[发明专利]使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据

摘要

实时虚拟现实焊接系统包括基于可编程处理器的子系统、空间追踪器、至少一个模拟焊接工具以及至少一个显示装置，所述空间追踪器被可操作地连接到所述基于可编程处理器的子系统，所述至少一个模拟焊接工具能够由所述空间追踪器在空间上追踪，所述至少一个显示装置被可操作地连接到所述基于可编程处理器的子系统。系统能够在虚拟现实空间中仿真焊缝熔池，所述焊缝熔池具有实时熔融金属流动性和散热特性。系统进一步能够将数据导入到虚拟现实焊接系统中并且分析数据来表示学生焊工的进步的特征并且来提供训练。

主权项

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；空间追踪器，所述空间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空间追踪器并且从所述空间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，其中所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向产生多个仿真的焊接参数；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、实时散热和实时吸热特性的焊缝熔池的创建；其中所述基于处理器的子系统对所述仿真的焊缝熔池进行建模，以使得所述仿真的焊缝熔池的表面的区域具有移置值和热值二者，其中所述移置值和热值中的每个在所述仿真的焊接操作期间被动态改变以在所述第一显示装置和所述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，并且对于所述移置值和热值中的每个的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基于所述多个仿真的焊接参数，其中所述第一显示装置和所述第二显示装置为所述区域中的每个显示颜色，所述颜色是基于所述热值；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、基于所述仿真的焊接参数并且基于针对所述焊元从熔融态至固态过渡的冷却阈值，并且其中所述移置值是这样的以使得所述仿真的完成的焊道的固化表面被显示在所述焊接试样的所述焊接表面之上。