Artigo da Tridimensional e Projetor de Perfil - Fabiano Brites (UNISINOS)

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Dezembro de 2002, UFRGS, Porto Alegre - RS
	
ARTIGO CIENTÍFICO DA ATIVIDADE EXTRACLASSE – PROJETOR DE PERFIL E MÁQUINA DE MEDIÇÃO TRIDIMENSIONAL
Disciplina: Metrologia
Resumo
Este artigo irá expor os resultados obtidos durante a atividade extraclasse realizada no laboratório de metrologia da Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). Para desenvolver a tarefa foi necessário utilizar duas máquinas alocadas no laboratório, o projetor de perfil e a máquina de medição tridimensional. É importante ressaltar que os resultados encontrados não estão isentos de possíveis de erros de medição. Com isso, pode-se concluir ao final da atividade a importância de cada equipamento na realização de medições metrológicas.
Palavras-chave: Projetor de Perfil, Máquina de Medição Tridimensional, Metrologia. 
1 Introdução
Garantir a qualidade do produto final é um dos benefícios perpetuado pela metrologia metalmecânica. A confiabilidade das medições aumenta a credibilidade do trabalho de uma empresa a um mercado cada vez mais exigente. Além disso, a metrologia proporciona à redução das barreiras técnicas que representam obstáculos ao comércio internacional.
O seguinte trabalho foi gerado com base no desenvolvimento da atividade prática extraclasse da disciplina de metrologia. A tarefa consistia em descobrir diversas cotas, pré-determinadas por um desenho mecânico, de uma peça usinada. O exercício tinha o objetivo de promover a utilização prática de dois equipamentos, o projetor de perfil e a máquina de medição tridimensional, a fim de desenvolver uma comparação entre os resultados encontrados entre as máquinas.
2 Metodologia
A atividade foi desenvolvida entre os cinco integrantes do grupo que antes de iniciar a prática receberam do laboratorista as orientações de manuseio e informações básicas sobre o projetor de perfil Starret Precision HE400 e da máquina de medição tridimencional Starret Galileo AV300+, visto que, o exercício não possuía nenhum procedimento escrito. A prática consistia em realizar as medições nos dois equipamentos de treze cotas pré-estabelecidas através do desenho mecânico (FIGURA 1) de uma peça usinada fornecida para a realização da tarefa. Além disso, foi disponibilizada uma planilha desenvolvida no software Microsoft Excel utilizada para inserir os dados encontrados durante o desenvolvimento do exercício. Esta planilha estava programada para calcular automaticamente a média aritmética e o desvio padrão entre os valores encontrados na mesma cota nos diferentes equipamentos.
FIGURA 1 - Desenho Mecânico
Fonte: Laboratório de Metrologia (UNISINOS), 2017.
Primeiramente foi utilizado o projetor de perfil Starret Precision HE400. Este equipamento é utilizado em casos onde não é possível medir peças com instrumentos convencionais como paquímetro e micrômetro e é constituído por elementos ópticos de precisão, iluminação de alta intensidade que asseguram imagens nítidas das mais variadas peças e artefatos e grande exatidão de medição. A mensura no projetor de perfil é feita através da projeção ampliada da peça em um anteparo, e por ser um método sem contato qualquer peça, não sofre deformações. Além disso, ele conta com um filtro verde que minimiza o brilho na imagem e preserva a integridade física do operador, o que agiliza a medição e aumenta a capacidade produtiva. 
O anteparo do equipamento possui duas linhas perpendiculares utilizadas como referência no momento da mensura das cotas. O projetor de perfil também é constituído por uma mesa móvel de coordenadas X, Y e Z, com dois cabeçotes micrométricos que ficam posicionados a 90º, um teclado para comandos e um display. Ao alocar a peça no fixador da máquina, a imagem original da peça foi ampliada em 20x no anteparo por meio de feixes de luz e lentes intercambiáveis, o que permitiu a verificação detalhada da peça. Em seguida, utilizando a mesa móvel, a projeção da peça pôde ser movimentada para que as arestas das cotas ficassem paralelas ou tangentes às linhas de referência do anteparo. Com isso, utilizando os comandos aplicados através do teclado do equipamento, podem-se realizar as mensuras solicitadas, visto que, o próprio equipamento realiza os cálculos necessários e demonstra nos display os valores das coordenadas X, Y e Z. Por fim, o projetor de perfil possibilitou a medição de ângulos, pois a sua tela é rotativa e graduada de 1° até 360°.
Em seguida, foi utilizada a máquina de medição tridimensional Starret Galileo AV300+ que possui um nível de funcionamento mais complexo. Para as medições realizadas com a tridimensional a lógica do processo ocorreu de forma similar à realizada no projetor de perfil. Este equipamento possibilita a medição de 300 mm x 350 mm x 200 mm (12 x 6 x 8”) nos eixos X, Y e Z e é indicado para medição de peças de menores dimensões. Nele utilizou-se o contraste das luzes captadas em combinação com o software da máquina para delimitar as bordas a serem medidas. O software possibilitou ajustar as luzes emitidas pelo cabeçote (eixo Z) de tal forma que as imagens da peça foram emitidas na tela do computador proporcionando assim a medição de ângulos, comprimentos e furos. Movimentamos a plataforma nos eixos X e Y para obter r toda a varredura da peça e ajustando o foco conforme o avanço ou retração do eixo Z em relação à peça.
3 Resultados e discussão
	
Ao final da atividade foi possível perceber variações entre as cotas mensuradas ao utilizar os diferentes equipamentos. Tanto a máquina de medição tridimencional Starret Galileo AV300+ como o projetor de perfil Starret Precision HE400 utilizam a iluminação (claro/escuro) para realizar as medições, logo para encontrar as arestas e efetuar as medições se faziam necessária uma correta regulagem das luzes e do foco, pois em caso de deformidades destas, as medições não seriam totalmente precisas. 
Devido ao projetor de perfil possuir uma resolução de 0,001 mm e a máquina de medição tridimensional possuir uma resolução de 0,0001 mm, as cotas mensuradas naquele equipamento são menos precisas do que neste. Sendo assim, em 100% das medições ocorreu diferença entre os valores encontrados. Nas cotas A, B, C, D e E as mensuras, basicamente, ocorreram medindo a distancia de uma aresta até outra e devido à proximidade entre os valores encontrados na medição das cotas nos diferentes equipamentos, não foram encontrados valores significativos de desvios padrões conforme demonstra a TABELA 1. 
Na cota G, H e K os valores encontrados são referentes ao raio, entretanto, nas cotas F, I e J os valores encontrados são referentes ao diâmetro. Na cota L a mensura foi realizada através de comandos utilizando os valores já encontrados nas cotas F e J para calcular a distancia entre os centros das circunferências. Na cota M os valores são referentes ao angulo da cota. Todos os valores das mensuras estão detalhados na TABELA 1, assim como, o valor da média aritmética e desvio padrão entre cada cota medida nos equipamentos distintos.
TABELA 1 - Comparação entre as mensuras
Fonte: AUTOR, 2017.
4 Conclusões
Sendo assim, ao final da atividade foi verificado que, provavelmente, ocorreram falhas na mensura de algumas cotas. Isto foi atrelado pelos integrantes do grupo a possíveis erros de utilização dos equipamentos pelos discentes. Em todas as medições foi verificado variações entre as mensuras da mesma cota entre as máquinas. Entretanto, vale ressaltar, que não ocorreram discrepâncias entre os valores encontrados devido à verificação do baixo valor do desvio padrão das cotas encontradas. 
Apesar dos equipamentos proporcionarem grandes facilidades para realizar a mensura de peças, a falta de treinamento e prática dos operadores na utilização das máquinas foi um fator determinante para que ocorressem eventuais erros de medição. Outra questão relevante a ser abordada para explica os diferentes valores entre as cotas é o fato da resolução decada equipamento ser diferente, ou seja, a máquina de medição tridimensional possui uma resolução menor do que a resolução do projetor de perfil e com isso, certamente os valores entre elas seriam diferentes
Referências Bibliográficas
LABORATÓRIO DE METROLOGIA DA UNISINOS. Procedimento para Calibração de Paquímetros. São Leopoldo: Unisinos, ANO.
� PAGE �8�		Estudos qualitativos com o apoio de grupos focados