Integração de um sensor a laser a um manipulador cartesiano de soldagem para o seguimento automático de juntas

• Main Author: Viviani, Alberto Bonamigo
• Other Authors: Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Engenharia mecânica; Soldagem; Robôs industriais; Lasers; Aplicações industriais
• Online Access: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/159416

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015 === Made available in DSpace on 2016-02-23T04:04:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336487.pdf: 4313794 bytes, checksum: 51817d3357ac3db9f005cb0c040c4678 (MD5) Previous issue date: 2015 === O presente trabalho aborda a integração de um sensor óptico a laser a um robô para automação da soldagem. O sensor é fabricado por uma empresa estrangeira, a Meta Vision Systems. O manipulador robótico faz parte da família TARTILOPES, desenvolvido pelo Laboratório de Soldagem da UFSC, LABSOLDA. Esse sensor é capaz de reconhecer e medir o perfil da junta de soldagem durante a execução da união, disponibilizando informações em tempo real sobre o posicionamento da tocha de soldagem ao longo da junta soldada. A utilização destes dados torna possível a realização do seguimento de junta, situação em que o manipulador é comandado para manter sempre o mesmo posicionamento em relação ao centro da junta. O sistema desenvolvido neste trabalho demandou a aplicação de um protocolo de comunicação entre o software para seguimento de junta e o controlador do robô. Os algoritmos de correção de trajetória foram criados contemplando duas situações distintas, de movimentação com e sem oscilação da tocha de soldagem. Os dois algoritmos foram testados em quatro ensaios diferentes. Nos ensaios foram abordados desde a calibração destes até a comparação do sistema desenvolvido com um manipulador comercial para seguimento de junta. Os corpos de prova projetados para ensaio dos algoritmos contemplaram diversas variações geométricas acentuadas, impondo ao sistema a necessidade de contínua correção da trajetória de soldagem. Ao final dos ensaios, o sistema desenvolvido neste trabalho se mostrou capaz de realizar o seguimento de junta em situações de extrema solicitação. === This work discusses the integration of an optical laser sensor to a robot for welding automation. The sensor is manufactured by a foreign company, Meta Vision Systems. The robotic manipulator is part of the TARTILOPES family, developed by Welding Laboratory of UFSC, LABSOLDA. This sensor is able to recognize and measure the profile of the weld joint while the union is made, providing real-time information about the positioning of the welding torch along the weld joint. Using such data makes it possible to have the seam tracking, in which the manipulator is operated to always maintain the same relative position to the joint center. The system developed in this study required the implementation of a communication protocol between the software for seam tracking and the robot controller. The trajectory correction algorithms were created considering two distinct situations, handling with and without oscillation of the welding torch. Both algorithms were tested in four different experiments. The tests included from the calibration of these algorithms to the comparison with a commercial system designed for seam tracking. The specimens designed to test the algorithms included several sharp geometric variations, demanding the system the need for continuous adjustment of the welding trajectory. At the end of the tests, the system developed in this paper proved to be able to perform the seam-tracking request in extreme situations.