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Analysis weld pool on-line adaptive weld process control hazardous environments & manufacturing applications using neural networks

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Sistema adattivo di saldatura in tempo reale, grazie all'impiego delle reti neurali

La saldatura è un metodo ampiamente diffuso per l'assemblaggio di singoli componenti metallici, i quali vengono fusi per mezzo di una fiamma ossidrica o di un arco elettrico. Con l'ausilio delle reti neurali, i partecipanti al presente progetto intendono offrire una soluzione ai problemi e alle difficoltà che sorgono quando il processo di saldatura è automatizzato o robotizzato.

Tecnologie industriali

Per quanto utili, i sistemi di saldatura automatizzati presentano numerosi problemi associati alle variazioni di allineamento e di colata fra le parti metalliche da saldare. Variazioni nella forma, nelle dimensioni e nella posizione della scanalatura, o addirittura relative al metallo di base, comportano gravi difetti di saldatura. Soprattutto nel caso in cui si tenti di unire parti della stessa qualità ma di diversa colata, tutti i sistemi di saldatura esistenti presentano difetti di penetrazione. I conseguenti costi di riparazione, nonché i costi stessi di saldatura, subiscono, così un drastico aumento. Un consorzio formato da sette partner provenienti da cinque paesi europei, fra cui laboratori industriali e università, nonché quattro utenti finali industriali di cui due PMI, ha condotto un'analisi approfondita dei problemi associati alla saldatura automatizzata ed ha realizzato soluzioni innovative e all'avanguardia. I partecipanti al progetto si sono concentrati sulla principale difficoltà posta dalla saldatura automatizzata: i gravi difetti di penetrazione. Consapevoli del fatto che un saldatore esperto è in grado di risolvere facilmente il problema modificando in tempo reale alcuni parametri, come la velocità di saldatura e l'inclinazione del cannello, sulla base della propria percezione del bagno di fusione, i responsabili del progetto sono giunti alla conclusione che la saldatura automatizzata è possibile soltanto se la tolleranza di lavorazione e di accoppiamento è precisa. In sostanza, quindi, la saldatrice deve essere in grado di adattarsi automaticamente ad ogni specifica situazione e ciò è possibile solo con l'ausilio di reti neurali. L'obiettivo del progetto NEUROWELD è proprio quello di sviluppare un sistema completamente automatizzato e basato sulle reti neurali, in grado di auto-adattarsi in tempo reale e di tenere in considerazione le variazioni nella forma, nelle dimensioni e nella posizione della scanalatura, nonché quelle relative ai metalli di base. In questo modo, sarà possibile modificare automaticamente i parametri relativi alla posizione del cannello, alla traiettoria e alla saldatura, al fine di evitare qualsiasi difetto. La variazione dei parametri verrà determinata sulla base di una serie di test preliminari di ottimizzazione. I partecipanti al progetto, che detengono attualmente il know-how segreto del sistema, hanno inoltre realizzato un alimentatore per applicazioni di saldatura ad alta velocità, già ampiamente utilizzato. I vantaggi offerti dal progetto NEUROWELD sono molteplici ed estremamente utili. La riduzione dei difetti di saldatura, infatti, si traduce in una maggiore sicurezza e in una diminuzione degli interventi di riparazione, lasciando inoltre prevedere un drastico abbattimento dei costi relativi alle procedure stesse di saldatura.

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