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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL
CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO DE MANAUS
ANDRES DORATIOTTO SANTINATO DE SOUZA
DESENVOLVIMENTO DE UM DISPOSITIVO DE MANIPULAÇÃO DE CHAPAS E
BLANKS NO PROCESSO ESTAMPARIA COM BAIXO CUSTO
MANAUS
2015
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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL
CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO DE MANAUS
ANDRES DORATIOTTO SANTINATO DE SOUZA
DESENVOLVIMENTO DE UM DISPOSITIVO DE MANIPULAÇÃO DE CHAPAS E
BLANKS NO PROCESSO ESTAMPARIA COM BAIXO CUSTO
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como requisito parcial para
obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Mecânica ao Centro
Universitário Luterano de Manaus da
Universidade Luterana do Brasil.
Orientador: Prof. Msc. João Cláudio Ferreira Soares
MANAUS
2015
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ANDRES DORATIOTTO SANTINATO DE SOUZA
DESENVOLVIMENTO DE UM DISPOSITIVO DE MANIPULAÇÃO DE CHAPAS E
BLANKS NO PROCESSO ESTAMPARIA COM BAIXO CUSTO
Trabalho de Conclusão de Curso II apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia
Mecânica do Centro Universitário Luterano de Manaus – CEULM-ULBRA, como parte dos
requisitos para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Mecânica.
Aprovado em ____ de __________________ de 2015.
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________
Prof. Msc. João Cláudio Ferreira Soares (Orientador)
CEULM / ULBRA
_______________________________________
Prof. Saulo Maia Marques
CEULM / ULBRA
_______________________________________
Professora Fátima Geisa Mendes Teixeira
CEULM / ULBRA
4
...pelo privilégio de agradecer sempre todos
os dias a Deus por tudo que me foi
concedido e lamuriar poucas vezes...
5
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus e Meishu-sama pelos ensinamentos que tem me passado nos
momentos mais difíceis da minha caminhada.
A minha querida esposa Luciana, pela paciência e dedicação.
Ao meu João Pedro (filho), presente de Deus, motivo de grande alegria e com quem
aprendo todos os dias.
Pelo meu amigo Toshiro Watanabe, pelos ensinamentos de projetos e processos de
estamparia.
A empresa a qual me dedico que muito me acrescentou como profissional e pessoa.
Ao meu orientador e coordenador do curso, Professor João Cláudio pela
credibilidade a mim confiada.
Ao Centro Universitário Luterano de Manaus pela oportunidade de tornar sonhos em
realidade.
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SOUZA, Andres Doratiotto Santinato. Desenvolvimento de dispositivo de manipulação de chapas e blanks no processo de
estamparia com baixo custo. 2015. Centro Universitário Luterano de Manaus,
Universidade Luterana do Brasil, Manaus, 2015.
RESUMO
Este trabalho apresenta uma proposta de desenvolvimento de um manipulador de chapas e blanks em processos de estampagem de peças automotivas. O manipulador poderá ser aplicado em todas as indústrias do Pólo Industrial de Manaus (PIM), ou em indústrias de todo Brasil. O desenvolvimento aborda a problemática da manipulação de chapas que atualmente é realizado manualmente. O princípio do projeto é a automação na alimentação de blanks com a utilização de um manipulador que trabalhará no sistema cartesiano (X,Ye Z) com uma estrutura de aço, servomotores que auxiliarão na movimentação e sistema de ventosas para pegar os blanks. Este trabalho tem como seu ponto forte um fácil retorno ao processo de alimentação manual, visto que toda a sua estrutura não está atrelada a prensa, ao contrário da utilização de robôs. O trabalho também poderá ajudar tanto a indústria, quanto ao trabalhador da área de estamparia, aumento de produção e redução de custos. Palavras-chave: Estampagem Extra Profunda, Estampagem média, Automação, Manipulador, Prensas, Estruturas.
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SOUZA, Andres Doratiotto Santinato. Desenvolvimento de dispositivo de manipulação de chapas e blanks no processo de
estamparia com baixo custo. 2015. Centro Universitário Luterano de Manaus,
Universidade Luterana do Brasil, Manaus, 2015.
ABSTRACT
This paper presents a proposal for development of a device for handling
sheets and blanks in stamping process of automobile parts. The device can be
applied in all the industries of the Industrial Pole of Manaus (PIM), or in industries
throughout Brazil. The development addresses the problem of handling sheets which
is currently done manually. The principle project is the automation in power blanks
with the use of a handler that will work in the Cartesian system (X, Y, Z) with a steel
frame, servomotors which aid in movement and suction system to pick up the blanks.
This work has as its strong point an easy return to manual feeding process, since the
whole structure is not linked to press, unlike the use of robots. The work could also
help both the industry, as the employee of the stamping area, increased production
and reduced costs.
Keywords: Stamping Extra Deep, medium Stamping, Automation, Handler, Presses,
Structures.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Principais componentes de uma ferramenta de estampagem....................15
Figura 2: Ferramentas de repuxo de tanque de combustível de motocicletas...........15
Figura 3: Ferramentas de repuxo de partes de automóveis.......................................16
Figura 4: Robô em linha de produção de estamparia de chapas...............................17
Figura 5: Transfer em linha de produção de estamparia de chapas..........................19
Figura 6: Robô industrial de seis graus de liberdade.................................................21
Figura 7: Exemplo de área ocupada com aplicação convencional............................22
Figura 8: Robô em linha de produção de corte de chapas........................................23
Figura 9: Exemplo de sensor óptico na indústria automotiva ....................................27
Figura 10: Exemplo de sensor óptico na indústria de componentes..........................27
Figura 11: Categorias de sensores ópticos................................................................28
Figura 12: Exemplo de cortina de luz na indústria.....................................................28
Figura 13: Exemplo de cortina de luz em máquinas e prensas.................................29
Figura 14: Processo de alimentação de blanks (atual e proposto)............................31
Figura 15: Desenho do manipulador com detalhamento dos equipamentos.............32
Figura 16: Lista de matérias sem valores...................................................................33
Figura 17: Perspectiva isométrica do manipulador com ferramenta de estamparia..34
Figura 18: Vista lateral do manipulador com ferramenta de estamparia....................34
Figura 19: Vista superior do manipulador com ferramenta de estamparia................35
Figura 20: Vista frontal do manipulador com ferramenta de estamparia...................35
Figura 21: Vista traseira do manipulador com ferramenta de estamparia..................36
9
Figura 22: Perspectiva isométrica do manipulador com alimentação de blanks........36
Figura 23: Vista superior do manipulador com alimentação de blanks......................37
Figura 24: Vista frontal do manipulador com dimensões...........................................38
Figura 25: Vista traseira do manipulador – Desenho 2 D ..........................................39
Figura 26: Vista lateral do manipulador – Desenho 2 D ............................................39
Figura 27: Vista superior do enclausuramento...........................................................40
Figura 28: Especificações do CLP de segurança.......................................................42
Figura 29: CLP de lógica............................................................................................42
Figura 30: Cortina de luz especificada no projeto......................................................43
Figura 31: Servo motor especificado no projeto.........................................................44
Figura 32: Ventosa especificada no projeto...............................................................45
Figura 33: Estrutura de ventosas...............................................................................46
Figura 34: Guia linear especificado no projeto...........................................................47
Figura 35: Especificações das buchas dos guias lineares.........................................48
Figura 36: Lista de matérias com valores...................................................................50
Figura 37: Gráfico comparativo de custos entre Manipulador e Robô.......................50
Figura 38: Resumo das atividades do projeto (Plano x Real)....................................52
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
NBR Norma da ABNT
CEULM Centro Universitário Luterano de Manaus
EEP-PC Estampagem Extra Profunda – Peça Crítica
NR-12 Norma da ABNT relacionada à segurança em máquinas e
prensas
PIM Pólo Industrial de Manaus
ULBRA Universidade Luterana do Brasil
ROI Retorno de investimento (Return on Investment)
CLP Controlador Lógico Programável
11
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1 –Fluxograma de lógica Manipulador-Prensa-Operador ..............................58
Anexo 2 –Fluxo de integração Manipulador e Prensa...... ........................................59
Anexo 3 –Servo motor especificado no projeto do manipulador...... .........................60
Anexo 4 –Resumo atividades do projeto (Plano x Real)...... .....................................61
12
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO...........................................................................................................13
1 REFERENCIAL TEÓRICO......................................................................................14
1.1 Estampagem........................................................................................................14
1.2 Aços para estampagem – Chapas laminadas a frio.............................................16
1.2.1 Tipos de estampagem......................................................................................17
1.3 Tipos de equipamentos para automação..........................................................17
1.3.1 Tipos de equipamentos para automação - Transfer..........................................17
1.3.2 Tipos de equipamentos para automação – Robôs...........................................19
1.4 Vantagem e desvantagem – Equipamentos atuais..............................................23
1.5 Automação – CLP................................................................................................24
1.5.1 Componentes de um CLP.................................................................................25
1.6 Sensores ópticos..................................................................................................27
2 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO...................................................................30
2.1 Estudo do problema.............................................................................................30
2.3 Dimensionamento e modelagem do modelo 3D..................................................33
2.4 Desenhos 2D........................................................................................................38
2.5 Dimensionamento da área de instalação.............................................................40
2.6 Estrutura do manipulador....................................................................................40
2.7 Sistema de controle (Lógica e Segurança).........................................................41
2.7.1 Sensor óptico.....................................................................................................43
2.7.2 Servo motor.......................................................................................................44
2.8 Sistema de movimento e força.............................................................................45
2.8.1 Ventosas............................................................................................................45
2.8.2 Guia linear.........................................................................................................46
2.8.3 Bucha guia linear..............................................................................................47
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES............................................................................48
CONCLUSÃO............................................................................................................52
REFERÊNCIAS.........................................................................................................53
13
INTRODUÇÃO
Este trabalho apresenta uma proposta de desenvolvimento de projeto de um
manipulador de blanks e chapas que trabalhará no sistema cartesiano (X,Ye Z)
semi-interligados às prensas com uma estrutura externa e enclausurado com grades
de segurança para que não ocorram acidentes em sua operação.
Este trabalho poderá ser utilizado em indústrias do Pólo Industrial de Manaus
ou do Brasil.
A problemática abordará mais especificamente o desenvolvimento do projeto
e fabricação de estruturas e mecanismos para alimentação no processo de
estampagem de chapas ou blanks de aço carbono, submetidas a solicitações
mecânicas de conformação em prensas mecânicas.
O ciclo repetitivo de alimentação ou movimentação de Blanks promovem
fadiga e desgaste principalmente nos membros superiores dos operadores de
produção, como ombros e punhos.
A repetição da alimentação dos blanks diariamente, geralmente em blanks
com cerca de mais de 2 kg, gera uma tensão nas mãos e punhos dos operadores,
mesmo estando dentro dos padrões atuais das ferramentas de Ergonomia.
Serão mencionadas neste trabalho informações de empresas, e por questões
de segurança de informação os nomes das empresas e algumas outras informações
que possam comprometer a imagem das marcas permanecerão em sigilo. Contudo,
a divulgação da técnica de forma metodológica, alinhada a motivação acadêmica de
produzir pesquisa são os valores fundamentais deste projeto.
Alguns dados deste projeto poderão ser modificados, alterando seus valores
reais.
14
1. REFERENCIAL TEÓRICO
No desenvolvimento da revisão bibliográfica, esta pesquisa aborda temas como:
estamparia, automação, dispositivos e projetos.
1.1 ESTAMPAGEM
A estampagem é um processo de conformação mecânica, geralmente
realizado à frio, que engloba um conjunto de operações, e em sua essência
compreende todas as operações executadas em prensas, sobre chapas, incluindo
operações de repuxo e recorte (Blass, 1985).
É o processo de transformação de uma chapa plana em uma peça com uma
geometria de acordo com uma especificação e desenho do produto, pela ação de
uma ferramenta de Estamparia, geralmente constituída de uma matriz superior,
prensa-chapa (blank holder ou placa flutuante) e um punção.
A ocorrência de defeitos como fratura, estiramentos ou estricção,
empenamento, enrugamento e distorção de forma são relativamente comuns
durante a estampagem, mas são indesejáveis, pois levam ao descarte das peças.
Alguns materiais podem apresenta o problema de retorno elástico em sua
forma, também conhecido como Sprin-back, causando problema de dimensionais
nas coordenadas X,Y e Z, e também problemas de montagem com outras peças.
Se por um lado a seleção de um material com elevado grau de estampagem
aumenta a probabilidade de ter a operação de estampagem bem sucedida, por outro
lado, o material representa uma fração elevada no custo total dos produtos, de modo
que para reduzir os custos, otimizações dos materiais utilizados e dos processos de
estampagem se fazem necessários para aumentar a competitividade do negócio.
Deste modo, pequenas diferenças nas propriedades do material, condições do
ferramental e prensas, lubrificação, parâmetros como velocidade e força de
prensagem podem causar mudanças consideráveis no processo, demandando
experiência e habilidade para realizar a avaliação do processo de estampagem.
(BASTOS, 2009).
As figuras 01, 02 e 03 mostrarão maiores detalhes de ferramentas de repuxo.
15
Figura 1: Principais componentes de uma ferramenta de estampagem
Fonte: Próprio autor
Figura 2: Ferramentas de repuxo de tanque de combustível de motocicletas
Fonte: Próprio autor
16
Figura 3 : Ferramentas de repuxo de partes de automóveis
Fonte: Próprio autor
1.2 AÇOS PARA ESTAMPAGEM – CHAPAS LAMINADAS A FRIO
A laminação a frio é empregada para produzir chapas, folhas e tiras com
espessuras de 0,15 até 3,00 mm, com acabamento de superfície e tolerâncias
dimensionais superiores quando comparadas com as tiras produzidas por laminação
a quente.
Além disso, o encruamento resultante da redução a frio pode ser utilizado
para aumentar a resistência do produto final. A redução total atingida por
laminação a frio geralmente varia de 50 a 90%. Normalmente, as menores reduções
são realizadas nos últimos passes para permitir um melhor controle do
aplainamento, espessura e acabamento de superfície. Essa redução ocorre com
rolos que apresentam um melhor acabamento superficial, consequentemente
refletindo no laminado.
A prática normal é dar uma pequena redução final a frio no aço recozido,
chamada de passe de encruamento de superfície, que elimina o alongamento
descontínuo do limite de escoamento e também tem como resultado final uma
melhora da qualidade de superfície e controle dimensional.
Outros métodos podem ser utilizados na melhoria do controle dimensional das
tiras ou folhas laminadas, entre estes estão o aplainamento por rolos e o
desempeno por tração. (BASTOS, 2009)
17
1.2.1 TIPOS DE ESTAMPAGEM
Os materiais da norma NBR5915, alterações em suas composições químicas
e nas 80 variáveis de processamento térmico e mecânico proporcionam níveis
diferentes de propriedades mecânicas e, consequentemente, diversos graus de
estampabilidade, sendo estes:
• Estampagem Média (EM);
• Estampagem Profunda (EP);
• Estampagem Extra-Profunda (EEP);
• Estampagem Extra-Profunda Peça Crítica (EEP-PC);
Fonte: Site CSN
1.3 TIPOS DE EQUIPAMENTOS PARA AUTOMAÇÃO
Em indústrias atuais as automações em estamparia são realizadas por robôs
ou transfer, conforme figura 04.
Figura 4: Robô em linha de produção de estamparia de chapas
Fonte: Site Google - Internet
1.3.1 TIPOS DE EQUIPAMENTOS PARA AUTOMAÇÃO - TRANSFER
Transfer: Método cartesiano de transferência de blanks, chapas ou peças
através de braços ou pinças (BNDES, 1998)
As prensas transfer desenvolveram-se para responder à fabricação de
componentes de uma forma totalmente automatizada e sem a necessidade da
18
utilização de mão de obra. O coração da instalação é constituído pelo transfer, o
elemento que desloca as peças de uma estação à seguinte para realizar as
sucessivas operações necessárias para a conformação da peça.
A tendência nas estamparias na última década tem sido de instalar as
chamadas prensas tri axis transfer e cross bar transfer, no lugar de uma linha de 4 a
6 prensas individuais. Estes equipamentos consistem em uma série de ferramentas
(almofadas) alinhadas em uma só estrutura, com um sistema de carga e descarga
automático (automatic shuttler system) para transferir os painéis entre as almofadas
das prensas.
Os setups de ferramentas devem durar de 5 a 20 minutos, pelo seu alto custo
e alta produtividade, é econômico controlá-las por um sistema sofisticado de
automação.
As prensas transfer são produzidas, hoje, por poucos fabricantes, como
Hitachi Zosen, Komatsu e Schuller, e custam desde US$8 milhões até US$ 30
milhões cada.
É possível automatizar prensas convencionais, como os mecanismos de
mudança rápida de ferramentas. É difícil para um fabricante remover todas as suas
antigas prensas e substituí-las por prensas transfer novas, tendo em vista o custo do
investimento. Em empresas novas é muito mais fácil e com menos custos a
automação da planta fabril com automação, pois ao instalar uma nova linha, ou
construir uma nova unidade, está apta a adotar os mais recentes métodos de
trabalho e técnicas de produção. Por mais que os custos na instalação de processos
automatização na planta fabril, ou até mesmo de um setor de estamparia seja de
altíssimo custo, a permanência da estamparia dentro de uma montadora é
viabilizado pelo alto volume de produção, que será amortizado e depreciado nas
prensas e ferramentas.
A automação crescente dos processos de estampagem bem como de
soldagem é também outro fator que torna a estamparia uma atividade cara.
(SANTOS, 1998).
A figura 05 mostrará com maiores detalhes um transfer em linha de produção
de estampagem de chapas.
19
Figura 5: Transfer em linha de produção de estamparia de chapas
Fonte: Site Google - Internet
1.3.2 TIPOS DE EQUIPAMENTOS PARA AUTOMAÇÃO – ROBÔS
Segundo ROMANO e DUTRA, e difinido pela Robotic Industries Association
(RIA), robô industrial é definido como um "manipulador multifuncional reprogramável
projetado para movimentar materiais, partes ferramentas ou peças especiais,
através de diversos movimentos programados, para o desempenho de uma
variedade de tarefas” (RIVIN, 1988).
Uma definição mais completa é apresentada pela norma ISO (International
Organization for Standardization) 10218, como sendo: "uma máquina manipuladora
com vários graus de liberdade controlada automaticamente, reprogramável,
multifuncional, que pode ter base fixa ou móvel para utilização em aplicações de
automação industrial".
Um robô industrial é formado pela integração dos seguintes componentes
(RIVIN, 1988 SEERING, SCHEINMAN, 1985, WARNECKE et al., 1985, SCIESZKO,
1988, BORODIN, 1988).
a) manipulador mecânico: refere-se principalmente ao aspecto mecânico e
estrutural do robô. Consiste da combinação de elementos estruturais rígidos
(corpos ou elos) conectados entre si através de articulações (juntas), sendo o
primeiro corpo denominado base e o último extremidade terminal, onde será
vinculado o componente efetuador (garra ou ferramenta).
20
• elos: É inevitável que os elos rígidos apresentem algum grau de flexibilidade
quando submetidos a esforços durante a realização de uma tarefa, sejam estes de
natureza estática ou dinâmica. Portanto, nos robôs, a estrutura deve ser projetada
para apresentar elevada rigidez aos esforços de flexão e torção. Os materiais mais
empregados nas estruturas são alumínio e aço. Mais recentemente têm sido usados
fibras de carbono e de vidro, materiais termoplásticos e plásticos reforçados.
Para cada aplicação industrial deve-se levar em consideração os materiais da
estrutura dos robôs.
• junta: Em robótica geralmente utiliza-se dois tipos básicos de juntas para compor
um par cinemático formado por dois elos adjacentes: junta de rotação ou junta
prismática (translação).
O número de graus de liberdade que um robô apresenta é o número de
variáveis independentes de posição que precisam ser especificadas para se definir a
localização detodas as partes do mecanismo, de forma inequívoca.
b) atuadores: São componentes que convertem energia elétrica, hidráulica ou
pneumática, em potência mecânica. Através dos sistemas de transmissão a potência
mecânica gerada pelos atuadores é enviada aos elos para que os mesmos se
movimentem.
c) sensores: Fornecem parâmetros sobre o comportamento do manipulador,
geralmente em termos de posição e velocidade dos elos em função do tempo, e do
modo de interação entre o robô e o ambiente operativo (força, torque, sistema de
visão) à unidade de controle. (RIVIN, 1988 SEERING, SCHEINMAN, 1985,
WARNECKE et al., 1985, SCIESZKO, 1988, BORODIN, 1988).
A figura 06 mostrará com maiores detalhes um braço de robô com seis graus
de liberdade.
21
Figura 6 - Robô industrial de seis graus de liberdade
Fonte: Site Google - Internet
Segundo o fabricante de robôs KUKA a definição de Robôs é:
São equipamentos que podem manusear desde chapas metálicas a tarugos,
e alimentam e descarregam prensas de estampagem, transferem as peças
brutas pré-formadas, ou ate mesmo pecas acabadas.
O robô pode ser montado de cabeça para baixo ou no chão diretamente em
sua base.
Pessoas bem treinadas podem programar os robôs e controlar toda a
instalação. É possível alterar parâmetros individuais do sistema, como forças de
compressão, velocidades, sem interromper a produção.
A agilidade dos eixos, os robôs são essencialmente mais flexíveis que um
dispositivo automático de transfer. Os robôs podem ser utilizados na produção de
linha de prensas 1 frente a uma linha comparável que trabalhe de forma manual com
três operários por turno e alcance uma tonelagem média de 1,5 tonelada por hora de
produção.
22
Como todos os equipamentos robóticos, os robôs podem trabalhar 24 horas, 7
dias por semana, ou seja, sem interrupções na produção.
Porém é necessário um planejamento de manutenções (preditiva e preventiva) nos
mesmos para evitar os desgastes prematuros, quebras, e manutenções corretivas
durante a produção, ocasionando paradas na produção.
Com a automação, a empresa conseguirá produzir peças que manualmente não
poderiam ser fabricadas, porém com dificuldade inicial para desenvolvimento de
garras, pinchas ou ventosas.
Os robôs também podem ser instalados de cabeça para baixo, reduzindo a
área útil da instalação necessária para a aplicação, porém deve-se levar em conta a
fabricação da estrutura para comportá-lo, sem que haja nenhum tipo de acidente
durante a produção. A instalação poderá variar de acordo com cada processo
produtivo e o especo físico para a instalação dos mesmos (lay-out produtivo).
A figura 07 mostrará a aplicação de instalação de robô no método convencional.
Fonte: Site KUKA Robotics
Exemplo de ganho de área com instalação invertida:
Aplicação invertida: 6 m2 de área útil na planta de produção
Aplicação convencional (no chão): 12 m2 de área útil na planta de
produção
Figura 7 – Exemplo de área ocupada com aplicação convencional
Fonte: Site Google – Interne
23
Os principais fabricantes de robôs são: MOTOMAN (YASKAWA), ABB, KAWASAKI
e FANUC, conforme figura 08.
Figura 8: Robô em linha de produção de corte de chapas
Fonte: Site Google - Internet
1.4 VANTAGENS E DESVANTAGENS - EQUIPAMENTOS ATUAIS
Vantagens
• Aumento significativo da produtividade.
• Máxima flexibilidade de produção
• Aumento da qualidade das peças e da vida útil das ferramentas
• Repetibilidade e confiabilidade de produção.
• Produtividade sem interrupções
• Aquisição de Know-how na implantação da automação
Desvantagens
• Manutenções preventivas e preditivas com maior frequência
• Equipe de manutenção com Know-how para manutenções do porte
• Dependência do equipamento em caso de quebras e parada da produção
• Custo elevado na implantação
• Dependência do equipamento em caso de quebra
• Impossibilidade de retorno ao processo manual
24
1.5 AUTOMAÇÃO – CLP
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL – CLP/PLC
Um Controlador Lógico Programável é definido pelo IEC (International Electrotechnical
Commission) como: “Sistema eletrônico operando digitalmente, projetado para uso em um
ambiente industrial, que usa uma memória programável para a armazenagem interna de
instruções orientadas para o usuário para implementar funções específicas, tais como lógica,
sequencial, temporização, contagem e aritmética, para controlar, através de entradas e
saídas digitais ou analógicas, vários tipos de máquinas ou processos. O controlador
programável e seus periféricos associados são projetados para serem facilmente integráveis
em um sistema de controle industrial e facilmente usados em todas suas funções previstas.”
(FRANCHI; CAMARGO, 2013, p. 23).
Funcionamento O funcionamento do CLP tem base nas entradas de informações, o processamento
das mesmas e a saída de outras informações que são os resultados do
processamento.
Para esse funcionamento, é necessário que ele possua uma estrutura que contenha
portas de entrada/saída (I/O), a CPU (Central Processing Unit, em português
Unidade Central de Processamento) e memória (situada no interior da CPU).
Atualmente existem dois (02) tipos de CLP: Compacto e o Modular.
(TÓFOLI; HIGA, 2014)
CLP compacto:
Tem como característica possuir todos os módulos necessários (CPU, fonte de
alimentação e módulos de entrada/saída) em uma única unidade, necessitando
apenas da programação e a alimentação, mas têm como limitação as portas de
entrada e saída, que já são determinadas pelo fabricante, esse tipo de CLP é
normalmente empregado para CLPs de pequeno porte (TÓFOLI; HIGA, 2014)
CLP modular:
Possui uma base (rack) e nela pode-se inserir os módulos (entradas/saídas, CPU,
fonte de alimentação e memórias), o modular tem como vantagem, uma maior
disponibilidade de portas de entrada e saída, já que se pode inserir, de acordo com
a base, mais unidades, normalmente é empregado em CLPs de grande porte, que
25
podem tratar de centenas de pontos de entrada/saída.
Os sistemas dos CLP`s podem ser:
Sistemas rígidos de automação
O controle é automático, mas não permite alteração do processo depois da
definição do sistema e seus componentes
Sistemas flexíveis de automação
Permite fazer algumas alterações no sistema e em seus componentes, como incluir
ou retirar entradas e saídas. (TÓFOLI; HIGA, 2014)
1.5.1 COMPONENTES DE UM CLP
O CLP é composto basicamente por:
CPU (Central Processor Unit/Unidade Central de Processamento):
É responsável por comandar todas as atividades do CLP. É a unidade responsável
pela execução do programa principal e pelo gerenciamento do processo. Ela é quem
recebe as informações das portas de entrada, processa e envia informações para as
portas de saída, gerando um ciclo e executando o programa que está armazenado
na memória de programa. (TÓFOLI; HIGA, 2014)
Portas I/O (Input/Output) ou E/S (Entrada/Saída):
São responsáveis pela comunicação do CPU com o mundo exterior e do mundo
exterior com o CPU. São essas portas que recebem informações vindas de
sensores, botões e etc. (portas de entrada) e as que enviam informações para
atuadores e válvulas (portas de saída). As portas I/O podem ser analógicas ou
digitais.
Fonte de alimentação:
Responsável pelo fornecimento da energia ao CLP.
Normalmente as fontes são projetadas para fornecer várias tensões de alimentação
para os módulos.
O processador normalmente necessita de uma alimentação de 5 Vcc.
26
Cartões de entradas e saídas digitais precisam de alimentação auxiliar para os
elementos de chaveamento e conversão, normalmente de 12 Vcc ou 24 Vcc.
Cartões de entradas e saídas analógicas necessitam de alimentação 24 Vcc.
Os fabricantes especificam a capacidade máxima da fonte em Watts ou Amperes.
Deve-se dimensionar a fonte para alimentar todos os cartões com folga de pelo
menos 20%. Caso seja necessário pode-se usar fontes externas para complementar
a capacidade da fonte.
Atualmente a grande maioria dos CLPs são alimentados com tensão de HOVca /
220Vca, entretanto alguns modelos, principalmente os de pequeno porte necessitam
de alimentação já rebaixada, por fonte externa, operando com 12 Vca ou Vcc e 24
Vca ou Vcc.
Memória:
Memória de programa: armazena o programa principal, desenvolvido pelo
programador de acordo com o processo ou máquina que deseja controlar. Utiliza-se
memória EPROM (memória não volátil), não perdendo o programa com falta de
energia.
Memória de dados: armazena temporariamente os dados do programa (por
exemplo, informações de sensores que são úteis apenas na hora do processo).
Utiliza-se memória RAM (memória volátil), perdendo os dados com a falta de
energia.
Linguagem de Programação
“Linguagem de programação é um conjunto padronizado de instruções que o
sistema computacional é capaz de reconhecer.” (CAMARGO; FRANCHI, 2013,
p. 95)
A linguagem de programação que o CLP utiliza segue uma norma, que atende ao
ponto de vista das empresas usuárias do equipamento, que seria um desperdício de
recursos já que as habilidades desenvolvidas por seus funcionários na utilização de
um determinado tipo de CLP não poderiam ser reaproveitadas caso houvesse uma
substituição por outro tipo ou fabricante.
Atualmente, a linguagem mais utilizada entre os programadores é a programação
em Ladder, que é considerada mais simples de se compreender e uma
27
aprendizagem mais rápida, devido a sua lógica baseada em contatos e ser
semelhante com a de diagramas elétricos. (TÓFOLI; HIGA, 2014)
1.6 SENSORES ÓPTICOS
O princípio básico de funcionamento dos sensores ópticos está em emitir uma
luz e monitorar se essa luz é recebida e recebê-la de volta.
Para diferenciar a luz refletida da luz ambiente, a luz emitida pelo sensor é
modulada, ou seja, são pulsos de luz em uma determinada freqüência. Assim, a luz
recebida passa por um filtro, de maneira que o sensor só será atuado se a luz
recebida estiver na mesma faixa de freqüência da luz emitida, conforme figuras 09 e
10. (SOUZA, 2013)
Figura 9: Exemplo de sensor óptico na indústria automotiva
Fonte: Site Google – Internet
Figura 10: Exemplo de sensor óptico na indústria de componentes
Fonte: Site Google - Internet
28
SENSORES ÓPTICOS SE DIVIDEM EM TRÊS CATEGORIAS
1- Difusão;
2- Reflexivo ou Retro-reflexivos
3- Emissor-receptor
A figura 11 mostra as categorias de sensores ópticos
Figura 11: Categorias de sensores ópticos
Fonte: Site Google - Internet
SENSORES ÓPTICOS (Cortina de Luz)
- Cortinas e grades de luz são dispositivos óptico-eletrônicos de proteção.
- São utilizadas em aplicações de proteção de zonas em sistemas
automatizados.
- Evitam que pessoas entrem em contato com áreas de risco da máquina que
estejam sem proteção mecânica (Conforme figura 12)
- As cortinas e grades de luz somente cumprem sua função de segurança
- Utilizados nas indústrias (Montadoras de veículos, Estamparias, Texteis, etc)
para evitar acidentes de trabalhos. (SOUZA, 2013)
Figura 12: Exemplo de cortina de luz na indústria
Fonte: Site Google - Internet
29
A figura 13 ilustra a aplicação de cortinas de luz em diversos equipamentos e
máquinas utilizadas na indústria.
Figura 13: Exemplo de cortina de luz em máquinas e prensas
Fonte: Site Google - Internet
SENSORES ÓPTICOS (Cortina de Luz) - Categorias
As cortinas de luz estão dividas em tipos e categorias.
Essas categorias servem para definir quais os equipamentos e partes do corpo que
deverão ser protegidas na instalação da cortina de luz.
A distância que a cortina de luz deve ser instalada pode variar entre marcas, porém
a menor distância gira em torno de 300 mm, entre o emissor e o receptor.
Abaixo elas podem ser classificadas da seguinte forma:
Tipo 2 – Mão: 0,3~15 metros
Tipo 4 – Mão: 0,3~9 metros
Tipo 4 – Dedo: 0,3~7,5 metros
30
As cortinas de luz do TIPO 4 são exclusivas para Prensas e máquinas de corte que
podem ferir gravemente, ou até mesmo levar a morte do operador, caso haja falha
no equipamento.
Nas cortinas do TIPO4 ou CATEGORIA 4, existe redundância de informações de
segurança, o sistema fica monitorando o tempo todo as informações entre os CLP`s.
Geralmente no sistema como um todo (prensa e cortinas de luz) existe um CLP de
Segurança e um CLP de Lógica. (SOUZA, 2013)
Resolução da cortina de luz
A resolução da cortina é distância entre os leds que estão alinhados nas
mesmas, que servem de emissores e receptores.
Quanto menor a resolução da cortina de luz mais elevado será seu custo.
O custo médio de um par de cortina de luz gira em torno de R$ 1.500,00 à
R$ 2.000,00 (valores do ano de 2015)
2. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO
Este projeto foi desenvolvido para atender uma necessidade de automação
de processos de estamparia com investimento reduzido ao compararmos uma
automação utilizando robôs.
Todo o desenvolvimento que incorpora este trabalho tem como base a
experiência de chão de fábrica do autor, estudos de casos, referências de
fabricantes de robôs e transfers, análise de implantação de novos equipamentos,
retorno sobre investimento (ROI) e segurança, tanto dos equipamentos como
prensas e o próprio manipulador, como os operadores que estarão no processo
produtivo de estampagem de peças.
2.1 ESTUDO DO PROBLEMA
Para o desenvolvimento do projeto, foi mesmo foi projetado em software de
desenhos mecânicos em modelagem 3D.
31
O princípio do projeto é a automação na alimentação de blanks com a utilização de
um manipulador que trabalhará no sistema cartesiano (X,Ye Z) com uma estrutura
de aço de chapas, bases de aço, fusos sem fim, servomotores, ventosas para pegar
os blanks, guias lineares, etc.
Ao contrário de demais equipamentos como robôs e/ou transfers que são
fixados às prensas, sem poder de retorno rápido ao processo de alimentação
manual em caso de pane ou quebra, o projeto vem com a proposta de rápida
reversão do sistema de automático para manual em caso de quebra, devido a sua
estrutura como um todo ser separada da prensa, ficando reversível este
procedimento.
O manipulador foi projetado para manipular blanks de até aproximadamente
100 kilogramas, porém geralmente um blank de tanque de motocicleta tem sua
massa em cerca de 3 Kilogramas, sendo utilizado 02 blanks (1 para cada da lado
dos guias lineares).
O objetivo do projeto proposto foi à automação de processo de alimentação
de blanks no processo de estamparia de aços e redução de custo com a eliminação
de 03 colaboradores (01 por turno / 3 turnos)
O processo atualmente é manual, e com o projeto do manipulador o processo se
tornará automatizado.
A figura 14 mostra a ilustração da fase atual e a fase proposta.
Figura 14: Processo de alimentação de blanks (atual e proposto)
Fonte: Próprio autor
32
2.3 DIMENSIONAMENTO E MODELAGEM DO MODELO 3D
A modelagem do manipulador foi desenvolvida no software chamado CATIA
V5 que trabalha basicamente em modelagem 3D.
O software CATIA V5 também gera desenhos em 2D para fabricação de peças e
componentes, facilitando o entendimento da pessoa (soldador, torneiro, montador
mecânico, etc) que irá fabricar. Foi gerada uma lista de material com especificações
do projeto.
Nas páginas seguintes encontraremos a lista de materiais e desenhos do
manipulador em perspectiva isométricas e vistas superior, lateral e frontal que foram
projetadas no software.
As figuras 15 e 16 mostra o resumo da modelagem do projeto e lista de
materiais com principais elementos.
Figura 15: Desenho do manipulador com detalhamento dos equipamentos
Fonte: Próprio autor
33
Tabela 16: Lista de matérias sem valores
Fonte: Próprio autor
34
As figuras 17 à 23 mostram as vistas do projeto do equipamento.
Figura 17: Perspectiva isométrica do manipulador com ferramenta de estamparia
Fonte: Próprio autor
Figura 18: Vista lateral do manipulador com ferramenta de estamparia
Fonte: Próprio autor
35
Figura 19: Vista superior do manipulador com ferramenta de estamparia
Fonte: Próprio autor
Figura 20: Vista frontal do manipulador com ferramenta de estamparia
Fonte: Próprio autor
36
Figura 21: Vista traseira do manipulador com ferramenta de estamparia
Fonte: Próprio autor
Figura 22: Perspectiva isométrica do manipulador com alimentação de blanks
Fonte: Próprio autor
37
Figura 23: Vista superior do manipulador com alimentação de blanks
Fonte: Próprio autor
38
2.4 DESENHOS 2D
Foram geradas no software CATIA V5 desenhos em 2D para fabricação de
peças e componentes com dimensões gerais do manipulador
Abaixo seguem alguns desenhos 2D do equipamento completo
Observações: Os desenhos de construção detalhado do equipamento não
estarão neste projeto.
Abaixo as figuras 24, 25 e 26 mostram as dimensões do equipamento.
Figura 24: Vista frontal do manipulador com dimensões
Fonte: Próprio autor
39
Figura 25: Vista traseira do manipulador – Desenho 2D
Fonte: Próprio autor
Figura 26: Vista lateral do manipulador – Desenho 2D
Fonte: Próprio autor
40
2.5 DIMENSIONAMENTO DA ÁREA DE INSTALAÇÃO
O enclausuramento da área de instalação é necessário para evitar acidentes
com o manipulador em funcionamento (NR-12).
Caso alguma pessoa invada a área de trabalho do manipulador, o mesmo irá
“PARAR” de funcionar.
O enclausuramento será fabricado com grades de estruturas metálicas com perfis
quadrados, conforme figura 27 (Vide lista de material com valores).
Figura 27: Vista superior do enclausuramento
Fonte: Próprio autor
2.6 ESTRUTURA DO MANIPULADOR
A estrutura metálica do manipulador será fabricada de chapa de aço 1020 de
¾ de polegadas, tubulações, solda e parafusos.
As colunas de fixação para acomodação dos servomotores e fusos serão soldadas
para formar uma Viga U.
Algumas regiões da estrutura serão parafusadas, como exemplo a estrutura
das ventosas, fixação da base do manipulador no chão e servomotores na estrutura.
41
2.7 SISTEMA DE CONTROLE (LÓGICA E SEGURANÇA)
A lógica de todo o sistema proposto neste trabalho estará no ANEXO 01, devido a
sua complexidade e tamanho do fluxograma dos processos para o manipulador,
ficando sua visualização em uma folha A3.
O fluxograma terá a lógica entre OPERADOR > MANIPULADOR> PRENSA, assim
como o tempo de cada etapa do processo.
Para entendimento da lógica como um todo; os primeiros passos para que o
operador, prensa e manipulador trabalhem em sincronismo será por meios de
acionamentos determinados nas botoeiras (bi-manual).
Após alguns acionamentos determinados pela lógica do sistema, o manipulador
trabalhará no modo AUTOMÁTICO.
A integração entre operador, prensa e manipulador se dará por meio de um CLP.
O CLP que será utilizado no manipulador e prensa será da marca SCHNEIDER
ELECTRIC, modelo Preventa XPS MP (CLP de segurança), executável em Windows
Especificações do CLP:
Categoria 4 conforme a EN 954-1 e SIL3 conforme a IEC 61508.
2 tipos de PLC´s de segurança: Compacto com E/S integradas, Modular, em
rack incluindo 6 slots para diferenciados módulos de E/S.
14 funções de segurança certificadas, disponível na biblioteca do software
XPSMFWIN, de forma a cumprir os requisitos de aplicação específicos.
Possível de se criar uma função de segurança adequada para a aplicação.
Aplicações
Máquinas complexas ou linhas automatizadas que requerem proteção tanto
para o operador como para a máquina.
Setor automobilístico, trabalhos com madeira, trabalhos com cimento,
máquinas e processos de embalagens, transportadores, equipamento de
elevação, elevadores, controle de movimentos.
42
A figura 28 mostra a foto do CLP de segurança que será utilizado no projeto.
Figura 28: Especificações do CLP de segurança
Fonte: Catálogo da Schneider Electric
Todo o fluxo de integração entre manipulador e prensa estará no ANEXO 02.
A figura 29 mostra a foto do CLP de lógica que será utilizado no projeto.
Figura 29: CLP de lógica
Fonte: Site Google - Internet
43
2.7.1- SENSOR ÓPTICO (CORTINA DE LUZ)
Para este projeto utilizaremos as cortinas de luz especificadas abaixo:
Marca: Allen Bradley
Modelo: Guard Shield Padrão de POC Tipo 4
Categoria: Tipo 4 (Segurança)
Resolução: Mãos
A figura 30 mostra a cortina de luz que será utilizado no projeto.
Figura 30: Cortina de luz especificada no projeto
Fonte: Site da Allen-Bradley
44
2.7.2 - SERVO MOTOR
Para este trabalho usaremos servo motores da marca Mitsubishi com especificações
abaixo:
Marca: Mitsubishi
Modelo: HF-SP52B
Quantidade: 03 unidades
As premissas para a utilização de servso motores, foram:
O sincronismo da operação de início e fim de pega dos blanks, garantindo o
paralelismo do sistema de ventosa.
Curso de avanço e recuo dos guias lineares.
Velocidade de avanço e recuo dos guias lineares.
Se fossem utilizados cilindros pneumáticos, tais premissas não seriam atendidas na
sua totalidade, como exemplo a velocidade de avanço e recuo.
O desenho do catálogo do servo motor estará no ANEXO 03 para melhor
visualização do mesmo.
A figura 31 mostra a servo motor que será utilizado no projeto.
Figura 31: Servo motor especificado no projeto
Fonte: Catálogo do fornecedor
45
2.8 SISTEMA DE MOVIMENTO E FORÇA
2.8.1 - VENTOSAS
As ventosas são peças que utilizam o vácuo, através de ar-comprimido para “pegar”
ou “sugar” objetos como vidros, blanks e peças plásticas, transportando de um ponto
a outro ao longo do processo produtivo.
Todo o sistema pneumático será constituído de ventosas, mangueiras e conexões
para a fabricação do manipulador.
Para este trabalho usaremos ventosas flexíveis da marca Parker com especificações
abaixo:
Marca: Parker
Modelo: PCG-60-NBR (Diâmetro= 60 mm)
Quantidade: 08 unidades
A figura 32 mostra a ventosa que será utilizada no projeto.
Figura 32: Ventosa especificada no projeto
Fonte: Catálogo do fornecedor
46
A figura 33 mostra a estrutura das ventosas que será utilizada no projeto.
Figura 33: Estrutura de ventosas
Fonte: Próprio autor
2.8.2 - GUIA LINEAR
O guia Linear é um rolamento com movimento linear. Geralmente utilizados em
máquinas econômicas de alta precisão, alta rigidez e alta velocidade com uma vida
útil longa.
Para este trabalho usaremos guias lineares com especificações abaixo:
Marca: Rollon
Modelo: DEF63-1490
Quantidade: 02 unidades
47
A figura 34 mostra o guia linear que será utilizado no projeto.
Figura 34: Guia linear especificado no projeto
Fonte: Catálogo do fornecedor
2.8.3 - BUCHA - GUIA LINEAR
Para este trabalho usaremos buchas para os guias lineares com especificações
abaixo:
Marca: THK (Japão)
Modelo: SL 30 UU
Quantidade: 06 unidades
48
A figura 35 mostra a bucha do guia linear que será utilizado no projeto.
Figura 35: Especificações das buchas dos guias lineares
Fonte: Catálogo de guias lineares THK
3 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
Na decisão de mudança de um processo manual para a automação deve-se
levar em contas alguns aspectos como, redução de custos visando maior
rentabilidade da empresa. Toda empresa deve ter como meta a redução de seus
custos, seja ela com melhorias de processos (melhorias simples, como um
dispositivo para soldar uma peça) ou automação de processos para a eliminação de
operadores.
Outros pontos que deve ser levado em conta são os afastamentos de
funcionários por esforços repetitivos (LER), ou os mesmos em longos períodos de
fisioterapia, e necessidade de adequações às normas de segurança (NR12) vigentes
no país.
Este trabalho tomou como foco a automação de processo de blanks, já que
não há outros meios de redução de custos impactantes. Como toda automação, o
custo inicial se torna alto devido a compra de equipamentos, componentes e apoio
49
técnico especializado, porém este trabalho visa minimizar os custos com
equipamentos e apoio técnico, visto que a meta é aproveitar o know-how da equipe
técnica da própria fábrica.
No desenvolvimento do trabalho foram levadas as considerações desde se
projetar em um software com plataforma mundialmente conhecido como o CATIA
V5, até especificar componentes e equipamentos de fácil acesso de compra, como
por exemplo a estrutura (pilares de que deverá ser feita de chapas de aço dobradas
para a conformação de uma viga “U” até as ventosas que pegarão os blanks
Os CLP’s de lógica e segurança serão das marcas Schneider e MITSUBISHI.
As cortinas de luz foram especificadas da marca Allen-Bradley, um dos melhores
fabricantes de cortina de luz e equipamentos para segurança em equipamentos e
prensas.
Os servomotores serão da marca japonesa MITSUBISHI, que é mundialmente
conhecida pela sua durabilidade e confiabilidade. Assim como os fusos que serão da
marca japonesa THK.
Os guias lineares também foram especificados da marca THK.
Caso não haja os mesmos equipamentos especificados no momento da
compra, deverão ser realizados cálculos ou testes para a compra de similares ou
paralelos.
Para o cálculo de custos deste trabalho foram elaboradas planilhas de custos
e pesquisas de mercado para maior afinamento dos preços mantidos no mercado
atual. O custo do manipulador será de aproximadamente de R$ 90 mil.
50
A figura 36 mostra a tabela de materiais com custos.
Figura 36: Lista de matérias com valores
Fonte: Próprio autor
Foi realizado comparativo estimado entre 01 robô (somente 01 braço) e o
manipulador, e sua implantação poderá fica em torno de 55% menor, tendo seu
retorno de investimento (ROI) em menos de 12 meses (Vide Figura 38)
A figura 27 mostra um gráfico comparativo com um robô.
Figura 37: Gráfico comparativo de custos entre Manipulador e Robô
Fonte: Próprio autor
51
Para este projeto foram estimadas algumas vantagens e desvantagens, visto a
experiência do autor em automação e implantação de novos equipamento.
Vantagens
• Investimento de baixo custo em comparativo com robôs
• Aumento da produtividade
• Aumento da qualidade das peças e da vida útil das ferramentas, devido a não
interferência dos operadores com sujidade nos blanks
• Redução de custos com 03 operadores (Ganho de R$ 122,4 K)
• Aquisição de Know-how na implantação da automação
• Possibilidade de retorno ao processo manual
Desvantagens
• Manutenções preventivas e preditivas com maior frequência
• Equipe de manutenção com Know-how para manutenções do porte
• Dependência do equipamento em caso de quebras e parada da produção
Para os cálculos de redução de custos com operadores foram utilizados os
seguintes passos:
Salário de 01 operador= R$1.700,00
Encargos Fiscais (empresa)= R$1.700,00 (em média 100% do salário)
Gasto mensal (Salário + Encargos)= R$3.400,00
Gasto anual de 01 operador (R$3.400,00 x 12 meses)=R$ 40.800,00
Turnos de produção= 03 turnos
Qtde operadores nos 3 turnos= 03 operadores
Gasto anual de 03 operadores (R$40.800,00 x 03 op.)=R$ 122.400,00
As premissas do projeto foram elaboradas visando o projeto (3D e 2D), sistemas de
segurança e interface “manipulador x prensa”, tempo de processo, custos e
fabricação do mesmo em escala reduzida para melhor visualização de seu
funcionamento.
A figura 38 mostra uma tabela das atividades com o Plano (início do projeto) e Real
(final do projeto). O resumo estará também no ANEXO 04.
52
Figura 38: Resumo das atividades do projeto (Plano x Real)
Fonte: Próprio autor
CONCLUSÃO
Os objetivos deste trabalho foram alcançados.
No começo deste trabalho pensou-se no projeto como um todo, desde a modelagem
3D, modelagem matemática com simulação 3D e construção de protótipo em escala
reduzida. Somente a construção de modelo reduzido não foi possível, porém o
restante do trabalho trouxe uma ampla visão das dificuldades e oportunidades no
caso de construção do próprio manipulador. Caso seja necessária a construção
deste manipulador, o mesmo deverá ter seus desenhos detalhados através de um
projetista.
Para trabalhos futuros e sugestões, deveremos aprimorar este equipamento,
visando toda a sua automação com a eliminação total dos operadores.
A automação total deverá ser na alimentação de blanks e retirada de peças já
repuxadas.
Constatado através deste trabalho várias oportunidades para otimização da
produção e automação simples, em comparativo com robôs, desmistificando o
conceito do “alto custo”
53
REFERÊNCIAS
ALLWOOD, J. M.; HOUGHTON, N. E e JACKSON, K. P. The Design of on
incremental sheet forming machine. Institute for Manufacturing, University of
Cambridge, Mill Lane, Cambridge CB2 1RX, United Kingdom. 2006.
BLASS, A. Estampagem. Universidade Federal de Santa Catarina.
Florianópolis. Apostila, 1985.
CASTELÃN, J. Utilização das técnologias cad/cam para estampagem
incremental do alumínio série 1000. 2007. 193 f. Dissertação (Mestrado em
Processo de Fabricação) – Escola de Engenharia Programa de Pós
Graduação em Engenharia de Minas, Metalurgia e dos Materiais – PPGEM,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2007.
DUTRA, M. S., Projeto, Construção, Modelagem Matemática e Testes
Experimentais de uma Garra Mecânica com Quatro Dedos, Tese de M.Sc.,
COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil, 1990.
J. KOPAC, Z. CAMPUS. Incremental sheet metal forming on CNC – milling
machine tool. Journal of Materials Processing Technology 162-163, 2005,
622-628. University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering, Ljubljana,
Slovenia.
JACSON, K.P.; ALLWOOD, M. UFSC. Incremental sheet forming research at combridge University of Combridge, Mill Lane, Combridge, U.K. 2005.
JESWIET, J.; HAGAN, E. e SZEKERES, A. Proceedings of the institution of
mechanical engineers part B- Journal of Engineering Manufacture, 216, 2002,
p. 1367-1371.
KITAZAWA, K., WAKABAYASHI, A., MURATA, K., YAEJIMA, K. Metal flow
phenomena in computerized numerically controlled incremental stretch-
expanding of aluminum sheets. Journal of Japan Institute of Light Metal, vol.
46, 1996, 267 p.p 65-70.
54
LAMMINEN, L. Incremental shut forming with on industrial robot-forming limits
and their effect on component design. Helsinkii University of Technology.
Finland. 2005.
MCLOUGHLIN, K. Institute of technology Tallaght. Disponível em :
<http://www.irishscientist.ie>. Acesso 10 de Setembro de 2014.
MESQUITA, E. L. A.; RUGANI, L. L. Estampagem de Aços Inoxidáveis.
ACEDDITA. Apostila. 1997.
POHLAK, M.; KUTTNER, R.; MAJAK, J.; KARJUST, K. & SUTT, A.
Experimental Study os Incremental Forming of Shut Metal Products. “Industrial
Engineering Innovation as competitive edge for SME” 29-30th April 2004,
Tallinn, Estonia. International DAAAM Conference.
RIVIN, E., Mechanical Design of Robots, 1 ed., McGraw-Hill Inc., New York, 1988.
ROMANO, V.F., "Automação e Robótica", In: Notas de Aula curso de
graduação em Engenharia Mecânica EE-UFRJ, Rio de Janeiro, 1994.
ROMANO, V.F., "Brazilian Investments and Applications in Robotics". In:
Preprints of the Workshop on Integration In Manufacturing & Beyond
IIMB' 2000, p.4, Bordeaux, France, Sept. 2000.
SCHAEFFER, L. Conformação Mecânica: estampagem. 2ª Edição. Porto
Alegre: Impressora Livre, 2004. 267 p. p 121-129.
SCHAEFFER, L. Conformação de Chapas Metálicas. Porto Alegre: Imprensa
Livre, 2004. 200p. p 121.
SCHAEFFER, L. Conformação de chapas metálicas. Porto Alegre: Imprensa
Livre, 2004. 200p.p. 156-159.
SEERING, W. P., SCHEINMAN, V., "Mechanical Design of an Industrial
Robot". In: Nof, S. Y. (ed),Handbook of Industrial Robotics, 1 ed., chapter 4,
New York, John Wiley & Sons, 1985.
55
UFSC. Departamento de Engenharia Mecânica – GRUCON. Disponível em
:<http://construtor.cimm.com.br/cgi-win/construt.cgiconfiguradorresultado-
1011>. Acesso em 9 de setembro de 2014. .
WARNECKE, H. J., SCHRAFT, R. D., WANNER M. C., "Mechanical Design of
Robot System". In: Nof, S. Y. (ed), Handbook of Industrial Robotics, 1 ed.,
chapter 5, New York, John Wiley & Sons,1985.
FRANCHI, Claiton Moro; CAMARGO, Valter Luis Arlindo. Controladores
lógicos programáveis: Sistemas Discretos. 2. ed. São Paulo: Érica, 2013.
TÓFOLI, M. F.; HIGA, R. A. Estudo comparativo entre CLP e microcontrolador
em um elevador de baixa complexidade para carga. Estudo de caso. 2014.
SOUZA, A. D. S. Estudo sobre automação industrial: sensores ópticos
(apresentação em sala de aula). 2013.
SITES PESQUISADOS
Fagorraste. Disponível em
<http://www.fagorarrasate.com/br/produto/1/26/prensas-transfer.aspx#
Acesso em 12 de Outubro de 2015
UFSC Engenharia de Materiais. Disponível em
<http://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/93161/276688.pdf?seq
uence=1&isAllowed=y – Tese de Mestrado USFC- ALEXANDRE LUNDGREN
BASTOS (2009) – Mestrado para Engenharia de Materiais - Acesso em 30-
11-14
Manual CSN. Disponível em
http://www.caean.com.br/lib/docs/frio.pdf- Acesso em 30 de novembro de
2014
BNDES – Projeto de pesquisa. Disponível em
<http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/A
rquivos/conhecimento/relato/stampa.pdf - 1998- SANTOS, ANGELA &
PINHÃO, CAIO - Site BNDES - Acesso em 30 de novembro de 2014
56
KUKA Robotics. Disponível em
<http://www.kuka-robotics.com/br/solutions/solutions_search/ - Acesso em 30
de novembro de 2014
SCHULLER. Disponível em
<https://www.schulergroup.com/minor/br/hidden/downloads/service_broschuer
e_prensas_schuler_br_alt.pdf - Acesso em 03 de Maio de 2015
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo.
Disponível em
http://www.cefetsp.br/edu/maycon/arqs/ap_clp_rev00.pdf - Acesso em 12 de
Outubro de 2015
SCHNEIDER ELECTRIC. Disponível em
http://www.schneider-electric.com/products/br/bz/3900-pacs-clps-e-outros-
controladores/3960-modulos-e-controladores-de-seguranca/1439-preventa-
xps-mf/ - Acesso em 12 de Outubro de 2015
57
ANEXOS
58
ANEXO 01
59
ANEXO 02
60
ANEXO 03
61
ANEXO 04
