环保焊训机、环保钣喷机技术方案(纯方案23页).docx
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1、环保焊训机方案一、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(丝卜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;培训过程平安性差。由公司独立研发的环保焊训机,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
2、、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JanVR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
3、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。由以下五个局部组成,包括有:VR支架(可升降);VR焊接头盔(立体视景);VR焊枪(三种焊枪);VR主控制器。具体组成如下列图所示:焊训机 配套硬件1主机模拟真实焊机功能,包括仿真计算系统、位置 传感器及其计算系统、焊板芯片系统;主机上 按真实物理存在的旋钮进行电流电压等参数 的设置2个2训练工位 操作台一台设备提供两个焊接操作工位,配备焊接机 器人示教模块进行模拟训练4个3多通道高速 U
4、SB数据 采集器独立驱动,高速采集位移及角度,焊枪动作等 数据,采集帧率120Hz4个4光学定位 总成空间位置测量模块及其系统总成,空间测量动 态精度1. 7mm,捕捉空间不少于(水平x纵向 x 高度)1.6m x 1. 6m x 1. Im4套5虚拟现实 视觉系统追踪延时响应17mso通过红外位置捕捉功能, 可捕捉的位移范围1. 1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0LED,分辨率 为1920X1080 ,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。4套6六轴角传感 终端具有六方位角度测量功能,测量动
5、态精度0.05 度4个7仿真焊枪模拟真实焊枪,MMA电弧焊有焊接操作手感 (起弧具有粘连力反响感,起弧、运弧、收弧 过程中有空间力反响感。);MIG熔化极气保焊 提供喷气、出丝等手感;可模拟焊条电弧焊枪、 C02气体保护焊枪、筑弧焊枪4套8音响系统2.0声道,模拟各类作业环境音效4套9仿真焊板试件练习板4块10演示信号分屏 模块以将主屏的显示信号输出到外部并用投影机 进行多人教学4套11教师服务端设 置及监控计算 机(含显示器)工业控制型计算机,CPU: i5,内存;4G;硬 盘容量500G1套12教师服务或必 响系统2.0声道,模拟各类作业环境音效1套环保锁喷机方案1、产品概述环保银喷机是喷
6、涂培训新方式,其利用革命性的创新改变了传统 培训方式,是培训熟练喷涂工程师最先进的解决方案。环保银喷机代 表了国内喷涂培训虚拟仿真产品的最高水平。本产品系统能让学员在高度仿真的模拟环境下进行喷涂技能的 高效训练,可以让训练者能够感受到真实的喷涂过程,能有效促进操 作者完全投入到当前的培训当中。对于有经验的训练者,本产品系统提供高级训练平台,通过视觉、 听觉以及触觉来操作完成一个喷涂过程。并且,本系统可以精确地测 量到操作信息,训练者可以从中学到要点并能简便有效地将这些喷涂 技能转化到实际的喷涂工作中。可以非常精确地测量到训练操作信息, 学员可以从中学到要点并能简便有效地将这些喷涂技能转化到实际
7、 的喷涂工作中去。模拟喷涂解决方案的宗旨是: 培养和巩固新一代熟练油漆工程师;改善喷涂感观形象,让喷涂培训更有乐趣; 快速培训学员降低培训材料和能耗本钱; 培养和巩固新一代熟练喷漆工程师2、喷涂培训的全面创新我公司自主研发的环保银喷机,具有环保、节能、喷漆操作技能 实训及评估一体化等优势特点,其革命性的创新改变了传统喷涂培训 模式,解决了传统喷涂培训难度大、本钱高等难题,是培训喷涂工程 师先进的解决方案。该产品采用了低延时高效采集技术、准确的光学空间定位技术,解决了传统喷涂培训的问题,让训练者能够感受到真实的喷涂过程, 让训练者在高度仿真的模拟环境下进行喷涂技能的高效训练。与传统 的喷涂训练相
8、比,具有以下优点和特点:实用、高效有效解决喷涂实训难度大等难题- 快速提升喷涂技能培育训练操作乐趣、提高教学质量- 考试内容丰富、促进考证需求弥补喷涂师资力量匮乏- 增添特色教学、促进示范校建设技术创新- 精准定位技术真实的喷涂模型技术- 节能环保无需消耗油漆、板件等耗材- 无任何粉尘、空气污染无化学、光学污染培训效果可评估实时可视的操控信息反响- 喷涂的实时指导检测实时的学员技能评估结果产品特点:学员成绩实时评测功能:实时可视的操控信息反响。虚拟漆膜的实时检测指导。训练者操作技能的实时评估。曲线图显示的是学员在喷涂时的各项技能参数,不同颜色曲线 表示不同的技能参数,包括:喷枪水平倾角、喷枪垂
9、直倾角、喷枪嘴 到工件的距离、走枪速度针对每一项喷涂技术参数的跟踪,学员将得到一个总的评分和喷涂技能的各单项评分喷涂缺陷图标指示:该处由于不正确的喷涂操作可能已经导致 的漆膜缺陷:红-过厚;黄-较厚;绿-标准;黑-喷漏;说明漆膜存在 喷涂缺陷的百分比,用于判断漆膜是否合格的准确依据。3、产品性能特点设备易用、操作简单,所有交互无需鼠标、键盘操作,普通用 户通过简单的使用培训可以轻松地完成一个板件的完整喷涂操作,得 到完整漆面数据。整个系统运行流畅、无卡顿效果。在进行仿真喷涂过程中,系 统运行最低帧率数60帧/秒,可使用3DMark进行帧率检测验证合格 性。本系统中的虚拟喷枪的移动、旋转与现实动
10、作实时同步,操作 同步响应30ms,移动位移精度5mm,动作可捕捉空间(水平x纵向x 高度)1. 8m x 1. 0m x 1. 5mo系统适用于多种喷涂作业,模拟三种不同的喷漆作业,包含: 底漆、色漆、清漆。三种不同的喷漆作业在虚拟环境下涂装效果、漆 膜的物理特性、颜色外观特性都符合现实中的喷涂操作物理现象及视 觉表现。能够真实的模拟喷涂过程中的各种条件设置,仿真喷枪与真实 喷枪萨塔4000型的外型相似且同为金属外壳,其旋钮、扳机、喷壶 与萨塔4000功能、设置均保持一致(其中扳机有两级行程),并能体 验操作手法;该系统可进行多角度、全位置演练。通过更换板件,须 模拟多种不同的喷涂方式,例如
11、前后车门、发动机盖、前后叶子板等。实物模拟“萨塔4000”喷枪具有漆量调节旋钮、气压调节旋 钮、扇幅调节旋钮、风帽旋转结构。其对应的参数功能可以在喷涂训 练时随时进行调节,调节时系统中实时显示调节参数的数值界面,并 实时影响涂装结果。系统设置简单,虚实结合,通过仿真实物“车门”(需提供弧 面车门显示结构)进行模拟涂装动态显示,显示效果为“车门的第一 人称视角”即只仅显示车门物体的三维效果,而且显示中无喷枪物体。 该显示结构尺寸(长x宽)1. 5m x 1.5m。操作用户使用该实物模拟 “萨塔4000”喷枪可以直接在该仿真实物“车门”直接进行喷涂操 作,在使用过程中“萨塔4000”喷枪喷漆位置必
12、需与仿真实物”车 门”上产生的虚拟油漆附着位置一一对应。功能示意效果如下列图所示:仿真实物喷抢弧面车门显示结构喷涂过程中仿真喷枪定位要精准、移动平滑。仿真喷枪物理位 置与“弧面车门显示结构”显示出漆膜生成位置对位准确,且涂装显 示效果必需符合现实喷涂的物理原理。喷涂过程中当局部漆膜较厚时,会出现喷漆橘皮缺陷效果;当 漆膜过厚时会出现因油漆过厚时的油漆动态流挂效果;当漆膜过薄时 会露底等喷涂常见缺陷。并且可以实时以“色温图”的方式分析板件 上漆膜的厚薄,方便学员了解喷涂过程的操作失误原因。漆膜缺陷表 现效果所示:油漆流挂缺陷(动态流动效果)油漆流挂缺陷(动态流动效果)漆膜橘皮缺陷提供除“弧面车门
13、显示结构”外的第三人称观察显示屏,可以 方便老师学员从旁观者角度查看本次喷涂操作的实况效果。该显示屏 视角可以自由操作(镜头移动、镜头旋转、镜头缩放),并实时显示 出涂装车辆、喷枪、漆雾、漆膜等。(11)学员可以保存上传自己的喷涂录像,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喷涂三维回看录像。录像中以三 维箭头标示出喷枪移动的空间轨迹,并在查看录像时可以实时以“色 温图”的方式分析板件上漆膜的厚薄,方便学员了解喷涂过程的操作 失误原因。提供“喷涂知识”模块,学员可以通过该模块查看喷涂相关知 识的文档。提供“喷涂课程”模块,学员在该模块中以系统预置的训练参 数开始进行虚拟喷涂作
14、业训练。本模块包括有:基础训练、初级课程、 中级课程、高级课程等子模块,其中课程都包括有,整个喷涂作业的 流程。从准备工作、填充打磨、底漆喷涂、刮涂腻子、底漆干燥、面 涂前处理、色漆试喷涂、色漆喷涂、色漆干燥、清漆喷涂前准备等相 关的介绍流程模块及实操模块。提供“自由训练”模块,用户可以在该模块中自由选择板件、 喷涂工艺等参数进行自由组合训练作业。(15)系统有喷涂引导枪功能,在喷涂操作前可以翻开“引导学习” 功能,在喷涂场景的板件前会生成一个类似“幽灵” 一样的引导枪。 通过颜色变化来引导学员参考掌握喷枪距离、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,来帮助学员对教师的运枪手
15、 法进行“临摹”。(16)当每个喷涂训练工程完成后,系统需给出本次喷涂作业的成绩 评估,从整体运枪时的枪嘴与板件外表的水平倾角、垂真倾角、距离、 运枪速度、漆膜厚度、喷枪参数等几个方向进行综合评分,并以图表 曲线方式进行数据展示。还需提供最终板件上漆膜涂装效果及漆膜厚 度的“色温图”效果,以便上传至教师服务端,供事后随时查阅。喷涂过程中可以通过图形或语音提示帮助学员校正操作姿势, 辅助指导学员的培训过程与应用。该系统具有仿真示范教学功能,示范最正确的喷涂姿态(包括喷 涂走枪速度、角度、喷嘴与工件的距离和位置等)。系统具有可观察高仿真喷涂结果的模拟界面,喷涂完成后可看到高仿真的漆面成形现象。4、
16、模拟器功能说明可模拟喷枪类型:可模拟喷枪类型:重力式喷枪吸上式喷枪压送式喷枪(1)实现喷涂参数的设置通过真实喷枪上的旋钮(真实物理存在的,非软件模拟)进行设 置,学员可根据任务的工艺标准,调整空气压力、喷漆流量、喷漆扇 幅和风帽角度的数值大小。(2)车型选择通过后台终端可选择不同的汽车车型进行喷涂作业训练(3)板件选择系统可方便的进行课程组织及喷涂任务设置。可以设置汽车不同 位置的板件。(4)真实物理板件训练过程必须能够使用真实物理喷枪,以与真实喷涂一致的方式 (距离、角度、速度)面对真实物理板件进行喷涂训练,真实物理板 件上必须呈现喷涂的仿真画面效果(5)喷涂过程中的实时数据显示喷涂过程中能
17、提供喷涂角度,喷嘴到板件的距离、运枪速度、摆动曲线、压力、流量等实时数据(6)基础及初中高级课程包含基础平板、基础斑马版、各车型叶子板、车门、发动机盖、后备箱等喷涂课程(7) 一体化教学功能通过教学控制机可以同时实现多终端学员机的控制与监控,还能 通过教学网络进行数据查看和评定,实现网络监控管理和考核功能, 教师机能够实现远程对学员机开关机、任务设置与终止,数据监控, 评定等,建立标准作业库,既可作为学员机训练的参考也可以做校内 网上的多媒体课程资源,供学生进行网路学习。(8)升级功能该系统具有升级功能,并且提供终身免费升级服务。引入虚拟现实技术采用仿真摸拟焊接教学,是节约资金,提高教学质量、
18、改进教学方法 的重要途径之一。虚拟现实技术是指采用以计算机技术为主,借助计算机和输入/输出设备,产生身临其 境真实环境的感受和体验的一门技术。利用虚拟现实技术开发的焊接仿真系统为学员提供一 种结构化的学习经验,加快学习进程的手段,是对传统焊接教学活动的有益补充。虚拟焊接 仿真是根据不同的焊接工艺参数模拟不同的焊接方法对焊件进行焊接加工,产生不同的焊缝 形状从而使焊缝成型的过程。虚拟焊接仿真系统具有:节省大量的培训本钱及培训时间,增 强培训管理,提高培训效果,改善培训环境等优点。该双工位型环保焊训机,具有能让学生在高度仿真的模拟环境下进行焊接技能的高效训 练,可以让训练者能够感受到真实的焊接过程
19、。可以有效地和周围真实的环境进行互动,让 训练者处于高度逼真的环境中,可有效促进操作者完全投入到当前的任务中。系统还应可以 精确地测量到操作信息,训练者可以从中学到要点并能将这些焊接技能转化到实际的焊接工 作中。二、产品整体性能1、环保焊训机易用、操作简单,所有交互无需鼠标、键盘操作,普通用户通过简单的5、教师端管理系统应用解决方案汽车钗金喷涂操作培训中心是采用网络化模式,学员训练机与教 员机为C/S网络模式进行信息连接及数据交换。在标准配置的基础上,可以增加更多的汽车镀金喷涂操作训练模 拟器设备,无数量上的限制。(1)监控,选择虚拟设备,向其发送训练或考试任务。每台设 备应可以接受不同类型的
20、课程,或进入不同的模式。(2)课程设计,可以对课程内容进行设置,应包括:课程名称、 任务等,并可方便的添加和删除。应可以查看课程信息:选择一个节 点,显示出该节点的详细信息。(3)任务设计,可以对任务内容进行设置,包括:任务名称、 目的、类型、喷涂位置、材料类型等。在选择一个操作节点时,可显 示出该节点的详细信息。(4)学生管理,可新建年级、新建专业、新建班级、新建学生、 修改学生信息、删除信息等。(5)成绩管理,可以查看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、参数曲线,显示训练结果。(6)系统设置,可修改登录密码、设置公差等级等具体参数。(7)网络连接:系统采用
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- 环保 焊训机 钣喷机 技术 方案 23
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