Estudo, conceção, desenvolvimento e construção de um acessório elevatório automático para a indústria metalomecânica

Abstract

Esta dissertação resulta do trabalho desenvolvido no âmbito de um estágio curricular na empresa JOS Metal Lda. localizada em Braga. Aborda o projeto e desenvolvimento de um equipamento automático que auxilia o transporte de três diferentes produtos destinado à indústria metalomecânica. Inicialmente, realizou-se uma pesquisa bibliográfica com o intuito de se estudar metodologias de projeto mecatrónico bem como temáticas que se retrataram no projeto de máquinas. O estudo de temáticas relacionadas com a pneumática no contexto da automação industrial e a segurança e normalização de máquinas segundo a Diretiva Máquina 2006/42/CE revelaram-se importantes para se realizar o projeto de um equipamento industrial. A princípio, definiu-se objetivos, funções e especificações do equipamento, gerou se soluções possíveis e avaliou-se as mesmas. Posteriormente, com essas soluções selecionadas realizou-se a fase de projeto detalhado que consiste em elaborar o conceito idealizado para uma solução possível de ser fabricada. Para tal, foi necessário selecionar os componentes off-the-shelf e dimensionar os componentes pertencentes aos diferentes conjuntos do equipamento como o caso da estrutura e dos elementos pneumáticos. Todos estes componentes foram projetados respeitando as normas de projeto, isto é, foram realizados vários cálculos estruturais quer analíticos quer computacionais para a sua validação. Recorreu-se a diversos softwares que em muito auxiliaram o trabalho desenvolvido. Além disso, foi desenvolvido um projeto de automatização do equipamento, no qual contribuiu em muito a tecnologia pneumática. Retratou-se os diagramas de funcionamento para o acessório elevatório automático, a seleção e acomodação dos elementos pneumáticos bem como os dispositivos que realizam a comunicação entre o operador e o equipamento. Após estas tarefas, realizou-se uma análise de custos para se adquirir um maior conhecimento dos gastos de produção e de serviços necessários para o equipamento. Por fim, teve-se em consideração a certificação do produto junto das entidades competentes e o patenteamento.

This master thesis results from the work developed in na intership at the company JOS Metal Lda. located in Braga. This thesis describes the development of a automatic equipment that helps transport three different products for the metalworking industry. First, a bibliography research was conducted to identify mechatronic project methodologies and also topics relaed to pratical issues about equipment project. The study of concepts related with pneumatics in the context of industrial automation and equipment safety by machine directive 2006/42/CE concerns reveals essential to this mechatronic project. This work was based on the design project methodology in which first objectives, functions and specifications are defined and the are idealized and evaluated. After that, the conceptual solution is detailed to obtain a result possible to be executed and is based in the concept developed. This also involves the seletion of off-the shelf components and the dimension of the components related to which assembly group, such as: structural profile and pneumatic elements. All of these components were projected considering the design norms, that is, several structural calculations were permormed, either analycal or computational for vallidation of the constituents. For that, it used various software that helped a lot in the work. In addition, na equipment automation project was developed, to which pneumatic technology greatly contribued. The operating diagrams for the automatic spreader, the selection and accommodation of the pneumatic elements as well as the devices that carry out the communication between the operator and the equipment were portrayed. After these tasks, a cost analysis was carried out to acquire a greater knowledge of the production and service expenses required for the equipment. Finally, product certification was developed with the competent authorities and patenting.