TCC Edson - Final

Prévia do material em texto

<p>INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO</p><p>MARANHÃO - IFMA</p><p>DEPARTAMENTO DE ELETROELETRÔNICA</p><p>ENGENHARIA ELÉTRICA INDUSTRIAL</p><p>EDSON CUNHA DINIZ</p><p>ATIVAÇÃO, MODERNIZAÇÃO E AUTOMAÇÃO DA MESA CNC DE SOLDAGEM</p><p>E CORTES A PLASMA DO LABORATÓRIO DE SOLDA DO IFMA-MONTE</p><p>CASTELO UTILIZANDO PLACA E-CUT MACH3.</p><p>São Luís - MA</p><p>2022</p><p>EDSON CUNHA DINIZ</p><p>ATIVAÇÃO, MODERNIZAÇÃO E AUTOMAÇÃO DA MESA CNC DE SOLDAGEM</p><p>E CORTES A PLASMA DO LABORATÓRIO DE SOLDA DO IFMA-MONTE</p><p>CASTELO UTILIZANDO PLACA E-CUT MACH3.</p><p>São Luís - MA</p><p>2022</p><p>Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto</p><p>Federal do Maranhão – Campus São Luís - Monte Castelo,</p><p>como requisito para a obtenção do título de Bacharel em</p><p>Engenharia Elétrica Industrial.</p><p>Orientador: Professor Dr. Almir Souza e Silva Neto</p><p>Orientador: Prof.______________________</p><p>Co-orientador: Prof.____________________</p><p>Orientador: Prof.______________________</p><p>Co-orientador: Prof.____________________</p><p>EDSON CUNHA DINIZ</p><p>ATIVAÇÃO, MODERNIZAÇÃO E AUTOMAÇÃO DA MESA CNC DE SOLDAGEM</p><p>E CORTES A PLASMA DO LABORATÓRIO DE SOLDA DO IFMA-MONTE</p><p>CASTELO UTILIZANDO PLACA E-CUT MACH3.</p><p>DATA DE APROVAÇÃO: ___/___/_____</p><p>BANCA EXAMINADORA</p><p>________________________________________________________</p><p>Prof. Dr. Almir Souza e Silva Neto (Orientador)</p><p>Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão.</p><p>________________________________________________________</p><p>Prof. Dr. Ernesto de Lucena Chagas (Co-Orientador)</p><p>Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão.</p><p>________________________________________________________</p><p>Prof. Dr. Waldemir dos Passos Martins (Avaliador)</p><p>Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão.</p><p>________________________________________________________</p><p>Prof. Dr. Francisco Borges Carreiro (Avaliador)</p><p>Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão.</p><p>Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto</p><p>Federal do Maranhão – Campus São Luís - Monte Castelo,</p><p>como requisito para a obtenção do título de Bacharel em</p><p>Engenharia Elétrica Industrial.</p><p>Orientador: Professor Dr. Almir Souza e Silva Neto</p><p>Orientador: Prof.______________________</p><p>Co-orientador: Prof.____________________</p><p>Orientador: Prof.______________________</p><p>Co-orientador: Prof.____________________</p><p>AGRADECIMENTOS</p><p>Principalmente a Deus.</p><p>A minha família, meus pais e irmãos, principalmente à minha esposa Mira Brito que me apoiou</p><p>em todos esses anos.</p><p>Ao Professor Orientador Dr. Almir Souza e Silva Neto pela confiança e indicação para dar</p><p>continuidade neste projeto.</p><p>Ao Professor Dr. Waldemir dos Passos Martins pela confiança e credibilidade depositada em</p><p>mim neste projeto.</p><p>Aos amigos e colegas.</p><p>Aos professores e colegas de Curso.</p><p>A todos que, com boa intenção, colaboraram para a realização e finalização deste trabalho.</p><p>RESUMO</p><p>Este trabalho tem por objetivo a ativação, modernização e automação de uma mesa CNC</p><p>(Controle Numérico Computadorizado) instalada no laboratório de solda do IFMA-Campus</p><p>Monte Castelo. A máquina em questão terá como principal função a fabricação de peças de aço</p><p>utilizando os processos de soldagem MIG/MAG e cortes a plasma. Para o controle da máquina</p><p>foram utilizados a placa E-Cut USB Mach3, drivers, motores de passos e o software</p><p>interpretador da linguagem de comando numérico, o Mach3. No que se refere aos desenhos das</p><p>peças e geração do G-Code, foram utilizados os softwares Auto-Cad e Sheetcam,</p><p>respectivamente. Implementou-se, também, um sistema de controle de temperatura dos motores</p><p>de passo utilizando sensores de temperatura e Arduino Uno. No decorrer dos testes foram</p><p>observados vários fatores a serem corrigidos na máquina, tanto na parte</p><p>mecânica/movimentação, quanto na parte elétrica do sistema. Tais fatores foram corrigidos e</p><p>os resultados finais foram bastante satisfatórios.</p><p>Palavras-chave: Arduíno, Ativação, Automação, CNC, Controle, G-code, Máquina, MAG,</p><p>MIG, Modernização, Plasma, Temperatura.</p><p>ABSTRACT</p><p>This computer work for MA-Cam objective, updating and automation of a CNC table</p><p>(Numerical Control) installed in the welding laboratory of IF Monte Castelo. The machine in</p><p>question will have as its main function the manufacture of steel parts using the MIG/MAG e</p><p>plasma adjustment processes. The E-USB Mach3 board, drivers, stepper motors and the</p><p>command language interpreter software, or Mach3, were used to control the machine.</p><p>Regarding the drawings of the parts and the generation of the G-Code, the Auto-Cad and</p><p>Sheetcam software were used, respectively. A temperature control system for stepper motors</p><p>was also implemented using temperature sensors and Arduino Uno. During the process, several</p><p>factors were observed to be corrected in the system, both in the mechanical/movement and in</p><p>the electrical part of the system. Such factors were corrected and the final results were quite</p><p>satisfactory.</p><p>Keywords: Arduino, Activation, Automation, CNC, Control, G-code, Machine, MAG, MIG,</p><p>Modernization, Plasma, Temperature.</p><p>LISTA DE FIGURAS</p><p>Figura 1 - Esquema lógico de CAD, CAM e CNC ................................................................. 14</p><p>Figura 2 - Processo básico de soldagem MIG/MAG............................................................... 17</p><p>Figura 3 - Definição do Plasma ............................................................................................... 18</p><p>Figura 4 - Processo de Corte Plasma ...................................................................................... 19</p><p>Figura 5 - Ilustração da vista interna da tocha plasma ............................................................ 20</p><p>Figura 6 - Máquina CNC Plasma Combirex CS ESAB .......................................................... 21</p><p>Figura 7 - Máquina CNC Plasma Silber Cutter Blank ............................................................ 22</p><p>Figura 8 - Máquina Solda MIG/MAG VELDI 11200 CNC ................................................... 23</p><p>Figura 9 - Robô CNC Primapress ............................................................................................ 24</p><p>Figura 10 - Estrutura da mesa CNC ........................................................................................ 25</p><p>Figura 11 - Fuso de acionamento do eixo Y ........................................................................... 26</p><p>Figura 12 - Esquema técnico do Fuso de acionamento eixo Y ............................................... 27</p><p>Figura 13 - Esquema técnico do Fuso de acionamento eixos X e Z........................................ 28</p><p>Figura 14 - Translação eixo Y(Lateral) ................................................................................... 29</p><p>Figura 15 - Figura 14 - Translação eixo Y(Frente) ................................................................. 30</p><p>Figura 16 - Projeto guia linear em 3D ..................................................................................... 31</p><p>Figura 17 - Guia Linear SBR25 .............................................................................................. 31</p><p>Figura 18 - Chapa para fixação dos rolamentos pillow blocks ............................................... 32</p><p>Figura 19 – Chapa para fixação dos rolamentos ..................................................................... 33</p><p>Figura 20 - Eixo Y com guia linear .........................................................................................</p><p>quando lê.</p><p>Segundo (ELETROGATE, 2018), a iluminação do LCD é feita pelo LED. O pino 15 (Anodo</p><p>do LED) pode ser conectado diretamente em +5 V e o pino 16 (catodo do LED) deve ser</p><p>conectado no terra (GND). Para ajuste do contraste, a tensão no pino 3 (VO) deve ser ajustada.</p><p>É usado um potenciômetro de 20K ohms. Nas extremidades do potenciômetro conecte o +5V e</p><p>o GND. O pino central conecte no pino 3 do LCD.</p><p>Para facilitar a conexão entre o display e o Arduino Uno, foi utilizado o módulo Serial I2C</p><p>que serve para controlar o display usando apenas 2 pinos. Este módulo permite o controle do</p><p>69</p><p>display LCD, utilizando apenas dois pinos do ESP32: o pino analógico 4 (SDA) e o pino</p><p>analógico 5 (SCL), (FLIPFLOP, 2016).</p><p>Figura 55 - Módulo I2C</p><p>FONTE: (FLIPFLOP, 2016)</p><p>Especificações:</p><p>• Endereço I2C: 0x20-0x27 (Padrão 0x20, mas pode ser modificado)</p><p>• Compatível com Display LCD 16×2 e LCD 20×4</p><p>• Tensão de operação: 5V</p><p>• Dimensões: 55 x 23 x 14mm</p><p>• Peso: 5g</p><p>A ideia do projeto é monitorar a temperatura dos 03 (três) motores de passos no ato do corte</p><p>ou solda e caso algum dos motores atinja uma determinada temperatura (100°C), a máquina</p><p>para automaticamente o corte, ou seja, é acionado o sinal de STOP ao Mach3 e emite um sinal</p><p>sonoro para que o operador possa tomar as devidas providências.</p><p>No pino de entrada 0 (I0) da placa Mach3 é adicionado um relé de acoplamento (NA) a qual</p><p>receberá um sinal em nível baixo do Arduino Uno quando a temperatura do motor estiver alta,</p><p>este sinal em nível baixo irá acionar o relé que consequentemente fechará o seu contato</p><p>informando à placa Mach3 que tem sinal em nível alto em sua entrada I0. Ao detectar a entrada</p><p>em nível alto em sua entrada, a placa ativará a sua saída 3 (O3) que consequente acionará o</p><p>alarme sonoro do buzzer ligado a esta entrada (O3). Em paralelo à essa entrada em nível alto</p><p>70</p><p>no pino, a placa USB Mach3 informará ao software que o OEMCODE do botão stop foi</p><p>acionado. Toda essa lógica foi realizada dentro do próprio software Mach3, utilizando uma</p><p>linguagem de programação similar à linguagem Ladder, conforme pode ser observado na Figura</p><p>56.</p><p>Figura 56 - Programação em Ladder para acionamento de entrada e saídas do controlador</p><p>FONTE: O autor</p><p>Para configurar pino de entrada I0 do controlador, deve-se ser seguido os passos abaixo da</p><p>Figura 57, onde ativa-se a entrada Input #1 no Mach3 e na aba “Pin Number” enumera como</p><p>pino 0 (I0) do controlador.</p><p>Figura 57 - Configuração pino de entrada I0</p><p>FONTE: O autor</p><p>71</p><p>Na Figura 58 é destacada o fluxograma do processo.</p><p>Figura 58 - Fluxograma do processo</p><p>FONTE: O autor</p><p>A seguir na Figura 59 são mostradas o layout com as conexões do Arduino, display e sensor de</p><p>temperatura LM35.</p><p>72</p><p>Figura 59 – Esquema de Ligação Arduino</p><p>FONTE: O autor</p><p>O sistema de leitura dos sensores foi montado na protoboard conforme Figura 60. Nesta</p><p>montagem foram utilizados somente 01 (um) sensor de temperatura para simular a temperatura</p><p>dos 03 (três) motores.</p><p>73</p><p>Figura 60 - Esquema montado em protoboard</p><p>FONTE: O autor</p><p>O código desta implementação pode ser observado no Apêndice B.</p><p>74</p><p>4 TESTES DE CORTES E SOLDA</p><p>Para os testes de corte e solda, foi criado no Auto Cad (CAD) o desenho de uma</p><p>circunferência de diâmetro 80mm. Para converter o desenho em linguagem de máquina (código</p><p>G) foi utilizado o Software Sheetcam (CAM) que é dedicado principalmente para estas</p><p>finalidades de corte à plasma e afins. Neste caso o desenho criado no Auto Cad é importado</p><p>para o Sheetcam conforme pode ser observado na Figura 61.</p><p>Figura 61 - Desenho Circunferência</p><p>FONTE: O autor</p><p>No software é possível escolher os parâmetros de cortes, tais como: velocidade de corte,</p><p>largura de corte, retardo de furação, velocidade de descida e altura de corte conforme observado</p><p>na figura 62.</p><p>75</p><p>Figura 62 - Parâmetros de corte</p><p>FONTE: O autor</p><p>Para o corte a plasma foi feito 01(um) teste de corte, obtendo um resultado bastante</p><p>satisfatório para um primeiro corte. O corte adotado foi de um círculo com diâmetro de 80mm</p><p>com o resultado conforme Figura 63.</p><p>76</p><p>Figura 633 - Teste corte a plasma</p><p>FONTE: O autor</p><p>Para a solda MIG foram feitos 02(dois) testes, um primeiro teste fazendo uma circunferência</p><p>de solda com diâmetro de 80mm e outro teste fazendo apenas uma linha de solda com</p><p>comprimento de 80mm, obtendo também um resultado bastante satisfatório. Os resultados</p><p>podem ser observados nas Figuras 64 e 65 respectivamente.</p><p>77</p><p>Figura 64 - Teste solda MIG (circunferência)</p><p>FONTE: O autor</p><p>Figura 65 - Teste solda MIG (reta)</p><p>FONTE: O autor</p><p>78</p><p>5 CONSIDERAÇÕES FINAIS</p><p>Diante do que foi exposto, dos resultados apresentados e dos testes realizados, concluiu-se</p><p>que o processo de ativação e controle da máquina CNC foi realizado com sucesso.</p><p>Os primeiros testes foram bastante satisfatórios, porém observou-se alta interferência</p><p>eletromagnética causada pela fonte plasma, porém serão implementados sistemas para resolver</p><p>essa problemática, tais como instalação de aterramento dedicado para a máquina, instalação de</p><p>filtros eletromagnéticos na entrada de alimentação do computador e dos outros acessórios do</p><p>painel de comando.</p><p>Verificamos ainda, que a placa USB Mach3 é bastante confiável, pois é dedicada para a</p><p>aplicação em CNC, além de promover uma interação muito interessante de comando e lógica,</p><p>abrindo um leque de oportunidades e de projetos correlacionados, além de atender ao que foi</p><p>proposto. Tão logo se façam os ajustes finais de adequação, com a inserção de alguns adendos</p><p>propostos ao projeto inicial, poderemos verificar a real finalidade da mesa de coordenadas</p><p>CNC, para melhor utilização nos processos de soldagem automática MIG/MAG.</p><p>6 TRABALHOS FUTUROS</p><p>O principal objetivo do trabalho foi alcançado, no entanto aperfeiçoamentos dos</p><p>procedimentos e do sistema são desejáveis. Podem-se destacar os principais pontos de</p><p>melhorias:</p><p>• Automação da altura da tocha utilizando o dispositivo THC (Torch Height Controller)</p><p>que é responsável por fazer o ajuste de altura da tocha plasma na chapa metálica que</p><p>tem pequenas variações.</p><p>• Instalação uma mesa flutuante no eixo Z com um sensor Fim-de-Curso/Probe para fazer</p><p>a compensação da altura da tocha plasma até a chapa metálica antes de iniciar cada</p><p>corte.</p><p>• Implantação de sistema de refrigeração dos motores de passos através de cooler.</p><p>• Instalação de um sistema de aterramento dedicado para a máquina.</p><p>• Instalação de filtros contra as interferências causadas pela fonte plasma.</p><p>• Instalação de uma tela LCD do tipo Touch Screen para facilitar a operação da máquina.</p><p>79</p><p>7 REFERÊNCIAS</p><p>Aliexpress. (2022). 2M542AH STEPPER DRIVER. Acesso em 08 de abril de 2022, disponível</p><p>em https://pt.aliexpress.com/item/32633948449.html?gatewayAdapt=glo2bra</p><p>Aquino, K. S. (2017). Desenvolvimento de controle automatizado via arduino para uma mesa</p><p>de coordenadas CNC. São Luís: IFMA.</p><p>ARDUINO. (2010). Acesso em 24 de setembro de 2022, disponível em Liquid Crystal</p><p>Displays (LCD) with Arduino: https://docs.arduino.cc/learn/electronics/lcd-displays</p><p>Arduino. (25 de setembro de 2015). Fonte: What is Arduino?:</p><p>https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction</p><p>blogmasterwalkershop. (2020). Acesso em 22 de setembro de 2022, disponível em</p><p>Conhecendo o NodeMCU-32S ESP32:</p><p>https://blogmasterwalkershop.com.br/embarcados/esp32/conhecendo-o-nodemcu-32s-</p><p>esp32</p><p>Carneiro, V. G. (2016). Integração entre CAD/CAM e geração de programas para máquina</p><p>CNC.</p><p>COMAC. (2021). O que é CNC? Acesso em 02 de 12 de 2021, disponível em</p><p>https://comacbr.com/o-que-e-cnc/</p><p>Costa, G. G. (2011). Contribuição para os</p><p>usuários de sistemas CAD/CAM/CNC em</p><p>operações de fresamento de topo em aço para moldes e matrizes. Uberlândia: UFU.</p><p>ELETROGATE. (2018). Acesso em 27 de setembro de 2022, disponível em Guia Completo</p><p>do Display LCD – Arduino: https://blog.eletrogate.com/guia-completo-do-display-lcd-</p><p>arduino/</p><p>EMBARCADOS. (25 de setembro de 2013). Fonte: Arduino Uno:</p><p>https://embarcados.com.br/arduino-uno/</p><p>ESAB. (2003). Aapostila de soldagem MIG/MAG. Acesso em 04 de Março de 2022,</p><p>disponível em</p><p>https://www.esab.com.br/br/pt/education/apostilas/upload/1901104rev0_apostilasolda</p><p>gemmigmag_low.pdf</p><p>ESAB. (2022). Acesso em 09 de março de 2022, disponível em COMBIREX CS:</p><p>https://www.esab.com.br/br/pt/products/cutting-automation/cutting-</p><p>machines/combirex-cs.cfm</p><p>ESPRESSIF. (2018). Acesso em 12 de setembro de 2022, disponível em A diferente Iot and</p><p>Power Performance: https://www.espressif.com/en/products/hardware/esp32/overview</p><p>Fachim, A. (2013). Projeto de fresadora CNC com plataforma livre Arduino.</p><p>80</p><p>FLIPFLOP. (2016). Acesso em 29 de setembro de 2022, disponível em Módulo Serial I2C</p><p>para Display LCD Arduino: https://www.filipeflop.com/produto/modulo-serial-i2c-</p><p>para-display-lcd-arduino/</p><p>Fortes, C. (2005). Apostila de soldagem MIG/MAG. ESAB. Acesso em 04 de Fevereiro de</p><p>2022, disponível em</p><p>https://www.esab.com.br/br/pt/education/apostilas/upload/1901104rev0_apostilasolda</p><p>gemmigmag_low.pdf</p><p>Goellner, E. e. (2006). Ferramenta computacional para acionamento de motores de passos</p><p>aplicados ao projeto de equipamentos cnc.</p><p>Guimarães, G. (s.d.). Apostila de Processos Metalúrgicos - Soldagem.</p><p>Hoje, I. (2013). Processo de corte plasma. Acesso em 09 de março de 2022, disponível em</p><p>Indústria Hoje: https://industriahoje.com.br/processo-de-corte-a-plasma</p><p>Hypertherm. (2016). Acesso em 09 de março de 2022, disponível em Tecnologia de plasma:</p><p>https://www.hypertherm.com/pt/learn/cutting-education/plasma-technology/</p><p>JANEIRO, D. (2018). Automatizaçao de uma fresadora manual para controle numérico</p><p>computadorizado. Rio de Janeiro: PUC-Rio.</p><p>JMC. (2022). Driver de motor de passo híbrido de 2 fases JMC 2DM860H. Acesso em 29 de</p><p>março de 2022, disponível em https://www.jmc-motor.com/product/847.html</p><p>KALATEC. (2022). Acesso em 9 de março de 2022, disponível em Mesa de coordenada:</p><p>https://www.kalatec.com.br/lp/mesa-de-coordenada</p><p>KITAEZ. (2012). User's manual for DM542. Acesso em 01 de abril de 2022, disponível em</p><p>KITAEZ: https://kitaez-cnc.com/f/dm542.pdf</p><p>Krzesinski, L. (2014). Automação da altura da tocha de plasma em processos de corte</p><p>metalúrgico. Universidade Tecnológica Federal do Paraná.</p><p>Lima, E. G. (2006). Corte a plasma. Revista da soldagem ABS. Associação Brasileira de</p><p>Soldagem.</p><p>Martinazzo, C. A., & Orlando, T. (2016). Comparação entre três tipos de sensores de</p><p>temperatura em associação com arduíno.</p><p>NABTO. (2022). Acesso em 12 de setembro de 2022, disponível em ESP32 for IoT: A</p><p>Complete Guide: https://www.nabto.com/guide-to-iot-esp-32/</p><p>Neves, R. M. (2013). Desenvolvimento ferramenta solução fresadora CNC. Universidade</p><p>Tecnológica Federal do Paraná.</p><p>PIAUINO. (2020). Acesso em 28 de setembro de 2022, disponível em SENSOR DE</p><p>TEMPERATURA LM35: https://www.piauino.com.br/pd-8372a9-sensor-de-</p><p>temperatura-lm35.html</p><p>POLICOMP. (s.d.). Manual E-CUT 3 e 4 Eixos.</p><p>81</p><p>Primapress. (2022). Acesso em 9 de março de 2022, disponível em Robô de soldagem 4</p><p>eixos: https://www.primalasercut.com/product/4-axis-welding-robot-welding-robot-</p><p>machine-4-axis/</p><p>Ramalho, J. P. (2008). Oxicorte: Estudo da transferência de calor e modelamento por redes</p><p>neurais de variáveis do processo. São Paulo: EPUSP.</p><p>Ramalho, J. (s.d.). Processo oxicorte. Acesso em 08 de março de 2022, disponível em</p><p>Infosolda: https://infosolda.com.br/wp-</p><p>content/uploads/Downloads/Artigos/corte/processo-oxicorte.pdf</p><p>Rebeyka, C. (2008). CNC Comando Numérico Computadorizado. Introdução Teórica.</p><p>Acesso em 02 de 12 de 2021, disponível em</p><p>http://www.labusig.ufpr.br/TMEC105/Apostl-Prof-Rebeyka.pdf</p><p>Rezende, D. A. (2021). Avaliação das técnicas de soldagem no processo MIG/MAG com</p><p>arame-eletrodo ultrafino de 0,6mm.</p><p>s4btech. (2022). Acesso em 09 de março de 2022, disponível em VELDI 11200 CNC:</p><p>https://s4btech.com.br/veldi11200</p><p>Santos, L. R. (2021). CNC Router de baixo custo associado com confiabilidade e precisão.</p><p>Universidade Tecnológica Federal do Paraná.</p><p>Schio, F. (2013). Análise comparativa entre soldagem MIG/MAG manual e robotizada.</p><p>Scotti, A., & Monteiro, L. S. (2012). Uma metodologia para parametrização do processo</p><p>MIG/MAG CA. Soldagem & Inspeção, 17, 271-277.</p><p>SILBER. (2022). Acesso em 9 de março de 2022, disponível em Silber cutter blank:</p><p>https://silberdobrasil.com.br/maquinas/silber-cutter-blank-4000-slim</p><p>Silva, E. F., & Scotti, A. (2011). Análise do processo de soldagem MIG/MAG sob o enfoque</p><p>da qualidade da energia elétrica.</p><p>Silva, F. F. (2013). Automatização de uma bobinadeira. Campinas.</p><p>Silva, M. E. (2007). Curso de Automação Industrial. Acesso em 08 de novembro de 2021,</p><p>disponível em https://pt.scribd.com/doc/3020515/Apostila-Automacao-Industrial</p><p>Souza, J. A. (2019). Criação e implatação de plano de manutenção em mesa CNC corte</p><p>plasma. UNIFACVEST.</p><p>Tatagiba, L. C., Gonçalves, R. B., & Paranhos, R. (2012). Tendência no desenvolvimento de</p><p>gases de proteção utilizados na soldagem MIG/MAG. Soldagem & Inspeção, 17(3),</p><p>218-228.</p><p>TECMAF. (2022). Acesso em 9 de setembro de 2022, disponível em Eixo Linear 25mm com</p><p>Suporte T : https://componentes.tecmaf.com.br/wp-</p><p>content/uploads/2020/11/TMA.SBE_.SBR25-1.pdf</p><p>Venceslau, G. M. (2015). Física de plasma no ensino médio.</p><p>APÊNCICE A – DIAGRAMA DE COMANDO DO SISTEMA</p><p>83</p><p>APÊNCICE B – CÓDIGO FONTE DE LEITURA DE TEMPERATURA NA IDE DO</p><p>ARDUINO</p><p>#include <LiquidCrystal_I2C.h></p><p>LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // set o endereço do LCD para 0x27 com display 16x2</p><p>#define sensorPinX A0 //Pino do sensor temperatura do motor eixo X</p><p>#define sensorPinY A1 //Pino do sensor temperatura do motor eixo Y</p><p>#define sensorPinZ A3 ////Pino do sensor temperatura do motor eixo Z</p><p>#define releX 9 //Aciona o relé de acoplamento entrada sinal eixo X</p><p>#define releY 10 //Aciona o relé de acoplamento entrada sinal eixo Y</p><p>#define releZ 11 ////Aciona o relé de acoplamento entrada sinal eixo Z</p><p>void setup()</p><p>{</p><p>lcd.init(); // Inicializa o lcd</p><p>lcd.backlight();</p><p>pinMode(releX, OUTPUT);</p><p>pinMode(releY, OUTPUT);</p><p>pinMode(releZ, OUTPUT); }</p><p>void loop()</p><p>{</p><p>int readingX = analogRead(sensorPinX);</p><p>// Converta a leitura em tensão:</p><p>float voltageX = readingX * (5000 / 1024.0);</p><p>// Converta a tensão na temperatura em graus Celsius:</p><p>int temperatureX = voltageX / 10;</p><p>int readingY = analogRead(sensorPinY);</p><p>// Converta a leitura em tensão:</p><p>float voltageY = readingY * (5000 / 1024.0);</p><p>// Converta a tensão na temperatura em graus Celsius:</p><p>int temperatureY = voltageY / 10;</p><p>84</p><p>int readingZ = analogRead(sensorPinZ);</p><p>// Converta a leitura em tensão:</p><p>float voltageZ = readingZ * (5000 / 1024.0);</p><p>// Converta a tensão na temperatura em graus Celsius:</p><p>int temperatureZ = voltageZ / 10;</p><p>lcd.setCursor(0,0);</p><p>lcd.print("X");</p><p>lcd.setCursor(0,1);</p><p>lcd.print(temperatureX);</p><p>lcd.write(B11011111); // Símbolo de graus Celsius</p><p>lcd.print("C");</p><p>lcd.setCursor(6,0);</p><p>lcd.print("Y");</p><p>lcd.setCursor(6,1);</p><p>lcd.print(temperatureX);</p><p>lcd.write(B11011111); // Símbolo de graus Celsius</p><p>lcd.print("C");</p><p>lcd.setCursor(12,0);</p><p>lcd.print("Y");</p><p>lcd.setCursor(12,1);</p><p>lcd.print(temperatureX);</p><p>lcd.write(B11011111); // Símbolo de graus Celsius</p><p>lcd.print("C");</p><p>if(temperatureX > 100){</p><p>digitalWrite(releX, LOW); //Aciona relé de acoplamento do eixo X</p><p>delay(1000);</p><p>}</p><p>else {</p><p>digitalWrite(releX, HIGH);</p><p>85</p><p>}</p><p>if(temperatureY ></p><p>100){</p><p>digitalWrite(releY, LOW);//Aciona relé de acoplamento do eixo Y</p><p>delay(1000);</p><p>}</p><p>else {</p><p>digitalWrite(releY, HIGH);</p><p>}</p><p>if(temperatureZ > 100){</p><p>digitalWrite(releZ, LOW);//Aciona relé de acoplamento do eixo Z</p><p>delay(1000);</p><p>}</p><p>else {</p><p>digitalWrite(releZ, HIGH);</p><p>}</p><p>}</p><p>34</p><p>Figura 21 - Motor de passo ...................................................................................................... 35</p><p>Figura 22 - Esquemas de ligações motores X e Z ................................................................... 37</p><p>Figura 23 - Esquemas de ligações motor eixo Y ..................................................................... 38</p><p>Figura 24 - Posições das chaves de configuração de corrente e de micro passos eixo Y ....... 41</p><p>Figura 25 - Esquema de ligação 2MA860H ............................................................................ 41</p><p>Figura 26 - Potenciômetro ajuste corrente driver 2M542AH .................................................. 43</p><p>Figura 27 - Posição potenciômetro para ajuste de corrente 2M542AH .................................. 43</p><p>Figura 28 - Esquema de ligação 2M542AH ............................................................................ 45</p><p>Figura 29 - Driver 2M542AH.................................................................................................. 46</p><p>Figura 30 - Fontes chaveadas .................................................................................................. 47</p><p>Figura 31 - Painel de controle antes da reativação da máquina .............................................. 48</p><p>Figura 32- Painel de controle novo proposto .......................................................................... 49</p><p>Figura 33 - Interruptor para ativação da tocha de forma manual ............................................ 50</p><p>Figura 34 - Relé de estado sólido para ativação da tocha de forma manual ........................... 50</p><p>Figura 35 - Cabos antigos de conexões painel de comando .................................................... 51</p><p>Figura 36 - Cabos antigos de conexões dos motores ............................................................... 52</p><p>Figura 37 - Teclado de controle sem fio .................................................................................. 53</p><p>Figura 38 - Tela principal do Mach3 ....................................................................................... 55</p><p>Figura 39 - Placa USB Mach3 E-cut ....................................................................................... 56</p><p>Figura 40 - Placa USB Mach3 E-cut dimensões em mm ........................................................ 56</p><p>Figura 41 - Caminho de instalação do plugin .......................................................................... 57</p><p>Figura 42 - Caminho de instalação de plugin .......................................................................... 57</p><p>Figura 43 - Janela para escolha do plugin da placa controladora ............................................ 58</p><p>Figura 44 - Configuração Pinos dos Motores .......................................................................... 59</p><p>Figura 45 - Configuração de passos/mm, velocidade e aceleração do eixo X ........................ 60</p><p>Figura 46 - Configuração de passos/mm, velocidade e aceleração do eixo Y ........................ 60</p><p>Figura 47 - Configuração de passos/mm, velocidade e aceleração do eixo Z ......................... 61</p><p>Figura 48 - Configuração pinos botões Mach3 ....................................................................... 63</p><p>Figura 49 – Configuração OEMCODE dos botões Mach3 ..................................................... 64</p><p>Figura 50 - Configuração pino de acionamento do relé .......................................................... 65</p><p>Figura 51 - Configuração pino do relé acionamento da tocha................................................. 65</p><p>Figura 52 - Pinos de entradas e saídas Arduino Uno............................................................... 66</p><p>Figura 53 - Sensor temperatura LM35 .................................................................................... 67</p><p>Figura 54 - Display LCD 16X2 ............................................................................................... 68</p><p>Figura 55 - Módulo I2C ........................................................................................................... 69</p><p>Figura 56 - Programação em Ladder para acionamento de entrada e saídas do controlador .. 70</p><p>Figura 57 - Configuração pino de entrada I0........................................................................... 70</p><p>Figura 58 - Fluxograma do processo ....................................................................................... 71</p><p>Figura 59 – Esquema de Ligação Arduino .............................................................................. 72</p><p>Figura 60 - Esquema montado em protoboard ........................................................................ 73</p><p>Figura 61 - Desenho Circunferência........................................................................................ 74</p><p>Figura 62 - Parâmetros de corte............................................................................................... 75</p><p>Figura 63 - Teste corte a plasma.............................................................................................. 76</p><p>Figura 64 - Teste solda MIG (circunferência) ......................................................................... 77</p><p>Figura 65 - Teste solda MIG (reta) .......................................................................................... 77</p><p>LISTA DE TABELAS</p><p>Tabela 1 - Gases e Misturas ..................................................................................................... 16</p><p>Tabela 2 - Características técnicas motor de passo eixos X e Z .............................................. 36</p><p>Tabela 3 - Características técnicas motor de passo eixo Y ...................................................... 37</p><p>Tabela 4 - Características técnicas 2MA860H ........................................................................ 39</p><p>Tabela 5 - Configuração de corrente do driver 2MA860H...................................................... 40</p><p>Tabela 6 - Configurações possíveis de micro passos .............................................................. 40</p><p>Tabela 7 - Características técnicas 2M542AH ........................................................................ 42</p><p>Tabela 8 - Corrente de pico x corrente RMS ........................................................................... 44</p><p>Tabela 9 - Configurações possíveis de micro passos 2M542AH ............................................ 44</p><p>LISTA DE ABREVIATURAS</p><p>AC Corrente Alternada</p><p>ASTM American Society for Testing and Materials</p><p>CAD Desenho auxiliado por computador, do inglês Computer-Aided Design</p><p>CAM Manufatura auxiliada por computador (Computer-Aided Manufacturing)</p><p>CLP Controlador Lógico Programável</p><p>CNC Controle Numérico Computadorizado</p><p>LCD Display de Cristal Líquido (Liquid Crystal Display)</p><p>IHM Interface Homem Máquina</p><p>MAG Metal Active Gas</p><p>MIG Metal Inert Gas</p><p>MPG Gerador Manual de Pulso (Manual Pulse Generator)</p><p>NA Normalmente Abeto</p><p>PWM Modulação por Largura de Pulso (Pulse-Width Modulation)</p><p>RMS Root Medium Square, ou raiz média quadrada</p><p>THC Controle de Altura de Tocha (Torch Height Controller)</p><p>USB Barramento serial universal, do inglês Universal Serial Bus</p><p>VCC Volts Corrente Contínua</p><p>SUMÁRIO</p><p>1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 11</p><p>1.1 Justificativa ................................................................................................................ 11</p><p>1.2 Objetivo geral ............................................................................................................ 12</p><p>1.3 Objetivos específicos ................................................................................................. 12</p><p>2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .................................................................................</p><p>12</p><p>2.1 Comando Numérico Computadorizado ..................................................................... 12</p><p>2.2 Sistemas CAD (Desenho Assistido por Computador) e CAM (Manufatura Assistida</p><p>por Computador) ................................................................................................................... 13</p><p>2.3 Processos de Soldagem MIG/MAG ........................................................................... 14</p><p>2.4 Corte Plasma .............................................................................................................. 17</p><p>2.5 Tipos de máquinas CNC de corte plasma e solda MIG/MAG .................................. 21</p><p>3 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................... 24</p><p>3.1 Mesa ........................................................................................................................... 24</p><p>3.2 Sistemas de transmissão ............................................................................................. 25</p><p>3.3 Motores de passo ....................................................................................................... 34</p><p>3.4 Driver de controle dos motores de passo ................................................................... 38</p><p>3.5 Fontes de alimentação ................................................................................................ 46</p><p>3.6 Painel de controle ....................................................................................................... 47</p><p>3.7 Teclado de controle .................................................................................................... 53</p><p>3.8 Software para controle da máquina - MACH3 .......................................................... 54</p><p>3.9 Controladora USB Mach3 E-cut 4 eixos ................................................................... 55</p><p>3.10 Configuração botões físicos externos ........................................................................ 62</p><p>3.11 Monitoramento de temperatura dos motores ............................................................. 66</p><p>4 TESTES DE CORTES E SOLDA ................................................................................. 74</p><p>5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................................... 78</p><p>6 TRABALHOS FUTUROS .............................................................................................. 78</p><p>7 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 79</p><p>11</p><p>1 INTRODUÇÃO</p><p>A automação industrial é o controle de máquinas e processos usados em várias</p><p>indústrias por sistemas autônomos por meio do uso de tecnologias como robótica e software de</p><p>computador. As indústrias implementam a automação para aumentar a produtividade e reduzir</p><p>os custos relacionados aos funcionários, seus benefícios e outras despesas associadas,</p><p>aumentando a precisão e a flexibilidade. Segundo (Silva M. E., 2007), a palavra automação está</p><p>diretamente ligada ao controle automático, ou seja, ações que não dependem da intervenção</p><p>humana.</p><p>Atualmente no laboratório de soldagem do Instituto Federal do Maranhão (IFMA), os</p><p>processos de MIG/MAG e cortes a plasma são feitos de forma semiautomáticos ou mecânicos.</p><p>A partir deste contexto surgiu a necessidade de ativar e modernizar a mesa CNC já existente no</p><p>laboratório e realizar os processos de forma automática para garantir a segurança do operador</p><p>nos processos, além de produzir peças com qualidade, precisão e acabamento superficial</p><p>aprimorado, sem depender da habilidade do operador.</p><p>1.1 Justificativa</p><p>A CNC existente no laboratório de soldagem foi objeto de estudo para Trabalho de</p><p>Conclusão de Curso de um aluno do curso de Engenharia Mecânica do IFMA-Monte Castelo e</p><p>encontrava-se desativada, portanto, este trabalho se justifica pela necessidade de ativar,</p><p>modernizar e automatizar tal máquina.</p><p>A princípio utilizava-se para o controle principal da máquina a plataforma Arduino e foi</p><p>substituído neste projeto pela controladora E-cut Mach3 USB, o que possibilita maior</p><p>estabilidade em relação às interferências eletromagnéticas causadas pelos processos de corte a</p><p>plasma e solda MIG</p><p>/MAG.</p><p>A CNC terá como função a fabricação de peças que antes eram impossíveis ou difíceis de</p><p>fabricar de forma manual, além de que a operação manual de solda MIG/MAG e cortes a plasma</p><p>expõe o operador a vários riscos, dos quais podemos destacar choques elétricos, queimaduras,</p><p>danos nos olhos, perigo de inalação da “poeira metálica”, etc. Nesse contexto, o trabalho tem o</p><p>intuito de minimizar ou até mesmo extinguir os riscos oriundos destas atividades. Além disso,</p><p>o processo automatizado visa à diminuição de erros e imperfeições, gerando melhores</p><p>resultados ao produto final. Para isso, utilizou-se a estrutura eletromecânica já instalada no</p><p>12</p><p>laboratório, composta por mesa de aço, motores de passos, fusos de esferas, controladora,</p><p>drivers, etc.</p><p>1.2 Objetivo geral</p><p>Este trabalho tem como principal objetivo a ativação, modernização e automação</p><p>da mesa CNC do laboratório de solda do IFMA-Monte Castelo utilizando a placa E-cut Mach3</p><p>para a fabricação de peças de aço baseado nos processos de soldagem MIG/MAG e corte a</p><p>plasma de forma automática com a função de minimizar os riscos oriundos dessas atividades</p><p>feitas de forma manual e diminuição de erros e imperfeições, o que dará melhores resultados</p><p>ao produto final.</p><p>1.3 Objetivos específicos</p><p>• Implementar um controle de temperatura usando Arduino Uno.</p><p>• Análise, avaliação e troca da guia de um dos lados da máquina.</p><p>• Explicitar o passo a passo das configurações da máquina.</p><p>• Incluir botões específicos no painel de controle da máquina.</p><p>• Realizar testes de cortes e soldas na máquina.</p><p>2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA</p><p>Este capítulo apresenta um breve referencial teórico do sistema que foi</p><p>desenvolvido, explica o que é a tecnologia CNC, seu princípio de funcionamento e os tipos de</p><p>maquinas mais comuns que empregam a tecnologia de solda e corte à plasma.</p><p>2.1 Comando Numérico Computadorizado</p><p>A usinagem CNC (Controle Numérico Computadorizado) é um processo em que</p><p>um software de computador programado direciona os movimentos das máquinas e ferramentas</p><p>para fabricação de uma determinada peça. Existem vários tipos de máquinas CNC, as quais</p><p>podemos destacar as impressoras 3D, tornos CNC, laser CNC, etc.</p><p>13</p><p>Segundo (COMAC, 2021), esta tecnologia permite o controle de vários eixos simultâneos</p><p>em máquinas operatrizes através de uma lista de movimentos escritos no código específico</p><p>chamado de Código G.</p><p>Atualmente o CNC é o mais dinâmico processo de fabricação de peças, constituindo um dos</p><p>maiores desenvolvimentos para a automação de máquinas para usinagem. Ele representa</p><p>investimento inicial maior, porém quando a sua aplicação é bem estruturada, o investimento é</p><p>compensado devido às vantagens do processo, ao produzir peças com menor tempo fabricação,</p><p>aumentar a qualidade do produto, produzir com maior eficiência e desta maneira aumentando</p><p>também a produtividade (Rebeyka, 2008).</p><p>As tecnologias CNC avançam constantemente, e vêm transformando a produção de peças de</p><p>elevada complexidade em processos cada vez mais rápidos e eficientes, especialmente em</p><p>relação a desperdícios de materiais. Com a ajuda dessas maquinas é possível alcançar grande</p><p>precisão na manufatura dos mais diversos tipos de componentes mecânicos. As maquinas CNC</p><p>atuais seguem uma programação escrita em código G (G-code) e fazem uso, geralmente, de</p><p>programas e sistemas auxiliares do tipo CAD/CAM, ou seja, Computer-aided Design e</p><p>Computer-aided Manufacturing (JANEIRO, 2018).</p><p>2.2 Sistemas CAD (Desenho Assistido por Computador) e CAM (Manufatura</p><p>Assistida por Computador)</p><p>O projeto de fabricação de</p><p>um produto inicia-se da necessidade ou interesse de</p><p>consumidores e mercados. Consequentemente, o produto é concebido pelas etapas de desenho</p><p>e fabricação. Com relação ao desenho, existem os subprocessos de síntese, que diz respeito em</p><p>dar forma ao desenho a partir de esboços conceituais sobre os interesses e funcionalidades para</p><p>aquele produto, e de análise, que tem por objetivo contextualizar o desenho às especificações</p><p>de engenharia e avaliar a consistência do mesmo quanto a diversos critérios de performance</p><p>(integridade material, eficiência, potência, etc) (Carneiro, 2016).</p><p>Nesse contexto, os sistemas CAD/CAM envolvem o uso do computador na realização de</p><p>funções, tanto no projeto, como na fabricação. Estes se baseiam na intercomunicação de dados</p><p>e informações acumuladas no processo de projeto e transmitidos diretamente para os</p><p>procedimentos de manufatura e estão presentes, principalmente, na fabricação de peças</p><p>mecânicas por meio de uma ou mais máquinas-ferramentas CNC. O sistema CAD/CAM integra</p><p>o desenho e a manufatura (Costa, 2011).</p><p>14</p><p>O sistema CAD contribui na criação, análise, otimização e modificação de um modelo ou</p><p>projeto, pode-se destacar vários softwares CAD para elaboração dos desenhos das peças, tais</p><p>como Auto Cad, SketchUp, Fusion 360, etc.</p><p>Já o sistema CAM importa o desenho projetado no sistema CAD para que sejam gerados os</p><p>caminhos da ferramenta e as informações de cortes para a fabricação da peça, esse software</p><p>define, por exemplo, o tipo de ferramenta de corte utilizada na máquina, a velocidade,</p><p>aceleração do processo, tipo e dimensões do material utilizado. Nesta etapa é gerado o código</p><p>G que é a linguagem de programação interpretada pelas maquina CNC que dá os comandos e</p><p>coordena os movimentos da máquina nos eixos X, Y e Z para conseguir o resultado esperado.</p><p>Dentre os softwares CAM, pode-se destacar o Aspire, Artcam, SheetCam, etc. No mercado</p><p>existe, também, os softwares híbridos, ou seja, possuem as ferramentas CAD/CAM em um só</p><p>programa, como por exemplo, o FreeCAD, que é gratuito e de código aberto onde o usuário</p><p>pode desenvolver o desenho e a geração do código de máquina (código G).</p><p>Figura 1 - Esquema lógico de CAD, CAM e CNC</p><p>FONTE: (CARNEIRO, 2016)</p><p>Assim, o processo de operação de uma máquina CNC ocorre da seguinte forma: a peça é</p><p>desenhada em um programa CAD (Desenho Auxiliado por Computador) e, em seguida, o</p><p>arquivo é enviado a um programa CAM (Manufatura Auxiliada por Computador), usado para</p><p>criar o arquivo G-code que contém as instruções e os parâmetros das ferramentas escolhidas</p><p>para o processo, seguindo as formas da peça do arquivo CAD. As instruções em G-code, são</p><p>enviadas à máquina CNC que interpreta linha por linha e executa as funções nele contida</p><p>(Fachim, 2013).</p><p>2.3 Processos de Soldagem MIG/MAG</p><p>A soldagem é um processo de união permanente de materiais com grande</p><p>importância dentro da indústria mundial, pois possui grande versatilidade e economia. Esse</p><p>processo está presente em nosso meio há muito tempo, com indícios que datam mais de cinco</p><p>15</p><p>mil anos. Sua evolução nas últimas décadas foi notória. Uma das principais vantagens da</p><p>soldagem é o fato de se obter uma união onde os materiais mantêm suas características</p><p>mecânicas e químicas (Schio, 2013).</p><p>O processo de soldagem MIG (Metal Inert Gas) / MAG (Metal Active Gas) é dos mais</p><p>importantes processos de união de metais na atualidade. Isto se deve à sua alta capacidade de</p><p>produção, característica constantemente cobiçada pelas indústrias em seus processos de</p><p>fabricação (Scotti & Monteiro, 2012).</p><p>Segundo (Silva & Scotti, 2011), o processo de soldagem conhecido por MIG/MAG pode ser</p><p>descrito como um processo de soldagem a arco elétrico que utiliza um eletrodo nu consumível</p><p>(continuamente adicionado) e proteção gasosa, para promover a união de metais através da</p><p>fusão localizada e introdução de um metal de adição fundido, proveniente do eletrodo</p><p>consumível. O arco e a poça de fusão são protegidos por um gás ou mistura de gases</p><p>(Ar/CO2/O2). O processo é denominado MAG se o gás ativo for utilizado, senão denomina-se</p><p>MIG (utiliza gás inerte).</p><p>A soldagem MIG/MAG é um processo que pode ser realizado de forma semiautomática ou</p><p>automatizada. Em resumo, no processo semiautomático a tocha é guiada pelo soldador, de</p><p>maneira que quatro componentes principais são necessários, sendo eles:</p><p>• Tocha de soldagem e acessórios;</p><p>• Alimentador de arame;</p><p>• Fonte de energia;</p><p>• Sistema de fornecimento do gás de proteção.</p><p>A tocha, neste caso, é conduzida diretamente pelo punho do soldador, sendo este responsável</p><p>pelo elemento que direciona o arame eletrodo e o gás de proteção (Rezende, 2021).</p><p>O arame para soldagem MIG/MAG é disposto em carretéis. É necessário um sistema</p><p>alimentador para que o arame chegue até a tocha e ocorra a abertura do arco elétrico, conforme</p><p>Figura 5. Esse sistema é composto basicamente por um motor que alimenta o arame e roletes</p><p>de arraste ou tração (Rezende, 2021). O controle para o alimentador de arame é determinado</p><p>pela velocidade de alimentação, que deve ser parametrizada antes do início da soldagem, essa</p><p>velocidade varia de acordo com fatores como corrente de soldagem e diâmetro do arame, por</p><p>exemplo.</p><p>A fonte de energia para o processo MIG/MAG é responsável por controlar a tensão de</p><p>soldagem que tem relação direta no comprimento do arco elétrico. A maioria dos processos de</p><p>16</p><p>soldagem MIG/MAG utilizam polaridade reversa (Corrente Contínua Eletrodo Positivo, CCEP</p><p>ou CC+).</p><p>O gás de proteção na soldagem a arco tem como finalidade básica proteger a poça de fusão</p><p>contra os efeitos nocivos do oxigênio contido no ar atmosférico, que associado às características</p><p>da fonte de energia e aos metais de adição, pode ajudar na melhoria da qualidade, do</p><p>funcionamento e da produtividade na soldagem de aços, aços inoxidáveis, ligas de alumínio,</p><p>entre outras aplicações (Tatagiba, Gonçalves, & Paranhos, 2012).</p><p>Conforme (Schio, 2013), dependendo do gás, ocorrerão os seguintes processos:</p><p>• Processo MIG (Metal Inert Gás): injeção de gás inerte.</p><p>- Argônio</p><p>- Hélio</p><p>- Argônio +1% de O2</p><p>- Argônio +3% de O2</p><p>- Argônio + (até) 15% de CO2</p><p>• Processo MAG (Metal Active Gás): injeção de gás ativo ou mistura de gases que</p><p>perdem as características de inertes, quando parte do metal de base é oxidado. Os</p><p>gases utilizados são:</p><p>- CO2</p><p>- CO2 + 5 a 10% DE O2</p><p>- Argônio + 15 a 30% de CO2</p><p>- Argônio + 5 a 30% de O2</p><p>- Argônio + 25 a 30% de N2</p><p>Tabela 1 - Gases e Misturas</p><p>Gás ou mistura</p><p>Comportamento</p><p>químico</p><p>Aplicações</p><p>Argônio Inerte</p><p>Quase todos os</p><p>metais(aço)</p><p>Hélio Inerte</p><p>Alumínio, Manganês,</p><p>e Cobre e suas ligas</p><p>Ar + 20 a 50% de Hélio Inerte</p><p>Idem Hélio (melhor</p><p>que 100% Hélio)</p><p>Nitrogênio Inerte Cobre e suas ligas</p><p>Argônio + 20 a 30% de Nitrogênio Inerte</p><p>Idem Nitrogênio</p><p>(melhor que 100%</p><p>Nitrogênio)</p><p>Argônio + 1 a 2% de Oxigênio Ligeiramente oxidante</p><p>Aços inox e algumas</p><p>ligas de Cobre</p><p>17</p><p>Argônio + 3 a 5% de Oxigênio Oxidante</p><p>Aços carbono e</p><p>algumas baixas liga</p><p>Gás carbônico Oxidante</p><p>Aços carbono e</p><p>algumas baixas liga</p><p>Argônio + 20 a 50% de gás</p><p>carbônico</p><p>Oxidante Diversos aços</p><p>Argônio + gás carbônico +</p><p>Oxigênio</p><p>Oxidante Diversos aços</p><p>Fonte: (ESAB, Aapostila de soldagem MIG/MAG, 2003)</p><p>A Figura 2 mostra o processo MIG/MAG e uma parte da tocha de soldagem.</p><p>Figura 2 - Processo básico de soldagem MIG/MAG</p><p>FONTE: (FORTES, 2005)</p><p>2.4 Corte Plasma</p><p>É possível separar os processos de corte de materiais de acordo com o princípio de</p><p>funcionamento de cada um. O laser corta por fusão, arrancamento e vaporização, o oxicorte</p><p>corta por reação química de oxidação do ferro do aço, seguida de fusão e expulsão dos óxidos</p><p>de ferro, o jato de água por um mecanismo que é uma mistura de microfratura e erosão e por</p><p>fim o plasma que corta por fusão (Ramalho J. P., 2008).</p><p>Para entender o que é corte por plasma é necessário compreender o que é o plasma. Sabe-</p><p>se que os três principais estados da matéria são, sólido, líquido e gasoso, utilizando a água como</p><p>exemplo, obtemos os seguintes estados: água, gelo e vapor. Estes estados evoluem conforme</p><p>18</p><p>adiciona-se energia a eles, tem-se o fogo como a forma de energia mais comumente utilizada.</p><p>O gelo aos ser aquecido torna-se líquido (água) e ao adicionarmos calor a água, obtém-se vapor,</p><p>ou seja, chegamos ao estado do gás como se pode observar na Figura 3.</p><p>Figura 3 - Definição do Plasma</p><p>FONTE: www.hypertherm.com</p><p>Conforme (Souza, 2019), o plasma é alcançado quando adicionamos muita energia ao</p><p>terceiro estado da matéria, o de gás, obtendo assim um quarto estado da matéria, este estado é</p><p>chamado de plasma e ao alcançarmos, os gases se ionizam possibilitando que os mesmos se</p><p>tornem condutores de energia, este gás ionizado é a base fundamental para que os sistemas a</p><p>plasma operem.</p><p>O plasma está nas luzes neón, nas TVs de plasma, nas soldas a plasma, nas lâmpadas</p><p>fluorescentes, nos jatos de exaustão dos foguetes, nos propulsores iônicos, nos arcos elétricos</p><p>das lâmpadas de arco, nas bolas de plasma, nos arcos produzidos por bobinas Tesla, no</p><p>disparador elétrico dos fogões a gás, nas centelhas produzidas por descarga de eletricidade</p><p>estática, entre outros, os relâmpagos (Venceslau, 2015).</p><p>Segundo (Lima, 2006), o processo de corte por plasma foi inventado na década de 50 e desde</p><p>então o processo incorporou várias tecnologias e se mantém como um dos principais métodos</p><p>de corte de metais até hoje devido a sua capacidade de cortar qualquer metal condutor de</p><p>eletricidade principalmente os metais não ferrosos que não podem ser cortados pelo processo</p><p>oxi-corte.</p><p>19</p><p>Para (Krzesinski, 2014), atualmente na indústria, o processo de corte a plasma vem</p><p>substituindo gradualmente o processo manual como corte com tesouras, serras e corte com</p><p>chama. Dentre tantos fatores que contribuem com a tendência do mercado para a utilização dos</p><p>sistemas de corte a plasma na indústria, podem ser citado os dois principais, a velocidade de</p><p>produção e principalmente a qualidade do produto final. Na Figura 4 tem-se um exemplo de</p><p>processo de corte a plasma.</p><p>Figura 4 - Processo de Corte Plasma</p><p>FONTE: www.mecanicaindustrial.com.br</p><p>Sistemas de corte a plasma usam uma corrente de plasma para transferir energia para um</p><p>material de trabalho condutor. A corrente de plasma é geralmente formada pressionando um</p><p>gás como nitrogênio, oxigênio, argônio ou até mesmo ar em um bico estreito. Correntes</p><p>elétricas produzidas por uma fonte de alimentação externa adicionam energia suficiente ao</p><p>fluxo de gás para ionizá-lo, tornando-o um arco plasma com temperaturas próximas a 40.000</p><p>˚F. O arco plasma corta a peça de trabalho por derretimento, removendo o metal derretido</p><p>(Hypertherm, 2016). A Figura 5 ilustra uma tocha aberta e pode-se observar os seus</p><p>componentes.</p><p>20</p><p>Figura 5 - Ilustração da vista interna da tocha plasma</p><p>FONTE: www.hypertherm.com</p><p>É destacado por (Hypertherm, 2016) que o sistema de corte a plasma possui os seguintes</p><p>componentes básicos:</p><p>• A fonte de alimentação, normalmente, entre 240 a 400 VCC que tem como principal</p><p>função fornecer a energia correta para manter o arco plasma após a ionização.</p><p>• O Gás que será ionizado e se transforma no condutor do arco elétrico, pode ser: ar</p><p>comprimido, nitrogênio, oxigênio ou argônio/hidrogênio, usados para cortar aços de</p><p>liga leve e alta liga, alumínio, cobre e outros metais e ligas.</p><p>• Circuito de partida do arco o qual possui um circuito gerador de alta frequência que</p><p>produz tensão CA de 5.000 a 10.000 V a aproximadamente 2 MHz. Esta tensão cria</p><p>um arco de alta intensidade dentro da tocha para ionizar o gás, produzindo o plasma.</p><p>• A tocha que serve como suporte do bico e do eletrodo consumíveis e fornece</p><p>refrigeração (água ou gás) para essas peças. O bico e o eletrodo constringem e</p><p>mantêm o jato de plasma.</p><p>• Grampo terra para fechar todo circuito elétrico.</p><p>21</p><p>2.5 Tipos de máquinas CNC de corte plasma e solda MIG/MAG</p><p>Nos itens a seguir são realizadas algumas comparações de mercado entre máquinas</p><p>CNC profissionais voltadas para corte plasma e solda MIG/MAG.</p><p>2.5.1 Máquinas corte plasma</p><p>a. COMBIREX CS: A Combirex CS é um pórtico robusto de 3 eixos fabricado pela Empresa</p><p>ESAB para movimento suave e preciso, capaz de oferecer desempenho de corte de alta</p><p>qualidade. Com motores de movimentação AC e sistema de elevação plasma de alta</p><p>velocidade, pode-se alcançar alta produtividade e qualidade de corte plasma. Equipado com</p><p>uma tocha plasma e uma tocha oxicombustível, pode cortar uma ampla gama de materiais.</p><p>Disponível com sistema plasma ar de 120 ou 200A ou sistemas plasma de 200, 300 ou 400A,</p><p>equipado com uma tocha para corte de aço carbono de até 150mm de espessura, corte de</p><p>chapas de 2.700 a 13.000mm. (ESAB, COMBIREX CS, 2022).</p><p>Figura 6 - Máquina CNC Plasma Combirex CS ESAB</p><p>FONTE: (ESAB, COMBIREX CS, 2022)</p><p>b. SILBER CUTTER BLANK: A Silber do Brasil projetou a máquina modelo Cutter Blank</p><p>para atender o mercado de corte de chapas metálicas, visando oferecer cortes de boa</p><p>qualidade com baixo custo operacional. A tecnologia de corte dessa máquina destaca-se</p><p>como uma das melhores soluções no segmento de corte a plasma. Área útil de Corte</p><p>1600x3100mm, espessura de corte no plasma 0,6mm a 45mm, espessura de corte no oxicorte</p><p>12,7mm até 200mm (SILBER, 2022).</p><p>22</p><p>Figura 7 - Máquina CNC Plasma Silber Cutter Blank</p><p>FONTE: (SILBER, 2022)</p><p>2.5.2 Máquinas solda MIG/MAG</p><p>a. VELDI 11200 CNC: É um equipamento especial fabricado pela S4btech para automatização</p><p>do processo de solda MIG/MAG, dotado de 11 servovomotores com movimentos</p><p>controlados e interpolados, capacidade para soldar com duas tochas simultâneas, base</p><p>construída em tubos e chapas de aço, acionamentos realizados por servo-acionamentos e</p><p>redutores planetários com relação de transmissão 1:100, potência total dos 1.800 W para os</p><p>onze servomotores, equipada com duas portas basculantes com movimentos de abertura e</p><p>fechamento automáticos, controle de Velocidade e posição de Solda via CLP e IHM</p><p>Colorida de 10 polegadas Touch Screen, capacidade de armazenamento receitas de processo</p><p>no CLP e IHM para agilizar o setup (s4btech, 2022).</p><p>23</p><p>Figura 8 - Máquina Solda MIG/MAG VELDI 11200 CNC</p><p>FONTE: (s4btech, 2022)</p><p>b. Robô de soldagem de 4 eixos: Esta máquina é fabricada pela empresa chinesa Primapress e</p><p>é um misto de CNC e braço robótico que possui sistema de movimento do eixo X, Y, Z</p><p>usando acionamento por servo motor, fuso de esferas e guias lineares para obter o controle</p><p>preciso da trajetória. Pode salvar vários conjuntos de processo de soldagem, 256M de espaço</p><p>de armazenamento de arquivos, o armazenamento máximo de 9999 arquivos de</p><p>processamento. Suporte AUTO CAD ou Corel DRAW para converter a função de</p><p>importação de gráficos em formato PLT, simplificar o ensino de gráficos complexos</p><p>Programação arbitrária de várias portas de entradas e saída para facilitar toda a gama de</p><p>projetos automatizados. Usa o formato de arquivo de texto para salvar o arquivo de</p><p>processamento, fácil de modificar através do computador. Comunicação USB e interface de</p><p>comunicação RS232 e tamanho 2,5 × 0,6 x 2,3 m (Primapress, 2022).</p><p>24</p><p>Figura 9 - Robô CNC Primapress</p><p>FONTE: (Primapress, 2022)</p><p>3 MATERIAIS E MÉTODOS</p><p>Empregou-se a metodologia da pesquisa bibliográfica do tema proposto, buscando</p><p>soluções eletromecânicas para o controle e movimentação da máquina. Este trabalho tem um</p><p>objetivo a reativação e automação da máquina e os resultados serão obtidos por meio de</p><p>métodos experimentais, onde faremos a calibração do sistema. O objetivo dos experimentos é</p><p>encontrar os parâmetros ideais tanto</p><p>para a solda quanto para o corte à plasma para obter uma</p><p>qualidade significativa para a fabricação das peças.</p><p>3.1 Mesa</p><p>Conforme (Aquino, 2017), a escolha do material da mesa levou em consideração a</p><p>utilização de um material de fácil manuseio e manutenção. Com base nesses critérios foi</p><p>determinado que a composição da estrutura da mesa fosse em aço carbono (Aços 1045 e ASTM</p><p>A36). Uma vez que este material pode ser encontrado com facilidade no mercado, e seu</p><p>manuseio é facilmente utilizável, pois suas propriedades são bastantes conhecidas. A chapa de</p><p>Aço A36 possuem uma espessura de 3/8”, e 2000 x 1000 mm (comprimento x largura). As</p><p>chapas de Aço 1045 possuem 10 mm de espessura, com 2 (duas) medindo 150 x 200 mm e 2</p><p>25</p><p>(duas) com 300 x 200 mm. Para as cantoneiras foram utilizados 2 (dois) tipos de peças de 21/2”</p><p>x 3/8” de espessura, sendo 2 (duas) peças de 1,8 m de comprimento e 6 (seis) de 0,8 m de</p><p>comprimento, 1 (um) tipo de peça de 2” x ¼” de espessura, sendo 2 (duas) peças de 1,8 m e 2</p><p>(duas) de 0,8 m de comprimento . Os parafusos utilizados para fixar as estruturas da base, foram</p><p>15 (quinze) parafusos Ø M10. A estrutura mecânica da máquina é composta de três graus de</p><p>liberdade, o que viabiliza movimentos lineares nos três eixos (X, Y e Z). A Figura 10 mostra a visão</p><p>geral da mesa.</p><p>Figura 10 - Estrutura da mesa CNC</p><p>FONTE: O autor</p><p>3.2 Sistemas de transmissão</p><p>O sistema de transmissão utilizado em ambos os eixos foi a junção entre o fuso de</p><p>esferas que possui a finalidade de transformar movimento circular gerado pelos motores de passo</p><p>26</p><p>em movimento linear, e o motor de passo. O sistema utilizado no eixo Y foi o modelo MAF 30</p><p>2525 1382 34 da Kalatec que é montada em suportes de alumínio fundido com fuso de esferas</p><p>de diâmetro 25mm/passo 25 e eixos retificados com diâmetro de 25mm. Já o sistema utilizado</p><p>nos eixos X e Z foi o modelo MAF 16 1610 500 23 que também são montados em suportes de</p><p>alumínio fundido com fuso de esferas e eixos retificados, porém com dimensionais diferentes,</p><p>sendo fuso de esferas de diâmetro 16mm/passo 10 e eixos retificados com diâmetro de 16mm.</p><p>Figura 11 - Fuso de acionamento do eixo Y</p><p>FONTE: O autor</p><p>27</p><p>As Figuras 12 e 13 explicitam com maiores detalhes as características técnicas do sistema</p><p>de fusos e eixos.</p><p>Figura 12 - Esquema técnico do Fuso de acionamento eixo Y</p><p>FONTE: (KALATEC, 2022)</p><p>28</p><p>Figura 13 - Esquema técnico do Fuso de acionamento eixos X e Z</p><p>FONTE: (KALATEC, 2022)</p><p>No decorrer dos testes de movimentação da máquina, observou-se que o sistema de</p><p>movimentação do eixo Y apresentava alta vibração, pois um dos lados do eixo Y transladava</p><p>na mesa através de duas roldanas conforme pode-se observar nas figuras 14 e 15 a seguir.</p><p>29</p><p>Figura 14 - Translação eixo Y(Lateral)</p><p>FONTE: O autor</p><p>30</p><p>Figura 15 - Figura 14 - Translação eixo Y(Frente)</p><p>FONTE: O autor</p><p>Para solucionar o problema de vibração na movimentação do eixo Y foi instalado o sistema</p><p>de guia linear com rolamentos do tipo pillow block, modelo SBR25 com comprimento de</p><p>1800mm apoiada em um perfil do tipo I. O sistema de guia linear é um sistema de</p><p>movimentação retilínea idealizada para deslizar cargas com suavidade e precisão, percorrendo</p><p>um trilho padrão. O trabalho da guia linear se fundamenta em um sistema de movimentação</p><p>baseado nos princípios de rolamento, com movimentos suaves, ela reduz os ruídos e o atrito</p><p>entre peças durante sua operação.</p><p>Esse conjunto de peças suporta cargas variadas, transportando-as em muitas direções, com</p><p>precisão e eficiência, mantendo as condições de velocidade e torque. A Figura 16 contempla a</p><p>idealização da modificação em 3D e a Figura 17 as principais dimensões da guia linear.</p><p>31</p><p>Figura 16 - Projeto guia linear em 3D</p><p>Figura 17 - Guia Linear SBR25</p><p>Fonte: (TECMAF, 2022)</p><p>32</p><p>Para a fixação dos rolamentos tipo pillow block foi projetada uma chapa em aço conforme</p><p>Figura 18.</p><p>Figura 18 - Chapa para fixação dos rolamentos pillow blocks</p><p>Fonte: O autor</p><p>A Figura 19 tem-se a chapa de fixação dos rolamentos já fabrica e instalada no local.</p><p>33</p><p>Figura 19 – Chapa para fixação dos rolamentos</p><p>Fonte: O autor</p><p>A montagem completa do sistema pode ser observada na figura 20.</p><p>34</p><p>Figura 20 - Eixo Y com guia linear</p><p>FONTE: O autor</p><p>3.3 Motores de passo</p><p>O motor de passo é um tipo de motor elétrico que pode ser controlado por sinais</p><p>digitais e é indicado em aplicações que requeiram um ajuste fino de posicionamento e em</p><p>projetos de pequeno porte nas áreas de mecatrônica e robótica, pela sua precisão e pela</p><p>facilidade do seu controle. Sua popularidade se deve à total adaptação deste dispositivo à lógica</p><p>digital (Goellner, 2006).</p><p>Para este projeto foram utilizados motores de passos para os movimentos dos eixos X, Y e</p><p>Z. Segundo (Aquino, 2017), os motores de passo utilizados são: 2 (dois) motores, modelo</p><p>HT23-401 de 1,8 Nm de torque para os eixos X e Z e 01 (um) motor modelo HT34-485 de 6</p><p>Nm de torque para o eixo Y. Estes motores já estavam disponíveis para uso e foram adquiridos</p><p>anteriormente a este projeto.</p><p>35</p><p>Figura 21 - Motor de passo</p><p>FONTE: O autor</p><p>Pode-se destacar abaixo as especificações técnicas dos motores de passo utilizados na</p><p>máquina.</p><p>3.3.1 Motor de passo Nema 23 - HT23-401 (1,8 Nm) eixos X e Z.</p><p>Estes motores de passo possuem dimensões menores se comparados ao motor do</p><p>eixo Y, mas medianos se comparados com outros projetos de CNC já desenvolvidos, uma vez</p><p>que se fez necessário motores com bastante robustez e potência em virtude da característica da</p><p>aplicação.</p><p>36</p><p>Tabela 2 - Características técnicas motor de passo eixos X e Z</p><p>FONTE: (KALATEC, 2022)</p><p>O esquema de ligação utilizados nos motores foi do tipo ligação série com corrente de 2,12A,</p><p>vale destacar que essa corrente mencionada na Tabela 2 é dada em RMS, essa informação</p><p>servirá para a especificação do driver de acionamento dos motores que veremos nos capítulos</p><p>mais à frente. A ligação série disponibiliza para o sistema um maior torque a uma velocidade</p><p>relativamente baixa. A Figura 22 destaca os principais esquemas de ligações do motor.</p><p>37</p><p>Figura 22 - Esquemas de ligações motores X e Z</p><p>FONTE: (KALATEC, 2022)</p><p>3.3.2 Motor de passo Nema 34 - HT34-484 (6 Nm) eixo Y</p><p>Este motor de passo possui dimensões maiores do que os anteriores, devido ao fato</p><p>de ser o motor de acionamento do braço principal da mesa (eixo Y), onde se requer uma</p><p>aplicação de força maior. Como é possível verificamos através da Tabela 3.</p><p>Tabela 3 - Características técnicas motor de passo eixo Y</p><p>FONTE: (KALATEC, 2022)</p><p>38</p><p>O esquema de ligação utilizados nos motores foi do tipo ligação série com corrente de 3,15A,</p><p>vale destacar novamente que essa corrente mencionada na Tabela 3 é dada em RMS, essa</p><p>informação servirá para a especificação do driver de acionamento do motor. A Figura 23</p><p>destaca os principais esquemas de ligações do motor.</p><p>Figura 23 - Esquemas de ligações motor eixo Y</p><p>FONTE: (KALATEC, 2022)</p><p>3.4 Driver de controle dos motores de passo</p><p>Para o funcionamento de um motor de passo é necessário que a alimentação do</p><p>mesmo seja feita de forma sequencial e repetida. Os motores de passos não são ligados</p><p>diretamente a uma fonte de energia e sim a um circuito que execute a sequência requerida pelo</p><p>motor, portanto, o driver é um circuito/sistema que tem a função de enviar os pulsos necessários</p><p>para as bobinas do motor de passo fazendo com que o eixo do mesmo gire.</p><p>Para que se obtenha uma rotação constante é necessário que a energização das bobinas seja</p><p>periódica. Esta periodicidade é proporcionada pelos drives de controle dos motores de passo</p><p>(Silva F. F., 2013).</p><p>39</p><p>Neste projeto foram utilizados os drivers modelo 2MA860H com faixa</p><p>de tensão de trabalho</p><p>de 24-110VDC para controle do motor do eixo Y e o modelo 2M542AH com tensão entre 20-</p><p>85VDC para o controle dos eixos X e Z, ambos da fabricante JMC.</p><p>3.4.1 Driver 2MA860H eixo Y</p><p>Para os motores do eixo Y usou-se o driver 2MA860H, pois este fornece uma</p><p>corrente de até 6A, mais que suficiente para energizar o motor de 3,15A que está configurado</p><p>na ligação em série conforme Tabela 3. Na Tabela 4 temos as especificações técnicas do driver</p><p>conforme o datasheet.</p><p>Tabela 4 - Características técnicas 2MA860H</p><p>Parâmetros Min. Típica Máx. Unidade</p><p>Corrente de saída (pico) 2.5 - 6 A</p><p>Tensão de alimentação</p><p>AC50V</p><p>(DC24V)</p><p>48</p><p>AC80V</p><p>(DC110V)</p><p>VDC</p><p>Corrente de entrada</p><p>lógica</p><p>7 10 16 mA</p><p>Frequência de entrada</p><p>de pulso</p><p>0 - 200 kHz</p><p>Tempo de nível baixo 2.5 - - µs</p><p>FONTE: (JMC, 2022)</p><p>O ajuste da corrente de funcionamento é feito através de interruptores digitais (DIP-Switch).</p><p>O driver foi configurado para fornecer uma corrente de 2,83Arms destacado em vermelho na</p><p>tabela 5, dessa forma atende perfeitamente à ligação série contemplada no motor que requer</p><p>uma corrente de 3,15A para trabalhar (vide Tabela 3).</p><p>40</p><p>Tabela 5 - Configuração de corrente do driver 2MA860H</p><p>SW1 SW2 SW3</p><p>Pico RMS</p><p>2,5 1,77 OFF OFF OFF</p><p>3,0 2,1 ON OFF OFF</p><p>3,5 2,47 OFF ON OFF</p><p>4,0 2,83 ON ON OFF</p><p>4,5 3,18 OFF OFF ON</p><p>5,0 3,53 ON OFF ON</p><p>5,5 3,89 OFF ON ON</p><p>6,0 4,24 ON ON ON</p><p>FONTE: (JMC, 2022)</p><p>A Tabela 6 refere-se às configurações de micro passos no driver que no nosso caso adotou-</p><p>se 400 Step/Rev.</p><p>Tabela 6 - Configurações possíveis de micro passos</p><p>Microstep Step/Rev.. SW6 SW7 SW8</p><p>2 400 ON ON OFF</p><p>4 800 ON OFF ON</p><p>8 1600 ON OFF OFF</p><p>16 3200 OFF ON ON</p><p>32 6400 OFF ON OFF</p><p>64 12800 OFF OFF ON</p><p>*SW4: ON = Full current, SW4: OFF = Half current</p><p>FONTE: (JMC, 2022)</p><p>A Figura 24 demonstra a configuração das posições das chaves no drive para a definição da</p><p>corrente e dos micros - passos adotados.</p><p>Corrente de</p><p>saída (A)</p><p>DIP-Switch</p><p>41</p><p>Figura 24 - Posições das chaves de configuração de corrente e de micro passos eixo Y</p><p>FONTE: O autor</p><p>Destaca-se, também, o esquema de ligação do driver conforme figura abaixo:</p><p>Figura 25 - Esquema de ligação 2MA860H</p><p>FONTE: (JMC, 2022)</p><p>42</p><p>O termo “Motion Controller” trata-se da placa controladora do sistema, que em nosso caso</p><p>será a placa Mach 3 USB da E-cut, a qual abordaremos com mais detalhes mais adiante.</p><p>3.4.2 Driver 2M542AH eixos X e Z</p><p>Para os motores dos eixos X e Z utilizou-se o driver 2M542AH, pois este fornece</p><p>uma corrente de até 6A, mais que suficiente para energizar o motor de 2,12A que está</p><p>configurado na ligação em série conforme Tabela 2. Abaixo tem-se as especificações técnicas</p><p>do driver conforme datasheet.</p><p>Tabela 7 - Características técnicas 2M542AH</p><p>Parâmetros Min. Típica Máx. Unidade</p><p>Corrente de saída (pico) 2.5 - 6 A</p><p>Tensão de alimentação 20 48 85 VDC</p><p>Corrente de entrada</p><p>lógica</p><p>7 10 16 mA</p><p>Frequência de entrada</p><p>de pulso</p><p>0 - 200 kHz</p><p>Tempo de nível baixo 2.5 - - µs</p><p>FONTE: (KITAEZ, 2012)</p><p>A corrente de saída do driver é definida por um potenciômetro, para esta configuração</p><p>utiliza-se um potenciômetro com um total de 11 posições possíveis, no próprio corpo do driver</p><p>tem a informação da posição e sua respectiva corrente de saída como destaca-se nas Figuras 19</p><p>e 20 a seguir.</p><p>43</p><p>Figura 26 - Potenciômetro ajuste corrente driver 2M542AH</p><p>FONTE: (Aliexpress, 2022)</p><p>Vale ressaltar que as correntes mencionadas no corpo do driver DM542AH é a corrente de</p><p>pico, como os datasheets dos motores geralmente destacam as correntes em RMS, teremos que</p><p>ter cuidado quando for selecionar a corrente no driver. Em nosso caso selecionou-se a corrente</p><p>de 3A (pico) o que nos dá uma corrente RMS de 2,1A, dessa forma atende perfeitamente à</p><p>ligação série contemplada no motor que requer uma corrente de 2,12A para trabalhar (vide</p><p>tabela 2).</p><p>Figura 27 - Posição potenciômetro para ajuste de corrente 2M542AH</p><p>FONTE: O autor</p><p>A Tabela 8 mostra a correspondência entre a corrente de pico e corrente em RMS do driver.</p><p>44</p><p>Tabela 8 - Corrente de pico x corrente RMS</p><p>Corrente de pico</p><p>de saída (A)</p><p>Corrente RMS</p><p>de saída (A)</p><p>1 0,70</p><p>1,5 1,06</p><p>2,0 1,41</p><p>2,5 1,77</p><p>3,0 2,1</p><p>3,5 2,47</p><p>4,0 2,83</p><p>4,5 3,18</p><p>5,0 3,53</p><p>5,5 3,89</p><p>6,0 4,24</p><p>FONTE: O autor</p><p>A Tabela 6 refere-se às configurações de micro passos no driver que no nosso caso adotou-</p><p>se 400 Step/Rev.</p><p>Tabela 9 - Configurações possíveis de micro passos 2M542AH</p><p>Microstep</p><p>Step/Rev.</p><p>(para motor de 1.8°)</p><p>SW1 SW2 SW3 SW4</p><p>2 400 ON ON ON ON</p><p>4 800 ON OFF ON ON</p><p>8 1600 ON ON OFF ON</p><p>16 3200 ON OFF OFF ON</p><p>32 6400 ON ON ON OFF</p><p>64 12800 ON OFF ON OFF</p><p>128 25600 ON ON OFF OFF</p><p>256 51200 ON OFF OFF OFF</p><p>5 1000 OFF ON ON ON</p><p>45</p><p>10 2000 OFF OFF ON ON</p><p>25 5000 OFF ON OFF ON</p><p>50 10000 OFF OFF OFF ON</p><p>125 25000 OFF ON ON OFF</p><p>250 50000 OFF OFF ON OFF</p><p>DISABLE OFF ON OFF OFF</p><p>DISABLE OFF OFF OFF OFF</p><p>FONTE: (KITAEZ, 2012)</p><p>Na Figura 28 é destacado o esquema de ligação do driver em questão.</p><p>Figura 28 - Esquema de ligação 2M542AH</p><p>FONTE: (KITAEZ, 2012)</p><p>46</p><p>Figura 29 - Driver 2M542AH</p><p>FONTE: O autor</p><p>Os dois modelos de drivers possuem três tipos de portas para comunicação com o</p><p>controlador, as do tipo PULL (Entrada de sinal de pulso) onde o motor executará um microstep</p><p>(micro passo) quando o driver receber um pulso. Do tipo DIR (Entrada de sinal de direção), que</p><p>estabelece a direção rotacional do motor e ENA (Entrada de sinal livre).</p><p>3.5 Fontes de alimentação</p><p>O sistema possuirá quatro fontes CC de alimentação chaveadas bivolt, sendo 01</p><p>(uma) fonte de 48Vcc, corrente de saída 7,5A, potência nominal 360W para alimentação do</p><p>driver do eixo Y, 02 (duas) fontes 48Vcc, corrente de saída 10A, potência nominal de 480W</p><p>para alimentação dos drivers dos eixos X e Z e 01(uma) fonte de 24Vcc, corrente de saída de</p><p>10A, potência nominal de 240W para alimentação da controladora USB Mach3 da E-cut.</p><p>47</p><p>Figura 30 - Fontes chaveadas</p><p>FONTE: O autor</p><p>3.6 Painel de controle</p><p>O painel de controle utilizado anteriormente pode ser visto na Figura 31, onde o mesmo</p><p>contemplava apenas o Arduíno como placa controladora, os drivers dos motores, uma única</p><p>fonte para alimentar os drivers dos eixos X e Z e um transformador de tensão com entrada</p><p>220Vca, saída 80Vca para alimentação do driver do eixo Y.</p><p>48</p><p>Figura 31 - Painel de controle antes da reativação da máquina</p><p>FONTE: O autor</p><p>O painel de controle foi completamente reformulado e utilizou-se a placa controladora USB</p><p>Mach3 E-cut para substituir a placa Arduíno, o que dá mais robustez e confiabilidade ao</p><p>controle do sistema. Para alimentar a placa controladora foi especificada uma fonte chaveada</p><p>de 24Vcc/10A. Eliminou-se o transformador e substituiu-se o mesmo por uma fonte chaveada</p><p>de 48Vcc/10A para alimentação do driver do eixo Y, foi incluso mais uma fonte de 48Vcc/10A</p><p>para alimentação do driver do eixo Z e a fonte do painel antigo de 48Vcc/7,5A foi aproveitada</p><p>para alimentação do driver do eixo X, ou seja, os três drivers passaram a possuir fontes de</p><p>alimentações individuais.</p><p>49</p><p>Figura 32- Painel de controle novo proposto</p><p>FONTE: O autor</p><p>A ativação da tocha era feita manualmente pelo operador através de um interruptor conforme</p><p>Figura 33. No processo de modernização da máquina foi implementado o acionamento da tocha</p><p>de forma automática via relé, portanto, foi especificado um relé de estado sólido, modelo SSR-</p><p>40DA de 40A (ativação 3 – 32Vcc) para tal função conforme Figura 27. Na porta do painel será</p><p>instalado um botão do tipo soco para emergência, assim como botões de controle do corte, tais</p><p>como start, pause e stop.</p><p>50</p><p>Figura 33 - Interruptor</p><p>para ativação da tocha de forma manual</p><p>FONTE: O autor</p><p>Figura 34 - Relé de estado sólido para ativação da tocha de forma manual</p><p>FONTE: O autor</p><p>51</p><p>No Apêndice A pode-se observar o diagrama elétrico do painel de comando da máquina.</p><p>No que diz respeito aos fios de interligações, anteriormente as conexões eram feitas através</p><p>de fios do tipo arco íris de 4 vias como pode se pode observar da Figura 35. Os fios de</p><p>interligações serão todos substituídos por fio de comando de 1mm e conectores do tipo agulha</p><p>para evitar mal contato</p><p>Figura 35 - Cabos antigos de conexões painel de comando</p><p>FONTE: O autor</p><p>52</p><p>Os fios dos motores que também eram do tipo arco íris de 4 vias foram substituídos por</p><p>cabos blindados do tipo PP de 4 vias para evitar possíveis interferências eletromagnéticas</p><p>geradas pela fonte de plasma.</p><p>Figura 36 - Cabos antigos de conexões dos motores</p><p>FONTE: O autor</p><p>53</p><p>3.7 Teclado de controle</p><p>Para facilitar as manobras do operador no que diz respeito à posição da tocha, foi</p><p>adicionado um teclado de controle sem fio. A fotografia do teclado está na Figura 37 a seguir.</p><p>Figura 37 - Teclado de controle sem fio</p><p>FONTE: O autor</p><p>Para facilitar o manuseio do operador, foram adicionados no teclado os seguintes</p><p>atalhos.</p><p>alt+R = Cycle Start</p><p>Space = pause</p><p>Alt+s = stop</p><p>F5 = Liga tocha</p><p>54</p><p>3.8 Software para controle da máquina - MACH3</p><p>Um dos atrativos para selecionar o software de controle da máquina, foi a</p><p>compatibilidade e funcionalidade que existe entre a placa de controle utilizada no projeto e a</p><p>comunicação do software com o computador.</p><p>Vale ressaltar que a placa de controle utilizada e implementada nesta máquina tem a</p><p>disponibilidade direta e exclusiva de trabalhar com o software Mach3. Este software é</p><p>responsável pela comunicação direta com a placa controladora CNC via USB, responsável por</p><p>abrir e executar arquivos em "código G", para ser interpretado em tempo real.</p><p>Outro ponto levado em consideração é a grande rede de comunicação que existe entre os</p><p>usuários do sistema pelo mundo. Existem diversos fóruns e grupos de pesquisa que garantem</p><p>uma excelente base de suporte, o que proporciona maior eficiência e dinamismo para o</p><p>desenvolvimento de novas aplicações e funcionalidades.</p><p>Segundo (Neves, 2013), o Mach3 possibilita a interpolação simultânea de até seis eixos o</p><p>software é produzido nos Estados Unidos da América por uma empresa chamada Artsoft, este</p><p>software possibilita a implementação de muitas ferramentas e também a customização total</p><p>desde configurações complexas até recursos visuais e animações. Seu controle principal se dá</p><p>a partir da porta paralela, porém existem outros métodos de comunicação via USB ou ModBus.</p><p>O software Mach3 é muito difundido dentre usuários e fabricantes de equipamentos de</p><p>comando numérico ele possibilita o controle de variados tipos de equipamentos com várias</p><p>configurações e aplicações diferenciadas dentre elas podemos citar: fresadoras, máquinas de</p><p>corte a plasma, máquinas de corte por jato d’agua, máquinas de corte a laser (Neves, 2013).</p><p>Na Figura 31 temos a tela principal do software e seus principais botões de comando.</p><p>55</p><p>Figura 38 - Tela principal do Mach3</p><p>FONTE: O autor</p><p>3.9 Controladora USB Mach3 E-cut 4 eixos</p><p>Tratando-se da placa controladora USB Mach3 E-cut 4 eixos temos que ela oferece</p><p>uma frequência máxima de pulso-passo de 1MHz. Possui 4 saídas para 4 eixos independentes,</p><p>possibilitando adaptá-la a qualquer máquina-ferramenta que possua até 4 graus de liberdade,</p><p>sendo geralmente 2 movimentos de translação (Eixo X e Eixo Y) para a mesa de coordenadas,</p><p>1 movimento de translação (Eixo Z) e 1 de rotação (Eixo A) para o suporte onde fica a</p><p>ferramenta, visto que talvez seja necessário que a ferramenta usine a peça com uma certa</p><p>inclinação. Possui ainda 8 saídas para controle de dispositivos em geral como os de</p><p>acionamento de spindle, de fluido refrigerante ou de disparo de tocha. Possui também 16</p><p>entradas universais PNP ou NPN para acessórios diversos para máquinas-ferramentas como por</p><p>exemplo botão de parada de emergência, sensor de fim de curso, etc. Além de possuir uma</p><p>conexão para manivela eletrônica (MPG), saída analógica de 0 a 10Vcc compatível com</p><p>inversor de frequência do spindle, saída PWM com 5V. A fonte de alimentação externa é de</p><p>24VCC para isolar USB e porta externa.</p><p>56</p><p>Figura 39 - Placa USB Mach3 E-cut</p><p>FONTE: O autor</p><p>Figura 40 - Placa USB Mach3 E-cut dimensões em mm</p><p>FONTE: (POLICOMP)</p><p>57</p><p>3.9.1 Configuração da placa USB Mach3 E-cut 4 eixos</p><p>Uma das configurações principais da placa controladora é colar o arquivo “e-</p><p>Cut.dll”, que vem com a placa, dentro da pasta de instalação do Mach3 (C:\Mach3\ PlugIns)</p><p>conforme mostrado na Figura 41.</p><p>Figura 41 - Caminho de instalação do plugin</p><p>FONTE: O autor</p><p>Depois, copie os arquivos eCut_en_US.dll, eCut_zh_CN.dll, eCut_de_DE.dll e</p><p>eCut_zh_TW.dll para seu diretório de Mach3 como mostrado na Figura 42.</p><p>Figura 42 - Caminho de instalação de plugin</p><p>FONTE: O autor</p><p>58</p><p>Esta controladora não precisa instalar nenhum driver USB, o Windows2000 / Xp / Vista /</p><p>Windows7 ou superiores pode identificar diretamente.</p><p>Ao serem instalados todos os plugins, inicia-se o software Mach3 e irá aparecer uma caixa</p><p>de diálogo: “Motion Control Hardware Plug Insensed !!”, selecione a opção "e-Cut-USB-CNC-</p><p>Plugin", podendo marcar a opção "Dont ask me this again".</p><p>Figura 43 - Janela para escolha do plugin da placa controladora</p><p>FONTE: O autor</p><p>Após o Mach3 se conectar com a placa controladora, o LED da placa estará piscando e</p><p>pronto para receber as configurações necessárias.</p><p>Já com o programa Mach3 aberto iremos configurar os pinos de saída das portas e elas devem</p><p>ser configuradas corretamente para garantir que os motores sejam direcionados nas rotações</p><p>corretas de acordo com as configurações citadas pelo fabricante da placa controladora. Para ter</p><p>acesso às configurações das portas, deveremos acessar o menu “Config” e logo após clicar em</p><p>“Ports and Pins” e teremos a seguinte janela “Engine Configuration...Ports & Pins” aberta,</p><p>dentro dessa janela escolhe-se a aba “Motor Outputs” para configuração dos eixos X, Y e Z e</p><p>habilite as opções conforme Figura 44.</p><p>59</p><p>Figura 44 - Configuração Pinos dos Motores</p><p>FONTE: O autor</p><p>Após as definições dos pinos de saída vamos partir para as configurações dos motores no</p><p>que diz respeito a passos por milímetros, largura de pulsos e rampas de aceleração. Para isso</p><p>deveremos acessar o menu “Config” e logo após clicar em “Motor Tuning” e teremos a seguinte</p><p>janela “Motor Tuning and Setup” aberta, dentro dessa janela preencheremos os campos “Steps</p><p>per”, “Velocity” e “Aceleration” para cada eixo correspondente conforme Figuras 45, 46 e 47.</p><p>60</p><p>Figura 45 - Configuração de passos/mm, velocidade e aceleração do eixo X</p><p>FONTE: O autor</p><p>Figura 46 - Configuração de passos/mm, velocidade e aceleração do eixo Y</p><p>FONTE: O autor</p><p>61</p><p>Figura 47 - Configuração de passos/mm, velocidade e aceleração do eixo Z</p><p>FONTE: O autor</p><p>Vale ressaltar que o parâmetro “Steps per” do Mach3 refere-se à resolução linear do sistema</p><p>de transmissão de movimento e é associada com a revolução do motor de passo, o passo do</p><p>fuso e a relação de redução (Santos, 2021). A resolução linear (S) é dada em passos por</p><p>milímetro, ou seja, quantas voltas são necessárias para que o sistema linear se mova 1 milímetro.</p><p>Esta é dada pela Equação 1 a seguir.</p><p>𝑺 =</p><p>𝑫 ∙ 𝑹</p><p>𝑷</p><p>∙ 𝑹𝑹 (𝟏)</p><p>Onde D é a constante do motor que define quantos</p><p>passos são necessários para seu eixo girar</p><p>uma vez, R é a quantidade de micro passos selecionado no driver controlador, P é o passo do</p><p>fuso e RR é a razão de redução do sistema de correia dentada e polia, para o nosso caso o valor</p><p>de RR é 1, pois o sistema não possui redução (Santos, 2021).</p><p>O valor de S ou “Step per” também pode ser encontrado de forma automática pelo software,</p><p>mas no nosso caso iremos utilizar a Equação 1 já mencionada.</p><p>Os motores de passo utilizados para movimentar os eixos X, Y e Z, segundo o datasheet,</p><p>tem parâmetro D igual a 200, isto é, tem resolução de 200 PPR (passos por rotação), equivalente</p><p>62</p><p>a 1,8° por passo, ou seja, são necessários 200 pulsos para que o motor de passo complete uma</p><p>volta (360°).</p><p>O fuso do eixo Y do nosso projeto possui passo de 10 mm/volta, ou seja, no conjunto</p><p>escolhido, para realizar uma volta são necessários 200 pulsos no motor e cada volta movimenta</p><p>10 mm linear.</p><p>No nosso caso, para utilizarmos a Equação 1, precisaremos acessar a Tabela 6, onde é</p><p>mostrado o valore do micro passo configurado no driver do motor do eixo Y. Deve-se atentar</p><p>que na tabela do driver já vem contemplado o valor abaixo da fórmula:</p><p>𝑫 ∙ 𝑹 (𝟐)</p><p>Ou seja, na Tabela 6 onde se ler 400, esse valor já contempla a multiplicação abaixo:</p><p>𝟐𝟎𝟎 ∙ 𝟐 = 𝟒𝟎𝟎</p><p>Portanto, calcula-se o valor de “Step per” ou “Passos/mm” a seguir:</p><p>𝑺 =</p><p>𝑫 ∙ 𝑹</p><p>𝑷</p><p>∙ 𝑹𝑹 =</p><p>𝟒𝟎𝟎</p><p>𝟏𝟎</p><p>∙ 𝟏 = 𝟒𝟎 𝒑𝒂𝒔𝒔𝒐𝒔/𝒎𝒎</p><p>Logo, esse valor de 40 que se deve considerar para preencher o campo “Step per” no Mach3.</p><p>Para selecionarmos a velocidade, teremos que levar em consideração a estrutura da máquina,</p><p>para o nosso caso utiliza-se a velocidade 2000 mm/min que é a velocidade manual que a</p><p>máquina percorre, também conhecida como JOG. O valor da aceleração adota-se 10% do valor</p><p>considerado na velocidade, no nosso caso adotou-se o valor de 200.</p><p>3.10 Configuração botões físicos externos</p><p>A ideia da automação da CNC tem como objetivo facilitar a interação do operador ao sistema</p><p>utilizando botões na frontal do painel e, além disso, ter informações da temperatura de trabalho</p><p>dos motores dos eixos X, Y e Z través de display LCD, Arduino Uno e sensores de temperatura.</p><p>Em nosso projeto foi previsto a inclusão de botões físicos de start, pause e stop na frontal do</p><p>painel para facilitar e controlar a execução do programa no ato do corte.</p><p>63</p><p>A configuração dos mesmos é feita conectando os botões no pino Vo e em uma entrada</p><p>convencional da placa controladora. Os botões são ligados como um interruptor normalmente</p><p>aberto. No software Mach3 tem-se que ativar e definir o OEM Trigger a fim de controlar o</p><p>botão OEM. Para entender, o OEM Triggers são os caminhos para permitir que sejam usadas</p><p>entradas externas (botões) e as mapeie para funções internas atribuindo o gatilho a um</p><p>OEMCODE. A tabela de OEMCODE do Mach3 pode ser vista no Anexo 1.</p><p>Pela tabela do Anexo 1, o OEMCODE para o botão start é 1000, do botão pause é 1001 do</p><p>botão stop é 1003.</p><p>Para tal configuração é acessando o menu “Config” e logo após clicar em “Ports and Pins”</p><p>e teremos a seguinte janela “Engine Configuration...Ports & Pins” aberta, dentro dessa janela</p><p>escolhe-se a aba “Input Signals” e habilita-se as opções “OEM Trig #1”, “OEM Trig #2” e</p><p>“OEM Trig #3” e na aba “Pin Number” configuramos os bornes de entrada número 3 (I3), 9</p><p>(I9) e 13 (I13) da controladora, respectivamente, conforme Figura 48.</p><p>Figura 48 - Configuração pinos botões Mach3</p><p>FONTE: O autor</p><p>Para inserir a informação do OEMCODE de cada botão, deve-se acessar o menu “Config” e</p><p>logo após clicar em ”System HotKeys” e inserir os respectivos códigos no campo OEM CODE</p><p>destacado na Figura 49.</p><p>64</p><p>Figura 49 – Configuração OEMCODE dos botões Mach3</p><p>FONTE: O autor</p><p>Foi previsto, também, o acionamento automático da tocha via relé, dessa forma teremos que</p><p>configurar uma porta de saída para tal acionamento. Acessando o menu “Config” e logo após</p><p>clicar em “Ports and Pins”, teremos a seguinte janela “Engine Configuration...Ports & Pins”</p><p>aberta, dentro dessa janela escolhe-se a aba “Output Signals” e habilita-se a opção “Output #1”</p><p>e na aba “Pin Number” configuramos o borne número 1 (O1) da controladora para tal botão,</p><p>conforme Figura 50.</p><p>65</p><p>Figura 50 - Configuração pino de acionamento do relé</p><p>FONTE: O autor</p><p>Na aba “Spindle Setup” configuraremos também as opções do relé conforme Figura 51.</p><p>Figura 51 - Configuração pino do relé acionamento da tocha</p><p>FONTE: O autor</p><p>66</p><p>3.11 Monitoramento de temperatura dos motores</p><p>Para o monitoramento de temperatura dos motores será utilizado o microcontrolador</p><p>Arduino Uno e sensores de temperatura LM35.</p><p>Conforme o próprio fabricante, (Arduino, 2015), o Arduino é uma plataforma eletrônica de</p><p>código aberto baseada em hardware e software fáceis de usar que utiliza o microcontrolador</p><p>ATMEGA328. As placas Arduino são capazes de ler entradas de um sensor, um dedo em um</p><p>botão ou uma mensagem do Twitter e transformá-la em uma saída, ativando um motor, ligando</p><p>um LED, publicando algo online. Você pode dizer à sua placa o que fazer enviando um conjunto</p><p>de instruções para o microcontrolador na placa, através do Software Arduino (IDE).</p><p>Para (EMBARCADOS, 2013), a placa Arduino Uno possui pinos de entrada e saídas</p><p>digitais, assim como pinos de entradas e saídas analógicas, na Figura 52 é exibido a pinagem</p><p>conhecida como o padrão Arduino.</p><p>Figura 52 - Pinos de entradas e saídas Arduino Uno</p><p>FONTE: (EMBARCADOS, 2013)</p><p>Conforme exibido na figura acima, a placa Arduino Uno possui 14 pinos que podem ser</p><p>usados como entrada ou saída digitais. Estes Pinos operam em 5 V, onde cada pino pode</p><p>fornecer ou receber uma corrente máxima de 40 mA. Cada pino possui resistor de pull-up</p><p>interno que pode ser habilitado por software.</p><p>67</p><p>Para a medição da temperatura, será utilizado o sensor LM35 que conforme (Martinazzo &</p><p>Orlando, 2016) é um sensor preciso que possui uma resposta de tensão relativa à temperatura</p><p>de forma linear que pode ser alimentado com até 40 V, apresentando uma variação de 10 mV/ºC</p><p>de temperatura. Apresenta uma grande vantagem, pois não necessita de qualquer calibração</p><p>externa para se obter exatidão e possui uma precisão de até ± 0,25 ºC dentro da faixa de</p><p>temperatura de –55 ºC à 150 ºC.</p><p>Figura 53 - Sensor temperatura LM35</p><p>FONTE: (PIAUINO, 2020)</p><p>Para a visualização dos dados de temperatura será utilizado o LCD 16x2 (16 colunas e 2</p><p>linhas). Para (ARDUINO, 2010), o LCD 16X2 permite controlar monitores LCD compatíveis</p><p>com o driver Hitachi HD44780. Existem muitos deles no mercado, e geralmente pode</p><p>identificá-los pela interface de 16 pinos.</p><p>68</p><p>Figura 54 - Display LCD 16X2</p><p>FONTE: (ARDUINO, 2010)</p><p>Conforme (ARDUINO, 2010), os LCDs têm uma interface paralela, o que significa que o</p><p>microcontrolador tem que manipular vários pinos de interface ao mesmo tempo para controlar</p><p>o display. A interface consiste nos seguintes pinos:</p><p>• Um pino de seleção de registro (RS) que controla onde na memória do LCD você</p><p>está gravando dados. Você pode selecionar o registrador de dados, que contém o que</p><p>aparece na tela, ou um registrador de instruções, que é onde o controlador do LCD</p><p>procura instruções sobre o que fazer em seguida.</p><p>• Um pino de leitura/gravação (R/W) que seleciona o modo de leitura ou o modo de</p><p>gravação.</p><p>• Um pino Enable que permite escrever nos registradores.</p><p>• 8 pinos de dados (D0 - D7). Os estados desses pinos (alto ou baixo) são os bits que</p><p>você está gravando em um registrador quando escreve, ou os valores que está lendo</p>