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PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 1
Automação de Manufatura Robôs, CN, CNC
Hugo BaraúnaRafael Barbolo Lopes
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Agenda
• Introdução• CN e CNC• Robôs• Estudo de Caso• Conclusões
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Agenda
• Introdução• CN e CNC• Robôs• Estudo de Caso• Conclusões
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Manufatura
• Produção de bens em série padronizada• Sinônimo atual para produto manufaturado:
industrializado
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Manufatura – Primeiro Modelo
• Muitos operários divididos ao longo de uma esteira de produção de bens
• Cada operário com uma função bem definida e simples de executar
• Velocidade de produção alta• Custos altos com operários• Exemplo: Ford em 1913
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Manufatura – Máquinas
• Introdução de máquinas capazes de controlar ferramentas e outras máquinas
• Substituição de operários por máquinas• Diminuição de custos variáveis• Produção 24x7• Exemplo: Ford hoje
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Máquinas
• Tipos de máquinas programáveis usadas na produção de bens industrializados:– CN e CNC– Robôs
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Agenda
• Introdução• CN e CNC• Robôs• Estudo de Caso• Conclusões
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Controlador Numérico
CN: Controle Numérico• Inventor: John T. Parsons• Máquina que opera automaticamente• Usada para produção de peças
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Controlador Numérico
Dificuldades:• Programação com cartões perfurados• Conhece poucos movimentos
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CN Computadorizado
• CNC: Controle Numérico Computadorizado• É uma evolução de CN através do uso de
computação• Permite modelagem de peças através de
CAD/CAM
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Características de CNCs
• Possuem 2 ou mais eixos móveis programáveis• Eixos podem ter deslocamento linear ou
rotativo• Quanto mais eixos, mais complexa a máquina
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Tipos – Furadeira
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Tipos – Máquina de Descarga Elétrica
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Tipos – Torno
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Tipos – Jato d`água
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Tipos – Impressora 3D
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CNC combinado - Vídeo
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Agenda
• Introdução• CN e CNC• Robôs• Estudo de Caso• Conclusões
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Robô: definição
“Manipulador reprogramável e multi-funcional projetado para mover materiais, partes, ferramentas ou dispositivos especializados através de movimentos variados programados para uma varidade de tarefas”
Definição da RIA (Robotics Institute of America)
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Classificação
• Cartesianos• Cilíndricos• Esféricos
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Classificação
• Cartesianos• Cilíndricos• Esféricos
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Classificação
• Cartesianos• Cilíndricos• Esféricos
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Classificação
• Cartesianos• Cilíndricos• Esféricos
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Classificação
• Robô industrial• Robô de serviço
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Classificação
• Robô industrial• Robô de serviço
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Classificação
• Robô industrial• Robô de serviço
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Programação
• On-line: operador ensina o robô• Off-line: linguagem de programação
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Programação
• On-line: operador ensina o robô• Off-line: linguagem de programação
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Programação
• On-line: operador ensina o robô• Off-line: linguagem de programação
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Exemplos de atividades
• Manipulação de material• Soldagem• Atividades perigosas
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Exemplos de atividades
• Manipulação de material• Soldagem• Atividades perigosas
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Exemplos de atividades
• Manipulação de material• Soldagem• Atividades perigosas
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Exemplos de atividades
• Manipulação de material• Soldagem• Atividades perigosas
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Robôs nas indústrias
• Indústria automobilística• Indústria de eletrodomésticos• Indústria de eletro-eletrônicos• Indústria alimentícia• Indústria de calçados
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Robôs na indústria automobilística
• Apertar parafusos• Soldar• Pintar• Moldar• Cortar• Perfurar• Transportar
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Agenda
• Introdução• CN e CNC• Robôs• Estudo de Caso• Conclusões
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Problema
• Manufatura de produtos de construção civil• Manipulação de sacos de 20 a 30 Kg• Trabalho pesado para ser feito um dia inteiro
por uma pessoa• Retenção dos colaboradores• Aumentar produtividade
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Solução
• Robô industrial manipulador• Empresa fornecedora: John Hart• Modelo M710iC
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Benefícios
• O processo pode rodar sem necessidade de acompanhamento humano
• Elimina possíveis problemas relacionados a operação manual
• Aumento da produtividade• Redução de custos trabalhistas
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Agenda
• Introdução• CN e CNC• Robôs• Estudo de Caso• Conclusões
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Conclusões
• Pontos positivos do uso de máquinas:– Redução de custos de produção– Redução de desperdício de material– Alta velocidade de produção– Redução de acidentes de trabalho– Previsão de produção certeira
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Conclusões
• Pontos negativos do uso de máquinas:– Alto custo inicial para implantação– Redução de empregos diretos na linha de
produção da indústria
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Obrigado
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Bibliografia - Texto
• http://scholar.google.com• http://www.isa.org• http://www.cncci.com/resources/articles/what%20is%20cnc.htm• http://www.cncci.com/resources/articles/CNC%20basics.htm• http://www.ehow.com/about_4902006_what-cnc-machining.html• http://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_control• http://pt.wikipedia.org/wiki/CNC• http://pt.wikipedia.org/wiki/Manufatura• http://en.wikipedia.org/wiki/John_T._Parsons• Livro: Understanding Technology in Education, Cap. 1
– Hugh Mackay, Michael F. D. Young, John Beynon
• http://www.johnhart.com.au
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Bibliografia - Imagens
• http://www.bing.com/images• http://museum.rosneft.ru/pics/1910/1913_3_big.jpg• http://libcom.org/files/fordplant%5B1%5D.jpg• http://scienceblogs.com/afarensis/upload/2007/04/Darwin%203.jpg• http://www.metalshopsolutions.com/drill_mt.jpg• http://www.clarkmachine.com.br/fotos/10.jpg• http://www.metalshopsolutions.com/plasma.jpg• http://macht-technologies.com/images/CNC%20Drill01.JPG• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/1/18/Electrical-discharge-
machine.jpg• http://www.bsu.edu/web/blengle/EDM2.JPG• http://uniquetool.net/content/images/edm2.jpg
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Bibliografia - Imagens
• http://www.frontierpolymer.com/pic/Lathe.jpg• http://www.jagwal.com/Taig%20Lathe_small1.jpg• http://www.seguinmach.com/seguin/images/10875_proturn-lathe-
s1980.jpg• http://www.seguinmach.com/seguin/images/Proturn-Lathes.jpg
• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/e/ee/Ceramicprinting.jpg• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/
6/60/3D_scanning_and_printing.jpg• http://www.reprap.org/pub/Main/WebHome/pc-va.jpg• http://www.pcstats.com/ArticleImages/200709/printer_and_parts.jpg
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Bibliografia - Vídeos
• How to make a CNC machine: http://www.youtube.com/watch?v=9EueGs8ViLQ
• CNC cutting a Face: http://www.youtube.com/watch?v=VaVr89FO_FE• Usinagem – CNC Rocket: http://www.youtube.com/watch?v=1781k5rsJRY• Robot CNC grinding machine: http://www.youtube.com/watch?
v=E7Iys5dCoNo• Spatial Augmented Reality on Industrial CNC machines:
http://www.youtube.com/watch?v=Qfv8mpfLZrI• Controle Numérico Computadorizado:
http://www.youtube.com/watch?v=v3WKj4Ovhl0