Automação de Medição: Mesa Posicionadora

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA EMC 5301 INTRODUÇÃO AO PROJETO E MANUFATURA ASSISTIDOS POR COMP. TURMA 730 Automação de Medição: Mesa Posicionadora César Augusto R. De Carvalho Miguel Zacatei Aveiro Mônica Masue Murakami Renata Faraco Cunha Florianópolis, Setembro de 2008.

2 Projeto Mesa Posicionadora Angular e Vertical 1. Definição do projeto: O projeto consiste em uma mesa posicionadora angular e vertical para a automatização do processo de medição de formas por estereoscopia com projeção de franjas. 1.1 Funcionalidades e melhorias: A mesa terá rotação para proporcionar a medição integral do objeto submetido ao sistema de medição. Para casos de peças de tamanhos discrepantes, a mesa terá um sistema de deslocamento vertical para que objeto fique numa posição próxima ao ponto de calibração. Atualmente, esse processo é realizado de forma manual, que é pouco robusto e muito suscetível a falhas humanas. A figura abaixo ilustra como o processo é realizado atualmente: Ilustração 1: Figura do Sistema atual

3 2. Requisitos de usuário 2.1 Ciclo de Vida As etapas do ciclo de vida da máquina a ser projetada podem ser divididas da seguinte maneira: Projeto Produção Montagem Armazenagem Função Uso Manutenção Reutilização 2.2 Atributos de Projeto Os atributos envolvidos no projeto podem ser divididos em dois grandes grupos: os básicos, contendo aspectos essenciais para a concepção e uso do produto, e os específicos, com atributos desejáveis e de caráter direcionado para o projetista como forma de atender às restrições dos atributos básicos Atributos básicos e gerais Funcionamento Ergonomia Estética Econômico Maleabilidade Modular Confiabilidade Normalização Atributos específicos Geométricos (Dimensões, Forma, Massa) Cinemática (Movimentos, Direção, Velocidade) Forças (Direção, Magnitude) Estabilidade Materiais (Propriedades físicas e químicas, Rigidez, Peso) Qualidade

4 2.3 Matriz de necessidades Ciclo de vida Atributos básicos do produto Produção Montagem Armazenagem Função Uso Manutenção Reutilização Funcionamento Ergonomia Estética Econômico Maleabilidade Modular - Mesa com eixo giratório - Mesa com deslocamento vertical - Ter diâmetro compatível com as peças a serem medidas - Ter controle via computador - Com encaixes práticos (sem soldagem) - Montagem facilitada -Suporte centralizador - Não fletir - Ser estável - Ter forma agradável - Ter custo mínimo de produção -Ter um local próprio armazenagem -Ter estrutura leve - Ter facilidade de manutenção - Ser durável -Ser resistente - Montagem Manual - Ter estrutura modular resistente -Manutenção independente dos módulos - Reutilização das partes da mesa

5 2.4 Especificação dos requisitos de usuário: Os requisitos levantados anteriormente foram agrupados, rearranjados e devidamente escolhidos para o levantamento dos dados posteriores. A lista de requisitos de usuários obtida a partir desse refinamento foi: Ter baixo custo Ser de fácil transporte Possuir fácil montagem Possuir boa independência dos módulos Possuir rapidez no processo Ter pouca intervenção do usuário Ter boa repetitividade Ser durável Possibilitar de manutenção modular Ter eixo giratório Ter deslocamento vertical Ter estrutura leve resistente Ter suporte centralizador Ter controle via computador Ter diâmetro compatível com as peças a serem medidas Poder reutilizar partes da mesa 3. Especificação dos requisitos de projeto: Nesta seção são descritos os requisitos de projeto determinados a partir dos requisitos de usuário, descritos na seção anterior. Este levantamento dos requisitos de projeto será feito a partir da construção da matriz de conversão de requisitos de usuário em requisitos de projeto.

6 3.1 Matriz de Conversão de Requisitos de Usuário em Requisitos de Projeto Requisitos de Usuário Atributos Específicos Geometria Material Estabilidade Sinais Cinemática Automação Forças Ter custo baixo -Alumínio Ser de fácil transporte Possuir fácil montagem Possuir rapidez no processo Ter pouca intervenção do usuário Ter boa repetitividade - Boa divisão de peças - Geometria encaixável - Leve Ter eixo giratório - Redonda -Alumínio Ter deslocamento vertical Ter estrutura leve resistente Ter suporte centralizador Ter controle via computador Ter diâmetro compatível com as peças a serem medidas Poder reutilizar partes da mesa - Encaixe perpendicular (com cantoneira) - Redondo - Mesa com diâmetro de 30 cm. - Peças modulares -Alumínio - Não fletir -Alumínio - Controle eficaz dos dispositivos - Protocolo de comunicação - Comunicação bidirecional - Boa velocidade dos mecanismos - Boa precisão e continuidade dos movimentos - Movimento de rotação - Movimento de translação - Bom gerenciamento do acionamento - Dois graus de liberdade acionados - Baixo nível das forças envolvidas - Sustentar massa de até 15 kg - Resistir a forças fletoras

7 3.2 Requisitos de Projeto: Geometria simples Boa usinabilidade do material Boa divisão de peças Materiais leves (alumínio) Fácil encaixe das peças Boa velocidade dos mecanismos Baixo nível de forças envolvidas Bom gerenciamento do acionamento 2 graus de liberdade acionados Movimento de translação Movimento de rotação Boa precisão e continuidade dos movimentos Controle eficaz dos dispositivos Protocolo de comunicação Comunicação bidirecional Peças modulares Resistir a forças fletoras.

8 4. Especificação de Projeto: 4.1 Casa da Qualidade:

9 4.2 Especificações de Projeto Problema Hoje em dia, o processo de medição de formas por estereoscopia com projeção de franjas é realizado de maneira manual, estando a qualidade do serviço muito atrelada à experiência do operador e suscetível a falhas humanas Objetivo Projetar e implementar uma mesa capaz de proporcionar a medição integral do mensurando. A mesa deverá ter dois graus de liberdade, permitindo o deslocamento angular e translacional da peça Avaliação Um esboço ilustrativo da mesinha está disposto a seguir: Restrição As dimensões da mesa deverão ser suficientes para permitir a medição de peças de até 15 quilos, estando essas dimensões definidas em 30 centímetros de diâmetro para a mesa, 20 centímetros para o eixo vertical.

10 5. Planejamento do Projeto 5.1 Membros da Equipe 5.2 Tarefas

11 5.3 Cronograma