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AUTOMATIZAÇÃO DE FURADEIRA PARA LINHA DE PRODUÇÃO

Lucas Barreto Rampazzo1

lucas_br94@hotmail.com

Profº. Dr. José Antônio Poletto Filho2

jpoletto@uol.com.br

Resumo - Na sociedade atual, é crescente a necessidade de realizar tarefas com

eficácia, segurança e precisão. Existem tarefas que se tornam repetitivas e por sua vez trazem prejuízos, tanto para produtividade quanto para saúde do trabalhador, pois este geralmente encontra se em um ambiente propício a acidentes. Ao realizar tarefas repetitivas, o colaborador pode desenvolver doenças como estresse e lesões por esforço repetitivo (LER). Assim, o trabalho de pesquisa objetiva desenvolver um projeto e a construção de uma estação de trabalho, cuja finalidade é realizar a furação automática de peças em madeira para uma linha de produção, sem que ocorra a intervenção humana. O equipamento faz uso de controlador lógico programável (CLP), atuadores eletropneumático e sensores. As questões colocadas refletem a relevância do tema escolhido para a pesquisa, pois contribui socialmente para amenizar as condições de risco no trabalho do colaborador, minimizando a possibilidade de desenvolver LER, aumentando a segurança, otimização da produtividade, e acadêmica, por agregar conhecimento. O trabalho está fundamentado teoricamente nas leituras das fontes disponíveis e como metodologia o desenvolvimento de um protótipo. Palavras-chave: Estação de Trabalho. Furação. CLP. Segurança. Abstract - In today's society, there is a growing need to perform tasks effectively, safely and accurately. There are tasks that become repetitive and in turn bring losses for both productivity and for workers' health, as it usually is in an environment conducive to accidents. When you perform repetitive tasks, the employee can develop diseases like stress and repetitive strain injury (RSI). Thus, the objective research work to develop a design and construction of a workstation whose purpose is automating the drilling of parts in wood for a production line, though without human intervention. The equipment makes use of programmable logic controller (PLC), electro-pneumatic actuators and sensors. The questions reflect the relevance of the theme chosen for the research because it contributes to mitigate social risk conditions on the developer's work, minimizing the possibility of developing RSI, increasing safety, optimize productivity, and academic, for aggregate knowledge. The work is based on theoretical readings of the available sources and methodology as the development of a prototype.

Keywords: Workstation. Hurricane. CLP . Safety.

1Aluno da Fatec 2 Docente da Fatec

3

1 INTRODUÇÃO

Rosário (2009, p. 15) explica que desde o principio o homem constrói

ferramentas para facilitar a realização de tarefas no seu dia a dia. A sociedade

encontra se em um período cuja tecnologia é amplamente utilizada por todos.

Devido a globalização as indústrias passaram por grandes transformações

com o intuito de tornarem-se mais competitivas. Para isso é utilizada a automação

do processo produtivo que tem por finalidade, produzir bens com menor custo, com

maior qualidade, em menor tempo e maior quantidade.

Neste âmbito, o presente trabalho tem como objetivo automatizar o sistema

de furação de peças, para indústria de fabricação de móveis.

O trabalho fundamenta-se na pesquisa bibliográfica e na construção de um

protótipo mecatrônico, visando, o aprofundamento teórico e prático relacionado à

mecatrônica industrial. Assim, a pesquisa bibliográfica, que é essencial para a

caracterização conceitual do tema do trabalho, possibilita a elaboração do corpo

teórico que é utilizado para comprovar os resultados obtidos e orientar a construção

do protótipo.

Devido à complexidade envolvida no controle do processo, esse trabalho

priorizou no desenvolvimento teórico a ênfase nos equipamentos para o controle da

estação de usinagem, embora no desenvolvimento prático tenham sido utilizados os

conceitos da mecânica envolvida no desenvolvimento e funcionamento do protótipo.

A principal motivação na elaboração de um projeto de automatização de uma

furadeira consiste na busca de inovação do processo, para garantir melhor eficiência

do equipamento, mitigando a intervenção humana para diminuir os riscos à saúde

relacionado a segurança contra acidentes e lesões por esforço repetitivo.

A busca por inovação garante que a empresa continue a existir, pois esta

poderá se reestruturar com a ajuda da automação de processos garantindo que se

atualizem os meios de produção.

Rosário (2005, p. 3) afirma que “toda empresa, como um organismo vivo,

segue um ciclo de nascimento, juventude, maturidade, declínio e, eventualmente,

morte. Para evitar o declínio a empresa precisa buscar permanentemente uma nova

curva de transformação”.

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Sendo assim conclui-se que a automação e a atualização tecnológica são

essenciais em qualquer empresa que queira continuar existindo e competindo no

atual mercado global.

É de conhecimento público que o desenvolvimento e fabricação de máquinas

no Brasil exige o cumprimento da norma regulamentadora 12 (BRASIL, 1978) que

obriga os fabricantes a seguirem normas de segurança. Portanto toda construção de

equipamento, deve seguir a norma regulamentadora 12 para garantir a segurança

dos colaboradores.

Foi projetada uma estação de trabalho para realizar a furação automática, que

realiza um conjunto de operações, capaz de perfurar peças de madeira, utilizando:

CLP, atuadores eletropneumático, sensores e motor elétrico e uma furadeira

manual. Ao automatizar a furação da peça a produção tende a ser beneficiada,

ganhando tempo de produção e aumentando o número de peças produzidas. Desta

forma a segurança dos trabalhadores aumenta e o número de peças rejeitadas

diminuiu com a implantação da automatização.

Portanto o desenvolvimento deste equipamento teve como objetivo garantir a

padronização dos produtos, a segurança do colaborador trazendo soluções

ergonômicas para que os operadores não desenvolvam lesões por esforço

repetitivo.

2 Revisão bibliográfica

2.1 Processos de Usinagem realizados pela estação de trabalho: Furação

A proposta deste trabalho é construção de uma estação de trabalho projetada

para realizar a furação de peças em madeira com a utilização de uma broca e um

único fuso perfurante. Neste processo é realizada a usinagem de material através da

furação do mesmo.

Segundo a DIN 8580 (1985, apud STOETERAU, 2003, p. 04) ”usinagem

aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de material sob

forma de cavaco.”

Já furação é definida como um processo mecânico de usinagem convencional

destinado a obtenção de furos cilíndricos. Ferraresi e (1990, apud CARVALHO p.10)

explica furação como:

5

Um processo que se destina a obter furos que são geralmente cilíndricos e obtidos a partir de ferramentas cortantes. A ferramenta ou a peça gira e, simultaneamente, a peça ou a ferramenta se desloca em uma trajetória retilínea. A furação se subdivide em Furação em cheio, Furação Escalonada, Escareamento, Furação de Centros, Trepanação.

2.2 Controlador Lógico Programável

No inicio da industrialização houve o surgimento de mecanismos mecânicos

que facilitavam e aceleravam a produção, porém esses equipamentos eram capazes

de realizar apenas tarefas especificas, agregando muito custo à produção.

De acordo com Franchi e Camargo (2011, p. 21) a princípio os dispositivos

precisavam ser desenvolvidos para cada tarefa e devido à natureza mecânica, eles

tinham uma pequena vida útil.

Com o desenvolvimento da eletrônica ocorreu o surgimento dos micros

controladores, equipamentos que permitiram o controle das linhas de produção para

fabricação de diferentes produtos. Os equipamentos eletrônicos provocaram uma

redução drástica da mecânica nos equipamentos, como por exemplo, cames e

engrenagens utilizadas para marcar tempo foram substituídas por contadores

digitais.

O controlador lógico programável que será utilizado no protótipo possui uma

infinidade de aplicações na indústria. Existem também tipos de CLP com

características variadas e adaptadas para diferentes finalidades.

Tal como expõem Franchi e Camargo (2011, p. 23) controlador lógico

programável (CLP) ou da sigla inglesa PLC (Programmable logic controller), é um

computador projetado para operar no setor industrial, baseado em um

microprocessador, que armazena instruções e comandos para funções especificas,

controlando por meio de entradas e saídas digitais ou analógicas, máquinas ou

processos.

Normalmente os CLPs são definidos pela capacidade de processamento de

um determinado número de pontos de entradas e saídas. Rosário (2009, p.182),

afirma que o principio de funcionamento do CLP é realizado por meio da execução

de um programa desenvolvido pelo fabricante dentro da CPU. Esse programa faz

leituras das variáveis de entrada do CLP e compara as informações obtidas com o

programa desenvolvido pelo usuário. Dependendo do resultado da comparação, o

6

CLP faz ou não intervenções na variável de saída. Na Figura 1é possível observar o

funcionamento de um CLP.

Figura 1-Funcionamento de um (CLP)

Fonte: Rosário (2011, p.183).

2.3 Arquitetura de um CLP

Aqui é apresentada a arquitetura básica que compõe de todos os CLPs .

Rosário (2011, p.182) afirma que a arquitetura básica de um CLP pode ser

dividida em quatro partes: Unidade Central de Processamento; Fonte de

Alimentação; Circuitos de Entradas e Saídas (E/S) ou Input/Output – (I/O) e Base.

A Unidade Central de Processamento, do inglês Central Processing Unit -

(CPU), é responsável pelo processamento das informações, integra o micro

processador, o sistema de memória e todos os circuitos internos.

A Fonte de Alimentação é responsável pelo fornecimento da tensão de

alimentação (mais comumente 24Vcc) fornecido ao CLP.

INÍCIO

LEITURA DAS VARIÁVEIS DE ENTRADA

ATUALIZAÇÃO DAS

VARIÁVEIS DE SAÍDAS

EXECUÇÂO DO

PROGRAMA

7

Os Circuitos de Entradas e Saídas (E/S) ou Input/Output – (I/O) são os

responsáveis por receber ou enviar sinais digitais ou analógicos. As entradas

recebem sinais dos sensores já as saídas enviam sinais aos atuadores.

A Base é a unidade de comunicação responsável por realizar a conexão

mecânica e elétrica entre a CPU e os módulos de entrada e saída juntamente com a

fonte de alimentação. Na Figura 2 é possível observar a arquitetura um CLP.

Figura 2 - arquitetura um CLP

Fonte: Franchi e Camargo 2011.

2.4 Interfaces de Entradas e Saídas

As entradas e saídas do CLP são importantíssimas para o correto

funcionamento do equipamento, as entradas representam o endereço de entrada

dos sinais provenientes dos sensores a partir destes sinais será processada a lógica

para gerar uma resposta, na saída do CLP o sinal de saída é responsável por

estimular reles que acionam atuadores.

Rosário (2009, p. 181) afirma que variáveis de entrada são todos os sinais

externos recebidos pelo CLP, estes sinais podem ser fornecidos por meio de

sensores ou botoeiras acionados por operadores.

Franchi e Camargo (2011, p. 46) explicam que existem dois tipos de entradas

as digitais e analógicas. As entradas digitais possuem apenas níveis lógicos com os

valores 1 e 0, ligado e desligado ou verdadeiro e falso. Já as entradas analógicas

Unidade central

de

Processamento

CPU

Comunicação

Sáida

digital

Sáida analógicas

Entrada digital

Entradas

analógicas

Fonte de alimentação

Alimentação CA ou CC

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permitem que o CLP manipule grandezas analógicas recebidas por sensores

eletrônicos ou potenciômetros.

Rosário (2009, p. 181) explica que as saídas do CLP controlam todos os

dispositivos conectados ao CLP, servindo para intervenção direta do processo

controlado.

Franchi e Camargo (2011, p. 53-56) afirmam que saídas digitais admitem

apenas os estado de 0 - desligado - e 1 - ligado. Entre as saídas digitais existem as

saída por relé, transistor e TRIAC. As saídas por transistor e por TRIAC possuem

uma vida útil muito maior que a do relé. As saídas analógicas permitem o

acionamento de elementos dentro de uma faixa e valores que correspondem de 0 a

100%, permitindo, por exemplo, o controle da velocidade de motores fazendo com

que ele funcione com 50% da sua rotação.

2.5 Tipos de CLPs

Atualmente no mercado é possível encontrar inúmeros CLPs para aplicações

diversificadas. As capacidades de processamento e a quantidade de entradas e

saídas determina o seu valor comercial. Permitindo ao tecnólogo a análise do

processo para escolha adequada do melhor controlador de acordo com sua

necessidade.

Segundo Franchi e Camargo (2011 p.41) os CLPs podem ser classificados

em compactos e modulares. Os compactos são CLPs de pequeno porte, possuem

uma estrutura única onde integra a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de

entradas e saídas (E/S), o usuário só terá acesso aos conectores de entradas e

saídas de sinais. Podem ser integrados a eles módulos especiais que são vendidos

separadamente tais como, entradas e saídas analógicas, contadores rápidos,

módulo de comunicação, interface homem com máquina (IHM) e expansões de E/S.

Os CLPs modulares possuem uma estrutura modular, em que cada módulo possui

uma determinada função. O Rack realiza a conexão dos demais módulos, que são

divididos em modulo da fonte de alimentação, CPU, Entradas digitais e saídas

digitais. Os CLPs modulares vão desde os de pequeno porte que suportam

pequenas quantidades de E/S, até os de grande porte que suportam milhares de

E/S.

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2.6 Vantagens dos CLPs

Os controladores lógicos apresentam inúmeras vantagens para ser aplicados

no setor industrial, pois foram projetados para trabalharem neste ambiente, que é

propício a ruídos, umidade, poeira e interferências elétricas. Por isso é o controlador

mais utilizado no setor industrial. Quadro 1 - Lista uma série de benefícios obtidos

com o uso de CLPs aplicados no ambiente industrial.

Quadro1 – Características e benefícios do CLP.

Características do sistema com CLP Benefícios

Uso de componentes de estado sólido Alta confiabilidade

Memória programável Simplifica mudanças

Torna flexível o controle

Pequeno tamanho Necessita e um espaço mínimo para instalação

Microprocessador

Capacidade e comunicação

Alto nível de desempenho

Alta qualidade dos Produtos

Possibilidades de trabalhar com muitas funções

simultaneamente

Contadores/Temporizadores via software Facilidade para alterar presets

Elimina Hardware

Controle de reles via software Reduz custos em hardware/cabeamento

Redução de espaço

Arquitetura modular

Flexibilidade para instalação

Facilmente instalado

Redução de custo de Hardware

Expansibilidade

Variedade de interfaces de E/S Controle de uma grande variedade de E/S

Elimina um controle dedicado

Estações remotas de E/S Elimina cabeamentos longos

Indicadores de diagnóstico

Reduz tempo e manutenção

Sinaliza a operação correta e incorreta do sistema de

controle

Interfaces modulares de E/S Facilita a manutenção

Facilita o cabeamento

Variáveis de sistemas alocadas na memória de

dados

Facilita gerenciamento/manutenção

Podem ser colocadas na forma de um relatório de

saída.

Fonte: Franchi e Camargo 2011.

10

2.7 Introdução a Programação

Os CLPs possuem linguagem própria, e para sua criação os desenvolvedores

pensaram nos principais usuários.

De acordo com Franchi e Camargo (2011 p.105) a linguagem de

programação desenvolvida para os CLPs teve como ponto de partida atender aos

diversos segmentos industriais, pensando nos principais usuários dos

equipamentos. Desta forma definiu cinco linguagens de programação:

Diagrama de Blocos de Funções (FBD –Functios Block Diagram),

Linguagem Ladder (LD- Ladder Diagram),

Sequenciamento Gráfico de Funções (SFC – System Function Chart),

Lista de instruções (IL – Instruction List),

Texto Estruturado (ST- Structured Text).

Para o desenvolvimento deste projeto mecatrônico a linguagem utilizada é a

Ladder, portanto será realizado uma pequena introdução a esta linguagem.

2.8 Linguagem Ladder

Conforme Franchi e Camargo (2011, p. 109), a linguagem Ladder foi

desenvolvida com os mesmos conceitos dos diagramas de comandos elétricos e

lógica de relés, para facilitar o trabalho dos técnicos e de engenheiros, esta

linguagem foi a primeira que surgiu para a programação de CLPs. Atualmente esta é

a linguagem mais conhecida e difundida nesse setor.

A principal função de um programa em linguagem Ladder é controlar os

acionamentos de saídas (motores, Led’s, etc), dependendo da combinação lógica

dos contatos de entrada (botões, sensores, etc).

A plataforma do software onde se insere os contatos de um programa em

linguagem ladder é constituída por uma tela onde existe o desenho formando duas

linhas verticais afastadas uma da outra, estas linhas representam os polos positivos

e negativos de uma bateria ou fonte de alimentação. Entre estas duas linha é onde

inserimos na horizontal as chaves que podem ser de lógica normalmente aberta ou

fechada, de acordo com o estado das entradas do CLP. Ainda nesta linha horizontal

é necessário inserir o estado de saída, cujo estado depende dos sinais de entrada.

11

Quadro 2 mostra as vantagens e desvantagens de se utilizar a programação Ladder.

Quadro 2 – Vantagens e desvantagens da programação Ladder.

Vantagens Desvantagens

Possibilidade de uma rápida adaptação do

pessoal técnico (semelhança com diagramas

elétricos convencionais com lógica a relés). Sua utilização em programas extensos ou com

lógicas mais complexas é bastante difícil. Possibilidade de aproveitamento do raciocínio

lógico na elaboração de um comando feito com

relés.

Fácil recomposição do diagrama original a partir

do programa de aplicação. Programadores não familiarizados com a

operação de relés tendem a ter dificuldades com

essa linguagem. Rápida manutenção do software.

Documentação fácil e clara.

Símbolos padronizados e mundialmente aceitos

pelos fabricantes e usuários. Edição mais lenta.

Técnica de programação mais difundida e aceita

industrialmente.

Fonte: Franchi e Camargo 2011.

2.9 Utilização dos CLPs

Os CLPs são equipamentos desenvolvidos e projetados para o setor

industrial. Franchi e Camargo (2011, p.28, 29) expõem que os CLPs por possuírem

características especiais, projetado para o setor industrial, juntamente com a

constante evolução do hardware e do software, possuem um campo de aplicação

muito vasto. É amplamente aplicado em processos que seja necessário a realização

de manobra, controle e supervisão. Assim sendo sua aplicação abrange processos

de fabricação industrial e projetos que envolva a transformação de matéria prima.

Devido a suas dimensões, facilidades de implementação torna o CLP ideal para

aplicação em indústrias.

Franchi e Camargo (2011, p.29) afirmam que os CLPs são ideais para as

seguintes aplicações industriais: “indústria de plástico; indústria petroquímica;

maquinas de embalagens; instalações de ar condicionado e calefação; indústria de

açúcar e álcool; papel e celulose; indústrias alimentícias; mineração”.

12

2.10 Sensores

Os sensores são equipamentos que realizam leituras de grandezas físicas no

ambiente e convertem estas leituras em pulsos elétricos que são interpretados peço

circuito eletrônico.

Franchi e Camargo (2011, p.67) explicam que os sensores podem ser digitais

ou analógicos e os mesmo verificam a presença de objetos quando há aproximação

do sensor, gerando pulsos elétricos que são interpretados pelo CLP.

Assim como pondera Franchi e Camargo (2011, p.67) existem quatro tipos

principais de sensores: de proximidade indutiva, de proximidade capacitiva,

ultrassônica e óptica.

Os sensores de proximidade capacitivos estão disponíveis em vários

tamanhos, formatos e fabricantes, similares aos indutivos. Devido ao princípio de

funcionamento desses sensores, as aplicações a que este sensor se destina são um

pouco diferentes, dos indutivos (FRANCHI e CAMARGO, 2008).

Seu princípio de funcionamento consiste de um oscilador interno que não oscila até que um material seja aproximado de sua face sensora. A aproximação do alvo faz então com que haja a variação da capacitância de um capacitor que se encontra na face do sensor, que é parte integrante do circuito de um oscilador. Existem dois tipos de sensores capacitivos, havendo uma diferença na maneira como o capacitor do sensor é formado. No primeiro tipo, como é possível observar na Figura 3, existe duas placas do capacitor dispostas lado a lado na face do sensor; para esse tipo de sensor, o alvo externo

age com o dielétrico (FRANCHI e CAMARGO, 2011, p.77).

Figura 3 – Sensor de proximidade capacitivo

Fonte: FRANCHI E CAMARGO 2011.

A superfície sensível do sensor capacitivo é constituída basicamente por dois eletrodos de metal concêntricos. Quando um objeto se aproxima da sua superfície, atinge o campo eletrostático dos eletrodos, a capacitância do circuito oscilador aumente e obtém-se a

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oscilação. Na Figura 2.1 é possível observar um diagrama de blocos deste tipo de sensor capacitivo (FRANCHI e CAMARGO 2011, p.77).

Figura 3 – Sensor de proximidade capacitivo

Fonte: FRANCHI E CAMARGO 2011.

2.11 Atuadores Pneumáticos

Também serão utilizados atuadores pneumáticos que Fialho (2010, p.77),

define como elementos mecânicos que por meio de movimentos lineares ou

rotativos, transformam a energia cinética gerada pelo ar pressurizado e que está em

expansão em energia mecânica, produzindo trabalho.

De acordo com Fialho (2010, p.77-82), atuadores com movimentos lineares

produzem trabalhos pelos cilindros de simples e dupla ação. Os atuadores de dupla

ação realizam trabalho recebendo ar comprimido em ambos os lados. Desta forma

realizam trabalho nos dois sentidos, tanto no avanço quanto no retorno.

2.12 Válvulas

As válvulas realizam o controle do acionamento dos atuadores pneumáticos

através do controle do fluxo do ar.

Silva (2006, p. 5) pondera que válvulas são elementos que tem por função

orientar fluxos de ar, bloquear e controlar a intensidade de vazão ou pressão.

Existem vários tipos de válvulas. Será focado somente na válvula de controle

direcional, devido ao fato que este modelo de válvula é utilizado no protótipo.

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As válvulas de controle direcionais pneumáticas têm a função de definir o

caminho que o fluxo de ar deve seguir, distribuindo o ar aos atuadores. Constituem

os instrumentos de comando de um circuito. As principais características que

possibilitam sua classificação são o número de vias e o número de posições,

definidos a seguir:

Encontra-se no catálogo Micro automação (2014) que vias é a forma que

denominamos o número de bocais de conexão dos componentes pneumáticos.

Existe válvula de 2, 3, 4, 5 ou mais vias. Não é possível um número de vias inferior a

duas. Posições: refere-se ao número de posições estáveis do elemento de

distribuição.

Existem válvulas de controle de fluxo, Silva (2006, p. 7) ressalta que estas

válvulas são utilizadas quando existe a necessidade de diminuir a quantidade de ar

que passa através de um circuito. É utilizada quando existe a necessidade de

regular a velocidade de um cilindro ou em condições de temporização pneumática.

De acordo com Silva (2006, p.7) válvulas de controle de pressão realizam o

controle da intensidade de pressão de um sistema. Eletroválvula direcional possui

solenoides, estes recebem o sinal que origina a comutação de natureza elétrica, o

sinal elétrico excita o solenoide que por ação magnética provoca o deslocamento de

um núcleo móvel interno que habilita ou não a passagem do fluido.

3 METODOLOGIA DO TRABALHO

Para o desenvolvimento deste protótipo mecatrônico observou se a existência

de um processo pouco desenvolvido em relação à fabricação de moveis em grande

escala, a partir desta observação foi idealizado uma linha de produção para o

processo. Porem neste artigo científico o foco desta linha de produção encontra-se

apenas na construção de uma célula para o processo de furação. Portando este

artigo apresenta a construção de uma única célula de um processo para integrar

diferentes células de produção com diferentes funções.

Este protótipo é composto por uma furadeira manual; CLP Standart Festo;

esteira com moto redutor de corrente continua - 12V; relé; sensor capacitivo e

magnético; botão de emergência; fim de curso; botões com trava; eletro válvula

direcional de 5/2 vias; válvula de controle de fluxo.

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O painel de controle é composto por um botão de emergência, uma chave

para habilitar o programa, um botão para iniciar o funcionamento da maquina, um

botão para desligar o funcionamento, uma lâmpada indicadora que o sistema esta

habilitado, outra lâmpada para indicar que a maquina esta em funcionamento, e uma

lâmpada para indicar que o botão de emergência ou a porta de segurança esta

acionado.

O funcionamento do protótipo ocorre da seguinte maneira: a peça a ser

furada é inserida em uma esteira, que quando for detectada acionará o processo

para travar a peça, este procedimento é realizado por atuadores pneumáticos

comandados pelo CLP ativados por eletroválvulas, o travamento da peça ocorre

depois de três segundos quando a esteira estiver desativada. Em seguida ao

travamento a furadeira é acionada, e após seu acionamento é ativado o avanço do

eixo arvore (furadeira), o avanço é realizado através de atuador pneumático, para

que seu avanço seja realizado com uma velocidade reduzida utiliza se válvulas para

controle de fluxo do ar.

Para certificar-se que a furação ocorreu é utilizado um sensor magnético fim

de curso no pistão pneumático. Quando este sensor é ativado a furadeira retorna a

posição inicial, os pistões de trava são liberados, a esteira é reativada, a peça segue

o caminho para novos processos e a célula aguarda novas peças para usinar. Foi

instalada uma proteção em acrílico ao redor da furadeira para garantir que cavacos

não venham por acidente atingir os colaboradores, nesta proteção existe um sensor

de segurança magnético com codificação de fluxo múltiplo, à prova de fraude, duplo

contato de segurança, de acordo com NR12 este sensor garante que a máquina só

ira funcionar se a proteção estiver devidamente fechada. Para acionar a furadeira de

220 v e o motor da esteira 12v é utilizado relés.

4 RESULTADOS

De acordo com testes práticos realizados o protótipo apresentou bons

resultados, sendo capaz de realizar todas as funções para o qual foi projetado. O

desenvolvimento deste equipamento apresentou nos testes realizados a

padronização das peças furadas, e garantiu a segurança do colaborador trazendo

soluções ergonômicas.

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Os furos foram usinados na medida correta. Os instrumentos para segurança

atenderam as expectativas trazendo segurança para o colaborador, como o

equipamento realiza tarefas repetitivas os riscos do operador desenvolver o estres

e o desenvolvimento de doenças por realizar movimentos repetitivos foi reduzido.

A revisão bibliográfica foi de grande ajuda para produção do protótipo com ela

foi possível realizar um aprofundamento teórico a respeito dos instrumentos

utilizados na confecção do protótipo. Na figura 4 é possível observar o protótipo

concluído.

Figura 4 - Protótipo

Fonte: (O autor).

5 DISCUSSÃO

Esse trabalho pode ainda orientar projetos futuros, pois a limitação do tempo

e do tema desse artigo não permitiram esgotar o assunto. Como sugestão para

trabalhos futuros pode-se elencar, a implementação de software supervisórios, pois

o CLP permite essa interação e neste trabalho não foi explorado sua utilização.

Como a estação desenvolvida realiza apenas uma das etapas para fabricação de

peças ainda é possível idealizar e desenvolver outras células para um processo

integrado como, por exemplo, células para realizar o corte das peças, o

acabamento, a colagem de fórmicas de diferentes cores, ou para aplicar verniz.

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6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O objetivo do trabalho foi atingido, pois o desenvolvimento prático de uma

célula com uma furadeira automatizada capaz de realizar a perfuração de peças

sem a intervenção humana, com o auxilio de equipamentos da mecatrônica

industrial foi plenamente obtido. A automatização do processo permitiu a

padronização das peças, com agilidade, produtividade, redução de custo, aumento

da competitividade, garantindo ainda a segurança para os operários. Pois com a

globalização e o constante avanço tecnológico, as indústrias tem de se aperfeiçoar

buscando sempre melhorar a produtividade sem deixar de lado a qualidade dos

produtos e ao mesmo tempo investir na segurança e qualidade de vida dos

colaboradores nas linhas de produção.

Com este trabalho observou-se como é importante o papel do tecnólogo em

mecatrônica industrial, pois este tem de enfrentar inúmeros desafios para satisfazer

as necessidades do mercado, sendo necessário compreender e aplicar diferentes

áreas do conhecimento, e ainda enfrentar o constante avanço tecnológico, o

tecnólogo deve sempre estar atento ao mercado e buscar informações e saber

transformar teoria em KnowHow, atualizar-se constantemente para não parar no

tempo e tornar-se obsoleto.

REFERÊNCIAS

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NR aprovadas pela Portaria nº 3.214, de 8 de junho de 1978. Disponível em: <http://www.guiatrabalhista.com.br/legislacao/nr/nr12.htm>. Acesso em: 20 ago.15 CARVALHO, Alessandra Olinda de. Análise da dinâmica do processo de roscamento por conformação na liga de Magnésio AM60. Disponível em:

<http://www.ufsj.edu.br/portal2epositorio/File/ppmec/Alessandra_Olinda(1).pdf>. Acesso em: 09 maio 2015. CATALOGO Micro automação. Disponível em:

<http://www.microautomacion.com/catalogo/Valvulas.pdf>. Acesso em: 15 jun. 2015. FERRARESI, Dino.Fundamentos da usinagem dos metais. vol. 1, São Paulo:

Edgar Blücher, 2010.

18

FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação pneumática: projetos,

dimensionamentos e análise de circuitos. 6.ed. São Paulo: Érica, 2010. FRANCHI, Claiton Moro; CAMARGO, Valter Arlindo de. Controladores lógicos programáveis: sistemas discretos. 2.ed. São Paulo: Érica, 2011.

ROSÁRIO, João Maurício. Automação industrial. São Paulo: Baraúna, 2009.

______. Princípios de mecatrônica. São Paulo: Pearson, 2011.

SILVA, Clodoaldo. Pneumática aplicada. Revisão 21 set. 2006. Disponível em:

<http://www.clubedaeletronica.com.br/pneumatica/PDF/Pneumatica%20aplicada.pd>. Acesso em: 10 maio 2015. STOETERAU, Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima. Fundamentos dos processos de usinagem. Escola Politécnica de São Paulo. 2003. Disponível em:

<http://sites.poli.usp.br/d/pmr2202/arquivos/aulas/PMR2202-AULA%20RS1.pdf>. Acesso em: 02 jun. 2015.