Sistema de geração das trajetórias de soldagem para manipulador cartesiano visando a indústria naval

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO TECNOLÓGICO

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

PROJETO DE DISSERTAÇÃO

Sistema de Geração das Trajetórias de Soldagem para Manipulador Cartesiano visando a Indústria Naval

Rafael Polezi Lucas

Orientador:
Prof. Dr. Jair Carlos Dutra
Co-orientador:
Prof. Dr. Nelso Gauze Bonacorso

Florianópolis, SC
Outubro de 2010Sumário

1 OBJETIVOS E CONTRIBUIÇÕES 2
2 ANTECEDENTES E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3
3 APARATO EXPERIMENTAL 10
3.1 Desenvolvimento Sistema de geração de trajetórias de Soldagem para o manipulador Tartílope V2F 10
4 METODOLOGIA 13
5 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES 14
6 PREVISÃO FINANCEIRA 14
7 CONCLUSÕES 15
8 REFERÊNCIAS 16

1 OBJETIVOS E CONTRIBUIÇÕES

Com a expansão recente daindústria petrolífera, principalmente pela descoberta da camada de exploração do pré-sal, acabou reativando a indústria de construção naval no Brasil que se encontrava em crise nas duas últimas décadas. Este efeito positivo, neste segmento da economia, advém que os estaleiros nacionais são favorecidos e os impostos de importação para navios chegam a 55%. Como conseqüência, o setor de fabricação navalestá sendo reativado em virtude das seguintes encomendas: plataformas semi-submersíveis, plataformas de produção de petróleo, petroleiros, navios de apoio marítimo e rebocadores de apoio portuário [1-3].
Atualmente, a soldagem à arco é o processo de fabricação mais utilizado na construção naval nacional, onde 70% dos estaleiros utilizam somente a soldagem manual, e atualmente existem dois grandesproblemas no setor naval brasileiro. O primeiro é a dependência da mão-de-obra especializada de soldadores, porém há cada vez menos soldadores preparados para o mercado de trabalho. Este fato é a causa raiz do segundo problema que é a busca pela qualidade e produtividade que na real situação acaba levando a necessidade de investimento tanto na formação de novos soldadores e em sistemas demecanização e automação da soldagem. E com a crescente demanda de fabricação naval busca-se sanar os problemas mencionados visando à redução dos prazos de entrega [4].
Outro avanço recente na indústria naval brasileira é a utilização, cada vez mais, de ligas de alumínio na construção das embarcações. Estas ligas são recicláveis e o Brasil domina todo o processo produtivo, e além de possuir certascaracterísticas desejáveis como leveza e durabilidade. Essas características permitem que as embarcações sejam mais velozes, aumentem sua capacidade de carga e sejam mais resistentes [5].
O presente trabalho seguirá a linha padrão de pesquisa e desenvolvimento do LABSOLDA/UFSC, onde se almeja o domínio de novas tecnologias. Tal postura visa desenvolver equipamentos e procedimentos de soldagem perfeitamenteadaptados as necessidades da indústria naval brasileira.
Tendo em vista também que hoje, o LABSOLDA /UFSC está inserido no projeto CT-Aquaviário, financiado pelo FINEP, cujo tema é: “Desenvolvimento de Sistema Robótico Integrado para Automatização da soldagem na Indústria Naval”. A meta deste projeto é o desenvolvimento de um equipamento perfeitamente adaptado a realidade da soldagem naval. Esteequipamento, por sua vez, é formado pela estrutura mecânica do manipulador, pelo acionamento eletroeletrônico dos eixos e pelo sistema de geração das trajetórias de soldagem.
O sistema de hardware e software, destinado à geração de trajetórias de soldagem naval para o manipulador cartesiano é o objetivo principal de meu trabalho de mestrado. Para cumprir tal meta, faz-se necessário primeiroatingir os seguintes objetivos específicos:
- Fazer um profundo estudo sobre a situação tecnológica atual dos estaleiros brasileiros e os métodos de fabricação encontrados, identificando com mais clareza o problema operacional encontrado na fabricação naval, relativo aos processos de soldagem, desde as estruturas de grande porte (casco, costados, estruturas de sustentação) até soldagens...
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