Sistema eletrônico embarcado para monitoramento da energia de soldagem com abordagem instrutiva

Embedded electronic system for heat input monitoring with instructional approach

dc.contributorVilarinho, Louriel Oliveira
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8553716610264673
dc.contributorFinzi Neto, Roberto Mendes
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3792275882221002
dc.contributorCardoso, Alexandre
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3767009717402045
dc.contributorCosta, Admilson Vieira da
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3181206247501279
dc.contributorRodrigues, Clóvis Ribeiro
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3769182689479654
dc.creatorNascimento, Lucas Alves do
dc.date2019-11-21T14:20:01Z
dc.date2019-11-21T14:20:01Z
dc.date2019-02-18
dc.date.accessioned2023-09-28T21:14:31Z
dc.date.available2023-09-28T21:14:31Z
dc.identifierNASCIMENTO, Lucas Alves do. Embedded Electronic System for Heat Input Monitoring with Instructional Approach. 2019. 249 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2405.
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27391
dc.identifierhttp://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2405
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9066487
dc.descriptionThe welder needs manual skills to perform his job. In order to prove his skill and meet the requirements of technical standards, the welder must be tested and approved to accomplish weldments without defects. In this scenario, the travel speed and the heat input are prerequisite and must comply with the range stipulated by the WPS (Welding Procedure Specification). However, maintaining these parameters manually is not a trivial task and any oversight causes damage to production. Therefore, this work presents a dedicated signal monitoring system, referred to here as iWTS 1.0, for manual electric arc welding, in particular the welding process by covered/stick electrode process and GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), to assist the welder in the field in the control of heat input by means of real time sending of adjustment instructions (increase or decrease of the travel weld speed or diving distance). This system consists of devices (specific hardware and software) for monitoring data acquisition (current and voltage), inedited instrumentation capable of measuring the manual welding speed, interface for data entry of the WPS and for receiving the information by the welder after processing the data. Moreover, a parallel program developed that generates hard data to avoid a subjective welder assessment of the final system operation. This supervisory is able to record the heat input and travel speed versus the commands of increasing/reducing sent by the system to the welder and returns graphs that make it possible to analyze the performance of the welder. The results show that the proposed system, with feedback every 1 second, is in full operation and suitable for use in the field by the welder to control the heat input. As pointed out in the future technological possibilities of iWTS 1.0, it is possible to use it for social inclusion, focusing on the training of the hearing impaired, by sending light signals and vibracall already implemented. Finally, it is considered that all these objectives are confused with a single objective, which is the implementation of a national, innovative and disruptive technology capable of assisting the welder or apprentice, with or without hearing impairment, in making important decisions and in to avoid, for example, drilling the base material and consequently increasing production costs (waste of material and time of execution).
dc.descriptionCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.descriptionTese (Doutorado)
dc.descriptionO soldador é um artesão que necessita de habilidades manuais para executar seu trabalho. Para comprovar esta habilidade e atender normas técnicas, o soldador precisa ser testado e aprovado para executar soldas com ausência de defeitos. Para tal, a velocidade de soldagem e a energia de soldagem são pré-requisito e devem obedecer a faixa estipulada pela EPS (Especificação de Procedimento de Soldagem). Porém, manter esses parâmetros manualmente não é trivial e qualquer descuido traz prejuízos a produção. Portanto, este trabalho apresenta um sistema dedicado de monitoramento de sinais, denominado aqui de iWTS 1.0, para a soldagem a arco elétrico manual, em especial o processo de soldagem por eletrodo revestido e GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), para auxiliar o soldador operacionalmente no controle da energia de soldagem, por meio do envio em tempo real de instruções de ajustes (aumento ou diminuição da velocidade de soldagem e/ou distância de mergulho). Este sistema é composto por dispositivos (hardware e software específicos) de monitoramento de aquisição de dados (corrente e tensão), instrumentação inédita capaz de mensurar a velocidade de soldagem manual, interface para entrada de dados da EPS e para recebimento das informações/ordens pelo soldador após o processamento dos dados. Adicionalmente, um programa em paralelo foi desenvolvido para evitar uma avaliação subjetiva do soldador em relação ao funcionamento final do sistema que se completará com dados concretos. Este supervisório é capaz de registrar a energia de soldagem e velocidade de soldagem versus seus respectivos comandos de aumento/redução enviados pelo sistema ao soldador e retorna gráficos que possibilita analisar o desempenho do soldador. Os resultados mostram que sistema proposto, com retroalimentação (feedback) a cada 1 segundo, está em pleno funcionamento e apto de utilização operacional pelo soldador para o controle da energia de soldagem. Conforme apontado nas possibilidades futuras de emprego tecnológico do iWTS 1.0, é possível utilizá-lo para inclusão social, com foco no treinamento de deficientes auditivos, por meio do envio de sinalização luminosa e vibracall já implementados. Por fim, considera-se que todos estes objetivos se confundem com um objetivo único, que é a implementação de uma tecnologia nacional, inovadora e disruptiva capaz de auxiliar o soldador ou aprendiz, com ou sem deficiência auditiva, na tomada de decisões importantes e em tempo real para evitar, como por exemplo a perfuração do material de base e, consequentemente o aumento dos custos de produção (desperdício de material e tempo de execução).
dc.description2023-02-18
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectEnergia de soldagem
dc.subjectHeat input
dc.subjectVelocidade de soldagem manual
dc.subjectManual travel weld speed
dc.subjectProcessamento de imagem
dc.subjectImage processing
dc.subjectSistema eletrônico embarcado
dc.subjectEmbedded electronic system
dc.subjectTecnologia assistiva
dc.subjectAssistive technology
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.titleSistema eletrônico embarcado para monitoramento da energia de soldagem com abordagem instrutiva
dc.titleEmbedded electronic system for heat input monitoring with instructional approach
dc.typeTese


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