CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL · bring efficiency, agility, practicality and especially quality at an industrial work that it takes a lot to be done by delaying the

Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de Moura”

CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

EDUARDO RAIMUNDO GODOI JOSE CARLOS ALVES DA SILVA

POLICORTE AUTOMATIZADA: PRATICIDADE NO MANUSEIO E

CORTE DE BARRAS E TUBOS

Garça 2015

Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de Moura”

CURSO EM TECNOLOGIA EM MECATRONICA INDUSTRIAL

EDUARDO RAIMUNDO GODOI JOSE CARLOS ALVES DA SILVA



Artigo científico apresentado à Faculdade de Tecnologia de Garça – FATEC, como requisito para a conclusão do Curso de Tecnologia em Mecatrônica industrial, examinado pela seguinte comissão de professores. Data da aprovação:__/__/__ ________________________________ Prof.Esp. FATEC Garça ________________________________ Prof. FATEC Garça ________________________________ Prof. FATEC Garça

Garça 2015

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Eduardo Raimundo Godoi¹ [email protected]

José Carlos Alves da Silva [email protected]

Prof.² Grad. Paulo Sérgio Castro [email protected]

Abstract -The theme for the development of research work had its origin in the contents worked in the course of Technology in Industrial Mechatronics, when we study the problem, we found that due to the demand for parts such as axles and bearings, the use of a saw is needed or policorte in order to achieve high productivity, companies invest in new machinery, making the diversity of very large devices, however noted that due to the demand for parts such as shafts and bearings, the use of a policorte is necessary to increase the index business productivity; however, the existing cutting machines today are mostly slow and manual, which makes the production is low and of questionable quality, based on this principle, this paper aims to demonstrate the improvement of a cutting machine for bars and tubes making it automated, aimed at high productivity and profit at companies large and small. The overall objective of the project is to bring efficiency, agility, practicality and especially quality at an industrial work that it takes a lot to be done by delaying the production of full-scale pieces. Based on this, a prototype is to show that the viability of an automated electric policorte back to a parts industry. The questions posed justify the social relevance of the research as well as academic as it contributes to aggregate knowledge and the improvement of technologies aimed at Industrial Automation Keywords:Industrial Automation, policorte, Productivity. ____________________________ 1 Alunos do curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial – Fatec-Garça 2 Docente da Faculdade de Tecnologia de Garça - Fatec

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Eduardo Raimundo Godoi¹ [email protected]

José Carlos Alves da Silva [email protected]

Prof.² Grad. Paulo Sérgio Castro [email protected]

Resumo- O tema para a elaboração do trabalho de pesquisa teve sua origem nos conteúdos trabalhados no curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial. Quando estudamos o problema, observamos que devido à demanda de peças como eixos e mancais, se faz necessário o uso de uma serra ou policorte. Visando alcançar alta produtividade as empresas investem em novas máquinas, tornando a diversidade de equipamentos muito grande. Porém observamos que devido à demanda de peças como eixos e mancais, se faz necessário o uso de uma policorte para aumentar o índice de produtividade da empresa; Contudo, as máquinas de corte existentes atualmente, são em sua maioria lentas e manuais, o que faz a produção ser baixa e de qualidade questionável. Este trabalho visa demonstrar o aprimoramento de uma máquina de corte de barras e tubos, tornando-a automatizada, visando alta produtividade e lucro às grandes e pequenas empresas. O objetivo geral do projeto é trazer eficiência, agilidade, praticidade e principalmente qualidade a um trabalho industrial que demora muito a ser feito, atrasando a produção de peças em alta escala.Com base nisso, será desenvolvido um protótipo que mostre a viabilidade que uma policorte elétrica automatizada trás para uma indústria de peças.As questões postas justificam a relevância social da pesquisa e também acadêmica, pois contribui para agregar conhecimentos e o aprimoramento das tecnologias voltadas à automação industrial. Palavras-chave:Automatização Industrial, Policorte, Produtividade. ____________________________ 1 Alunos do curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial – Fatec-Garça 2 Docente da Faculdade de Tecnologia de Garça - Fatec

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INTRODUÇÃO

Automação é um sistema que emprega processos automáticos que comandam e controlam os mecanismos para seu próprio funcionamento do latim automatus significa mover-se por si.

A automação é um sistema que faz uso de técnicas computadorizadas ou mecânicas com o objetivo de dinamizar e otimizar processos produtivos dos mais diversos setores da economia.

A automação industrial teve seu ponto de partida após 1950 com o desenvolvimento da eletrônica. Esta permitiu o aparecimento da informática e a automação das indústrias, com a utilização de modernas técnicas de produção com destaque para a robotização, isto é, o uso de robôs controlados por computadores que realizam o trabalho de seres humanos, substituindo-os na produção de bens econômicos ou mercadorias. A automação exerce grande importância para a modernização dos processos industriais.

Automação é uma palavra utilizada para se

referir ao controle automático, ou seja, ações que

não dependem da intervenção humana. No setor da

indústria, a idéia de automação vem sendo

constantemente utilizada desde o início, aplicada

principalmente na melhora da produtividade

e qualidade de processos tidos como repetitivos,

estando presente no dia-a-dia das empresas para

apoiar conceitos de produção tais como os sistemas

flexíveis de manufatura.(EURÍPIDES,

Marcelo. Apostila de Automação Industrial,2012)

As empresas, independentemente de seu porte, pequeno ou grande,

vêm sofrendo pressões para se manterem no mercado com uma boa lucratividade e altas taxas de crescimento. Estas pressões são provenientes de todos os lados, principalmente de clientes que buscam serviços e produtos de qualidade com preço baixo e rápida entrega. Como saída para contornar este tipo de situação, as empresas buscam uma redução de custos e/ou a otimização de alguns de seus processos. A realização da pesquisa, por meio do objeto de estudo para a elaboração do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), se constitui em um estudo que permite analisar algumas manifestações típicas, que devido ao grande número de peças feitas em tornos e fresa como eixos e mancais, se faz necessário o uso de uma serra ou policorte para aumentar o índice de produtividade da empresa. Contudo, as máquinas de corte existentes atualmente, são em sua maioria, manuais, fazendo-se necessário o manuseio humano, o que faz a produção ser baixa e de qualidade questionável.

Para alcançar alta produtividade, as empresas investem em novas máquinas, tornando a diversidade de equipamentos muito grande. Este trabalho de conclusão de curso visa demonstrar o aprimoramento de uma máquina de corte de barras e tubos, tornando-a automatizada, visando à alta produtividade e lucro as grandes e pequenas empresas.

Com o crescente uso da tecnologia, diversos softwares de controladores de processos e sistemas, capazes de gerar funções e tarefas

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através de sensores foram criados com o objetivo de melhorar a qualidade de processos industriais.

O tema escolhido para a elaboração do trabalho de pesquisa encontra-se relacionado aos conteúdos estudados durante o curso de tecnologia em Mecatrônica Industrial, o qual objetiva melhorar a qualidade de processos industriais, por meio da implementação de automação industrial, com o uso da tecnologia Controlador Lógico Programável (CLP), instrumento, que através de sensores, fará a supervisão e controle da unidade Policorte Automatizada.

Um processo muito comum nas empresas, seja esta produtora de tecidos, madeira, aço ou qualquer outro material, é o processo de corte, que se intensifica quando este é realizado de forma manual, atrasando toda a linha de processos da fabricação.

O objetivo geral do projeto, é trazer eficiência, agilidade, praticidade e principalmente qualidade a um trabalho industrial que demora muito a ser feito atualmente, atrasando a produção de peças em alta escala.

Com base nisso, será desenvolvido um protótipo que mostre a viabilidade que uma Policorte elétrica automatizada trás para uma indústria de peças, aplicando um método de programação e otimização para o corte de barras de aço inteira e/ou retalhos em peças menores de acordo com as especificações dos clientes, visando aumentar a produtividade das empresas.

A realização deste estudo trará benefícios significativos para a empresa, pois com a automatização certamente haveria menos atrasos na produção de peças, sendo possível ampliar as vendas da empresa trazendo equipamentos de qualidade e aumentando o percentual de lucratividade da empresa.

Não pensando somente no aspecto econômico, torna-se necessária esta atualização do equipamento para que não se eleve ainda mais as altas estatísticas de acidentes de trabalho que são registradas pelo Brasil e pelo mundo.

A metodologia utilizada e o desenvolvimento experimental do protótipo foram baseados em criar uma estrutura, ou seja, uma maquete que possa representar a Policorte Automatizada, para que o experimento pudesse funcionar corretamente. Cada variável do projeto terá sua função de controle feita através do controlador lógico programável (CLP), que fará com que tudo funcione conforme a entrada de dados lida pelos sensores.

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1-REVISÃO DA LITERATURA Para o desenvolvimento deste projeto, foi realizado um estudo teórico

que visa apresentar soluções de automação para processos industriais. Tanto nos processos de manufatura como nos processos contínuos, os movimentos estão presentes nas operações de fixação, alimentação, abertura e fechamento de válvulas, etc.

A automação industrial é resultante da integração de três tecnologias básicas: Sensores, Controladores e Atuadores. Dentro deste contexto, temos os atuadores pneumáticos, amplamente utilizados nas plantas industriais. Neste aspecto, a tecnologia pneumática é fundamental para a Mecatrônica.

A tecnologia de atuadores considera qualquer técnica necessária ao seu funcionamento e controle. Os atuadores pneumáticos, funcionam com energia pneumática (ar comprimido) e executam movimentos lineares, rotativos e semi-rotativos ou angulares (um tipo de atuador para cada tipo de movimento). Três são as variáveis básicas controladas: sentido de movimento, velocidade e força. Para controlar estas variáveis em atuadores pneumáticos são utilizadas válvulas pneumáticas, válvulas direcionais para controlar o sentido de movimento; válvulas de fluxo para controlar a velocidade e válvulas de pressão para controlar a força.

Os atuadores pneumáticos operam com ar comprimido entre 6 e 8 bar de pressão, isto porque esta é a faixa mais econômica para trabalho. São elementos duráveis. Atuadores lineares, também chamados de cilindros pneumáticos, quando sua forma geométrica é cilíndrica, operam normalmente até 3000 km sem lubrificação, no caso dos atuadores construídos para trabalhar nesta condição, e 6000 km com lubrificação, podendo aceitar ou não o reparo.

A condição (com ou sem lubrificação) é estabelecida pela aplicação, em processos de indústrias químicas, alimentícias e farmacêuticas por exemplo; devem ser sem lubrificação para evitar contaminação. ( O critério de quilômetro se refere a distância percorrida pelo elemento de vedação, variando o número de ciclos de acordo com o curso do atuador).

1.1- Tipos de atuadores Pneumáticos

Simples ação (figura 1): executa trabalho em um único sentido de movimento, voltando à posição de repouso por mola ou por força externa. A posição de repouso normal é com a haste recolhida, porém, podemos ter também com a haste na posição avançada.

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Figura 1 : Simples ação

Fonte: Mecatrônica Atual(2015)

Dupla ação (figura 2): executa trabalho nos dois sentidos de

movimento,sendo acionado por ar comprimido em ambos os lados alternadamente.

Figura 2 : Dupla ação


Atuador Rotativo ( Motor Pneumático – figura 3): os motores pneumáticos fornecem movimento giratório contínuo, e são aplicados principalmente em ferramentas manuais como furadeiras, parafusadeiras, canetas de dentista utilizadas para desbastar o dente antes de uma obturação, politrizes, etc. As vantagens básicas em relação à ferramenta, elétrica, são : peso reduzido, proteção contra sobrecarga, que permite ficar acionada mesmo travada sem o risco de danos, e não aquece pois o próprio ar de trabalho já faz a refrigeração contínua entre outras.

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Figura 3 : Atuador rotativo


Atuador semi-rotativo (figura 4): aplicado em movimentos angulares.

Figura 4 : Atuador semi-rotativo


A partir dos atuadores básicos, os fabricantes oferecem variações, que são soluções prontas.

Na área de Automação Industrial, um dos segmentos mais utilizados até hoje é sem dúvida o da Pneumática, pois esta possui características de velocidade e força para a realização de tarefas utilizando o ar comprimido como fonte de energia para controle de circuitos eletro pneumáticos através de elementos como pistões, válvulas e motores, com o uso de elementos de comutações elétricas.

Botoeiras são elementos destinados a comutação de sinais elétricos, isto é, permitem ou não a passagem de uma corrente elétrica, fazendo o liga e desliga de pontos de um circuito (figura 5). Os tipos mais comuns são:

Figura 5 : Botão industrial desmontado


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Em um circuito elétrico, um contato NA é um contato que permite a passagem de corrente elétrica quando o botão é acionado. Um contato NF é o contrário, isto é, quando o botão não está acionado ele já está permitindo a passagem da corrente elétrica e, ao acioná-lo, a passagem de corrente é interrompida (figura6).

Figura 6 : Dois circuitos comutadores um NA e um NF


(Muito cuidado, pois). Esses conceitos valem somente para circuitos elétricos, para circuitos pneumáticos eles são invertidos, uma válvula NA em pneumática permite a passagem de ar com a válvula não acionada, enquanto uma válvula

NF só permite a passagem de ar com ela acionada, como podemos ver na figura 7.

Figura 7 : Temos um comparativo entre circuitos elétricos e

pneumáticos NA e NF


Detectores delimite mecânico Por meio destes dispositivos é possível a detecção de posições

intermediárias e finais das hastes dos cilindros pneumáticos ou dos elementos mecânicos que estes acionam. Roletes – são dispositivos que possuem a finalidade de permitir a passagem de corrente, sendo que sua comutação se dá em qualquer sentido. Mostramos alguns exemplos na figura 8.

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Figura 8 : Ex. de chave fim de curso (A e B) e chave do tipo rolete


Gatilhos – são similares aos roletes, porém, seu acionamento ocorre

em apenas um sentido de movimento, e sua comutação é um pulso rápido.

1.2- POLICORTE A serra policorte é um equipamento que tem como função cortar

alumínio em escala e em diferentes ângulos. A serra policorte deve ter cabo elétrico aprovado pelo Inmetro. São muito comuns na construção civil, em indústrias, bem como, serralherias.

O corpo giratório e o prato da serra policorte permitem fazer cortes em ângulos de até 45° dos dois lados e a peça tem a vantagem de ser presa antes da realização do corte.

Normalmente, a serra policorte tem a base, o corpo e a tampa do disco em ferro fundido, o que garante muito mais precisão e segurança.

Em qualquer atividade profissional, a preocupação com a segurança e a integridade física das pessoas devem ser o primeiro objetivo a ser alcançado, independente do resultado econômico.

. No rótulo do disco abrasivo estão impressas informações relativas às condições seguras na utilização, tais como: EPI´s necessários, posição de operação de corte portátil,utilização, rotação de trabalho, etc.

Algumas das principais causas de quebra de discos abrasivos são: 1. Velocidade da máquina superior à assinalada no rótulo dos discos; 2. Montagem incorreta dos discos na máquina, como aperto excessivo,

flanges sujos, empenados, imperfeitos e/ou pequenos, entre outros fatores; 3. Uso abusivo, ocasionado pela pressão excessiva de

trabalho,especialmente nas laterais do disco, por choques contra a peça obra, utilização da lateral para rebarbar peças, etc..

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1.3- MOTORES DE PASSO O motor de passo é um dispositivo empregado na conversão de pulsos

elétricos em movimentos rotativos e possui três estágios : parado , ativado com o rotor travado ou girando em etapas. São utilizados cada vez mais em áreas como informática e robótica pois possuem alta precisão em seu movimento, além de serem rápidos, confiáveis e fáceis de controlar.

Os mais usados são os motores Unipolares que possuem 2 ou 4 bobinas. Nestes, cada fase consiste de um enrolamento com derivação central ou mesmo de dois enrolamentos separados, de forma que o campo magnético possa ser invertido sem a necessidade de se inverter o sentido da corrente. Já os Bipolares (ilustrado na figura abaixo) exigem circuitos mais complexos por possuírem muitas bobinas na mesma carcaça. Sua grande vantagem é prover maior torque, além de ter uma menor proporção no tamanho. Fisicamente este motor tem enrolamentos separados, sendo necessário uma polarização reversa durante a operação para o passo acontecer. ( figura 9 )

Figura 9 - Motor de passo bipolar com duas fases e dois estatores

Fonte: zaplocadora (2013)

Existem 3 tipos básicos de motores de passo: relutância variável , ímã permanente e híbrido.

Figura 10

A ) Relutância Variável Possui um rotor com várias polaridades feito com

ferro doce e um estator laminado. Geralmente operam com ângulos de passo de 5 a 15 graus, a taxas de passo relativamente altas e, por não possuir imã, quando energizado apresenta torque estático nulo. Na figura 10,quando a fase A é energizada, quatro dentes de rotor se alinham com os quatro dentes do estator da fase A através de atração magnética. O próximo passo é dado quando a fase A é desligada e na fase B é energizada fazendo o rotor girar 15 graus à direita. Continuando a seqüência, a fase Cé energizada e depois a fase A novamente.


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Figura 11 B ) Ímã Permanente

Possui rotores de material alnico ou ferrite sem dentes e magnetizado perpendicularmente ao eixo. Seu torque estático não é nulo. Energizando as quatro fases em seqüência, o rotor gira, pois é atraído aos polos magnéticos. O motor mostrado na Figura 11 dará um passo de 90 graus quando os enrolamentos ABCD forem energizados em seqüência. Geralmente tem ângulos de passo de 45 ou 90 graus a taxas de passo relativamente baixas, mas eles exibem torque alto.


Figura 12

C ) Híbrido Possui algumas das características

desejáveis de cada um. Têm alto torque, não apresenta torque estático nulo e podem operar em velocidades de passo altas. Têm ângulos de passo que variam de 0.9 a 5 graus. São providos de pólos que são formados por dois enrolamentos (como mostrado na figura ao lado), de forma que uma (f) única fonte pode ser usada. Se as fases são energizadas uma de cada vez, na ordem indicada, o rotor gira em incrementos de 1,8 graus. Este motor também pode ser controlado de forma a usar duas fases de cada vez, para obter maior torque, ou alternadamente, ora uma ora duas fases de cada vez, a fim de produzir meio-passo ou incrementos de 0,9 grau. Fonte: zaplocadora (2013)

O motor pode mover rotações específicas de um certo grau, apenas calculando o número de rotações por pulsos. Existem também 3 tipos básicos de movimento : passo normal, com excitação única e dual, e meio passo tanto para o unipolar como o bipolar.

PASSO NORMAL Há dois tipos de passo normal : a) Única excitação de fase − motor operado com uma fase energizada

de cada vez. Só deve ser usada onde o torque e a velocidade não são importantes. Problemas de ressonância podem impedir operação em baixa

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velocidade. Este modo requer uma quantia de potência menor do que os demais modos de excitação.

b) Excitação dual − o motor é operado com as fases energizadas duas de cada vez. Proporciona bom torque e velocidade com poucos problemas de ressonância. Provê aproximadamente 30 a 40% à mais torque do que a excitação única mas requer o dobro da fonte.

MEIO PASSO É a excitação única e dual alternada que resulta em passos com a

metade de um tamanho de um passo normal. Esse modo dobra a resolução. O torque no motor varia, isto é, compensado pela necessidade de se usar um passo com metade do ângulo normal. Este modo reduz a ressonância do motor, mas pode fazer este protelar em frequências ressonantes particulares. Pode operar motores em uma grande faixa de velocidade e com quase qualquer carga encontrada comumente.

O maior inconveniente do motor de passo é a perda de passo devido a uma sobrecarga ou perturbação Os CLPs ou Controladores Lógicos Programáveis podem ser definidos, segundo a

norma ABNT, como um equipamento eletrônico-digital compatível com aplicações

industriais.

1.4- O Controlador Lógico Programável (CLP)

O Controlador Lógico Programável (CLP), Segundo Zancan (2011, p. 15-16), surgiu em função das necessidades da indústria automobilística. Os painéis eletromecânicos para controle lógico utilizados anteriormente dificultavam as alterações e ajustes de sua lógica de funcionamento, fazendo as montadoras gastarem mais tempo e dinheiro a cada alteração na linha de produção Desta forma, em 1968, a General Motors desenvolveu o primeiro CLP, com grande versatilidade de programação e fácil utilização, o qual vem sendo aperfeiçoado constantemente, a fim de atender suas diversas aplicações atuais em automação de processos. Na figura 13, ilustração da tecnologia CLP.

Figura 13 - Controlador Lógico Programável (CLP)

Fonte: embarcados (2013)

Conforme Casillo (2011) pode-se dividir os CLPs de acordo com o sistema de programação utilizado :

1. Geração : Programação em Assembly. Era necessário conhecer o hardware do equipamento, ou seja, a eletrônica do projeto do CLP.

http://www.embarcados.com.br/clp-parte/

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2. Geração : Apareceram as linguagens de programação de nível médio. Foi desenvolvido o “Programa monitor” que transformava para linguagem de máquina o programa inserido pelo usuário.

3. Geração : Os CLPs passam a ter uma entrada de programação que era feita através de um teclado, ou programador portátil, conectado ao mesmo.

4. Geração : É introduzida uma entrada para comunicação serial, e a programação passa a ser feita através de micro-computadores. Com este advento surgiu a possibilidade de testar o programa antes do mesmo ser transferido ao módulo do CLP.

5. Geração : Os CLPs de quinta geração vem com padrões de protocolo de comunicação para facilitar a interface com equipamentos de outros fabricantes, e também com Sistemas Supervisórios e Redes Internas de comunicação.

Conforme a Figura 14 abaixo, o CLP funciona de forma seqüencial, fazendo um ciclo de varredura em algumas etapas. è importante observar que quando cada etapa do ciclo é executada, as outras etapas ficam inativas. O tempo total para realizar o ciclo é denominado CLOCK. Isso justifica a exigência de processadores com velocidades cada vez mais altas.

Inicio: Verifica o funcionamento da C.P.U, memórias, circuitos auxiliares, estados das chaves, existência de um programa de usuário, emite aviso de erro em caso de falha. Desativa todas as saídas.

Figura 14 : Ciclo de varredura de um CLP

Fonte: Silva(2013, p. 23)

Verifica o estado das entradas: Lê cada uma das entradas, verificando se houve acionamento. O processo é chamado de ciclo de varredura.

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Campara com o programa do usuário: Através das instruções do usuário sobre qual ação tomar em caso de acionamento das entradas o CLP atualiza a memória imagem das saídas.

Atualiza as saídas: As saídas são acionadas ou desativadas conforme a determinação da CPU. Um novo ciclo é iniciado.

No CLP existem 5 linguagens principais utilizadas para sua programação:

- Linguagem Ladder; - Lista de Instruções; - Texto Estruturado; - Diagrama de Blocos de Funções; - Sequenciamento Gráfico de Funções. A Linguagem Ladder é uma linguagem gráfica baseada na lógica de

relés e contatos elétricos para a realização de circuitos de comandos de acionamentos elétricos. Sendo a primeira linguagem utilizada pelos fabricantes, é a mais difundida e encontrada em quase todos os CLPs da atual geração (FRANCHI, CAMARGO, 2008).

2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

Para o desenvolvimento da pesquisa foi escolhida a metodologia do

protótipo, sobre automação do processo de cortes de barras e tubos. Neste projeto proposto serão utilizadas pesquisas científicas tais como: consultas bibliográficas e artigos científicos.

Teoricamente o artigo cientifico será fundamentado em fontes de autores conceituados do meio da Automação Industrial que deram todo o apoio a relevância ao tema a ser discorrido.

O protótipo foi desenvolvido para a realização do processo automatizado de cortes de barras e tubos. Visto o atual processo, que é realizado manualmente, o grupo desenvolveu o protótipo para que se possa padronizar, facilitar e dar agilidade a este processo, levando a produção ao máximo.

Primeiramente foi desenvolvido um desenho de como seria o molde e matriz. Através do desenho foram definidas as dimensões e forma que o protótipo iria assumir. Foi desenvolvido uma estrutura metálica capaz de sustentar o peso dos pistões, serra e todos os componentes que compunha o protótipo.

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Figura 15: Desenho Técnico.

Fonte: Os autores.

O protótipo foi baseado uma mesa de policorte e em eixos retificados

que alimentará a mesma com o material para ser cortado por uma ferramenta de disco.

Figura 16: Sensor fim de curso do alimentador de peça.

Fonte: Os autores

O material que será cortado pelo protótipo será levado até a ferramenta

através de pistão pneumático, sendo que após chegar no referencia zero da ferramenta o mesmo pistão ajudara outro a segurar a peça o que acionara a ferramenta de corte.

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Figura 17: Sensor fim de curso da ferramenta de corte

Fonte: Os autores.

Este sensor será acionado após a ferramenta cortar o material fazendo

com que a mesma retorne a sua posição inicial para repetir novamente a operação.

Figura 18: Sensor do pistão do alimentador de peça

Fonte: Os autores.

Sensor responsável por erguer o pistão que prende o material que vai

ser usado na demonstração do protótipo.

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Figura 19: Sensor e pistão do alimentador de peça.

Fonte: Os autores.

Como podemos ver pela figura temos três pistões pneumático, sendo

que o primeiro da direita para esquerda fica fixo não tem movimento, somente o movimento de abrir e fechar uma bucha que segura os materiais, o segundo pistão também faz o mesmo movimento, já o terceiro pistão faz os movimento longitudinais vai para frente e para trás até o sensor fim de curso em conjunto com os outros pistões alimenta a ferramenta de corte.

2.1 CONTROLE ELETROPNEUMÁTICO O controle eletropneumático será constituído por quatro cilindros pneumáticos de dupla ação, válvulas reguladoras de fluxo, válvulas com solenóide, uma botoeira de emergência e botões com trava.

Para que pudéssemos chegar a um circuito final, e a todos componentes necessários para o projeto, foram realizadas diversas simulações de funcionamento através do software da Festo de comandos Pneumaticos. Programação:

Abaixo algumas imagens mostram a programação feita para que o CLP execute e faça o controle corretamente de todas entradas e saídas:

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Figura 19: Allocation list.

Fonte: Os autores.

Explicação da lógica: Quando aperta o B1, recua o pistão 1e2 (colocar a barra/tubo no prototipo); Quando aperta o B2, avança o pistão 1e2 (prende a barra/tubo no

prototipo); O sinal do microcontrolador S1 ativa a maquina e recua o pistão 2; Os sensores S5 e S4 fazem com que o pistão 3 recua; O sensor S7 faz com que o pistão 2 avance e o pistão 1 recue; Os sensores S6 e S3 fazem com que o pistão 3 avance; Os sensores S8 ou S2 fazem com que o pistão 1 avance e o pistão 3 pare; Os sensores S2 e S4 fazem com que o pistão 4 avance; O sensor S10 faz com que o pistão 4 recue; O sensor S9 faz com que o pistão 2 recua ( começando todo o ciclo);

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3 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Durante o período de estudos e pesquisas, buscamos compreender melhor a Mecatrônica Industrial, sua funcionalidade e seus benefícios, a partir de dados coletados, tivemos a idéia de quais controles poderiam ser feitos e que seriam favoráveis para a implementação em uma Industria.

O grupo buscou o foco em automação de processo de corte de barras e tubos, e os resultados obtidos no artigo cientifico, foram satisfatório e atenderam os objetivos buscados no seu desenvolvimento. O processo de corte de, barras em geral, foi automatizado, retirando assim os desgastes com operários e tempo de serviço realizado. Porém ainda existem pontos a serem melhorados no projeto como segurança externas da maquina com a implementação das normas regulamentadoras (NR's), e estes podem se encaixar em estudos futuros, realizados pelo grupo que iniciou o projeto ou por demais interessados no processo.

Para o inicio da construção do protótipo e a implementação dessas idéias de controle, foi necessário fazer uma nova busca para ter a certeza que este tipo de implementação em uma industria seria mesmo viável, fazendo com que tenha economia a o aumento da produtividade para quem utilizar desse sistema.

Foi possível observar durante a realização das pesquisas que a automação industrial, não proporciona maiores lucros apenas para as indústrias, mais proporciona segurança e até uma maior qualificação para os operários neste processo.

Este trabalho nos trouxe conhecimentos e experiências importantes porque nos permitiu desenvolver algumas habilidades e também aperfeiçoar outras, como por exemplo, as competências de um projeto, desenvolvimentos, pesquisas e eventuais dificuldades que fomos encontrando tanto com o desenvolvimento do trabalho escrito quanto com o protótipo. Estas habilidades podem nos preparar pra situações a serem enfrentadas em outros projetos.

Portanto, podemos concluir que obtivemos sucesso no projeto, pois atingimos em sua maioria os objetivos de implementação e automação da maquina de corte de barras e tubos buscados, e também desenvolvemos importantes conceitos que podem nos auxiliar em vários momentos de nossa vida acadêmica e profissional.

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4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS <http://www.hengelequipamentos.com.br/blog/serra-policorte/>.Acesso 19/09/2015 A importancia da automação na Industria e setores produtivos.<http://www.ngeletrica.com.br>. Acesso em: 06/05/2015 <http://www.zaplocadora.com.br/upload/produtos/arquivos/motor_20139910138.pdf> Acesso 19/09/2015 <http://www.orientalmotor.com.br/produtos/motores-de-passo.html>. Acesso 19/09/2015

<http://www.infosolda.com.br> Acesso 10/09/2015

<http://www.significados.com.br/automacao/> Acesso 29/05/2015

<http://www.infoescola.com/industria/automacao-industrial/> Acesso 25/08/2015

<http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/1002eletropneumtica?showall=&limitstart=> Acesso 19/06/2015

<Apostila de Automação pneumática do SENAI, software Fuidsim-P da Festo Didatic> Acesso 15/11/2015

<Catálogos da Festo Automação Ltda, Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda e Dover Controles Pneumáticos> Acesso 16/11/2015

<http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/1070-atuadores-pneumticos?showall=&start=1> Acesso 11/11/2015

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