Sistema Giratório de Transporte de Peças

Transcrição

1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Curitiba Departamento Acadêmico de Eletrônica Tecnologia em Mecatrônica Industrial Sistemas Microprocessados Sistema Giratório de Transporte de Peças Requisitos do Projeto Final Profs. Gabriel Kovalhuk e Gilson Yukio Sato Curitiba 1º Semestre de 2011

2 Introdução Esse documento apresenta a proposta de projeto final da disciplina de Sistemas Microprocessados do Curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial. A proposta inclui os objetivos do projeto, seus requisitos e a forma com que ele será avaliado. O sistema deverá simular o funcionamento de um equipamento de linha de montagem hipotético cuja função é transportar peças. O sistema deverá possuir um repositório no qual as peças a serem transportadas devem ser mantidas. Um sistema de transporte, definido pela equipe executora, deve transportar a peça retirada desse repositório para uma das cinco posições de coleta de peças. O sistema deve ser controlado por um 89S52 cuja interface com o usuário será implementada por meio de um teclado de membrana e de um LCD. Também deverão compor o sistema os motores e sensores necessários ao cumprimento dos requisitos contidos no presente documento. Objetivo Geral do Projeto Desenvolver e implementar um sistema giratório para transporte de peças. Idéia Geral O projeto proposto consiste de um sistema giratório para transporte de peças. Esse sistema possui um repositório de peças no qual as peças a serem transportadas devem ser mantidas. Por meio de um braço e de um sistema a ser definido pela equipe, a peça a ser transportada deve ser capturada do repositório e depositada em uma das cinco posições de coleta de peças (Figura 1). O repositório poderá ser recarregado manualmente após cada peça a ser transportada. Cada posição de coleta de peças deverá abrigar uma única peça. As peças podem ser de qualquer material. O sistema deverá operar em dois modos: automático e manual. No modo automático, o sistema executa uma rotina de transporte pré-programada. Ele captura a peça no repositório e transporta-a para a posição de coleta em uma seqüência a ser definida previamente pelo professor. No modo manual, o usuário poderá

3 escolher entre transportar do repositório para uma das posições de coleta ou transportar entre posições de coleta. Por exemplo, se o repositório for denominado de posição zero e as demais posições de um a cinco, o usuário deverá poder, por meio do teclado e do LCD, comandar o transporte de uma peça da posição zero à posição três. Ele também deverá poder pedir que a peça seja transportada da posição cinco para a posição dois. uc + LCD + Teclado Braço Posição coleta Repositório Base Sensor Figura 1 Idéia geral dos componentes do projeto Cenário de utilização Ao ser ligado, o sistema é inicializado. Na inicialização, o sistema procura identificar a posição do repositório ( 0 ) por meio do sensor e posicionar o braço sobre ela. Ainda na inicialização, o sistema deve passar por cada posição de coleta de peças permanecendo durante 0,5 s em cada posição. Enquanto esse processo ocorre o usuário recebe por meio do LCD a mensagem indicando que o sistema está sendo inicializado. Finalizada a inicialização, o usuário recebe um menu pelo LCD que permite escolher se o sistema operará em modo automático ou manual. Usando o teclado, o usuário opta pelo modo automático. O sistema automaticamente executa a rotina pré-programada, fornecida pelo professor na forma de uma seqüência de posições de coleta por exemplo: 3, 1, 4, 5, 2. Nessa rotina, o sistema transporta peças do repositório até uma posição de reposição, na seqüência pré-definida. Terminada a rotina, o sistema volta ao menu principal. O usuário tecla a

4 opção modo manual e o sistema pergunta quais as posições de origem e destino da peça. O usuário entra com a posição de origem ( 0 a 5 ) e a posição de destino ( 1 a 5 ). O braço se movimenta a fim de executar o comando do usuário. O sistema aguarda outro comando manual, até que o usuário solicite o retorno ao menu principal. Requisitos Quanto ao funcionamento O sistema deve possuir cinco posições de coleta de peças e um repositório. O braço que transporta as peças deve ter cerca de 10 cm de comprimento. A posição de coleta mais próxima do repositório deve estar a uma distância angular de cerca de 90. As cinco posições de coleta devem estar dentro de um espaço angular de cerca de 90. O sistema deve realizar uma rotina de inicialização na qual o braço localiza o repositório (posição inicial) e em seguida passa por cada uma das posições de coleta, permanecendo em cada uma 0,5 s. Na inicialização, o LCD deve indicar em qual posição ( 0 a 5 ) o braço está naquele momento. Após a inicialização, o sistema deve apresentar por meio do LCD um menu com as opções Modo automático e Modo manual. O sistema deve operar em dois modos: automático e manual. O modo deve ser escolhido pelo usuário por meio de uma interface com LCD e teclado. No modo automático, o sistema deve executar uma rotina pré-programada transportando as peças do repositório para as posições de coleta em uma seqüência definida pelo professor. No modo manual, o usuário deverá poder escolher tanto a posição de origem quanto a de destino da peça. A posição de origem pode ser o repositório ou uma das posições de coleta e a posição de destino deve ser uma posição de coleta ( 0 a 5 ). Essa operação deve ser feita por meio da interface com LCD e do teclado. Após executar uma operação no modo manual, o sistema deve perguntar ao usuário se ele deseja realizar uma nova operação.

5 Durante sua operação, o sistema deve apresentar no LCD a tarefa que está executando. As posições de coleta devem estar identificadas com números de 1 a 5. O sistema não deve aceitar valores fora das faixas de operação. Quanto à operação e teste O sistema deverá ser operado por meio de um LCD e um teclado. O usuário deve utilizar um sensor para identificar a posição 0 do repositório. O sistema deverá possuir uma fonte de alimentação própria. O sistema deverá ser testado na sala de aula. O sistema deve garantir, ainda que de forma mínima, a segurança das pessoas que vão operá-lo e assistir a sua operação. O sistema não deve causar danos ao ambiente (sala de aula e corredores) em que opera. Quanto à implementação O sistema deve utilizar um processador da família A linguagem de programação utilizada deverá ser o C. O sistema deve preferencialmente usar motores de passo. O sistema deve está montado sobre uma base (madeira ou plástico). A parte eletrônica do sistema deverá ser apresentada dentro de um gabinete. A parte eletrônica do sistema deverá ser apresentada em uma placa padrão. Para a captura da peça recomenda-se o uso de um eletroímã. Desaconselhase o uso de garras. Validação No dia da avaliação do sistema deverá ser possível: Realizar a inicialização do sistema. Realizar pelo a operação no modo automático. Realizar pelo menos cinco operações de transporte no modo manual, com a posição de origem e destino definidas pelo professor.

6 Equipes As equipes serão formadas por 2 pessoas. Caso um dos membros da equipe desista, remanejamentos não serão possíveis. Ou seja, caso um dos membros desista o outro deverá terminar o projeto sozinho. Os problemas internos das equipes deverão ser preferencialmente resolvidos dentro da equipe. Caso isso não seja possível, a equipe solicitará a intervenção do professor responsável pela unidade curricular. Documentação O relatório final do projeto deve seguir as normas da UTFPR para redação de relatórios, disponível em Do relatório devem constar obrigatoriamente os seguintes itens: Introdução Descrição do funcionamento do sistema Diagrama em blocos Desenvolvimento da parte mecânica Imagem 3D da mecânica Desenvolvimento da parte eletrônica Diagrama esquemático do circuito Desenvolvimento do firmware Descrição do firmware (linguagem natural, fluxograma ou outra representação) Conclusões, dificuldades A entrega da documentação é um requisito obrigatório para obtenção da nota do projeto. Mesmo que o projeto funcione, se a documentação não for entregue a equipe não obterá nota.

7 Demonstração O funcionamento do sistema deverá ser demonstrado ao professor na data prevista no Plano de Aula. A demonstração deverá incluir a realização das tarefas indicadas no item Validação. A demonstração é um requisito obrigatório para obtenção da nota do projeto. Mesmo que o projeto funcione, se a demonstração não for feita a equipe não obterá nota. Avaliação O projeto será avaliado segundo o exposto na tabela abaixo. Vale ressaltar que para obtenção da nota é imprescindível que o sistema funcione, a demonstração seja feita e o relatório entregue. Sem essas três condições o projeto não será aceito. Mesmo que o sistema funcione, se o relatório não for entregue ou a demo não seja feita, a nota será nula. Se o sistema não funcionar, o relatório terá nota nula. Itens Critérios Valor Funcionamento Cumprimento dos requisitos Acabamento do protótipo 60% Cumprimento das metas Demonstração Qualidade da demonstração 10% Relatório Qualidade técnica Formato UTFPR Clareza 20% Figuras, tabelas, esquemáticos etc. Participação Participação em sala de aula Postura junto à equipe 10%

8 Metas O desenvolvimento desse projeto deve ser pautado em duas metas. Tais metas servem para balizar o cronograma do projeto. O não cumprimento das metas causará um desconto na nota do projeto. Data Meta 06/06 1- Parte mecânica 27/ Entrega do Projeto (mecânica+hw+fw+relatório) Meta 1 Os alunos devem apresentar protótipo funcional da parte mecânica. Não serão aceitos mock-ups. O sensor já deve estar fixado no sistema. Meta 2 Os alunos devem apresentar o sistema funcionando integralmente, conforme os requisitos contidos no presente documento. Uma demonstração deve ser feita, nela os testes de validação serão verificados. O relatório também deve ser entregue nessa data.