Automação Resumo para Av2 BDQ 2017.1 Robson

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AUTOMAÇÃO DE 
PROCESSOS E 
ROBÓTICA
 SISTEMAS PRODUTIVOS;
 SISTEMAS AUTOMATIZADOS;
 MANIPULADORES ROBÓTICOS;
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 SISTEMAS PRODUTIVOS;
 SISTEMAS AUTOMATIZADOS;
 MANIPULADORES ROBÓTICOS;
SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Automação da Produção Industrial:
- Anos 70: automação de tarefas, robôs e de 
CNC, com o objetivo de aumentar a flexibilidade 
do sistema;
- Anos 80: automação dos processos com 
conexão das tarefas individuais levando aos 
processos de CAD e CAM;
- Anos 90: automação das fábricas com 
realização dos processos em cadeia.
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SISTEMAS
PRODUTIVOS
 A Automação Industrial pode ser dividida em três 
classes:
- Rígida;
- Flexível;
- Programável.
SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Automação Rígida:
- Volume de Produção muito elevado;
- Linha de produção fixa;
- Concepção de um tipo determinado de produto;
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SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Automação Flexível:
- Junção da Mecânica com o tratamento da 
informação pela Informática e Eletrônica;
- Volume de Produção médio;
- Possibilita a automatização de indústrias que 
fabricam diversos produtos simultaneamente 
com o mesmo sistema de produção.
SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Automação Programável:
- Diferencia-se da Flexível, entre outros motivos, 
por ter sua produção efetuada em pequenos 
lotes;
- Demanda reprogramação dos equipamentos 
para cada novo lote.
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SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Automação:
- Passa a ser introduzida como a transformação 
dos processos em cadeia:
- Inicia-se com a identificação das 
necessidades dos consumidores;
- Informações encaminhadas ao chão-de-
fábrica;
- Voltam aos consumidores como o produto 
final.
SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Automação:
- O processo automatizado permite cada vez 
mais personalização do produto obtido;
- Hoje já existe a possibilidade de escolha de 
características via Web.
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SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Integração do Sistema de Produção:
- Relatar a sequência de implementação da 
automação;
- Analisar tecnologias candidatas a serem 
utilizadas na integração;
SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Integração do Sistema de Produção:
- Suprimir as tarefas de inspeção, controle e 
planejamento que não agregam valor ao produto 
final (otimizar o processo);
- Atentar para retirada tanto dos controles quanto 
das verificações e as interferências nos níveis 
gerencias desnecessárias.
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SISTEMAS
PRODUTIVOS
 Automação Industrial:
- É uma tecnologia integradora de 3 áreas:
- Eletrônica: Hardware;
- Mecânica: Atuadores;
- Informática: Software.
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 SISTEMAS PRODUTIVOS;
 SISTEMAS AUTOMATIZADOS;
 MANIPULADORES ROBÓTICOS;
SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Sistema:
- Conjunto de elementos dinamicamente 
relacionados entre si que desempenham uma 
atividade para atingir um objetivo, operando 
sobre entradas (informação, energia ou matéria) 
e fornecendo saídas processadas;
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SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Principais Componentes de um Sistema:
- Fronteiras: limites do sistema;
- Subsistemas: elementos que o compõe;
- Entradas: insumos ou variáveis independentes;
- Saídas: produtos ou variáveis dependentes;
- Processamento: atividades realizadas pelos 
subsistemas;
- Retroação(feedback): influência das saídas 
sobre as entradas;
SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Modelagem de Sistemas:
- Dinâmicos
- Acionados no Tempo
- Contínuos ou Discretos
- Lineares ou Não-Lineares
- Acionados por Eventos
- Determinísticos ou Estocásticos
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SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Vantagens dos Sistemas Automatizados:
- Aumento da eficiência dos processos;
- Diminuição dos custos;
- Aumento da competitividade e do nível de 
exigência;
- Melhoria da qualidade;
- Maior controle e segurança da operação.
SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Elementos de um Sistema Automatizado:
- Parte Operativa (PO): processo físico a ser 
automatizado: atuadores, válvulas, comandos, 
etc;
- Parte Comando (PC): coordena as ações da 
parte operativa.
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SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Sistemas Automatizados:
- Automatismos combinatórios: o estado das 
saídas depende somente do estado das 
entradas a cada instante. Não possui 
dependência temporal;
- Automatismos sequenciais: o estado das saídas 
é função do estado atual das entradas e do 
estado das saídas no instante anterior.
SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Norma IEC 61131-3:
- IL (Instruction List): linguagem textual, de baixo 
nível, semelhante ao Assembly;
- ST (Structured Text): linguagem textual de alto 
nível, similar ao C;
- LD (Ladder Diagram): linguagem gráfica 
baseada em símbolos e esquemas elétricos;
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SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
 Norma IEC 61131-3:
- FBD(Function Block Diagram): linguagem 
gráfica baseada em blocos padrão como AND, 
OR, NOT, etc.
- SFC (Sequential Function Chart): também 
conhecida como Grafcet, dividindo o processo 
em um número definido de passos separados 
por transições.
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 SISTEMAS PRODUTIVOS;
 SISTEMAS AUTOMATIZADOS;
 MANIPULADORES ROBÓTICOS;
MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robôs Industriais:
- Executam movimentos no espaço transferindo 
objetos e ferramentas de um ponto para outro;
- Instruídos pelo controlador e informado sobre o 
ambiente através de sensores;
- Possuem um atuador na extremidade para 
execução das tarefas.
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MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robôs Industriais:
- Todo braço robótico é formado por uma série de 
vínculos e juntas;
- As juntas conectam dois vínculos permitindo o 
movimento relativo entre eles;
- Possuem uma base fixa onde fica preso o 
primeiro vínculo;
- A mobilidade está diretamente associada ao 
número de vínculos e articulações;
MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Juntas Robóticas:
- Juntas ou eixos são as estruturas que permitem 
que um braço manipulador robótico se mova 
para diversas posições;
- O movimento de uma junta pode ser:
- Linear;
- Rotacional;
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MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Juntas Robóticas:
- O número de juntas determina o número de 
graus de liberdade de um robô;
- A maioria dos robôs possuem de três a seis 
eixos;
- Os eixos podem ser do corpo ou da extremidade 
do robô;
MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Eixos da base do corpo:
- Cintura (Waist);
- Ombro (Shoulder);
- Cotovelo (Elbow);
 Eixos da extremidade do robô:
- Rolamento (Roll);
- Mergulho (Pitch);
- Guinada (Yaw);
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MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robô Industrial:
- Possui 6 graus de liberdade:
- 3 para posicionamento da ferramenta;
- 3 para orientação;
- Com menos de 6 graus de liberdade não se 
alcançam todos os pontos de uma ambiente de 
trabalho;
- Um robô com mais de 6 juntas é chamado de 
robô redundante;
MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Tipos de Junta:
- Deslizantes: movimento linear entre dois 
vínculos;
- Rotativas: rotação entre dois vínculos através de 
dobradiças;
- Bola-e-Encaixe: rotação em torno dos 3 eixos;
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MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Classificação pela Geometria:
Juntas de dois tipos:
- prismática ou translação (P); e
- de revolução ou rotação (R);
MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robô de Coordenadas Cartesianas :
- 3 articulações deslizantes;
- Tipo PPP;
- Pequena área de trabalho;
- Elevado Grau de Rigidez Mecânica;
- Grande exatidão na localização do atuador;
- Momento de inércia da carga fixo em toda área.
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MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robô de Coordenadas Cilíndricas :
- 1 rotação na cintura e 2 lineares;
- Tipo RPP;
- área de trabalho pouco maior;
- Grau de Rigidez Mecânica ligeiramente inferior;
- Momento de inércia da cargadepende da 
posição;
MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robô de Coordenadas Polares (Esféricas):
- 2 rotacionas (cintura e ombro) e 1 linear;
- Tipo RRP;
- área de trabalho maior;
- Grau de Rigidez Mecânica inferior;
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MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robô de Coordenadas de Revolução (Articulado):
- 3 juntas rotacionais;
- Similar a um braço humano;
- Tipo RRR;
- Maior área de trabalho;
- Baixa Rigidez Mecânica;
MANIPULADORES
ROBÔTICOS
 Robô SCARA (Selective Compliant Articulated 
Robot for Assembly):
- 2 juntas rotacionais e 1 Linear;
- Usado em tarefas de montagem;
- Tipo RRP, porém diferente de um robô esférico;
- Movimento linear vertical do Terceiro Eixo;
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FIM?
OBRIGADO