使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据技术方案

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。

【技术实现步骤摘要】
使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据本申请是2014年3月11日递交的PCT国际申请PCT/IB2014/000288于2015年9月7日进入中国国家阶段的中国专利申请号为201480012861.X、专利技术名称为“使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据”的专利技术专利申请的分案申请。PCT国际申请PCT/IB2014/000288要求2009年7月10日递交的待审定美国专利申请序号12/501,257的优先权，并且是所述待审定美国专利申请的部分继续专利申请，所述待审定美国专利申请通过引用被全部并入本文，并且所述待审定美国专利申请要求2008年8月21日递交的美国临时专利申请序号61/090,794的优先权和权益。具有序号13/453,124并且在2012年4月23日递交的公开的美国专利申请通过引用被全部并入本文。
本专利技术涉及虚拟现实焊接系统以及用于提供弧焊训练的方法。某些实施方案涉及虚拟现实仿真。更特别地，某些实施方案涉及用于在仿真的虚拟现实环境或增强的现实环境中使用实时焊缝熔池反馈来提供弧焊训练的系统和方法，以及用于在虚拟现实焊接系统中提供外部数据的导入和分析的系统和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于仿真焊接活动的系统，所述系统包括：用于选择的仿真的焊接操作的焊接工具；空间追踪单元，所述空间追踪单元具有至少一个传感器，所述空间追踪单元在所述选择的仿真的焊接操作期间检测所述焊接工具的移动和定向；焊接试样；中央处理单元，所述中央处理单元被耦合到所述空间追踪单元，其中所述中央处理单元在所述选择的仿真的焊接操作期间从所述空间追踪单元接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息；输入装置，所述输入装置被耦合到所述中央处理单元，其中所述输入装置允许将所述选择的仿真的焊接操作选择为仿真的手工焊接操作、仿真的GMAW焊接操作、或仿真的GTAW焊接操作中的一个；第一显示装置，所述第一显示装置被可操作...

【技术特征摘要】
2013.03.11 US 13/792,3091.一种用于仿真焊接活动的系统，所述系统包括：用于选择的仿真的焊接操作的焊接工具；空间追踪单元，所述空间追踪单元具有至少一个传感器，所述空间追踪单元在所述选择的仿真的焊接操作期间检测所述焊接工具的移动和定向；焊接试样；中央处理单元，所述中央处理单元被耦合到所述空间追踪单元，其中所述中央处理单元在所述选择的仿真的焊接操作期间从所述空间追踪单元接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息；输入装置，所述输入装置被耦合到所述中央处理单元，其中所述输入装置允许将所述选择的仿真的焊接操作选择为仿真的手工焊接操作、仿真的GMAW焊接操作、或仿真的GTAW焊接操作中的一个；第一显示装置，所述第一显示装置被可操作地耦合到所述中央处理单元，所述第一显示装置显示所述选择的仿真的焊接操作；其中在所述选择的仿真的焊接操作期间，所述中央处理单元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上显示所述仿真的焊接表面；其中在所述选择的仿真的焊接操作期间，所述中央处理单元基于所述焊接工具在所述仿真的焊接操作期间的所述移动和定向对具有实时熔融金属流动性和实时散热特性的仿真的焊缝熔池进行建模；其中所述中央处理单元基于所述仿真的焊缝熔池从熔融态至固态的固化的仿真来对仿真的焊道进行建模；其中所述第一显示装置在所述选择的仿真的焊接操作期间显示所述仿真的焊接表面、所述仿真的焊缝熔池、所述仿真的焊道以及所述焊接工具中的每个；并且其中所述焊接工具是用于所述仿真的GMAW焊接操作的GMAW焊接工具、用于所述仿真的GTAW焊接操作的GTAW焊接工具及用于所述仿真的手工焊接操作的手工焊接工具，其中所述手工焊接工具包括模拟手工焊条、手工焊条夹持器以及用来在所述仿真的手工焊接操作期间移动所述模拟手工焊条的致动器。2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器是光学传感器，所述至少一个传感器在所述选择的仿真的焊接操作期间被安装到使用者所佩戴的头盔。3.如权利要求1所述的系统，还包括头盔，所述头盔包括音频扬声器，所述音频扬声器以与所述选择的仿真的焊接操作实时的方式提供仿真的焊接声音，其中所述第一显示装置被安置在所述头盔中。4.如权利要求1所述的系统，还包括第二显示装置，所述第二显示装置被耦合到所述中央处理单元，其中所述中央处理单元基于所述焊接工具的所述移动和定向来产生多个仿真的焊接参数并且其中所述第二显示装置在所述选择的仿真的焊接操作期间实时地显示所述焊接参数，其中所述仿真的焊接参数中的至少一个在所述选择的仿真的焊接操作期间以图形的形式被实时地显示，并且其中所述仿真的焊接参数包括焊接角度、行进角度和行进速度。5.如权利要求1所述的系统，其中所述中央处理单元在所述选择的仿真的焊接操作期间产生至少一个仿真的焊接参数，并且将所述仿真的焊接参数与针对所述仿真的焊接参数的储存的值相比较，并且其中所述中央处理单元在第二显示装置上以图形的形式显示所述比较。6.如权利要求1所述的系统，其中所述中央处理单元在所述选择的仿真的焊接操作期间产生至少一个仿真的焊接参数，并且将所述仿真的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仿真的焊接参数的设定值的限制来限定，并且其中所述中央处理单元在第二显示装置上显示所述比较。7.如权利要求1所述的系统，其中所述中央处理单元在所述选择的仿真的焊接操作期间产生多个仿真的焊接参数，并且基于所述仿真的焊接参数与针对所述仿真的焊接参数中的每个的期望值之间的比较来分别提供针对所述仿真的焊接参数中的每个的得分，其中所述得分中的每个是数值得分。8.如权利要求1所述的系统，其中所述中央处理单元在所述选择的仿真的焊接操作期间产生多个仿真的焊接参数，并且确定在所述仿真的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，并且其中所述第一显示装置在所述选择的仿真的焊接操作期间显示所述不连贯性状态。9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一显示装置在所述仿真的焊接操作期间显示至少一个视觉提示，其中所述至少一个视觉提示是针对仿真的焊接参数，并且其中所述至少一个视觉提示基于所述仿真的焊接参数与针对所述仿真的焊接参数的期望值的偏差被显示，其中所述仿真的焊接参数是焊接角度、行进速度或行进角度。10.如权利要求1所述的系统，其中所述中央处理单元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选择的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所述焊接工具的所述移动和定向被实时地显示。11.如权利要求1所述的系统，其中所述焊缝熔池从所述熔融态至所述固态的所述固化的所述仿真是基于针对所述仿真的焊缝熔池的冷却阈值。12.如权利要求1所述的系统，其中所述第一显示装置在所述仿真的焊道的创建期间显示焊道痕迹特征，其中所述痕迹特征基于当所述仿真的焊缝熔池被移动时所述仿真的焊缝熔池的实时流动性到固化过渡而被产生。13.一种用于仿真焊接活动的系统，所述系统包括：用于选择的仿真的焊接操作的焊接工具；空间追踪单元，所述空间追踪单元具有至少一个光学传感器，所述空间追踪单元在所述选择的仿真的焊接操作期间检测所述焊接工具的移动和定向；头盔，所述头盔包括所述至少一个光学传感器和音频扬声器，所述音频扬声器在仿真的所述焊接活动期间提供仿真的焊接声音；焊接试样；具有中央处理单元的基于处理器的子系统，其中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单元，并且在所述选择的仿真的焊接操作期间从所述空间追踪单元接收与所述焊接工具的所述移动和...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·W·华莱士，C·彼得斯，A·阿代蒂安德拉，
申请(专利权)人：林肯环球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US