Sistema de comando alternativo para manipulador cartesiano de tocha de soldagem

Abstract

Procedimentos de soldagem são utilizados em diversas áreas da engenharia e assumem características peculiares à cada uma de suas aplicações. No que tange o processo de soldagem de objetos metálicos com a utilização de tochas de solda, o manuseio destes equipamentos pode ser nocivo aos seus operadores, visto que as tochas trabalham em altas temperaturas. Outro problema é, também, a repetitividade do processo, que gera problemas tanto à saúde dos operadores quanto à qualidade do produto. A automação é uma alternativa indispensável na execução destes procedimentos neste caso. Com a automação dos processos de soldagem é possível desenvolver estudos mais detalhados no comportamento da junção metálica e caracterizar uma série de variáveis de soldagem, como o tipo de tecimento, a velocidade e a energia de soldagem, em comparativo com a qualidade final da solda, uma vez que a automatização oferece maior reprodutibilidade dos processos e confiabilidade das características desejadas. Neste trabalho propõe-se a readaptação de um sistema de soldagem com dois eixos prismáticos ortogonais através do acoplamento de um sistema microcontrolado próprio, que possibilitará o desenvolvimento de uma interface de facilitação da execução dos programas de soldagem pelo usuário. Isso se faznecessário tendo em vista as limitações iniciais da interface de programação damáquina, que possui uma curva íngreme de aprendizado e uma interface de comando especializada. O sistema obtido como resultado deste trabalho permite que tanto pesquisadores quanto operários da área de soldagem que utilizam este equipamento tenham seu trabalho facilitado na programação de processos de soldagem. Há ainda possibilidades futuras de adaptação do sistema e equipamento para novas técnicas de tecimento de solda e novas funcionalidades.

Welding procedures are used in several areas of engineering and assume peculiar characteristics to each of its applications. Regarding the process of welding metal plates with the use of welding torches, the handling of these equipments can be harmful to its operators, since the torches work at the melting temperature of the metal alloy. Another problem is the repetition of the process, which introduces problems both for the health of the operator and the quality of the product. Automation is an indispensable alternative in performing these procedures in this case. With the automation of the welding processes, it is possible to develop more detailed studies on the behavior of the metallic junction and to characterize a series of welding variables, such as the type of weave, the speed and the welding energy, in comparison with the final quality of the weld, since automation offers greater reproducibility of the processes and reliability of the desired characteristics. This work proposes the retrofitting of a welding system with two orthogonal prismatic axes through the coupling of its own micro-controlled system with a new one, which will enable the development of an interface to facilitate the execution of welding programs by the user. This is necessary in view of the initial limitations of the machine's programming controller, which has a steep learning curve and a specialized command interface. The system obtained as a result of this work allows both researchers and welding workers who use this equipment to have their work facilitated in the programming of welding processes. There are also future possibilities for adapting the system and equipment to new welding weaving techniques and new features.