Indústria

Robô de cobra LaserPipe faz um trabalho interno de soldagem de tubos

A soldagem de tubos em áreas apertadas e potencialmente perigosas é um exercício caro e demorado. A OC Robotics e a TWI Ltd têm trabalhado em uma solução potencial na forma de uma serpente robótica articulada que navega e solda tubos a partir do interior usando lasers industriais de alta potência .

A prática padrão quando se trata de soldagem ou reparo de tubulações é unir duas seções, em seguida, soldá-las manualmente ou usando uma máquina de solda orbital que se prende na parte externa do tubo. Isso pode funcionar em um tubo reto simples que corre a céu aberto, mas na junção de espaguete de uma refinaria de petróleo ou de um recipiente de reator que geralmente não é prático.

O LaserPipe resolve esse problema combinando uma cobra robótica baseada no braço X125 da Série II da OC Robotics com uma cabeça de solda a laser alimentada por um cabo de fibra ótica por um gerador a laser remoto. Equipado com sensores remotos de localização, o braço robótico difere de outros robôs que funcionam com canos no sentido de que é um projeto de acompanhamento de cabeças. Isto é, quando o operador dirige a cabeça do robô, seu corpo se ondula atrás no mesmo caminho, tocando o tubo o mínimo possível. Quando se retira, recua ao longo do mesmo caminho usado.

LaserPipe uses a head-following navigation system

Segundo a IC Robotics, todo o sistema pesa menos de 5 kg (11 lb), cabe em qualquer tubo padrão de solda, gira 360 graus, tem 22 graus de liberdade e tem uma bainha para protegê-lo contra respingos e abrasões, o que dá é uma aparência ainda mais parecida com uma cobra.

O chefe do robô LaserPipe é equipado com câmeras de alta definição e um sistema de alinhamento a laser que permite ao operador mapear o caminho exato a seguir pelo laser de soldagem. O laser de 5 kW pode soldar aço a uma taxa de um metro (3 pés) por minuto com uma tolerância à linha de junção de 0,2 mm.

Para garantir que a solda seja uniforme e o laser não se espalhe além do tubo, um colarinho precisa ser colocado externamente sobre a junção. Isso reflete o laser de volta à solda e fornece um fluxo constante de gás nitrogênio para ajudar a resfriar a área e evitar incêndios. Enquanto isso, as facas de ar protegem a ótica do robô de faíscas e respingos.

De acordo com os criadores, o sistema LaserPipe não só é capaz de trabalhar em espaços confinados, mas também pode operar em horários apertados e minimiza paralisações de plantas. O trabalho de desenvolvimento futuro poderia incluir o aprimoramento da tecnologia de proteção de gás e facas de ar, refinamentos do recurso de alinhamento a laser, miniaturização da ótica e estudo de como usar o laser e o robô para o trabalho de corte e descomissionamento.

A tecnologia está sendo desenvolvida através do projeto LaserPipe, que dura o ano todo e termina no final de 2015, e faz parte da concorrência da Innovate UK para produzir estudos de viabilidade sob o lema “Desenvolvimento da cadeia de fornecimento nuclear civil”. Além das indústrias nucleares, a tecnologia também teria aplicações na indústria aeroespacial, construção, defesa e petróleo e gás.

O vídeo abaixo mostra o LaserPipe demonstrando suas capacidades.

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