Automação da Soldagem MIG/MAG em aplicações sobre Juntas Chanfradas – Uma abordagem Integrativa com foco em Sensoriamento Laser e Métodos Adaptativos
Autor: Alberto Bonamigo Viviani
Data: 19/05/2017, 14:00 h 14:45 h
Local: Auditório do Polo EMC/UFSC - Bloco A (2° Andar), Campus Trindade, Florianópolis/SC
Orientador: Prof. Régis H.Gonçalves e Silva, Dr.Eng.
Coorientadores: Prof. Jair Carlos Dutra, Dr. Eng.; Prof. Tiago L. da Costa Pinto, Dr.Eng.
Resumo:
Sistemas de soldagem adaptativa representam hoje o estado da arte em termos de automatização da soldagem. Através de sensoriamento, algoritmos complexos e integração entre os componentes do sistema de soldagem, é possível que o sistema autônomo tenha capacidade de aproximar sua ação à do soldador. Aplicações reais de soldagem impõem variações não programadas, às quais o soldador, usufruindo de toda sua capacidade cognitiva, reage em tempo real, adaptando seu padrão de movimento e, por vezes, parâmetros de soldagem (via pedais ou tocha com regulagem embarcada). Sistemas adaptativos de soldagem tentam mimetizar, por meio de diferentes técnicas e tecnologias, alguns aspectos desta cognição. Este trabalho aborda os aspectos chave da integração entre subsistemas, investigando tecnologias envolvidas em um sistema adaptativo de soldagem. Os quatro componentes principais de um sistema desse tipo são estudados: fontes de soldagem, manipuladores robóticos, sensoriamento e algoritmos de parametrização ativa em tempo real. Foco é dado, em cada um dos aspectos supracitados, sobre aplicações de Soldagem Orbital de tubos de parede espessa, em seus passes de preenchimento de junta. Quanto ao sistema de sensoriamento, são levados em conta os sensores de triangulação a laser, dentre estes um de fabricação nacional. No que tange a estes sensores, o trabalho visa definir tanto aspectos construtivos quanto de desempenho óptico e computacional sob condições reais de soldagem, assim como estabelecer padrões de comparação e validação do sensor de desenvolvimento próprio. O estudo das fontes de soldagem, em consonância com o foco apresentado (e considerando que o passe de raiz foi tratado em trabalhos anteriores ao presente) visa analisar e adaptar processos MIG/MAG pulsados modificados, controlados em malha fechada, com diferentes formas de onda. Resultados preliminares, assim como informações da literatura, relatam diferenciados graus de desempenho e de aplicabilidade de diferentes formas de onda para diferentes condições de soldagem. Justificam-se, portanto, investigações e desenvolvimentos que permitem ao sistema integrado de soldagem adaptativa conciliar a forma de onda à situação (posição de soldagem, posição do passe de preenchimento em processamento) pontual da junta. Quanto ao subsistema manipuladores robóticos, a concepção e avaliação de técnicas para monitoração e análise da qualidade dos movimentos, em reação a observações do impacto sobre o resultado e de falhas em sistemas comerciais disponíveis, também foram colocados como meta. Por fim, objetiva-se desenvolver e aprimorar, com base em resultados preliminares já obtidos, algoritmos de parametrização ativa autônoma online para seguimento e preenchimento de junta. Ao final do trabalho, espera-se obter um sistema integrado, capaz de realizar a soldagem adaptativa orbital de tubos, assim como a consolidação de todo o conhecimento interdisciplinar agregado pelo desenvolvimento deste, representando um grande ganho tecnológico em nível nacional.