[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；

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。

2.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述焊接工具是能够用于真实世界焊接操作的实际焊接工具。

3.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，其中所述光学传感器被安装在所述头盔上。

4.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。

5.如权利要求1所述的仿真的焊接系统，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多个仿真的焊接参数。

6.如权利要求5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。

7.如权利要求5所述的仿真的焊接系统，其中所述焊接参数包括焊接角度、行进角度和行进速度。

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将所述仿真的焊接参数中的至少一个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所述第二显示装置上显示所述比较。

9.如权利要求8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。

10.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将所述仿真的焊接参数中的至少一个与公差窗口相比较，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所述第二显示装置上显示所述比较。

11.如权利要求10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。

12.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。

13.如权利要求12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。