Solda Robotizada

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Curso Integrado de Mecânica
Vinícius Martins Rodrigues Pereira
Solda Robotizada
Congonhas
2017
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.........................................................................................................3 
2. PROCESSOS DE SOLDAGEM ROBOTIZADA.......................................................4 
2.1. SOLDAGEM A ARCO ELÉTRICO ROBOTIZADO................................................5
2.2. ROBÔ DE SOLDA.................................................................................................5
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................7
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................8
1. INTRODUÇÃO 
 A soldagem robotizada tem sido popular na indústria de soldagem e com grande importância no processo de soldagem MIG/MAG GMAW, ou soldagem a Arco Elétrico com Atmosfera de Proteção Gasosa, devido ao seu uso predominante na indústria. Mas, a programação de robôs para a soldagem a arco ainda é um processo demorado. O programador precisa de conhecimentos substanciais tanto na robótica quanto no processo de soldagem a arco. Assim, muito esforço na programação de soldagem por arco robótico está concentrado na programação off-line. A Programação Off-Line (OLP) de soldagem por arco robótico requer um planejamento de processo sofisticado, composto por vários estágios, como planejamento de movimento do robô, estágio para posicionar e evitar colisões, sequência de solda, interface de dados CAD, rastreamento de solda e calibração do braço robótico e da célula robótica. No entanto, os sistemas OLP existentes não fornecem planejamento de operações de soldagem, como sequência de solda e planejamento do movimento do posicionador. Além disso, não consideram tanto a produtividade da célula de trabalho quanto a qualidade da solda na célula de soldadura robótica, que estão intimamente associadas à configuração do robô. Isto é devido a características não estruturadas e compostas de operações de soldagem que envolvem a determinação de configurações de soldagem de robôs, agrupamento e sequenciamento de linha de solda e planejamento de soldagem multi-solda / multi-pass. 
2. PROCESSOS DE SOLDAGEM ROBOTIZADA
O primeiro processo de soldagem a ser robotizado foi a soldagem por resistência elétrica por pontos (Resistance Spot Welding - RSW), surgida na década de 70. A robotização deste processo, introduzido inicialmente na indústria automobilística, mudou completamente a concepção da linha de produção de automóveis, pois a precisão e a produtividade aumentaram significativamente. Atualmente, o processo de soldagem com eletrodo sólido contínuo sob proteção gasosa (Gas Metal Arc Welding - GMAW) é, entre os vários processos de soldagem existentes, o mais utilizado em soldagem robotizada. Os processos de soldagem e corte que possuem interface com os robôs industriais atualmente são: 
• Gas Metal Arc Welding – GMAW, ou processo de soldagem com eletrodo contínuo sob proteção gasosa, também conhecido como MIG/MAG (metal inert gas/metal active gas); • Gas Tungsten Arc Welding – GTAW, ou soldagem TIG; 
• Laser Beam Welding and cuting – LBW, ou soldagem e corte a laser; 
• Plasma Arc Welding and cutting – PAW, ou soldagem e corte à plasma; 
• Resistance Spot Welding – RSW ou soldagem por resistência elétrica por pontos.
2.1. SOLDAGEM A ARCO ELÉTRICO ROBOTIZADO
 
 Neste processo, o arco elétrico aquece a peça e o eletrodo cujo fornecimento é contínuo, fundindo-os e formando o metal de solda. Simultaneamente a tocha de soldagem é deslocada sobre a junta, conforme mostrado esquematicamente na figura 1. O equipamento requerido para o processo, inclui uma fonte de energia de soldagem de tensão constante, um alimentador de arame interconectado a uma fonte para controle de velocidade de arame, uma tocha de soldagem, um sistema de fornecimento de gás de proteção, que pode ser uma rede de gás ou um cilindro com reguladores de vazão deste gás.
Figura 1 – Funcionamento do processo GMAW (Fonte: http://www.irmasolda.pt/2016/08/ )
2.2. ROBÔ DE SOLDA
 Um sistema robotizado pode possuir inúmeras arquiteturas e peculiaridades, dependendo do processo que este executar, regra que se aplica logicamente a sistemas que envolvam soldagem em seu processo. Porém, pode-se destacar uma arquitetura robótica em especial para processos de soldagem, como o antropomórfico que imita movimentos humanos. O trabalho com solda exige muita habilidade manual do soldador e de acordo com o processo executado pode oferecer riscos ergonômicos, como o realizado em ambientes insalubres por longos períodos e exigir grande precisão dimensional ou qualidade de acabamento diferenciado e monitorado. Trabalhar com dimensões muito pequenas pode exigir grande repetitividade. A possibilidade de superar todas essas dificuldades com maestria torna o processo de automação extremamente vantajoso, uma vez que um robô é capaz de executar o mesmo processo muitas vezes durante horas em locais com temperaturas nocivas para os seres humanos ou submersos com constante risco de explosão, sem oferecer risco direto à integridade física do operador que pode supervisionar o processo em uma sala segura, longe da “ação”, por meio de um sistema supervisório com telemetria capaz de fornecer informações quase em tempo real e com precisões não humanas, importantes para qualidade da solda. Assim, o braço robótico com uma grande versatilidade e uma articulação (grau de liberdade) é especialmente importante para o processo de soldagem, a junta da ferramenta que garante que o ângulo de soldagem seja uniforme ao longo de todo o deslocamento da tocha.
 Foram desenvolvidos sistemas antropomórficos para tele operação, de forma a oferecer uma melhor forma de transmissão das capacidades humanas de solução de problemas e de manipulação em ambientes hostis. Com a meta de prover um sistema transparente de interface homem máquina, os sistemas de tele presença utilizam-se de “displays’’ montados na cabeça, sensores de movimento montados no corpo do operador, realimentação de força, entre outras tecnologias. A meta final desses sistemas é fazer o operador sentir-se presente no local de trabalho remoto, obtendo-se assim melhores condições de realização de tarefas.
Figura 2 - Robô de Soda (Fonte: https://www.powermig.com.br/pt-br/tecnologia/robo-de-solda-tm-1400-186)
3. Considerações Finais
 A soldagem robotizada foi uma invenção que veio para trazer vários benefícios para a produção, pois acelera o processo de fabricação, não é preciso gastar com mão-de-obra e reduz o custo dos materias. Entretanto, tem que ser observa a qualidade dos produtos finais, porque a programação dos robôs ainda não é tão precisa quanto a feita por um soldador, então tem que ser analisado se esta perda de qualidade vai afetar o produto final e que não saia um produto indesejado, pois além de perder materiais com peças ruins, sua empresa não vai ter a satisfação desejada pelos seus clientes.
Referências Bibliográficas
TECNOLOGIA AMMM.: Soldagem Robotizada. http://tecnologiammm.com.br/f iles/v4n2/v4n2a07.pdf
SOLDA AUTOMATICA.: Soldagem Robotizada. http://www.soldaautomatica.c om.br/index_arquivos/Arquivos/PDF%2021-UNICAMP-Cap%208-Soldagem%20Robotizada.pdf
ÁLVARES, Alberto José et al. Tendências e aplicações especiais. In: ROMANO, Vitor Ferreira (Org.). Robótica industrial: aplicação na indústria de manufatura e de processos. Brasil: Edgard Blücher, 2002.