Desenvolvimento de um sistema mecatrônico para a manutenção do arco elétrico de sistemas do tipo MIG/MAG em processos de soldagem de juntas em configuração T

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Arce, Leonardo Rivas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Soldagem; Mecatrônica; Automação; Welding; Mechatronics; Automation
• Link de acesso: http://repositorio.furg.br/handle/1/8440

A importância da automação da manutenção do arco elétrico nos processos de soldagem possui várias arestas que são a simplificação, a erradicação dos erros inseridos pelos operários no posicionamento da tocha, o aumento da produtividade ao acelerar o processo de produção, aumento na qualidade ao manter a posição relativamente estável e assim interferir minimamente nas variáveis importantes do arco elétrico na soldagem que são o comprimento do arco, velocidade da soldagem, que são variáveis altamente ligadas à eficiência na transferência de potência da fonte de soldagem até as peças a serem soldadas. O desenvolvimento de um sistema mecatrônico para conseguir manter o arco elétrico ao longo do processo de soldagem MIG/MAG é um processo complexo que precisa o envolvimento interdisciplinar de várias áreas do conhecimento, como é a computação, a eletrônica, a mecânica, entre muitas outras. Esse desenvolvimento é apresentado neste trabalho, cuja abordagem abrange metodologias de implantação e projeto que permitirão a integração unificada da eletrônica e da mecânica para obter um sistema mecatrônico. A análise desde o ponto de vista mecatrônico foi priorizado dado que o sistema não é um simples aparelho mecânico ou um simples sistema eletrônico, aliás é um produto que integrou diversas áreas do conhecimento, além de múltiplas ferramentas de software na etapa de projeto, tais como Matlab, Solidworks, Cadsoft Eagle, PICC, MPLAB, NI Multisim, P-Spice, Octave, Microbrn, e diversas máquinas de fabricação mecânica como são o torno, fresa, retíficas e furadeiras, cujo projeto devia se basear na possibilidade de utilizar estes equipamentos e programas. Uma particularidade do sistema desenvolvido foi o mecanismo e automação do procedimento de posicionamento da tocha de soldagem e a manutenção desta posição ao longo do processo, além do controle da velocidade da soldagem na direção da geração do cordão de solda, estabilizando o arco elétrico e mantendo-o acendido ao longo do processo de soldagem. Essa automação foi possível graças à utilização de sensores de distância, por ultrassom e infravermelhos, além do sensoriamento da tensão e corrente dos diferentes atuadores elétricos do sistema. Foi necessário a criação e implantação de algoritmos computacionais e de controle para conseguir a automação deste processo, além do projeto e fabricação das peças mecânicas necessárias baseado na metodologia de desenvolvimento CAD, priorizando sempre a funcionalidade do mecanismo a se implantar.