Подготовка квалифицированных сварщиков с помощью компьютерных тренажеров

Технические средства подготовки могут быть классифицированы по способу сварки, условиям его реализации, степени имитации реального процесса и инструментов.

По степени имитации процесса сварки все устройства и системы подготовки можно подразделить на следующие группы:

• компьютерные тренажеры, в которых имитация зоны сварки и сварочной дуги осуществляется в виртуальном пространстве средствами машинной графики и синтеза изображений;
• искровые тренажеры, в которых имитация процесса осуществляется искровым разрядом на физической модели сварного соединения;
• тренажеры, обеспечивающие имитацию процесса сварки малоамперной дугой без плавления электрода и образования сварочной ванны;
• тренажеры с использованием элементов реальных процесса сварки и сварочного оборудования.

Наибольшее распространение получили тренажеры для ручной и механизированной сварки. Тренажеры для автоматической сварки из-за большого разнообразия сварочного оборудования и вариантов реализуемых процессов сварки получили значительно меньшее распространение.

За последние несколько лет опережающее развитие получили технологии виртуальной реальности, сочетание элементов которой позволяет создавать практически любую учебную обстановку.

Независимо от назначения подобные тренажеры должны обеспечивать высокую степень адекватности воспроизводимых процессов, варьирование состояния процессов и сварочного оборудования, наиболее полную имитацию инструментов и органов управления, возможность оценки отклонений при воспроизведении процессов и масштабирование времени протекания процесса.

Для компьютерных тренажеров характерна максимальная степень использования виртуальных эффектов при имитации процесса сварки. В тренажерах этого типа воспроизведение сварочной обстановки - зоны горения дуги, разделки кромок, шва и жидкой ванны - осуществляется путем их изображения на дисплее телевизионного приемника или персонального компьютера.

Уже в первых компьютерных (в 80 - 90 годах прошлого века называемых электронными) тренажерах сварочные инструменты для ручной и механизированной дуговой сварки имитировались по физической модели процесса, при этом имитаторы рабочего инструмента были оснащены датчиками длины дуги и угла наклона, а зачастую и устройством имитации плавления электрода. Для повышения достоверности изображение сварочной ванны на экране дисплея, как правило, представляет собой световое пятно с разлетающимися «искрами», размеры и яркость которого определяются виртуальным тепловложением, а сам «сварной шов» отображается виртуальным следом.