Tec. Mecanico Industrial




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Sistemas de control y monitorización para la soldadura
A lo largo de los años, la demanda de sistemas para la monitorización y el control en la soldadura ha tendido a crecer. La necesidad de realizar una soldadura de forma más rápida, eficiente y de mejor calidad, llevó a un desarrollo y perfeccionamiento de técnicas y sistemas para el control y la monitorización de la soldadura.Un sistema robotizado para soldadura puede necesitar un controlador que permita ajustar los parámetros del proceso en tiempo real, cuando se detectan alteraciones relativas a los parámetros y al procedimiento predefinido. Para ejecutar estos ajustes, el sistema debe estar equipado con sensores y sistemas de control y monitorización que se comuniquen entre sí, con el equipamiento de soldadura ycon el robot, de forma que permitan una respuesta en tiempo real. Se han desarrollado muchos proyectos de investigación y desarrollo en este campo, los cuales han llevado a la aparición de una gran diversidad de tipos de sensores y controladores. En este artículo, se presentan de forma sucinta y sistematizada las capacidades de los productos existentes en el mercado para el control y lamonitorización de la soldadura.
P. Vilaça, P. Magalhaes, H. Gouvela, L.Quintino
Introducción
Y si un ordenador pudiera realizar un análisis por elementos finitos con rapidez suficiente para que los resultados sean empleados en la construcción de un navío?
¿Y si un ordenador, como un soldador, pudiese captar una imagen de dónde se encuentra el arco eléctrico e inferir cuales son las características desoldadura adecuadas?
¿Y si un ingeniero pudiese detectar un problema con una célula de soldadura en una ciudad a través de su ordenador en otra?
Estas cuestiones ejemplifican áreas en las que se está trabajando en el desarrollo de la tecnología de soldadura. Un sistema de automatización de soldadura comprende un conjunto de componentes que tienen como función captar las características del proceso ycompararlas con valores medios, predeterminados, ajustando estas características en tiempo real cuando sea necesario.
Una vez determinados los parámetros de la soldadura es necesario asegurar que se mantendrán dentro de limites aceptables durante todo el proceso. Para ello, se recurre al uso de sensores que leen los parámetros referidos, dependiendo del tipo de sensor, del tipo de parámetro amedir, del control y el ajuste de los parámetros realizado por los controladores incorporados en el sistema automatizado.
En cuanto a la manera de funcionar, los sensores pueden clasificarse en sensores que entran en contacto con la pieza, de forma mecánica o eléctrica, y sensores sin contacto, por ejemplo, los ópticos e inductivos.
Para la mayor parte de los procesos de soldadura, los parámetrosmonitorizados y comparados con valores de referencia son magnitudes eléctricas, como intensidad de corriente y tensión, temperatura, velocidad de soldadura, distancia entre la antorcha y la pieza, emisiones acústicas y luminosas, la fuerza aplicada en los electrodos y otros parámetros geométricos que caracterizan el proceso de soldadura. Otros fenómenos que ocurren durante la soldadura pueden sermonitorizados para controlar mejor la calidad de la soldadura, tales como las distorsiones del material provocadas por los ciclos térmicos y la estabilidad del keyhole en los procesos de alta densidad de energía. El ajuste de los parámetros monitorizados se lleva a cabo por los sistemas de control incorporados en la instalación. Estos sistemas pueden estar basados en algoritmos matemáticos querelacionan los parámetros del proceso con las características de los cordones obtenidos, en lógica difusa o en redes neuronales.
La dificultad principal en el control y monitorización en soldadura está en asegurar una respuesta en tiempo real de los equipos a un determinado desvío en relación a los parámetros óptimos de soldadura.
En los siguientes párrafos, después de una descripción de los...