Pré TCC   Maxwell Melo

Pré TCC Maxwell Melo


DisciplinaProjeto em Automacão Industrial9 materiais181 seguidores
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO \u2013 MEC 
INSTITUTO FEDERAL DO PIAUÍ 
CAMPUS TERESINA CENTRAL 
DEPARTAMENTO DE INDÚSTRIA, SEGURANÇA E PRODUÇÃO CULTURAL 
COORDENAÇÃO DO CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
Dados do Projeto e do Proponente 
 
 
Título do Projeto 
TCC 
Projeto e implantação do sistema de automação para uma esteira de 
uma máquina de fabricação de blocos de espuma. 
Prof. Orientador 
 
Prof. Dr. Helder Pontes Gomes 
Graduando (a) 
 
Maxwell Martins de Melo 
Palavras Chaves 
(max. 3) 
Automação pneumática. Modelagem computacional. Esteira 
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1. Caracterização do Problema 
 
A automação industrial é uma das áreas que mais avançou nas últimas décadas e continua 
avançando atualmente em grande escala. Novas tecnologias nessa área surgem todos os anos, 
enquanto que outras são aprimoradas, aumentando cada vez mais a gama de possibilidades de 
implementação de recursos na automatização de processos. Essa evolução teve destaque 
industrial somente na segunda metade do século XIX. No entanto sua utilização é anterior a Da 
Vinci que em diversos inventos dominou e usou o ar. No Velho Testamento, são encontradas 
referências ao emprego do ar comprimido: na fundição de prata, ferro, chumbo e estanho. A 
história demonstra que há mais de 2000 anos os técnicos construíam máquinas pneumáticas, 
produzindo energia pneumática por meio de um pistão. Como instrumento de trabalho utilizavam 
um cilindro de madeira dotado de êmbolo. 
No Brasil, o grande impulso e difusão dessas aplicações se deram a partir da década de 60, 
com a chegada da indústria automobilística e o surgimento da chamada \u201cAutomação Industrial\u201d. 
[ARIVELTO, 2003, p.7]. Devido a fabricação das peças automotivas serem em série e dispor de 
um grande volume produtivo de operações repetitivas a aplicação de sistemas de automação 
reduziu tanto a mão de obra como os custos de produção, e isto reflete diretamente no custo 
final. 
Nesse sentido, quando se fala em automatismo dentro da indústria, tem-se os meios os 
instrumentos, máquinas, processos de trabalho, ferramentas ou recursos capazes de potencializar, 
reduzir ou até mesmo eliminar a ação humana dentro de um determinado processo produtivo, 
objetivando com isso, é claro, otimização e consequente melhoria da produtividade. 
Segundo Arivelto(2003), os automatismos são classificados de duas formas: 
\u2022 Automatismos de potência: destinados a potencializar a magnitude física ou mental à qual o 
elemento humano está sujeito, dentro do ambiente fabril, principalmente quando considerada sua 
exposição diária ao processo reduzindo as possibilidades de fadiga física e/ou mental à qual 
estaria sujeito. 
\u2022 Automatismos de guia: são utilizados para guiar movimentos e posicionamentos que precisam 
de mais precisão, como em processes de usinagem. 
Assim, conforme Arivelto(2003), a automação é o conjunto dos automatismos de forma 
organizada e dinâmica, ou seja, suas associações de uma forma otimizada e direcionada à 
consecução dos objetivos do progresso humano. Além disso, de acordo com Marco 
Antônio(2003), um sistema automatizado deve acrescentar à máquina algum tipo de inteligência 
para que ela execute sua tarefa de modo mais eficiente e com vantagens econômicas e de 
segurança. 
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Dentro da automação temos sistemas que utilizam a pneumática, que trata do 
comportamento dos gases e seu emprego para transmissão de energia. Todos os gases são 
facilmente compressíveis, e é esta a propriedade que mais os diferencia dos líquidos como meio 
de transmissão de energia. Praticamente qualquer gás pode ser usado num sistema pneumático, 
mas, por razões de disponibilidade e facilidade de obtenção, o ar (mistura de 78% nitrogênio e 
21% oxigênio, aproximadamente), é o mais utilizado. 
No entanto, esse ar utilizado na pneumática não é meramente o que encontramos na 
atmosfera, ele deve possuir uma pressão adequada e ser isento de impurezas e umidade. A 
pressão correta de trabalho deve ser conseguida através de um compressor, que é uma máquina 
responsável por transformar energia mecânica (ou elétrica) em energia pneumática (ar 
comprimido). [PROF.DR. EMÍLIO CARLOS, 2002, p.27]. Sua qualidade é obtida através de 
recursos como purgadores, secadores e filtros. A condução do ar também é importante e é feita 
através de tubulações até o ponto de aplicação, onde executa trabalho útil, seja por expansão, 
seja por aplicação direta de força. Em seguida, é expulso para a atmosfera. Segundo Prof. Dr. 
Emílio Carlos(2002), as tubulações aplicadas em sistemas pneumáticos geralmente são feitas de 
tubos de cobre, latão, aço liga, para as linhas principais. Já as linhas secundárias são feitas de 
mangueiras de borracha ou material sintético. 
Todo sistema de automação, sendo este pneumático ou não, deve, necessariamente, ter seus 
mecanismos de controle. Na atual composição das indústrias e mais ainda no futuro com a 
difusão gradativa da indústria 4.0, que fundamenta-se na ideia de realizar a informatização dos 
processos, para que assim, haja a possibilidade de se criar uma empresa independente e 
inteligente. Por esse essa razão os controles dos sistemas automatizados estão cada vez mais 
modernos e estão relacionados a componentes elétricos e softwares programáveis, como por 
exemplo, o CLP (Controlador Lógico Programável), sendo este um tipo especial de computador 
muito utilizado não somente na indústria, mas em controles de máquinas e processos em 
diferentes aplicações. 
Nessa perspectiva, este trabalho se propôs a projetar e implantar uma melhoria para a 
máquina de fabricação de blocos de espumas existente na indústria Socimol S/A. Esta, 
denominada como Coflex que fabrica blocos cilíndricos e blocos retangulares. Ela possuí três 
subsistemas importantes: Os batedores que se localizam na parte superior e onde é feito a mistura 
dos componentes químicos; A câmara pressurizada para cura do bloco localizada na parte 
inferior, que deve ser bem isolado pois é onde ocorre um alto controle da pressão interna; O 
terceiro componente é a esteira de rolos dividida em duas partes, uma móvel e uma fixa, que 
transporta os blocos de espuma ao final da fabricação. Como ilustrado na imagem abaixo: 
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Figura 1 \u2013 Máquina para fabricação de blocos de espuma - Coflex 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Autoria Própria (2018) 
 
A câmara, onde acontece o controle de pressão e a cura dos blocos de espuma, contém uma 
porta de pressurização, que funciona com mecanismo de fechamento e abertura por movimento 
de básculo. Devido a essa movimentação não se pode empregar nenhum componente de 
transporte de materiais diretamente ligado a saída da câmara de forma fixa, pois inibiria a 
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movimentação da porta basculante e ocasionaria um choque entre os componentes. Por esse 
motivo foi empregada uma esteira com rolos móvel, conectada a uma esteira fixada no chão, que 
possuí movimento de rotação onde é levantada quando a porta precisa ser fechada e em seguida, 
com a mesma aberta, é abaixada para ser \u201cconectada\u201d a câmara e transportar o material. 
Contudo, essa movimentação é realizada de forma manual por dois operadores, um em cada lado 
da esteira, que a cada ciclo de fabricação descem e abaixam a esteira, manuseando assim um 
grande esforço repetitivo, o que pode causar sérios danos à saúde dos mesmos. 
Tendo em vista essa necessidade, constatou-se que a aplicação de automatismos de 
potência, nesse caso dois atuadores pneumáticos, colocados da esteira móvel um em cada lado, 
terão o papel fundamental