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1 Inspetor de Qualidade e Performance Quality and Performance Inspector Fattore, William Unifaj centro universitario Brandão, Leonardo Unifaj centro universitario Ricardo Justino, João Unifaj centro universitario 2 Resumo Este projeto apresenta a execução de um protótipo de uma esteira transportadora, Atualmente as esteiras de transporte são um equipamento muito comum nas industrias, em todos tipo de operações e montagem em industrias sejam eletricas ou não, suspensas ou no chão, são literalmente a parte mais importante do sistema de produção. É de estrema importancia na industria pois permite a empresa um transporte rapido eficiente com um primeiro controle de qualidade, todo processo de trabalho gira em torno de esteiras, pois cada vez se exige rapidez e fabricação de maior numero e menor tempo. As esteiras, nas industrias, são maquinas extremamente importantes que representam um grande economia em relação aos custos e ao tempo, para cada atividade especifica cada modelo é diferenciado sendo articulados, horizontais ou ate inclidados por isso na industria as esteiras tem sua produção personalizada para cada função. Como parte principal do transporte, por ser o componente que estará em contato com o material, a lona tem sua seleção baseada nos seguintes aspectos, material que será transportado tipos de roletes, condições de serviço, temperatura do material. Com esse projeto a eficiencia será aprimorada, e com o tratamento de imagem para inspeção e controle de qualidade abre uma grande leque de aplicações para seu uso, assim aprimorando os conceitos de produção, e sua qualidade. Visando o uso essencial de esteiras pelas industrias, esse trabalho tem por objetivo a elaboração e construção, de um equipamento com baixo custo, e alta confiabilidade para que seja feito o transporte de produtos, visando sua qualidade e a especificação de cada produto. Palavra chave: esteira. RFID. Controle por imagem 3 Abstract This project presents the execution of a prototype of a conveyor belt, Currently, conveyor belts are a very common equipment in industries, in all types of operations and assembly in industries, whether electrical or not, suspended or on the floor, they are literally the most important part of the production system. It is of utmost importance in the industry as it allows the company an efficient fast transport with a first quality control, the whole work process revolves around conveyor belts, because more and more time is required and faster production. The conveyors, in the industries, are extremely important machines that represent a great saving in relation to the costs and the time, for each specific activity each model is differentiated being articulated, horizontal or even inclined so in the industry the conveyors have their production customized for each occupation. As the main part of the transport, as it is the component that will be in contact with the material, the canvas has its selection based on the following aspects, material that will be transported types of rollers, service conditions, material temperature. With this project the efficiency will be improved, and with the image treatment for inspection and quality control it opens a wide range of applications for its use, thus improving the concepts of production, and its quality. Aiming at the essential use of conveyor belts by the industries, this work aims at the elaboration and construction, of a low cost equipment, with high reliability for the transport of products, aiming at their quality and the specification of each product. Key word: mat. RFID. Image control 4 Sumário Resumo 2 Abstract 3 Introdução 5 Revisão Bibliográfica 6 Materiais e métodos 13 Conclusão 14 Referencias bibliograficas 15 5 Introdução Automação é a aplicação de técnicas computadorizadas ou mecânicas para diminuir o uso de mão-de-obra em qualquer processo, com a utilização de robôs nas linhas de produção. A automação visa diminuir os custos e aumenta a velocidade da produção. Este artigo tem por objetivo estudar a viabilidade e eficácia de um processamento de imagem e controle automático e implementação de RFID de uma linha de produção, cuja finalidade garantir o padrão de qualidade do produto final. A automatização se propõe, por meio de técnicas de diagnóstico, estabelecer parâmetros confiáveis para a avaliação do estado real dos componentes e, com isso, prever um defeito ou falha, ao invés de apenas presumi-lo. O sistema de inspeção será composto de um CLP para o controle do processo, serão coletados todos os dados do periférico, feito o processamento e as tomadas de decisões serão definidas na programação. A programação será feita em linguagem Ladder através do software TIA Portal v15, a interação com a câmera responsável pelo processamento de imagem, será feita pelo software Visual Studio. Atualmente o software Visual Studio vem sendo usado em aplicações específicas na indústria. O crescimento da tecnologia tem facilitado a interação de componentes de mesmo fabricante. A interface com o CLP S71500 abrirá diversos cenários para desenvolvimento do projeto, todas as imagens coletadas serão processados no software Visual Studio, a tomada de decisão pelo controlador lógico programável possibilitará um avanço na velocidade, possibilitando a integração de diversos hardwares da indústria. É evidente que a automação nos oferece várias oportunidades de melhoria dos processos logísticos, porém, é imprescindível que seja realizada uma adequada análise de viabilidade, pois esta automação pode custar mais caro que seus benefícios, sendo necessário assegurar que a solução possa ser eficaz e não somente eficiente. 6 Revisão bibliografica Este capítulo apresenta a revisão da literatura que serve como fundamentação teórica para sustentar o estudo. Foi estruturado com base nos aspectos abordados na pesquisa e nas práticas recomendadas pela bibliografia para as técnicas de inspeção e automatização do processo produtivo. Este projeto apresenta a execução de um protótipo de uma esteira transportadora. Tal protótipo é constituído por uma estrutura metálica composta por chapas de aço inoxidável com dois milímetros e meio de espessura. Essa estrutura ser irá de apoio para os rolos giratórios para tracionar em uma esteira feita de material em poliuretano e poliéster. A sustentação da estrutura é compostapor cantoneiras soldadas entre si, criando a sustentação. Todo o conjunto de esteiras e rolos será ter acionado por um motor de 24V e 3000 RPM. A ligação entre as esteiras será feita através de polias em alumínio sincronizada por uma correia também sincronizada. Cada Rolo tracionado terá o diâmetro de dezesseis mm e eixos de seis mm. O acionamento se dará por um botão de partida acionando da esteira. A identificação e separação de cada produto serão feitas através de sensores RFID que Identificação do produto e suas especificações, e enviando as informações para o CLP que irá orientar o comando dos cilindros para separar o produto. Automação é a aplicação de técnicas computadorizadas ou mecânicas para diminuir o uso de mão-de-obra em qualquer processo, com a utilização de robôs nas linhas de produção. A automação visa diminuir os custos e aumenta a velocidade da produção. Também pode ser definida como conjunto de técnicas que podem ser aplicadas sobre um processo objetivando torná-lo mais eficiente. A natureza da pesquisa classifica-se como descritiva e aplicada, e a estratégia de pesquisa é o estudo de caso. O estudo de caso do presente trabalho pretende obter dados por meio mecanico, ao sistema que vai possuir estera para o transporte do produto, que será transportadora de lona, Basicamente, o equipamento é formado por rolos posicionados nas lona que, impulsionados pelo motor, realizam a rotação e levam as cargas ou materiais para frente. A velocidade da esteira transportadora de lona é estipulada de acordo com a finalidade do processo. BENEFICIOS DE AUTOMATIZAR: Repetitividade e maior qualidade na produção. Realização de tarefas impossíveis ou agressivas ao homem. Rapidez de resposta ao atendimento da produção. Redução dos custos de produção. Restabelecimento mais rápido do sistema produtivo. Redução de área. Possibilidade de sistemas interligados. 7 Esteira A estera com estrutura de aluminio e terá, 2,60 metro de comprimento por 1,20 metro de altura, com 230 centrimetros de largura, o suporte de fixação terá 0,50 metro de espessura, e terá carga maxima por produto de 800 gramas. Sua estrutura será dividida em 3 partes sendo a primeira de entrada, segunda de tratamento de imagem para espeção e qualidade, e terceira para rejeição e saida do produto, o painel de controle será posicionado á direta de sua posição com suporte metalico de 1,30 metro de altura, a central de comando terá 0,50 x 0,20 metros onde será posicionado toda parte de comando eletrico e pneumatico da estera. 8 CLP Será controlada por um CLP que se encontra no painel de controle, onde será controlado toda a parte eletrica e mecanica e pneumatica do projeto, o CLP é um equipamento que através de uma de suas linguagens, programa microprocessadores que basicamente controlam no geral toda a parte de comandos elétricos através de suas Entradas (I) e Saídas (Q). Os circuitos integrados permitiram o desenvolvimento de minicomputadores, que foram logo utilizados para controle on-line de processos industriais, seus benefícios são: Facilidade de programação, Alta confiabilidade, Envio de dados para processamento centralizado, Expansão em módulos, e Mínimo de 4000 palavras na memoria. 9 Facilidade de programação; Facilidade de manutenção com conceito plug-in; Alta confiabilidade; Dimensões menores que painéis de relés, para redução de custo; Envio de dados para processamento centralizado; Preço competitivo; Sinais de entrada de 115 V CA; Sinais de saída de 115 V CA; Expansão em módulos MOTOR ELÉTRICO Será utilizado dois motor elétrico Bosch de 24 volts com 30w e 3000 de rpm, é a máquina destinada a transformar a energia elétrica em mecânica. Bosch tem design compacto e foi otimizada em termos de espaço de instalação e peso. Além disso, eles são extremamente silenciosos e muito robustos. A velocidade desejada pode ser facilmente regulada pela mudança da voltagem. É o mais usado entre todos os tipos de motor pois combina as vantagens de utlizaçao de energia elétrica (baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e facilidade de comando) com sua construção simples, custo reduzido e grande versatilidade de adaptação as cargas dos mais diversos tipos. Suas curvas características de velocidade × carga e torque × carga, mostram que o torque aumenta linearmente com o aumento na corrente da armadura, enquanto a velocidade cai ligeiramente à medida que a corrente da armadura aumenta. A velocidade básica é a velocidade com carga máxima. O ajuste de velocidade é feito inserindo-se uma resistência no campo usando um reostato de campo. Numa posição do reostato, a velocidade do motor, permanece praticamente constante para todas as cargas. 10 ATUADOR PNEUMÁTICO Os elementos de um circuito pneumático que realizam trabalho. Convertem energia fluida em energia mecânica. O principal tipo de atuador pneumático é o atuador linear. Os atuadores lineares são os elementos pneumáticos mais usados em automóveis, sendo de simples manutenção e fixação, possuem variedades em formas construtivas e a maioria são normalizados, sua utilizção será na entrada da terceira estera, para rejeição de produtos com alguma divergência, sua atuação vai ser controlar uma cancela de 200 centimetros, que ao ser acionada vai direcionar o produto para area de descarte O ar comprimido é admitido e liberado alternadamente por dois orifícios existentes nos cabeçotes, um no traseiro e outro no dianteiro que, agindo sobre o êmbolo, provocam os movimentos de avanço e retorno. Quando uma câmara está admitindo ar a, outra está em comunicação com a atmosfera. Esta operação é mantida até o momento de inversão da válvula de comando; alternando a admissão do ar nas câmaras, o pistão se desloca em sentido contrário. FONTE DE ALIMENTAÇÃO As fontes de alimentação fornecem a energia necessária para a alimentação de equipamentos para painéis elétricos e sensores de corrente contínua. 11 - Entrada CA universal, instalação em trilho DIN e LEDs de indicação; - Compacto e com excelente custo x benefício; - Proteção de sobre tensão e sobre corrente; - Certificações internacionais de qualidade; - Faixa de corrente de saída: 0,65 a 10,0 A; - Tensão de saída: 12 V CC. ROLETES São conjuntos de rolos, cilindricos, seus respetivos suportes. Estes rolos tem livre rotação em torno de seus eixos e são colocados com o objetivo de dar suporte à movimentação da lona e guiá-la na direção de trabalho. 12 RFID O RFID é a tecnologia que utiliza a comunicação de radiofrequência para transmitir e receber dados de um dispositivo móvel para um leitor, este dispositivo pode ser, uma etiqueta ou cartão, denominados tag, com a sua facilidade de integração, grande potencial de crescimento tecnológico e preço acessível e como uma das mais interessantes soluções para guardar dados de forma espontânea e segura. Á otimização de processos e auxilia na análise dos dados referentes à produção Com a industria 4.0, muito se fala em RFID para o controle e gerenciamento de produtos e mercadorias, nesse projeto será utilizado para identificação e a especificação de cada produto, cada produto por meio de um chip, será identificado ao passar pelo sensor que por meio de um banco de dados terá acesso as especificações, cada produto terá suas particularidades como: peso, tamanho, com esse controle possibilita: o rastreamento de itens; controlar as mercadorias em estoque; o monitoramento de ambientes; Tratamento de imagem Complementando o processo de controle de qualidade, apôs o RFID no final do processo um camera com visual studio, vai fazer o papel de controle e inspeção, verificando se o produto está dentro dos parametro corretos e se foi atendido seus pré-requisitos, estabelecidos em sua tag, se sim libera a passagem para proxima etapa, se não aciona a central de comando que irá fazer a rejeição do item para verificação de qualidade. 13 Materiais e Métodos Materiais que fazem parte desse projeto: . Chapa de aço inox com a espessura de dois milímetros e meio, que teve sua aplicação empregada na base da esteira. . Lonas em material de poliuretano. . Painel elétrico para montagem do esquema eletrico. . Sensor RFID para controle e identificação do produto. .MOTOR 24V. .CLP que fará comunicção com os elementos acionados. . Eixo em aço. .Atuador pneumatico. . Polias sincronizadas para transmitir torque para as Outras esteiras. .camera para tratamento de imagem Métodos Fabricação dos Componentes Apôs o layout, foi determinado que haveria tres esteiras, duas motorizadas e uma por meio de transmissão por correias e as rampas de descida para descarte de produtos. Para iniciar o processo de fabricação primeiramente foi feito o esboço dos conjuntos e subconjuntos de peças passando, posteriormente em desenho padrão através do Solid Edge. 14 CONCLUSÃO Com presente trabalho concluimos, que a automação da esteira será um grande avanço para industria dininuindo os custos, e aumentando a produção, e padronizando á alta qualidade dos produtos, esse avanço será essencial para o futuro, pois cada vez mais o mercado está necessitando, á alta produção em menor tempo. Por conta da pandemia, o presente trabalho não pode ser executado sua construção, pela falta de material, e pelo distanciamento social, e os por outros fatores de isolamento toda a construção e testes foram feito por meio teoricos e de software. 15 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARNIZELLO, Daniel Cardoso. Transportador de correia: Componentes e cálculos básicos para seu dimensionamento. Guaratinguetá, 2011. MARCONDES, Marcelo de Araújo. Desenvolvimento de um programa para cálculo de componentes mecânicos e estruturas para transportadores de correia. Belo Horizonte, 2011. MERCÚRIO. Manual Técnico de Correias Transportadoras. Itu: Schoba, 2015. BRANDALISE, Loreni. Administração de materiais e logística. Porto Alegre: Editora Bookman, 2017. 456 p. LAMB, Frank. Automação industrial na prática. Porto Alegre: AMGH Editora LTDA, 2015. 364 p. SERVIÇO NACIONAL DA INDUSTRIA. Pneumática Básica. Rio de Janeiro: Senai Rio de Janeiro. 2007. DE MORAES, C. C.; CASTRUCCI, P. D. L. Engenharia de Automação Industrial. Rio de Janeiro: LTC - Livros técnicos e Científicos Editora S.A., 2001. DA SILVEIRA, P. DOS SANTOS, W. E. Automação e Controle Discreto. Tatuapé: Editora Érica Ltda., 2003. Inspetor de Qualidade e Performance Abstract This project presents the execution of a prototype of a conveyor belt, Currently, conveyor belts are a very common equipment in industries, in all types of operations and assembly in industries, whether electrical or not, suspended or on the floor... Key word: mat. RFID. Image control Introdução