Dissertação
Sistema de aquisição de dados sincronizado integrado com webcam para processos de soldagem baseado em LabView
A LabVIEW based synchronized data acquisition system with integrated webcam for welding processes
Registro en:
SILVEIRA, Fernanda Mendonça. A LabVIEW based synchronized data acquisition system with
integrated webcam for welding processes. 2006. 166 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
Autor
Silveira, Fernanda Mendonça
Institución
Resumen
The development of data acquisition techniques able to monitor the performance of an
automated welding system could be, for example, applied to a system able to repair pipes full
of operating fluid. In this case, the system must precisely control and monitor the heat input
during the weld. For this purpose, it would be necessary to develop data acquisition
techniques able to monitor the performance of such a system. Digital oscilloscopes, which
are usually the kind of equipment used for this purpose, present high-cost as well as other
solutions offered by the market. Moreover, those systems do not offer a specific solution to
the welding area. Thus, the aim of this work was to develop a synchronized data acquisition
system with integrated webcam that was suitable for the study of the several types of welding
processes. It could be used for automation of pipeline repair systems, as well as, for other
types of welding operations, including experimental evaluations into laboratories. A software
package was developed using LabVIEW as programming language. It is able to do
synchronized acquisition of signals and image and post analysis of the acquired data. The
use of low-cost cameras like webcams was introduced aiming to determine arc
characteristics as arc length, for instance. The acquisition of the emitted sound by the arc
during the welding was also considered, what could increase the feeling of the professional
working away and could be used for studies related to welding quality. Using the existent
resources in the laboratory, a hardware prototype with enough flexibility and suitable for
several types of welding processes was designed. Afterwards, a system with a physical
configuration more appropriate to the work environment and lower cost was built. This
system was assessed with two different welding operations, Gas Metal Arc Welding and
Resistance Spot Welding, when its limitations and advantages were explored and identified.
Mestre em Engenharia Mecânica O desenvolvimento de técnicas de aquisição de dados capazes de monitorar o desempenho
de um sistema de soldagem automatizado pode ser aplicado, por exemplo, à um sistema
capaz de fazer reparos em dutos cheios de fluídos em operação. Nesse caso, o sistema
deve precisamente controlar e monitorar a entrada de calor enquanto a solda é feita. Os
osciloscópios digitais, que são geralmente os aparelhos utilizados para esse fim,
apresentam custo bastante elevado, assim como outras soluções existentes no mercado.
Além disso, esses sistemas não oferecem uma solução específica para a área de soldagem.
Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um sistema de aquisição de dados
sincronizado integrado com webcam para uso no estudo dos diversos tipos de processos de
soldagem. Esse sistema poderia tanto ser usado para automação de sistemas de reparo de
dutos assim como para outros tipos de operações de soldagem, inclusive avaliações
experimentais em laboratórios. Desenvolveu-se um programa em LabView capaz de realizar
a aquisição de sinais e imagem de forma sincronizada e ainda oferecer recursos para uma
análise posterior dos dados adquiridos. Introduziu-se o uso de câmeras de baixo custo,
como as webcams, objetivando a determinação de características do arco voltaico, como
por exemplo, o seu comprimento. Também se considerou a aquisição do som emitido pelo
arco durante a soldagem, o que poderia ajudar um profissional trabalhando à distância e
também ser utilizado para estudos relacionados à qualidade da solda. A partir dos recursos
oferecidos em laboratório, construiu-se um protótipo de equipamento flexível o bastante para
atender diversos tipos de processos de soldagem. Em seguida, construiu-se um sistema
com uma configuração física mais apropriada ao ambiente de trabalho. Este sistema foi
avaliado em duas diferentes operações de soldagem, soldagem MIG e soldagem a ponto
por resistência, quando suas limitações e vantagens foram exploradas e identificadas.