CN106875783A - 虚拟焊接系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于虚拟教学领域，提供了一种虚拟焊接系统及方法。所述虚拟焊接系统包括：头盔、焊枪、动作捕捉器、操作台、显示屏和处理终端；所述操作台用于放置真实待焊接工件；所述动作捕捉器用于获取所述头盔的头部姿势数据、所述焊枪的运动轨迹数据以及所述真实待焊接工件的操作轨迹数据；所述处理终端用于接收所述动作捕捉器发送的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据；所述处理终端还用于基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景；所述头盔用于接收并显示所述虚拟焊接场景；所述显示屏用于接收并显示所述虚拟焊接场景。通过上述方法能够提高焊接培训效果以及培训过程的安全性。

Description

虚拟焊接系统及方法

技术领域

本发明实施例属于虚拟教学领域，尤其涉及一种虚拟焊接系统及方法。

背景技术

在传统焊工培训中，学员是在焊接基地对现实金属进行焊接操作培训，培训过程需消耗大量的焊条(丝)、焊件、保护气体、能源等材料，可能占用稀有的焊接资源并耗尽基地有限的焊接材料，作为零基础的学员在培训过程中的操作难以准确把控，培训导师的水平不同，对学员焊接结果的评价也参差不齐，而且，由于师资不足，学员要接受到及时指导比较难，培训效果不尽理想。因此，焊接培训成本高、安全性较差以及培训效果不佳等都是传统培训面临的难题。

故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种虚拟焊接系统及方法，旨在解决传统焊接培训的培训效果不佳以及安全性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种虚拟焊接系统，所述虚拟焊接系统包括：

头盔、焊枪、动作捕捉器、操作台、显示屏和处理终端；

所述操作台用于放置真实待焊接工件；

所述动作捕捉器用于获取所述头盔的头部姿势数据、所述焊枪的运动轨迹数据以及所述真实待焊接工件的操作轨迹数据；

所述处理终端用于接收所述动作捕捉器发送的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据；

所述处理终端还用于基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景；

所述头盔用于接收并显示所述虚拟焊接场景；

所述显示屏用于接收并显示所述虚拟焊接场景。

进一步地，所述虚拟焊接系统包括：

参数获取模块，用于获取焊前设置参数，并将所述焊前设置参数传输至所述处理终端；

所述处理终端还用于接收所述焊前设置参数。

进一步地，所述处理终端还包括：

焊缝形貌预测模块，用于基于所述焊前设置参数、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据预测焊缝形貌；

虚拟焊接场景生成模块，用于基于所述焊缝形貌预测模块生成虚拟焊接场景。

进一步地，所述处理终端还包括：

学习模块，用于存储与焊接有关的数据，以及，用于在接收到数据打开指令时，将所述与焊接有关的数据发送至所述显示屏显示。

进一步地，所述处理终端还包括：

娱乐模块，用于存储虚拟项目的基础数据，所述虚拟项目包括虚拟工程模式、焊接涂鸦模式、焊接艺术模式以及工厂参观模式，以及，用于在接收虚拟项目打开指令时，将所述虚拟项目的基础数据发送至所述头盔显示，以指引学员完成对应的虚拟项目。

进一步地，所述处理终端还包括：

记录模块，用于记录学员的虚拟焊接操作过程；

评价模块，用于对所述虚拟焊接操作过程以及焊缝质量进行评价；

报告生成模块，用于获取学员信息，并基于所述评价模块生成的评价结果，生成学员报告。

进一步地，所述处理终端还包括：

焊件生成模块，用于生成对所述真实焊件经虚拟焊接操作产生的虚拟焊件；

焊件分析模块，用于对所述虚拟焊接操作结束后生成的虚拟焊件进行力学强度分析。

进一步地，所述虚拟焊接系统还包括：

3D打印机，用于生成所述虚拟焊件的3D模型，将所述3D模型打印为对应的3D焊件，所述3D打印机与所述处理终端连接。

本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述虚拟焊接系统的虚拟焊接方法，所述虚拟焊接方法包括：

通过动作捕捉器获取头盔的头部姿势数据、焊枪的运动轨迹数据和真实待焊接工件的操作轨迹数据；

通过处理终端接收所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据，并基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景；

通过所述头盔和显示屏显示所述虚拟焊接场景。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例包括头盔、焊枪、动作捕捉器、操作台、显示屏和处理终端，通过所述操作台用于放置真实待焊接工件，由所述动作捕捉器获取所述头盔的头部姿势数据、所述焊枪的运动轨迹数据以及所述真实待焊接工件的操作轨迹数据，由所述处理终端接收所述动作捕捉器发送的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据，还通过所述处理终端基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景，最后由所述头盔接收并显示所述虚拟焊接场景，以及所述显示屏接收并显示所述虚拟焊接场景，实现了虚拟焊接，通过虚拟焊接来代理真实物理焊接，避免了浪费材料，学员可以学习更全面，从而提高了焊接培训的效果以及培训过程的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种虚拟焊接系统的结构图；

图2是本发明第二实施例提供的一种虚拟焊接方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的一种虚拟焊接系统的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该虚拟焊接系统包括：头盔11、焊枪12、动作捕捉器13、操作台14、显示屏15和处理终端16，其中：

所述操作台14用于放置真实待焊接工件。

所述动作捕捉器13用于获取所述头盔11的头部姿势数据、所述焊枪12的运动轨迹数据以及所述真实待焊接工件的操作轨迹数据。

具体地，所述动作捕捉器13可以包括空间跟踪定位器。所述空间跟踪定位器是一种能实时地检测活动着的物体在六个自由度上相对于某个固定物体的数值，即在X、Y、Z坐标上的位置值，以及围绕X、Y、Z轴的旋转值。这种三维空间传感器对被检测的物体必须是无干扰的，也就是说，不论这种传感器是基于何种原理和应用何种技术，它都不应影响被测物体的运动，即俗称为：“非接触式传感器”。在本实施例中，所述动作捕捉器13可以安装在所述头盔11、所述焊枪12、所述操作台14以及所述真实待焊接工件上，通过所述动作捕捉器13捕捉所述头盔11的头部姿势数据，捕捉所述焊枪12相对于所述操作台14的运动轨迹数据，所述运动轨迹数据包括所述焊枪12的焊接速度、工作角度、行进角度、电弧长度(干身长度)和运条轨迹，以及捕捉所述真实待焊接工件相对于所述操作台14的操作轨迹数据。所述动作捕捉器13还与所述处理终端16连接，实时地将捕捉的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及操作轨迹数据发送给所述处理终端16。

所述处理终端16用于接收所述动作捕捉器13发送的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据。其中，所述处理终端16包括基于可编程处理器的子系统。

所述处理终端16还用于基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景。

所述头盔11用于接收并显示所述虚拟焊接场景。

所述显示屏15用于接收并显示所述虚拟焊接场景。其中，所述显示屏15包括触摸显示屏。

具体地，在本实施例中，所述动作捕捉器13实时捕捉所述头盔11所述焊枪12以及所述真实待焊接工件的运动，将捕捉获取的头部姿势数据、运动轨迹数据以及操作轨迹数据发送至所述处理终端16，所述处理终端16接收所述头部姿势数据并计算头盔11的视角(此时即操作学员的视角)，处理终端16接收所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据并根据仿真计算，实时模拟生成虚拟焊接场景，并将所述虚拟焊接场景实时发送至头盔11和显示屏15，头盔11和显示屏15可实时显示所述虚拟焊接场景。所述虚拟焊接场景包括以下任一种：焊接工具焊件制作、焊接环境、熔池模拟、焊缝生长、焊接缺陷、弧光飞溅、熔滴过渡、焊接声音以及去除焊渣，还包括实时提醒。

可选地，显示屏15可与头盔11设置成同一视角(操作学员的视角)，显示屏15亦可单独设置成观察者视角，方便教师观看学员操作或者其他学员观看学习。

可选地，为了学员有效进行虚拟焊接操作，所述虚拟焊接系统包括：

参数获取模块，用于获取焊前设置参数，并将所述焊前设置参数传输至所述处理终端16，此时，所述处理终端16还用于接收所述焊前设置参数。所述参数获取模块包括UI界面和物理旋钮界面。

具体地，在学员进行虚拟焊接操作之前，教师或学员预先通过所述参数获取模块设置参数。所述物理旋钮界面可设置的参数包括但不限于：焊接工艺选择、焊接电流以及气体流量；所述UI界面可设置的参数包括但不限于：所述母材类型、板厚、焊接位置、接头类型、气体类型、焊条类型、电机型号、焊接环境。

可选地，所述参数获取模块还用于获取预设参数，所述预设参数包括建议电流、电弧电压、焊接速度、行进角度、工作角度、电弧长度、运条轨迹、焊条直径、坡口类型、过度形式、送丝速度、熔敷速度以及焊道层数。所述预设参数用于对学员虚拟焊接操作过程进行评价。

进一步地，所述处理终端16还包括：

焊缝形貌预测模块，用于基于所述焊前设置参数、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据预测焊缝形貌。虚拟焊接场景生成模块，用于基于所述焊缝形貌预测模块生成虚拟焊接场景。

具体地，所述焊缝形貌预测模块采用ansys仿真，对多种焊接工艺、焊接位置及多种焊接材料进行温度场和应力场的模拟，得出可靠的、丰富的焊接工艺参数，并且，采用人工智能算法技术，构建熔池大小及焊缝形貌智能预测系统，再通过处理终端16获取所述焊枪实时运动的运动轨迹数据，包括焊接速度、行进角度、工作角度、电弧长度及运条轨迹等，将所述运动轨迹数据与所述焊前设置参数，所述虚拟焊接场景生成模块经所述焊缝形貌智能预测系统计算分析后，得出焊缝熔池形貌数据及缺陷数据，采用双椭球高斯模型及二维波动方程，对焊缝和熔池进行3D模拟，进而实现对物理焊接场景的实时模拟，生成虚拟焊接场景。

可选地，所述处理终端16还包括：

学习模块，用于存储与焊接有关的数据，以及，用于在接收到数据打开指令时，将所述与焊接有关的数据发送至所述显示屏15显示。学员可以采用特制手柄发送数据打开指令。

具体地，学员或教师可以通过显示屏15显示播放所述学习模块中存储的理论课程、3D动画、专家讲座以及常用焊接资料等与焊接有关的数据，还可以通过所述学习模块查找常用焊接资料。理论课程包括15门课程，以教学课件和教学视频相结合的方式按初、中、高三个等级制作。3D动画包括常见的焊接操作，包括抛光、打磨、固定、校准、预热、调试焊机、打底焊、填充焊、盖面焊、焊缝检测等工序的3D动画。专家讲座提供国内外焊接领域顶尖的专家学者录制或者直播的视频讲座。

可选地，所述处理终端16还包括：

娱乐模块，用于存储虚拟项目的基础数据，所述虚拟项目包括虚拟工程模式、焊接涂鸦模式、焊接艺术模式以及工厂参观模式，以及，用于在接收虚拟项目打开指令时，将所述虚拟项目的基础数据发送至所述头盔11显示，以指引学员完成对应的虚拟项目。所述基础数据包括虚拟项目中所有虚拟工程模式的模型数据和提示数据。学员可以采用特制手柄发送数据打开指令。

其中，所述虚拟工程模式包括但不限于全焊接结构桥梁、钢构体育馆等工程模式，学员可以在虚拟环境中用焊接的方式实现这些工程的建造过程。具体地，在虚拟工程模式中还包括对应的模型数据和提示数据，例如，全焊接结构桥梁的模型数据中包括桥梁的焊接需求信息，提示数据具体包括操作提示数据，学员可以根据焊接需求信息进行虚拟焊接，若不知道如何操作，可以选择操作提示数据提示操作。焊接涂鸦模式的基础数据包括焊接涂鸦模型数据和提示数据，学员可以在虚拟环境中用焊接的方式完成实现各种不同复杂度的图案，以游戏的方式寓教于乐，图案越复杂，游戏难度越大，关卡级数越大。焊接艺术模式的基础数据包括焊接工艺品模型数据和操作提示数据，学员可以在虚拟环境中采用废弃的工件制作玫瑰、蝎子、摩托车等工艺产品。工厂参观模式的基础数据包括认知参观工厂模型数据和参观提示数据，工厂模型数据可以包括不同产品焊接工厂的数据，学员可以在虚拟的焊接工厂中漫游，同时，可以通过选择参观提示数据中语音讲解的方式向学员讲解播放各焊接工序及设备，同时演示各焊接操作。

可选地，所述处理终端16还包括：

记录模块，用于记录学员的虚拟焊接操作过程。

评价模块，用于对所述虚拟焊接操作过程以及焊缝质量进行评价。

进一步地，所述处理终端16还包括：

报告生成模块，用于获取学员信息，并基于所述评价模块生成的评价结果，生成学员报告。

具体地，在本实施例中，通过将学员操作过程中产生的运动轨迹参数和操作轨迹参数与参数获取模块获取的预设参数比较，对学员完成的虚拟焊接操作过程进行评价。此外，所述评价模块还存储有不同的体系标准，例如，国际认证体系、国内民用焊接认证体系以及核级焊工认证体系等，通过所述评价模块还可以完成各种体系的焊工认证。

可选地，所述处理终端16还包括：

焊件生成模块，用于生成对所述真实焊件经虚拟焊接操作产生的虚拟焊件。

具体地，所述焊件生成模块可以包括呈现引擎(如unity)，通过所述呈现引擎生成学员在所述虚拟焊接场景上创建的虚拟焊件的三维(3D)效果。

焊件分析模块，用于对所述虚拟焊接操作结束后生成的虚拟焊件进行力学强度分析。具体地，可以通过对所述虚拟焊件执行仿真测试并且生成相应的测试数据。

可选地，为了班级整体教学，方便教师操作示范及知识讲解，所述处理终端16还可以与投影仪连接。

可选地，所述虚拟焊接系统还包括3D打印机，用于生成所述虚拟焊件的3D模型，将所述3D模型打印为对应的3D焊件，所述3D打印机与所述处理终端16连接。

具体地，所述3D打印机既可以将学员操作虚拟项目中产生项目模型打印出来，亦可以将虚拟焊接操作产生的虚拟焊件加焊缝打印出来。

可选地，所述虚拟焊接系统还包括缺陷包，用于提供各种典型焊接缺陷的样品，并附有精美的书帖，上面有相应焊接缺陷的产生原因及预防措施等。

本发明第一实施例中，操作台用于放置真实待焊接工件，动作捕捉器用于获取所述头盔的头部姿势数据、焊枪的运动轨迹数据以及所述真实待焊接工件的操作轨迹数据，处理终端用于接收所述动作捕捉器发送的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据，所述处理终端还用于基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景，头盔用于接收并显示所述虚拟焊接场景以及娱乐模块提供的虚拟项目，显示屏用于接收并显示所述虚拟焊接场景以及学习模块提供的与焊接有关的数据，同时，还包括认证模块用于焊接操作评价和认证。本发明实施例实现了虚拟焊接，寓教于乐的学习方式提高了学员对焊接培训的兴趣，使得培训效果更佳，同时虚拟焊接使得培训过程更加安全。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的一种虚拟焊接方法的流程图，详述如下：

步骤S21，通过动作捕捉器获取头盔的头部姿势数据、焊枪的运动轨迹数据和真实待焊接工件的操作轨迹数据。

步骤S22，通过处理终端接收所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据，并基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景。

步骤S23，通过所述头盔和显示屏显示所述虚拟焊接场景。

本实施例中的虚拟焊接方法采用实施例一中所述的虚拟焊接系统，所述步骤S21、步骤S12以及步骤S13的具体内容参照实施例一，在此不再赘述。

本发明第二实施例中，通过动作捕捉器获取头盔的头部姿势数据、焊枪的运动轨迹数据和真实待焊接工件的操作轨迹数据，通过处理终端接收所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据，并基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景，通过所述头盔和显示屏显示所述虚拟焊接场景，实现了虚拟焊接，提高了焊接培训的效果以及培训过程中的安全性。

应理解，在本发明实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种虚拟焊接系统，其特征在于，所述虚拟焊接系统包括：

头盔、焊枪、动作捕捉器、操作台、显示屏和处理终端；

所述操作台用于放置真实待焊接工件；

所述动作捕捉器用于获取所述头盔的头部姿势数据、所述焊枪的运动轨迹数据以及所述真实待焊接工件的操作轨迹数据；

所述处理终端用于接收所述动作捕捉器发送的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据；

所述处理终端还用于基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景；

所述头盔用于接收并显示所述虚拟焊接场景；

所述显示屏用于接收并显示所述虚拟焊接场景。

2.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述虚拟焊接系统包括：

参数获取模块，用于获取焊前设置参数，并将所述焊前设置参数传输至所述处理终端；

所述处理终端还用于接收所述焊前设置参数。

3.根据权利要求2所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

焊缝形貌预测模块，用于基于所述焊前设置参数、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据预测焊缝形貌；

虚拟焊接场景生成模块，用于基于所述焊缝形貌预测模块生成虚拟焊接场景。

4.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

学习模块，用于存储与焊接有关的数据，以及，用于在接收到数据打开指令时，将所述与焊接有关的数据发送至所述显示屏显示。

5.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

娱乐模块，用于存储虚拟项目的基础数据，所述虚拟项目包括虚拟工程模式、焊接涂鸦模式、焊接艺术模式以及工厂参观模式，以及，用于在接收虚拟项目打开指令时，将所述虚拟项目的基础数据发送至所述头盔显示，以指引学员完成对应的虚拟项目。

6.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

记录模块，用于记录学员的虚拟焊接操作过程；

评价模块，用于对所述虚拟焊接操作过程以及焊缝质量进行评价。

7.根据权利要求6所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

报告生成模块，用于获取学员信息，并基于所述评价模块生成的评价结果，生成学员报告。

8.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

焊件生成模块，用于生成对所述真实焊件经虚拟焊接操作产生的虚拟焊件；

焊件分析模块，用于对所述虚拟焊接操作结束后生成的虚拟焊件进行力学强度分析。

9.根据权利要求8所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述虚拟焊接系统还包括：

3D打印机，用于生成所述虚拟焊件的3D模型，将所述3D模型打印为对应的3D焊件，所述3D打印机与所述处理终端连接。

10.一种使用如权利要求1至9任一项所述虚拟焊接系统的虚拟焊接方法，其特征在于，所述虚拟焊接方法包括：

通过动作捕捉器获取头盔的头部姿势数据、焊枪的运动轨迹数据和真实待焊接工件的操作轨迹数据；

通过处理终端接收所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据，并基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景；

通过所述头盔和显示屏显示所述虚拟焊接场景。