Sensores de Triangulação a Laser aplicados a Soldagem
Autor: Alberto Bonamigo Viviani
Orientador: Prof. Régis H.Gonçalves e Silva, Dr.Eng.
Coorientadores:
Prof. Tiago Loureiro F. da Costa Pinto,Dr.
Prof. Walter Antonio Kapp, Dr. Eng.
Data: 27/01/2021 - 08h30min
Local: videoconferência - https://meet.google.com/skj-rrpi-wff
Resumo
Sistemas de soldagem adaptativa representam hoje o estado da arte em automação da soldagem. Através de sensoriamento, algoritmos complexos e integração entre os componentes do sistema de soldagem, é possível que o sistema autônomo tenha capacidade similar à do soldador. Entre os sensores utilizados para este tipo de sistema, os sensores de triangulação a laser para soldagem (STL) se destacam pela compacidade e riqueza de informações disponibilizadas. Além de posicionar espacialmente a junta, são sensores capazes de medir a geometria do chanfro ao longo da trajetória de soldagem, sem a necessidade de contato com a peça. Este tipo de sensor já é disponibilizado no mercado internacional, sendo que o mercado nacional carece de opções com desenvolvimento próprio no Brasil. Este trabalho visa elucidar a tecnologia por trás do projeto e desenvolvimento de um sensor deste tipo, abordando aspectos de arranjo óptico, algoritmos e soluções já presentes na indústria, de forma a nacionalizar este conhecimento multidisciplinar. Os arranjos ópticos considerados auxiliam na escolha do posicionamento ideal entre os principais elementos do sensor, a câmera (ou sensor de imagem) e o laser. Os algoritmos avaliados propiciam opções de escolha entre os que apresentam bom desempenho em geral ou os que desempenham excepcionalmente em casos específicos. Um software de processamento de imagens para STL é proposto, desenvolvido em plataforma de software livre e disponibilizado ao público, facilitando a avaliação de algoritmos já implementados e o desenvolvimento de novos algoritmos por pesquisadores brasileiros. O estudo de diferentes STL comerciais evidencia as tecnologias de hardware e software adotadas pelos desenvolvedores estrangeiros, principalmente quanto aos pontos positivos de cada sensor, servindo de inspiração para desenvolvimento dos sensores nacionais. Dessa forma, este trabalho contribui para a nacionalização de uma tecnologia de ponta no campo da soldagem automática, com potencial para auxiliar pesquisadores, desenvolvedores e integradores brasileiros a trabalharem com esta tecnologia de forma independente à tecnologia estrangeira.