Apostila completa sobre Automação Industrial
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Automação
Industrial
Prof.: Antonio Jose R S Cruz
8 de março de 2010
Sumário
1 CONCEITOS BÁSICOS DE AUTOMAÇÃO 6
1.1 Comando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2 Sinais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 Elementos de comando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Atuadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 TRANSDUTORES E SENSORES 11
3 PNEUMÁTICA: 26
3.1 Vantagens: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2 Desvantagens: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3 Fundamentos físicos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.1 Fluidos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.2 Força e pressão: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.3 Propriedades do ar: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3.4 Efeitos do calor sobre o ar: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.4 Transferência de energia para o fluido . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.4.1 Geração de pressão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.4.1.1 Tipos de compressores: . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.4.1.2 Preparação do ar comprimido . . . . . . . . . . . . . 35
3.4.2 Tubulação: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.5 Atuadores: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.5.1 Atuador Linear: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.5.2 Atuador rotativo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.6 Válvulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4 CIRCUITOS PNEUMÁTICOS 52
4.1 Simbologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.1.1 Válvulas direcionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.1.1.1 Acionamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1.2 Fonte de pressão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2 Comandos pneumáticos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.2.1 Comando de um cilindro de simples ação(comando direto) . 58
i
SUMÁRIO SUMÁRIO
4.2.1.1 Comando alternativo(direto) . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.1.2 Comando simultâneo(direto) . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.2 Comando de um cilindro de dupla ação(comando direto) . . . 60
4.3 Comando indireto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4 Controle de velocidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.4.1 Cilindros de simples ação: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.4.2 Cilindros de dupla ação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5 ELETROPNEUMÁTICA 62
5.1 Elementos de entrada de sinal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.1.1 Botões de comando: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.2 Elementos de processamento de sinal . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.2.1 Relés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.2.2 Válvulas direcionais acionamento elétrico . . . . . . . . . . . 65
5.3 Comandos eletropneumáticos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.3.1 Comando de um cilindro de simples ação . . . . . . . . . . . 68
5.3.2 Comando de um cilindro de dupla ação . . . . . . . . . . . . . 69
6 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL - CLP 71
6.1 Módulos de entrada: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.2 Módulos de saída: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.3 CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.4 Dispositivos de Programação e leitura: . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.5 Programação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.5.1 Linguagem Ladder - Ladder Diagram(LD) . . . . . . . . . . . . 76
7 HIDRÁULICA 82
7.1 Fluido hidráulico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.1.1 Viscosidade e índice de viscosidade . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.2 Geração de vazão hidráulica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.2.1 Bombas hidráulicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
8 COMANDOS HIDRÁULICOS BÁSICOS 90
8.1 Comando de um cilindro de simples ação . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.2 Comando de um cilindro de dupla ação . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.2.1 Com válvula direcional 4/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.2.2 Com válvula direcional 4/3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
9 Comando Numérico Computadorizado 95
9.1 Introdução: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
9.2 Histórico: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
9.3 O que é o Comando Numérico Computadorizado? . . . . . . . . . . 99
9.4 Tipos de equipamento de usinagem com CNC . . . . . . . . . . . . . 100
9.5 Programação e Operação: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
9.6 Os Eixos nas Máquinas CNC: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
9.7 Regra da mão direita: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
ii
Curso Técnico de Mecânica - Automação Industrial
9.8 Coordenadas: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
9.8.1 Sistema de Coordenadas absolutas: . . . . . . . . . . . . . . . 109
9.8.2 Sistema de Coordenadas Incrementais: . . . . . . . . . . . . . 109
9.8.3 Pontos de Referência: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
9.8.3.1 Ponto Zero Máquina: M . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
9.8.3.2 Ponto de Referência:R . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
9.8.3.3 Ponto de Referência da Ferramenta:F . . . . . . . . . 112
9.8.3.4 Ponto Zero da Peça: W . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
9.8.3.5 Ponto da Ferramenta: P . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
9.8.4 Programa CN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
9.8.4.1 Estrutura do Programa: . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
9.8.4.2 Funções: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
9.8.4.3 Tipos de funções: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
10 ROBÓTICA 122
10.1Robôs manipuladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
10.2Estruturas dos Robôs Manipuladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
10.3Graus de liberdade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
10.4Espaço de trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Escola Técnica Estadual República Página 1
INTRODUÇÃO
A competitividade do mercado mundial imposta pela globalização tem obri-
gado as empresas a uma constante busca pela qualidade e produtividade. Isto
leva a procura por soluções tecnológicas com o objetivo de melhorar qualitativa-
mente e quantitativamente a produção.
É neste contexto que a automação surge como uma das principais soluções.
Hoje tornou-se parte da rotina industrial, máquinas automáticas que não só
substituem a força muscular do homem como possuem a capacidade de decidir
e corrigir seus erros.
Dentre os argumentos em favor da automação podemos citar:
\u2219 a substituição do ser humano em tarefas de alto risco e sujeitas a intoxi-
cações, radiações e etc..;
\u2219 a substituição do ser humano em tarefas repetitivas e cansativas por longos
períodos que levam à fadiga física e psicológica;
\u2219 a garantia da qualidade principalmente em operações complexas e de alta
precisão;
\u2219 a fácil modificação das seqüências de operações através da utilização de
programas.
AUTOMAÇÃO é um sistema de equipamentos eletrônicos e/ou mecânicos que
controlam seu próprio funcionamento, quase sem a intervenção do homem.
Automação é diferente de mecanização. A mecanização consiste simplesmente
no uso de máquinas para realizar um trabalho,
Lucas
Lucas fez um comentário
alguem entende essa materia?
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Ramon
Ramon fez um comentário
Voce tem esse arquivo em pdf ?
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Davi
Davi fez um comentário
Caro, Edvladston Paula Silva, vou providenciar uma apostila de Robótica. OK ?
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Expedito
Expedito fez um comentário
Show o material
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jorge
jorge fez um comentário
material ótimo, muito obrigado
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