Bancada de Manufatura
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Guia Prático
APRESENTAÇÃO
Caro aluno;
Essa apostila foi elaborada de maneira à contribuir para qualidade daqueles que,
por meio do Ensino Técnico, buscam novos caminhos, novos conhecimentos e nova
vida produtiva.
Esperamos que esta apostila contribua para tornar mais fácil o trabalho dos
estudantes e profissionais.
APRESENTAÇÃO DA EMPRESA
APRESENTAÇÃO DO PRODUTO
No entanto, não poderíamos descrever todo o tópico que não devem ser abordados
ou que não possam ser abordados, pois existem muitas possibilidades.
Os conteúdos são descritos em linguagem muito simples para uma fácil utilização.
Todas as especificações bem como o projeto estão sujeitos a alteração sem aviso
prévio.
SUMARIO
1 INTRODUÇÃO 7
1-1. AUTOMAÇÃO 7
4 ENCODER 18
4-1. ENCODER LINEAR 19
4-2. ENCODER ROTATIVO 19
6 INTRODUÇÃO À ELETROPNEUMÁTICA 22
6-1. PNEUMÁTICA 22
6-2. DESVANTAGENS 23
6-3. SISTEMA DE AR COMPRIMIDO 23
6-4. UNIDADE FRL 23
6-5. ELEMENTOS DE SINAIS 24
10 EXEMPLO DE PROCESSO 31
10-1. FONTE 24VCC: 31
10-2. MOTOR CC: 32
10-3. ENCODER: 32
12 BORNES DE LIGAÇÃO 33
12-1. DIAGRAMA 1 34
12-2. DIAGRAMA 2 35
13 DIAGRAMA ELÉTRICO 36
15 ESQUEMA PNEUMATICO 38
16 IMPORTANTE 39
17 CUIDADOS 39
18 MANUTENÇÃO 39
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1 INTRODUÇÃO
1-1. AUTOMAÇÃO
Melhores condições de segurança seja ela humana e/ou material, menor emissão
de resíduos, maximização da produção com um menor consumo de energia e de mão
de obra são umas das técnicas que a automação pode aplicar visando uma maior
eficiência em qualquer processo.
Os sensores podem ser encontrados de vários tipos, desde os mais simples, como
Fim de Curso mecânico, até sensores de cor e Visão de Máquina.
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É um sensor sem contato físico do tipo binário (sim / não) acionado em presença
de objetos que induzem uma variação no campo eletromagnético gerada pelo mesmo.
Identificamos dois tipos: Indutivo e Capacitivo.
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Um oscilador interno produz uma tensão alternada que aplicada a uma bobina, o
faz produzir um campo eletromagnético de alta frequência.
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De uma forma bem simples, uma bobina é enrolada ao redor de uma barra
magnética e um pólo da mesma é então localizado perto de um objeto ferroso.
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Caso o material desvie, absorva ou reflita esta luz um sinal elétrico é gerado e
comparado com valores pré-estabelecidos a fim de definir o estado do sensor.
Por esta razão o sensor consegue detectar qualquer material que entre nestes
parâmetros.
Assim, estão sendo cada vez mais utilizados em diferentes segmentos da indústria
com alto desempenho e economia. Existem três sensores típicos:
• Transmissivo;
• Retro-Reflexivo;
• Retro-Difuso.
A luz segue do emissor para o receptor e caso haja alguma interrupção da mesma,
um sinal é gerado.
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suas características.
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serem detectadas, tais como cores escuras, superfícies rugosas e objetos pequenos.
Possui uma estrutura simples, composta por capa protetora, interface e núcleo.
Monomodo
A propagação é feita por um único modo, pois a fibra apresenta um núcleo
pequeno.
Multimodo
Além do laser, as fibras podem usar como fonte LEDs (diodo emissor de luz).
Possuem um diâmetro maior e, por isso, mais de um sinal pode transitar o filamento.
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♦♦ Isolação elétrica;
♦♦ Segurança do sinal;
♦♦ Matéria-prima abundante.
As fibras ópticas tem sido uma alternativa superior aos satélites em sistemas de
transmissão a longa distância caracterizados por um grande tráfego ponto-a-ponto.
O uso das fibras ópticas também possui algumas desvantagens em relação aos
suportes de transmissão convencionais:
2-13. APLICAÇÕES
Tipos de sistemas:
♦♦ Sistemas de comunicação;
♦♦ Sistemas sensores;
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Os sensores de fibra ótica são ideais para condições severas: alta vibração, calor
extremo e ambientes molhados, explosivos ou corrosivos.
Existem modelos com haste, alavanca com roldana e alavanca com roldana
escamoteável.
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4 ENCODER
Encoder Incremental necessita de referência do ponto zero toda vez que o encoder
é ligado para ter o resultado correto de posicionamento.
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São gerados dois pulsos quadrados defasados em 90º (canal A e canal B).
Já o Encoder Absoluto, por ter vários sensores combinados gera um código binário
para cada posição. Isto faz que não haja a necessidade de referenciamento toda vez
que o encoder é ligado.
É utilizado quando se há a precisão da posição.
O código binário utilizado é o Código Gray por ter em sua característica a alteração
de apenas um bit por pulso, isto evita erros de leitura quando há a alteração de vários
bits ao mesmo tempo como no caso de 7 (0111) para 8 (1000).
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Nele é acoplado o anel comutador que gira junto com o mesmo. O Anel comutador
é responsável pela inversão do sentido da corrente no enrolamento do rotor.
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Por ser assim mais eficiente, seu custo se torna mais elevado devido aos fatores
de requererem dispositivos de alta potência na fabricação do controlado eletrônico de
velocidade, e por muitos projetos necessitarem de trabalho manual no caso de fixação
das bobinas do estator.
Isto não ocorre nos motores com escovas por usarem enrolamentos que podem
ser bobinados por máquina tornando-os mais econômicos.
Os motores sem escovas podem ser aplicados nas mesmas tarefas que os motores
com escovas trabalham.
5-1. FUNCIONAMENTO
Ao aplicarmos uma tensão nos terminais do estator uma corrente elétrica irá
circular em seu enrolamento produzindo um campo magnético no mesmo.
Com isso, há a intensificação dos pólos magnéticos – Norte e Sul – por toda a
extensão do estator.
Com isso eles irão tentar se alinhar, o pólo norte de um dos campos irá se aproximar
do pólo sul do outro, produzindo assim um torque no eixo girando-o por estar livre.
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6 INTRODUÇÃO A ELETROPNEUMÁTICA
6-1. PNEUMÁTICA
Vantagens
♦♦ Facilidade de Implementação;
♦♦ Redução de custos operacionais;
♦♦ Segurança;
♦♦ Simplicidade de manipulação;
♦♦ Redução de números de acidentes.
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6-2. DESVANTAGENS
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As válvulas solenóides podem ser de Ação Simples – A válvula é acionada até que
o solenóide seja desenergizado – ou de Dupla Ação – Mantém sua posição de curso
mesmo após o sinal removido, até que é recebido o sinal da solenóide.
Válvulas
Atuador
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São cilindros que tem uma entrada de ar comprimido e que atuam em uma única
direção. O seu retorno é feito por mola ou por uma força externa devidamente aplicada.
Símbolo Pneumático para Cilindro de Ação Simples com Retorno por Mola
São cilindros que tem duas portas para o ar comprimido. Cada uma é usada
alternadamente como alimentação (ar comprimido) e escape dependendo do sentido
de atuação.
Tanto nos cilindros de Ação Simples e de Dupla Ação, o pistão do cilindro está
equipado com um imã permanente (dois imãs no caso do Cilindro de Dupla Ação), cujo
campo magnético é usado para acionar sensores de proximidade de fim de curso.
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Esta bancada foi desenvolvida para um completo treinamento prático, onde através
das demonstrações dos princípios e aplicações de tecnologia de sensores e controle,
simulam-se o uso de sensores em aplicações industriais, exemplificando o transporte
e separação de peças por uma esteira, contendo os principais sensores utilizados na
indústria, onde os experimentos podem abranger o funcionamento, parâmetros físicos,
medições de respostas entre outros.
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A esteira pode também ser adotada para movimentos assíncronos usando o atrito
entre as peças e a correia que se movimenta entre as partes das estações de trabalho.
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7-4. ESPECIFICAÇÕES
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Fabricante: Keyence
Modelo do conversor: CZV21AP
Modelo do leitor: CZM32
Item 1:
Verifique que o conversor esteja ligado, levante a proteção de acrílico, precione
o botão MODE e mantenha precionado e aperte o botão SET por 5 vezes, solte o
botão MODE verifique que o display mostrará a opção RESET e a informação NO,
precione a tecla UP para mudar a indicação NO para YES, Precione MODE verifique
que o display mostrará a configuração DEFAUT, (porém não acionará nenhuma das
saídas).
Item 2 :
Para configura uma nova cor, mantenha uma peça da cor de sua escolha, em
baixo do leitor (CZM32), precione a tecla SET e mantenha precionada, neste instante
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movimente a peça a ser identificada para que o feixe de luz possa visualizar toda area
da peça, só então solte a tecla SET, (confome ilustração abaixo).
Para configurar uma próxima saída precione e segure a tecla MODE, pulse uma
vez o botão UP , siga orientação conforme item 2.
As saídas configuradas estão com sinal nas borneiras conforme tabela abaixo:
Com equipamento ligado, observe que o led verde, está aceso, e ao passar peças
de trabalho ou qualquer objeto em frente do feixe de luz da fibra óptica respectivo ao
seu conversor, o led vermelho irá acender, e esta por sua vez está configurado.
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As saídas configuradas estão com sinal nas borneiras sak conforme tabela abaixo:
10 EXEMPLO DE PROCESSO
Está passará pelos sensores acoplados na esteira, onde cada sensor interpretará
a peça, verificando o seu tamanho, material ou cor, acionando os cilindros ou não, de
acordo com o desejado, para que seja desviado para a rampa onde, o sensor de fibra
óptica detectará a passagem da peça.
O sensor fim de curso, está posicinado no fim da esteira, para contagem de peças
que estão sendo enviadas para um novo dispositivo de amarzenagem.
LEMBRETE:
Alimentando, com uma fonte externa, os bornes (+) e (-) habilita o sistema.
Uma vez ligado, todos os sensores e as eletrônicas já estarão funcionando
bastando, portanto colher o sinal nos respectivos bornes.
E as válvulas eletropneumáticas estarão com os comuns ligados.
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10-3. ENCODER:
O encoder é bi-direcional, ou seja, se a esteira rodar no sentido horário ou no
sentido anti-horário fará a leitura, enviando pulsos para borneiras Sak de identificação
conforme tabela abaixo:
NOTA:
Na borneira Sak de numero 28 temos o sinal de saída analógica de 0 á 10 Vcc
que é modulado pela saída de pulso do encoder.
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NOTA:
Todos as conexões estão presentes no Diagrama Elétrico da Bancada.
12 BORNES DE LIGAÇÃO
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12-1. DIAGRAMA 1
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12-2. DIAGRAMA 2
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13 DIAGRAMA ELÉTRICO
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15 ESQUEMA PNEUMATICO
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16 IMPORTANTE
17 CUIDADOS
18 MANUTENÇÃO
Limpar com spray de silicone a esteira sempre que necessário. Não utilizar produtos
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