[发明专利]使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据

权利要求书

1.一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；

光学追踪器，所述光学追踪器使用至少一个光学传感器追踪所述焊接工具的移动和定 向；

焊接试样；

头盔，所述头盔包括给使用者显示仿真的焊接操作的第一显示装置；

仿真的焊接控制台，所述仿真的焊接控制台具有使用者输入系统以及显示所述仿真的 焊接操作的第二显示装置；以及

基于处理器的子系统，所述基于处理器的子系统位于所述仿真的焊接控制台内，所述 基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述光学追踪器并且从所述光学追踪器接收与所 述焊接工具的所述移动和定向相关的信息；

其中在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和所述第二显示装置中的每个上显示所述仿 真的焊接表面；

其中在所述仿真的焊接操作期间，所述基于处理器的子系统在所述焊接工具的射出端 和所述仿真的焊接表面之间创建仿真的焊接电弧，并且在所述仿真的焊接操作期间仿真具 有实时熔融金属流动性和实时散热特性的焊缝熔池的创建；

其中所述仿真的焊缝熔池具有多个焊元，其中所述焊元中的每个具有表征移置的第一 值以及表征热的第二值，其中所述第一值和所述第二值中的每个在所述仿真的焊接操作期 间动态改变以在所述第一显示装置和所示第二显示装置中的每个上将仿真的材料的沉积 显示为所述仿真的焊缝熔池，并且其中所述动态改变是基于所述焊接工具的所述移动和定 向；并且

其中所述基于处理器的子系统在所述第一显示装置和所述第二显示装置上显示仿真 的完成的焊道，所述仿真的完成的焊道是基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于针 对所述焊元从熔融态至固态过渡的冷却阈值。

2.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述光学追踪器被安装在所述头盔上。

3.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述头盔进一步包括音频扬声器，所述音 频扬声器以与所述仿真的焊接操作实时的方式提供仿真的焊接声音。

4.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的 焊接操作期间仿真至少一个焊接参数，并且将仿真的所述焊接参数与针对所述焊接参数的 储存的值相比较，并且其中所述基于处理器的子系统在所述第二显示装置上显示所述比 较。

5.如权利要求4所述的仿真的焊接系统，其中所述比较以图形的形式被显示。

6.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的 焊接操作期间仿真至少一个焊接参数，并且将仿真的所述焊接参数与公差窗口相比较，所 述公差窗口由围绕针对所述焊接参数的设定值的限制来限定，并且其中所述基于处理器的 子系统在所述第二显示装置上显示所述比较。

7.如权利要求6所述的仿真的焊接系统，其中所述比较以图形的形式被显示。

8.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的 焊接操作期间仿真多个焊接参数，并且基于仿真的所述焊接参数与针对所述焊接参数中的 每个的期望值的比较来分别提供针对所述焊接参数中的每个的得分。

9.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的 焊接操作期间仿真多个焊接参数并且确定在仿真的所述焊道内不连贯性状态的存在，其中 所述不连贯性状态是存在飞溅和多孔中的至少一个。

10.如权利要求9所述的仿真的焊接系统，其中所述第一显示装置在所述仿真的焊接操 作期间实时地并且在完成的仿真的所述焊道中显示所述不连贯性状态。

11.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述基于处理器的子系统产生并且在所 述第一显示装置上显示至少一个焊接效果，所述至少一个焊接效果可以是在所述仿真的焊 接操作期间仿真的焊接火星、仿真的焊接飞溅、仿真的弧光以及仿真的多孔中的任一种，并 且其中所述至少一个焊接效果基于至少一个仿真的焊接参数被实时地显示。