反馈感，电弧、明暗场、飞溅、焊缝、声效表现逼真。12、有“引导枪”功能，在焊接训练操作前可以打开该功能，通过颜色变化来引导学生参考掌握干伸距离、行走速度等运枪手法。该引导枪可以由教师自己行录制并上传，来帮助学生对教师的运枪手法进行“实时临摹”对比操作。13、学生可以保存上传自己的焊接录像，并可以随时用 360度任意自由视角，查看以前的个人或老师的焊接三维回看录像。录像中以三维模型线段标示出焊枪移动的空间轨迹。并且录像中的三维焊枪移动数据可直接设置为该焊接项目的“引导枪”，方便学生在训练项目时直接对比“实时临摹”老师的焊接手法。二、数字化焊接配套软件部分：1、实现电流、电压等参数的设置 通过焊机主机上的旋钮（真实物理存在的，非软件模拟）进行设置，与软件系统中的参数进行交互，在焊接过程中电压电流会根据焊接的情况模拟产生交互互动，如：“恒压特性”、“恒流特性”等，学生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，调节参数后在焊接中会有对应的物体表现，如：熔池大小变化、飞溅变化、焊接声音变化等。焊接电压表 焊接电压调节旋钮 焊接电流表 焊接电流调节旋钮 电源开关按钮 2、焊接过程中的实时数据显示 手工焊接时，能提供干伸长度，弧长、焊枪与构件角度、焊枪与焊缝角度、焊枪速度、摆动曲线、电流、电压、机械臂轨迹、焊接点属性等实时数据，并根据用户操作时的状态实时进行语音提醒。训练结束后，在教员端可对干伸长度、焊枪夹角、行走速度进行不同权限的打分设置。3、包含初级课程、中级课程、高级课程和专业课程，专业教学课程有以 12mm 特厚实物焊板进行专业焊接课程学习，可进行多层多道焊，单面焊双面成形等职业技能大赛训练项目为教学训练实操模拟训练。系统具备下述专业课程功能：12mm 不锈钢 V 型坡口对接接头 BW(平对接焊/1G)（可单面焊双面成型）