Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-12-17T16:52:31Z
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2014_LeandroSoaresPinheiro.pdf: 7030891 bytes, checksum: 8449a0728d16dd7c699324a30da9c9a9 (MD5) / Equipamentos de digitalização tridimensional, juntamente com sistemas de soldagem robotizada, podem ser utilizados para automação de processos de reparos em peças metálicas com mínima ou nenhuma interação humana. Este trabalho implementa algoritmos de segmentação, reconstrução e filtragem, que interpretam a nuvem de pontos de uma cavidade e, seguindo uma estratégia pré-estabelecida de preenchimento, fornecem ao manipulador robótico os pontos de trajetória necessários ao correto posicionamento dos cordões de solda, de modo a produzir o preenchimento da cavidade. Os algoritmos foram validados utilizando nuvens de pontos geradas por meio da discretização de geometrias previamente definidas em software CAD. Essas geometrias foram dimensionadas buscando-se similaridade com cavidades ocasionadas em pás de turbinas hidráulicas decorrentes de erosão por cavitação e de remoção de trinca parcialmente passante. A validação do processo completo de reparo, incluindo etapas de mapeamento 3D, de geração de trajetórias e de deposição de metal de solda, é realizada com base na digitalização de um modelo de cavidade usinado em bloco metálico, utilizando escâner comercial. Os algoritmos desenvolvidos foram capazes de mapear a cavidade, gerar a trajetória e produzir o programa em linguagem ARLA para um robô industrial IRB2000, em cujo órgão terminal se encontrava uma tocha de soldagem GMAW acoplada a sua respectiva fonte. Realizaram-se ensaios de deposição e os resultados foram analisados dos pontos de vista geométrico e de qualidade do preenchimento. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Equipments for three-dimensional digitization, integrated with robotic welding system, can be used for automation of metallic parts repair with minimum or none human intervention. This work implements algorithms for segmentation, reconstruction and filtering that manipulates a point cloud representing a cavity and delivery welding points to the robot manipulator capable of executing a predefined filling strategy. The algorithms were validated through the use of known point cloud generated from the discretization of geometries in CAD software. These geometries were designed with dimensions related to a cavity that occurs on hydraulic turbines caused by cavitation erosion and from removed cracks. The complete repairing process validation, including 3D mapping, trajectory generation and metal deposition by welding, is done based on digitization of a cavity model machined in a metallic block and scanned by a commercial 3D scanner. The developed algorithms were capable of mapping the cavity, generate the trajectory and output a program in ARLA language to an IRB2000 industrial robot, which has coupled a welding GMAW torch at its terminal joint. Depositions essays were realized and the results analyzed by geometric and filling quality perspective.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/17447 |
| Date | 03 October 2014 |
| Creators | Pinheiro, Leandro Soares |
| Contributors | Carvalho, Guilherme Caribé de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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