CN114267216A - 一种焊接与热切割安全技术智能考核装置 - Google Patents
一种焊接与热切割安全技术智能考核装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114267216A CN114267216A CN202111442392.3A CN202111442392A CN114267216A CN 114267216 A CN114267216 A CN 114267216A CN 202111442392 A CN202111442392 A CN 202111442392A CN 114267216 A CN114267216 A CN 114267216A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- intelligent
- simulation
- examination
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 378
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 124
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 119
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 47
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 14
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 13
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种焊接与热切割安全技术智能考核装置，包括操作面板，所述操作面板上部设置有供气单元和排烟通风单元；所述操作面板中部设置有人证采集单元和触摸式显示屏；所述操作面板下部分别设置有智能仿真焊机、工具挂架和焊件接地组件，所述工具挂架上依次挂接有仿真焊枪以及智能焊接面罩；所述智能仿真焊机内设置有考核主机和焊接控制板，所述考核主机分别与所述人证采集单元、所述供气单元、所述触摸式显示屏、所述焊接控制板、多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩以及所述排烟通风单元通信连接，根据反馈的数据对考生的操作进行考核。
Description
技术领域
本发明涉及一类考核装置，具体的说，涉及了一类焊接与热切割安全技术智能考核装置。
背景技术
特类作业操作证是为了证明从业人员经过安全培训，可以进行上岗作业。然而传统的熔化焊接与热切割作业实操考核受限于地域、考评人员和设备，在培训和考核中都存在非常明显的问题。在培训过程中，由于真实焊机的存在，具有一定的安全隐患；由于教学人员素质参差不齐，很难全面和深度的学习操作技术；由于实操训练需要，会产生大量有毒气体，具有一定的安全隐患，使用大量耗材导致培训成本高昂。
在考试过程中，一般采取实际操作、仿真模拟操作、口述方式，考试范围及深度难以达到全面，取得的效果也达不到预期要求，导致实际作业中依然存在着安全隐患。口述是采取考评人员出题或抽题等方法，由考生回答，根据回答状况通过考评员判分；仿真模拟操作是由考试单位采用模型模拟设置现场场景，考生在模拟场景中查找与回答问题，根据回答状况通过考评员判分；实际操作是根据取得的试题，考生使用现场提供的焊割设备、工具和设施，按照相关规定进行操作实施，由于焊机具有触电危险，考评人员必须时刻紧盯操作者是否存在安全隐患，最后按照操作状况和评分标准判分。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一类理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种焊接与热切割安全技术智能考核装置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种焊接与热切割安全技术智能考核装置，包括操作面板，所述操作面板上部设置有供气单元和排烟通风单元；所述操作面板中部设置有人证采集单元和触摸式显示屏；所述操作面板下部分别设置有智能仿真焊机、工具挂架和焊件接地组件，所述工具挂架上依次挂接有仿真焊枪以及智能焊接面罩；所述焊件接地组件用于检测焊接操作时焊件是否正常接地；
所述供气单元包括智能阀门和智能气体减压器，所述智能阀门用于检测阀门的开度，所述智能气体减压器用于检测气体压力和气体流速；
所述排烟通风单元包括排烟通风组件、排烟通风开关以及开关检测装置，所述排烟通风组件根据所述排烟通风开关的状态进行启停，所述开关检测装置用于检测所述排烟通风组件的启停状态；
所述人证采集单元用于采集考生的身份证信息和人脸照片；
所述智能焊接面罩上安装有提起检测传感装置和穿戴检测传感装置，所述提起检测传感装置用于检测所述智能焊接面罩的提放状态，所述穿戴检测传感装置用于检测智能焊接面罩的穿戴状态；
每种仿真焊枪的枪头上均设置有触摸屏电容笔头和陀螺仪，所述仿真焊枪的枪体上设置有模拟焊枪按键、微型振动马达和提起检测传感装置；所述触摸屏电容笔头与所述触摸式显示屏接触，以供所述触摸式显示屏获取所述触摸屏电容笔头的位置信号；所述陀螺仪用于采集所述仿真焊枪的姿态信号；所述提起检测传感装置用于检测所述仿真焊枪的提放状态；所述微型振动马达与所述模拟焊枪按键连接，按下所述模拟焊枪按键后，所述模拟焊枪按键对外输出操作指令；所述微型振动马达用于在所述模拟焊枪按键按下且所述触摸屏电容笔头的位置信号为3D仿真焊件所在区域时开始振动；
所述智能仿真焊机的壳体上设置有工作模式选择单元、参数设置单元和气检开关，所述工作模式选择单元用于进行工作模式的选择，每种工作模式对应一种仿真焊枪；所述参数设置单元，用于设置焊接参数；所述气检开关，用于输入气检指令；
所述智能仿真焊机内设置有考核主机和焊接控制板，所述考核主机分别与所述人证采集单元、所述供气单元、所述触摸式显示屏、所述焊接控制板、多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩以及所述排烟通风单元通信连接；所述焊接控制板分别与所述工作模式选择单元、所述参数设置单元和所述气检开关连接；
所述考核主机上内置有焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，进行考核时，所述考核主机运行焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，并根据所述人证采集单元、所述触摸式显示屏、所述供气单元、所述焊接控制板、所述多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩以及所述排烟通风单元反馈的数据对考生的操作进行考核，并将考生的操作以3D虚拟形式显示在所述触摸式显示屏上。
基于上述，所述考核主机运行焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，并根据所述人证采集单元、所述触摸式显示屏、所述供气单元、所述焊接控制板、所述多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩以及所述排烟通风单元反馈的数据对考生的操作进行考核的具体步骤如下：
根据所述人证采集单元采集的身份证信息和人脸照片验证考生身份；
考生身份验证成功后，引导考生选择相应的考核科目，随机从相应考核科目的试题数据库中抽取考试试题，形成考试内容；所述考核科目包括安全用具使用理论考核科目、作业现场安全隐患排除理论考核科目和实操考核科目；
当进行安全用具使用理论考核科目或作业现场安全隐患排除理论考核科目时，播放当前考核科目的对应场景动画、科目介绍和考试内容，在考生进行答题选择后判断考生的选择结果是否是正确答案，根据判断结果给出评分；
当进行实操考核科目时，播放当前考核科目的对应场景动画和科目介绍，并依次进行焊接前检查考核、焊机运行情况检查考核、焊件固定情况检测考核、焊接安全操作考核和工作后场地清理考核；
进行焊接前检查考核和焊件固定情况检测考核时，在考生进行答题选择后判断考生的选择结果是否是正确答案，根据判断结果给出评分；
进行焊机运行情况检查考核时，接收所述智能仿真焊机返回的工作模式、焊接参数以及气检指令，以及接收所述智能阀门返回的阀门开度、气体压力和气体流速；判断工作模式和焊接参数是否为规范设置，根据判断结果给出评分；根据气检指令以及阀门开度、气体压力和气体流速判断供气单元的供气是否符合焊接需要，并根据判断结果给出评分；
进行焊接安全操作考核时，通过所述触摸式显示屏显示3D仿真焊件并采集所述触摸屏电容笔头的位置信号，同时接收所述仿真焊枪返回的提放状态、姿态信号以及操作指令、接收所述智能焊接面罩返回的提放状态和穿戴信息以及接收所述排烟通风单元返回的排烟通风组件的启停状态，根据所述触摸屏电容笔头的位置信号获取所述仿真焊枪的运动轨迹，根据所述仿真焊枪返回的姿态信号判断焊接方式，根据所述仿真焊枪返回的提放状态、所述操作指令、所述运动轨迹和所述焊接方式判断焊接操作的质量，根据判断结果进行评分，并在所述3D仿真焊件上显示焊接进度和焊接质量；根据智能焊接面罩是否被提起、智能焊接面罩的穿戴状态判断智能焊接面罩的使用以及所述排烟通风单元返回的排烟通风组件的启停状态判断焊接过程是否符合焊接安全规范，并根据判断结果进行评分；
进入工作后场地清理考核时，根据所述仿真焊枪以及所述智能焊接面罩返回的提放状态判断所述仿真焊枪和所述智能焊接面罩是否归还原位；根据所述智能阀门返回的阀门开度、气体压力和气体流速判断供气是否关闭；根据所述排烟通风单元返回的排烟通风组件的启停状态判断排烟通风是否停止；根据所述智能仿真焊机返回的状态参数判断所述智能仿真焊机是否关机以及电源是否关闭；以及根据判断结果给出评分；
当所有考核科目考核完成后，汇总所有考核科目的评分，给出总评分。
本发明相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本发明通过该装置能够进行熔化焊接与热切割安全技术教学培训、实操考评，解决了现有技术中熔化焊接与热切割实操中的局部性、存在安全隐患、产生废料废气、人工核算成绩投入成本大等问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的通信示意图。
图3是本发明的供电示意图。
图4是本发明所述智能仿真焊机的结构示意图一。
图5是本发明所述智能仿真焊机的结构示意图二。
图中：1.操作面板；2.照明开关；3.排烟通风开关；4：总电源断路器；5.氧气供气模块；6. 身份证阅读器；7人脸识别摄像头；8.触摸显示屏；9.智能仿真焊机；10. 照明组件；11. 排烟通风组件； 12.氩气供气模块；13.乙炔供气模块；14.二氧化碳供气模块； 15. 电弧焊仿真焊枪；16. 二保焊仿真焊枪；17. 气焊仿真焊枪；18. 氩弧焊仿真焊枪；19. 工具挂架；20. 智能焊接面罩； 21.接地夹；22.接地点；23.设定值显示窗；24.参数设置单元；25.散热百叶窗；26.氩弧焊接头；27.电弧焊接头；28.气焊接头；29.二保焊接头；30.接地加接头；31.焊机运行状态指示区；32. 工作模式选择单元；33. 气检开关；34.焊机电源接线端；35. 考核主机启动按钮；36.PC接口面板；37.氩气接口；38.二氧化碳接口；39.氧气接口；40.乙炔接口；41.保险管；42. 焊机电源开关；43.散热风扇；44.电源开关；45.接地端子。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种焊接与热切割安全技术智能考核装置，如图1-5所示，一种焊接与热切割安全技术智能考核装置，包括操作面板1，所述操作面板1上部设置有供气单元和排烟通风单元；所述操作面板1中部设置有人证采集单元6和触摸式显示屏8；所述操作面板1下部分别设置有智能仿真焊机9、工具挂架和焊件接地组件，所述工具挂架上依次挂接有仿真焊枪以及智能焊接面罩20；所述焊件接地组件用于检测焊接操作时焊件是否正常接地；所述焊件接地组件包括接地夹21和接地点22；
所述供气单元包括智能阀门和智能气体减压器，所述智能阀门用于检测阀门的开度，所述智能气体减压器用于检测气体压力和气体流速；优选的，所述供气单元包括氧气供气模块5、乙炔供气模块13、氩气供气模块12以及二氧化碳供气模块14；
所述排烟通风单元包括排烟通风组件11、排烟通风开关3以及开关检测装置，所述排烟通风组件11根据所述排烟通风开关3的状态进行启停，所述开关检测装置用于检测所述排烟通风组件11的启停状态；
所述人证采集单元用于采集考生的身份证信息和人脸照片；优选的，所述人证采集单元包括身份证阅读器6和人脸识别摄像头7；
所述智能焊接面罩20上安装有提起检测传感装置和穿戴检测传感装置，所述提起检测传感装置用于检测所述智能焊接面罩20的提放状态，所述穿戴检测传感装置用于检测智能焊接面罩20的穿戴状态；
每种仿真焊枪的枪头上均设置有触摸屏电容笔头和陀螺仪，所述仿真焊枪的枪体上设置有模拟焊枪按键、微型振动马达和提起检测传感装置；所述触摸屏电容笔头与所述触摸式显示屏8接触，以供所述触摸式显示屏8获取所述触摸屏电容笔头的位置信号；所述陀螺仪用于采集所述仿真焊枪的姿态信号；所述提起检测传感装置用于检测所述仿真焊枪的提放状态；所述微型振动马达与所述模拟焊枪按键连接，按下所述模拟焊枪按键后，所述模拟焊枪按键对外输出操作指令，同时所述微型振动马达开始振动；在具体实施时，所述仿真焊枪包括氩弧焊仿真焊枪18、电弧焊仿真焊枪15、气焊仿真焊枪17和二保焊仿真焊枪16；
所述智能仿真焊机9的壳体上设置有工作模式选择单元32、参数设置单元24和气检开关33，所述工作模式选择单元32用于进行工作模式的选择，每种工作模式对应一种仿真焊枪；所述参数设置单元24，用于设置焊接参数；所述气检开关33，用于输入气检指令；在具体实施时，所述工作模式选择单元32包括氩弧焊模式按钮、电弧焊模式按钮、气焊模式按钮、二保焊模式按钮；所述参数设置单元24包括电压调节旋钮、焊丝直径调节旋钮、气体延时调节旋钮、起弧电流调节旋钮、焊接电流调节旋钮以及收弧电流调节旋钮；对应所述参数设置单元24还分别设置有设定值显示窗23；
所述智能仿真焊机9内设置有考核主机和焊接控制板，所述考核主机分别与所述人证采集单元6、所述供气单元、所述触摸式显示屏8、所述焊接控制板、多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩20以及所述排烟通风单元通信连接；所述焊接控制板分别与所述工作模式选择单元32、所述参数设置单元24和所述气检开关33连接；
所述考核主机上内置有焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，进行考核时，所述考核主机运行焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，并根据所述人证采集单元6、所述触摸式显示屏8、所述供气单元、所述焊接控制板、所述多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩20以及所述排烟通风单元反馈的数据对考生的操作进行考核，并将考生的操作以3D虚拟形式显示在所述触摸式显示屏8上。
具体的，所述考核主机运行焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，并根据所述人证采集单元6、所述触摸式显示屏8、所述供气单元、所述焊接控制板、所述多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩20以及所述排烟通风单元反馈的数据对考生的操作进行考核的具体步骤如下：
根据所述人证采集单元6采集的身份证信息和人脸照片验证考生身份；
当考生的身份证信息和人脸照片比对成功后，再与考试管理系统下发的考生信息比对，若比对失败则将信息比对失败情况上传到考试系统，通知现场工作人员处理；若比对成功，则引导考生选择相应的考核科目，随机从相应考核科目的试题数据库中抽取考试试题，形成考试内容；所述考核科目包括安全用具使用理论考核科目、作业现场安全隐患排除理论考核科目和实操考核科目；
当进行安全用具使用理论考核科目或作业现场安全隐患排除理论考核科目时，播放当前考核科目的对应场景动画、科目介绍和考试内容，在考生进行答题选择后判断考生的选择结果是否是正确答案，根据判断结果给出评分；
当进行实操考核科目时，播放当前考核科目的对应场景动画和科目介绍，并依次进行焊接前检查考核、焊机运行情况检查考核、焊件固定情况检测考核、焊接安全操作考核和工作后场地清理考核；
进行焊接前检查考核和焊件固定情况检测考核时，在考生进行答题选择后判断考生的选择结果是否是正确答案，根据判断结果给出评分；
进行焊机运行情况检查考核时，考生根据气检指令以及要考核的焊接模式在所述智能仿真焊机9上进行工作模式、焊接参数的设置，同时打开所述供气单元的智能阀门；所述考核主机接收所述智能仿真焊机9返回的工作模式、焊接参数以及气检指令，以及接收所述智能阀门返回的阀门开度、气体压力和气体流速；判断工作模式和焊接参数是否为规范设置，根据判断结果给出评分；根据气检指令以及阀门开度、气体压力和气体流速判断供气单元的供气是否符合焊接需要，并根据判断结果给出评分；
进行焊接安全操作考核时，通过所述触摸式显示屏8显示3D仿真焊件，考生打开排烟通风开关3，佩戴智能焊接面罩20，然后提取所述仿真焊枪在所述3D仿真焊件操作；所述考核主机通过所述触摸式显示屏8显示3D仿真焊件并采集所述触摸屏电容笔头的位置信号，同时接收所述仿真焊枪返回的提放状态、姿态信号以及操作指令、接收所述智能焊接面罩20返回的提放状态和穿戴信息以及接收所述排烟通风单元返回的排烟通风组件11的启停状态，根据所述触摸屏电容笔头的位置信号获取所述仿真焊枪的运动轨迹，根据所述仿真焊枪返回的姿态信号判断焊接方式，根据所述仿真焊枪返回的提放状态、所述操作指令、所述运动轨迹和所述焊接方式判断焊接操作的质量，根据判断结果进行评分，并在所述3D仿真焊件上显示焊接进度和焊接质量；根据智能焊接面罩20是否被提起、智能焊接面罩20的穿戴状态判断智能焊接面罩20的使用以及所述排烟通风单元返回的排烟通风组件11的启停状态判断焊接过程是否符合焊接安全规范，并根据判断结果进行评分；
进入工作后场地清理考核时，考生将所述仿真焊枪和所述智能焊接面罩20依次放置在工具挂架上，然后关闭所述智能阀门和所述排烟通风开关3；所述考核主机根据所述仿真焊枪以及所述智能焊接面罩20返回的提放状态判断所述仿真焊枪和所述智能焊接面罩20是否归还原位；根据所述智能阀门返回的阀门开度、气体压力和气体流速判断供气是否关闭；根据所述排烟通风单元返回的排烟通风组件11的启停状态判断排烟通风是否停止；根据所述智能仿真焊机9返回的状态参数判断所述智能仿真焊机9是否关机以及电源是否关闭；以及根据判断结果给出评分；
当所有考核科目考核完成后，汇总所有考核科目的评分，给出总评分。
为了使考生有身临其境的感觉，所述焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件采用模拟人在三维场景中漫游的方式进行考核，具体的，三维场景包括6个虚拟空间和一条虚拟通道，所述6个虚拟空间分别为焊条电弧焊工作区、氩弧焊工作区、二氧化碳保护焊工作区、气焊（割）工作区、安全防护用品选择区以及办公区；当随机从相应考核科目的试题数据库中抽取考试试题，形成考试内容，模拟人会处于不同区域进行操作。
同时，当所述模拟焊枪按键按下且所述仿真焊枪枪头上的触摸屏电容笔头的位置信号为3D仿真焊件所在区域时，所述微型振动马达开始振动，以使得考生有真实使用焊枪的感觉。
进一步的，在软件操作流程中，有多个地方使用到倒计时按钮，倒计时结束前不允许点击确认进入到下一步，此类按钮倒计时时间相同，应有配置文件能统一设置计时时长。
所述焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件采用了自动评分系统，可根据用户的操作结果得出相应的得分，并生成得分明细；明细有两种查看方式，用户可以在考试结束后通过软件内的考试结果面板查看，也可将得分明细上传至指定的服务器保存。
在具体实施时，所述智能仿真焊机9的壳体上还设置有PC接口面板36、焊机电源接线端34、接地端子15、保险管41、考核主机启动按钮35、焊机电源开关42以及电源开关44，所述焊机电源接线端34依次通过所述保险管41、所述电源开关44以及所述考核主机启动按钮35连接所述考核主机；所述焊机电源接线端34依次通过所述保险管41、所述电源开关44以及所述焊机电源开关42连接所述供电电源的输入端，所述供电电源的输出端分别连接所述操作面板1、所述仿真焊枪和所述供气单元，用于向所述操作面板1、所述仿真焊枪和所述供气单元供电；所述操作面板1用于向所述排烟通风单元供电；所述考核主机通过所述PC接口面板36与所述触摸式显示屏8和所述人证采集单元6连接，用于向所述触摸式显示屏8和所述人证采集单元6供电，以及与所述触摸式显示屏8和所述人证采集单元6进行通信；所述接地端子15用于将所述智能仿真焊机9的壳体接地。优选的，所述供电单元为DC5V开关电源。
进一步的，所述PC接口面板36上设置有考核主机USB接口*2、HDMI接口*1、网口*1；所述人证采集单元6通过USB接口与所述考核主机通信；所述触摸式显示屏8通过HDMI接口和USB接口与所述考核主机通信；所述考核主机通过无线网关与所述焊接控制板、所述仿真焊枪、所述智能焊接面罩20、所述排烟通风单元无线通信。
进一步的，为了使所述智能仿真焊机9更接近于真实的焊机，所述智能仿真焊机9的壳体上还对应所述氩弧焊仿真焊枪18、所述电弧焊仿真焊枪15、所述气焊仿真焊枪17和所述二保焊仿真焊枪16分别设置有氩弧焊接头26、电弧焊接头27、气焊接头28以及二保焊接头29，所述氩弧焊接头26用于固定所述氩弧焊仿真焊枪18的线缆，所述电弧焊接头27用于固定所述电弧焊仿真焊枪15的线缆，所述二保焊接头29用于固定所述二保焊仿真焊枪16的线缆，所述气焊接头28用于固定所述气焊仿真焊枪17的气管；
所述智能仿真焊机9的壳体上还对应氧气供气模块5、乙炔供气模块13、氩气供气模块12以及二氧化碳供气模块14分别设置有氧气接口39、乙炔接口40、氩气接口37以及二氧化碳接口38，所述氧气供气模块5通过气管与所述氧气接口39连接，所述乙炔供气模块13通过气管与所述乙炔接口40连接，所述氩气供气模块12通过气管与所述氩气接口37连接，所述二氧化碳供气模块14通过气管与所述二氧化碳接口38连接。
所述氩弧焊接头26、所述电弧焊接头27、所述气焊接头28、所述二保焊接头29、所述氧气接口39、所述乙炔接口40、所述氩气接口37以及所述二氧化碳接口38的设置，使得所述供气单元、所述智能仿真焊枪以及各类仿真焊枪之间形成了完整的连接关系，更接近于真实的焊接环境。
进一步的，所述操作面板1上部还设置电源控制箱和照明组件10，所述电源控制箱内设置有照明开关2、总电源断路器4以及所述排烟通风开关3，所述照明开关2串联在所述供电电源和所述照明组件10之间，所述排烟通风开关3串联在所述供电电源和所述排烟通风组件11之间。
进一步的，所述智能仿真焊机9的壳体上还设置有散热百叶窗25和散热风扇43，用于为所述智能仿真焊机9和所述考核主机进行散热。所述智能仿真焊机9的壳体上还设置有接地加接头30和接地端子45，所述接地加接头用于固定接地夹线缆和模拟焊接时接地输出接口，所述接地端子45用于焊机外壳接地保护，预防漏电引起的触电问题。所述智能仿真焊机9的壳体上还设置有焊机运行状态指示区31，从左至右依次为电源灯、异常灯、报警灯，用于指示焊机当前工作状态；电源灯指示焊机是否开启；异常灯指示焊机工作中参数设置是否正常，焊接时输出的电压电流是否会引起焊机过压、过热保护；报警灯指示焊机是焊机打开后，自检各模式和单元否能正常工作。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：包括操作面板，所述操作面板上部设置有供气单元和排烟通风单元；所述操作面板中部设置有人证采集单元和触摸式显示屏；所述操作面板下部分别设置有智能仿真焊机、工具挂架和焊件接地组件，所述工具挂架上依次挂接有仿真焊枪以及智能焊接面罩；所述焊件接地组件用于检测焊接操作时焊件是否正常接地；
所述供气单元包括智能阀门和智能气体减压器，所述智能阀门用于检测阀门的开度，所述智能气体减压器用于检测气体压力和气体流速；
所述排烟通风单元包括排烟通风组件、排烟通风开关以及开关检测装置，所述排烟通风组件根据所述排烟通风开关的状态进行启停，所述开关检测装置用于检测所述排烟通风组件的启停状态；
所述人证采集单元用于采集考生的身份证信息和人脸照片；
所述智能焊接面罩上安装有提起检测传感装置和穿戴检测传感装置，所述提起检测传感装置用于检测所述智能焊接面罩的提放状态，所述穿戴检测传感装置用于检测智能焊接面罩的穿戴状态；
每种仿真焊枪的枪头上均设置有触摸屏电容笔头和陀螺仪，所述仿真焊枪的枪体上设置有模拟焊枪按键、微型振动马达和提起检测传感装置；所述触摸屏电容笔头与所述触摸式显示屏接触，以供所述触摸式显示屏获取所述触摸屏电容笔头的位置信号；所述陀螺仪用于采集所述仿真焊枪的姿态信号；所述提起检测传感装置用于检测所述仿真焊枪的提放状态；所述微型振动马达与所述模拟焊枪按键连接，按下所述模拟焊枪按键后，所述模拟焊枪按键对外输出操作指令；所述微型振动马达用于在所述模拟焊枪按键按下且所述触摸屏电容笔头的位置信号为3D仿真焊件所在区域时开始振动；
所述智能仿真焊机的壳体上设置有工作模式选择单元、参数设置单元和气检开关，所述工作模式选择单元用于进行工作模式的选择，每种工作模式对应一种仿真焊枪；所述参数设置单元，用于设置焊接参数；所述气检开关，用于输入气检指令；
所述智能仿真焊机内设置有考核主机和焊接控制板，所述考核主机分别与所述人证采集单元、所述供气单元、所述触摸式显示屏、所述焊接控制板、多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩以及所述排烟通风单元通信连接；所述焊接控制板分别与所述工作模式选择单元、所述参数设置单元和所述气检开关连接；
所述考核主机上内置有焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，进行考核时，所述考核主机运行焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，并根据所述人证采集单元、所述触摸式显示屏、所述供气单元、所述焊接控制板、所述多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩以及所述排烟通风单元反馈的数据对考生的操作进行考核，并将考生的操作以3D虚拟形式显示在所述触摸式显示屏上。
2.根据权利要求1所述的一种焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：
所述考核主机运行焊接与热切割作业安全技术实操智能考核软件，并根据所述人证采集单元、所述触摸式显示屏、所述供气单元、所述焊接控制板、所述多种仿真焊枪、所述智能焊接面罩以及所述排烟通风单元反馈的数据对考生的操作进行考核的具体步骤如下：
根据所述人证采集单元采集的身份证信息和人脸照片验证考生身份；
考生身份验证成功后，引导考生选择相应的考核科目，随机从相应考核科目的试题数据库中抽取考试试题，形成考试内容；所述考核科目包括安全用具使用理论考核科目、作业现场安全隐患排除理论考核科目和实操考核科目；
当进行安全用具使用理论考核科目或作业现场安全隐患排除理论考核科目时，播放当前考核科目的对应场景动画、科目介绍和考试内容，在考生进行答题选择后判断考生的选择结果是否是正确答案，根据判断结果给出评分；
当进行实操考核科目时，播放当前考核科目的对应场景动画和科目介绍，并依次进行焊接前检查考核、焊机运行情况检查考核、焊件固定情况检测考核、焊接安全操作考核和工作后场地清理考核；
进行焊接前检查考核和焊件固定情况检测考核时，在考生进行答题选择后判断考生的选择结果是否是正确答案，根据判断结果给出评分；
进行焊机运行情况检查考核时，接收所述智能仿真焊机返回的工作模式、焊接参数以及气检指令，以及接收所述智能阀门返回的阀门开度、气体压力和气体流速；判断工作模式和焊接参数是否为规范设置，根据判断结果给出评分；根据气检指令以及阀门开度、气体压力和气体流速判断供气单元的供气是否符合焊接需要，并根据判断结果给出评分；
进行焊接安全操作考核时，通过所述触摸式显示屏显示3D仿真焊件并采集所述触摸屏电容笔头的位置信号，同时接收所述仿真焊枪返回的提放状态、姿态信号以及操作指令、接收所述智能焊接面罩返回的提放状态和穿戴信息以及接收所述排烟通风单元返回的排烟通风组件的启停状态，根据所述触摸屏电容笔头的位置信号获取所述仿真焊枪的运动轨迹，根据所述仿真焊枪返回的姿态信号判断焊接方式，根据所述仿真焊枪返回的提放状态、所述操作指令、所述运动轨迹和所述焊接方式判断焊接操作的质量，根据判断结果进行评分，并在所述3D仿真焊件上显示焊接进度和焊接质量；根据智能焊接面罩是否被提起、智能焊接面罩的穿戴状态判断智能焊接面罩的使用以及所述排烟通风单元返回的排烟通风组件的启停状态判断焊接过程是否符合焊接安全规范，并根据判断结果进行评分；
进入工作后场地清理考核时，根据所述仿真焊枪以及所述智能焊接面罩返回的提放状态判断所述仿真焊枪和所述智能焊接面罩是否归还原位；根据所述智能阀门返回的阀门开度、气体压力和气体流速判断供气是否关闭；根据所述排烟通风单元返回的排烟通风组件的启停状态判断排烟通风是否停止；根据所述智能仿真焊机返回的状态参数判断所述智能仿真焊机是否关机以及电源是否关闭；以及根据判断结果给出评分；
当所有考核科目考核完成后，汇总所有考核科目的评分，给出总评分。
3.根据权利要求1或2所述的焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：所述智能仿真焊机的壳体上还设置有PC接口面板、焊机电源接线端、接地端子、保险管、考核主机启动按钮、焊机电源开关以及电源开关，所述焊机电源接线端依次通过所述保险管、所述电源开关以及所述考核主机启动按钮连接所述考核主机；所述焊机电源接线端依次通过所述保险管、所述电源开关以及所述焊机电源开关连接所述供电电源的输入端，所述供电电源的输出端分别连接所述操作面板、所述仿真焊枪和所述供气单元，用于向所述操作面板、所述仿真焊枪和所述供气单元供电；所述操作面板用于向所述排烟通风单元供电；所述考核主机通过所述PC接口面板与所述触摸式显示屏和所述人证采集单元连接，用于向所述触摸式显示屏和所述人证采集单元供电，以及与所述触摸式显示屏和所述人证采集单元进行通信；所述接地端子用于将所述智能仿真焊机的壳体接地。
4.根据权利要求1所述的焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：所述仿真焊枪包括氩弧焊仿真焊枪、电弧焊仿真焊枪、气焊仿真焊枪和二保焊仿真焊枪，所述供气单元包括氧气供气模块、乙炔供气模块、氩气供气模块以及二氧化碳供气模块，所述工作模式选择单元包括氩弧焊模式按钮、电弧焊模式按钮、气焊模式按钮、二保焊模式按钮；所述参数设置单元包括电压调节旋钮、焊丝直径调节旋钮、气体延时调节旋钮、起弧电流调节旋钮、焊接电流调节旋钮以及收弧电流调节旋钮。
5.根据权利要求4所述的焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：所述智能仿真焊机的壳体上还对应所述氩弧焊仿真焊枪、所述电弧焊仿真焊枪、所述气焊仿真焊枪和所述二保焊仿真焊枪分别设置有氩弧焊接头、电弧焊接头、气焊接头以及二保焊接头，所述氩弧焊接头用于固定所述弧焊仿真焊枪的线缆，所述电弧焊接头用于固定所述电弧焊仿真焊枪的线缆，所述二保焊接头用于固定所述二保焊仿真焊枪的线缆，所述气焊接头用于固定所述气焊仿真焊枪的气管；
所述智能仿真焊机的壳体上还对应氧气供气模块、乙炔供气模块、氩气供气模块以及二氧化碳供气模块分别设置有氧气接口、乙炔接口、氩气接口以及二氧化碳接口，所述氧气供气模块通过气管与所述氧气接口连接，所述乙炔供气模块通过气管与所述乙炔接口连接，所述氩气供气模块通过气管与所述氩气接口连接，所述二氧化碳供气模块通过气管与所述二氧化碳接口连接。
6.根据权利要求3所述的焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：所述人证采集单元通过USB接口与所述考核主机通信；所述触摸式显示屏通过HDMI接口和USB接口与所述考核主机通信；所述考核主机通过无线网关与所述焊接控制板、所述仿真焊枪、所述智能焊接面罩、所述排烟通风单元无线通信。
7.根据权利要求1所述的焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：所述人证采集单元包括身份证阅读器和人脸识别摄像头。
8.根据权利要求1所述的焊接与热切割安全技术智能考核装置，其特征在于：所述操作面板上部还设置电源控制箱和照明组件，所述电源控制箱内设置有照明开关、总电源断路器以及所述排烟通风开关，所述照明开关串联在所述供电电源和所述照明组件之间，所述排烟通风开关串联在所述供电电源和所述排烟通风组件之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111442392.3A CN114267216A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种焊接与热切割安全技术智能考核装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111442392.3A CN114267216A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种焊接与热切割安全技术智能考核装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114267216A true CN114267216A (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=80825885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111442392.3A Pending CN114267216A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种焊接与热切割安全技术智能考核装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114267216A (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102596476A (zh) * | 2009-11-13 | 2012-07-18 | 林肯环球股份有限公司 | 用于监控焊接质量的方法和装置 |
| CN203552498U (zh) * | 2013-11-20 | 2014-04-16 | 中国石油天然气第一建设公司 | 一种用于焊接模拟培训设备的控制柜 |
| CN204066476U (zh) * | 2014-06-09 | 2014-12-31 | 迟宁 | 一种焊接教学测试仪器 |
| CN204470766U (zh) * | 2015-02-27 | 2015-07-15 | 北京竞业达沃凯森教育科技有限公司 | 模拟焊接训练器 |
| CN204603551U (zh) * | 2015-05-08 | 2015-09-02 | 吴志亚 | 一种气体焊接模拟器 |
| CN104916180A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-16 | 武汉市腾亚科技有限公司 | 仿真焊接与热切割作业实操考核的终端设备及考核方法 |
| US20150375327A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Illinois Tool Works Inc. | System and method for remote welding training |
| CN207199177U (zh) * | 2017-04-28 | 2018-04-06 | 北京维尔森科技发展有限公司 | 一种焊接烟雾防护演示装置 |
| CN207558283U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-06-29 | 塔里木大学 | 一种模块化电焊平台 |
| US20190325782A1 (en) * | 2018-04-19 | 2019-10-24 | Lincoln Global, Inc. | Welding simulator with dual-user configuration |
| CN110544404A (zh) * | 2013-03-11 | 2019-12-06 | 林肯环球股份有限公司 | 在虚拟现实环境中提供增强的教学和训练的系统和方法 |
| CN209928801U (zh) * | 2018-12-24 | 2020-01-10 | 深圳市为汉科技有限公司 | 一种基于虚拟现实技术且具有固定效果的模拟焊枪 |
| CN111168211A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-19 | 夸夫曼(上海)智能科技发展有限公司 | 智能虚拟焊接实训装置及方法 |
| CN211181178U (zh) * | 2019-12-04 | 2020-08-04 | 武汉安邦致远科技有限公司 | 一种电焊机模拟仿真实操考核设备 |
| CN213163791U (zh) * | 2020-09-14 | 2021-05-11 | 苏州国顺智能科技有限公司 | 一种焊接机械手教学实训装置 |
-
2021
- 2021-11-30 CN CN202111442392.3A patent/CN114267216A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102596476A (zh) * | 2009-11-13 | 2012-07-18 | 林肯环球股份有限公司 | 用于监控焊接质量的方法和装置 |
| CN110544404A (zh) * | 2013-03-11 | 2019-12-06 | 林肯环球股份有限公司 | 在虚拟现实环境中提供增强的教学和训练的系统和方法 |
| CN203552498U (zh) * | 2013-11-20 | 2014-04-16 | 中国石油天然气第一建设公司 | 一种用于焊接模拟培训设备的控制柜 |
| CN204066476U (zh) * | 2014-06-09 | 2014-12-31 | 迟宁 | 一种焊接教学测试仪器 |
| US20150375327A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Illinois Tool Works Inc. | System and method for remote welding training |
| CN204470766U (zh) * | 2015-02-27 | 2015-07-15 | 北京竞业达沃凯森教育科技有限公司 | 模拟焊接训练器 |
| CN204603551U (zh) * | 2015-05-08 | 2015-09-02 | 吴志亚 | 一种气体焊接模拟器 |
| CN104916180A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-16 | 武汉市腾亚科技有限公司 | 仿真焊接与热切割作业实操考核的终端设备及考核方法 |
| CN207199177U (zh) * | 2017-04-28 | 2018-04-06 | 北京维尔森科技发展有限公司 | 一种焊接烟雾防护演示装置 |
| CN207558283U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-06-29 | 塔里木大学 | 一种模块化电焊平台 |
| US20190325782A1 (en) * | 2018-04-19 | 2019-10-24 | Lincoln Global, Inc. | Welding simulator with dual-user configuration |
| CN209928801U (zh) * | 2018-12-24 | 2020-01-10 | 深圳市为汉科技有限公司 | 一种基于虚拟现实技术且具有固定效果的模拟焊枪 |
| CN211181178U (zh) * | 2019-12-04 | 2020-08-04 | 武汉安邦致远科技有限公司 | 一种电焊机模拟仿真实操考核设备 |
| CN111168211A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-19 | 夸夫曼(上海)智能科技发展有限公司 | 智能虚拟焊接实训装置及方法 |
| CN213163791U (zh) * | 2020-09-14 | 2021-05-11 | 苏州国顺智能科技有限公司 | 一种焊接机械手教学实训装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109697909A (zh) | 基于vr的配电网作业仿真培训考核系统 | |
| CN107221216A (zh) | 基于虚拟现实技术的变电站安全案例式仿真培训方法 | |
| CN106548676A (zh) | 一种基于vr技术的校园消防演练模拟场景系统 | |
| CN107256652A (zh) | 电力培训综合控制实训系统 | |
| CN111882942A (zh) | 一种基于虚拟技术的安全工器具培训系统及方法 | |
| CN110244851A (zh) | 基于虚拟现实技术的电力技能培训辅助方法及系统 | |
| CN110310530A (zh) | 基于环幕互动的电气设备绝缘试验仿真培训全息教师系统 | |
| CN107456694A (zh) | 一种3d虚拟消防灭火培训系统 | |
| CN108694872A (zh) | 一种基于虚拟现实的一体化安全实训系统 | |
| CN110718109A (zh) | 一种vr虚拟焊接仿真实训系统及实训方法 | |
| CN111881751A (zh) | 一种电气操作票单兵智能监护系统及方法 | |
| CN102903272A (zh) | 一种压裂控制装置虚拟操作培训系统及其培训方法 | |
| CN104916180A (zh) | 仿真焊接与热切割作业实操考核的终端设备及考核方法 | |
| CN112991857A (zh) | 一种电力应急抢险培训系统及方法 | |
| CN207199177U (zh) | 一种焊接烟雾防护演示装置 | |
| CN114267216A (zh) | 一种焊接与热切割安全技术智能考核装置 | |
| CN103021218A (zh) | 配电线路倒闸操作仿真培训装置及其培训方法 | |
| CN207503280U (zh) | 电力综合实训管理控制系统 | |
| CN117369629A (zh) | 基于储能电站应用场景的vr仿真培训考核系统 | |
| CN106680416A (zh) | 家电起燃模拟实验室及其模拟起燃的检测方法 | |
| CN114816068A (zh) | 一种辐射环境下的核退役虚拟训练系统 | |
| CN211207582U (zh) | 一种vr虚拟焊接仿真实训系统 | |
| CN114937385A (zh) | 一种基于vr技术的油井安全教育演练系统 | |
| CN105225567B (zh) | 继电保护装置检验安全措施布置训练系统 | |
| CN218513075U (zh) | 电缆头制作仿真训练考核装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |