Automatização de operações à saída da máquina de cravação

Abstract

No presente relatório de projeto procedeu-se à concepção, projeto e construção de um sistema/equipamento de armazenamento, capaz de recolher e acumular de forma automática as peças à saída de uma máquina de cravação. Este equipamento foi concebido tendo em consideração vários requisitos/- restrições da instalação industrial em funcionamento na empresa e do seu processo produtivo, tais como: a limitada área e altura para a instalação do equipamento à saída da máquina de cravação, o volume de componentes a acumular de forma a respeitar a autonomia do tempo de trabalho da máquina de cravação e respetivo operador, a acessibilidade e segurança do operador para a retirada das caixas cheias de componentes e colocação de caixas vazias, assim como o custo e facilidade de fabricação do equipamento com recurso aos próprios meios de fabrico disponíveis na empresa. Procedeu-se numa fase inicial a uma geração de diferentes conceitos para o princípio de funcionamento do equipamento que permitisse a recolha e acumulação de forma automática das peças à saída da máquina de cravação. Estes conceitos foram materializados com recurso a esquemas e esboços de funcionamento. Cada conceito foi comparado com os restantes e pontuado segundo diferentes critérios de seleção, sendo que no final deste processo foi selecionado o conceito melhor classificado para o desenvolvimento mecânico e de automação. Após a seleção do conceito procedeu-se à modelação com recurso a um software de CAD dos diferentes módulos do equipamento tais como, o módulo de suporte de caixas, o módulo de estrutura de suporte e o módulo de proteção e segurança. Na sequência desta modulação procedeuse à verificação/dimensionamento de alguns elementos estruturais tais como os veios e rolamentos. No final destas etapas elaborou-se a documentação técnica associada ao projeto mecânico tais como os desenhos de conjunto e desenhos de definição. Também foi desenvolvido o projeto elétrico e de automação do equipamento tendo sido dimensionados e selecionados os diferentes componentes a integrar no sistema elétrico. Além disso desenvolveu-se o esquema/sequência de automatização e foram selecionados os respetivos sensores e proteções por forma a tornar o equipamento o mais autónomo e seguro possível. Desenvolveu-se ainda uma análise económica ao equipamento integrando os custos de fabrico deste e potenciais ganhos económicos associados ao sistema de produção. Finalmente iniciou-se a construção do equipamento projetado na própria empresa, estando este ainda numa fase de protótipo. Nesta fase de construção procedeu-se à integração de várias melhorias por forma a incrementar a fiabilidade de funcionamento do equipamento e tornar o seu fabrico mais simples e económico.

In this project report we proceeded to the conception, design and construction of an automatic storage system/equipment, capable of automatically picking up and storing the pieces coming out of a crimping machine. This equipment was designed taking into consideration the various requirements/- restrictions of the industrial installation in operation in the company and its production process such as the limited area and height for the installation of the equipment at the exit of the crimping machine, the volume of components to be accumulated in such a way as to respect the autonomy of the working time of the driving machine and its operator, the accessibility and safety of the operator for the removal of full boxes of components and the placement of empty boxes, as well as the cost and ease of manufacturing the equipment using the company’s own manufacturing resources. In an initial phase, different concepts were generated for the operating principle of the equipment that would allow the automatic collection and accumulation of pieces on leaving the crimping machine. These concepts were materialised using schematics and working sketches. Each concept was compared with the others and scored according to different selection criteria, and at the end of this process the best ranked concept for mechanical and automation development was selected. After selecting the concept, the modelling was carried out, using a CAD software, of the different equipment modules such as the housing support module, the support structure module and the protection and safety module. Following this modulation, some structural elements, such as shafts and bearings, were checked and sized. At the end of these stages, the technical documentation associated to the mechanical project was prepared, such as the assembly drawings and definition drawings. The electrical and automation project of the equipment was also developed and the different components to be integrated in the electrical system were sized and selected. In addition, the automation scheme/sequence was developed and the respective sensors and protections were selected in order to make the equipment as autonomous and safe as possible. An economic analysis of the equipment was also carried out, integrating its manufacturing costs and potential economic gains associated with the production system. Finally, the construction of the equipment designed in the company itself began, which is still at the prototype stage. In this construction phase, several improvements were integrated in order to increase the reliability of the equipment’s operation and to make its manufacture simpler and more economical.