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O projeto da MINIPRENSA consiste em um mecanismo de auxílio para estampagem por puncionamento de chapas metálicas finas para propósitos artesanais ou de pequena escala. Sua construção foi projetada de forma que a prensa seja menor, mais leve e econômica em relação às prensas industriais, graças à utilização da tecnologia da pneumática e de sua escala reduzida. Como consequência, ela possui limitações quanto ao material e a espessura da chapa a ser estampada.

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  • MECA

    MINIPRENSA

    Denis Fernando Gregrio Jnior Lucas Machado de Farias

    Matheus Henrique de Almeida Ricardo Cardoso Petrre

    Vinicius Curalov Vincius Luis Trevisan de Souza

    Professor Orientador: Roberto Tsuguio Oyakawa

    So Caetano do Sul / SP 2011

    PROJETO DE TRABALHO DE CONCLUSO DO CURSO TCNICO EM MECATRNICA

    Centro Estadual de Educao Tecnolgica Paula Souza

    GOVERNO DO ESTADO DE SO PAULO

    Etec JORGE STREET

  • 2

    MINIPRENSA

    Trabalho de Concluso de Curso para obteno do diploma do

    Curso Tcnico em Mecatrnica.

    So Caetano do Sul / SP 2011

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    AGRADECIMENTOS

    Agradecemos aos nossos familiares, professores e amigos por todo o

    apoio, ajuda e dedicao que nos auxiliaram na formulao deste projeto.

    Agradecemos tambm a ETEC Jorge Street e seus funcionrios pela

    oportunidade, auxlio e tudo que nos foi oferecido ao longo de nossa passagem

    pela escola.

    Em especial, agradecemos aos funcionrios da rea de mecnica da

    escola, por todo o apoio, ajuda, dicas, ensinamentos e solues que tanto nos

    auxiliou.

    Este projeto resultado de tudo isso.

  • 4

    RESUMO

    O projeto da MINIPRENSA consiste em um mecanismo de auxlio para

    estampagem por puncionamento de chapas metlicas finas para propsitos

    artesanais ou de pequena escala. Sua construo foi projetada de forma que a

    prensa seja menor, mais leve e econmica em relao s prensas industriais,

    graas utilizao da tecnologia da pneumtica e de sua escala reduzida.

    Como consequncia, ela possui limitaes quanto ao material e a espessura da

    chapa a ser estampada.

    Palavras-chave: Prensa, Pneumtica, Estampo

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    LISTA DE FIGURAS E TABELAS

    Figura 1 Foto de um atuador pneumtico .............................................................. 14

    Figura 2 Vlvula 5/2 vias duplo piloto (funcionamento) ......................................... 15

    Figura 3 Vlvula 5/2 vias duplo piloto .................................................................... 16

    Figura 4 Foto de um contator ................................................................................ 17

    Figura 5 Aspecto externo do 8051 ........................................................................ 19

    Figura 6 Croqui da prensa ..................................................................................... 23

    Figura 7 Alimentador ............................................................................................. 24

    Figura 8 Estrutura da Prensa ................................................................................ 24

    Figura 9 Painel de Controle ................................................................................... 25

    Figura 10 Painel Frontal ........................................................................................ 26

    Figura 11 Componentes Laterais .......................................................................... 26

    Figura 12 Componentes Traseiros ........................................................................ 26

    Figura 13 Componentes Internos .......................................................................... 27

    Figura 14 Fluxograma do processo ....................................................................... 27

    Figura 15 Pea-produto do estampo ..................................................................... 29

    Figura 16 Lgica do Microcontrolador ................................................................... 35

    Tabela 1 Propriedades do ao SAE 1020 ............................................................. 13

    Tabela 2 Custo aproximado do projeto.................................................................. 28

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    Sumrio

    Introduo ................................................................................................................ 9

    1 Fundamentao Terica .................................................................................. 10

    1.1 Estampagem por Puncionamento ................................................................... 10

    1.2 Escolha de Materiais / Resistncia dos Materiais ............................................ 11

    1.3 Pneumtica ..................................................................................................... 13

    1.3.1 Vlvulas 5/2 vias duplo piloto ................................................................ 14 1.3.2 Vlvulas Eletropneumticas .................................................................. 16

    1.4 Contatores ...................................................................................................... 16

    1.4.1 Funcionamento e componentes ............................................................ 17

    1.5 Microcontroladores .......................................................................................... 18

    1.5.1 Principais caractersticas ....................................................................... 18 1.5.2 Anlise externa ..................................................................................... 19

    1.6 Sensores ......................................................................................................... 20

    1.6.1 Sensor ptico ....................................................................................... 20

    1.7 Botoeiras ......................................................................................................... 21

    1.7.1 Botoeira NA ........................................................................................... 21 1.7.2 Botoeira NF ........................................................................................... 21

    1.8 Rel ................................................................................................................ 21

    1.9 Temporizao ................................................................................................. 22

    2 Escopo do Projeto ........................................................................................... 23

    2.1 Descrio do Funcionamento da MINIPRENSA .............................................. 23

    2.1.1 Alimentador ........................................................................................... 23 2.1.2 Prensa de Estampagem por Puncionamento ........................................ 24 2.1.3 Painel de Controle ................................................................................. 25 2.1.3.1 Painel Frontal ............................................................................. 25 2.1.3.2 Componentes Laterais ............................................................... 26 2.1.3.3 Componentes Traseiros ............................................................. 26 2.1.3.4 Componentes Internos ............................................................... 27

    2.2 Fluxograma do processo ................................................................................. 27

    2.2.1 Descrio do processo .......................................................................... 28

    2.3 Tabela de Custos ............................................................................................ 28

    2.4 Pea a ser estampada .................................................................................... 29

    3 Manual de Utilizao ........................................................................................ 30

    3.1 Precaues, Cuidados e Avisos ...................................................................... 30

    3.2 Operao ........................................................................................................ 30

    3.3 Falhas e suas correes ................................................................................. 30

    3.4 Troca da Matriz de Corte ................................................................................. 31

  • 7

    4 Manual de Montagem ....................................................................................... 32

    4.1 Montagem Mecnica ....................................................................................... 32

    4.1.1 Estrutura ............................................................................................... 32 4.1.2 Alimentao .......................................................................................... 32 4.1.3 Elementos Mecnicos ........................................................................... 32

    4.2 Montagem Eltrica .......................................................................................... 32

    4.2.1 Painel .................................................................................................... 32 4.2.2 Elementos Externos .............................................................................. 32

    4.3 Montagem Pneumtica ................................................................................... 33

    5 Circuitos Eltricos ........................................................................................... 34

    5.1 Funcionamento Geral ...................................................................................... 34

    5.2 Fontes de Alimentao .................................................................................... 34

    5.3 Lgica do Microcontrolador ............................................................................. 35

    6 Desenvolvimento ............................................................................................. 37

    6.1 Planejamento do Trabalho de Concluso de Curso ........................................ 37

    6.1.1 Pesquisa e Dimensionamento ............................................................... 37 6.1.2 Levantamento de Preos ...................................................................... 37 6.1.3 Monografia e Apresentao .................................................................. 37

    6.2 Desenvolvimento do Trabalho de Concluso de Curso ................................... 37

    6.2.1 Componentes e Materiais ..................................................................... 38 6.2.2 Diviso do Grupo .................................................................................. 38 6.2.3 Montagem do Projeto ............................................................................ 38 6.2.4 Testes de Funcionamento ..................................................................... 38 6.2.5 Monografia e Apresentao .................................................................. 38

    Concluso .............................................................................................................. 39

    Referncias............................................................................................................. 40

    Apndices

    A Apndice A - Mecnica .................................................................................... 41

    A.1 Estrutura da Prensa Completa ........................................................................ 42

    A.2 Estrutura Bsica - Mesa .................................................................................. 43

    A.3 Calos............................................................................................................. 44

    A.4 Cantoneiras de Suporte .................................................................................. 45

    A.5 Suporte do Motor ............................................................................................ 46

    A.6 Estrutura Vista Frontal ................................................................................. 47

    A.7 Estrutura Vista Superior ............................................................................... 48

    A.8 Estrutura da Prensa Soldada .......................................................................... 49

  • 8

    A.9 Suportes do Eixo ............................................................................................ 50

    A.10 Alimentador Montado .................................................................................... 51

    B Apndice B - Eltrica ....................................................................................... 52

    B.1 Alimentao 1 ................................................................................................. 53

    B.2 Alimentao 2 ................................................................................................. 54

    B.3 Fonte 5Vcc ..................................................................................................... 55

    B.4 Fonte 24Vcc ................................................................................................... 56

    B.5 Fonte 12Vcc ................................................................................................... 57

    B.6 Microcontrolador - Entradas ............................................................................ 58

    B.7 Microcontrolador - Sadas ............................................................................... 59

    C Apndice C Aspectos Gerais ....................................................................... 60

    C.1 Pea Estampada ............................................................................................ 61

    C.2 Medidas Painel ............................................................................................... 62

    Fotos do grupo ......................................................................................................... 63

  • 9

    Introduo

    O projeto consiste em uma prensa de estampagem por corte voltada

    para pequenas produes, portanto, seu funcionamento baseado na

    pneumtica, mtodo limpo e relativamente barato de operao.

    A prensa foi projetada para atender a artesos ou pequenas empresas e

    pode ser utilizada como material didtico em escolas tcnicas.

    Este projeto foi escolhido dentre outras ideias por apresentar tanto a

    parte mecnica quanto eltrica e de automao em seu contedo. Foi

    considerada tambm como critrio de escolha sua simplicidade em relao a

    outros projetos, tendo um grau de complexidade ao nvel do curso, tanto em

    seu projeto quanto na montagem e desenvolvimento.

  • 10

    1 Fundamentao Terica

    1.1 Estampagem por Puncionamento Estampagem o conjunto de operaes com as quais sem produzirmos cavacos podemos transformar uma chapa plana numa pea com uma nova geometria prpria. A estampagem um processo de deformao plstica dos materiais.

    Os estampos so compostos de elementos comuns a qualquer tipo de ferramenta ou mquina operatrizes, como base, cabeote, espiga, guias, pinos e parafusos de fixao, entre outros elementos.E, tambm, possuem elementos que as destacam do resto do maquinrio, que inclusive so responsveis pelo formato da pea a ser produzida, que so as matrizes e os punes.

    A estampagem de objetos pode ser realizada por dois tipos de operaes, por corte ou por deformao. As operaes de deformao so a de extruso, cunhagem, forjamento frio, repuxo e dobramento.E as operaes de corte so a de corte, entalhe, puncionamento, recorte e transpasse.

    Nossa prensa foi projetada para realizar estampagem por puncionamento, que consiste em produzir peas geomtricas por meio de uma matriz e um puno atravs do impacto.

    Para a realizao desse tipo de estampo deve-se calcular a fora que ser aplicada para que ela seja maior ou igual fora de corte da pea, que pode ser calculada pela seguinte frmula:

    FC = L x E x Tcis

    FC = Fora de Corte (kgf) L = Permetro de Corte (mm) E = Espessura da Chapa (mm) Tcis = Tenso de Cisalhamento (kgf/mm)

    Para que o estampo seja realizado sem nenhuma rebarba, mas ao mesmo tempo ele deve ser realizado com o mnimo atrito possvel para melhor aproveitamento das arestas de corte do puno, devemos manter uma folga entre a matriz e o puno para ter o melhor aproveitamento da mquina. Esta folga pode ser calculada pela seguinte frmula: F = 0,005 x E x Tcis para chapas com espessuras a 3mm e; F = (0,01 x E 0,015) x Tcis para chapas com espessuras > a 3 mm, onde: F = Folga entre puno e matriz (mm) E = espessura da Chapa (mm) Tcis = Tenso de Cisalhamento (kgf/mm)

  • 11

    Essas frmulas se baseiam na regra geral do corte: 1 Pea recortada tem que ter matriz com dimetro nominal mnimo 2 Furo estampado tem que ter matriz com dimetro nominal mximo

    Para que a chapa seja cortada corretamente devemos realizar o choque do puno na chapa a distncias calculadas das bordas da chapa e de uma pea outra. Assim teremos um uso racional de matria-prima. Devido fora aplicada pelo puno, a matriz deve ter uma espessura mnima para que no ceda ao esforo aos esforos aplicados. Deve tambm conter placas de choque entra o porta puno e a conexo da prensa para absoro do choque e placa-guia para guiar o puno.

    Mesmo que com diversos itens e clculos contra o desgaste, constantemente deve-se afiar a matriz para que ela continue realizando os cortes.

    1.2 Escolha de Materiais / Resistncia dos Materiais A resistncia do material proposto critrio de escolha fundamental para o mesmo, pois isso se aplica as diversas formas de aplicao do material e o seu uso decorrente. Para conferir as caractersticas bsicas do material, deve-se considerar o tipo de disponibilidade, aplicao em setores semelhantes e a resistncia ao desgaste que no caso servir de base para a escolha. A resistncia diretamente ligada dureza do material, que h anos o homem com tcnicas adquiridas devido s novas possibilidades de clculos e novos materiais adicionados para o ensaio de dureza; pelo mesmo ensaio que verifica se o material est apto a receber uma fora que a maquina necessitar para seu funcionamento sem perigo de fundio ou retalhamento. H pelo menos trs tipos de ensaios:

    Ensaio de Dureza Brinell

    Ensaio de Dureza Rockwell

    Ensaio de Dureza Vickers

    Ambos os ensaios apresentados acima podem ser usados para calculo de dureza. A ordem de cima para baixo dos ensaios propem os ensaios com medidas mais precisas onde o resultado pela escolha do material feito com xito, no caso a Dureza Vickers a mais utilizada hoje pelos desenvolvedores de peas em relao ao tipo de material que vo fabricar ou usinar. Ao aplicar o ensaio que calculado com a seguinte formula: HV = F x 2 sen68/d onde HV a Dureza Vickers, F a fora aplicada no ensaio, o 2 sen68 decorrente do tipo de maquina que voc utilizar para fazer o ensaio, de acordo com o puno e o d se refere ao dimetro da pea. Aps realizar o ensaio, opcional e condicional o uso do material que fora testado para qualquer aplicao, obviamente isso ficar ao critrio do fabricante o tipo de material necessrio para quaisquer aplicaes industriais.

  • 12

    A prensa em si possui uma estrutura projetada para aguentar impactos produzidos pela fora do atuador pneumtico e suportados pela matriz de corte e sua estrutura acoplada; para isso o projeto fora designado com tipos de materiais desenvolvidos com o intuito de manter a estabilidade fsica da maquina e aguentar a fora de corte produzida, gerando uma fora contraria e correspondente do atuador. Os tipos de materiais referentes prensa e ao material que ser estampado foram paulatinamente calculados com base na estrutura bruta da maquina, as caractersticas fsicas do material que servir de estampa como o que resistir ao choque para estampagens, custo beneficio e facilidade de trabalho. Para o revestimento exterior da prensa em virtude do desgaste futuro que a mesma ter com o uso, ser usado o acrlico para diminuir o tempo de desgaste e aumentar o tempo de utilizao.

    Foram escolhidos os materiais pela eficcia, custo beneficio e produo contnua:

    Ao SAE 1020 composto por 0,2 % de carbono, 0,45% de mangans, 0,04% de fsforo e 0,05% de enxofre. bem comum e muito usado em estruturas leves em geral por ser de fcil usinagem e por possuir uma excelente tenacidade alm da baixa dureza j calculada com o sistema de calculo de durezas citado acima.

    normalmente usado na mecnica em geral para fabricao de peas comuns de metal por manter as caractersticas citadas e pelo preo acessvel. Apesar das propriedades positivas, no possvel devido a sua fraqueza escalonada fazer o processo de temperao e beneficiamento, pois isso levaria a fundio do material. Como a construo da prensa e suas funes no promovem fundio ou perda de torque que o material realiza a cada estampo e por ser facilmente moldvel e resistente ao nvel de fora aplicada no atuador, considerando nvel de produo e custos; fora escolhido por atender aos critrios bsicos e limitantes da estrutura. Segue a relao de propriedades do Ao SAE 1020

    Ao SAE 1020

    Composio qumica: C = 0,20%, Mn = 0,45%, P = 0,04% max, S = max 0,05%

    Propriedade Valor em unidade mtrica

    Valor em unidade dos EUA

    Densidade 7,872 * 10

    kg / m 491,4 lb / ft

    Mdulo de elasticidade 200 GPa 29000 ksi Expanso trmica (20 C) 11.9 *

    10 -6 C 6.61 *

    10 -6 in / (in * F)

    Capacidade de calor especfico

    486 J / (kg * K)

    0,116 BTU / (lb * F)

    Condutividade trmica 51,9 W / (m * K)

    360 * Em BTU / (h * ft * F)

    Resistividade eltrica 1.59 * Ohm * 1.59 * Ohm * cm

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    10 -7 m 10 -5 Resistncia trao (laminados a quente)

    380 MPa 55100 psi

    Resistncia ao escoamento (laminados a quente)

    165 MPa 29700 psi

    Alongamento (laminados a quente)

    25 % 25 %

    Dureza (laminados a quente) 66 RB 66 RB Resistncia trao

    (trefilados) 420 MPa 60900 psi

    Resistncia ao escoamento (trefilados)

    205 MPa 50800 psi

    Alongamento (trefilados) 15 % 15 %

    Dureza (trefilados) 73 RB 73 RB Tabela 1 Propriedades do ao SAE 1020

    Prosseguindo com os anexos da estrutura como parafusos, eixos de resistncia, esteira e afins, foram selecionados de acordo com a estabilidade estrutural no necessariamente sendo feitos do mesmo material que a prensa. Intervimos com peas de fcil acesso e de manuseio simples como alumnio e lato, no prejudicando por serem mais leves que a estrutura, sua resistncia.

    1.3 Pneumtica

    A pneumtica o ramo da mecnica que utiliza de ar comprimido para executar trabalhos. Sua funo muito variada, mas seu emprego mais comum em processos que necessitam de velocidade e um grande nmero de repeties. Um emprego menos comum o de exercer fora sobre outros objetos, e essa a forma utilizada na prensa aqui descrita.

    O funcionamento da pneumtica totalmente dependente das

    propriedades do ar comprimido e sua escolha para esse projeto levou-as em considerao, apresentando ser a melhor forma de trabalho. Essas caractersticas incluem o baixo custo da tecnologia do ar comprimido e seu armazenamento, que relativamente mais barato e prtico ao se comparar, por exemplo, com a hidrulica.

    O trabalho se realiza geralmente atravs de pistes pneumticos, ou

    atuadores, que consistem basicamente em uma haste presa a um mbolo, que se encontra dentro de uma camisa, ou corpo do atuador, dividindo-a em duas cmaras: a de avano e a de retorno do atuador.

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    Fig. 1 - Foto de um atuador pneumtico

    Ao aplicar presso de ar na cmara de avano atravs de vlvulas

    pneumticas, o atuador avana exercendo fora e/ou movimento sobre um objeto. De forma semelhante, ao aplicar presso na cmara de retorno, o atuador retorna. As relaes entre a presso de ar e a fora exercida pela haste obedecem a Lei de Pascal:

    P = F / A

    Onde P a presso aplicada (Pascal [Pa] no Sistema Internacional), F

    a fora exercida pela haste ou contra ela (Newtons [N]) e A a rea do mbolo (metros quadrados [m]), sendo que em atuadores de simples ou dupla ao comuns a rea do mbolo no avano diferente da rea no retorno, por conta da presena da haste na segunda.

    Na prensa, a tecnologia da pneumtica foi empregada para exercer fora

    sobre o puno do estampo, que por sua vez corta a chapa atravs do impacto. Nesse caso o atuador fica preso na estrutura e a haste fixada matriz de corte.

    1.3.1 - Vlvulas 5/2 vias duplo piloto Vlvula pneumtica, como dito anteriormente, o equipamento

    responsvel por direcionar o ar que vem do compressor para permitir o movimento do atuador.

    A Figura 2 apresenta uma vlvula 5/2 vias que pilotada em ambos os

    lados (esquerdo e direito) pelo ar. Esta vlvula conhecida como 5/2 vias duplo piloto.

    Sua nomenclatura definida pela quantidade de posies possveis no

    caso duas (2) e pela quantidade de encaixes para mangueiras de ar comprimido (vias) no caso cinco (5). Dessa forma: 5/2 vias (vlvula com 5 vias e 2 posies).

    Por meio da Fig. 2, pode ser percebido que quem faz a mudana de uma

    posio para outra um eixo. Se este eixo empurrado para a direita, tem-se acesso a uma posio da vlvula (ou seja, o ar direcionado para um

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    determinado lugar) e se deslocado para a esquerda tem-se acesso a outra posio da vlvula (ou seja, o ar direcionado para outro lugar).

    Se o eixo pilotado para o lado esquerdo por meio da via 14, ela

    permanecer nesta posio at que seja enviado ar para a via 12, de modo que ele retorne para o lado direito. Diz-se que a vlvula mantm a posio do ltimo acionamento e por isso as vlvulas duplo piloto so tambm conhecidas como Vlvulas memria, ou seja, memorizam o ltimo acionamento, diferentemente das vlvulas com reposio por mola, que sempre fazem com que o eixo retorne sua posio inicial.

    Na Fig. 2, pode ser percebido que o ar est passando da via 1 para a via

    2, significando que a vlvula est na posio 2, ou seja, no quadrado da direita. Ao ser pilotada pela via 14, pode-se perceber que o ar passar da via 1 para a via 4.

    Fig. 2 Vlvula 5/2 vias duplo piloto (funcionamento)

    O ar que chega s vias 2 ou 4, na Figura 1, so utilizados, por exemplo,

    para deslocar um atuador para a esquerda ou para a direita.

    Ora o ar vem da via 1 para a 2 e em outro momento da via 1 para a via 4, bastando para tanto deslocar o carretel principal.

    A Figura 3 apresenta uma foto de uma vlvula 5/2 vias duplo piloto.

  • 16

    Fig. 3 Vlvula 5/2 vias duplo piloto

    1.3.2 - Vlvulas Eletropneumticas

    Vlvulas eletropneumticas so semelhantes s vlvulas pneumticas acionadas mecanicamente ou por pilotagem. Seu princpio o mesmo das outras vlvulas, tendo como principal diferena o acionamento atravs da passagem de corrente eltrica.

    Essas vlvulas possuem em cada ponto de acionamento eltrico uma bobina, ou solenoide. Quando uma corrente eltrica percorre este solenoide, um campo magntico criado em volta dele. Esse campo o responsvel por atrair o carretel interno da vlvula, comutando suas vias e, dessa forma, regulando a passagem do ar Sua alimentao ocorre por meio de um sinal contnuo de energia. No nosso caso, usaremos 24Vcc.

    1.4 Contatores Como um dispositivo mecnico de manobra, o contator pode estabelecer, conduzir e interromper correntes eltricas em condies normais de cargas como motores, iluminao, banco de capacitores, resistncias e circuitos auxiliares, etc. Assim, a partir de um circuito de comando, ele faz o controle de cargas em um circuito de potncia.

    O contator o dispositivo de manobra mais utilizado na indstria e nas instalaes eltricas prediais, sejam pblicas ou privadas. um dispositivo de manobra que permite, por exemplo, a partida direta de motores assncronos trifsicos, suportando uma corrente de partida vrias vezes maior que a designada.

    Assim como os rels, estes tambm so chaves originalmente eletromagnticas que, com o processo de evoluo tecnolgica que a rea

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    tcnica experimentou em meados do sculo passado, desenvolvendo e aprimorando a eletrnica, passaram a ser fabricados tambm com sistema de funcionamento eletrnico, como no caso do contator de estado slido, por exemplo.

    Os contatores so constitudos para realizarem um elevado nmero de manobras em corrente nominal. Esse nmero, para contatores mecnicos, varia conforme o tipo de carga ligada ao dispositivo, especialmente devido aos efeitos de arco sobre as peas de contato durante a operao e ao desgaste dos contatos.

    Fig. 4 - Foto de um contator

    1.4.1 - Funcionamento e componentes

    Os contatores tambm so divididos em eletromecnicos e eletrnicos. Compostos por contatos mveis, os eletromecnicos podem ser divididos em dois tipos principais: os contatores auxiliares e os de potncia, classificao relacionada disposio de seus contatos no dispositivo. O primeiro utilizado para ligar e desligar circuitos de comando, sinalizao, controle, interface com processadores eletrnicos, etc., enquanto o de potncia usado como chave de ligao e desligamento de motores e outras cargas eltricas.

    O funcionamento padro dos contatores d-se da seguinte forma: quando a bobina eletromagntica energizada, forma-se um campo magntico que se concentra na parte fixa do dispositivo e atrai o ncleo mvel, onde esto localizados os contatos mveis, que, por consequncia, tambm so deslocados. O comando da bobina feito por meio de uma botoeira com duas posies, que tem seus elementos ligados bobina. A velocidade de fechamento dos contatos uma juno da fora proveniente da bobina e da fora mecnica das molas de separao que atuam em sentido contrrio. As molas de compresso so tambm as responsveis pela velocidade de abertura do circuito, quando a alimentao da bobina cessa.

  • 18

    Os contatos principais tem como funo estabelecer e interromper correntes eltricas de motores e chavear cargas resistivas ou capacitivas. No contato so utilizadas placas de prata. Enquanto isso, os contatos auxiliares so utilizados para comutar circuitos auxiliares de comando, sinalizao e intertravamento eltrico. Esses contatos podem ser normalmente aberto, ou NA, ou normalmente fechado, chamado de NF, assim como nos rels.

    Os componentes do contator ficam alojados no interior da carcaa que constituda de duas partes simtricas (tipo macho e fmea), unidas por meio de grampos, e, normalmente, fabricadas a partir de plsticos de engenheira. No Brasil, esses equipamentos, desde seus componentes at sua montagem, so elaborados conforme a norma ABNT NBR IEC 60947-4-1:2008 - Dispositivo de manobra e controle de baixa tenso - Parte 4-1: Contatores e partidas de motores - Contatores e partidas de motores eletromecnicos.

    As vantagens de utilizao de contatores ficam por conta do comando distncia, do elevado nmero de manobras, da grande vida til mecnica, do pequeno espao para montagem e da tenso de operao de 85% a 110% da tenso nominal prevista para contator. Mas assim como qualquer outro dispositivo eltrico, sua seleo para uma dada instalao deve levar em conta as particularidades do circuito. Para especificar um contator, preciso considerar a corrente nominal do dispositivo, a tenso e a frequncia da rede, a tenso e frequncia de acionamento e a quantidade de contatos auxiliares, fazendo uma previso de que como o contator ir operar.

    1.5 Microcontroladores

    Um microcontrolador um componente que tem, num nico circuito integrado, alm de uma CPU, elementos tais como memrias RAM (voltil) e ROM (no voltil), temporizadores/contadores, PWM, conversor Analgico-Digital e canais de comunicao. Esta caracterstica diferencia os sistemas baseados em microcontroladores daqueles baseados em microprocessadores, onde normalmente se utilizam vrios componentes para implementar essas funes. Decidimos usar o micro controlador 8051 por ser popular, sendo relativamente mais fcil encontrar suporte,eficaz ,e por permitirem a aplicao de sistemas menores e mais baratos e variados do que aqueles baseados em microprocessadores, tornando-o assim, ideal para este projeto

    1.5.1 - Principais caractersticas Freqncia de clock de 12 MHz, com algumas verses que alcanam os 40 MHz; At 64 kB de memria de dados externa; 128 bytes de RAM interna; At 64 kB de memria de programa configurvel de duas formas mutuamente excludentes:

    4 kB internos (ROM no 8051 e EPROM no 8751) e mais 60 kB externos; 64 kB externos;

  • 19

    4 portas bidirecionais de I/O, cada uma com 8 bits individualmente endereveis; duas dessas portas (P0 e P2) e parte de uma terceira (P3) ficam comprometidas no caso de se utilizar qualquer tipo de memria externa; 2 temporizadores /contadores de 16 bits; 1 canal de comunicao serial; 5 fontes de interrupo (dois temporizadores, dois pinos externos e o canal de comunicao serial) com 2 nveis de prioridade selecionveis por software; Oscilador de clock interno.

    1.5.2 - Anlise externa

    A figura abaixo, representa o aspecto externo do 8051. Os pinos com nomeados P0.0, P0.1, etc. correspondem s quatro portas de I/O (P0 a P3). Note a dupla utilidade das portas P0 e P2, que ficam comprometidas com o uso de memria externa, assim como os pinos P3.6 e P3.7. O sinal ALE (Address Latch Enable) permite fazer a demultiplexao de dados e endereos na porta P0, conforme mostra o esquema da figura 1.4.

    Atravs do sinal PSEN (program storage enable), o controlador informa se a operao em andamento uma leitura de instruo (acesso memria de programa) ou um acesso memria de dados. Este sinal permite que o processador tenha duas regies distintas de memria externa, uma para armazenar cdigo e outra para dados. Ambas ocupam os endereos de 0 a FFFFH (64 kB), num total de 128 kB.

    Fig.5 Aspecto externo do 8051

    Contudo para a utilizao do microcontrolador na nossa prensa, temos que projetar uma interface de potncia com transistores, pois a corrente de sada das portas bidirecionais muito baixa, to baixa que mau consegue acender alguns tipos de LEDs. Essa interface deve ser projetada com transistores pois o seu funcionamento baseia-se em acionar cargas com correntes mais altas utilizando pequenas correntes.

    1.6 Sensores

  • 20

    Sensores so equipamentos eletrnicos que, de uma forma especfica para cada tipo de sensor, capta um estmulo externo e o transforma em sinal eltrico, permitindo comunicao da mquina ou do sistema com o meio externo.

    So muito utilizados em controle de processos para verificar o

    funcionamento adequado das partes, a existncia ou ausncia de erros ou at como sinais de fim-de-curso.

    Os tipos mais comuns de sensores so o ptico, o indutivo, o capacitivo e o magntico.

    1.6.1 Sensor ptico

    Um sensor ptico um dispositivo que converte os raios de luz em sinais eletrnicos. Semelhante a um fotoresistor, mede a quantidade fsica de luz e o converte em dados, que podem ser lidos e interpretados com o uso do prprio aparelho. Normalmente, o sensor ptico parte de um sistema maior que integra um dispositivo de medio, uma fonte de luz e o sensor. Isso geralmente conectado a um acionador eltrico, que reage a uma mudana no sinal no sensor de luz.

    Uma das principais caractersticas de um sensor ptico industrial sua capacidade de medir as mudanas de um ou mais feixes de luz. Esta mudana na maioria das vezes em torno de alteraes na intensidade da luz. Quando ocorre uma mudana de fase, o sensor de luz atua como um gatilho fotoeltrico, aumentando ou diminuindo a produo eltrica, dependendo do tipo de sensor.

    Os diversos modelos de sensores pticos podem trabalhar tanto no mtodo de ponto nico ou atravs de uma distribuio de inmeros pontos. Com o mtodo de nico ponto, uma mudana de fase nica necessria para ativar o sensor. Em termos de conceito de distribuio, o sensor reativo ao longo de uma extensa srie de sensores ou de matrizes de fibra ticas simples.

    Outras caractersticas de todos os tipos de sensores pticos a possibilidade de ser instalado internamente ou externamente em um dispositivo. Os transdutores externos registram e transmitem a quantidade necessria de luz. Estes produtos so conhecidos como sensores extrnsecos. J os sensores intrnsecos so aqueles que ficam embutidos dentro de um dispositivo. Estes so geralmente utilizados para medir as variaes menores, como uma curva ou uma ligeira mudana na direo dos feixes de luz.

  • 21

    1.7 Botoeiras

    Uma botoeira qualquer boto com a funo de dar sequncia a um circuito. Pode ser uma botoeira NA (normalmente aberta) ou NF (normalmente fechada).

    1.7.1 - Botoeira NA Uma botoeira normalmente aberta significa que, como o prprio nome diz, sua posio natural abre o circuito, impossibilitando seu funcionamento. Seu pressionamento encosta um contato metlico na seo aberta do circuito, fechando-o e dando continuidade corrente eltrica. Seu uso comum para acionamento de um equipamento, de um circuito ou de um motor, por necessitar que o operador esteja pressionando o boto. Tambm comum ser usado mais de um boto, criando diversos tipos de lgicas de pressionamento.

    1.7.2 - Botoeira NF

    Uma botoeira normalmente fechada, a princpio, no altera a continuidade do circuito no qual ela se encontra, tornando-a intil para acionamento. Ao pression-la, a botoeira afasta seu contato metlico (inicialmente junto do circuito), o que o abre.

    Devido s suas caractersticas, o seu principal uso na parte de

    segurana e desligamento do circuito. O boto em forma de cogumelo uma NF para que, quando pressionado, desenergize o circuito inteiro, parando a mquina.

    Em caso de quebra da botoeira, o circuito se manter aberto, impedindo

    seu funcionamento at que algum conserte o boto, sendo mais um motivo para seu grande uso na parte de segurana.

    1.8 Rel

    Um rel possui uma bobina e diversas chaves, e, quando energizado, essas chaves se fecham ou se abrem, ativando ou desativando circuitos. O funcionamento assim: quando a bobina eletrizada, ela energiza um m, atraindo uma haste na qual contm os contatos de todas as chaves desse rel, o que fecha ou abre os circuitos de cada contato. Seu uso comum para proteger outros componentes do circuito, devido seu sistema de funcionamento e baixo custo ( mais barato trocar um rel do que uma vlvula solenide).

  • 22

    1.9 Temporizao

    A temporizao um recurso utilizado em processos que necessitam de um controle de tempo entre sinais de entrada e sada.

    Ela consiste de um componente ou circuito que, depois de receber um pulso ou sinal em sua entrada, atua uma sada aps certo intervalo de tempo (previamente definido) podendo causar a ativao ou desativao de rels ou de sadas de sinal. Para o processo de temporizao pode-se utilizar um rel temporizador ou componentes digitais com temporizao interna, como microcontroladores, CLPs ou at mesmo um computador.

  • 23

    2 Escopo do Projeto

    2.1 - Descrio do Funcionamento da MINIPRENSA

    O funcionamento da MINIPRENSA consiste em uma estampagem de formas geomtricas por meio de uma prensa de corte pneumtica automatizada em virtude da programao e da ferramenta utilizada.

    Ela composta por: um alimentador, que alinha as chapas para serem cortadas; uma prensa, responsvel por fazer o corte das chapas de alumnio e um painel para controle do processo.

    Fig. 6 Croqui da prensa

    2.1.1 Alimentador

    O alimentador composto de um motor de 110VAC, duas cantoneiras de ao para o apoio do motor, uma transmisso, um eixo, rolamentos, os suportes do eixo e dois pedaos de cantoneira para os suportes do eixo.

    O motor, ligado rede eltrica atravs do painel de controle, transmite

    movimento para o eixo atravs da transmisso. O eixo, por sua vez, ligado diretamente ao suporte afixado na mesa, carrega as chapas at a ferramenta da prensa, onde realizado o estampo.

  • 24

    Fig. 7 Alimentador

    Dois pedaos de cantoneira (1) soldados na estrutura so a base da

    alimentao, onde so colocados os suportes do eixo (2) que so conectadas ao eixo (3) que por sua vez alinha a chapa de alumnio para a prensa. O eixo movido por um motor eltrico por meio de uma transmisso por polias (4 sendo uma no motor) e correia.

    2.1.2 - Prensa de Estampagem por Puncionamento O mdulo da prensa composto por: Um jogo matriz-puno,

    ferramenta responsvel por realizar o estampo; Um atuador pneumtico, cuja finalidade imprimir a fora necessria para realizar o corte.

    O atuador, devidamente conectado sua vlvula solenide, movimenta

    o puno que preso na sua haste. Este realiza o corte da chapa de alumnio, a partir de uma fora contrria causada pelo impacto do puno contra a matriz.

    Fig. 8 Estrutura da Prensa

  • 25

    O alimentador movimenta uma chapa durante um tempo programado, para, e aps a parada realizado o estampo da pea. O processo inteiro descrito no item 2.2.

    A estrutura montada para receber a prensa deve ser forte o suficiente

    para suportar o impacto causado pelo atuador no estampo. Aps o estampo, a pea cai pela parte vazada em baixo do jogo matriz-

    puno e depositada num reservatrio de peas. O resto da chapa passa para o lado oposto, devendo ser descartado depois.

    2.1.3 - Painel de Controle O painel de controle, por onde o operador controla a MINIPRENSA, constitudo por uma caixa de madeira que constituda de:

    Painel Frontal

    Componentes Laterais

    Componentes Traseiros

    Componentes Internos

    (Medidas vide Apndice C, Esquema 2)

    Fig. 9 Painel de Controle

    2.1.3.1 Painel Frontal

    O Painel Frontal constitudo por duas botoeiras verdes (5) para acionamento bimanual, uma botoeira vermelha (4) de fim de processo, dois leds (1) para monitoramento de processo, um fusvel (3) de proteo do motor e um boto cogumelo (2) de parada de emergncia.

  • 26

    Fig. 10 Painel Frontal

    2.1.3.2 Componentes Laterais A lateral do painel composta por um interruptor liga/desliga (1), um

    fusvel geral (2) e o rabicho da alimentao (3).

    Fig. 11 Componentes Laterais

    2.1.3.3 Componentes Traseiros

    A parte traseira do painel composta por: uma sada para o cabo do sensor ptico (1), um par de bornes vermelho e preto (2) para a vlvula solenoide e um par de bornes (3), ambos vermelhos, para o controle do motor.

    Fig. 12 Componentes Traseiros

  • 27

    2.1.3.4 Componentes Internos

    Os componentes internos incluem as placas de circuito impresso e todas as ligaes que fazem a parte de automao do projeto

    Fig. 13 Componentes Internos

    2.2 Fluxograma do processo

    Fig. 14 Fluxograma do processo

  • 28

    2.2.1 Descrio do Processo A chapa ou tira do material a ser estampado colocada manualmente

    na posio inicial do alimentador. Quando a mquina inicia seu processo a partir do sinal dos botes de

    incio, o alimentador insere a chapa dentro da matriz de corte, parando logo que o fizer. O atuador ento avana, realizando a estampagem.

    Ento o atuador recua, e o alimentador empurra a chapa, dando continuidade ao processo. Quando a chapa terminar de ser estampada, a mquina deve ser parada com o sinal externo do boto de parada de processo.

    2.3 Tabela de Custos

    Item Qtd. Preo Un. Valor Total

    Microcontrolador AT89S52 1 R$ 7,80 R$ 7,80

    Soquete p/ Microcontrolador 1 R$ 2,30 R$ 2,30

    Fusvel 2A 2 R$ 0,25 R$ 0,50

    Led Alto Brilho Verm. 1 R$ 1,00 R$ 1,00

    Led Alto Brilho Verde 1 R$ 1,80 R$ 1,80

    Suporte Led 2 R$ 0,70 R$ 1,40

    Rel 12Vcc 4 R$ 4,00 R$ 16,00

    Rel 5Vcc 6 R$ 1,80 R$ 10,80

    Borne 3 Contatos 7 R$ 0,60 R$ 4,20

    Borne 2 Contatos 3 R$ 0,40 R$ 1,20

    Boto Cogumelo 1 R$ 18,60 R$ 18,60

    Push Button 3 R$ 4,50 R$ 13,50

    Porta Fusvel 2 R$ 2,00 R$ 4,00

    Chave Liga-Desliga 1 R$ 5,00 R$ 5,00

    Madeira Painel 1 R$ 7,80 R$ 7,80

    Cantoneiras de Ao 2 R$ 10,00 R$ 20,00

    Roletes Fim de Curso 2 R$ 13,00 R$ 26,00

    Transformador 9V 1 R$ 14,00 R$ 14,00

    Componentes, fios e outros Bazar 1 R$ 15,00 R$ 15,00

    Atuador Emprstimo Escola

    Vlvula Eletropneumtica Emprstimo Escola

    Jogo Matriz-Puno Patrocnio EDM

    Estrutura de Ao Emprstimo Escola

    Motor com Reduo (10rpm) Emprstimo Escola

    Sensor ptico Emprstimo Escola

    Total R$ 170,90

    Tabela 2 Custo aproximado do projeto

  • 29

    2.4 Pea a ser estampada A pea escolhida para o estampo, neste projeto, levou em conta

    material, forma e espessura de chapa Em relao a material e espessura, escolhemos o alumnio de

    espessuras pequenas (abaixo de 0,7mm), por conta das prprias limitaes da prensa.

    A forma foi projetada para apresentar basicamente formas circulares, j que cantos vivos podem prejudicar o produto final estampado.

    O projeto se encontra no Apndice C, Esquema 1

    Fig. 15 Peaproduto do estampo

  • 30

    3 Manual de Utilizao

    3.1 Precaues, Cuidados e Avisos

    Antes de utilizar a MINIPRENSA, certificar-se de que ela est ligada corretamente na rede eltrica, que no h fusveis queimados e nada esteja obstruindo o caminho de qualquer uma das partes mveis.

    As peas mveis (eixo, atuador, matriz de corte, motor) devem estar

    devidamente lubrificadas.

    Fusveis queimados devem ser trocados apenas aps remover a

    MINIPRENSA da alimentao eltrica. Os porta-fusveis ficam no exterior do painel

    Os botes de acionamento da prensa devem ser obrigatoriamente,

    acionados com as duas mos simultaneamente, para evitar acidentes.

    O boto cogumelo est disponvel para caso de falhas e s deve ser

    utilizado em caso de emergncias, no para parada do processo.

    No se deve mexer em qualquer parte da mquina, com exceo do painel

    de operao, enquanto a mesma estiver em funcionamento.

    3.2 Operao Para comear, deve-se posicionar uma tira ou chapa do material a ser

    estampado na posio inicial do alimentador, com a mquina desligada. Em seguida, o operador deve se dirigir ao painel de controle e ligar a mquina no boto lateral.

    Para iniciar o processo de estampagem, basta pressionar com ambas as mos os botes de incio de processo (botes verdes indicados). Para par-lo, basta apertar o boto vermelho de fim do processo.

    Ao terminar o processo, retirar o excesso do material estampado e desligar a mquina.

    O processo ocorre como descrito no item 2.2.1

    3.3 Falhas e suas correes

    Falha: A mquina no liga. Possveis problemas:

    Fusveis esto queimados; A mquina no foi ligada corretamente na rede eltrica.

    Solues: Trocar fusveis; Ligar a mquina corretamente na rede eltrica.

  • 31

    Falha: O atuador no se move. Possveis problemas:

    Sensores com defeito; Microcontrolador com defeito; Presso de ar insuficiente ou nula; Vlvula com defeito.

    Solues: Aps a checagem dos componentes: Trocar sensores; Trocar Microcontrolador; Verificar a rede de ar comprimido e mangueiras internas da mquina e, se necessrio, efetuar sua troca; Trocar a vlvula.

    Falha: O motor no se move. Possveis problemas: Sensores com defeito; Problemas na parte eltrica. Solues:

    Trocar sensores; Verificar e corrigir problemas na instalao eltrica interna da mquina.

    Falha: A chapa no estampada. Possveis problemas: Presso de ar insuficiente; Material inadequado; Matriz travando. Solues:

    Regular a presso de ar; Recalcular e escolher outro material para ser estampado; Lubrificar matriz.

    3.4 Troca da Matriz de Corte Ao realizar a troca da matriz de corte, proceder como o seguinte:

    1. Certificar-se de que a mquina est desligada e no representa perigo para o operador;

    2. Desparafusar o atuador de seu suporte;

    3. Remover o atuador da matriz;

    4. Desparafusar a matriz;

    5. Trocar a matriz.

  • 32

    4 Manual de Montagem

    4.1 Montagem Mecnica

    A parte mecnica composta de Estrutura, Alimentao e Elementos Mecnicos.

    4.1.1 Estrutura

    Para a montagem da estrutura, so necessrios os calos (Apndice A, Esquema 3), a estrutura bsica (Apndice A, Esquema 2), previamente montada, as cantoneiras de suporte (Apndice A, Esquema 4) e os suportes do motor (Apndice A, Esquema 5).

    A montagem da estrutura feita com solda, de acordo com os Esquemas 6, 7 e 8 do Apndice A.

    4.1.2 Alimentao Para a montagem da alimentao, so necessrios 4 parafusos M5 e suas respectivas porcas de fixao, o jogo de suportes do eixo (Apndice A, Esquema 9), o eixo com sua polia (Apndice A, Esquema 10), o motor, preparado para receber a transmisso e a correia. Deve-se ento parafusar os suportes na estrutura e encaixar o eixo com a polia nos rolamentos e em seguida prender o motor na estrutura da prensa posicionando devidamente a correia para a transmisso. A montagem est de acordo com os Esquemas 1, 7 e 10 do Apndice A.

    4.1.3 Elementos Mecnicos Prender atuador na matriz de estampo e trav-lo com a contra porca e em seguida, parafusar o conjunto na estrutura parafusando-os em seus lugares definidos: A ferramenta parafusada no calo e presa com porcas e o atuador preso nas cantoneiras de suporte com um parafuso. Para a troca da matriz de estampo, verificar item 3.4.

    4.2 Montagem Eltrica A parte eltrica composta de Painel e Elementos Externos

    4.2.1 Painel O painel (Apndice C, Esquema 2) deve ser aparafusado na estrutura de acordo com o Esquema 6 do Apndice A. Deve-se observar se h fusveis em condies de funcionamento nos porta-fusveis.

  • 33

    4.2.2 Elementos Externos Ligar o motor e a vlvula solenoide na parte traseira do painel, de acordo com o item 2.1.3.3. Posicionar os sensores e contatos externos da forma mais conveniente ao usurio. 4.3 Montagem Pneumtica Fazer as conexes das mangueiras pneumticas de dimetro de 8mm conforme indicaes do fornecedor da vlvula eletropneumtica e do atuador

  • 34

    5 Circuitos Eltricos

    A automao da MINIPRENSA feita em circuitos eltricos e eletrnicos

    microcontrolados, que decidem a forma de agir em cada momento. Esses circuitos trabalhando em conjunto com os sensores, contatos e a

    vlvula eletropneumtica fazem o funcionamento da prensa ser autnomo em todas suas partes

    5.1 Funcionamento Geral

    Aps ligada rede eltrica atravs de sua tomada, as fontes de alimentao internas (Apndice B, Esquemas 3, 4 e 5) da MINIPRENSA passam a tenso correta para cada componente (Apndice B, Esquemas 1 e 2). O motor tambm ligado diretamente na rede, porm, com a proteo de um fusvel e o comando de um contato NA.

    Os botes do painel e os sensores e chaves fim de curso espalhados pela prensa compem os sinais de entrada do Microcontrolador (Apndice B, Esquema 6). Cada um passa um sinal para um dos ports do dispositivo que processa uma lgica e atualiza as sadas (Apndice B, Esquema 7).

    Os dispositivos ligados sada que consomem uma corrente muito elevada so ligados uma interface de potncia baseada em transistores e rels, para compensar a corrente baixa dos ports do Microcontrolador.

    5.2 Fontes de Alimentao Foram necessrias trs fontes de alimentao para o projeto, uma de

    5Vcc estabilizada, uma de 24Vcc e uma de 12Vcc. Essa quantidade de fontes de deve ao uso de componentes cujos

    valores de mercado no so iguais uns aos outros, dessa forma, para cada componente de uma faixa de tenso, uma fonte teve de ser utilizada.

    A fonte de 5Vcc (Apndice B, Esquema 3) foi empregada para a

    alimentao do Microcontrolador e de outros componentes sensveis variao de tenso, portanto, teve de ser estabilizada com filtros capacitivos e um regulador de tenso 7805.

    A fonte de 24Vcc (Apndice B, Esquema 4) foi utilizada para o acionamento do solenoide, de forma que precisou apenas de um filtro capacitivo para evitar muita ondulao na tenso. A fonte de 12Vcc (Apndice B, Esquema 5) tem como funo transformar o sinal 110VCA da sada do sensor tico num sinal mais baixo em corrente contnua para a ativao de um rel, dessa forma, no houve grande preocupao em sua estabilizao.

  • 35

    5.3 Lgica do Microcontrolador

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    Fig. 16 Lgica do Microcontrolador

  • 37

    6 - Desenvolvimento

    6.1 Planejamento do Trabalho de Concluso de Curso No terceiro semestre do curso, tivemos a aula de planejamento do

    trabalho de concluso de curso, onde nossa tarefa era de escolher e planejar o projeto que executaramos no semestre seguinte.

    Durante essas aulas, nos reunamos para tomar as decises em relao ao projeto, iniciando pela sua escolha

    Inicialmente, tivemos outras duas ideias de projetos. Entretanto, a MINIPRENSA foi a que nos pareceu mais possvel de ser feita, tendo sido a escolhida para darmos continuidade. A ideia surgiu de uma conversa com funcionrios da oficina, aps os mesmos nos mostrarem um atuador pneumtico disponvel na escola.

    O fato da MINIPRENSA ser uma prensa porttil foi devido necessidade de um diferencial no projeto e um atrativo para o mercado, o baixo custo.

    6.1.1 Pesquisa e Dimensionamento Aps a escolha do projeto, pesquisamos um pouco sobre o que seria

    necessrio para concretizar a MINIPRENSA. Todos os aspectos relevantes rea da mecatrnica, como a estrutura, forma de automao, lgica eletrnica e desenvolvimento mecnico.

    Para que a MINIPRENSA funcionasse perfeitamente, foi preciso calcular precisamente cada material envolvido, desde as dimenses da estrutura e da parte mecnica at cada componente da parte eltrica, incluindo a programao.

    6.1.2 Levantamento de Preos

    Em certa ocasio, o grupo foi em lojas da rea para fazer o levantamento do custo do projeto, para discutir sua viabilidade econmica.

    6.1.3 Monografia e Apresentao

    Ao fim do mdulo, com todas essas informaes em mos, elaboramos a primeira verso da monografia do projeto, a ser alterada conforme a necessidade no decorrer do seu desenvolvimento.

    Nesse momento, fizemos a pr-banca, onde o projeto foi aprovado e nos preparamos para a execuo do Desenvolvimento do TCC.

    6.2 Desenvolvimento do Trabalho de Concluso de Curso No quarto mdulo, tivemos as aulas de Desenvolvimento do Trabalho de

    Concluso de Curso, durante as quais, trabalhamos para tirar do papel o que foi projetado no semestre anterior.

    No incio, apenas as aulas de DTCC eram utilizadas, mas, com o tempo, outras aulas foram disponibilizadas para essa finalidade. Alm dessas aulas, precisamos dispor de tempo livre e outros momentos, incluindo finais de semana, para trabalhar no TCC.

  • 38

    6.2.1 Componentes e Materiais

    Para iniciar o projeto, o grupo se reuniu em finais de semana para poder comprar os componentes da MINIPRENSA, em sua maioria, a parte eletrnica, j que na estrutura e na parte mecnica, contamos com a utilizao de materiais disponveis na escola, vindos de projetos anteriores.

    A parte principal da prensa, o jogo matriz-puno, foi conseguido por patrocnio da EDM Ferramentaria, enquanto o atuador pneumtico e a vlvula solenoide foram emprestadas da escola.

    6.2.2 Diviso do Grupo

    Com os componentes em mos e pouco tempo sobrando, decidimos que precisvamos dividir o grupo em duas vertentes: mecnica e eltrica, para que pudssemos agilizar o trabalho e deix-lo pronto at a EXCUTE. Metade do grupo foi para a parte eltrica e metade foi para a parte mecnica, embora em muitos momentos ambos os grupos trabalhavam em conjunto para a integrao entre a parte eltrica e mecnica.

    6.2.3 Montagem do Projeto A montagem do projeto se deu na oficina e nas bancadas, com a

    confeco da estrutura e do painel e seus devidos testes e envolveu soldagem de componentes e vrias tcnicas de usinagem. A parte eltrica do projeto foi feita com base no kit do Microcontrolador e os kits de Interface de Potncia, ambos disponveis na escola. Os componentes foram montados no painel e todo o conjunto foi preparado para funcionar exatamente como planejado.

    Para a programao da MINIPRENSA, usamos o kit do Microcontrolador AT89S52 da ATMEL (disponvel na escola) programado em linguagem Assembly, por ser a linguagem de programao que ns havamos aprendido no curso.

    6.2.4 Testes de Funcionamento Terminada a montagem do projeto, foi realizado o teste de

    funcionamento, onde constatamos algumas falhas posteriormente corrigidas. A partir do teste fizemos alguns ajustes e a finalizao da MINIPRENSA.

    6.2.5 Monografia e Apresentao Com o projeto pronto, fizemos as alteraes e acrscimos monografia

    e preparamos a apresentao para a Banca Examinadora e a EXCUTE.

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    Concluso

    O projeto nos ajudou a vivenciar, de uma forma mais amena, a realidade e o cotidiano que envolve um desenvolvimento de uma ideia de dispositivo at a sua criao.

    A prensa mostrou como unir as diversas reas de nosso curso tcnico em Mecatrnica. Como os conhecimentos utilizados para desenvolver a estrutura, escolha de material da mesma e os clculos necessrios para que a prensa conseguisse estampar nosso produto.

    A eltrica e a eletrnica supervisionando e controlado todo o processo com as ligaes de alimentao das vlvulas, do motor, dos transistores ligados s sadas do microcontrolador, assim viabilizando sua automatizao, acionamento de dispositivos de segurana.

    A programao que estava acima de todo o funcionamento, que poderia paralisar a mquina, recuando o atuador em caso de problemas em componentes e sequncia de processo.

    Todo o trabalho em conciliar essas reas foi rduo, j que diversos problemas surgiram que comprometiam o funcionamento da mquina, mas esses defeitos nos ajudaram em pensar em grupo de uma forma a encontrar a soluo mais simples e vivel que resolvesse o problema, para assim retoma-lo.

    Contamos com ajuda de nossos professores ou profissionais da rea para trabalhar com conhecimentos ainda no vistos, e com as bases j lecionadas na escola conseguimos contornar problemas e finalmente realizar nosso projeto.

    Este projeto nos ajudou a melhorar nosso conhecimento, aplic-lo, ajudou no trabalho em equipe e com responsabilidade de prazos, otimizao de processos, barateamento e serviu de experincia, para ser usada a favor em nosso futuro profissional.

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    Referncias

    Festo Didactic. Automao Pneumtica. 1999.

    Festo Didactic. Sistemas Eletropneumticos. 1999

    Fatec Sorocaba. Tecnologia em Estampagem. 2010

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    APNDICE A

    MECNICA

  • 42

    APNDICE B

    ELTRICA

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    APNDICE C

    ASPECTOS GERAIS

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    C.3 Fotos do Grupo e do Projeto

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  • 46