DESENVOLVIMENTO DE DISPOSITIVO PARA A AUTOMAÇÃO DA SOLDAGEM DE RESERVATÓRIOS

Régis Henrique Gonçalves e Silva

IBP0416_05

Introdução

Objetivos da automação da soldagem:

Produtividade:Produtividade: aumento da produtividade (kg/h) em relação à soldagem manual, pagando os custos dos equipamentos em pouco tempo.

Como?Como?

Retirando o soldador do ambiente de solda; Aumentando o “tempo de arco aberto”.

Introdução

Introdução

Qualidade:Qualidade: a qualidade de uma solda criada com uma soldagem automatizada com um conjunto de parâmetros adequado é quase sempre superior as soldas manuais;

Repetibilidade:Repetibilidade: uma vez estabelecidos os parâmetros, variáveis de soldagem e trajetória corretos, pode-se repetir a mesma solda quantas vezes forem necessárias;

Nível de habilidade:Nível de habilidade: soldadores experientes são difíceis de encontrar. Com a soldagem automatizada, a figura do soldador dá lugar a um operador;

Introdução

Objetivo Geral:Objetivo Geral:

Desenvolvimento de tecnologia no âmbito de uma interface entre mecânica, tecnologia de soldagem, eletrônica digital, analógica e computação, para viabilizar a construção de um sistema automatizado, para deslocamento de pistola com dois graus de liberdade, chamado de “Tartílope V2” .

Objetivos

Objetivos

Objetivos

Encontrar soluções para tornar o “Tartílope V2”, um produto robusto, confiável, compacto e de fácil operar para ser utilizado em testes de campo;

Incorporação ao sistema de deslocamento “Tartílope V2”, de um sistema de seguimento de junta anteriormente desenvolvido didaticamente, bem como aprimorar o seu funcionamento;

Objetivos

Objetivos Específicos:Objetivos Específicos:

Resultados

O “Tartílope V2” aplicado em corte O “Tartílope V2” aplicado em corte

plasmaplasma

Motor CC utilizado na Motor CC utilizado na variação da altura do variação da altura do

arco plasmaarco plasma

Pistola e chapa Pistola e chapa posicionada para posicionada para

o corteo corte

Corte sendo Corte sendo executadoexecutado

Vista geral da Vista geral da bancadabancada

Resultados

Problemas encontrados e soluções Problemas encontrados e soluções

implementadas:implementadas:

Interferência eletromagnética nos circuitos de Interferência eletromagnética nos circuitos de controle;controle;

Colocação de filtros passivos em alguns pontos do Colocação de filtros passivos em alguns pontos do equipamento;equipamento;

Confecção de cabos com 20 m de comprimento;Confecção de cabos com 20 m de comprimento;

Reprojeto da placa de interface;Reprojeto da placa de interface;

Fonte de alimentação isolada para o teclado de Fonte de alimentação isolada para o teclado de comando.comando.

Empenamento da chapa devido ao processo de Empenamento da chapa devido ao processo de recobrimento;recobrimento;

Adaptação de um motor CC comandado pelo Adaptação de um motor CC comandado pelo operador.operador.

Folgas na fixação do braço do eixo Y;Folgas na fixação do braço do eixo Y;

Troca dos roletes de celeron por guias lineares;Troca dos roletes de celeron por guias lineares;

Resultados

O “Tartílope V2” na empresa aplicado a construção de O “Tartílope V2” na empresa aplicado a construção de reservatórios reservatórios

Anel Anel preparado preparado

para a soldapara a solda

Operador Operador realizando uma realizando uma

soldasolda

Detalhe do Detalhe do cordão de cordão de

solda.solda.

Tanque Tanque soldado com o soldado com o

auxílio do auxílio do “Tartílope V2”.“Tartílope V2”.

Resultados

Alterações implementadas:Alterações implementadas:

Tempos de parada: inclusão de duas novas variáveis, tp1 e Tempos de parada: inclusão de duas novas variáveis, tp1 e tp2;tp2;

Tempo de deslocamento: substituição da variável Tempo de deslocamento: substituição da variável freqüência pelo tempo de deslocamento (tdes), para facilitar a freqüência pelo tempo de deslocamento (tdes), para facilitar a operação do equipamento;operação do equipamento;

Aumento na espessura da estrutura do carrinhoAumento na espessura da estrutura do carrinho: diminuição : diminuição das folgas do engrenamento do carrinho ao trilho;das folgas do engrenamento do carrinho ao trilho;

Mudança na forma do engrenamento:Mudança na forma do engrenamento: evitar o aparecimento evitar o aparecimento de folgas;de folgas;

Ponto de Ponto de travamentotravamento

Ponto de Ponto de apoioapoioEngrenamenEngrenamen

to antigoto antigoEngrenameEngrenamento Atualnto Atual

Braço de Braço de alavancalavanc

aa

Resultados

Solda Solda realizadarealizada

Região Região crítica com crítica com

gap gap preenchidopreenchido

Solda a ser Solda a ser realizadarealizada

Sistema de Seguimento de Junta incorporado ao Sistema de Seguimento de Junta incorporado ao “Tartílope V2”“Tartílope V2”

Resultados

Funcionamento do equipamento Funcionamento do equipamento

Resultados

Princípio de funcionamento do Sistema de Seguimento de Junta Princípio de funcionamento do Sistema de Seguimento de Junta

Corrente[A]

Corrente[A]

I 1 I 3I 2I4

PosiçãoCentra lizada

(I = I )1 2

PosiçãoDescen tra lizada

(I I )3 4

Resultados

Alterações implementadas:Alterações implementadas:

Parada no ponto médio: fazer com que o movimento de Parada no ponto médio: fazer com que o movimento de tecimento sempre termine no seu ponto médio para minimizar tecimento sempre termine no seu ponto médio para minimizar o tempo de setup;o tempo de setup;

Necessidade do travamento do motor: travamento do motor Necessidade do travamento do motor: travamento do motor do eixo Y para evitar a movimentação durante a colocação da do eixo Y para evitar a movimentação durante a colocação da carcaça;carcaça;

Eficácia do Seguimento de JuntaEficácia do Seguimento de Junta

Teste em Teste em laboratóriolaboratório Aplicação Aplicação

práticaprática

Resultados

Outras aplicações :Outras aplicações :

.

LiningLining

Revestimento Revestimento por deposição por deposição

Conclusões

ConclusõesConclusões

O isolamento elétrico das placas de controle dos O isolamento elétrico das placas de controle dos equipamentos é um fator fundamental para a utilização equipamentos é um fator fundamental para a utilização do “Tartílope V2” nos procedimentos de corte de chapas do “Tartílope V2” nos procedimentos de corte de chapas metálicas .metálicas .

A mudança da forma de controle de velocidade no A mudança da forma de controle de velocidade no “Tartílope V2”, com o aumento da freqüência “Tartílope V2”, com o aumento da freqüência fundamental do sistema (freqclock) se mostrou muito fundamental do sistema (freqclock) se mostrou muito eficiente para o sucesso alcançado com o equipamentoeficiente para o sucesso alcançado com o equipamento;;

A forma com que os softwares foram desenvolvidos, A forma com que os softwares foram desenvolvidos, utilizando a padronização da interface com o usuário, utilizando a padronização da interface com o usuário, permitiram que os mesmos fossem elaborados de forma permitiram que os mesmos fossem elaborados de forma organizada, o que agilizou a implementação e a inserção organizada, o que agilizou a implementação e a inserção de novas funções e dos algoritmos de controle, ocorridas de novas funções e dos algoritmos de controle, ocorridas ao longo do trabalhoao longo do trabalho;;

Conclusões

Consegui-se bons resultados com o sistema de Consegui-se bons resultados com o sistema de seguimento de junta implementado, superando os seguimento de junta implementado, superando os resultados alcançados anteriormente. Um outro fator resultados alcançados anteriormente. Um outro fator importante foi a utilização industrial do sistema, importante foi a utilização industrial do sistema, comprovando a sua robustez;comprovando a sua robustez;

As modificações realizadas na parte mecânica do As modificações realizadas na parte mecânica do “Tartílope V2”, principalmente na forma do como é feito o “Tartílope V2”, principalmente na forma do como é feito o engrenamento do carrinho ao trilho, foram muito engrenamento do carrinho ao trilho, foram muito importantes para aumentar a robustez do equipamento;importantes para aumentar a robustez do equipamento;

A CPU PC104 foi determinante para o sucesso do A CPU PC104 foi determinante para o sucesso do trabalho, pois além de trabalhar de forma confiável até trabalho, pois além de trabalhar de forma confiável até mesmo quando os sinais de controle ainda não eram mesmo quando os sinais de controle ainda não eram isolados, a CPU ainda serviu como plataforma direta de isolados, a CPU ainda serviu como plataforma direta de desenvolvimento dos softwaresdesenvolvimento dos softwares..

Carlos Eduardo Broering, Jair Carlos Dutra, Raul Gohr Júnior, Régis Henrique Gonçalves e Silva,

Laboratório de Soldagem, Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universitário, Cx.P. 476, Trindade – Florianópolis – SC. CEP.: 88040-900, Tel.: (48) 3319471 / 2342783. e-mail: broering@

labsolda.ufsc.br e-mail: jdutra@labsolda.ufsc.br

e-mail: rgj@labsolda.ufsc.bre-mail: regis@labsolda.ufsc.br

AGRADECIMENTOS

Dados dos Autores:

Os autores agradecem às fontes financiadoras, PRH-ANP, MECPETRO, CAPES e IMC e a toda equipe do LABSOLDA. Sinceros agradecimentos são colocados, também, às empresas clientes dos desenvolvimentos (WEG, MONTCALM e DURUM), pela confiança e interação proporcionados.