AUTOMATIZAÇÃO DO PROCESSO DE MEDIÇÃO ATRAVÉS DE UM BRAÇO ROBÓTICO

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- JUSTIFICATIVA

Este projeto contribui em fatores como:

Os robôs podem continuar trabalhando durante a noite e durante semanas com o mínimo de supervisão necessária, mantendo a eficiência do seu serviço. Isso favorece um aumento no nível de produção, além de acompanhar o tempo de pedido de cada cliente da empresa. O projeto também permite menos perdas de materiais, eficiência no serviço, que garante a qualidade do produto e melhoria no ambiente de trabalho.

Além disso, os funcionários podem se tornar capacitados, tornando-se programadores do equipamento. E essa tecnologia em processos automatizados vem se reinventando para acompanhar a necessidade dos clientes.

Robôs podem ser posicionados em pedestais, paredes ou até mesmo sendo de um equipamento leve no teto. Podem ser programados para trabalhar em locais delimitados, de forma a aperfeiçoar o espaço da fábrica. Assim, os robôs podem ser instalados com o intuito de melhorar a produtividade em ambientes agressivos, garantindo a segurança dos operadores.

Também podem rapidamente resolver atividades de repetitividade difíceis ou tarefas que ameaçam a saúde dos colaboradores. É possível diminuir a incidência de acidentes causados por manuseio de máquinas ou ferramentas, além de processos de manutenção preventiva e preditiva. Eles também podem auxiliar na eliminação de afastamentos ou doenças como Lesões por Esforço Repetitivo (LER). (KOREEDA, 2000).

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- DESENVOLVIMENTO DO BRAÇO ROBÓTICO

Este braço robótico foi desenvolvido por um grupo de alunos do curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial para utilizar em uma máquina Tridimensional no posicionamento de peças para medição.

Os materiais utilizados na confecção deste protótipo foram:

A estrutura mecânica deste braço robótico foi projetada em processos automatizados com placas de madeira balsa (madeira de aeromodelo) leve e resistente, a estrutura possui três articulações. Nas articulações do braço foram utilizados 3 Servos Motores 15 KG e um Micro Servo de 9g e para fazer os movimentos foram utilizados comandos para controlar o ângulo de cada Servo Motor através da programação do Arduíno (Modelo Uno).

Figura 1 - Servo Motor 15 Kg

[pic 2]

Figura 2 – Micro Servo 9g

[pic 3]

Figura 3 – Microcontrolador Arduino UNO

[pic 4]

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- METODOLOGIA

Realizamos uma reunião entre coordenadores, líderes e operadores para realizar um levantamento dos problemas encontrados na medição (utilizada a ferramenta de metodologia “BRAINSTORMING”). Segue abaixo a relação dos problemas encontrados:

- Tempo elevado para posicionamento da peça;

- Falta de padronização de posicionamento;

- Excesso de tarefas para o operador;

- Erro no nivelamento e alinhamento da peça.

GUT (GRAVIDADE, URGENCIA, TENDENCIA)

[pic 5]

DIAGRAMA DE ISHIKAWA

A ferramenta foi desenvolvida através da ideia de fazer as pessoas pensarem sobre as causas e possíveis razões que fazem com que um problema ocorra. Por isso, os problemas estudados por meio do diagrama de Ishikawa são enunciados geralmente como uma pergunta, que possui a seguinte estrutura: "por quê ocorre este problema?" ou "quais as causas deste problema?".

[pic 6][pic 7][pic 8]

Figura 4 - Diagrama de Ishikawa

Conforme o diagrama de Ishikawa, identificamos que o problema é a falta de padronização no posicionamento das peças na mesa de medição, onde ocorre o erro do nivelamento e alinhamento da peça. Para solucionar este problema, teremos que automatizar o processo de fixação da peça com a implantação do braço robótico.

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- IMPLEMENTAÇÃO DO BRAÇO ROBÓTICO.

O braço robótico ficará ao lado da máquina conforme imagem.

[pic 9]

Figura 5 – Tridimensional Lateral

[pic 10]

Figura 6 - Tridimensional Frontal

[pic 11]

Figura 7 - Protótipo Braço Robótico “Isométrica”

[pic 12]

Figura 8 - Protótipo Braço Robótico "Frontal"

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- RESULTADOS

Com a automatização do processo de fixação da peça na máquina Tridimensional, podemos observar na figura 9, que obtemos um ganho de 30 (Trinta) segundos no processo de fixação e 30 (Trinta) segundos na troca da peça. No Sistema Manual o Processo dura 5 minutos, com o processo automatizado cada peça será medida em 4 minutos.

[pic 13]

Figura 9 - Gráfico de Resultados do Processo de Medição por Peças Manual e Automatizado

Na figura 10 o sistema automatizado apresenta um resultado de 225 peças que totalizam 45 peças a mais que o Processo Manual ou seja um ganho de 25% de peças medidas.

[pic 14]

Figura