徐州硕博电子科技有限公司

   焊接是 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。

7、 培训的过程无详细的记录

二、系统概述

    徐州硕博虚拟焊接综合仿真实训系统是新 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、声效显示系统和评定系统将焊接演练过程中焊枪的位置、速度、角度、操作信息等进行采集处理，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 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，同时可以听到相应的焊接音效。

该系统采用网络分布式架构。需包含几个重要子系统：

水平定位系统，数据服务器系统，教师管理系统，焊接模拟系统。实现二氧化碳气体保护焊仿真操作培训系统；身份信息登陆系统，操作信息收集系统，仿真操作环境，真实焊板结构组合件，真实焊具（手持电焊、气保焊、氩弧焊），视频播放系统，HTCvive焊接体感系统。

三、产品功能特点:

焊接实训学员端功能：

（1）理论知识教学：根据焊接专业教学大纲以及学校老师讨论结果搭建理论知识体系。知识体系分章节由浅入深，通过视频动画、图文讲解结合配音进行知识点的呈现，需提供不低于30G的 教师焊接教学视频课件。

（2）真实焊具：每个工位需配备真实的焊接，且不少于 套原装电焊钳、气保焊枪、焊具组合件等。

（3）分 训练：模拟训练为分 训练模式，分为基础训练、初 训练、中 训练、高 训练考核四个等 。

（4）基础训练：引弧、收弧、能够真实的模拟焊接过程中的各种参数设置，如引弧、收弧、直线运条、直线往返运条、锯齿形运条、月牙形运条、正三角形运条、斜三角形运条、圆形运条的各种手法，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，该系统可进行多角度、全位置焊接演练。同时手工电弧焊仿真系统可实现真实焊枪+仿真焊条相结合的功能（焊条尺寸、长度与真实焊条保持 致），且仿真焊条的燃烧缩短速度与虚拟场景中的焊条缩短速度保持 致，仿真焊条具备复位按钮可进行位置复原。

（5）VR虚拟：采用VR虚拟现实头戴式显示器进行虚拟场景展现。

· 屏幕：2个3.5英寸AMOLED
         分辨率: 单眼分辨率1440 x 1600，双眼分辨率为3K（2880 x 1600）
          刷新率: 90 Hz     视场角: 110度    音频输出：Hi-Res Audio认证头戴式设备
           Hi-Res Audio认证耳机（可拆卸式）   支持高阻抗耳机   音频输入：内置麦克风
           连接口: USB-C 3.0、DP 1.2、蓝牙感测器、瞳距感测器
           传感器: SteamVR追踪技术、G-sensor校正、gyroscope陀螺仪、proximity距离  

（6）回放展厅：记录并回放学生操作过程，重现操作结果，便于老师对学员焊接过程进行指导和分析。使得学员更加清楚的了解自己的焊接训练当中的问题，有助于自学提高效率。

（7）训练场景：提供9种的模拟实训场景，如港口工况场景、工程机械维修焊接、工厂工况、石油管道焊接、船仓焊接、电网铁塔焊接、建筑工地焊接、航空机库焊接、货场仓储集装箱焊接场景。通过真实的焊板、焊枪、焊具进行焊接教学，系统采用声音、光、文字等提示内容，并采用标准图形示范（包括焊接位置、焊枪角度、焊枪与工件的距离和角度等）及语音提示帮助学员校正操作姿势和手法，辅助指导学员培训过程与应用。
           提供多种虚拟的焊接环境，同时可以根据客户需求定制专属的焊接场景。

（8）模拟试题：模拟试题功能模块分为随机训练和在线考试两种模式。学员在未登录考试系统的情况下可直接进入随机训练模式，学员可通过设置相应参数从题库中随机选题，设置时长进行自我训练。学员登录在线考试系统时必须在指定时长内，完成教师指定试题，系统会自动统计考试分数及错题并上传。

（9）模拟训练导航界面：对相应焊枪的功能特性及主要应用领域进行了文字形说明，同时通过视频形式展示了模拟操作方式。使理论知识体系和学习任务体系在训练过程中更加人性化的融合起来。具有焊接电流、电压、焊丝直径、气体流量等参数调节功能。

（10）模拟焊接效果：虚拟焊板上生成的焊疤状、鱼鳞状与真实的焊疤相符。生成的焊迹能够表现出熔化过程和冷却过程，并伴随相应的光学效果。

（11）多视角、全方位查看焊接过程：可选择不同厚度，不同母材、不同种类焊接接头，如对接平焊焊板、对接横焊焊板、角接接头、立焊焊板、仰焊焊板、管管对接以及管板对接接头。

（12）系统界面操作简单，运行流畅、无卡顿。学员可借助鼠标、键盘对理论课件及程序进行操作，通过简单的使用培训可以轻松进行该系统的焊接操作及教学。

（13）沉浸式3d视觉系统：

配合3d立体视觉头盔，训练者可以更加真实的看到焊接过程的3D场景，以及实时的火花飞溅和熔滴效果。同时系统可以追踪头部姿态控制主视角和主画面，让学员获得身临其境的感受，沉浸在虚拟现实环境中，真正融入训练过程。

（14）学员在输入账号和密码登录进去后，系统响应后便进入三大模块：

分 训练模块、工作接收模块、模拟考试模块。学员可鼠标点击进入做相应的训练或考核任务。进入分 训练模块后， 选择焊接训练类型，点击进入相应的训练子模块，分 训练按照由易到难模式进行分阶段分类型进行二氧化碳保护焊、氩弧焊、交流手工电弧焊模拟训练。

（15）系统升 ：:提供完整的升 服务方案，并且提供终身免费的软件升 服务。

焊接教师端：

具备学员考核系统、学员管理系统与教师后台管理系统，能任务共享及实时发送任务，实现查看其它教师所设计的任务并能共享。同时教师可以实

时制定考核任务并发送，学员端可及时接受任务并考核提交。

教师端管理系统有下述功能：

（1）监控功能，选择学生端焊接工位，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 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、焊机类型、接口类型、焊接位置、坡口类型和母材厚度等。在选择 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 、新建专业、新建班 、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 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。

（6）系统设置，可修改登录密码、设置公差等 等具体参数。

（7）网络连接：系统采用千兆网络通讯技术实现网络化，提高培训效率；应用便捷、移动方便、管理灵活