Esteira Transportadora Automatizada

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Faculdade de Tecnologia de São Paulo 
 
 
 
 
 
 
Esteira Transportadora Automatizada 
 
 
 
 
 
 
 
Autores 
 
 
Diego Ferreira Gomes 
Fernando Li 
Igor Reginato 
João Marcos Stumpf 
Oswaldo Mazini Júnior 
Raphael Tanuri 
Thiago De Marco Ventura 
 
 
 
2006
 
 
 
 
Curso 
Mecânica de Precisão 
 
 
Discipl ina 
Construção em Mecânica de Precisão 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
Esteira Transpor tadora Automat izada 
 
 
Professor orientador 
Prof . Sérgio Augusto M. de Mel lo Senra 
Departamento de Mecânica de Precisão 
 
 
Autores 
Diego Ferre ira Gomes 
Fernando Li 
Igor Reginato 
João Marcos Stumpf 
Oswaldo Mazin i Jún ior 
Raphael Tanur i 
Th iago De Marco Ventura 
 
 
2006 
 
 
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DEDICATÓRIA 
 
(Diego Ferreira Gomes) 
À minha família, a qual muitas vezes estive ausente quando eles 
precisavam para eu poder realizar esse trabalho e me ajudaram muito ao longo 
do curso nos momentos mais difíceis, a todos os meus amigos de grupo, e a 
Deus que me deu a oportunidade de estar esses três anos com esse grupo que 
em minha opinião virou minha segunda família. 
 
(Fernando Li) 
A todos os que me apoiaram e me deram suporte para concluir meus 
objetivos. 
 
(Igor Reginato) 
A Deus que sempre esteve sobre todas as coisas, aos meus pais que 
sempre estiveram ao meu lado, aos amigos que contribuíram com 
conhecimento e atenção para as necessidades ao longo do curso e, as 
pessoas que me incentivaram a terminar o curso. 
 
(João Marcos Stumpf) 
A todos os meus familiares, e a todas as pessoas que estão do meu 
lado, as quais não me deixaram desistir dos meus objetivos. 
 
 
 
 
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4 
DEDICATÓRIA 
 
(Oswaldo Mazini Jr.) 
À minha esposa Janete, meus filhos Carolina e Lucas e a minha sogra 
Antonia por compreenderem o motivo de minha ausência e pelo incentivo dado 
para continuar os meus estudos. 
 
(Raphael Tanuri) 
À minha namorada Marcela, minha família e meus amigos por 
compreenderem a minha ausência e ajudarem nos momentos de decisão. 
 
(Thiago De Marco Ventura) 
 Aos meus amigos, professores, familiares, a minha namorada, a Deus e 
a todas as pessoas que me incentivaram nessa fase de aprendizado. Gostaria 
de agradecer em especial aos professores de Cálculo, Maria Ilíria Rossi e 
Paulo Katsuyoshi Kurata, pelas orientações, aprendizado e conhecimentos, 
que foram para mim de fundamental importância pessoal e profissional. 
 
 
 
 
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5 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Aos professores(as) da Faculdade de Tecnologia de São Paulo – 
FATEC SP , pelos ensinamentos ministrados durante o curso que nos 
auxiliaram na obtenção de soluções para os problemas apresentados, em 
especial ao Prof. Sérgio Augusto M. Mello Senra e Prof.Jorge Ueno pela 
orientação e ajuda na confecção do projeto e apoio no uso do laboratório de 
Eletrônica e Oficina de Mecânica de Precisão da Fatec-SP. 
A HABASIT especialmente na pessoa de seu Diretor Maurizio Cozzi pelo 
apoio e fornecimento de catálogos e da correia transportadora. 
As empresas Mersh, Kitani, Grupo Delga, ABB, Nossa Caixa, Vivo e 
Müller, pela contribuição com orientações, ferramental e materiais, bastante 
úteis a nossa pesquisa. 
Aos instrutores da Oficina de Mecânica de Precisão, aos colegas do 
Departamento de Soldagem da FATEC, aos colegas do Laboratório de 
Eletrônica pelo apoio e auxilio na confecção do projeto, aos colegas do 
laboratório de Mecânica que por muitas vezes nos possibilitaram o uso das 
máquinas. 
E a todos os colegas que de uma forma ou de outra contribuíram para 
que o projeto pudesse ser realizado com sucesso. 
 
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6 
 
RESUMO 
 
 Durante o andamento do curso de Mecânica de Precisão, foram vistas 
diversas disciplinas que englobavam conhecimentos em mecânica, eletrônica e 
programação. Visando o aperfeiçoamento e a prática desses conhecimentos, 
temos como projeto de conclusão de curso, a elaboração de uma esteira 
transportadora automatizada. 
 A esteira transportadora funciona como uma mesa de inspeção, sendo 
que a sua estrutura foi construída e moldada com aço, dispostos para a 
formação da base e suportes laterais. 
Um ou mais recipientes colocados por vez sobre a mesa, sendo 
movimentados através de uma correia e passam por uma inspeção feita por 
sensores de luz, que verificarão o volume de liquido contido nesses recipientes 
e através de um circuito construído especialmente para essa finalidade, 
identificara se a garrafa em teste será aprovada ou reprovada. 
Palavras – chave: esteira; garrafas; sensores de luz; volume. 
 
 
 
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7 
ABSTRACT 
 
 During the time that the Precision Mechanics (Mecânica de Precisão) 
course was in process, several subjects that embody acquirements in themes 
like mechanics, electronics and programming were seen. Aiming to improve and 
practice these acquirements, it will be done as a graduation work, an automated 
conveyor belt. 
 This conveyor belt works like an inspection table with a structure 
specially built and designed with steel. Theses materials are disposed as main 
base and “side” supports. 
 One or more recipients put on the table by turns, being dragged by a belt 
to an inspection area where they will be checked by light sensors, which will 
examinee the bottles volume and using an electronic circuit specially built to 
that go which will evaluate if the testing recipient is approved or reproved. 
 Keywords: conveyor belt; bottles; light sensors; volume. 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO________________________________________________________________ 10 
 
1.1. OBJETIVO________________________________________________________________ 10 
 
1.2. METODOLOGIA DE TRABALHO ______________________________________________ 10 
 
2. ESTADO DA ARTE DO PROJETO _______________________________________________ 12 
 
2.1. COMPONENTES MECÂNICOS DA ESTEIRA____________________________________ 12 
2.1.1. Acoplamento Rígido____________________________________________________ 12 
2.1.1.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 13 
2.1.2. Barra de apoio 01 _____________________________________________________ 13 
2.1.2.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 14 
2.1.3. Barra de apoio 02 _____________________________________________________ 14 
2.1.3.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 15 
2.1.4. Barra de apoio 03 _____________________________________________________ 15 
2.1.4.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 16 
2.1.5. Barra principal 01 _____________________________________________________ 16 
2.1.5.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 17 
2.1.6. Barra principal 02 _____________________________________________________ 17 
2.1.6.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 18 
2.1.7. Chapa de Apoio Lateral. _______________________________________________ 18 
2.1.7.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 19 
2.1.8. Chapa Motor 01_______________________________________________________19 
2.1.8.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 20 
2.1.9. Chapa Motor 02_______________________________________________________ 20 
2.1.9.1. Processo de Fabricação_______________________________________________ 21 
2.1.10. Chapa Trava _________________________________________________________ 21 
2.1.10.1. Processo de Fabricação _____________________________________________ 22 
2.1.11. Mancal ______________________________________________________________ 22 
2.1.11.1. Processo de Fabricação _____________________________________________ 23 
2.1.12. Mesa de Apoio Central_________________________________________________ 23 
2.1.12.1. Processo de Fabricação _____________________________________________ 24 
2.1.13. Rolete de Apoio ______________________________________________________ 24 
2.1.13.1. Processo de Fabricação _____________________________________________ 25 
2.1.14. Rolete Movido ________________________________________________________ 25 
2.1.14.1. Processo de Fabricação _____________________________________________ 26 
2.1.15. Rolete Motor _________________________________________________________ 26 
2.1.15.1. Processo de Fabricação _____________________________________________ 27 
8 
 
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2.2. MONTAGEM DOS COMPONENTES ___________________________________________ 28 
 
2.3. COMPONENTES ELÉTRICOS/ ELETRÔNICOS/ DE CONTROLE____________________ 31 
2.3.1. Fonte de Alimentação __________________________________________________ 31 
2.3.1.1. Fundamentos das fontes reguladas discretas ______________________________ 32 
2.3.1.2. Reguladores Monolíticos ______________________________________________ 34 
2.3.1.3. Especificações da Fonte ______________________________________________ 35 
2.3.2. Motor de Passo ________________________________________________________ 36 
2.3.2.1. Modos de Acionamentos de Motores de Passo ____________________________ 38 
2.3.2.1.1. Modo wave ____________________________________________________ 38 
2.3.2.2. Projeto de Hardware do Sistema ________________________________________ 40 
2.3.2.3. Conclusões sobre o projeto de controle do Motor de Passo ___________________ 42 
2.3.2.3.1. Vantagens e Desvantagens _______________________________________ 42 
2.3.2.3.2. Visão geral_____________________________________________________ 43 
2.3.2.3.3. Aplicações _____________________________________________________ 43 
2.3.3. Programação do Basic-Step _____________________________________________ 44 
2.3.3.1. Programa de identificação da esteira_____________________________________ 44 
2.3.3.2. Controle do motor de passo____________________________________________ 48 
 
3. MEMORIAL DE CÁLCULO DO PROJETO _________________________________________ 50 
 
3.1. ESCOLHA DOS COMPONENTES DO PROJETO_________________________________ 50 
3.1.1. Dados da correia transportadora _________________________________________ 50 
3.1.2. Formulário ____________________________________________________________ 51 
3.1.2.1. Cálculo da força para transporte do material_______________________________ 52 
3.1.3. Seleção dos materiais __________________________________________________ 53 
3.1.3.1. Seleção da Correia___________________________________________________ 53 
3.1.3.1.1. Especificações da Correa _________________________________________ 53 
3.1.3.2. Outros materiais selecionados__________________________________________ 54 
3.1.3.2.1. Especificações dos Materiais ______________________________________ 54 
 
4. CONCLUSÃO ________________________________________________________________ 55 
 
5. BIBLIOGRAFIA_______________________________________________________________ 56 
 
6. ANEXOS ____________________________________________________________________ 57 
 
9 
 
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LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Acoplamento rígido ______________________________________________ 12 
Figura 2 - Barra de apoio 01_________________________________________________ 13 
Figura 3 - Barra de apoio 02 ________________________________________________ 14 
Figura 4 - Barra de apoio 03 ________________________________________________ 15 
Figura 5 - Barra Principal 01_________________________________________________ 16 
Figura 6 - Barra Principal 02 ________________________________________________ 17 
Figura 7 - Chapa de Apoio Lateral____________________________________________ 18 
Figura 8 - Chapa Motor 01 __________________________________________________ 19 
Figura 9 - Chapa Motor 02 __________________________________________________ 20 
Figura 10 - Chapa Trava ____________________________________________________ 21 
Figura 11 – Mancal ________________________________________________________ 22 
Figura 12 - Mesa de Apoio Central ___________________________________________ 23 
Figura 13 - Rolete de apoio _________________________________________________ 24 
Figura 14 - Rolete Movido___________________________________________________ 25 
Figura 15 - Rolete Motor ____________________________________________________ 26 
Figura 16 - Barras de Apoio ________________________________________________ 28 
Figura 17 - Esteira Montando________________________________________________ 28 
Figura 18 - Esteira Montando _______________________________________________ 29 
Figura 19 - Esteira Montando _______________________________________________ 29 
Figura 20 - Esteira Montando _______________________________________________ 30 
Figura 21 - Esteira Montando _______________________________________________ 30 
Figura 22 - Circuito básico da fonte de alimentação ____________________________ 32 
Figura 23 - Circuito com a estrutura básica do Regulador Série __________________ 32 
Figura 24 - Circuito utilizando um regulador de tensão __________________________ 34 
Figura 25 - Circuito driver do motor de passo por fonte de tensão.________________ 38 
Figura 26 - Alimentação do motor de passo por fonte de tensão. _________________ 39 
Figura 27 - Circuito final “driver” do motor de passo____________________________ 40 
Figura 28 - Hardware do sistema de controle de motor de passo. _________________ 41 
Figura 29 – Estrutura Tubular Retangular _____________________________________ 54 
Figura 30 – Parafusos Allen M6 com cabeça __________________________________ 54 
 
 
10 
 
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LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Relação dos valores de ângulo de passo e respectivos passos por volta ___36 
Tabela 2 - Dados iniciais da Esteira____________________________________________51 
Tabela 3 - Força Tangencial na correia ________________________________________51 
Tabela 4 – Cálculos para seleção da correia transportadora _______________________52 
Tabela 5 - Cálculo da carga de tensão da esteira (BP), em kg/m ____________________52 
Tabela 6 - Ajuste do BP calculado para condições específicas de serviço ___________52 
Tabela 7 - Cálculo da resistência admissível da esteira, ABS ______________________52 
Tabela 8 - Confirmação da resistência do eixo motor ___________________________ 53 
 
10 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
1.1. OBJETIVO 
 
Este projeto tem como objetivo projetar, calcular, fabricar, montar, programar, 
simular e descrever o funcionamento de uma esteira transportadora de recipientes 
plásticos. Esta por sua vez, fará o reconhecimento de uma quantidade de líquido 
especificada contida nos recipientes. Caso haja um volume inferior à especificada no 
programa, os sensores contidos na esteira, os quaistêm a função de verificar a 
quantidade de líquido e definir que tipo de liquido presente nos recipientes, avaliarão 
se estes recipientes serão aprovados. 
 
1.2. METODOLOGIA DE TRABALHO 
 
O estudo para realização deste trabalho baseou-se em todas as etapas que 
compõem a construção de um protótipo de uma esteira transportadora automatizada, 
cujo objetivo é identificar o nível de liquido mínimo para vasilhames de plástico 
através de um sensor LDR e um Laser Pointer alocados na altura correspondente ao 
nível de 500ml para efetuar a medição e através de um microcontrolador 
devidamente programado, efetuar a coleta de dados para análise. 
Essa medição é feita em movimento executado por um motor de passo e 
correia transportadora. A velocidade é controlada através de um microprocessador. 
11 
 
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O processo de confecção da esteira foi dividido em quatro etapas: 
- Projeto� Cálculos e desenhos; 
- Fabricação Mecânica� operações de usinagem, corte, dobra, furação 
e montagem mecânica; 
- Automação� confecção dos circuitos eletrônicos, fonte de 
alimentação e sensores; 
- Integração���� montagem da parte mecânica junto com a parte 
eletrônica e ajustes e testes. 
Sendo que cada etapa da confecção do protótipo foi detalhada nos capítulos 
com se seguem. 
O capítulo 2.1 trata do estudo dos materiais a ser utilizados (estrutura 
mecânica), desenho do projeto, confecção dos processos de fabricação (usinagem, 
corte, furação, dobra, etc.), especificação de funcionamento e montagem da parte 
mecânica. 
O capítulo 2.2 trata do processo de integração de todos os elementos 
envolvidos para o funcionamento da esteira e sua montagem, ajustes necessários, e 
testes realizados a fim de verificar a eficiência do projeto. 
O capítulo 2.3 trata do estudo, projeto e confecção da parte eletrônica da 
esteira, envolvendo para isso a escolha de componentes eletrônicos adequados 
para a montagem de módulos como a fonte de alimentação, o circuito de controle e 
programação, os sensores e o motor de passo. 
O terceiro capítulo trata da descrição dos valores limites estipulados para a 
confecção do projeto, funcionalidade e capacidade, onde são apresentados os 
cálculos efetuados e os dados obtidos para a realização das especificações do 
projeto. 
12 
 
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2. ESTADO DA ARTE DO PROJETO 
 
 
2.1. COMPONENTES MECÂNICOS DA ESTEIRA 
 
 
 Neste item será detalhada a construção de todas as partes mecânicas do 
conjunto, incluindo os processos de fabricação. 
 
 
2.1.1. Acoplamento Rígido 
 
 
 O Acoplamento é utilizado para transmitir o movimento do motor de passo 
para o rolete de tração da esteira. 
 
 
Figura 1 - Acoplamento rígido 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
 
13 
 
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2.1.1.1. Processo de Fabricação 
 
 
a) A Partir do Blank cilíndrico, cortado previamente próximo as 
dimensões especificadas, foi usinado, em torno mecânico, até ser 
atingido o diâmetro nominal de 20mm; 
b) Faceamento das laterais do cilindro delimitando o comprimento de 
uma polegada; 
c) Furação interna de 13mm para o eixo do rolete; 
d) Furação interna de 7mm para o eixo do motor; 
e) Furação passante dos furos de apoio (diâmetro de 5mm); 
f) Torqueamento das Roscas M6. 
 
 
2.1.2. Barra de apoio 01 
 
 
A barra de apoio 01 tem como função sustentar o conjunto e garantir o 
paralelismo da esteira em relação ao plano de apoio, superfície de contato, 
garantindo também, o alinhamento das barras principais. 
 
Figura 2 - Barra de apoio 01 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
14 
 
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2.1.2.1. Processo de Fabricação 
 
a) Serrou-se um perfil retangular de 20mm x 50mm até o comprimento 
nominal. 
b) Remoção das rebarbas com a lima fina. 
c) Acabamento com a lixa para remoção da ferrugem. 
d) Furação na face superior para fixação dos outros componentes, 
diâmetro de 6mm. 
e) Furação na face inferior para inserção das porcas de fixação para 
travamento da barra principal 02. 
 
 
2.1.3. Barra de apoio 02 
 
A barra de apoio 02 tem como função sustentar o conjunto e garantir o 
alinhamento do motor com o eixo motriz. 
 
 
Figura 3 - Barra de apoio 02 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
15 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
2.1.3.1. Processo de Fabricação 
 
a) Serrou-se um perfil retangular de 20mm x 50mm até o comprimento 
nominal. 
b) Remoção das rebarbas com a lima fina. 
c) Acabamento com a lixa para remoção da ferrugem. 
d) Furação na face superior para fixação dos outros componentes, 
diâmetro de 6mm. 
 
 
2.1.4. Barra de apoio 03 
 
A barra de apoio 03, assim como a barra 01, tem como função sustentar o 
conjunto e garantir o paralelismo da esteira em relação ao plano de apoio, superfície 
de contato, garantindo também, o alinhamento das barras principais. 
 
 
Figura 4 - Barra de apoio 03 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
16 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
2.1.4.1. Processo de Fabricação 
 
 
a) Serrou-se um perfil retangular de 20mm x 50mm até o comprimento 
nominal. 
b) Remoção das rebarbas com a lima fina. 
c) Acabamento com a lixa para remoção da ferrugem. 
d) Furação na face superior para fixação dos outros componentes, 
diâmetro de 6mm. 
 
 
2.1.5. Barra principal 01 
 
A barra principal 01 é a barra transversa em que se apóiam todos os itens da 
esteira, é nela que ficam apoiados à correia, a mesa, a parte eletrônica e os 
sensores, tem atuação igual a da barra principal 02. 
 
 
Figura 5 - Barra Principal 01 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
17 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
2.1.5.1. Processo de Fabricação 
 
 
a) Serrou-se um perfil retangular de 20mm x 50mm até o comprimento 
nominal. 
b) Remoção das rebarbas com a lima fina. 
c) Acabamento com a lixa para remoção da ferrugem. 
d) Furação na face superior para fixação dos outros componentes, 
diâmetro de 6mm. 
e) Fresagem da face superior para deslocamento do rolo movido e 
ajuste de paralelismo da esteira. 
f) Furação Lateral para apoio da mesa central. 
 
 
2.1.6. Barra principal 02 
 
A barra principal 02 é a barra transversa em que se apóiam todos os itens da 
esteira, é nela que ficam apoiados à correia, a mesa, a parte eletrônica e os 
sensores. 
 
Figura 6 - Barra Principal 02 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
18 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
2.1.6.1. Processo de Fabricação 
 
a) Serrou-se um perfil retangular de 20mm x 50mm até o comprimento 
nominal. 
b) Remoção das rebarbas com a lima fina. 
c) Acabamento com a lixa para remoção da ferrugem. 
d) Furação na face superior para fixação dos outros componentes, 
diâmetro de 6mm. 
e) Fresagem da face superior para deslocamento do rolo movido e 
ajuste de paralelismo da esteira. 
f) Furação Lateral para apoio da mesa central. 
 
 
2.1.7. Chapa de Apoio Lateral. 
 
Esta chapa é onde se localizam as unidades de leitura óptica, o circuito 
eletrônico e a fonte de alimentação. 
 
Figura 7 - Chapa de Apoio Lateral 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
19 
 
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2.1.7.1. Processo de Fabricação 
 
a) Recorte da Chapa até sua dimensão sem as dobras. 
b) Dobra à 90º no comprimento para apoio. 
c) Dobra à 90º no lado oposto. 
d) Furação para aparafusamento a Mesa Central. 
e) Furação para Apoio dos Sensores. 
 
 
2.1.8. Chapa Motor 01 
 
Esta chapa é utilizada principalmente para a regulagem vertical e horizontal 
do eixo do motor com o eixo motriz, regulagem esta feita através de oblongos. 
 
 
Figura 8 - Chapa Motor 01 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
20 
 
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2.1.8.1. Processo de Fabricação 
 
a) Recorte da Chapa até sua dimensão sem as dobras. 
b) Dobra à 90º no comprimento para apoio. 
c) Fresagem dos Oblongos para deslocamento horizontal. 
d) Fresagem Central para deslocamento vertical. 
e) Furação Fixação do Motor. 
 
 
2.1.9. Chapa Motor 02 
 
Esta chapa é utilizada para criar uma superfície de apoio ao Motor de Passo, 
que quando fixado a ela obtém dois furos para ajuste junto com a chapa motor 01. 
 
 
 
Figura 9 - Chapa Motor 02 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
21 
 
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2.1.9.1. Processo de Fabricação 
 
 
a) Recorte da Chapa até sua dimensão sem as dobras. 
b) Furação Central para o eixo do motor. 
c) Furação para fixação do motor (4 furos eqüidistantes do centro). 
d) Furação para fixação da chapa motor 01. 
 
 
2.1.10. Chapa Trava 
 
 
Esta chapa é utilizada com o intuito único de garantir o paralelismo entre a 
barra de apoio 01 e a barra de apoio 02, possibilitando maior firmeza para os ajustes 
do motor. 
 
 
Figura 10 - Chapa Trava 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
 
22 
 
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2.1.10.1. Processo de Fabricação 
 
 
a) Recorte da Chapa até sua dimensão sem as dobras. 
b) Dobra à 90º no comprimento. 
c) Furação para fixação as barras de apoio. 
 
 
2.1.11. Mancal 
 
 
Os Mancais são utilizados para sustentar os rolamentos, rolamentos estes 
que permitem suavidade no movimento da esteira. Usinados na Fatec para atender 
as nossas necessidades específicas os mancais são uma das peças mais 
importantes do projeto. 
 
 
 
Figura 11 – Mancal 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
23 
 
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2.1.11.1. Processo de Fabricação 
 
 
 
a) Corte do Blank de uma placa de aço 1020. 
b) Planificação na Fresa da espessura. 
c) Esquadrejamento por Fresagem. 
d) Torneamento do Furo de apoio do Rolamento. 
e) Furação dos parafusos de fixação do mancal as barras principais. 
 
 
2.1.12. Mesa de Apoio Central 
 
 
A Mesa de Apoio Central e aonde a correia da esteira descansa e retransmite 
o peso dos vasilhames líquidos, além da atuação de suporte, também é o link de 
ligação com a estrutura de suporte dos componentes eletrônicos. 
 
 
Figura 12 - Mesa de Apoio Central 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
24 
 
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2.1.12.1. Processo de Fabricação 
 
a) Corte do Blank da placa de alumínio mãe. 
b) Corte da chapa até a dimensão nominal. 
c) Dobra à 90º no comprimento. 
d) Dobra à 90º no comprimento lado oposto. 
e) Fresagem dos canais de inserção na barra principal (quatro canais 
para montagem nas laterais das barras principais). 
f) Fresagem para inserção do Rolo de Apoio (terceiro eixo). 
g) Furação para fixação da Chapa de Apoio Lateral. 
 
 
2.1.13. Rolete de Apoio 
 
O Rolete de apoio é fixo, e tem a função de tencionar apropriadamente a 
correia da esteira através do lado de carga da mesma. 
 
 
Figura 13 - Rolete de apoio 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
25 
 
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2.1.13.1. Processo de Fabricação 
 
a) Corte do Blank Cilíndrico. 
b) Torneamento até o diâmetro nominal. 
c) Faceamento das Laterais. 
d) Furação no sentido axial dos dois lados. 
e) Torqueamento para aparafusamento no interior da Mesa de Apoio 
Central. 
 
 
2.1.14. Rolete Movido 
 
O Rolete Movido é ligeiramente mais largo que o motor para promover uma 
inclinação adequada ao conjunto, possui possibilidade de transladar 
longitudinalmente para tencionar mais ou menos a esteira. 
 
 
Figura 14 - Rolete Movido 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
26 
 
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2.1.14.1. Processo de Fabricação 
 
 
a) Corte do Blank Cilíndrico. 
b) Torneamento até o diâmetro nominal. 
c) Faceamento das Laterais. 
d) Torneamento dos eixos na região de apoio com o rolamento. 
e) Torneamento da zona de transição. 
f) Torneamento da região cônica. 
 
 
2.1.15. Rolete Motor 
 
 
O Rolete Motor tem a função de tencionar a esteira e os vasilhames, precisa 
ter aderência e suavidade em seu movimento, após a usinagem foi recoberto com 
um material termo retrátil emborrachado. 
 
 
Figura 15 - Rolete Motor 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
27 
 
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2.1.15.1. Processo de Fabricação 
 
 
 
a) Corte do Blank Cilíndrico. 
 
b) Torneamento até o diâmetro nominal. 
 
c) Faceamento das Laterais. 
 
d) Torneamento dos eixos na região de apoio com o rolamento. 
 
e) Torneamento da zona de transição. 
 
f) Fresagem do Chanfro de Trava do Acoplamento. 
28 
 
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2.2. MONTAGEM DOS COMPONENTES 
 
O Processo de Montagem reúne todos os componentes mecânicos num 
conjunto só, os processos de montagem utilizados são principalmente: 
aparafusamento e rebitagem. 
 
a) Seleção e União dos Componentes; 
b) Posicionamento das Barras de Apoio; 
 
Figura 16 - Barras de Apoio 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
 
c) Montagem das Barras Principais; 
 
Figura 17 - Esteira Montando 
Fonte: LAP- FATEC-SP
29 
 
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d) Aparafusamento do Motor na Chapa Motor 02; 
e) Aparafusamento do Chapa Trava nas Barras de Apoio; 
f) Aparafusamento da Chapa Motor 01 nas Barras de Apoio; 
g) Montagem do subconjunto motor na Chapa Motor 01; 
h) Ajuste do PowerTrain da esteira; 
 
Figura 18 - Esteira Montando 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
i) Montagem dos Rolamentos nos Mancais; 
j) Montagem nos Roletes Motor e Movido nas caixas de mancais; 
 
Figura 19 - Esteira Montando 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
30 
 
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k) Inserção do Acoplamento Rígido; 
l) Ajuste do Acoplamento Rígido; 
m) Aparafusamento do Rolete de Apoio na Mesa de Apoio Central; 
n) Aparafusamento da Mesa de Apoio Central no Conjunto; 
 
 
Figura 20 - Esteira Montando 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
 
o) Processo de rebitamento da Chapa de Apoio Lateral com a Mesa de 
Apoio Central; 
p) Ajustes para compra da correia transportadora; 
q) Marcação para costura da correia transportadora; 
r) Costura da correia transportadora; 
s) Ajustes e conclusão de Montagem. 
 
 
Figura 21 - Esteira Montando 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
31 
 
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2.3. COMPONENTES ELÉTRICOS/ ELETRÔNICOS/ DE CONTROLE 
 
Na confecção da esteira transportadora foram utilizados três elementos 
principais no que tange aos componentes elétricos, os quais serão descritos a seguir: 
 - Fonte de Alimentação; 
 - Motor de Passo; 
 - Circuito de controle utilizando o Basic Step. 
 
 
2.3.1. Fonte de Alimentação 
 
Uma fonte de alimentação regulada é um circuito eletrônico projetado para 
proporcionar uma tensão contínua pré-determinada VOreg independente da corrente 
de saída IL, da temperatura ou de quaisquer variações na tensão da rede CA de 
alimentação de entrada [Millman]. 
Vários tipos de fonte de alimentação reguladas estão disponíveis, dentre as 
quais podem ser destacadas: 
- Fontes de alimentação lineares 
- Fontes de alimentação chaveadas 
- Fontes de alimentação ressonantes 
Inicialmente, serão abordados os fundamentos básicos das fontes lineares 
discretas, passando-se à utilização dos CI's e finalmente, às orientações gerais dos 
projetos a serem executados. 
 
32 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
2.3.1.1. Fundamentos das fontes reguladas discretas 
 
Basicamente, as fontes de alimentação reguladas lineares são compostas 
pela estrutura representada no diagrama em blocos dado a seguir: 
 
Figura 22 - Circuito básico da fonte de alimentação 
Fonte: Laboratório de eletrônica- FATEC-SP 
A seção não-regulada contém os componentes responsáveis pela 
transformação da tensão da rede para o nível de tensão CA desejado 
(transformador), pela conversão CA/CC (retificador) e pela redução das oscilações 
(ripple) da tensão retificada (filtro). 
 
Figura 23 - Circuito com a estrutura básica do Regulador Série 
Fonte: Laboratório de eletrônica- FATEC-SP 
33 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
O resistor Rs deverá garantir a polarização do diodo zener Dz, por sua vez 
responsável pela tensão de referência, Vz. 
O transistor Q2, conectado na configuração seguidor de emissor, providencia 
que a tensão no seu emissor (VOreg) esteja 0.7 volts (valor correspondente à tensão 
VBE ativo ) acima da tensão fornecida à sua base. Observe que toda a corrente 
disponível na saída deverá fluir pelo transistor Q2. O divisor de tensão R1-R2 amostra 
a tensão de saída VOreg, fornecendo a tensão de realimentação VF à base do 
transistor Q1. O transistor Q1, operando na região ativa, estará comparando as 
tensões VF e VZ , comportando-se da seguinte forma: 
- Se Vo tende a aumentar, VF aumenta e em conseqüência, aumenta a tensão 
na base do transistor Q1. Desta forma, a corrente de coletor do transistor Q1 
aumenta, reduzindo a sua tensão de coletor a emissor (VCE) e consequentemente, a 
tensão na base de Q2. Novamente, a tensão de emissor de Q2 - seguindo a tensão 
de base – será reduzida, compensando o aumento inicialmente suposto. 
Considerando a tensão do diodo zener, a tensão de saída pode ser 
determinada como: 
ZBEF VVV += (1) 
Da relação, 
F
F V
R
RRV
RR
V
R
V
2
21
0
21
0
2
+
=�
+
=
 (2) 
Ou seja, 
)(
2
21
0 ZBE VVR
RRV ++=
 (3) 
34 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
O potenciômetro P1 permite que a tensão de saída seja ajustada dentro de 
uma faixa de valores pré-escolhidos, compensando ainda as tolerâncias em relação 
aos valores dos resistores e diodo zener. 
Alguns aspectos devem ainda ser considerados nas fontes de alimentação 
reguladas como a dissipação de potência do transistor Q2, o uso de pares Darlington 
substituindo Q2 para o aumento da capacidade de corrente de saída, o uso de 
capacitores como filtros de ruídos de alta freqüência, dentre outros. 
 
2.3.1.2. Reguladores Monolít icos 
 
Com o advento da Microeletrônica, tornou-se econômica e tecnologicamente 
realizável a incorporação de todos os componentes da fonte regulada na forma 
monolítica, obtendo-se todas as vantagens dos circuitos integrados: - excelente 
desempenho, dimensões reduzidas, fácil utilização e alta confiabilidade. 
Um regulador monolítico de grande aplicabilidade é a série 78XXC, 
constituída de reguladores de tensão fixa. A figura abaixo representa sua aplicação 
usual, onde os capacitores Ci e Co são utilizados para a filtragem de ruídos de alta 
freqüência e o aumento da estabilidade de saída em relação à temperatura. 
 
Figura 24 - Circuito utilizando um regulador de tensão 
Fonte: Laboratório de eletrônica- FATEC-SP 
Estes dispositivos não exigem qualquer ajuste, têm valores de tensões de 
saída disponíveis em 5, 6, 8, 12, 15, 18 ou 24V e capacidade de corrente até 
35 
 
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aproximadamente 1A. Possuem proteção interna contra curto-circuito, desconexão 
térmica automática, dentre outras características de bom desempenho. 
Outros tipos de reguladores monolíticos encontram-se disponíveis em 
diversas versões: - tensão de saída fixa ou variável, alta corrente, saídas simples ou 
simétricas. 
 
2.3.1.3. Especif icações da Fonte 
 
A esteira transportadora utilizará uma fonte conforme circuito abaixo e 
utilizando os componentes descritos anteriormente para formar duas saídas de 
tensão reguladas de +5V e +24 volts respectivamente. Nota-se que o circuito 
referente à tensão de +5V possui um regulador 7824 que fornece uma tensão 
regulada de 24volts na entrada do coletor do regulador 7805, isto foi feito para evitar 
que tensões da rede acima de 110V pudessem originar uma variação na tensão de 
saída do regulador 7805 acima do 5 volts devido a uma saturação do componente 
por aumento de tensão de entrada do regulador. 
Com isso podemos garantir uma tensão regulada independente da variação 
da rede externa. Os capacitores eletrolíticos apresentados no circuito têm a função 
de manter o nível de tensão de saída e filtrar possíveis transientes. Já os diodos 
1n4001 têm a função de proteção do circuito para uma sobrecorrente. 
As duas pontes retificadoras na saída do transformador visam criar uma 
independência dos circuitos para as tensões de +5 e +24volts. 
. 
 
 
36 
 
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2.3.2. Motor de Passo 
 
O motor de passo (Stepping Motor) é um transdutor que converte pulsos 
elétricos em movimento mecânico. A rotação do eixo do motor é caracterizada por 
um especifico ângulo incremental de passo para cada pulso de excitação. Esse 
ângulo incremental é repetido precisamente em cada pulso, gerado por um 
apropriado circuito excitador. O erro que possa existir num determinado ângulo 
incremental, é geralmente menor que 5%, sendo este erro não acumulativo. 
O resultado é preciso e de movimento fixo, sendo que a cada pulso temos o 
movimento de um único ângulo incremental de passo, possibilita um eficiente 
controle de posição. Sendo assim, o motor de passo possibilita um controle de 
velocidade, direção e distância, podendo em certos casos, dispensar o controle em 
malha fechada (ou realimentação), bastando para tal haver uma segurança que o 
torque produzido pelo motor seja suficiente para movimentar a carga acoplada. 
O circuito excitador é constituído por um circuito seqüencial e um estágio 
amplificador de saída. O circuito seqüencial pode ser projetado para que o motor gire 
seu ângulo incremental de passo a cada pulso na sua entrada, ou para que o motorgire apenas meio ângulo de passo. 
A tabela descrita a seguir, ilustra os valores de ângulos de passo dos motores 
comumente encontrados no mercado, com seus respectivos números de passos por 
volta. 
Tabela 1 - Relação dos valores de ângulo de passo e respectivos passos por volta 
Passos/Volta 500 200 180 144 72 48 24 
Ângulo de passo 0,72 1,8 2,0 2,5 5,0 7,5 15,0 
 
37 
 
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O estágio amplificador de saída pode excitar o motor por fonte de tensão ou 
fonte de corrente. Sendo adotada a fonte de tensão por ser de mais fácil acesso. 
Outros parâmetros estão relacionados a seguir: 
 
- “Holding Torque”: É a potência necessária para o motor sair da posição 
parado; 
- “Torque Residual”: É o resultado do fluxo magnético permanente que age 
nos pólos do estator; 
- “Resposta de Passo”: É o tempo de atraso para o motor dar um passo 
comandado. Esse tempo é função do quociente torque/inércia. Para o motor sem 
carga é da ordem de milisegundos; 
- “Ressonância”: O motor de passo possui certa freqüência natural 
característica, sendo que quando o motor atinge esta freqüência, ocorre um aumento 
de ruído, vibração e o motor pode ainda perder alguns passos ou até oscilar. O valor 
dessa freqüência depende do motor, carga, e circuito driver. Sendo assim, podemos 
modificar esse valor através de projeto; 
- “Slew Rate”: Impossibilidade de parar, começar ou reverter o movimento 
instantaneamente. 
 
Estes e outros parâmetros evidenciam que o motor de passo é utilizado em 
movimentos que requerem baixa velocidade de operação, mesmo porque, seu limite 
superior é determinado em aproximadamente 500 passos/segundo em alguns 
modelos de motores. 
 
 
38 
 
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2.3.2.1. Modos de Acionamentos de Motores de Passo 
 
Independente do tipo de alimentação ser unipolar ou bipolar, os enrolamentos 
do motor de passo podem ser acionados segundo quatro modos: 
a) Modo manual; 
b) Modo wave; 
c) Modo meio passo; 
d) Modo micro passo. 
O modo utilizado foi o Modo Wave. 
 
2.3.2.1.1. Modo wave 
 
O modo wave caracteriza-se pelo acionamento de uma única fase a cada 
passo. O consumo é menor se comparado ao modo normal, porém com menor 
torque. 
Primeiramente será mostrado o projeto de um estágio de saída por fonte de 
tensão, conforme figura mostrada abaixo: 
 
Figura 25 - Circuito driver do motor de passo por fonte de tensão. 
Fonte: Laboratório de eletrônica- FATEC-SP 
 
A figura ilustra o circuito básico “driver” de motor de passo por fonte de tensão. 
Foi escolhido o transistor BD 140 (conforme folha de dados em anexo) porque 
a corrente de coletor e da ordem de 300mA. 
39 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
Devido à carga indutiva do motor, podemos ter o aparecimento de tensões 
reversas de valor elevado. Para assegurar um bom funcionamento do circuito, 
evitando inclusive uma eventual queima dos transistores, devem ser colocados 
diodos em paralelo com as fases do motor para limitar esta tensão reversa, junto 
com resistência para dissipar e limitar a corrente. Principalmente em baixas 
freqüências, observa-se uma melhora quanto à trepidação e ruídos, quando se 
utiliza os diodos protetores. 
Desta forma, utiliza-se o seguinte circuito “driver” por fonte de tensão para o 
motor: 
 
Figura 26 - Alimentação do motor de passo por fonte de tensão. 
Fonte: Laboratório de eletrônica- FATEC-SP 
 
 
O acionamento da figura acima nos mostra que com o aumento da freqüência 
de rotação do motor, ocorre uma diminuição da corrente no caso de alimentação por 
fonte de tensão. Esta situação ocasiona uma diminuição do torque, pois sabemos 
que o torque esta relacionado à potência elétrica consumida. 
O manual do fabricante de motores de passo apresenta esta curva, 
mostrando a diminuição do torque com o aumento da freqüência de rotação. 
Para melhorar o funcionamento do motor na região de ressonância, podemos 
associar uma resistência de potência em série com o motor, a fim de diminuir a 
relação L/R. 
40 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
A associação diminui a oscilação do motor, mas além de existir uma 
dissipação de potência indesejada em cima das resistências, temos uma diminuição 
do torque do motor pela redução da corrente, podendo o motor não suportar a carga 
acoplada. 
Além disso, com esta associação, foi possível excitar o motor com freqüências 
altas porque ocorre uma diminuição da freqüência de corte superior. 
Porém não tivemos êxito com a resistência em série, por isso acabamos 
usando sem esta resistência, ficando o circuito conforme figura 10. 
 
2.3.2.2. Projeto de Hardware do Sistema 
 
Conforme verificado anteriormente, o sistema de controle digital de motor de 
passo é composto por um sistema básico de microprocessador, circuito de 
acionamento seqüencial e “driver” do motor. 
O motor, a ser utilizado no sistema de controle digital de motor de passo, e o 
motor de 1,80°. 
Esse motor de quatro fases possui o neutro ligado na terra e as fases 
ativadas com +24V. Sendo assim, os circuitos “driver”, mostrados anteriormente, não 
podem ser utilizados. 
A figura desenhada a seguir ilustra um circuito “driver” para acionamento de 
motor de passo com fio neutro ligado em terra. 
 
Figura 27 - Circuito final “driver” do motor de passo. 
Fonte: Laboratório de eletrônica- FATEC-SP 
41 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
 
A figura 27 ilustra um circuito “driver” por fonte de tensão para acionamento 
de motor de passo com fio neutro, aterrado e fases ativadas com +Vcc. 
Observamos que o transistor BC546 na entrada do circuito inverte a lógica, 
ativando a fase i do motor, saturando o transistor BD140 quando Zi está com nível 
lógico 1. 
Da mesma forma, com nível lógico 0 na entrada Zi, a fase i do motor fica 
desativada porque o transistor BD140 entra em corte. 
É importante ressaltar que pelo fato do motor ter quatro fases distintas, são 
necessários quatro circuitos “driver” para o acionamento do motor. A saída Z1 aciona 
o fio marrom do motor, o Z2 o vermelho, o Z3 o branco e o Z4 o verde. O fio neutro 
preto deve ser conectado à terra. 
De maneira a facilitar a visualização do hardware do sistema de controle 
digital de motor de passo, a figura dada a seguir, ilustra a interligação de todos os 
blocos descritos anteriormente. 
 
Figura 28 - Hardware do sistema de controle de motor de passo. 
Fonte: Laboratório de eletrônica- FATEC-SP 
42 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
2.3.2.3. Conclusões sobre o projeto de controle do Motor de 
Passo 
 
 
2.3.2.3.1. Vantagens e Desvantagens 
 
 
Em relação aos demais tipos de motores, o motor de passos apresenta 
evidentes vantagens: como tamanho e custo reduzidos, total adaptação à lógica 
digital (o que permite o controle preciso da velocidade direção e distância), 
características de bloqueio, pouco desgaste e dispensa realimentação. 
Outra vantagem do motor de passos em relação aos outros motores é a 
estabilidade. Quando quisermos obter uma rotação específica de certo grau, 
calcularemos o número de rotação por pulsos o que nos possibilita uma boa 
precisão no movimento. Os antigos motores passavam do ponto e para voltar 
precisavam da realimentação negativa. Por não girar porpassos a inércia destes é 
maior e assim são mais instáveis. Como a inércia dos motores de passos é menor a 
possibilidade de eles passarem do ponto desejado existe, mas se passarem podem 
facilmente voltar, pois são controlados por uma lógica digital. 
São poucas as desvantagens mais elas existem: má relação potência - 
volume e principalmente controle relativamente complexo. 
 
 
 
 
 
 
43 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
2.3.2.3.2. Visão geral 
 
 
Concluímos que o motor de passo traz várias vantagens de controle, 
facilidade da determinação da posição e velocidade de deslocamento. Todo controle 
é externo, o que caracteriza o motor de passo como um motor elétrico sem 
comutadores, pois todos os bobinados no motor são parte do estator, e o rotor 
geralmente é um imã permanente ou de indutância variável com um bloco dentado 
de algum material magnético suave. 
 
 
2.3.2.3.3. Aplicações 
 
 
 
Como os motores de passos têm movimentos precisos, qualquer 
equipamento pequeno que precise de precisão no movimento utilizaram estes 
motores. 
Podemos citar, por exemplo, o controle de microcâmeras num circuito interno 
de vigilância, em clínicas radiológicas no auxílio de operadores para os mesmos 
orientem o posicionamento das pessoas submetidas a uma radiografia, 
posicionamento de uma mesa de trabalho em duas dimensões, furação automática 
de acordo com instruções em fita sobre as posições dos furos. Sua utilização é muito 
ampla não permitindo a declaração de toda sua utilidade, mas podemos dizer que 
vai desde o controle de máquinas industriais (robôs) até pequenas demonstrações 
num curso de robótica. Alem de ser muito bem aplicado em nossa esteira 
transportadora. 
44 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
Segue em anexo ainda uma compilação dos Data-Sheets dos principais 
componentes utilizados no projeto. 
 
 
2.3.3. Programação do Basic-Step 
 
 Para a calibração, reconhecimento, aceitação ou rejeição dos recipientes, foi 
feito um programa para o Basic Step a partir do computador, conforme os itens a 
seguir. 
 
2.3.3.1. Programa de ident if icação da esteira 
 
 
timer1 on 256 'seta timer1 
 ‘parâmetros do botão 
start%=0000 
stop% =0000 
plus% =0000 
minus%=0000 
 
 'parametros do ldr 
direta%= 0000 'incidência direta do laser 
sem_liquido%= 0000 'laser atravessando garrafa sem liquido 
com_liquido%= 0000 'laser atravessando garrafa com liquido 
sem_laser%= 0000 'sem incidência do laser 
 
selecao=0 'determina se está havendo seleção ou não 
identificado=0 'determina se houve identificação (0 não, 1 aprovado, 2 reprovado) 
 
timer_atual%=0 'valor "atual" do timer 
timer1 read timer_ant% 'valor "anterior" do timer 
timer%=0 'diferença entre timer anterior e atual 
pass_id=0 
 
 'seta pinos da porta b como saída 
makeout b,0 'motor de passo 
makeout b,1 'motor de passo 
45 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
makeout b,2 'motor de passo 
makeout b,3 'motor de passo 
makeout b,4 'buzzer 
makeout b,5 'led reprova 
makeout b,6 'led aprova 
 
 'seta primeiro passo 
clr b,3 
set b,2 
clr b,1 
set b,0 
 
 
speed= 0 'velocidade de 0 a 10 
ant_speed= 0 'velocidade antes de parar 
time_stp%= 20 ‘incremento do tempo entre passos 
real_speed%=speed*speed_stp 
 
makein C,0 'AD para LDR 
clrbit C,0 
 
makein C,1 'AD para Botões 
clrbit C,1 
 
le_botao: 
a2d x%, 1, idle 
filter botao%, x%, 4 
 
if botao%<start% then 
 if ant_speed=0 then 
 speed=5 
 else 
 speed=ant_speed 
 ant_speed=0 
 end if 
 clr b,4 
 clr b,5 
 clr b,6 
endif 
goto le_ldr 
 
if botao%<stop% then 
 ant_speed=speed 
 speed=0 
endif 
46 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
goto le_ldr 
 
if botao%<plus% then 
 if speed=10 then le_ldr 
 endif 
 incr speed 
endif 
goto le_ldr 
 
if botao%<minus% then 
 if speed=0 then le_ldr 
 endif 
 decr speed 
endif 
 
le_ldr: 
a2d y%, 1, idle '**checar porta** 
filter ldr%, y%, 4 
 
if ldr%>direta% then 'fim_selecao 
 if identificado=2 then 'se a garrafa estava reprovada, a esteira estava parada 
identificado=0 'quando o ldr recebe incidência direta, a esteira volta a funcionar 
 selecao=0 
 speed=ant_speed 
 ant_speed=0 
 clr b,5 'apaga led vermelho 
 clr b,4 'desliga buzzer 
 clr b,6 'apaga led verde 
 endif 
 
 if identificado=0 then 'se houver incidencia direta sem o nivel ser identificado 
 if selecao=1 then 'ocorre um estado indeterminado 
 set b,5 'acende led vermelho 
 set b,6 'acende led verde 
 set b,4 'liga buzzer 
 ant_speed=speed 
 speed=0 
 endif 
 endif 
 
 if identificado=1 then 
 identificado=0 
 selecao=0 
 clr b,6 'apaga led verde 
 endif 
47 
 
Fatec-SP - Projeto de Conclusão de Curso de Mecânica de Precisão - Esteira Transportadora Automatizada 
 
endif 
goto passo 
 
if ldr%>sem_liquido% then 'reprova 
 identificado=2 
 set b,5 'acende led vermelho 
 set b,4 'liga buzzer 
 ant_speed=speed 
 speed=0 
endif 
goto passo 
 
if ldr%>com_liquido% then 'aprova 
 set b,6 'acende led verde 
 identificado=1 
endif 
goto passo 
 
if ldr%>sem_laser% then 'inicio_selecao 
 selecao=1 
endif 
 
 
 
 
48 
 
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2.3.3.2. Controle do motor de passo 
 
makeout b,0 
makeout b,1 
makeout b,2 
makeout b,3 
makeout b,4 
makeout b,5 
makeout b,6 
makeout b,7 
makein d,7 
makein d,6 
makein d,4 
 
setbit b,4 
 
 
do 
setbit b,0 
pause 20 
clrbit b,0 
setbit b,1 
pause 20 
clrbit b,1 
setbit b,2 
pause 20 
clrbit b,2 
setbit b,3 
pause 20 
clrbit b,3 
 
inbit presenca,d,4 'd4 vai no ldr 
 
if presenca = 0 
'fazer leitura 
setbit b,5 'b5 acende e apaga o laser de leitura 
pause 1000 
inbit sensor1,d,6 l`e o sensor de leitura 
clrbit b,5 
 
if sensor1 = 0 then 
 
goto continua 
 
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end if 
 
inbit bot,d,7paga 
'pisca o led ate d7 ficar nivel alto 
while bot = 0 
 inbit bot,d,7 'd7 é o botao do operador pra tirar a garrafa. 
 
 pause 700 'b7 é para fazer um led piscar que ta reprovado. 
 setbit b,7 
 pause 700 
 clrbit b,7 
 next 
 
loop 
 
 
'fim fazer leitura 
end if 
 
continua: 
while presenca = 0 
inbit presenca,d,4 
'continuando motor ate sumir a garrafa 
setbit b,0 
pause 20 
clrbit b,0 
setbit b,1 
pause 20 
clrbit b,1 
setbit b,2 
pause 20 
clrbit b,2 
setbit b,3 
pause 20 
clrbit b,3 
 
loop 
 
loop 
 
50 
 
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3. MEMORIAL DE CÁLCULO DO PROJETO 
 
Verifica-se abaixo o memorial de cálculo para a confecção de uma esteira 
rolante para inspeção e seleção de recipientes com envasamento de 500ml de um 
determinado líquido. 
 
 
3.1. ESCOLHA DOS COMPONENTES DO PROJETO 
 
Distância entre vasilhame – (p) = 6 a 8 cm 
Diâmetro do cilindro motor e movido (D) = 20mm (min) 
 
 
3.1.1. Dados da correia transportadora 
- Habasit – sugerido TU-5 
- Material – Poliamida com indução de poliuretano 
- Espessura – 0,70mm 
- Peso da esteira – 0,65 kgf/m² 
- Tração Admissível - 3,5 kgf/cm (σadm) 
- Resistênciaà ruptura – 60 kgf/cm (σrup) 
- Tração por alongamento de 1% = 1,7 kgf/cm (σ 1%) 
- Resistência à temperatura permanente= -20°C/+100°C 
- Coeficiente de Atrito 
Sobre o tambor-motor 
Aço = 0,20 (µa) 
Borracha = 0,35 (µb) 
Sobre a mesa de apoio 
aço = 0,32 (µg) 
sintético = 0,32 (µg) 
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3.1.2. Formulário 
 
 
- Quantidade de frascos – n = L/p 
- 
- Peso dos frascos total – Q = n x 0,5 (kgf) 
- 
- Peso distribuído dos frascos – qm = Q/L = n x 0,5 /L (kgf/m) 
- 
Tabela 2 - Dados iniciais da Esteira 
• Comprimento da mesa (m): 0,64 
• Largura da mesa (m): 0,15 
• Distância entre frascos (m): 0,08 
• Quantidade de frascos: 8,00 
• Peso total dos frascos (kgf): 4,00 
• Peso distribuído frascos (kgf/m): 6,28 
• Diâmetro externo do Tambor (0,02 m no min) (m): 0,03 
• Diâmetro externo do rolete de retorno (m): 0 
• Comprimento da mesa de aço (m): 0,64 
• Largura da mesa de aço (m) 0,15 
• Espessura da mesa de aço (m) 0,01 
• Peso da mesa de aço (kg) 7,65 
 
 
Tabela 3 - Força Tangencial na correia 
Força de atrito na mesa (Kgf): 0,82 
• coeficiente de atrito entre mesa e correia: (0,32) 0,20 
• Peso distribuído frascos (Kgf/m): 6,28 
• peso distribuído da correia (kgf/m) 0,14 
• peso da correia por m² (kgf/m²) 0,90 
Força de atrito nos roletes de retorno e tambores (kgf): 0,003572889 
• Coeficiente de atrito nos roletes de retorno (0,001~0,003) 0,002 
• nº. de roletes de retorno 0,00 
• nº. de tambores 2,00 
• Peso dos roletes de retorno (kg) 0,00 
• peso dos tambores (kg) 0,85 
• Peso total de roletes e tambores (kg) 1,70 
 
 
 
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3.1.2.1. Cálculo da força para transporte do material 
 
Tabela 4 – Cálculos para seleção da correia transportadora 
• Coeficiente de atrito tambor/correia (0,2): 0,15 
• ângulo de abraçamento (Digite em graus): 180,00 
• ângulo de abraçamento transformado em radianos: 3,14 
• T2 (kgf) 1,36 
• T1 (kgf) 2,18 
• Tensão na correia (kgf/cm) 0,14 
• Status dos cálculos (tensão máxima adm = 3,5 Kgf/cm) OK 
Cálculo da potência do motor (kW): 0,000258208 
Potência em W: 0,26 
• Velocidade admissível (1,6 a 2,2 m/min) 1,80 
• Rendimento do redutor (0,8) 0,80 
• Rendimento transmissão por correia sincronizada (0,95) 0,95 
Seleção da rotação do motor e relações de transmissão 
• Rotação do motor elétrico (RPM): 100,00 
• Rotação do tambor (RPM): 19,10 
• Relação de transmissão (ic): 5,24 
 
Tabela 5 - Cálculo da carga de tensão da esteira (BP), em kg/m 
M = Carga do produto, kg/m² 0,03 
• W = Peso da esteira, kg/m² 0,90 
• L = Comprimento da transportadora em metros 0,64 
• H = Diferença de altura da transportadora em metros (pés) 0,00 
• Fw = Coeficiente de atrito entre a guia de desgaste e a esteira 0,20 
• Mp = M x (Fp x % Acumulado da Esteira) 0,00 
OBS: Fw e Fp obtidos da página de DADOS DA ESTEIRA 
Tensão da esteira (BP) --> BP = [(M + 2W) x Fw + Mp] x L + (M x H) 0,23 
 
Tabela 6 - Ajuste do BP calculado para condições específicas de serviço 
Determinação de SF (consultar tabela ao lado) 
• Digite o Fator de Serviço (SF) 0,10 
• Digite o valor de BP 0,23 
Valor ABP ajustado 0,02 
 
Tabela 7 - Cálculo da resistência admissível da esteira, ABS 
• BS = Resistência da esteira 0,10 
• T = Fator de Temperatura 0,00 
• S = Fator de resistência 0,00 
ABS = Resistência admissível da esteira 0,00 
 
- Comparação entre os valores de ABP e ABS ; 
- Determinação do espaçamento máximo das engrenagens de acionamento; 
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Tabela 8 - Confirmação da resistência do eixo motor 
Peso do eixo (Q), em kg/m 0,00 
• largura da esteira (B), em m 0,00 
Carga total do eixo (w) 0,00 
Obs.: Para eixo apoiado em dois mancais, a DEFLEXÃO, D, é 
calculada a partir de: 
Onde: 
 
Ls = Comprimento do eixo entre mancais em (mm) 0,00 
• E = Módulo de elasticidade 0,01 
• I = Momento de Inércia 0,01 
Deflexão do eixo (D) 0,00 
 
 
3.1.3. Seleção dos materiais 
 
 
3.1.3.1. Seleção da Correia 
 
 
Seleção da correia baseado no catálogo do fabricante: 
- Correa Selecionada: FAB-2E � Fabricante: Habasit 
 
 
3.1.3.1.1. Especif icações da Correa 
 
 
- Para mesa de apoio e roletes de suporte 
- Capa de tração [material – PES (Poliéster)] 
- Face de transporte [material – TPU (Poliuretano termoplástico)] 
- Cor branca 
- Espessura = 0,7 mm 
- Peso da correia = 0,7 [kg/m²] 
- Diâmetro mínimo do Tambor 8mm (dmin) 
- Tração por alongamento por 1% = 2 N/mm (k1%) 
- Tração Admissível = 3 N/mm (kadm) 
- Resistência admissível =60 N/mm 
- Temperatura Admissível de trabalho permanente = -30°C/+110°C 
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- Coeficiente de atrito sobre o tambor motriz = 0,15 (µa) 
- Coeficiente de atrito sobre o tambor movido = 0,30 (µa) 
- Coeficiente de atrito sobre a mesa de apoio 
� aço= 0,2 (µg) 
� aço inoxidável = 0,15 (µg) 
� Resina termoendur = 0,2 (µg) 
� Madeira dura = 0,2 (µg) 
� Tamanho de fabricação = 4000 mm 
 
3.1.3.2. Outros materiais selecionados 
 
 
3.1.3.2.1. Especif icações dos Materiais 
 
 
Estrutura Básica da Esteira 
- Estrutura Tubular Retangular #16 de aço: A=50mm e B=25mm 
 
 
Figura 29 – Estrutura Tubular Retangular 
Fonte: LAP - FATEC-SP 
 
- Mancais de Rolamento: Aço 1020 – utilizando rolamentos SKF blindados 
- Mesa de apoio: Alumínio de 2,5 mm de espessura 
Parafusos 
- Allen M6 x 80mm 
 
Figura 30 – Parafusos Allen M6 com cabeça 
Fonte: LAP- FATEC-SP 
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4. CONCLUSÃO 
 
 
Durante a elaboração desse projeto foi necessária a aplicação de conceitos 
aprendidos em várias disciplinas do curso de tecnologia em mecânica de precisão, o 
que foi de grande valia para a consolidação e aplicação de tais conceitos. 
Foi constatado ao final do projeto que o motor utilizado não é o mais 
adequado, uma vez que este apresenta um superaquecimento quando a correia 
permanece ligada por alguns minutos. Outro inconveniente deste motor é o fato de 
não poder inverter sua rotação limitando assim os controles da esteira. 
O controle de velocidade da esteira também não se mostrou adequado uma 
vez que esta não teve um funcionamento perfeito ao longo de toda faixa de ajuste. 
Este dispositivo também provocou uma perda de torque no motor. 
O micro controlador selecionado foi hiperdimensionado, ou seja, não houve 
necessidade de utilização total dos recursos que o chip dispunha, mas devido a 
problemas de software o programa foi simplificado para adequação e utilização no 
projeto. 
A esteira também apresentou um pequeno desalinhamento, o que fez com 
que à correia encostasse, por algumas vezes, na lateral da estrutura. 
No entanto o dispositivo desenvolvido atingiu as expectativas como um 
transportador didático de esteira, uma vez que reproduz, dentro de suas limitações, 
o funcionamento básico de uma esteira transportadora. 
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5. BIBLIOGRAFIA 
 
 
(1) Tipler, Paul. Eletricidade e Magnetismo . Editora LTC. 3ª Edição. 
1995 
 
(2) Halliday, Resnick, Walker. Eletromagnetismo . Editora LTC. 3ª 
Edição.1994. 
 
(3) Hayt, Will iam. Eletromagnetismo . Editora LTC. 3ª Edição. 1983 
 
(4) Schimidt, Walfredo. Materiais Elétricos . EditoraEdgard Blucher 
Ltda. 2ª Edição. 1986 
 
(5) Kosow, Irv ing Leonel. Máquinas Elétricas e Transformadores . 
Editora Globo. 5ª Edição. 1972. 
 
(6) Mamede, Fi lho João. Instalações elétricas Industr iais . Editora 
LTC. 4ª Edição. 1995 
 
(7) Mellman, Jacob e Halkias, Christos C.. Eletrônica – Disposit ivos e 
Circuitos . Editora McGraw-Hil l Ltda. 1981. 
 
(8) Martignore, Afonso. Eletrotécnica . Editora Globo. 8ª Edição. 1970. 
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ANEXOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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