Orientador: Prof. Dr. Régis Henrique Gonçalves e Silva
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RESUMO
Este trabalho engloba a avaliação e aprimoramento sistemático de um sistema para soldagem orbital automatizada sob a perspectiva de torna-lo um sistema adaptativo, por meio de um subsistema de sensoriamento da junta por visão, cuja principal ferramenta é um cabeçote de medição por LASER e tratamento de imagem (por isso chamado “sensor LASER”). Para isto é necessário avaliar aspectos operacionais gerais do sistema, que o diferenciam de sistemas de soldagem mecanizada com base fixa, principalmente os problemas associados ao controle e manutenção da capacidade corretiva de trajetórias por meio deste sensor, ao longo das soldas orbitais. Primeiramente, com base em uma análise de hardware e a partir de trabalhos correlatos, foi possível realizar a integração entre o sensor, fonte de soldagem e o manipulador. A partir disso, foi possível realizar uma análise das inconsistências concernentes ao sistema de sensoriamento LASER quando aplicado sobre um manipulador com base móvel (cabeçote de soldagem orbital deslocado sobre trilho) e criar um método de compensação das mesmas, em suma a maior problemática está associada a defasagem (offset de medição) necessária entre a tocha de soldagem e o sensor, devido a influência da luz emitida pelo arco elétrico. A contínua alteração de posição da base do manipulador ao qual o sensor LASER está anexado sobre um trilho deformável incorre em desconexão entre causa e ação corretiva de trajetória, o que não acontece quando a base do manipulador permanece fixa. A solução consistiu em mapear a junta sob a ótica da tocha de soldagem e comparar com a leitura do sensor, criando assim um mapa dos erros associados ao mau posicionamento ou interferências geradas pela composição trilho e offset de medição, invisíveis ao algoritmo de controle de trajetória. A partir deste método, foi possível melhorar significativamente a operacionalidade do processo de soldagem orbital adaptativa, além de mapear inconsistências de hardware passives de reprojeto sobre o manipulador.
Palavras-chave: Automação, Soldagem orbital, sensor Laser, Soldagem adaptativa.
ABSTRACT
This work encompasses the assessment and systematic improvement of an automated orbital welding system from the perspective of makes it an adaptive system, through a joint sensing subsystem for vision, whose main tool is a LASER measuring head and image treatment (so called "LASER sensor"). For this it is necessary to evaluate operational aspects of the system, the mechanized welding systems differ with fixed base, mainly the problems associated to the control and maintenance of corrective ability of trajectories through this sensor, along the orbital welds. First, based on an analysis of hardware and from related work it was possible to perform the integration between the sensor and the welding source. From this, it was possible to conduct an analysis of the inconsistencies related to the LASER sensing system when applied on a handler with mobile base (orbital welding head moved on rail) and create a compensation method of the In short, the biggest problem is associated to lag (offset of measurement) required between the welding torch and the sensor, because the influence of the light emitted by the arc. The continuous change of position of the base of the handler to which the LASER sensor is attached on a deformable rail incurs disconnection between cause and corrective action of trajectory, which does not happen when the handler base remains fixed. The solution was to map the gasket under the optics of the welding torch and compare with the reading of the sensor, thus creating a map of errors associated with the bad placement or interference generated by rail offset measurement and composition, invisible to the algorithm of trajectory control. From this method, it was possible to significantly improve the operability of the orbital welding process adaptive, plus map hardware passives inconsistencies of advisory on the handler.
Keywords: Automation, Orbital welding, Laser sensor, Adaptive welding
REFERÊNCIA
GALEAZZI, Daniel. Soldagem MIG/MAG Orbital com Sensoriamento Laser: Análise e Melhorias de Condições Operacionais para Aumento da Confiabilidade. 2019. 189p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2019.