Desenvolvimento e Validação de Algoritmos para Emprego de Sensores na Soldagem Robótica Orbital do Passe de Raiz de Tubulações

Abstract

Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado.Recebido: 13 Nov., 2015 Aceito: 11 Dez., 2015 E-mail: renan.kindermann@labsolda.ufsc.br (RMK)Resumo: Os sistemas comerciais destinados à automação da soldagem orbital enfrentam desafios perante o controle da trajetória e a parametrização do processo. Os tubos e dutos do setor de Petróleo e Gás apresentam descontinuidades, advindas de sua fabricação, críticas para o processo de soldagem. Para superar isto, o presente trabalho investiga a utilização de sensores para correção em tempo real da soldagem orbital. Um robô antropomórfico atua na condução da tocha. Um sensor a arco para seguimento de junta e um sensor baseado no contato elétrico para procura da junta foram empregados. Um programa em forma de algoritmos para geração de uma trajetória orbital automática e alocação dos parâmetros de soldagem foi desenvolvido. A validação da estratégia proposta e do controle da tocha pelo sensor a arco foi realizada com depósitos em corpos de prova de tubos. A soldagem do passe de raiz com um processo MIG/MAG com controle de corrente no curto-circuito também foi executada em conjunto com o sensor a arco.Palavras-chave: Soldagem orbital; Soldagem robótica; Sensor a arco; MIG/MAG CCC. Development and Validation of Algorithms Employed for Sensor Systems in Robotic Orbital Root Pass Welding of PipelinesAbstract: The commercial welding systems for orbital welding automation face challenges regarding the robot path control and the process parameters. Pipes from oil and gas companies present discontinuities caused by the manufacturing stage that are critical for the welding process. To overcome this, the present paper investigates the use of sensors for real time correction in orbital welding. An anthropomorphous robot guides the torch. A through-arc sensor for seam tracking and an electrical contact sensor for seam finding were employed. A program for automatic path planning and welding parameters allocation was developed. The proposed strategy and the arc sensor torch control were validated based on weld deposits on pipe. The root pass welding was next performed using a short-circuit control GMAW process with the arc sensor.