PERÍODO: DE 09/03/2010 A 27/04/2010

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA COORDENADORIA DE ESTÁGIO DO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA CEP FLORIANÓPOLIS - SC - BRASIL ESTAGIO@EMC.UFSC.BR RELATÓRIO DE ESTÁGIO 2/3 PERÍODO: DE 09/03/2010 A 27/04/2010 WELLE TECNOLOGIA LASER LTDA ME Nome do aluno: Gustavo de Moraes Tognetta Nome do supervisor: Gabriel Mantovani Bottós Nome do orientador: Dr.-Ing Walter Lindolfo Weingaertner Florianópolis,

2 1. INTRODUÇÃO O processo de montagem e conclusão da máquina foram os passos tomados entre a finalização do primeiro relatório e o período final para elaboração desse segundo, de maneira que fizemos adaptações necessárias ao correto funcionamento do sistema. Pensando na utilização da nossa própria fonte de laser Nd:YAG, novos modelos de máquina foram pensados e elaborados em CAD, que serão apresentados ao final desse relatório, mostrando a flexibilidade e adaptações feitas pensando-se em diferentes tipos de linhas fabris. 2. PROPOSTA DE TRABALHO Nosso cronograma de trabalho englobou as seguintes etapas: Dobra de chapas estruturais Compra de parafusos, porcas, cabos, componentes elétricos, etc. Montagem Acabamento Testes de movimentação dos motores de posicionamento do laser Atualização do projeto da máquina visando otimizar sua construção e desempenho Essas etapas foram concluídas em um espaço de cinco semanas. Trabalhos em paralelo eram constantes, dado o caráter de projeto piloto. 3. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS a. Introdução A montagem da parte estrutural do laser se mostrou bastante complexa e com a necessidade de alguns ajustes. Todas as observações e sugestões de melhorias foram devidamente registrados para auxiliarem a equipe de projeto na otimização dos modelos futuros. Durante a etapa de montagem o trabalho foi dividido entre duas equipes, os responsáveis pelos ajustes finos para melhorar o encaixe das chapas e elementos de fixação e a equipe responsável pela montagem propriamente dita. 2

3 b. Trabalhos desenvolvidos Uma seqüência de imagens ilustra o processo de montagem realizado em conjunto pelas duas equipes: Esqueleto da máquina e posterior fixação das chapas Interior da máquina e acesso pela porta frontal à área de trabalho 3

4 4. ATUALIZAÇÃO DO PROJETO DAS MÁQUINAS Visando melhor atender à demanda produtiva de nossos clientes, enxergamos que um único modelo de maquina não seria suficiente, dessa maneira nosso departamento se encarregou de elaborar três propostas diferenciadas, buscando três características distintas: Portabilidade Flexibilidade Velocidade Sendo assim foram criados três nomes comerciais para cada modelo de máquina: LightMark FlexMark FastMark A terminação Mark refere-se ao termo marcação que é o foco principal de atuação da empresa Welle com a utilização da tecnologia laser, explicada no relatório anterior. As etapas de projeto buscaram inspiração nas necessidades propostas por alguns clientes, interessados na nova tecnologia para marcação de diferentes tipos de materiais, em alguns casos associados à necessidade de rastreabilidade de produtos (será mais bem explicado no ultimo relatório, já que se trata de um assunto ainda em desenvolvimento). Uma breve explicação das características de cada modelo acompanhado de imagens renderizadas no software SOLIDWORKS servem como esclarecimento. Adotou-se a mesma explicação encontrada em nosso portfólio de vendas, com foco comercial, pois se tratou de uma das atividades mais abordadas pelo aluno durante essa fase de estágio na empresa: Precisa e portátil i. Welle LightMark O sistema exato para atender sua necessidade de marcação a laser: Configuração compacta, alta relação custo-benefício e flexibilidade produtiva. Características Portátil e Compacto Instalação Plug & Play Precisão 4

5 A estrutura segmentada permite uma alocação que busca um encaixe mais preciso dentro do seu ambiente de trabalho, conectando via cabo a fonte laser ao chiller e toda a parte de controle. Desta maneira, o equipamento pode ser posicionado em uma simples mesa de trabalho. Compacto e Preciso A simplicidade da estação de trabalho Welle LightMark possibilita a realização de marcações com altos níveis de qualidade e reprodutibilidade em materiais de pequeno volume de forma rápida e econômica. Leve e Portátil Com uma estrutura leve e simples, a mesa de posicionamento manual pode ser ajustada para adaptar a distância focal à altura da peça de forma rápida e intuitiva. Com uma área de trabalho com acesso por três lados, esta estação de trabalho é ideal para trabalhos em bancada, podendo ser facilmente transferido e adaptável a diferentes áreas da empresa, sendo sua instalação totalmente Plug & Play. Welle LightMark com opcional de mesa rotativa para alimentação de peças Em um de nossos projetos a adição de uma mesa rotativa se fez necessária graças à alta velocidade de produção do cliente. As vantagens da mesa rotativa se dão pelo fato de permitir que enquanto uma peça é gravada, outras podem ser retiradas já marcadas ou colocadas para marcação. A mesa rotativa também evita que o feixe de laser saia da área de marcação e prejudique quem opera a máquina, garantindo a segurança do processo. 5

6 Welle LightMark com cabine protetora Um modelo mais simples também foi visualizado buscando maior praticidade para processo mais lentos, aonde a peça pode ser alimentada manualmente sem a exigência de alta produtividade. Todos os modelos de máquina trabalham com a mesma fonte laser, o que muda entre os diferentes modelos é basicamente o nível de automação requerido pelo processo de fabricação do cliente. 6

7 Flexível e versátil ii. Welle FlexMark Apresentando a versatilidade como maior diferencial, permite que qualquer alteração seja feita em poucos minutos, tornando o processo mais rápido e intuitivo. Características Flexível Ergonômico Robustez Adaptável para linha de produção Plug & Play Devido à moderna automação embarcada, a estação de trabalho WELLE FlexMark é inteligente e facilmente adaptável à diferentes tamanhos de peças. Através do computador, é possível definir a altura desejada e realizar marcações com altíssima precisão permitindo que o operador trabalhe em pé ou sentado. Conforme a necessidade da empresa é possível a adequação de sistemas adicionais de movimentação, como uma esteira de alimentação automática, um eixo rotativo, ou mesmo um sistema de visão para posicionamento automático das marcações de forma precisa e sem complicações. Todos estes sistemas tornam a WELLE FlexMark uma estação facilmente adaptável à linha de produção. Esqueleto estrutural da Welle FlexMark 7

8 Welle FlexMark Percebe-se a diferença entre o modelo projetado em CAD para o modelo montado para a marcação de tampas poliméricas do primeiro relatório. Essa diferença se dá principalmente pelo fato da fonte laser utilizada. Durante a elaboração do projeto para o primeiro cliente da Welle, a fonte utilizada era um modelo importado, mais compacto. Esse novo modelo contempla a utilização de um novo modelo de fonte laser fabricado no Brasil, ainda em fase de otimização com relação ao espaço ocupado pela fonte. Vale ressaltar que essa diferença de tamanho não tem influencia na eficiência e qualidade do laser. Welle FlexMark com opcional de alimentador de peças automático 8

9 iii. Welle FastMark Rápida e automática Permite uma fácil integração a linhas de produção seriadas, dispensando paradas que podem atrasar o processo produtivo. Seu conceito de automação completa dispensa um operador full-time. A máquina possui sensores que identificam a presença das peças, analisa sua velocidade de movimentação e pode realizar as marcações de forma On-the-Fly, precisa e extremamente rápida, sem paradas. Características Sem paradas Alta produtividade; Integrado na linha de produção; Totalmente automatizado Produção ininterrupta; Marcações precisas; Dispensa operador full-time. A altura da peça é ajustada pelo operador através do computador que posiciona precisamente o cabeçote óptico na posição correta de operação. A partir deste momento, a estação WELLE FastMark é independente, realizando as marcações automaticamente sem complicações e ininterruptamente. 9

10 Welle FastMark Esse modelo de máquina busca atender a altas demandas produtivas, observa-se a adaptação da maquina a uma esteira de alimentação continua, caso encontrado em um grande numero de empresas interessadas no processo de marcação. 10

11 5. DISCUSSÕES Visualizou-se que um único modelo de máquina não seria suficiente para atender à demanda de clientes a nível industrial, dessa maneira foi desenvolvido pela equipe de projetos juntamente com a equipe de montagem da máquina, propostas para atualização e otimização de futuras máquinas. Os modelos LightMark, FlexMark e FastMark são a continuidade do primeiro projeto concluído pela Welle Laser, que nesse projeto piloto buscou atender à necessidade de marcação de tampas poliméricas. Estudos individualizados das necessidades de nossos futuros clientes serão detalhados no terceiro relatório, exemplificando a complexidade de projetos customizados. 6. BIBLIOGRAFIA [1] Laser Material Processing, 3rd ed. William M. Steen Springer-Verlag, London, Berlin, Heidelberg, pp. ISBN [2] Projeto de Máquinas, 2ed. Robert L. Norton, Editora ArtMed 2001, 932pg. ISBN: