Программно-аппаратный комплекс “Электросварка”

Продукт на сайте

Статья на HABR (подробно)

Комплекс позволяет производить обучение как при помощи VR средств (Cosmos Vive Elite/Pro2), так и при помощи работы на сенсорной ТВ-панели. Назначение компьютерного имитационного тренажера “Электросварка” – формирование и совершенствование знаний и навыков электрической сварки. Тренажер сварщика оснащен настоящими сварочными горелками: для полуавтоматической сварки в защитных газах плавящимся электродом и ручной дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах.

Основные преимущества VR-тренажера сварки:

1. Адекватная и универсальная математическая модель точно воспроизводит все физические и физико-химические процессы по время сварки (с учетом всех возможных условий).
2. Отсутствие затрат на расходные материалы (заготовки, электроды, газ и т.д.) и затрат на электроэнергию.
3. Мобильность, отсутствие специального рабочего места.
4. Абсолютная безопасность обучения, в т.ч. воспроизведение в VR “опасных” условий.
5. Полная имитация различных типов сварочных аппаратов, свариваемых изделий, СИЗ, дополнительно: поворотные сварочных столы, монтажные столы, спец.устройства, используемые при сварке.
6. Показ последствий некачественного шва через время.
7. Показ дефектов шва в разрезе, снижение свойств шва со временем, т.е. наблюдение внутренней структуры шва и ускорение времени с показом последствий.
8. Возможность сварки любых изделий любыми электродами и в любых средах.
9. Не нужен профессиональный индивидуальный инструктор который следит за процессом обучения, т.к. в тренажере уже имеется виртуальный инструктор.
10. Дополнительные модули – нарушения при проведении сварочных работ, промышленная безопасность, такелажные и стропальные работы, работы на высоте и т.д. – расширяют функционал тренажера.
11. Возможность использования в системах управления обучением (LMS) с передачей аналитики обучения в систему хранения учебных записей.
12. Совместимость с открытой платформой полигон – возможность бесшовной стыковки с другими тренажерами, в т.ч. для совместной работы.

Тренажер обеспечивает обучение четырем видам ручной сварки: полуавтоматической в защитных газах, ручной неплавящимся электродом в инертных газах, ручной дуговой и механизированной сварки порошковой проволокой, во всех рабочих положениях. Выполнена имитация переноса металла при полуавтоматической сварке: струйный, крупнокапельный, короткой дугой. Имитация дефектов сварки – прожоги, наплывы, брызги и т.д. Комплект с макетами заготовок разных моделей, которые в процессе работы имитируют реальные сварные соединения:

1. T-соединение стык (Тавровое соединение) – 1 Ед.
2. Соединение нахлест – 1 Ед.
3. V-соединение стык (Стыковое соединение) – 1 Ед.
4. Труба V-соединение стык (Соединение труба к трубе (6″)) – 1 Ед.
5. Труба T-соединение стык (Стыковое соединение труба к плоскости (6″)) – 1 Ед.

Тренажер имеет аппаратную реализацию в виде корпуса сварочного аппарата с регулировками: силы тока (A), напряжения (V), скорости подачи проволоки, расхода газа, переключение переменный/постоянный ток+-, кнопка 2х/4-х тактный режим сварки.

Характеристики тренажера:

• Сварочные позиции согласно международным стандартам ISO 6947: 2011 ANSI/AWS A3.0M/A3.0:2011 – PA, PC, PF/PG, PE, PH/PJ, H-L045/J-L045, PB, PD, 1F, 2F, 3F, 4F, 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G. Положение заготовки – горизонталь, вертикаль, фланец, потолочный.
• Выбор напряжения диапазон не меньше – 10V – 36V для механизированной сварки в инертном газе, диапазон не меньше 12V-36V для механизированной сварки в активном газе.
• Выбор силы тока – сварка покрытым электродом – диапазон не меньше 50A-240A, сварка в защитном газе – диапазон не меньше 25A-270A.
• Выбор полярности – прямая, обратная, переменны ток.
• Выбор защитного газа – диоксид углерода (Углекислота), смесь Аргоновая и Диоксид углерода, аргон. Выбор скорости подачи проволоки – диапазон не меньше 1.2-20.0 м/мин.
• Выбор основного материала – углеродистая сталь, Выбор толщины заготовки 3мм, 6мм, 10мм. Выбор покрытия электрода – основной, рутил.
• Выбор диаметра покрытого электрода – 2.50, 3.25 и 4 мм. Выбор диаметра проволоки, не меньше – сплошная 0.8, 1 и 1.2 мм, порошковая 1.2 и 1.6 мм. Выбор диаметра неплавящегося электрода – 2 и 2.4 мм.

Тренажер поставляться с Декларацией о соответствии Техническим регламентам Евразийского экономического союза (Декларация ТР ЕАЭС, Декларация о соответствии) и руководством пользователя.

Комплектация:

• поворотный кронштейн для размещения заготовок
• крепления для держателя электрода и горелки
• крепление для маски и маска
• штанга для крепления заготовки, регулируемая по высоте
• заготовки для сварки
• стойка
• держатели электродов и горелка
• 3D очки
• компьютер +- презентационный экран

Возможности тренажёра

• изучение функционала и основных принципов работы на сварочном аппарате
• обучение практическим правилам пользования сварочным оборудованием
• воспроизводит процесс: ручной дуговой сварки
• воспроизводит процесс: полуавтоматической сварки
• автоматически формирует статистические данные по результату выполнения упражнений

Особенности:

• Современное оборудование
• Возможность удаленного запуска (дистанционное обучение)
• Полностью анимированные действия
• Звуковое сопровождение всех диалогов и действий
• Возможность работы на стандартном компьютере и в системе формирования виртуальной реальности (HTC Vive)

Возможности оборудования

• визуализация работы сварочного аппарата
• реалистичная имитация звука сварки в виртуальном мире
• имитация работы сварочным аппаратом
• согласование виртуальной сцены в режиме реального времени с воздействиями обучаемого на органы управления
• отображение на экране монитора текущих параметров имитируемого сварочного процесса
• статистическая обработка результатов
• изучение виртуального сварочного шва после завершения упражнения с разных ракурсов и разного расстояния
• возможность выбирать упражнения из набора
• возможность выбирать заготовку для сварочных работ
• отображение сварочного процесса в трехмерном пространстве с использованием: очков виртуальной реальности, монитора компьютера
• менять силу тока для ручной сварки
• менять скорость подачи проволоки для полуавтоматической сварки
• получить основные моторные навыки зажигания и поддержания сварочной дуги
• локация, моделирующая помещение для сварочных работ
• режим имитации процесса расхода и смены электрода в режиме ручной дуговой сварки
• формирование статистики о результатах выполнения упражнений

Перечень учебных упражнений на отработку точности движений

• Упражнение №1. Наплавка сварочного шва в виде двух горизонтальных линий
• Упражнение №2. Наплавка сварочного шва в виде пяти горизонтальных линий
• Упражнение №3. Наплавка сварочного шва в виде двух вертикальных линий
• Упражнение №4. Наплавка сварочного шва в виде пяти вертикальных линий
• Упражнение №5. Наплавка сварочного шва в виде квадрата
• Упражнение №6. Наплавка сварочного шва в виде двух вложенных квадратов
• Упражнение №7. Наплавка сварочного шва в виде ромба
• Упражнение №8. Наплавка сварочного шва в виде двух вложенных ромбов
• Упражнение №9. Наплавка сварочного шва в виде окружности
• Упражнение №10. Наплавка сварочного шва в виде двух вложенных окружностей
• Упражнение №11. Наплавка сварочного шва в виде синусоидальной линии

Перечень учебных заданий на отработку навыков наложения сварочного шва на заготовках, расположенных в различных плоскостях

• Задание №1. Сварка в нижнем стыковом положении
• Задание №2. Сварка в нижнем угловом положении
• Задание №3. Сварка в вертикальном стыковом положении
• Задание №4. Сварка в потолочном угловом положении
• Задание №5. Сварка стыковых швов на пластине в вертикальном угловом положении
• Задание №6. Сварка в вертикальном угловом положении, с ведением снизу-вверх
• Задание №7. Сварка в потолочном стыковом положении