Abstract:
Joint geometry measurement is a key task for welding automation. Among the sensors used for this purpose, the Laser Triangulation Sensors for welding (LTS) are the ones that best characterize the joint geometry. Root gap measurement is especially important for success in the automated root pass deposition, with production and quality benefits in different applications, such as pipeline construction for the Oil & Gas industry. The measurement of
this feature is sensitive to noises generated by welding and joint surface reflexivity. The image processing algorithms for gap measurement available in literature do not have the desired characteristics of measurement error and flexibility for dimensional variability of welding joints. This paper presents a new algorithm for root gap measurement of “V” type joints using a linear adjustment technique. This developed algorithm was evaluated from measurement errors found in images captured before and during orbital welding procedure of a standard test piece. The same images were processed with pattern correlation algorithm and derivative algorithm, both presented in academic papers. The proposed algorithm presented the best results of measurement error, robustness and flexibility.
Key-words: Adaptive welding; Control and welding automation; Intelligent systems; Orbital welding; Productivity.
Algoritmo de Extração das Características da Junta para Sensores de Triangulação Laser Aplicados ao Controle do Passe de Raiz
Resumo:
A medição da geometria da junta é tarefa fundamental para a automação da soldagem. Dentre os sensores utilizados para tal finalidade, os Sensores de Triangulação Laser para soldagem (STL) estão entre as tecnologias que melhor caracterizam a geometria da junta durante a soldagem. A medição da abertura de raiz (gap) é especialmente importante para o sucesso na deposição automatizada do passe de raiz, com benefícios de produtividade e qualidade em diferentes aplicações, como a construção de dutos para o setor de Petróleo e Gás. A medição desta característica é sensível aos ruídos gerados pela soldagem e à reflexividade da superfície da junta. Os algoritmos de processamento de imagem para medição do gap apresentados na literatura não têm as características desejadas de erro de medição e flexibilidade para medição em chanfros de diferentes dimensões. Este artigo
apresenta um novo algoritmo para a medição do gap em juntas de chanfro “V” empregando a técnica de ajuste linear. O algoritmo de medição desenvolvido foi avaliado a partir dos erros de medição do gap encontrados em imagens capturadas antes e durante o procedimento de soldagem de raiz de um corpo de prova padrão. As mesmas imagens foram processadas com os algoritmos de correlação de padrões e algoritmo de derivadas, ambos apresentados por trabalhos acadêmicos. O algoritmo proposto apresentou os melhores resultados de erro de medição, robustez e flexibilidade.
Palavras-chave: Soldagem adaptativa; Controle e automação da soldagem; Sistemas inteligentes; Soldagem orbital; Produtividade.
Referência:
GONCALVES E SILVA, Régis Henrique et al . Welding Joint Features Extraction Algorithm for Laser Triangulation Sensors Applied to Root Pass Control. Soldag. insp., São Paulo , v. 22, n. 1, p. 14-23, Mar. 2017 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-92242017000100014&lng=en&tlng=en>. access on 26 June 2017. http://dx.doi.org/10.1590/0104-9224/si2201.03