使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据技术方案
【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...
【技术保护点】
一种用于仿真焊接活动的系统，所述系统包括：用于仿真的焊接操作的焊接工具；空间追踪器，所述空间追踪器追踪所述焊接工具的移动和定向；焊接试样；头盔，所述头盔具有至少一个扬声器；基于处理器的子系统，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，所述基于处理器的子系统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；以及第一显示装置，所述第一显示装置被可操作地耦合到所述基于处理器的子系统，所述第一显示装置显示所述仿真的焊接操作；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上显示所述仿真的焊接表面...
【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：用于仿真的焊接操作的焊接工具；空间追踪器，所述空间追踪器追踪所述焊接工具的移动和定向；焊接试样；头盔，所述头盔具有至少一个扬声器；基于处理器的子系统，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，所述基于处理器的子系统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；以及第一显示装置，所述第一显示装置被可操作地耦合到所述基于处理器的子系统，所述第一显示装置显示所述仿真的焊接操作；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仿真的焊接操作期间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并且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显示所述仿真的焊接表面、所述仿真的焊缝熔池以及所述仿真的焊道；并且其中在所述仿真的焊接操作期间，所述至少一个扬声器发出仿真的焊接声音，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在所述仿真的焊接操作期间实时地改变所述仿真的焊接声音。2.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述空间追踪器利用光学传感器，所述光学传感器被安装在所述头盔上以在光学上追踪所述焊接工具。3.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被耦合到使用者输入以允许使用者来选择仿真的焊接过程类型并且所述基于处理器的子系统提供针对第一仿真的焊接过程类型的第一仿真的焊接声音和针对第二仿真的焊接过程类型的第二仿真的焊接声音。4.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，还包括第二显示装置，所述第二显示装置被耦合到所述基于处理器的子系统，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仿真的焊接操作期间实时地显示所述仿真的焊接参数。5.如权利要求4所述的仿真的焊接系统，其中所述仿真的焊接参数中的至少一个在所述仿真的焊接操作期间以图形的形式被实时地显示。6.如权利要求4所述的仿真的焊接系统，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。7.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，并且其中所述基于处理器的子系统在第二显示装置上显示所述比较。8.如权利要求7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。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，并且其中所述基于处理器的子系统在第二显示装置上显示所述比较。10.如权利要求9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。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在所述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。12.如权利要求11所述的仿真的焊接系统，其中所述得分中的每个是数值得分。13.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。14.如权利要求13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所述仿真的焊道中显示所述不连贯性状态。15.如权利要求1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显示多个视觉提示，其中所述多个视觉提示中的每个是针对仿真的焊接参数中的不同的一个，并且其中所述视觉提示分别基于所述仿真的焊接操作期间的所述仿真的焊接参数与所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的偏差被显示。16.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所述焊接工具的所述移动和定向被实时地显示。17.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述仿真的焊缝熔池的表面区域从熔融态至固态的所述固化的所述仿真是基于所述焊接工具的所述末端和所述表面区域之间的距离。18.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述仿真的焊缝熔池从熔融态至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。19.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述实时熔融金属流动性和所述实时散热特性由运行于至少一个GPU上的物理模型产生。20.如权利要求1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道的创建期间显示焊道痕迹特征，其中所述焊道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。21.一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，所述空间追踪器追踪所述焊接工具的移动和定向，所述空间追踪器使用至少一个传感器；焊接试样；头盔，所述头盔具有至少一个扬声器和所述至少一个传感器，所述至少一个扬声器被附接到所述头盔；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装置和基于处理器的子系统，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，所述基于处理器的子系统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，其中所述使用者输入装置允许使用者选择焊接操作类型；以及第一显示装置，所述第一显示装置被可操作地耦合到所述基于处理器的子系统，所述第一显示装置显示所述仿真的焊接操作；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仿真的焊接操作期间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并且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显示所述仿真的焊接表面、所述仿真的焊缝熔池以及所述仿真的焊道；其中所述基于处理器的子系统使所述至少一个扬声器在第一焊接类型被选择时从所述扬声器发出第一仿真的焊接声音，并且在第二焊接类型被选择时发出第二仿真的焊接声音；并且其中在所述仿真的焊接操作期间所述第一或第二仿真的焊接声音基于所述焊接工具的所述移动和定向被实时地改变。22.如权利要求21所述的仿真的焊接系统，其中所述至少一个传感器是光学传感器。23.如权利要求21所述的仿真的焊接系统，还包括第二显示装置，所述第二显示装置被耦合到所述基于处理器的子系统，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仿真的焊接操作期间实时地显示所述仿真的焊接参数。24.如权利要求23所述的仿真的焊接系统，其中所述仿真的焊接参数中的至少一个在所述仿真的焊接操作期间以图形的形式被实时地显示。25.如权利要求23所述的仿真的焊接系统，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。26.如权利要求21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，并且其中所述基于处理器的子系统在第二显示装置上显示所述比较。27.如权利要求26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。28.如权利要求21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，并且其中所述基于处理器的子系统在第二显示装置上显示所述比较。29.如权利要求28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。30.如权利要求21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。31.如权利要求30所述的仿真的焊接系统，其中所述得分中的每个是数值得分。32.如权利要求21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。33.如权利要求32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所述仿真的焊道中显示所述不连贯性状态。34.如权利要求21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显示多个视觉提示，其中所述多个视觉提示中的每个是针对仿真的焊接参数中的不同的一个，并且其中所述视觉提示分别基于所述仿真的焊接操作期间的所述仿真的焊接参数与所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的偏差被显示。35.如权利要求21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所述焊接工具的所述移动和定向被实时地显示。36.如权利要求21所述的仿真的焊接系统，其中所述仿真的焊缝熔池的表面区域从熔融态至固态的所述固化的所述仿真是基于所述焊接工具的所述末端和所述表面区域之间的距离。37.如权利要求21所述的仿真的焊接系统，其中所述仿真的焊缝熔池从熔融态至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。38.如权利要求21所述的仿真的焊接系统，其中所述实时熔融金属流动性和所述实时散热特性由运行于至少一个GPU上的物理模型产生。39.如权利要求21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道的创建期间显示焊道痕迹特征，其中所述焊道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。40.如权利要求21所述的仿真的焊接系统，其中所述至少一个扬声器是在被支撑于所述头盔上的耳塞内。41.一种用于由基于处理器的设备执行的仿真焊接活动的方法，所述方法包括：使用空间追踪器追踪焊接工具的移动和定向；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；以及在第一显示装置上显示仿真的焊接操作；在所述仿真的焊接操作期间，对焊接试样的仿真的焊接表面进行建模；在所述第一显示装置上显示所述仿真的焊接表面；在所述仿真的焊接操作期间，对在所述仿真的焊接操作期间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；基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于所述仿真的焊缝熔池从熔融态至固态的固化的仿真对仿真的焊道进行建模；从设置在头盔中的至少一个扬声器发出仿真的焊接声音；以及基于所述焊接工具的所述移动和定向在所述仿真的焊接操作期间实时地改变所述仿真的焊接声音，其中所述第一显示装置显示所述仿真的焊接表面、所述仿真的焊缝熔池以及所述仿真的焊道。42.如权利要求41所述的方法，其中所述空间追踪器利用光学传感器，所述光学传感器被安装在所述头盔上以在光学上追踪所述焊接工具。43.如权利要求41所述的方法，还包括：基于使用者输入来选择仿真的焊接过程类型；以及提供针对第一仿真的焊接过程类型的第一仿真的焊接声音和针对第二仿真的焊接过程类型的第二仿真的焊接声音。44.如权利要求41所述的方法，还包括：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；以及在所述仿真的焊接操作期间在第二显示装置上实时地显示所述仿真的焊接参数。45.如权利要求44所述的方法，其中所述仿真的焊接参数中的至少一个在所述仿真的焊接操作期间以图形的形式被实时地显示。46.如权利要求44所述的方法，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。47.如权利要求41所述的方法，还包括：在所述仿真的焊接操作期间产生至少一个仿真的焊接参数；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；以及在第二显示装置上显示所述比较。48.如权利要求47所述的方法，其中所述比较以图形的形式被显示。49.如权利要求41所述的方法，还包括：在所述仿真的焊接操作期间产生至少一个仿真的焊接参数；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；以及在第二显示装置上显示所述比较。50.如权利要求49所述的方法，其中所述比较以图形的形式被显示。51.如权利要求41所述的方法，还包括：在所述仿真的焊接操作期间产生多个仿真的焊接参数；以及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。52.如权利要求51所述的方法，其中所述得分中的每个是数值得分。53.如权利要求41所述的方法，还包括：在所述仿真的焊接操作期间产生多个仿真的焊接参数；以及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。54.如权利要求53所述的方法，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所述仿真的焊道中显示所述不连贯性状态。55.如权利要求41所述的方法，还包括：在所述仿真的焊接操作期间在所述第一显示装置上显示多个视觉提示，其中所述多个视觉提示中的每个是针对仿真的焊接参数中的不同的一个，并且其中所述视觉提示分别基于所述仿真的焊接操作期间的所述仿真的焊接参数与所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的偏差被显示。56.如权利要求41所述的方法，还包括：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所述焊接工具的所述移动和定向被实时地显示。57.如权利要求41所述的方法，其中所述仿真的焊缝熔池的表面区域从熔融态至固态的所述固化的所述仿真是基于所述焊接工具的所述末端和所述表面区域之间的距离。58.如权利要求41所述的方法，其中所述仿真的焊缝熔池从熔融态至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。59.如权利要求41所述的方法，其中所述实时熔融金属流动性和所述实时散热特性由运行于至少一个GPU上的物理模型产生。60.如权利要求41所述的方法，还包括：在所述仿真的焊道的创建期间在所述第一显示装置上显示焊道痕迹特征，其中所述焊道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。61.一种用于仿真GTAW焊接活动的系统，所述系统包括：用于仿真的GTAW焊接操作的GTAW焊接工具；仿真的GTAW焊接电极；追踪单元，所述追踪单元具有至少一个传感器，所述追踪单元在所述仿真的GTAW焊接操作期间检测所述GTAW焊接工具的移动和定向；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追踪单元，并且从所述追踪单元接收与所述GTAW焊接工具的所述移动和定向相关的信息；以及第一显示装置，所述第一显示装置被可操作地耦合到所述基于处理器的子系统，所述第一显示装置显示所述仿真的GTAW焊接操作；其中在所述仿真的GTAW焊接操作期间，所述基于处理器的子系统产生针对所述焊接试样的仿真的焊接表面并且在所述第一显示装置上显示所述仿真的焊接表面；其中在所述仿真的焊接操作期间，所述基于处理器的子系统基于在所述仿真的焊接操作期间的所述GTAW焊接工具的所述移动和定向产生具有熔融金属流动性和散热特性的仿真的焊缝熔池；其中所述基于处理器的子系统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产生仿真的焊道；并且其中所述第一显示装置在所述仿真的GTAW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GTAW焊接工具中的每个。62.如权利要求61所述的系统，其中所述追踪单元利用光学传感器，所述光学传感器被安装在头盔上以在光学上追踪所述GTAW焊接工具。63.如权利要求61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仿真的GTAW焊接操作实时的方式提供仿真的焊接声音，并且其中所述第一显示装置被安置在所述头盔中。64.如权利要求61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基于处理器的子系统，其中所述基于处理器的子系统基于所述GTAW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仿真的GTAW焊接操作期间显示所述多个仿真的焊接参数，并且其中所述多个仿真的焊接参数中的至少一个在所述仿真的GTAW焊接操作期间以图形的形式被实时地显示。65.如权利要求64所述的系统，其中所述多个仿真的焊接参数包括焊接角度、行进角度和行进速度。66.如权利要求61所述的系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的GTAW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，并且其中所述基于处理器的子系统在第二显示装置上显示所述比较，并且其中所述比较在所述第二显示装置上以图形的形式被显示。67.如权利要求61所述的系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的GTAW焊接操作期间产生至少一个仿真的焊接参数，并且将所述至少一个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至少一个仿真的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第二显示装置上显示所述比较，并且其中所述比较以图形的形式被显示。68.如权利要求61所述的系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的GTAW焊接操作期间产生多个仿真的焊接参数，并且基于所述多个仿真的焊接参数与针对所述多个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多个仿真的焊接参数中的每个的得分，并且其中所述得分中的每个是数值得分。69.如权利要求61所述的系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的GTAW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仿真的GTAW焊接操作期间实时地并且在所述完成的仿真的焊道中显示所述不连贯性状态。70.如权利要求61所述的系统，其中所述第一显示装置在所述仿真的GTAW焊接操作期间显示多个视觉提示，其中所述多个视觉提示中的每个是针对不同的仿真的焊接参数，并且其中所述多个视觉提示分别基于所述仿真的GTAW焊接操作期间的所述仿真的焊接参数与所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的偏差被显示。71.如权利要求61所述的系统，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GTAW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GTAW焊接工具的所述移动和定向被实时地显示。72.如权利要求61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。73.如权利要求61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。74.一种用于仿真GTAW焊接活动的系统，所述系统包括：用于仿真的GTAW焊接操作的GTAW焊接工具；仿真的GTAW焊接电极；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仿真的GTAW焊接操作期间检测所述GTAW焊接工具的移动和定向；焊接试样；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，所述音频扬声器在所述仿真的GTAW焊接操作期间提供仿真的焊接声音；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，并且从所述空间追踪单元接收与所述GTAW焊接工具的所述移动和定向相关的信息；以及第一显示装置，所述第一显示装置被可操作地耦合到所述基于处理器的子系统，所述第一显示装置显示所述仿真的GTAW焊接操作；其中在所述仿真的GTAW焊接操作期间，所述基于处理器的子系统产生针对所述焊接试样的仿真的焊接表面并且在所述第一显示装置上显示所述仿真的焊接表面；其中在所述仿真的焊接操作期间，所述基于处理器的子系统基于在所述仿真的焊接操作期间的所述GTAW焊接工具的所述移动和定向产生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；其中所述基于处理器的子系统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；并且其中所述第一显示装置在所述仿真的GTAW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GTAW焊接工具中的每个。75.如权利要求74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基于处理器的子系统，其中所述基于处理器的子系统基于所述GTAW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仿真的GTAW焊接操作期间显示所述多个仿真的焊接参数，其中所述多个仿真的焊接参数中的至少一个在所述仿真的GTAW焊接操作期间以图形的形式被实时地显示，并且其中所述多个仿真的焊接参数包括焊接角度、行进角度和行进速度。76.如权利要求74所述的系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的GTAW焊接操作期间产生至少一个仿真的焊接参数，并且将所述至少一个仿真的焊接参数与针对所述至少一个仿真的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第二显示装置上显示所述比较，并且其中所述比较在所述第二显示装置上以图形的形式被显示。77.如权利要求74所述的系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的GTAW焊接操作期间产生至少一个仿真的焊接参数，并且将所述至少一个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至少一个仿真的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第二显示装置上显示所述比较，并且其中所述比较以图形的形式被显示。78.如权利要求74所述的系统，其中所述基于处理器的子系统在所述仿真的GTAW焊接操作期间产生多个仿真的焊接参数，并且基于所述多个仿真的焊接参数与针对所述多个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多个仿真的焊接参数中的每个的得分，并且其中所述得分中的每个是数值得分。79.如权利要求74所述的系统，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GTAW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GTAW焊接工具的所述移动和定向被实时地显示。80.一种用于仿真GTAW焊接活动的系统，所述系统包括：用于仿真的GTAW焊接操作的GTA...
【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
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