Implementation of a cleaning system in an automatic machine

Abstract

This project consists of the architecture, design, production, and implementation of a cleaning system applied in a machining centre responsible for the manufacture of accessories with orthotic or prosthetic applications used in the "Padrão Ortopédico" company. Thus, it was necessary to carry out a mechatronic project. Initially, it was necessary to keep in mind a theoretical framework on the subjects to be dealt with during the project. For this purpose, several bibliographies on the theme were studied. The CNC machine to be improved was also intensively investigated in order to get to know it in its entirety and to gather all possible information about it since there were no past records. The result of this process was to point out its weak points and highlight the problem of waste accumulation inside the machine which would have to be solved with a specific hoover. During the construction of the vacuuming system, there were several parameters that had to be taken into consideration. In an initial phase of architecture and design, a model of a cyclone hoover was selected with the suitable relationship between its dimensions. Its constituent parts were also designed and printed three-dimensionally respecting the structure chosen. Before the production of the parts constituting the hoover, its assembly was tested through virtual simulations of computational fluid dynamics. In a final phase of the project, the integration and verification took place at the site defined within the CNC, and it was verified that the system was working. The operation of the hoover occurs without any malfunction. It takes place at the same time as the machine operations, thus resulting in a possible and positive validation and transition of the project. Based on all the work done it is possible to criticise it positively and negatively thus pointing out possible improvements that could be made to the vacuuming system in the future.

Este projeto consiste na arquitetura, conceção, produção e implementação de um sistema de limpeza aplicado a um centro de maquinagem responsável pelo fabrico de acessórios com aplicações ortoprotésicas utilizados na empresa "Padrão Ortopédico". Assim, foi necessário levar a cabo um projeto mecatrónico. Inicialmente é sempre necessário ter em mente um enquadramento teórico sobre os temas a tratar durante o projeto. Para este efeito, foram consultadas várias bibliografias sobre o tema. A máquina CNC, a ser melhorada foi também intensamente investigada a fim de a conhecer na sua totalidade e de recolher todas as informações possíveis sobre a mesma, uma vez que não existiam registos sobre a sua funcionalidade e características. O resultado deste processo foi evidenciar os seus pontos fracos e realçar o problema da acumulação de lixo dentro da máquina, que teria de ser resolvido com um aspirador de pó específico. Durante a construção do sistema de aspiração, houve vários parâmetros que tiveram de ser tomados em consideração. Numa fase inicial de arquitetura e desenho foi selecionado um modelo da relação entre as dimensões de um aspirador de pó do tipo ciclone. As suas partes constituintes foram também concebidas e impressas tridimensionalmente, respeitando o modelo escolhido. Antes da produção das peças que constituem o aspirador de pó, a sua montagem foi testada através de simulações virtuais da dinâmica do fluído computacional. Numa fase final do projeto, a integração e verificação teve lugar no local definido dentro da CNC, constatando-se que o sistema estava operacional. O funcionamento do aspirador de pó também ocorre sem qualquer anomalia de operação. Ocorre ao mesmo tempo que as operações da máquina, resultando assim numa possível e positiva validação e transição do projeto. Com base em todo o trabalho realizado, é possível fazer uma reflexão crítica, valorizando quer aspetos negativos quer positivos apontando, assim, possíveis melhorias que, no futuro, poderiam ser feitas ao sistema de aspiração no futuro.