Projeto Esteira

O PROBLEMA

A Empresa Universitária Stram Kraft – Poder Energético^®, realiza o envasamento de óleos isolantes para transformadores em vasilhames cilíndricos. O processo se inicia na sala de Pós-Produção e Envasilhamento. Posteriormente um operador carrega todos os vasilhames a uma sala de Expedição e Transporte. O segundo operador empacota 5 vasilhames dentro de uma caixa. A Stram Kraft – Poder Energético^®necessita ganhar tempo de operação, e reduzir o estoque de material na sala de Pós-Produção e Envasilhamento.

A PROPOSTA

Construção de uma esteira dotada de sensores. Os vasilhames serão colocados sobre a esteira na sala de Pós-Produção e Envasilhamento, até a sala de Expedição e Transporte. A cada passagem de 5 cilindros, sensores irão paralisar a esteira e um alarme soará para que o segundo operador retire os 5 potes da esteira e os empacote.

A SOLUÇÃO

Após a primeira reunião da equipe, foi discutido idéias e ações, decidiram então utilizar o Diagrama de Causa e Efeito, ou Diagrama de Ishikawa, conhecida também, como Diagrama Espinha de Peixe, para identificar, explorar e ressaltar todas as possíveis causas no desenvolvimento deste projeto.

Figura: Diagrama de Causa e Efeito

DESENVOLVIMENTO

Após as idéias, análises, esboços, foi desenvolvido um projeto de um protótipo para apresentação aos beneficiados.

A equipe foi dividida em responsabilidades, apresentando os prazos para cada atividade, onde foi utilizado o Microsoft Office Project, conforme diagrama de Tempo/Prazo, conforme detalhamento abaixo.

Figura: Diagrama de prazos - Microsoft Office Project

Edivan Reis efetuou a confecção do projeto eletromecânico, conforme esboço abaixo.

Figura: Projeto Eletromecânico

Após a avaliação e validação de Nassara Santana e Elton Alves, passou para parte Eletrônica, levantando os componentes necessários para compra, conforme esboço e lista abaixo.

Figura: Circuito Eletrônico do CLP

Figura: Lista de Componentes para montagem do Circuito Eletrônico do CLP

Figura: Diagrama para montagem da placa do Circuito Eletrônico do CLP

Figura: Diagrama para montagem da placa do Circuito Eletrônico do Sensor de Movimento

Em posse do planejamento do projeto, Elton Alves iniciou a compra dos materiais e dos componentes para montagem do protótipo, conforme projeto eletromecânico e de custos. O couro sintético foi adquirido com fornecedor especializado em couros. Os materiais mecânicos foi obtido diretamente com a oficina mecânica, com o apoio de Nássara Santana. Os componentes eletrônicos foram comprados através de fornecedor especializado que atua no mercado de industria. Em posse de todos os materiais/componentes, foi analisado em conjunto com o mecânico Alessandro Cardoso, o qual nos auxiliou na montagem mecânica.

Equipamentos disponibilizados:

- Furadeira Industrial

- Máquina de solda

- Máquina de Rebite;

- Chaves de ajustes (fenda, estrela, etc.);

- Trena

- Martelo

- Serra

MONTAGEM

Nássara Santana efetuou o acompanhamento da montagem mecânica da esteira e da maquete, conforme fotos e videos abaixo.

- Corte de uma chapa plana de aço retangular, com as dimensões específicas;

Foto: Corte e medições na Chapa de Aço

- Corte de 04 pedaços de acrílico, efetuando um furo manual, para servir de mancais para os eixos dos roletes da esteira

Foto: Preparação para a Furação do Mancal de Acrílico

Foto: Furação do Mancal de Acrílico

Foto: Detalhe do Mancal de Acrílico (com o furo do Rolete/Eixo)

- Montagem dos Roletes/Eixos de ferro (eixo acoplado);

Foto: Detalhe dos Roletes/Eixo - Visão 01

Foto: Detalhe dos Roletes/Eixo - Visão 02

Vídeo: Funcionamento do Rolete/Eixo nos mancais de Acrílico

Foto: Detalhe dos mancais de Acrílico e dos Roletes/Eixo

Foto: Montagem dos mancais de Acrílico na Chapa de Aço e Colocação dos Roletes/Eixo

- Fabricado uma cantoneira de aço de 90º; para servir de proteção lateral;

Foto: Cantoneira Lateral: Visão 01

Foto: Cantoneira Lateral: Visão 02

- A esteira foi fabricada com couro sintético, com resistência adequada;

Foto: Protótipo Montagem em andamento

- Utilizado um motor Corrente Contínua com redutor de velocidade, utilizado em limpador de Para-brisas de carro, acionado por uma Fonte 12 V / 2 A.

Vídeo: Funcionamento do Protótipo (Fonte e Motor)

Vídeo: Funcionamento do Protótipo (Teste de Resistência)

PROGRAMAÇÃO

A idéia de programação foi visando o melhor custo beneficio, e com uma produtividade mínima para que o estoque da Sala de Pós-produção e Envasilhamento estivesse em quantidade adequada.

Assim, descrito abaixo a idéia da programação do sistema eletrônico:

- Ao pressionar o botão LIGA, a esteira deverá iniciar o seu funcionamento. A medida que o operário colocar os vasilhames, os mesmos serão transportados até a sala de Expedição e Transporte. Após a contagem do 5º vasilhame, feita por um sensor, a esteira irá parar, disparando um alarme sonoro, e iniciando uma contagem regressiva, regulada por um contador de tempo no CLP. Após a contagem, a esteira voltará a funcionar automaticamente.

Será usado o software LDMicro para programação lógica, o qual irá controlar todo o sistema, de forma automatizada.

Após a montagem mecânica, o que foi chamado de pré-montagem, Nássara Santana apresentou um projeto de conclusão da estrutura mecância. O mesmo sendo aprovado por Edivan Reis e Elton Alves, foi adicionado à esteira, formando uma maquete, conforme fotos abaixo. O projeto foi destacado na turma de Engenharia Elétrica de Automação 2011 para apresentação na Feira de Engenharias FTC 2011.