5.4 IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE CONTROLE

Uma vez descrito e desenvolvido o conjunto de etapas que conformam o sistema proposto, tem-se a valoração do mesmo. O sistema de controle foi implementado em MATLAB, o qual permite controlar a largura do cordão de solda em tempo real, fazendo com que o sistema se adapte a variações durante todo o processo. A Figura 5.7, disposta a seguir, apresenta a interfase gráfica desenvolvida que facilita a interação do usuário.

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Figura 5.7: interfase gráfica para o controle da largura do cordão de solda.

Na referida interface, o usuário seleciona o tipo de arame com o qual vai trabalhar, para, posteriormente, ingressar no sistema a largura desejada. No momento em que o usuário realiza a ação “calcular”, a rede seleciona os parâmetros ótimos para aquela largura. Nesta

interface, também é possível o controle da mesa linear. Antes de iniciar o processo de

solda, devem ser efetivados os parâmetros iniciais, ou seja, o tamanho do cordão etc., além da seleção do sistema de controle. No caso da seleção do sistema configurar-se como “sim”, este realiza um vídeo do ocorrido durante a solda, mas não exercerá nenhuma ação de controle. E no caso em que a seleção se dê por controle, o sistema inicia o processo e espera um tempo de 2 segundos até que o arco esteja estável para iniciar a aquisição das imagens. A imagem capturada é processada, obtendo o valor da medida da largura do cordão em tempo real. Logo, a diferença entre a referida medida e a medida desejada é apontada ao controlador para, então, exercer a ação de controle sobre a velocidade de soldagem. Uma vez terminado o processo de soldagem, é possível visualizar as imagens adquiridas, as variações realizadas sobre a velocidade de soldagem e os sinais da tensão, corrente e velocidade de alimentação do arame dispostos pela fonte de soldagem.

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Internamente, o programa desenvolvido realiza a comunicação com as placas de aquisição de dados NI USB 6009 e a mesa linear.

Os resultados obtidos para os cordões de solda utilizando-se arame de tipo maciço foram:  Para uma largura de 5mm

Os valores dos parâmetros calculados pela rede neural são tensão de 18.9746 volts, velocidade de alimentação do arame de 5.50268 m/min e velocidade de soldagem de 12.0635 mm/s.

Na Figura 5.8, a seguir, tem-se o conjunto de medidas da largura obtidas do processamento das imagens.

Figura 5.8: Medidas para um cordão de 5 mm com arame maciço.

A ação de controle exercida sobre a velocidade de soldagem para o cordão de 5mm de largura apresenta-se a naFigura 5.9, disposta a seguir.

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Figura 5.9: Comportamento da velocidade de soldagem durante o controle da largura de 5mm com arame maciço.

O cordão de solda obtido tem seu destaque na Figura 5.10, a seguir.

Figura 5.10: Cordão final obtido depois do controle para uma largura de 5mm com arame maciço.

Na Figura 5.11, a seguir, apresenta-se a reconstrução em 3D do cordão. Na Figura 5.12, a seguir, tem-se as medidas das características geométricas do cordão, obtendo-se uma largura média de 5,03 mm com um desvio padrão de 0,47 mm, um reforço de 2,03 mm com um desvio padrão 0,095 mm e uma área total depositada de 8,03 mm2 com um desvio padrão de 0,674 mm2.

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Figura 5.11: Reconstrução e 3D do cordão de 5 mm de largura com arame maciço.

Figura 5.12: Medidas das características geométricas do cordão de 5mm com arame maciço.

Na Figura 5.13, a seguir, tem-se os sinais de corrente e tensão obtidos do processo. Neste sentido, é possível observar que a transferência de massa se deu por curto circuito, com uma corrente média de aproximadamente 150 amperes e uma tensão média de aproximadamente 19.22 volts.

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Figura 5.13: Medidas dos sinais do processo para um cordão de 5 mm de largura com arame maciço.

 Para uma largura de 6 mm

Os valores dos parâmetros calculados pela rede neural são tensão de 18.9915 volts, velocidade de alimentação do arame de 5.52899 m/min e velocidade de soldagem de 7.9505 mm/s.

Na Figura 5.14, a seguir, tem-se o conjunto de medidas da largura obtidas do processamento das imagens.

A ação de controle exercida sobre a velocidade de soldagem para o cordão de 6 mm de largura apresenta-se a na Figura 5.15, disposta a seguir.

Número de Amostras

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Figura 5.14: Medidas para um cordão de 6 mm com arame maciço.

Figura 5.15: Comportamento da velocidade de soldagem durante o controle da largura de 6mm com arame maciço.

Número de Amostras

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O cordão de solda obtido tem seu destaque na Figura 5.16, a seguir.

Figura 5.16: Cordão final obtido depois do controle para uma largura de 6mm com arame maciço.

Na Figura 5.17, a seguir, apresenta-se a reconstrução em 3D do cordão. Na Figura 5.18, a seguir, tem-se as medidas das características geométricas do cordão, obtendo-se uma largura média de 6,01 mm com um desvio padrão de 0,37 mm, um reforço de 2,7 mm com um desvio padrão 0,1 mm e uma área total depositada de 12,77 mm2 com um desvio padrão de 0,91 mm2.

Figura 5.17: Reconstrução e 3D do cordão de 6mm de largura com arame maciço.

Na Figura 5.19, a seguir, tem-se os sinais de corrente e tensão obtidos do processo. Neste sentido, é possível observar que a transferência de massa se deu por curto circuito, com uma corrente média de aproximadamente 151 amperes e uma tensão média de aproximadamente 19.36 volts.

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Figura 5.18: Medidas das características geométricas do cordão de 6mm com arame maciço.

Figura 5.19: Medidas dos sinais do processo para um cordão de 6mm de largura com arame maciço.

Número de Amostras

Número de Amostras

113  Para uma largura de 7 mm

Os valores dos parâmetros calculados pela rede neural são tensão de 20.893 volts, velocidade de alimentação do arame de 7.27103 m/min e velocidade de soldagem de 8.78508 mm/s.

Na Figura 5.20, a seguir, tem-se o conjunto de medidas da largura obtidas do processamento das imagens.

Figura 5.20: Medidas para um cordão de 7 mm com arame maciço.

A ação de controle exercida sobre a velocidade de soldagem para o cordão de 7 mm de largura apresenta-se a na Figura 5.21, disposta a seguir.

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Figura 5.21: Comportamento da velocidade de soldagem durante o controle da largura de 7 mm com arame maciço.

O cordão de solda obtido tem seu destaque na Figura 5.22, a seguir.

Figura 5.22: Cordão final obtido depois do controle para uma largura de 7 mm com arame maciço.

Na Figura 5.23, a seguir, apresenta-se a reconstrução em 3D do cordão. Na Figura 5.24, a seguir, tem-se as medidas das características geométricas do cordão, obtendo-se uma largura média de 6,93 mm com um desvio padrão de 0,48 mm, um reforço de 2,62 mm com um desvio padrão 0,08 mm e uma área total depositada de 13,71 mm2 com um desvio padrão de 0,87 mm2.

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Figura 5.23: Reconstrução e 3D do cordão de 7 mm de largura com arame maciço.

Figura 5.24: Medidas das características geométricas do cordão de 7 mm com arame maciço.

Na Figura 5.25, a seguir, tem-se os sinais de corrente e tensão obtidos do processo. Neste sentido, é possível observar que a transferência de massa se deu por curto circuito, com uma corrente média de aproximadamente 195,8 amperes e uma tensão média de aproximadamente 20,66 volts.

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Figura 5.25: Medidas dos sinais do processo para um cordão de 7 mm de largura com arame maciço.

Os resultados obtidos para os cordões de solda utilizando arame de tipo tubular foram:  Para uma largura de 6 mm

Os valores dos parâmetros calculados pela rede neural são tensão de 22.7414 volts, velocidade de alimentação do arame de 6.31873 m/min e velocidade de soldagem de 13.2677 mm/s.

Na Figura 5.26, a seguir, tem-se o conjunto de medidas da largura obtidas do processamento das imagens.

A ação de controle exercida sobre a velocidade de soldagem para o cordão de 6 mm de largura apresenta-se a na Figura 5.27, disposta a seguir.

Número de Amostras

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Figura 5.26: Medidas para um cordão de 6 mm com arame tubular.

Figura 5.27: Comportamento da velocidade de soldagem durante o controle da largura. de 6 mm com arame tubular.

Número de Amostras

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O cordão de solda obtido tem seu destaque na Figura 5.28, a seguir.

Figura 5.28: Cordão final obtido depois do controle para uma largura de 6 mm com arame tubular.

Na Figura 5.29, a seguir, apresenta-se a reconstrução em 3D do cordão. Na Figura 5.30, a seguir, tem-se as medidas das características geométricas do cordão, obtendo-se uma largura média de 6,14 mm com um desvio padrão de 0,36 mm, um reforço de 2,31 mm com um desvio padrão 0,16 mm e uma área total depositada de 10,64 mm2 com um desvio padrão de 0,88 mm2.

Figura 5.29: Reconstrução e 3D do cordão de 6 mm de largura com arame tubular.

Figura 5.30: Medidas das características geométricas do cordão de 6 mm com arame tubular.

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Na Figura 5.31, a seguir, tem-se os sinais de corrente e tensão obtidos do processo. Neste sentido, é possível observar que a transferência de massa foi globular, com uma corrente média de aproximadamente 238,5 amperes e uma tensão média de aproximadamente 23,19 volts.

Figura 5.31: Medidas dos sinais do processo para um cordão de 6 mm de largura com arame tubular.

 Para uma largura de 7 mm

Os valores dos parâmetros calculados pela rede neural são tensão de 27.0126 volts, velocidade de alimentação do arame de 7.50618 m/min e velocidade de soldagem de 12.0368 mm/s.

Na Figura 5.32, a seguir, tem-se o conjunto de medidas da largura obtidas do processamento das imagens.

Número de Amostras

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Figura 5.32: Medidas para um cordão de 7 mm com arame tubular.

A ação de controle exercida sobre a velocidade de soldagem para o cordão de 7 mm de largura apresenta-se a na Figura 5.33, disposta a seguir.

Figura 5.33: Comportamento da velocidade de soldagem durante o controle da largura de 7 mm com arame tubular.

Número de Amostras

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O cordão de solda obtido tem seu destaque na Figura 5.34, a seguir.

Figura 5.34: Cordão final obtido depois do controle para uma largura de 7 mm com arame tubular.

Na Figura 5.35, a seguir, apresenta-se a reconstrução em 3D do cordão. Na Figura 5.36, a seguir, tem-se as medidas das características geométricas do cordão, obtendo-se uma largura média de 6,9 mm com um desvio padrão de 0,58 mm, um reforço de 2,65 mm com um desvio padrão 0,19 mm e uma área total depositada de 12,93 mm2 com um desvio padrão de 1,47 mm2.

Figura 5.35: Reconstrução e 3D do cordão de 7 mm de largura com arame tubular.

Na Figura 5.37, a seguir, tem-se os sinais de corrente e tensão obtidos do processo. Neste sentido, é possível observar que a transferência de massa foi globular, com uma corrente média de aproximadamente 294,28 amperes e uma tensão média de aproximadamente 27,7 volts.

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Figura 5.36: Medidas das características geométricas do cordão de 7 mm com arame tubular.

Figura 5.37: Medidas dos sinais do processo para um cordão de 7 mm de largura com arame tubular.

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Número de Amostras

Número de Amostras

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