UFSC, ANP - Agência Nacional de Petróleo e Gás
Orientador: Prof. Jair Carlos Dutra, Dr. Eng.
Coorientador: Prof. Nelso Gauze Bonacorso, Dr. Eng.
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RESUMO
O mercado brasileiro, no que tange a equipamentos que agregam tecnologias inovadoras aplicadas aos processos de fabricação, é fundamentalmente um consumidor de tecnologias estrangeiras. Isto eleva consideravelmente o custo de aquisição e de manutenção de equipamentos capazes de agilizar a indústria e a pesquisa. Além disto, iniciativas nacionais para o desenvolvimento de sistemas que apresentem baixo custo e aperfeiçoem os processos de fabricação e/ou manutenção, recebem pouca atenção dos profissionais da área. Neste contexto, o referido trabalho apresenta o desenvolvimento e a construção de um robô com comando numérico computadorizado versátil com quatro graus de liberdade, três prismáticos e um rotacional, que é facilmente adaptável à execução de soldagem em dutos e em paredes planas ou curvas. Esta flexibilidade de operação é decorrente de um projeto mecânico modular, o qual torna factíveis alterações em sua montagem. Como parte integrante do desenvolvimento, construiu-se uma Interface Homem-Máquina intuitiva, a qual proporciona facilidade de operação e, conseqüentemente, redução no tempo para a qualificação de mão de obra. É fundamental destacar que o projeto é um robô flexível e não um equipamento de automação dedicada. Logo, seu emprego não fica restrito às tarefas apresentadas, podendo ser utilizado para distintos fins industriais e acadêmicos. Entretanto, apenas a construção de um robô para a soldagem não garante melhorias para as aplicações supracitadas. Assim, foram realizados estudos com diferentes processos de soldagem, principalmente as variantes do processo MIG e no Plasma com adição de pó. O foco inicial de aplicação é o setor energético. Numa de suas configurações é destinado à automatização da união de dutos. Adaptando-se um trilho com base magnética, pode ser utilizado para a soldagem de paredes curvas, como, por exemplo, na recuperação de tubos de paredes de caldeiras de usinas termelétricas. O projeto vem então atuar em conjunto com as pesquisas realizadas sobre processos de soldagem, a fim de criar subsídios que viabilizem o aprimoramento da tecnologia nacional relacionada com novos métodos de fabricação e de manutenção.
Palavras chave: automação da soldagem, MIG/MAG, PTAP, recuperação de superfícies, robô CNC, soldagem orbital.
ABSTRACT
The Brazilian market, in terms of equipment that add innovative techniques applied to manufacturing processes, is basically a consumer of foreign technologies. That raises the acquisition and maintenance cost of equipment able to boost the industry and research. Additionally, national initiatives for the development of systems that represent low cost and improve the manufacturing / maintenance process receive little attention from professionals of the area. In this context, this work presents the development and construction of a robot with versatile computerized numerical control with four degrees of freedom, three prismatic and one rotational, which is easily adaptable to the application of welding on pipelines and on flat or curved walls. This flexibility of operation is due to a modular mechanical design which makes changes in their assembly feasible. As a part of the development, an intuitive a Human Machine Interface was constructed, which provides ease of operation and consequently reduction in time to qualify for labor. It is important to emphasize that the project is a flexible robot and not dedicated automation equipment. Therefore, its job is not restricted to the tasks presented, but it can be used for different industrial and academic purposes. However, only the construction of a robot for welding does not guarantee improvements for the applications mentioned. Thus, studies were performed with different welding processes, especially the variants of MIG process and Plasma with addition of powder. The initial focus is the application in the energy sector. In one of its settings it is destined for the automation of pipes joining. Adapted to a trail with magnetic bases, it can be used for welding on curved walls, like for example, in the recovery of pipes of thermal power plants boiler walls. The project will then work together with the research performed on welding processes, in order to create knowledge subsidies that enable the improvement of national technology related to new methods of manufacture and maintenance.
Keywords: welding automation, MIG/MAG, PTAP, recovery of surfaces, CNC robot, orbital welding.
REFERÊNCIA:
CARVALHO, R. S. Robô CNC para a automação da soldagem MIG/MAG em posições e situações de extrema dificuldade. 2009. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2009.