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Revista 01 - Wiki do IF-SC

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1. Gostaria de receber algum as sunto que aborde um pouco mais sobre o motorredutor para que eu possa realizar um es tudo mais aprofundado Fica ria grato Rafael Procuraremos trazer mais assuntos relacionados aos moto redutores At l voc poder acompanhar alguns artigos que vem publicados na re vista Saber Eletr ni ca ou ainda pesquisar na Internet no endere o www sew com br Controladores L gicos Program veis fissionais j realizados En fim um apanhado geral para os estudantes rec m forma dos se orientarem Agrade o a aten o Abra os Vinicius Sua sugest o muito boa importante abordar n o ape nas os aspectos t cnicos da Mecatr nica mas tamb m os seus aspectos sociais para ori entar igualmente os estudan tes e quem j trabalha na rea Vamos pensar nisso OK Revista Nota 10 Prezados Senhores Gostaria de obter a informa o sobre em quais exemplares foram publica dos artigos abordando os Controladores L gicos Progra m veis pois j tenho o n 3 de abril de 2002 Caso existam onde posso encontr los Desde j agrade o Elcio Brockveld Os artigos sobre CLPs foram publicados nos n meros 2 3 5 e 6 e continuar sua publica o por mais algumas edi es Na verda de procuraremos trazer sempre mat rias sobre CLPs na revista E og SS O Pra a a a x a Pi Na edi o n mero 4 apesar de n o ter sido publi
2. Trata se de um motor robusto ba rato de r pida produ o n o exigin do coletor rg o sens vel e caro e de r pida liga o rede Preferencialmente as barras condutoras da gaiola s o colocadas geralmente com uma certa inclina o para evitar as trepida es e ru dos que resultam da a o eletromag n tica entre os dentes das cavas do estator e do rotor A principal desvantagem refere se ao fato de o bin rio de arranque ser reduzido em rela o corrente absorvida pelo estator Trata se essencialmente de um motor de velocidade constante Motor de rotor bobinado O motor de rotor bobinado difere do motor de rotor em gaiola de es quilo apenas no que se refere ao rotor O rotor constitu do por um n cleo ferromagn tico laminado sobre o qual s o alojadas as espiras que consti tuem o enrolamento trif sico geral mente dispostas em forma estrela Os tr s terminais livres de cada uma das bobinas do enrolamento trif sico s o ligados a tr s an is coletores Esses tr s an is ligam exteriormen te a um reostato de arranque forma do por tr s resist ncias vari veis li gadas tamb m em estrela Deste modo os enrolamentos do rotor tam b m ficam em circuito fechado A fun o do reostato de arranque ligada aos enrolamentos do rotor a de reduzir as correntes de arran que elevadas no caso de motores de elevada pot ncia medida que o motor vai ganhan do velocidad
3. quando se obt m o con trole em sincronia de todas as jun tas com suavidade e precis o de mo vimento da ferramenta do processo como por exemplo uma tocha de solda Figura 3 Representa o da cadeia cinem tica p ROB TICA Para se conseguir controlar cada junta de rota o preciso criar uma refer ncia b sica e a partir dela le var s posi es e orienta es para cada uma das juntas processo co nhecido como matrizes de passa gem homog neas at a ferramenta do processo onde se tem a orienta o final que objetivo final do pro cesso Neste caso existem algumas fer ramentas que possibilitam essas co loca es de refer ncias sendo a mais utilizada a conven o de Denavit Hatemberg conhecida como D H Denavit e Hatemberg desenvolveram um largo e complexo estudo em cinem tica em especial da linkagem em estruturas m quinas e equipamentos A partir desses estudos em meados da d cada de 60 aplicou se a conven o D H para descrever modelos geom tri cos modelos cinem ticos e mode los din micos dos rob s preciso estabelecer nota es em rela o a vetores e planos para em sequ n cia introduzir as transforma es homog neas Primeiramen te vamos de monstrar como a conven o D H trabalhada na mudan a das re fer ncias atra v s da representa o a quatro par metros na figura 4 Representa o a quatro P
4. mero de pontos de controle ao lon go de toda a trajet ria do deslocamen to do carro Um valor usual o de 100 pontos por metro Para cada ponto de controle exis te um valor de erro que voc obt m fazendo a medi o contra um padr o ou escala a laser Ao se definir uma tabela de 100 pontos por exemplo o CNC cria uma tela de inser o de valores de erro conhecida como tela de valores de erro de passo de fuso e voc manu almente insere o erro com sinal posi tivo ou negativo correspondente a cada ponto de controle Pronto Isso feito o CNC passa a se deslocar de forma que sobre os pontos de controle o desvio nulo e entre eles existe uma correla o li near Uma observa o os pontos de controle n o precisam ser equidistantes em regi es onde a criticidade de posicionamento mai or mais pontos de controle podem ser alocados O que n o d para alterar o n mero m ximo de pontos de con trole pois existe um limite no algoritmo do firmware de cada CNC CORRE O DE QUEDA DE CABE OTE POR PESO Este conceito bem simples de ser absorvido Imagine uma m qui na tipo fresadora que tem um cabe ote que avan a muito frente para usinar ferramenta mo toriza o e todo o peso est o dis tantes do apoio das guias ent o natural haver uma flecha negativa Isso o mesmo que voc segu rar uma vara de pesca Quando o peixe puxa a vara enverga Na m quina a mesma coisa a
5. He capacidade de calor aparente segundos C 37 DISPOSITIVOS Figura 10 Circuito de partida de motor CC RTI Eletronics Inc PTC A rel PTC B rel Figura 11 Circuito de atraso de tempo RTI Eletronics Inc i Figura 12 Gr fico corrente versus tens o em estado estacion rio de PTC RTI Electronic Inc n vel l quido fluxo de ar Figura 13 Circuito para uso de PTC em tens o sensoriada PTC A rel PTC B sensor de n vel RTI Electronic Inc EIC carga Figura 14 Circuito de corrente constante RTI Eletronics Inc SS Tabela 4 Par metros de termistores de composi o A B C e E RTI Eletronics Inc 38 T temperatura de comuta o C T temperatura ambiente C P pot ncia inicial aplicada watts Partida de motor A figura 10 apresenta um termistor PTC em s rie com o enrolamento de acionamento em um motor el trico monof sico A baixa resist ncia inicial do PTC permite que corrente suficiente flua atrav s do enrolamento at que o motor ini cie seu funcionamento O PTC comuta ent o para seu estado de alta imped ncia o que reduz a corrente fluindo atrav s do enrolamento de partida para pr xi mo de zero O tempo de chavea mento pode ser aproximado pela equa o 1 Atraso de tempo Na figura 11 A o PTC est em s rie com a bobina do rel Quando o interruptor for f
6. o de temperatura excessiva supera quecimento Alguns fabricantes t m unidades especificamente projetadas para de tectar a temperatura de v rios dis positivos incluindo transistor de po t ncia dissipadores de calor enro lamentos de motor transformadores entre outras A figura 7 ilustra algu mas das aplica es Auto regulagem de aqueci mento Uma caracter stica original dos PTCs sua habilidade enquanto auto aquecido acima de sua tempe ratura de chaveamento em manter uma temperatura quase constante n o obstante flutua es grandes na temperatura ambiente ou na tens o aplicada Aplica es espec ficas dessa caracter stica de auto ajuste de aquecimento englobariam o con trole da temperatura de cristais de osciladores e de mostradores de cris tal l quido LCDs Desmagnetiza o autom tica A figura 8 mostra um PTC em s rie com uma bobina de desmag netiza o de um CRT em uma tele vis o ou em um monitor colorido Quando o interruptor fechado a baixa resist ncia inicial do PTC per mite que uma elevada corrente de contrafluxo flua Ap s um curto per o do de tempo o PTC comuta para seu estado de alta resist ncia que reduz desse modo a corrente a um n vel insignificante como ilustrado na figu ra 9 A quantidade de tempo requerida pelo PTC para comutar em seu es tado de alta resist ncia aproxima da pela equa o 1 Tempo segundos He T T P 1 onde
7. Tivemos neste artigo um con ceito geral dos motores el tricos seus tipos suas aplica es e um pouco da teoria sobre como reali zar uma manuten o em um mo tor el trico Nos pr ximos veremos mais detalhadamente o funcionamento de cada um dos tipos de motores suas formas de acionamento e suas aplica es At a pr x MNT 23 ROB TICA Muitas perguntas s o feitas em rela o ao funcionamento do rob como ele rob entende as ordens enviadas atrav s da interface homem m quina Teach pendant e como controlada a trajet ria a ser desenvolvida conforme programado Buscando uma explica o simplificada e operacional do processo de mode lagem da cadeia cinem tica acredito que possa vir a ajudar os entusiastas de rob tica a compreender e desenvolver programas mais conscientes e mais seguros garantindo a integridade dos equipamentos e dos trabalhadores que desempenham fun es pr ximas ao equipamento ara iniciarmos os nossos prop sitos devemos en tender que o rob um sistema mec nico articu lado que tem como objetivo final a realiza o de opera es pre definidas e isto realizado atra v s de uma unidade de controle que dever especificar o que o rob dever fazer para realizar as tare fas especificadas O rob cons titu do de elementos link s e jun tas que unidos descrevem um par cinem tico e cada par cinem tico define um grau de liberdade poden do
8. es importantes e o desenho fica desor ganizado Isto acontece principalmen te quando fazemos desenhos sem termos suas dimens es Uma das dicas anotar cada medida e posi o no espa o quando criamos os s lidos primitivos cilindros parale lep pedos Assim quando fizermos outras figuras saberemos melhor as ordens de grandeza Outra dica diz respeito ao uso de layers veja a fi gura 16 Podemos observar que o dese nho pode ser dividido em v rias partes Uma delas refere se s ala vancas que impulsionam o trem outra parte s o as rodas temos a chamin as articula es caldei ra trilhos e muitos outros detalhes Se modelarmos a locomotiva sem uma metodologia como seria por exemplo se quis ssemos mudar a cor de todas as articula es figu ra 17 Seria necess rio selecio nar uma por uma Para evitar este problema basta colocarmos estes elementos em um layer o mesmo de veria ser feito para o trilho Dessa forma podemos esconder este layer ou modificar a cor de todos os ele mentos pertencentes a ele Olhe o resultado na figura 18 Observe nas figuras 19 e 20 al gumas partes ocultas gra as ao uso do layer Neste artigo encerramos o es tudo de superf cies e come amos a construir s lidos Na pr xima par te conheceremos outras geometri as primitivas e modelaremos com o aux lio de um recurso chamado CSG Constructive Solid Geo metry At l 64 MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2
9. ferrita 600 Cristais mistos FesC 0 1 2 3 4 5 Teor de carbono em peso ESSA E S E G T O 10 20 30 40 50 60 70 80 100 Teor de cementita em peso Figura 6 Diagrama da liga Fe C 12 N quel e no eixo das ordenadas to talmente a esquerda temos 100 de cobre Conforme se desvia do eixo das ordenadas esquerda e dirige se em dire o ao eixo da direita di minui se a porcentagem de cobre e aumenta se a porcentagem de n quel exatamente no centro do eixo das abcissas tem se uma liga com 50 de cada componente O Diagrama Fe C que o dia grama de estado da liga Ferro e Car bono vide figura 6 tamb m possui uma regi o acima da qual temos ape nas l quido Na extrema direita temos um composto chamado cementita que cont m aproximadamente 6 7 de carbono sendo que acima deste valor j n o h interesse comercial no estudo da liga O diagrama tamb m mostra o pon to de fus o do ferro puro que comen tamos anteriormente ou seja 1536 C medida que nos afastamos do eixo da esquerda aumentamos a quantidade de carbono na liga e dife rentes compostos v o se formando O ponto C no gr fico indica que nessa porcentagem de carbono ou de mistura do ferro com a cementita ocorre a fus o da liga com maior fa cilidade e na menor temperatura O nosso interesse est em um diagrama parcial do diagrama Fe C pois um a o j considerado duro com uma porcentagem de ca
10. o elevadas e um curto per odo de vida dos proce dimentos Adicionalmente o exces so de massa lubrificante poder cau MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 sar a acumula o da mesma e afe tar os enrolamentos do motor com res duos levando sua degrada o O uso de lubrificantes sint ti cos poder conduzir a uma redu o substancial nas perdas por fric o e Verifica o peri dica A temperatura bem como as con di es el tricas e mec nicas do motor devem ser verificadas perio dicamente j que a efici ncia me c nica dos componentes do motor afeta diretamente a efici ncia de todo o sistema Observar o uso e a eros o dos componentes extremamente impor tante uma vez que a efici ncia pode ser afetada drasticamente Uma boa manuten o traduz se numa inspe o ao comportamento do motor de seis em seis meses e Limpeza e condi es am bientais Limpar a carca a do motor com frequ ncia necess rio em ind s trias onde o p for excessivo Esse fator bastante importante porque a temperatura de funcionamento aumenta com o p provocando assim poss veis danos no motor O mesmo acontece quando o am biente no qual o motor opera n o o ideal Um aumento da temperatura conduz a um aumento de re sistividade dos enrolamentos e pro voca perdas maiores Um aumen to de 25 graus Celsius na tempe ratura do motor aumenta as perdas Joule em cerca de 10 CONCLUS O
11. volvidos na medi o os fatores externos tam b m influenciam na medida e na opera o do sistema como um todo Contudo os avan os tecnol gicos com os quais convivemos t m minimizado significati vamente os erros de leitura que podem ocor rer assim como a influ ncia das varia es da temperatura ambiente e dos elementos do sis tema de medi o Nesse intuito tr s tipos fundamentais de ele mentos sensores de temperatura baseados na tecnologia envolvida em sua constru o e nos demais componentes dos sistemas de medida e de controle s o descritos e exemplificados a seguir os termistores os termo resistores ou RTDs e os termopares S termistores que t m seu nome oriundo do ingl s thermal resistors s o resistores semicondutores sens veis temperatura e t m de acordo com o seu tipo um coefici ente resist ncia temperatura nega tivo NTC ou positivo PTC Essa distin o entre o termistor PTC Positive Temperature Coeffi cient e o NTC Negative Tem perature Coefficient caracteriza da pelo material que empregado em sua constru o Tais dispositi vos s o constru dos a partir de misturas de cer micas de xidos semicondutores tais como titanato de b rio para os PTCs e magn sio n quel cobalto cobre ferro e tit nio para os NTCs Tipicamente operando sobre uma escala de 200 C a 1000 C esses elementos s o fornecidos nos formatos de bolha de vidro de disco d
12. 10 voltas exatas do fuso espe ra se um deslocamento exato de 100 mm Contudo devido ao erro de passo do fuso o que se encontra algo como 100 005 mm ou 99 998 mm Isso um erro de posicionamento Figura 1 Conjunto de acionamento com Pla MMA Figura 2 Ilustra o de flecha negativa em porca dupla e fuso de esferas fresadora Y 900 0 005 0 006 0 005 0 004 0 004 goo 40004 0 004 300 i o 002 o mo 002 0 001 0 w o eoo 0 0 0 500 1000 1500 2000 Tabela 1 Pontos de controle para compensa o direto devido ao pr prio erro de pas so do fuso Esse erro ser tanto me nor se o filete de rosca for retificado em sua fabrica o Isso caro ent o muitos fusos s o apenas laminados Se o CNC da m quina n o tem o recurso de corre o de passo de fuso ent o eu digo que tudo que poderia ser feito para melhorar a fi delidade de coordenadas j est fei to Para o exemplo mostrado para uma sa da elegante voc checa o erro em alguns pontos ao longo do curso total e declara que a toler n cia de posicionamento duas ve zes o erro m ximo encontrado No exemplo dado voc pode di zer que a toler ncia de posi cionamento de 0 02 mm Tal valor atende algumas tecnologias de m quina mas n o outras O CNC oferecendo um recurso de corre o de erro de passo de fu so salva esta situa o de um final infeliz Existe uma janela de para metriza o onde voc escolhe o n
13. Aplica es do motor ass ncrono em casos espec ficos J Perdas mec nicas EE Perdas magn ticas Perdas el tricas no estator Perdas el tricas no rotor 48 Figura 15 Distribui o das perdas do motor run Rotor Figura 16 Esquema de motor de p los sombreados considerando se que no rotor se in duzem campos magn ticos alinha dos com o campo do estator Para solucionar o problema de arranque utilizam se enrolamentos auxilia res que s o dimensionados e posicionados de forma a criar uma segunda fase fict cia permitindo a forma o do campo girante neces s rio para o arranque Os tipos de Motores de indu o monof sicos s o os seguintes 20 Rotor Start Figura 17 Esquema de um motor de fase dividida Motor de P los Sombreados ou shaded pole Motor de Fase Dividida ou split phase Motor de Condensador de Par tida ou capacitor start Motor de Condensador Perma nente ou permanent split capa citor Motor com Dois Conden sadores ou two value capacitor Na sequ ncia vamos apresen tar o funcionamento caracter sti cas vantagens e aplica es dos v rios tipos de motores mo nof sicos Motor de p los sombreados O motor de p los sombreados tamb m chamado de motor de cam po distorcido ou shaded pole gra as ao seu processo de arranque o mais simples fi vel e econ mico dos motores de indu o monof sicos C
14. B Indu o magn tica criada pelo rotor a ngulo entre By B A velocidade de um motor de indu o determinada essencial mente pela freq ncia da energia fornecida ao motor e pelo n mero de pares de p los existentes no 18 Figura 6 Giro do rotor devido f e m induzida provocada pela tens o V do estator Pot ncia el trica Pot ncia el trica EE Pot ncia gt el trica Perdas Figura 7 Transforma o da pot ncia mec nica estator No motor ass ncrono ou de indu o o campo girante roda em velocidade s ncrona como nos mo tores s ncronos A velocidade do campo girante obt m se pela seguin te express o 60 Vg r pm Vg velocidade do campo girante f frequ ncia n n mero de pares de p los Uma caracter stica fundamental dos motores de indu o o escorregamento da tratarem se de motores ass ncronos e o seu valor dado pela seguinte expres s o S escorregamento V velocidade do rotor A velocidade sofre um ligeiro de cr scimo quando o motor passa de um funcionamento em vazio sem Corrente Velocidade Figura 8 Curta Corrente x Velocidade para um motor de indu o Fator pot ncia Velocidade Figura 9 Curva fator de pot ncia x velocidade para o M l Bin rio Velocidade Figura 10 Curva Bin rio x velocidade para o M carga para um funcionamento em carga m xima CURVAS CARACT
15. Comando Num rico Computarizado 4 parte No primeiro artigo desta s rie sobre CNCs ao descrevermos sua arquitetura destacamos que um dentre os seus componen tes normalmente encontrados o CLP integrado Controlador L gico Program vel Diversos artigos desta revista j abordaram CLPs e muitos outros ainda haver o de tratar desse assunto visto que tais equi pamentos s o extremamente importantes para a automa o in dustrial e predial Neles foram descritas as fun es arquiteturas e formas de programa o dos CLPs Neste artigo nos restringiremos a abordar o CLP integrado aplicado em um CNC ma m quina ferramenta n o composta apenas de eixos interpolantes que po dem ser controlados de for ma aut noma pelo CNC Ela tamb m possui dispositivos acess rios tais como magazines de ferramentas sistemas de lubrifica o sensores de seguran a e outros Esses disposi tivos acess rios se apresentam em diversas varia es de modelo e interfaceamento el trico Por esse motivo um controlador mais gen ri co o CLP utilizado O CLP disp e de diversos tipos de entradas e sa das digitais e anal gicas para interfaceamento el trico com tais dis positivos acess rios ARQUITETURAS Existem diversas possibilidades para integrar um CLP com um CNC A seguir algumas delas s o anali sadas 54 Arquitetura em rack nico A figura 1 mostra uma maneira bastante usual de integ
16. D2 5 0 Specify length of other axis for base of cylinder 0 10 Specify height of cylinder or Center of other end 15 Command hide MECATR NICA ATUAL N 7 A bar 88 VD j N Figura 17 Detalhe das alavancas Dispsilh Pudemos observar que quando aplicamos o comando hide as laterais dos cilindros ficaram com arestas Te mos um comando chamado dispsilh que muito til quando queremos um desenho mais limpo Fa a o seguinte teste nos desenhos da figura 13 Command dispsilh Enter new value for DISPSILH lt 0 gt 1 Oculta as arestas Command hide Observe a figura 14 DEZEMBRO 2002 Sphere A forma de esfera bastante til quando queremos representar ala vancas alguns tipos de articula es rolamentos e mesmo rebites em de senhos mais detalhados Vamos cri ar uma esfera simples para praticar este comando Command sphere Current wire frame density ISOLINES 4 Specify center of sphere lt 0 0 0 gt Clique onde ser o centro da esfe ra Figura 19 Destaque s rodas e alavancas Figura 20 Destaque parte superior da locomotiva Specify radius of sphere or Diameter 10 Command hide Atente para a figura 15 Trabalhando com desenhos complexos medida que vamos ganhando pr tica com os comandos queremos construir desenhos cada vez mais detalhados No entanto muitas ve zes fazemos isto sem qualquer metodologia perdendo informa
17. SP Brasil E mail a leitor mecatronicaatual Deditorasaber com br MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 NOT CIAS MECATR NICA NOT CIAS Newton C Braga Novo laser de 1310 nm para transmiss o anal gica Applied Optoelectronics Inc AOI apresentou tr s de 50 MHz a 860 MHz faixa de frequ ncias usada novos laser anal gicos de 1310 nm Esses lasers para a transmiss o de TV a cabo s o projetados para a transmiss o anal gica na faixa Al m dessa aplica o eles tamb m s o indica dos para sistemas remotos de an tenas Como os lasers digitais da AOI s o resistentes a aplica es em regime de alta temperatura po dendo por isso ser usados em ambientes hostis sem a necessi dade de sistemas especiais de re frigera o Os tr s lasers desig nados por DFB 1310 C5 2A DFB 1310 C5 2 A2 e FP 1310 C5 1 8 A est o dispon veis de imediato Os Lasers s o montados em in v lucros herm ticos coaxiais do tipo TO 56 sendo compat veis com a pinagem dos m dulos coaxiais co muns Mais informa es em http WWww ao inc com Cilindro el trico ERV Parker Hannifin inova mais uma vez com o Com tais vantagens este produto uma solu o lan amento da nova linha de cilindros el tri de montagem simples e custo reduzido para atingir cos ERV Value Series Rodless Linear Actuador empresas que necessitam de movimenta o linear de S o atuadores eletromec nicos com correia dis um ou v rios
18. Um bra o mec nico controla do pelo CLP recolhe uma pe a na fila de entrada da m quina e auto maticamente a coloca no torno 1 controlado pelo CNC1 disparando o programa de usinagem do CNC1 que executa determinadas opera es sobre a pe a 2 Terminada a usinagem desta pe a pelo torno 1 outro bra o mec nico controlado pelo CLP tira a pe a do torno 1 e a coloca no torno 2 con trolado pelo CNC2 disparando o pro grama de usinagem do CNC2 que executa opera es complementares sobre a pe a Assim que a pe a sair do torno 1 o passo 1 anterior pode ser repetido para que outra pe a da CPU CNC DUAL PORT RAM Fonte de alimenta o CPU CLP M dulos de E S CNC Barramento CNC Barramento CLP M dulos de E S CLP Figura 2 Blocodiagrama da arquitetura da figura 1 020 9 m No Figura 3 CNC duplo e CLP simples integrados no mesmo rack fila de entrada seja processada pelo torno 1 Dessa maneira o torno 1 e o torno 2 processam simultanea mente duas pe as consecutivas vindas da fila de entrada 3 Terminada a usinagem da pe a pelo torno 2 outro bra o me c nico a coloca na fila de sa da Este exemplo bastante interes sante para ilustrar algumas fun es do CLP integrado MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Controlar os bra os mec nicos que transferem pe as entre a fila de entrada torno 1 torno 2 e fila de sa da Esses bra os mec nicos
19. da pr xima a primeira junta obser vando as orienta es de D H Com aux lio da m o direita indicamos o dedo polegar na mesma dire o e sentido do eixo z os outros dedos curvados representam o sentido de giro 9 A dist ncia para a pr xima refer ncia em rela o ao eixo z da refer ncia na base geom trica do rob representada por r Atente para a figura 5 A segunda refer ncia alocada tendo a orienta o do eixo z na linha de centro da junta de rota o com o sentido ajustado Y e q v segundo a orienta o de D H Foi necess rio utilizar a regra que ori enta o eixo x no sentido da cadeia cinem tica N o podemos esque cer que a regra da m o direita apli cada neste caso nos permite sa ber o sentido de giro 0 e a dis t ncia para pr xima refer ncia tamb m em rela o ao eixo z re presentado por r Conforme a fi gura 6 A terceira refer ncia tamb m alocada tendo a orienta o do eixo z na linha de centro da junta de rota o com o sentido ajusta do segundo a orienta o de D H Utilizar sempre a regra que orienta o eixo x no sentido da cadeia cinem tica N o podemos esque cer que a regra da m o direita apli cada neste caso nos permite sa ber o sentido de giro 0 e a dis t ncia para pr xima refer ncia em rela o ao eixo x representa do por a Veja a figura 7 Os tr s graus de liberdade repre sentados at aqu
20. es b si cas de acordo com a aplica o ta refa indicada para um profissional graduado na rea J para o tratamen to t rmico entrando se em contato com as empresas especializadas obtem se todo o suporte e conheci mento que elas adquiriram ao longo dos anos CONCEITOS Como foi dito anteriormente abor daremos basicamente a liga Fe C ou seja os a os em geral para apresen tar os conceitos de tratamento t r mico O ferro o elemento em maior quantidade na liga derivado de min rios que na natureza re nem alguns elementos os min rios de Lacuna Figura 3 Defeito ou falhas da estrutura cristalina MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 ferro mais conhecidos s o a hematita a siderita a limonita e a magnetita Ainda que o nosso interesse seja saber o que acontece com a liga quando a aquecemos ou resfriamos bom ter em mente que o ferro na forma pura se funde a 1 539 C Os tomos de um metal no esta do s lido se arranjam de uma forma bastante definida de maneira orde nada e que se repete em todas as dire es Este arranjo met lico conhecido como estrutura cristalina A estrutura cristalina forma da de c lulas unit rias as quais re presentam um conjunto de tomos que est o dispostos de forma es pec fica compondo uma figura geo m trica definida O ferro pode as sumir diferentes estruturas crista linas dependendo da temperatura e porcentagem de carbono pres
21. gundo artigo desta s rie que des creve o processo de refe renciamento Um sensor que ativado pode interromper um bloco de posicionamento antes do seu t r mino previsto passando para a exe cu o do bloco seguinte do progra ma de usinagem Esse mecanismo bastante utilizado na medi o de pe as apalpadores Sincroniza o de programas Conforme foi mencionado na se o de arquiteturas onde se des MECATR NICA ATUAL N 7 SOFTWARE E creve o exemplo de um torno du plo 1 CLP 2 CNCs o CLP tem condi es de selecionar iniciar e terminar programas Isto proporci ona condi es por exemplo para que uma m quina opere sozinha sem operador PROJETO DE APLICA O DO CLP INTEGRADO Ao realizar o projeto de uma m quina ferramenta nova ou reforma da existe a necessidade de fazer o projeto de aplica o do CLP in tegrado que tipicamente se desdo bra nas seguintes atividades Elaborar uma lista de pontos de E S necess rios para os dispo sitivos interfaceados ao CLP clas sificando os conforme diversas ca racter sticas entrada ou sa da digital ou anal gico padr o el trico 24 Vdc 110 Vac rel etc Selecionar os m dulos de E S entrada e sa da necess rios para esta lista de pontos Fazer o projeto el trico e me c nico do gabinete que cont m o CLP e m dulos de E S e da interliga o el trica com os dispo sitivos da m quina ferrament
22. inteligente Servo inteligente Figura 6 Arquitetura distribu da MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 57 em levar a m quina a uma situa o segura A mensagem apenas exibida e no momento que sua causa desaparece ela tamb m de saparece automaticamente sem precisar do reconhecimento do ope rador Painel de comando Al m do teclado e do monitor do CNC o operador normalmente uti liza um painel de comando com posto de bot es e chaves rotativas atrav s dos quais pode executar diversas a es tais como Variar a velocidade do movi mento dos eixos Isto tipicamente feito atrav s de uma chave rotativa de overridade de velocida de que tem diversas posi es tais como 0 parado 1 2 80 90 100 normal 120 150 etc Variar a velocidade de rota o do eixo rvore o eixo que gira a ferramenta ou s vezes a pe a em tornos ou ret ficas cil ndricas Isso tipicamente feito atrav s de uma chave rotativa de overridade de ro ta o que tem diversas posi es tais como 50 80 90 100 normal 110 120 etc Selecionar um incremento para movimento em modo incremental Isto feito tipicamente atrav s de uma chave rotativa de incremen to que tem diversas posi es tais como 1 um 10 um 100 um 1000 uum 10000 um etc Selecionar um movimento em JOG INCREMENTAL ou REFERENCIAMENTO no sentido positivo I
23. m do carbono cont m outros elementos de liga especiais Na ind stria costuma se usar a os produzidos em larga escala e portanto com menor custo s o aque les sem elementos de liga forneci dos em dimens es padronizadas como produtos semi acabados pr forjados ou laminados oferecidos sob a forma de lingotes chapas ou bar ras ou acabados dispon veis na for ma de chapa tubo fitas e arames muito interessantes principalmente por causa de sua resist ncia Quando em raz o de uma neces sidade espec fica ou aplica o es pecial os a os b sicos ou comuns n o atendem satisfatoriamente bus ca se usar a os liga tamb m cha mados de alta liga uma vez que os Figura 1 Estrutura c bica de face entrada C F C Figura 2 Estrutura c bica de corpo centrado C C C MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 MEC NICA INDUSTRIAL a os sem elementos de liga cont m pequenos e inevit veis teores de ele mentos de liga como por exemplo o n quel e o cromo Os a os de alta liga tamb m conhecidos por a os nobres t m um custo bem mais ele vado pois os elementos de liga es t o em propor es bem definidas e conferem propriedades interessantes aos a os Vejamos alguns exemplos Carbono O carbono eleva os limites de resist ncia tra o ao escoamento e tamb m dureza do a o por m reduz a ductibilidade e quanto mais carbono no materi al mais dif cil a usinagem a
24. 9 Quinta refer ncia MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 27 ROB TICA A representa o da situa o de um Rob caracterizada pela posi o e orienta o de seu rg o termi nal ou melhor pelo referencial as sociado a este R isto em rela o ao referencial da base do rob R Al m dos par metros de posi o e par metros de orienta o para o rg o terminal interessante co mentar os par metros em fun o de diversas possibilidades dentre elas as denominadas de ngulos de Euler ngulos de Bryant par metros R PY Roll Pitch Yaw par metros de ro ta o finita cossenos diretores Veja a figura 11 CONCLUS O Podemos resumir que o proces so de posicionamento e orienta o de cada linkagem das refer ncias em cada junta do rob pode at sig nificar um excesso de c lculo quan do se realiza a matriz de passagens entre as refer ncias A experi ncia fator fundamental na determina o da melhor orienta o seguindo ou Figura 10 Sexta refer ncia n o as representa es da conven o de D H ou outras assemelha das como por exemplo Craig Khalil Craig 1985 e Khalil 1986 Bibliografia Ferreira Edson de Paula Rob tica Basica vers o preli minar publicada para a V escola Brasileiro Argentina de In form tica Rio de Janeiro Ja neiro de 1991 Craig J J Introdution to Robotics Mechanics and Control Addi
25. S de um CLP pode ser instalado bem pr ximo dos sensores e atuadores de campo Em fun o da vantagem anteri or se reduz drasticamente a fia o de campo entre os sensores e o m dulo de E S o que provoca gran de diminui o de custo e espa o al m de um sistema mais limpo e f cil de manter Inerentemente um CLP pode se comunicar com diversos CNCs ver exemplo anterior do torno duplo Cada um dos dispositivos do sistema tende a ser menor e mais compacto e consequentemente mais confi vel poss vel misturar dispositivos de diversos fabricantes no sistema desde que a rede de campo seja um padr o regulado por norma exemplo PROFIBUS DP FIELDBUS FOUNDATION etc Isso diminui a depend ncia em rela o a um forne cedor nico e consequentemente reduz os pre os Entre os dispositivos inteligentes que foram criados por exemplo pode se citar o SERVO INTELIGEN TE Atrav s da rede de campo ele recebe da CPU do CNC que o con DEZEMBRO 2002 SOFTWARE trola comandos de velocidade codi ficados e retorna a posi o do eixo Um ROD acoplado ao motor serve ao mesmo tempo para que o servo acionamento saiba e controle a ve locidade do motor e para que calcu le a posi o do eixo Outro exemplo muito importante s o os m dulos de E S do CLP inte grado Pode se utilizar diversos m dulos de E S controlados pela mesma CPU do CLP Tais m dulos podem ser bastante pequenos e podem ser col
26. a curto ou longo prazo Acionamento Posi o Bin rio Velocidade Corrente de Arran que depende das exig ncias da carga Um aspecto importante na se le o do motor o tipo de carga mec nica a que vai estar sujeito Assim conv m referir e caracte rizar os diversos tipos que s o apresentados na figura 4 acom panhada com exemplos ilus trativos MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Figura 1 Motor el trico industrial CONSTITUI O DO MOTOR DE INDU O O motor ass ncrono constitu do basicamente pelos seguintes ele mentos um circuito magn tico est tico formado por chapas ferromagn ticas empilhadas e isoladas entre si ao qual se d o nome de estator por bobinas n de grupos con soante o motor monof sico ou polif sico localizadas em cavas abertas no estator e alimentadas pela rede de corrente alternada por um rotor constitu do por um n cleo ferromagn tico tamb m laminado sobre o qual se encontra um enrolamento ou um conjunto de condutores paralelos nos quais s o induzidas correntes provocadas pela corrente alternada das bobinas do estator O rotor apoiado num veio que por sua vez transmite carga a ener gia mec nica produzida O entreferro dist ncia entre o rotor e o estator bastante reduzido de forma a dimi nuir a corrente em vazio e portanto as perdas mas tamb m para aumen tar o fator de pot ncia em vazio Como exemplo ap
27. andas editor de rvore de arquivos da pasta corrente tabela de declara o de vari veis BENNEN NENENENNENNENNEENENNEENEENEENENNEENEENEENENNEENEENEENEENEENEENEENENNENE M Figura 4 Ambiente com pasta aberta Figura 3 Janela de sele o de pasta C Full Comments Detault Block Language Ladder hi HungR owm Comments e Brief Comments Dptions x General Display Ladder Communications MP LL Editors Default Hardware Configuration VerzaMas Nano Micro 7 versaMas us i Seres 90 30 Seres 90 Micro Seres 90 70 Enable SHF Auto Export Filename op es e a seguir a op o Options A pr xima janela ser apresentada veja figura 5 Na barra de rolagem de Default Hardware Configuration deve se se lecionar a op o correspondente ato cont nuo clicar o bot o OK Na seq ncia deve ser criado o arquivo de configura o de hardware Clicando no bot o correspondente a seguinte janela figura 6 apresen tada Primeiramente deve ser selecio nada a op o File seguida da op o Convert To e finalmente a op o do CLP correspondente Continuando clicando no bot o de troca de CPU pode se selecionar o modelo a ser utilizado Observe a tela da figura 7 Por fim pode ser salvo o arquivo de configura o de hardware J pode ser criado o diagrama ladder do aplicativo Para isso basta clicar no bot o do dispositivo
28. com NTC RTI Electronics Inc l Ko iT Ma Voleio E E a onde R T a resist ncia na tempera tura T R T a resist ncia a 25 C e 2 718 T a temperatura em que R desconhecido expressado em Kelvin 273 15 C T 298 15K 25 C Y a bT T A tabela 4 representa os pa r metros a b e c para os termistores de composi o A B Ce E da RTI Electronics Inc O coeficiente de temperatura da resist ncia a expressado mate maticamente como segue 1 dR Q R JT ohms ohms C o qual aproximadamente igual a B AT Aplica es com Termistor NTC Medida de temperatura Quando uma quantia muito peque na de pot ncia for dissipada em um termistor sua temperatura ser de pendente do ambiente circunvizinho Conseq entemente sua resist ncia el trica torna se uma fun o da temperatura ambiente e pode ser MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 NTC NTC Figura 17 Ponte de resistores balanceada com dois NTC RTI Electronics Inc NTC rel Figura 18 Controlador de temperatura com NTC RTI Electronics Inc usada para medir varia es na mesma Por causa do coeficiente de temperatura muito alto do termistor medidas bastante exatas da temperatura podem ser feitas com um dispositivo de medi o simples A figura 15 mostra um circuito simples usando um micro amper metro em s rie com um termistor conectado a uma fonte potencia
29. de arranque tais como m quinas de escrit rios ventiladores e exaus tores pequenos polidores com pressores herm ticos bombas cen trifugas etc Motor de condensador de partida Capacitor Start um motor semelhante ao de fase dividida A principal diferen a reside na inclus o de um condensador eletrol tico em s rie com o enrolamento auxiliar de ar ranque O condensador permite um maior ngulo de defasagem entre as correntes dos enrolamentos principais e auxiliar proporcionan do assim elevados bin rios de arranque Como no motor de fase dividida o circuito auxiliar desli gado quando o motor atinge entre 75 a 80 da velocidade s ncrona Neste intervalo de velocidades o enrolamento principal sozinho de senvolve quase o mesmo bin rio que os enrolamentos combinados Para velocidades maiores entre 80 e 90 da velocidade s ncrona a curva do bin rio com os enrolamentos combinados cruza a curva de bin rio do enrolamento principal de maneira que para ve locidades acima deste ponto o motor desenvolve menor bin rio para qualquer escorregamento com o circuito auxiliar ligado do que sem ele Devido ao fato de o cruzamento das curvas n o ocorrer sempre no mesmo ponto e ainda o disjuntor centr fugo n o abrir sempre exata mente na mesma velocidade uma pr tica comum fazer com que a aber tura aconte a na m dia um pouco antes do cruzamento das curvas Ap s a abertura do circuito auxi
30. de transforma o da estrutura crista lina de 723 C Entretanto quan do o aquecimento realizado de forma r pida a estrutura se altera um pouco abaixo deste valor a di feren a aqui que o tempo de resfriamento bem mais longo que no revenimento e quanto mais lon go menos tens es internas O resfriamento neste caso se d dentro de cinzas cal ou areia exis te um recozimento chamado de NORMALIZA O aplic vel a a os laminados fundidos ou forjados como o pr prio nome sugere o que ocorre a recupera o da estrutu ra do a o vide figura 11 normali za o Temp C INC ZA Linha GSE Tempo h E O E N 0 2 4 6 8 Normaliza o Figura 11 Normaliza o T mpera superficial A t mpera superficial um recur so interessante em termos de custo e de tempo uma vez que o aqueci mento superficial do material pode ser realizado por chamas por exem plo atrav s de ma arico ou em for nos espec ficos para realizar este aquecimento r pido aplic vel a pe as relativamente pequenas tais como parafusos onde se deseja que a camada superficial seja dura com o corpo resistente a tens es Cementa o Dissemos que a os com baixo teor de carbono n o pegam t mpe ra justamente por causa do conceito de difus o do carbono na estrutura cristalina Atrav s da cementa o podemos adicionar carbono cama da superficial do material e em se guida realizar a t mpe
31. digital apresentado na figura 4 Neste caso foram utilizados os rel s au xiliares RL1 AUX e RL2 AUX que funcionam como isoladores el tri cos uma vez que podemos mo lhar seus contatos com a tens o que for mais conveniente Neste caso aplicamos a fase da tens o de 110 VAC de forma a utilizar apenas um m dulo de entrada di gital 110 VAC O exemplo visto na figura 4 atende a maioria dos casos onde OS sinais a serem amostrados n o mudam com rapidez ou o n mero de atua es baixo tipicamente menor que 30 vezes por dia Nos casos onde o sinal que est sendo aquisitado muda de estado muitas vezes por dia e o n mero de atua es atinja a vida til m dia de um rel 10 mil atua es em um cur to intervalo de tempo a melhor al ternativa s o os isoladores pticos Estes equipamentos s o especifi cados levando em conta a tens o de entrada e faixa de toler ncia exemplo sa da ligada se entrada for maior que 60 Vac Limite da ten s o de entrada de 250 Vac A ten s o na sa da tamb m dever ser especificada Por exemplo Sa da de 110 Vac Os optoacopladores s o fabricados em formato de bornes 1 opto para cada borne para montagem em trilho mas tam b m existem fabricantes que ofe recem o produto em bases maio res para 8 optos montados em tri lho A figura 5 mostra a solu o do problema da figura 3 utilizando optoacoplador para 8 sinais A vantagem da utiliza o do opto acopl
32. e t rmica Como a inten o do retrofitting n o a de substituir a estrutura me c nica da m quina e sim de recicl la voc n o pode se beneficiar tan to dos novos materiais Assim bus que um CNC que compense estas caracter sticas para que no final sua m quina retrofitada seja t o precisa ou melhor que a m quina nova Os conceitos de corre o geom trica abordados aqui ser o corre o de passo de fuso corre o de que da de cabe ote pelo peso corre o cruzada de carros corre o de perpendicularismo corre o t rmi ca por dilata o de eixo e corre o de interpola o nas invers es por quadrante O objetivo que ao final o leitor se conscientize de que tamb m as pectos de corre o geom trica po dem ser configurados atrav s do CNC tanto no momento da entrega da m quina quanto seis meses um ano ou dois ap s per odos em que a m quina geralmente come a a apre sentar folga mec nica Entenda que estes recursos n o s o a solu o para qualquer defici ncia mec nica e sim um ganho para quem j possui o CNC Eles s o sim diferenciadores de um CNC para outro mas nunca uma exig ncia Ao escolher seu CNC veja tam b m que corretores voc est levan do em seu pacote CORRE O DO ERRO DE PASSO DE FUSO Excluindo o nov ssimo conceito de motores lineares qualquer outra m quina e digo que sem exce o todas as m quinas que voc for retrofitar no Brasil
33. em re la o estrutura cristalina quanto aos defeitos ou falhas que ela apre senta pois na realidade uma pe a de ferro n o possui uma estrutura crista lina perfeita Na verdade a estrutura cristalina apresenta lacunas impure zas e intersticidades vide figura 3 At ent o falamos apenas do fer ro mas e a liga Fe C O di metro do tomo do carbono pr ximo de 1 5 di metro at mico e o tama nho do tomo do ferro pr ximo de 2 5 de maneira que quando jun tos em uma determinada propor o podem assumir uma estrutura cris talina parecida com a da figura 4 es trutura do a o com elementos de liga DIAGRAMA Fe C Os diagramas de fase podem ser usados como ferramentas no estu do dos tipos de tratamento sendo bastante conhecidos no meio indus trial rea mec nica S o representa es do que acon tece com uma determinada liga em condi es de equil brio qu mico e t rmico MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 A estabilidade se refere aos n veis de composi es e de tempera tura da liga e mostra as reas de es tabilidade das fases puras e de fa ses combinadas compostos N s iremos nos ater s ligas ferrosas as quais s o trat veis ter micamente Uma liga trat vel termi camente uma liga em que se pode alterar suas propriedades atrav s da aplica o de um ciclo t rmico Para melhor entendimento do dia grama Fe C vejamos um diagra ma mais simple
34. exemplo a linha ilustrada abaixo ativar e desativar a sa da com um per odo de 1 segundo Q0003 Temporizadores e contadores Os temporizadores e contadores s o instru es que ocupam tr s words na mem ria O primeiro serve para armazenar o valor da contagem de tempo ou eventos o segundo para armazenamento do valor limite Preset Value e o terceiro tem obje tivos de controle Devem ser arma zenados em tr s endere os de R MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 AUTOMA O mas apenas o primeiro especifica do no diagrama ladder Outras instru es Al m dessas instru es encontra mos dispon veis instru es de ope ra es matem ticas e l gicas de compara o de dados menor que igual que etc e de manipula o de dados fun es l gicas deslocamen tos de bytes e words registros de des locamento convers o entre dados BCD e inteiro pulos e sub rotinas Aqui apresentamos um exemplo onde a partir da quinta ativa o da entrada l1 a sa da Q2 se ativa r nas ativa es mpares de l1 e se desativar nas ativa es pares de Y l1 A entrada l2 serve para resetar o registro R1 Acompanhe na figura 14 Ver sobre essas senten as o ma nual de usu rio do programa VersaPro Store Folder to PLC ptons Store hardware configuration and motor to PLE 4 Store logic to PLE Store storedfoyemden values to PLE CONCLUS O Como foi tratado
35. figura 4 A janela de informa o a tabela de declara o de vari veis e o editor de arquivos poder o ser apagados cli cando se nos bot es corresponden tes O pr ximo passo eleger o hardware a ser utilizado Para esco lher um CLP da linha GE Fanuc deve se selecionar Tools no menu de Seleciona o monitoramento de todas as janelas durante a execu o do aplicativo Es Seleciona o monitoramento apenas da janela ativa durante a execu o do aplicativo E 2 Apaga o modo de monitoramento durante a execu o do aplicativo G O Aumenta o conte do da janela ativa Zoom in Diminui o conte do da janela ativa Zoom out Quadro 4 Barra de ferramentas da pasta R Confere a sintaxe de todos os blocos colocando o resultado na janela de informa o Confere a sintaxe dos blocos selecionados colocando o resultado na janela de informa o MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Quadro 5 Barra de ferramentas do CLP Conecta o CLP Desconecta o CLP Armazena a pasta corrente no CLP Carrega um aplicativo do CLP para a pasta corrente o EI E 7 Confere se o aplicativo corrente coincide com o carregado no CLP S Executa um aplicativo armazenado no CLP RUN TA S P ra a execu o de um aplicativo armazenado no CLP STOP o Na Muda o estado de uma refer nciz ou vari vel selecionada de 1 bit ga O Ativa uma refer ncia ou
36. n o havia sido detectado esse problema pelo at ent o super es tagi rio que era respons vel por test la Ao colocar a placa e ligar o CLP come ou a jor rar alum nio l quido da m quina com o molde aberto isto porque tinha um ponto do m dulo de sa da digi tal que estava acionado diretetamente mandando 24V para a sa da do cart o acionando com isso a v l vula para a libera o do alum nio Ainda bem que n o ocorreram maiores danos mas tomei isso de li o para duas coisas nunca confie em um estagi rio e a Lei de Murphy existe E trocando a placa por uma nova o problema finalmente foi resolvido MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 m um artigo anterior in titulado Elementos de M quinas abordamos alguns fatores relativos aos com ponentes mec nicos a saber resis t ncia corros o desgaste ru do e vibra o Dissemos que resist ncia uma propriedade inerente pe a devido ao seu material tratamento t rmico a ela aplicado e ao processo de fabrica o utilizado para a sua produ o Apresentamos na oportunidade conceitos e propriedades mec nicas de grande import ncia como dure za ductilidade e fragilidade atrav s de gr ficos do diagrama tens o x deforma o Desta vez queremos expor como por meio de tratamentos t rmicos e termoqu micos poss vel alterar a estrutura interna do material e exer cer uma extraordin ria influ ncia so bre as pr
37. na temperatura a o Temperatura O valor te rico da resist ncia el trica de um material a uma dada tem peratura pode ser obtido por o R R 1 at bt Figura 2 Curva de calibra o do PTC UFRGS LMM t 0 2 onde R o valor da resist ncia el trica do material a 0 C Curva NTC Resist ncia O coeficiente b para a maioria 30000 dos materiais exce o feita ao n 25000 quel pode ter seu valor considera do como nulo assim sendo a cur 5 20000 va referente rela o entre a re 15000 sist ncia e a temperatura tende a ser linear aa Por sua vez o coeficiente a tem 5000 os valores para alguns tipos de ma o Ea 5 1 16 19 25 91 54 m E teriais ilustrados na tabela 2 As figuras 2 e 3 mostram o le Temperatura vantamento da curva de resist n cia versus temperatura em expe ri ncia realizada no Laborat rio de Medi es Mec nicas da Univer Figura 3 Curva de Calibra o do NTC UFRGS LMM MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 35 DISPOSITIVOS Resist ncia Versus Temperatura Experimental PTC T C E R ohms NTC TEC 54 124 9 77 1280 GAD 69 123 0 86 1000 92 130 2 91 806 R ohms Pt100 T C ER ohms Ni100 GS ECGS 53 12014 73 1387 78 130 1 87 191 1 94 136 2 93 159 9 Tabela 3 Resist ncia versus Temperatura resultados experimentais UFRGS LMN Figura 5 Rela o entre corrente e tens o em circuito de prot
38. neste F1 caso que a tens o nos componentes da m qui na poderia chegar a 300 Vac e n o havia no mer cado rel s com bobina D que suportasse essa ten s o Al m do problema de fadiga que o rel te ria pois como o ensaio era de longa dura o ele seria atuado muitas ve zes por dia e em um cur to intervalo de tempo os contatos apresentariam problemas 3 A segunda solu o foi a de se utilizar opto acopladores Como cada conjunto de m quinas era testada em uma ten s o espec fica por exemplo 98 Vac 110 Vac 132 Vac 220 Vac 242 Vac e 272 Vac a so lu o foi desenvolver um opto acoplador que pro porcionasse uma sa da ligada para tens o de entrada na faixa de 60 a 300 Vac e sa da desli do M quina 1 fa t 110 Vac Fase 110 Vac Neutro i y gada para tens o de entrada menor que 60 Vac Foi escolhida a tens o de 110 Vac para a sa da do opto Assim se a tens o da entrada fosse maior que 60 Vac situa o do componente ligado a sa da cor respondente do opto era ligada aplicando 110 Vac no m dulo de entrada do CLP O opto acoplador sen do um componente de estado s lido n o est sujei to a problemas de fadiga inerentes aos contatos de um rel que aciona v rias vezes por dia CONCLUS O A figura 2 exibe a solu o com opto acoplador Com a isola o entre a entrada e sa da individual de cada ponto proporcionada pelo opto acoplador n o ocor
39. normalmente aberto pode ser configurado para estar permanen temente ativado ALW ON per manentemente EC Device Screen f ERA Device testple Cimplicity Controle ther Cimplicity Controls erial C SNF Serial e List All Devices Port COM COMA ENET port_ Connect Cancel Help ga Automatic Figura 12 Janela de comunica o com o CLP port selection AUTOMA O p Contatos conex es e saidas l contato normalmente aberto 1 contato normalmente fechado sa da normalmente aberta Z sa da normalmente fechada S sa da com senten a SET R sa da com senten a RESET 7 sa da ativada com transi o positiva permanece ativada durante um ciclo de varredura 4 sa da ativada com transi o negativa permanece ativada durante um ciclo de varredura conex o horizontal l conex o vertical desativado ALW _OFF ou se abrir no primeiro ciclo de varredura FST SCN entre outras muitas op es todas apresentadas na barra de rolagem de endere amento do dis positivo Algumas dessas op es s o de ativa o e desativa o da entrada a cada per odo de tempo e isto o que caracteriza essa entra da como oscilador ast vel Assim uma entrada pode ser endere ada com as seguintes caracter sticas T_100MS per odo de 100 ms T_10MS per odo de 10 ms T MIN per odo de 1 minuto T SEC per odo de 1 segundo Por
40. o Relut ncia p Repuls o Indu o Im permanente Gaiola Rotor enrolado Figura 2 Tipos de motores el tricos Bin rio Bin rio Vari vel T Bi E Velocidade w Bin rio Constante Pot ncia Constante D Ei Velocidade w Velocidade w Figura 3 Rela o bin rio velocidade Bin rio Vari vel Tipos de Cargas Pot ncia Constante Bin rio Constante Ventiladores Bombas Compressores Tapetes Bombas de Pist o Enrolamentos Trac o El trica Laminadores Figura 4 Tipos de cargas mec nicas MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 17 Figura 5 Proje o dos elementos do motor de indu o tipo gaiola de esquilo opor se causa que lhe deu ori gem Explica o te rica O motor el trico transforma a po t ncia el trica fornecida em pot n cia mec nica e uma reduzida percen tagem em perdas figura 7 As perdas que s o inerentes ao processo de transforma o s o quantificadas atrav s do rendimento mais frente analisaremos melhor os v rios tipos de perdas nos moto res n mee el A Pot ncia Mec nica traduz se basicamente no Bin rio que o mo tor gera no veio do rotor O Bin rio conseq ncia direta do efeito origi nado pela indu o magn tica do estator em intera o com a do rotor T K Ba B sena T Bin rio K Constante B Indu o magn tica criada pelo estator
41. o problema n o apare ceu mais Nota esse tipo de problema muito frequente nas empresas Cilindro de fechamento lateral do molde n o estava atuando Juliano Matias ui a uma empresa fabricante de rodas de liga leve atendendo a um chamado t cnico Chegan do l fui at a m quina em quest o A m quina era uma injetora de rodas isto injetava alum nio ou alguma liga especial dentro de um molde que era constitu do por quatro cilindros hidr ulicos sendo tr s para o fechamento das laterais e o outro para o fechamento do frontal da roda que vinha de cima para baixo e ent o o alum nio era injetado de baixo para cima obviamente com o molde fechado A reclama o do cliente era que um dos cilindros de fechamento lateral do molde n o estava atuando Verificando a m quina constatei que a v lvula de atua o do avan o do cilindro em quest o quei mou a placa de sa da digital do CLP Em casos como esse que a m quina precisa fun cionar de qualquer maneira temos duas sa das ou tentamos mudar o ponto de sa da do CLP para outro ponto reserva via software ou ent o trocamos a pla ca do cliente por uma nova que sempre devemos levar ao cliente em uma assist ncia t cnica cobrando evidentemente para isso caso seja mau uso J com a v lvula trocada e como t nhamos a placa do CLP conosco resolvemos troc la tamb m para a nossa infelicidade Aconteceu que a placa que trouxemos estava defeituosa e
42. o apresentadas di versas fun es executadas por um CLP dentro de uma m quina ferra menta Alarmes do CLP Supervisionando sensores por exemplo o CLP pode detectar situa es perigosas para a m quina ou para o operador tais como Excesso de temperatura em um motor sensor de temperatura Figura 5 CNC e CLP compartilhando Abertura da porta durante a usinagem de uma pe a sensor de abertura de poria Ao detectar tal situa o uma mensagem de alarme exibida para o operador e a m quina levada a uma situa o segura suspendendo a execu o do programa de usinagem parando os movimentos de eixos e executando outras a es necess rias para atingir essa condi o segura Mesmo depois que a condi o de alarme desaparecer por exemplo o sensor da falha voltar condi o nor mal o operador precisar reconhe cer o alarme antes que a m quina possa ser utilizada novamente Mensagens de advert ncia do CLP Supervisionando sensores por exemplo o CLP poder detectar si tua es que demandem a necessi dade de gerar uma mensagem de advert ncia para o operador da m quina A diferen a para o caso ante rior Alarme do CLP que esta men sagem n o corresponde a uma situa o perigosa que implique na sus pens o do programa de usinagem e CPU CPU E S CPU CLP CLP E S CPU CLP CNC 2 CNC 1 Servo inteligente Servo inteligente Servo
43. preve se um nervuramento para garantir a rigidez e a estabilidade dimensional mas certamente de pendendo da composi o do a o pode haver alguma dilata o t rmi ca Tal dilata o t rmica ocorrendo por exemplo em um barramento lon go ou cabe ote de fresadora tipo portal j distorce o posicionamento da ferramenta em rela o s coor denadas de zero m quina Atente para a figura 4 A cidade de Curitiba gera v rios casos interessantes a este respeito especialmente porque n o existe em todo o Brasil nenhum outro p lo in dustrial com tamanha varia o t r mica m dia anual Em dias de ve r o a m quina amanhece a menos de 10 C enquanto que s 15 00 j est sob uma temperatura de quase 40 C Tal varia o reflete certamen te altera o dimensional na estrutu ra da m quina A figura 5 a seguir mostra o com portamento emp rico de uma estru tura de chapa soldada sujeita a varia o t rmica Note que o comporta mento parece ser linear mas existe uma regi o onde o coeficiente de di lata o sofre grande perturba o Isso explicado devido a acomo da es do material quando passa de um patamar de temperatura para ou tro Esse fen meno acontece na pr tica mas sua interfer ncia na dimen s o estrutural n o t o percebida Fique apenas com o conceito de um coeficiente t rmico fixo para cada eixo Na maioria dos CNCs este o recurso dispon vel Alguns mo delos ma
44. que se deseja in serir no diagrama ladder e coloc lo na janela do editor de diagra ma por exemplo Atente para a fi gura 8 m pe File Lock Timeout Er Number of undoable modifications per window 0 W Enable auto backup with a limit of 3 files Cancel Help Figura 5 Janela de op es No in cio do diagrama assim como entre as diferentes linhas po dem ser inseridos coment rios clicando se no bot o corresponden te O diagrama ladder completo pode ter a forma mostrada na figura 9 Uma vez inserido o diagrama ladder completo devem ser endere adas as entradas sa das registros e todos os dispositivos utilizados Para isso deve se clicar duas vezes sobre cada dispositi vo e ent o se abrir uma peque na janela com uma barra de rolagem Veja a figura 10 H duas possibilidades de endere amento A primeira escre ver diretamente o endere o do dis positivo por exemplo se esse con tato se referir entrada l1 digitar Y l1 seguido de Enter essa possi bilidade inclui clicar na barra de rolagem onde aparecer um menu de op es pr determinadas pelo MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 AUTOMA O PRILEIISILEILECEIIILEILELTEIELEILELCELIECLEILELTELTEILEILEICELTELIEELEITTE SP TISSSSCaNCENCoananaannanaER de configura o TE HWE leste Ele Edit Paametar yizw Took Redundancy window Hel Hi teste biain m IE
45. refrigera o secadores de rou pa e de cabelo pequenas bombas e compressores projetores de slides gira discos e aplica es dom sticas Apesar de sua aparente simpli cidade o projeto deste tipo de mo tor de extrema complexidade envolvendo conceitos de duplo cam po girante campos cruzados e com plexa teoria eletromagn tica MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Motor de fase dividida Split Phase Este motor possui um en rolamento principal e um auxiliar para o arranque ambos defasa dos de 90 graus O enrolamento auxiliar cria um deslocamento de fase que produz o bin rio neces s rio para a rota o inicial e a ace lera o Quando o motor atinge uma rota o pr determinada o enrolamento auxiliar desligado da rede atrav s de uma chave que normalmente acionada por uma for a centr fuga chave ou disjuntor centrifugo ou em casos espec fi cos por rel de corrente chave manual ou outros dispositivos es peciais Como o enrolamento auxi liar dimensionado para atuar ape nas no arranque se n o for desli gado logo ap s o arranque ser da nificado Observe a figura 17 O ngulo de defasagem que se pode obter entre as correntes do enrolamento principal e do enrolamento auxiliar pequeno Por isso estes motores t m bin rio de arranque igual ou pouco superior ao nominal o que limita a sua aplica o a pot ncias fracion rias e a car gas que exigem pouco bin rio
46. s o ti picamente dispositivos especia lizados com poucas entradas e sa das digitais que podem ser facilmente controlados por um CLP e n o por um CNC Disparar os programas de usinagem no CNC1 e no CNC2 ap s instalar pe as nos mesmos CPU CNC 1 DUAL Eat PORT RAM 1 M dulos de E S CNC 1 Barramento CNC 1 CE U Barramento CLP NLT OLE 8 766 CLP ET Barramento CNC 2 CPU CNC 2 M dulos de E S CNC 2 Figura 4 Blocodiagrama da arquitetura da figura 2 Sincronizar as opera es Por exemplo se o torno 1 terminou sua pe a mas o torno 2 ainda est usinando a sua o CLP dever aguar dar at que o torno 2 termine a sua para somente depois transferi la para a fila de sa da liberando o torno 2 para a pe a que vir do torno 1 e liberando o torno 1 para a pe a que vir da fila de entrada A figura 4 ilustra um blocodiagrama desta arquitetura Nes te caso h 3 barramentos 2 para os CNCs e um para o CLP A DUAL PORT RAM 1 na verdade est em butida na CPU do CNC1 e a DUAL PORT RAM 2 est embutida na CPU do CNC2 Arquitetura com processador nico e rack nico Atrav s da utiliza o de um processador de alta performance pode se ter o CNC e o CLP em uma nica CPU veja figura 5 Assim lan ando se m o de um sistema operacional multitarefa multitask operating system pode se reservar algumas tarefas para executar as fun es do CNC e control
47. ser de transla o ou de giro e a somat ria desses pares ci nem ticos forma uma cadeia cinem tica Tomemos como exemplo um rob articulado vertical com 6 graus de liberdade chamado de 6R devido s suas seis articula es de rota o conforme a figura 1 primeira vista parece ser dificultosa a identifica o das articu la es de rota o por m com o aux lio de uma representa o da ca deia cinem tica em perspectiva 24 Refer ncias do rob que possibilitam o modelo da cadeia cinem tica Julio Cesar de Almeida Freitas Figura 1 Rob 6R Figura 2 Representa o da cadeia cinem tica em perspectiva sobre o rob MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 poss vel compreender melhor as ar ticula es do rob 6R veja a figura 2 Cada articula o de giro ou rota o representa um grau de liberdade Os tr s primeiros pares cinem ticos representam a possibilidade de alcan ce e os tr s seguintes representam a possibilidade de orienta o Conclui se assim que um objeto no espa o pode ser alcan ado e orientado por seis graus de liberdade Para facilitar o nosso trabalho ire mos trabalhar com a representa o gr fica do rob atrav s da represen ta o da cadeia cinem tica observe a figura 3 Cada junta de rota o controla da pela unidade de controle de ma neira individual e no ultimo link prende se a ferramenta de trabalho do rob
48. soldagem e processos de for jamento Associado a outros ele mentos de liga e ao tratamento t r mico poss vel associar a resis t ncia que o carbono confere sem perder muito a ductibilidade F sforo O f sforo aumenta a resist ncia ferrugem Misturado com o enxofre melhora a u sinabilidade por m altos teores des te elemento no a o s o prejudiciais pois causam uma certa fragilidade Entretanto em pequenas propor es melhora a resist ncia o teor m xi mo est em torno de 1 5 N quel e Cromo Melhoram a resist ncia corros o ao calor aos cidos sendo comum associar os dois materiais em uma mesma liga Mangan s Melhora a resist n cia ao choque e ao desgaste por atri to Tungst nio Promove a dureza e resist ncia a altas temperaturas Sil cio Promove a forma o de grafite e atribui resist ncia aos ci dos reduz a deformidade causada pelo frio portanto em processos de estampagem as porcentagens de vem ser muito bem controladas Molibd nio Este elemento pro tege eficazmente o a o contra a fra gilidade decorrente do revenimento elevando a resist ncia do a o para altas temperaturas Van dio Melhora a resist ncia as altas temperaturas e a capacida de de ferramentas de corte resisti rem ao superaquecimento durante os processos de usinagem Alum nio Age como de soxidante 10 Enxofre Melhora a usinabilidade por m reduz a resist ncia fadiga
49. uma breve introdu o sobre a estrutura cristalina do ferro e quais transforma es acontecem com a varia o da temperatura En tendemos que esta sequ ncia fa cilita o aprendizado e ajuda a fixar os conceitos por isso apresenta mos o diagrama do Fe C importan t ssimo na rea de materiais met licos Por m n o discorremos de maneira abrangente apenas focamos sobre o que t nhamos mais interesse Expusemos os tratamentos que s o bastante conhecidos na ind s tria todavia existem outros deriva dos destes ou combina es dos apre sentados Aqui fica uma fonte de re fer ncia um primeiro passo para aqueles que querem conhecer esta mat ria chamada Tratamento T rmi co At a pr xi dta Juliano Matias ENERGIA Motores el tricos Abordaremos neste artigo o componente mais utilizado sem d vida alguma em uma ind stria o Motor El trico Entenderemos seus mais variados tipos princ pios de funcionamento e suas manuten es pre ventivas e corretivas Este artigo ser a base para outros mais aprofundados sobre as teorias de motores e seus acionamentos Boa leitura motor de indu o o mo delo de motor mais usado na ind stria Este fato deve se maioria dos sis temas atuais de distribui o de ener gia el trica serem de corrente alter nada Comparado com o motor de corrente cont nua o motor de indu o tem como vantagem a sua simplici dade que se traduz em b
50. vari vel selecionada de 1 bit E Escreve um dado em uma refer ncia ou vari vel selecionada de mais de 1 bit gt Mostra o estado do CLP F Quadro 6 Barra de ferramentas de fun es al Function Groups Permite selecionar um grupo de fun es facos Escolhe uma fun o dentro do grupo selecionado Seleciona o modo de edi o 4t da fun o DROP MODE 43 New Folder Wizard Folder Description VertaPro teste MAIN blk Folder Name aaar Tr FE f HE ze sala ee aaa 55 Location FuncticnG oups faccs E zy Etclp Ern Figura 2 Janela de nova pasta Finish Cancel Ea Edit wiew met Fadar PLC Tools Window Hep alal safe Se 7 6 Pk uju ojojajo o n AUTOMA O La teste Bi Faidwere Configuration E vanable D eclaratiors MAIN LD La e ditor da diagrama i Jadder dl La n n L La La n La n L poe H La La e O janela de informa o n La La ESA eee u fl Stored Value Far lel press 1 New Folder Wizard Choose One Import Control Include 5 Empty Folder Default Based on Existing VersaPro Folder Import Logicmaster 90 c a IEN Glosol Toc RM ve F Temporaw 7 z n Puennnnnnnnnnnnnnannnannnnnnnn NNNNENENENNENNENEEENEENENNEENENNENNEN A savana
51. 002
52. A sexta e ltima refer ncia tam b m segue a aloca o tendo a ori enta o do eixo z na linha de cen tro da junta de rota o com o senti do ajustado segundo a orienta o de D H Observe que houve a necessi dade de realizar a rota o em rela o ao eixo x conforme a conven o dos quatro par metros de D H orientando a refer ncia conforme o ilustrado O sentido da cadeia cinem tica permaneceu o mesmo N o podemos esquecer que a regra da m o direita aplicada neste caso nos permite saber o sentido de giro 9 e a dist ncia para pr xima refe r ncia em rela o ao eixo x repre sentado por a Atente para a figura 10 Os tr s graus de liber dade finais representam a possibilidade de orienta o do rob em qualquer ponto do espa o Com as refer ncias alocadas em cada junta podemos descrever ma tematicamente a sua re fer ncia em rela o base geom trica do rob isto uma depend ncia relativa e cada fabrican te pode definir a sua refe r ncia onde achar mais conveniente e utilizar pro cessos de localiza o de refer ncia diferente da conven o D H Com essas refer ncias alo cadas podemos descrever a cinem tica direta e a cinem tica inversa do rob que exercer controle so bre o movimento simult neo de todas as juntas do bra o do equipamento ROB TICA Figura 8 Quarta refer ncia Figura 7 Terceira refer ncia Z Figura
53. APRO 2 0 Fernando Pazos A maioria dos programas aplicativos s o desen volvidos de maneira exclusiva para cada tipo de CLP Assim por exemplo para cada modelo ou li nha de CLP da Siemens existe um aplicativo es pec fico o mesmo acontece com cada marca de cada fabricante de CLP Entretanto a maioria dos programas comerciais hoje em dia s o similares possuem ferramentas comuns e s o de utiliza o bastante intuitiva para o usu rio Em geral os programas aplicativos s o desenvolvidos para Windows e dentre as ferramentas caracter sticas podemos mencionar aquelas que permitem confi gurar o hardware realizar um download do micro para o CLP ler o programa carregado no CLP ope ra o conhecida como upload desenhar um dia grama ladder nomear vari veis executar O pro grama no CLP e conferir na tela do micro a execu o do programa entre outras muitas fun es Seguidamente ser apresentado um progra ma aplicativo de maneira muito resumida lem brando sempre que outros aplicativos embora n o sejam estritamente iguais quase com certe za possuem ferramentas similares e uma manei ra muito similar de serem utilizadas O programa que ser apresentado ser o Versa Pro 2 00 para Windows desenvolvido pela GE Fanuc O programa possibilita ao usu rio a cria o de dia gramas de contatos pr prios para qualquer CLP da linha GE Fanuc al m de possuir recursos tais como monitoramento on line do
54. Apesar destas importantes propriedades deve se ter em mente que os elementos de liga est o pre sentes em toda a estrutura do mate rial sendo que o fabricante fornece atestado descrevendo quais s o os elementos da liga e quais suas por centagens Isso requer maior controle do processo de fabrica o e encare ce consideravelmente o produto pois o fabricante desconhece qual aplica o o cliente dar para o material se para a produ o de uma pe a de avi o ou para um eletrodom stico Dependendo da aplica o n o interessante que a pe a seja dura desde sua camada superficial at o n cleo ou que seja d ctil no interior e tamb m nas extremidades Na ver dade o que estamos esclarecendo aqui que na ind stria o que dese jamos que o componente mec ni co o elemento de m quina tenha determinadas caracter sticas decor rentes de sua aplica o Muitas ve zes n o interessante ter um mate rial que possua as mesmas proprie dades ao longo de toda a sua estru tura Impureza Intersticidade O tratamento superficial nos d a possibilidade de mudar as caracte r sticas internas ou externas n o apenas do material mas da pe a acabada de maneira que impomos a pe a as caracter sticas necess ri as para sua aplica o importante lembrar que para especificar um material para deter minada aplica o necess rio co nhecer bem as caracter sticas dos materiais e as concentra
55. C e um conversor I V E esperei at come ar o terceiro turno O turno come ou terminou e n o queimou nenhuma pe a Achei estranho pois n o constatei nada de anormal no processo com toda a parafern lia t cnica instalada Retornei a noite seguinte e nada Resolvemos n o voltar l at que o problema voltasse a acontecer mas por vias das d vidas co loquei um pega pe o no programa do PLC O pega pe o tem a finalidade de verificar se o operador n o faz nenhuma besteira durante a opera o da m qui na Passou uma semana e nada at que na semana seguinte o supervisor da rea me ligou e disse que o problema tinha voltado a se repetir Voltei na empre sa e verifiquei o pega pe o e para a minha surpre sa O operador do terceiro turno tinha alterado al guns par metros pela IHM e entre eles estavam al guns tempos vitais para a boa opera o da m quina Como os par metros Default s o reinicializados a cada in cio de turno o problema n o se propagava para os outros turnos E na minha primeira ida para a empresa o problema n o ocorreu pois naquela se mana o operador problema estava de folga SOLU O ADOTADA Foram colocadas algumas confirma es a mais na IHM para no caso do operador ter que alterar al gum par metro ele o fa a com absoluta consci ncia E foi realizado um treinamento interno sobre os processos envolvidos para cada tipo de pe a produ zida pela f brica Com isso
56. Carca a mal fixada acoplamento mal equilibrado condutor de alimenta o interrompido corpo estranho no entreferro interrup o da alimenta o as escovas n o assentam sobre os an is tens o excessivamente baixa interrup o no arrancador resist ncia demasiado baixa no arranque rotor bobinado arrancador parcialmente interrom pido ou com contatos queimados arrancador mal ligado curto circuito entre espiras do enrolamento do rotor tens o na rede muito baixa queda de tens o excessiva nos condutores de alimenta o Carga excessiva um terminal do motor polif sico est ligado por erro ao neutro resist ncias diferentes no reostato de arranque curto circuito entre espiras do rotor interrup o num enrolamento do rotor Carga excessiva tens o demasiado elevada perdas elevadas no ferro tens o demasiado baixa consu mo excessivo de corrente condutor de fase partido consu mo excessivo de corrente Interrup o num dos enrolamentos do estator consumo excessivo de corrente cados os enrolamentos alimentados pela rede de corrente alternada trif sica Observe as figuras 21 e 22 a seguir A vantagem deste rotor relativa mente ao de rotor bobinado que re sulta numa constru o do induzido mais r pida mais pr tica e mais ba rata MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Figura 21 Estator do motor tipo gaiola de esquilo
57. Caso este cuidado n o seja tomado perderemos a isola o entre os cir cuitos CONCLUS O Para conectar sinais de campo em m dulo de entrada digital de um CLP necess rio verificar o esquema mais adequado que pode ser a co MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 nex o direta no caso de todos os pontos serem referenciados a uma mesma fonte de tens o ou o empre go de rel s ou opto acopladores para o caso de pontos de tens es ou cir cuitos diferentes 0 00000000000 Fornecedores de Opto acopladores Conexel fone 011 5631 1017 Murr Eletronik fone 011 4366 9600 HR engenharia projetos especiais fone 019 Eai NS INSTRUMENTA O Instrumenta o industrial 4 parte A identifica o na instrumenta o industrial simbologia b sica o pesquisar um pouco so bre sistemas de identifica o encontrei um artigo pu blicado na Intemet afirman do que Egipt logos norte americanos descobriram inscri es gravadas em calc rio que consideram ser a escri tura alfab tica mais antiga conheci da at agora Esta descoberta pode ser o elo entre os antigos hier glifos 1 egip cios e os alfabetos utilizados de pois afirmam esses egipt logos da Universidade de Yale que desco briram se tratar tamb m de materi al do periodo entre 1900 a C e 1800 aG As inscri es descobertas pare cem ter sido feitas por um grupo tor mado por um lider militar eg pcio acompanhado
58. Current view direction VIEWDIR 0 0000 0 0000 1 0000 Specify a view point or Rotate lt display compass and tripod gt 1 1 1 Regenerating model Vamos agora colocar uma cota indicando o comprimento da primei ra reta para isto clique no cone Li near Dimension na toolbar Dimension figura 9 e clique nas extremidades da primeira reta SOFTWARE Figura 5 Exemplo de aplica o Figura 7 Superf cie 2 no Layer 2 Figura 6 Superf cie 1 no Layer 1 Para definir a nova Wia orienta o do plano pre cisamos de 3 pontos figura 10 Command ucs Current ucs name Figura 8 Superf cies ativadas Linear Dimension Figura 9 Toolbar Dimension WORLD Enter na option New Move orthoGraphic Prev Restore Save Del Apply World lt World gt 3p Specify new origin point lt 0 0 0 gt Clique no primeiro ponto Specify point on positive portion of X axis lt 323 4647 209 2016 0 0000 gt Clique no segundo ponto Specify point on positive Y portion of the UC S XY plane lt 322 4647 210 2016 0 0000 gt Clique no terceiro ponto MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Veja se o cone de UCS foi rodado da forma correta e em se guida aplique a cota na segunda li nha obtendo os resultados da figu ra 10 Tamb m poss vel rodar o cone de UCS em torno do eixo y para que o plano xy fique perpendicular a po si o atual Command ucs Current ucs
59. ER STICAS S o apresentadas as principais curvas do motor de indu o no in tuito de visualizarmos o comporta mento dos v rios fen menos de uma forma geral Atente para as figuras 8 9 e 10 APLICA ES Mostramos algumas aplica es importantes do motor ass ncrono nas MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 figuras 11 12 e 13 a seguir Atual mente o motor ass ncrono tem uma aplica o muito grande tanto na in d stria quanto em utiliza es do m sticas dada a sua grande robustez o baixo pre o arranque f cil pode mesmo ser direto em motores de baixa pot ncia N o pos sui coletor rg o delicado e caro tratando se de uma gaiola de esqui lo n o produz fa scas e tem portan to uma manuten o muito mais re duzida do que qualquer outro motor utilizado o motor monof sico para baixas pot ncias at 1 a 2 kW e o polif sico para pot ncias superiores Na figura 14 visualiza se a utili za o de motores em casos espec ficos H que destacar que o motor de indu o ideal est numa faixa de velocidade entre 900 e 1800 rpm e com pot ncias inferiores a alguns milhares de kW Associados aos conversores eletr nicos de tens o e frequ ncia vari veis variadores ele tr nicos de velocidade os motores de indu o tendem a assumir um papel quase que exclusivo nos acionamentos el tricos PERDAS NO MOTOR As perdas que ocorrem num mo tor dividem se em quatro diferentes tip
60. ISSN 1676 0972 Instrumenta o Industrial Retrofitting Rob tica CLP CNC www mecatronicaatual com br MECATRONICA Ano 2 n 7 Dezembro 2002 Janeiro 2003 Brasil R 8 50 Europa 4 30 AA Conhe a os termistores NTC e PTC e saiba as suas principais caracteristicas a Entenda os v rios tipos princ pios de funcionamen manuten es preventivas e corretivas 07 097007 771676 A Tratamento T rmico tao e e ssiv l dilter rar a es trutura Int dos materiais i z o RES SIES propnedadesSmecancas Linguagem de Programa o LADDER AutoCAD N 7 DEZEMBRO 2002 JANEIRO 2003 INDICE Se o do Leitor Not cias Problemas e solu es Tratamento T rmico Neste artigo o autor exp e como pos s vel alterar a estrutura interna do material atrav s de tratamentos t rmicos e termoqu micos exercendo uma extraordin ria influ ncia sobre as propriedades mec nicas do material Motores El tricos Conhe a os mais variados tipos princ pios de funcionamento e suas manuten es preventivas e corretivas Ref rencias do rob que possibilitam o modelo da cadeia cinem tica Compreenda e desenvolva programas mais conscientes e mais seguros O CNC corrigindo a geo metria da m quina Saiba como o CNC capaz de ajustar a mec nica da m quina atrav s do alinha mento eletr nico Sensores T rmicos Conhe a os tipos fundame
61. ZUUU AL UU Miors 2apt ALVO LH elay May t 20020776 45 HWE D pered Ma 14 20027 6 46 Vahdatno H srdiae Lo Ma t 2002 7 E 46 Validating Hardware Co Read Figura 6 Janela de configura o do hardware osk eel sel alleli EEA 2I Local Hack x uso 2x0 ja Jam alel Uverlz che Ere Addr Her Lalalsg HH Total al 007 cociom 04 Com CPJ USC Figura 8 Janela de diagrama ladder com contato N A inserido Highest 0019 Limit 0 22 mente Yol1 Yol2 e Q2 e o edi Module Catalog E Central Processing Unit CPL Description Nano 10pt DC DC DC Mano 10pt DCD C Relay Catalog Number IC200ND DIO IC200ND ROD IC2000 0 ROO 002 IC200UDD104 IC20002 8 003 ICS 000 ALONE IC200UDR 005 07 0 IC200UD0170 IE 00U 4400 7 Micro 4pt DE DC DC Micro 4pt AC AB Ao hicro 23pt AC DC AR elay Hicro 28pt DEAD CDC Micro dopt ALA Al Figura 7 Janela de sele o de CPU Micro 4pt ACJUDROO DOUDRONS ADC FRelay Micro sSpt ACJUDROOS DOUDROT DC FRelay tor p s esses en dere os embaixo dos dispositivos Finalmente pode se conferir _ Emel a sintaxe da ja Help nela ativa ou de todo o aplicativo clicando nos bo t es correspon dentes Na jane la de informa o aparecer o re sultado do teste Antes de exe cutar o programa caso n o haja erro de sintaxe po programa A segunda consiste em apontar esse
62. a Executar a interliga o el tri ca com os dispositivos da m qui na ferramenta Fazer uma descri o funcional do programa do CLP Implementar o programa do CLP por exemplo utilizando lingua gem ladder Testes finais CONCLUS ES Neste artigo procuramos mos trar porque um CLP integrado nor malmente essencial em um CNC e como utilizado para personali zar uma m quina ferramenta Um importante campo profissional de atua o em ind strias de m quina ferramentas novas e principalmen te em retrofittings das mesmas o projeto da aplica o do CLP integrado com as atividades cita das anteriormenffilil DEZEMBRO 2002 SOFTWARE Construindo superf cies complexas e s lidos primitivos AutoCAD 3D 3 Parte as primeiras partes desta s rie sobre AutoCAD em tr s dimens es come a mos a nos posicionar ma nipular objetos no espa o e cons tru mos algumas superf cies Nes ta parte agora aprenderemos a unir retas e curvas para que se jam uma nica entidade assim po deremos criar superf cies com maior n vel de complexidade e te remos dicas de como unir uma su perf cie com outra Tamb m co me aremos o estudo de alguns s lidos essenciais que servir o como base para a maioria das constru es em tr s dimens es Para encerrar faremos uma dis cuss o sobre a necessidade de or ganizar a constru o de um desenho quando ele come ar a fic
63. a o em ch o de f brica por isso pretendemos continuar abordando o tema Al m disso teremos uma nova se o Problemas e Solu es com CLPs onde alguns fabricantes Metaltex Phoenix Contact etc descre ver o cases reais em campo Esperamos atrav s disso auxiliar os desenvolvedores e t cnicos Obrigado pelas considera es e continue colaborando com nos sa Se o do Leitor Mesa XY Sou assinante da revista Mecatr nica Atual e estou ten tando montar a mesa XY contro lada por motor de passo que foi publicada em fevereiro revista n 2 O problema que n o estou encontrando a tal mesa se pu derem me dar uma dica onde posso ach la agrade o Obri gado Fl vio Vaz O fabricante da mesa XY utilizada no artigo da edi o n 2 a Optron Micro mec nica ptica Ltda que fica em Campinas SP e os telefones de l s o 19 3287 4707 ou 19 3289 3950 MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Mecatr nica Atual em Portugal Boas Ap s ter lido um n mero da vossa Revista fiquei impressio nado Ela muito boa pela maneira como abordam os temas etc Fre quento o 5 ano de Engenharia Me c nica Op o de Automa o na Faculdade de Engenharia da Univer sidade do Porto Portugal e o proje to em que estou envolvido preci samente um rob de estrutura cartesiana em que os seus atuadores lineares s o de fusos de esferas O n mero que a
64. ador est tamb m na rapidez com que a sa da do mesmo comuta de estado acompanhando a mudan a de estado da entrada Este tem po menor que 0 5 milissegundos e no caso de um rel comum este tem po da ordem de 3 a 5 milissegundos No caso de sistemas na rea de gera o e distribui o de energia que necessitam aquisitar a o instante que o sinal de entrada mu 50 ED 110 Vac m 110 Vac 0 O 2 O 3 wg i 4 O 5 A 5SN N RLo 6 O 7 O N C A 220 Vac F1 Es E L RL4 aux e RL2 AUX A E 25H ME II gt ON A ES Q e e RE 220 Vac F2 Figura 4 Uso de rel s para adequa o da tens o de entrada digital Opto 110 Vaco acoplador ED 110 Vac TR ac 0 O S 2 O 3 E 4 O 5 A O SN DON RLo 6 o T 7 O O L O C e o 220 Vac F1 ON M dulo de x entrada do E E Eo CLP v S Sa da Entrada 220 Vac F2 Figura 5 Opto acoplador utilizado para isolar sinais adequando os mesmos para conex o nas entradas digitais do CLP que possui m dulo de entrada digital em uma nica tens o com um ponto comum Notar que o opto possui duas borneiras borneira de Entrada onde s o conectados os sinais do campo e borneira de Sa da que conectada ao m dulo de entrada digital do CLP Observar que no opto acoplador os sinais s o isolados individualmente e a entrada do opto possui dois bornes por ponto enquanto na sa da que vai para o CLP os sinais s o molh
65. ados por uma nica fonte MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 AUTOMA O 115 Vcc e r 115V Kap CC O acoplador DJ DJ ED 115 Vec set HEM 0 O 3 k A ma 4 O 6 O R ji 7 O O e1 O C T 5 e2 115 Vcc 115 Vcc O K M dulo o Es de O entrada do CLP E SM Sa da Entrada 02 Figura 5 Os 4 sinais de entrada s o da mesma tens o 115 Vcc mas provenientes de circuitos diferentes disjuntores DJ e DJ Neste caso utilizaremos o opto acoplador para isolar os sinais e permitir a conex o em um mesmo m dulo de entrada digital com um ponto comum dou de estado com resolu o de 1 milissegundo a solu o de isola o por opto acoplador a melhor solu o SINAIS PROVENIENTES DA MESMA FONTE DE TENS O POR M DE CIRCUITOS DIFERENTES Esta situa o ocorre quando exis tem disjuntores para separar os cir cuitos situa o bastante comum na automa o da rea el trica usinas e subesta es Na figura 6 apresen tamos a separa o em circuitos Nesta figura a tens o e1 utilizado em circuitos de prote o e trip e a tens o e2 utilizada para sinaliza o Observar que se surgir um pro blema de curto circuito na tens o e2 a tens o e1 continuar ligada consi derando que vamos utilizar um m dulo de entrada digital com 8 pon tos referenciados a um ponto co mum deveremos usar opto acopladores para isolar gal vanicamente os sinais e1 e e2
66. aixo custo e m xima efic cia com manuten o m nima O rendimento ele vado para m dia e m xima carga e pode se assegurar um bom fator de pot ncia com uma sele o cor reta OS MOTORES EL TRICOS E A SUA IMPORT NCIA O acionamento de m quinas e equipamentos mec nicos por mo tores el tricos um assunto de ex traordin ria import ncia econ mi ca No campo dos acionamentos in 16 dustriais avalia se que de 70 a 80 da energia el trica consumida pelo conjunto de todas as ind stri as sejam transformados em ener gia mec nica atrav s de motores el tricos O nosso estudo torna se mais relevante j que a maioria dos mo tores el tricos utilizados na ind stria consiste de motores de indu o gaiola de esquilo Veja na figura 1 um exemplar de motor el trico industrial e na figura 2 tipos de motores el tricos ESCOLHA DO MOTOR ADEQUADO Na sele o do motor v rios fato res s o determinantes As import n cias desses fatores dependem da utiliza o a que o motor vai ser su jeito e das possibilidades da empre sa Tipo de fonte de alimenta o DC ou AC monof sico ou polif sico Condi es ambientais limita es polui o produzida pelo mo tor principalmente sonora e Rela o Bin rio Velocidade consequ ncia direta das caracte r sticas da carga Observe a figu ra 3 Consumo e Manuten o varia com os interesses econ micos pers pectiva
67. al todo instrumento de processo utili zado em campo deve estar associa do com sua aplica o e a rea em que est instalado como tamb m de acordo com sua fun o espec fica Veja artigo publicado na Revista Mecatr nica Atual n amp OQutubro No DEZEMEBRD Z0DOZ vembro 2002 instrumenta o In dusinal com diversos exemplos des t associa o seguir expomos alguns Sim bolos B sicos mais utilizados em Ji nhas de instrumenta o SISTEMAS DE ABREVIA ES As abrevia es s o sugeridas para denotar os tipos de fonte de ali menta o Estas designa es tamb m podem ser aplicadas a alimenta o por exemplo flu do de purga Bic A S alimenta o de ar LA ar de instrumento INSTRUME NTAG O H 5 alimenta o Hidr ulica PA ar d processo N S alimenta o de Nitrog nio E S alimenta o el trica SS alimenta o de vapor G S alimenta o de g s WS Alimenta o de agua O nivel de alimenta o pode ser inclu do junto linha de alimenta o do Instrumento Exemplo AS 100 alimenta o de ar a 100 psig ES 24 DC fonte de alimenta o em 24 volts corrente continua Voltando ao in cio do nosso tema e retrocedendo um pouco na Hist Simbolos b sicos mais utilizados em linhas de instrumenta o Tubula o do instrumentos do processo press o diferencial linhas de fios de liga o linhas hidr ulicas Fi
68. al ou um pouco acima do ponto de transforma o da estru tura e em seguida resfriado brus camente pela imers o na gua no leo ou mesmo no ar cada um des tes ambientes produz um tipo es pec fico de transforma o a tem peratura destes meios afeta dire tamente o resultado do tratamento t rmico O resultado esperado da t mpera um a o endurecido e o que se consegue com este processo No entanto o a o torna se tamb m fr gil como o vidro que muito duro mas tamb m fr gil Assim torna 13 MEC NICA INDUSTRIAL Temp C 911 C 250 C Tempo h 0 2 4 6 Revenimento Figura 9 Revenimento se o a o depois de receber o trata mento da t mpera A t mpera s realizada em a os com no m nimo 0 4 de Carbono ou seja a os 1040 de acordo com a norma brasileira Aqueles com me nor quantidade de carbono por exem plo 1020 0 2 de carbono n o de vem sofrer processo de t mpera di retamente pois n o se consegue bom resultado a figura 8 gr fico representativo da t mpera mostra que ap s um aquecimento chega se a temperatura de transforma o da estrutura e logo depois realiza se o resfriamento de forma brusca con siderando que o tempo gasto para baixar a temperatura da faixa de t m pera at a temperatura ambiente quase nulo guardadas as devidas propor es Revenimento Para retirar a fragilidade do a o depois da t mpera realiza se o revenim
69. ar metros Os Par metros de D H s o defi nidos da seguinte maneira a o comprimento da perpendicularidade comum aos eixos das liga es L e L 1 a sempre positivo ou nulo r a dist ncia alg brica se gundo o eixo Z da origem O at a proje o no eixo Z da origem Oi 1 aq o ngulo medido algebricamente em torno do vetor X 1 entre os vetores Z e Z i projetados num plano perpendicular a X i A o ngulo medido algebricamente em torno de Z entre X e X 1 projetados num plano per pendicular Z Em algumas literaturas as indi ca es de r s o feitas como d e a indica o A lambda feitas como 6 teta Uma simples ques t o de identifica o Esses par metros nos possibilitam mudar a refer ncia de uma junta a outra a partir da refer ncia na base geom trica do rob Al m dos quatros par metros uti lizaremos algumas regras tais como Figura 4 Representa o a quatro par metros MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 25 ROB TICA O eixo z da nova refer ncia deve ser colocado na dire o da li nha de centro da junta rotacional O eixo x perpendicular ao eixo Z e sempre que poss vel no senti do da cadeia cinem tica Iniciemos uma exemplifica o da coloca o e mudan a das refer nci as conforme mostram as figuras de 5a 10 A primeira refer ncia coloca
70. ar comple xo Utilizaremos como exemplo uma locomotiva a vapor modelada com s lidos Unindo v rios segmentos Na maioria dos desenhos onde de sejamos aplicar superf cies encon tramos linhas complexas com retas e curvas como mostrado na figura 1 Muitas destas superf cies s o formadas por curvas compostas por v rios segmentos Para facili tar a compreens o construa a fi gura 2 utilizando linhas e o coman do fillet para arredondar as quinas Vamos girar o desenho em torno do eixo de rota o utilizando o coman do revsurf Para isto temos que unir todos os segmentos mostrados esquerda utilizando o comando pedit ensinado em duas dimens es S rgio Eduardo Macedo Rezende e que ser relembrado agora Para unir os segmentos siga estes pas SOS Command pedit MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Select polyline Selecione um segmento esquerda Object selected is not a po lyline 59 SOFTWARE Do you want to turn it into one lt Y gt D Enter Enter na option Close Join Width Edit vertex Fit Spline Decurve Ltype gen Undo j Select objects Selecione todos os segmentos menos o eixo de rota o 8 segmenis added to polyline Enter na option Close Join Width Edit vertex Fit Spline Decurve Ltypegen Undo D Enter Ap s utilizar este comando to dos os segmentos em contato for mar o uma nica enti
71. ar os m dulos de E S do mesmo e outras tipicamente para executar as fun es do CLP e controlar os m dulos de E S do mesmo Nesse caso neces s rio apenas um barramento onde todos os m dulos se conectam sen do o mesmo comandado pela CPU nica Obviamente a comunica o entre os dois processos b sicos CNC e CLP tamb m dispensa dis positivos especiais como DUAL PORT RAMs Entretanto um requisito b sico utilizar processadores com performance compat vel para contro lar simultaneamente os dois proces sos b sicos CNC e CLP al m de MECATR NICA ATUAL N 7 SOFTWARE utilizar um sistema operacional multitarefa com caracter sticas ade quadas tempo real preemptivo etc Arquitetura distribu da com rede de campo de alta velocidade A introdu o de redes de campo de alta velocidade tais como PROFIBUS DP ou FIELDBUS FOUNDATION por exemplo vem possibilitando a cria o de arquite turas distribu das Somado a isto o custo decrescente dos controladores vem provocando o surgimento de di versos dispositivos dedicados inte ligentes e com fun es bem espec ficas Observe a figura 6 A rede de comunica o de cam po o meio utilizado para interligar todos esses dispositivos Ela possi bilita a descentraliza o ou distribui o da arquitetura trazendo com isso diversas vantagens Instala o dos dispositivos nos locais mais adequados Por exemplo um m dulo de E
72. borne por ponto como mostrado nesta figura que o caso mais econ mico ou dois bornes por ponto figura 2 normalmente apli cado onde os sinais est o espalha dos em pain is distintos e a op o por dois bornes por ponto feita para tornar o painel gen rico e o projeto el trico possa ser aprovado antes J RIA E Rg X13 X1 4 XI X1 6 EA X1 8 ABa ALA Sir E GUN ES DJ1 o TOT X2 2 CLP da defini o exata da localiza o dos pontos Em ambos os casos o projeto el trico do painel e o projeto de interliga o dos sinais de campo no CLP ficam simplificados pelo fato de haver uma nica fonte de alimenta o Como os pontos est o todos no interior de um mesmo painel leva mos o positivo da fonte do painel do i I I I I l RAI 11 RE i RA2 11 14 RA 3 11 44 l l l l l l Do RAS 11 44 i i RAIO 11 Painel 1 CAMPO i I i i l DE i Figura 1 Conex o de um m dulo de 8 entradas 24 Vcc de um CLP com contatos secos localizados no mesmo painel de campo A nota o X1 refere se a r gua de bornes no interior do painel do CLP A nota o RA se refere r gua de bornes no interior do painel de campo MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 CLP at o borne RA 10 molhamos todos os contatos e voltamos para o painel do CLP com um fio borne por ponto de entrada Para a
73. cada uma mat ria sobre CLP os leitores pude ram conferir um excelente artigo sobre linguagem de programa o LADDER que nada mais do que a linguagem utilizada para progra mar CLPs Caso voc se interes se por alguma destas edi es poder adquiri la no nosso site www mecatronicaatual com br edicoes htm ou ent o pelo tele fone 11 6195 5333 No site voc poder conferir tamb m todos os assuntos que foram publicados em cada revista Pa O a sa a a V a Trabalho no Setor de Automa o da Minera o Rio do Norte CVRD em Porto Trombetas PA Toda a equi pe de trabalho desta revista est de parab ns pois suas edi es t m contribu do muito aos meus conhe cimentos e acredito que de muitos leitores que est o nesta mesma rea de trabalho Nota 10 para todos voc s Muito obrigado Jorge Luiz Rodrigues Cordovil Essa uma informa o muito va liosa para nossa equipe E aprovei tamos para dizer que abordaremos em breve as instala es classifica das que deve ser um bom assunto para voc s da CVRD dm pr TELE aiii ATE a a PRRPIPETIT III puaginvian tun phasi pads adorada DEEE DE a ER RN E E ETETE ok 4 AATEC LLEL LEE da A n y p r E a A PETTI ELR LLLES urga aqrbina nd sntnas PILLS ALLA RE Lonas S TET Eiin TEL LLLEELERER Saam l a a Enviem suas mensagens para Editora Saber Rua Jacinto Jos de Ara jo n 315 CEP 03087 020 S o Paulo
74. cidade de corrigir o impulso de invers o por quadrante gerado em uma interpola o circular Primeiramente necess rio ex plicar que fen meno esse e depois qual o recurso de CNC que o con torna Quando fazemos uma inter pola o circular com o intuito de per fazer uma volta completa como por exemplo uma opera o de fre samento circular de topo gerando uma cavidade ou uma ilha bem frequente o aparecimento de bicos no perfil da circunfer ncia nos pon tos de invers o de sinal de sentido de deslocamento dos eixos Veja a figura 6 A raz o destes bicos a mu dan a n o suave do vetor acelera o tangencial da ferramenta Nos pontos de invers o existe uma sin gularidade que dependendo do algoritmo do CNC pode ser ignora da ou aproximada de uma constan te Esta singularidade ocorre porque quando temos uma invers o de ei xos sucede tamb m uma troca de in rcias Aquele eixo que estava em velo cidade maior vai agora sendo frea Escala Escala Transi o de quadrante IIl IV Figura 6 Aparecimento de bicos no perfil da circunfer ncia do enquanto que o que estava bem lento necessita ser acelerado mais bruscamente Nesta situa o ocorre algum atraso entre o sinal que o CNC envia ao eixo e o seu movimento Este fen meno mais vis vel quanto mais r pido o avan o de corte Em velocidade de 10 m min e fresas de topo de 12 mm ou maio res esse efe
75. contece o esfor o de corte reage flexionando o cabe ote para cima Observe a figu ra 2 Se o cabe ote pesado de for ma que o momento fletor supera a in rcia tranversal ent o haver uma flecha na ponta para baixo Aqui a solu o para o problema a mesma que para a corre o do erro de passo de fuso uma tabela 1 com pontos de controle para com pensa o de um grau de liberdade em rela o a outro de acordo com a dist ncia at o engaste Essa compensa o sempre de um eixo em rela o a um ou mais de um outros eixos A figura aqui mostra de maneira exagerada como se pode compen sar um valor de cota Z em refer ncia a cada coordenada X e Y da mesa Neste exemplo a m quina em quest o uma fresadora vertical de banco fixo Perceba que a queda t o menor quanto mais pr ximo o cabe ote es tiver de X Se voc se valer deste recurso de CNC ent o ter que corrigir seu programa gerando esta compensa o na medida em que a ferramenta se afasta da base do engaste A figura 3 mostra uma outro pro blema decorrente do peso Aqui te mos uma mandrilhadora que est sobre uma funda o que cedeu Como a coluna n o solid ria mesa perdemos o perpen dicularismo e portanto a correla o das coordenadas da ferramenta para a pe a O CNC est enxergando os valo res medidos dos eixos X e Z no en andrilhadora a 1 valor medido AA Z valor medido Fun
76. da Para se desentortar a m quina o que se faz entrar na tela de corre o do CNC quando dispon vel parametrizar a tabela indicando o n mero de pontos de controle do deslo camento erro para cada um ne cess rio tamb m explicitar qual eixo o Mestre e qual ent o o Escravo Seguindo modelos de outras arqui teturas apenas um mestre permiti do mas v rios escravos Atente para que novos firmwares j est o preven do a possibilidade de um n mero mai or de Mestres e at de invers o tem por ria do papel de Mestre para Es cravo N o minha inten o entrar em tanta abstra o agora Fique apenas com o conceito til de que a m quina pode ser desentortada e use mais esta carta se perceber que a situa o vai ficar dif cil CORRE O TERMICA No in cio deste artigo comentei uma inova o de processos ligada a obten o das partes estruturais da m quina At o presente a maioria das partes estruturais eram e ainda s o fabricadas de ferro fundido ou estru tura de chapa de a o soldada 900 000 600 000 300 000 900 999 009 600 300 600 002 600 003 600 004 299 999 299 991 299 995 0 500 1000 899 999 900 001 600 004 300 000 1500 2000 Tabela 2 Desvio apresentado pela fresadora CE a a S 2504 S BETU e Rr aRr css aa sad RE E 5 150 o 1007 lt 28 amp 22 70 q EEE E o WY E Q Tem
77. da o fraca Figura 3 Mandrilhadora sobre funda o que cedeu tanto a condi o real de outro X e Z em rela o mesa Conhecendo se o AX1 o CNC calcula o ngulo B e deduz a cota real de Z em rela o a mesa De antem o o usu rio pode com pletar uma tabela de desvios X em rela o a Z e o CNC passa a enxer gar e a assumir a responsabilidade da tarefa COMPENSA O CRUZADA Eu prefiro chamar este recur so de desentortador eletr nico de m quina Parece c mico mas um recurso sensacional Quando voc esgota todos os artif cios mec nicos para assegurar a geo metria da m quina entra agora o ganho com a aquisi o de um CNC moderno Cross compensation multi dimensional compensation alguns s o os nomes deste recurso que aparecem nas literaturas por a Eu prefiro o da compensa o cruzada e a id ia em mente de que ele corri ge o perpendicularismo de um par de eixos Vou repetir o exemplo da fresadora na condi o de verifica o geom trica a m quina mostrou o desvio de acordo com o que est na tabela 2 acima Se este for o caso n o basta ali nhar os eixos pois a tend ncia n o se repete ao longo de Y O caso foi de se deslocar X de O a 2000 mm e montar um indicador em Y em tr s cotas diferentes Se tiv ssemos uma tend ncia o melhor caminho seria o do alinhamen to do par de eixos mas olhando o exemplo vemos que n o Parece mais uma estrutura torci
78. dade Ao apli car o pedit tenha certeza de que todos os segmentos est o ligados e est o no mesmo plano paralelo ao plano xy caso contr rio o co mando n o funciona Agora fa a uso do revsurf para chegar nos re sultados da figura 3 Figura 1 Bico de um avi o Command revsurf Current wire frame density SURFTAB1 20 SURFTAB2 20 Select object to revolve Selecio ne o objeto da esquerda Select object that defines the axis of revolution Selecione o eixo de rota o Specify start angle lt 0 gt D Enter Specify included angle ccw cw lt 360 gt D Enter ni Figura 3 Aplica o do revsurf em curva Quando duas superf cies Figura 2 Exemplo para aplicar o pedit complexa se encontram Em muitos desenhos com v rias superf cies normal que duas super f cies se apoiem numa mesma linha Na figura 1 temos v rias superf ci es vamos destacar aquelas que re presentam a parte superior da cabi ne do avi o com cores diferentes fi gura 4 Percebemos que o fim da pri meira superf cie utiliza a mesma li nha base que o come o da segun da superf cie Para criarmos a se gunda superf cie preciso apagar Figura 4 Tr s superf cies a primeira para utilizarmos a linha base comum A dica construir mos cada superf cie em um ayer trua tr s arcos no plano xy depois a este plano e o terceiro a 45 Para entender melhor o problema rode o primeiro 10 e
79. descri o do hardware do CLP entre outros ne cess rios para a execu o do aplicativo O programa VersaPro permite abrir pastas j existentes criar novas realizar diagramas ladder salvar os arquivos de dia gramas na pasta correspondente configurar as caracter sticas de hardware salvar o arquivo de con figura o na pasta corresponden te configurar os protocolos de co munica o fazer download e upload de aplicativos de e para o CLP executar e deter a execu o de aplicativos no ambiente e monitorar a execu o no ambien te AUTOMA O l TAREFAS alej slala Hee 2x x 0 mwaa oloelelele Hel E Sa Mla IS EIZ As barras de tarefas assim JA como em muitos programas para eo slaa a aa E Windows podem ser personalizadas Al Funcion Groups z facos g pelo usu rio A seguir ser o expli cados os principais bot es que apa recem nas diferentes barras padr es do programa Barra de ferramentas standard Cont m as ferramentas de cria o edi o e impress o de arquivos e ajuda Veja o quadro 1 ao lado Barra de ferramentas da linguagem ladder For Help press F1 o Disconnected E ER Esta barra apresenta as ferramen Figura 1 Ambiente de trabalho do VersaPro tas para realizar um diagrama ladder Observe o quadro 2 Quadro 1 Barra de ferramentas standard Barra de ferramentas de visualiza o Cria uma nova pasta Copia o cont
80. dispositivo a uma va ri vel para depois colocar na ja nela com a tabela de declara o de vari veis o endere o correspon dente a cada uma na coluna Address A forma do diagrama ladder e da tabela de declara o de vari veis poderia ser por exem plo aquela apresentada na figura 11 Deve se observar que em alguns dispositivos foram colocados direta mente os endere os o caso de Y M1 enquanto em outros os dis positivos foram nomeados com vari veis start stop e sa da Na tabela de declara o de vari veis foram co locados os endere os corresponden tes a esses dispositivos respectiva dem ser salvos o diagrama ladder ou todos os arquivos da pasta clicando se nos bot es cor respondentes Armazenamento e execu o do programa aplicativo O primeiro passo que deve ser dado conectar o CLP clicando no Diagrama de um sistema de relay bot o de conex o O CLP deve ter seu switch na posi o RUN Apare cer a seguinte janela de sele o da porta de comunica o conforme mostra a figura 12 Nessa janela deve se escolher a porta de comunica o do computa dor onde est ligado o CLP Clicando se no bot o Connect realizada a conex o o resultado dela aparecer na parte inferior da tela A seguir deve ser carregado o aplicativo no CLP opera o chama da de download Para isso clique o bot o correspondente observando que o bot o de Stop esteja pressio nado A seguinte ja
81. dquiri da revista abor dava justamente atuadores de fuso de esferas Excelente Atentamente Pedro Martins Porto Portugal Ficamos satisfeitos que a Revis ta esteja auxiliando os nossos leito res de Portugal tamb m E mais ain da ao saber que um dos temas abor dados era exatamente o que voc precisava Uma boa not cia para voc que pretendemos abordar em 2003 os rob s polares e manipuladores tamb m Confira Motor Trif sico Quero parabeniz los pelos excelentes artigos publicados Solicito que seja publicado um artigo ou informa es sobre como controlar a velocidade de um motor trif sico sem perdas de rendimento torque em baixas rota es c lcu los da pot ncia aplica o acoplamentos Desde j agrade o Thalis Mazzarino Consulte o artigo Inver sores de Fregl ncia na re vista Mecatr nica Atual n 2 Acreditamos que voc pode r encontrar informa es va liosas sobre o assunto SE O DO LEITOR Sugest o de artigos Meu nome Vin cius e fa o Tecnologia em Mec nica mo dalidade Mecatr nica no CEFET PR de Curitiba Primei ramente quero parabenizar os editores e colaboradores pelo excelente trabalho que reali zam ainda mais por serem os pioneiros na rea Estou escrevendo por ape nas um motivo tenho sentido falta de mat rias e instru es sobre mercado de trabalho reas de atua o trabalhos no exterior experi ncias de pro Motorredutores
82. e o com PTC RTI Eletronics Inc sidade Federal do Rio Grande do Sul onde diversos elementos sensores foram depositados em um recipiente com gua que foi aquecida at a sua ebuli o e de pois resfriada com cubos de gelo Esta a o possibilitou levantar as curvas de calibra o dos termistores e avaliar sua varia o com rela o a temperaturas conhecidas estabele cendo se assim um padr o de com portamento A tabela 3 apresenta os valores observados nesse procedimento ex perimental TERMISTOR PTC As aplica es com termistores PTC padr o podem ser classificadas em dois grupos principais 1 Aplica es onde a temperatu ra do PTC determinada primeira mente pela temperatura do ambien te circunvizinho 2 Aplica es onde a temperatu ra do PTC determinada primeira mente pela pot ncia el trica dissipa da pelo dispositivo O primeiro grupo inclui aplica es tais como a medida de temperatura o controle de temperatura a compen sa o da temperatura e a prote o contra temperatura excessiva super aquecimento O segundo grupo inclui aplica es tais como a prote o de sobrecarga detec o de n vel de l quidos 36 PIC LOAD Figura 4 Circuito de prote o com PTC RTI Eletronics Inc detec o do fluxo de ar atraso de tempo aplica es de corrente e de temperatura constantes N o se deve aplicar uma ten s o que exceda Va ao dispositi v
83. e as resist ncias v o sendo progressivamente retiradas do circuito at ficarem curto circuitadas Figura 22 Enrolamentos alimentados pela rede trif sica retiradas quando o motor passa a funcionar no seu regime nominal Dessa forma o motor de rotor bobinado tamb m funciona com os elementos do rotor em curto circuito tal como o motor de rotor em gaiola de esquilo quando atinge o seu re gime nominal O motor de indu o de rotor bobinado substitui o de rotor em gaio la de esquilo em pot ncias muito ele vadas devido ao abaixamento da corrente de arranque permitida pela configura o do rotor Apesar de ser utilizados em ca sos com velocidades constantes de servi o como referimos no ultimo par grafo aplica se preferencialmen te quando as velocidades de servi o s o vari veis OPERA O E MANUTEN O PR TICA Uma manuten o regular inspe o limpeza lubrifica o afina o essencial para manter as performances elevadas das partes mec nicas e para prolongar o tempo de vida da opera o e Lubrifica o A manuten o frequente ne cess ria para reduzir ao m nimo a fric o do procedimento A energia desperdi ada devido aos procedi mentos com fric o aumenta a tem peratura de funcionamento do mo tor diminui a sua performance e o tempo de vida do lubrificante O lu brificante a ser aplicado dever ser o correto caso contr rio poder pro vocar perdas por fric
84. e microplaquetas e de pon ta de prova Os NTCs devem ser escolhidos quando uma mudan a cont nua de resist ncia requerida Figura 1 Varia o da resist ncia com a temperatura para v rios materiais UFRGS LMM 34 sobre uma larga escala de tempe ratura T m como principais carac ter sticas estabilidade mec nica t rmica e el trica junto com um elevado grau de sensibilidade A combina o excelente de pre o e desempenho propiciou o uso ex tensivo de termistores NTC em vas ta gama de aplica es tais como na medida e no controle da temperatu ra na compensa o da temperatu ra na supress o de surtos e na me dida do fluxo de l quido Por sua vez os termistores do tipo PTC dever o ser escolhidos quando uma mudan a dr stica na resist ncia for requerida em uma tem peratura espec fica ou em um n vel de corrente Os PTCs oferecem me Ihor desempenho em aplica es como Detec o de temperatura comu tando nas temperaturas que variam de 60 C a 180 C por exemplo pro te o dos enrolamentos nos moto res el tricos e em transformadores Fus vel de estado s lido para proteger contra excessivos n veis de corrente variando de miliamp res a diversos amp res considerando se a temperatura ambiente de 25 C em tens es cont nuas de 600 V ou mais por exemplo na fonte de alimenta MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 DISPOSITIVOS o para uma larga escala de equ
85. e usu rio do programa VersaPro CLP VersaMax da GE Fanuc 47 AUTOMA O Conectividade de pontos de entrada digital em Paulo Cesar de Carvalho CLPs Neste artigo vamos abordar um tema muito comum em proje tos de automa o e que frequentemente exige uma aten o es pecial dos projetistas para evitar problemas como mau funciona mento dificuldade de manuten o e isola o de circuitos Este tema a conectividade dos pontos de entrada de um CLP O L enfoque deste artigo apresentar problemas pr ticos que vivenciei em projetos de automa o envolvendo a utiliza o de CLPs ada fabricante de CLPs possui uma grande varie dade de m dulos de en trada digital que variam conforme a tens o de entrada e ve locidade de aquisi o de dados A maioria dos m dulos de entrada possuem uma limita o f sica de espa o na borneira e bastante comum que um m dulo possua 4 8 16 ou at mesmo 32 pontos referenciados a um mesmo ponto comum Este ponto comum o negativo no caso de fontes DC o neutro no caso de sinais 110 Vac ou uma fase no caso de sinais 220 Vac A figura 1 mostra uma conex o de sinais digitais tipo contato seco em um m dulo de 8 pontos de en trada 24 VCC Note que a fonte de alimenta o est no interior do pai nel do CLP e esta fonte que mo Iha os contatos secos A nica quest o neste caso ser a monta gem da borneira do painel el trico que poder ter um
86. echado o rel energizar instantaneamente e per manecer energizado at que o PTC comute a seu estado de alia resis t ncia Na figura 11 B o PTC est em paralelo com a bobina do rel Quan do o interruptor for fechado o rel n o energizar at que o PTC comute para seu estado de alta resist ncia O tempo requerido para o PTC co mutar para seu estado de alta resis t ncia pode ser aproximado pela equa o 1 N vel de l quido Fluxo de ar A constante de dissipa o dos termistores PTC varia proporcional mente condutividade t rmica de seu ambiente A figura 12 mostra a curva corrente tens o em estado estacion rio de um PTC sujeitado a v rias circunst ncias ambientais Esta propriedade os faz dispo sitivos ideais para detectar o n vel de l quidos ou o fluxo de ar A figura 13 ilustra um t pico exem plo para sensoriamento de n vel de l quidos Corrente constante A figura 14 exibe um PTC pa dr o em um circuito de corrente constante Se a tens o aplicada MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Vip Variar a resist ncia do PTC mudar para compensar esta varia o tendo por resultado apro ximadamente a corrente constan te atrav s da carga Medida e compensa o da temperatura Os termistores PTC s o geral mente projetados para exibir aumen tos bruscos em sua resist ncia el trica na temperatura de chaveamento e acima dela Entretanto os PTCs com caracter s
87. eixos Maiores informa es no site pon veis nos perfis de 56mm e 80mm Sendo www parker com br esta uma extens o da linha ER possui capaci dade de carga de at 4480N velocidade de at 5m sec repetibilidade de ou 0 102mm com primento de at 6m acionamento por servomotor ou motor de passo redutores de at 10 1 e cor reia interna Al m disso possui diversas op es de acionamento e redu es j acoplados nos eixos sendo um produto modular facilmente integrado a estruturas em perfil de alum nio Sua dimens o pode ser especificada em incrementos de 100mm com opcionais de amortecedores sistema anti detrito e sensores de posicionamento MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 5 PROBLEMAS Es Ig Operador do laborat rio de testes de m quinas de lavar roupa leva choque ao conectar a fia o do CLP para aquisitar informa es digitais de estado ligado e desligado de componentes internos da m quina Paulo Cesar de Carvalho Ro aa me de parei com um proble ma com caracter sticas singulares por se tratar de um laborat rio de testes de eletrodom sticos O operador reclama va de choques el tricos ao conectar a fia o para monitorar o estado de li gado e desligado dos componentes internos de uma m quina de lavar durante ensaios de lon ga dura o Um sistema com CLPs mostrado na figu ra 1 j estava instalado Neste sistema o opera dor conectava u
88. ema mais simples e mais barato de automa o para m quinas e proces SOS Em linhas gerais vimos os re cursos de parametriza o de eixos e de transforma es geom tricas Essa ltima muito til para quan do a edi o do programa exige do programador que ele com sua cal culadora cient fica calcule seno de ngulos desenvolvimento de cir cunfer ncias em retas e transfor ma es de matrizes A primeira aplicada a m quinas angulares fun o TRAANG A se gunda para opera es de fresamento de eixos e usinagem de faces de eixo em torno fun es TRACYL e TRANSMIT E a terceira para interpola es de 5 eixos simul t neos fun o TRAORI Esses recursos s o teis para o programador mas n o tanto para voc que vai executar o retrofitting De alguma forma a mec nica da m quina tamb m pode ser ajustada pelo CNC N o na pr tica pois se tivermos por exemplo guias que est o com erro de perpendicularismo ap s a montagem n o conseguire mos alinh las mecanicamente via CNC O recurso que existe o do ali nhamento eletr nico de forma que ao final a m quina vai enxergar que as guias est o retas e vai trabalhar assim s que na verdade verifican do com o indicador milesimal se elas Paulo Eduardo Pansiera apresentam erro de perpendicu larismo Esse apenas um dos recursos poss veis em um CNC Estes e ou tros trunfos que a eletr nica digital tro
89. emperatura j est muito baixa de maneira que a difus o vai paran do e os tomos de carbono alojados na cadeia austen tica CFC n o ca bem na estrutura da ferrita CCC que est se formando Isto n o s defor ma a estrutura cristalina como pode at romp la A reten o dos tomos de carbo no na estrutura CCC cria grandes tens es internas de maneira que a superf cie fica extremamente dura sendo que a esta ocorr ncia chama mos de t mpera Em fun o da altas tens es in ternas o a o tamb m torna se fr gil devendo receber um tratamento de eleva o da temperatura para um valor pr determinado para que os tomos possam se rearranjar redu zindo consider velmente a fragilida de e com certeza perdendo um pou co da dureza mas possuindo ainda uma dureza bem acima da que teria se fosse resfriado de maneira lenta a este processo chamamos de revenimento Depois desta explica o sobre o que ocorre na estrutura interna do material podemos explanar com mais facilidade os principais trata mentos conhecidos no mercado TIPOS DE TRATAMENTO TERMICO Pode se classificar os tipos de tratamento t rmico em tratamentos com simples aquecimento e resfriamento e tratamentos com MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Linha GSK Tempo h o NO D gt Figura 8 T mpera aquecimento e resfriamento com rea es qu micas T mpera O a o aquecido a uma tempe ratura igu
90. en te na liga vejamos duas delas Na estrutura c bica de face centrada C F C vide figura 1 os tomos est o dispostos nos v rtices e no centro das faces de um cubo ima gin rio na estrutura c bica de cor po centrado C C C vide figura 2 os tomos est o dispostos nos v rtices e no centro do cubo esta a estrutura do ferro a temperatu ra ambiente e chamado de ferro e na C F C chamado de fer ro y Alotropia ou poliformismo a pro priedade de alguns materiais possu irem estruturas cristalinas diferentes de acordo com a temperatura a que est o submetidos sob mesma pres s o atmosf rica O ferro muda para a estrutura C F C na temperatura logo acima de 911 C interessante observar que quan do o ferro est na condi o y as es feras at micas est o dispostas de maneira mais densa que no ferro q ou seja com o aumento da tempera tura o peso espec fico aumenta o que acontece que os tomos vi bram oscilando com maior intensida de em torno de suas posi es espa ciais abrindo espa os para outros tomos ocuparem Na pr tica cha mamos este fen meno de dilata o t rmica e se aumentarmos a tem peratura at o ponto de fus o a vi NIGA INDUSTRIAL Figura 4 Estrutura cristalina da liga Fe C bra o dos tomos ser t o intensa que a estrutura cristalina desmoro nar e o ferro assumir ent o a for ma l quida Outro conceito importante
91. ento O a o ent o aque cido a uma temperatura abaixo do ponto de transforma o valor bem abaixo do valor do processo de t mpera este valor varia um pou co a t tulo de refer ncia podemos citar uma faixa em torno de 150 C 350 C lembrando que quanto mais alta a temperatura do revenimento mais se perde a du reza em seguida o a o resfria do geralmente de forma lenta Este valor de aquecimento permite que as mol culas que depois da t m pera ficaram extremamente desar ranjadas possam agora se arran jar resultando no al vio das tens es 14 Linha PK Tempo h 0 2 4 6 8 Recozimento de al vio de tens es Figura 10 Recozimento e conseq entemente na redu o da fragilidade vide figura 9 gr fi co representativo do revenimento Recozimento O recozimento recupera o a o temperado prejudicado pelo supera quecimento melhorando o arranjo estrutural Neste processo pretende se anular as tens es internas Sobre o recozimento podemos dizer que existem dois tipos basi camente um recozimento de ali vio de tens es vide figura 10 e um recozimento de redu o de dureza N o dif cil deduzir a esta altura que o primeiro se processa em uma temperatura inferior do segundo A temperatura do primei ro est em torno de 500 C enquan to que o recozimento de redu o de dureza precisa alcan ar tempe raturas um pouco abaixo de 700 C lembrando que a temperatura
92. i possibilitam o al LS Figura 5 Primeira refer ncia cance em qualquer ponto do envolt rio de trabalho do rob A quarta refer ncia segue a aloca o tendo a orienta o do eixo z na linha de centro da junta de ro ta o com o sentido ajustado segun do a orienta o de D H Observe que houve a necessidade de realizar a rota o do eixo z da refer ncia 3 conforme a conven o dos quatro par metros de D H orientando a re fer ncia segundo o ilustrado O sen tido da cadeia cinem tica nesta si tua o foi direcionado para cima N o podemos esquecer que a re gra da m o direita aplicada neste caso nos permite saber o sentido de giro 0 e a dist ncia para pr xima refer ncia aqui em rela o ao eixo x representado por a Ob serve a figura 8 A quinta refer ncia tamb m se gue a aloca o tendo a orienta o do eixo z na linha de centro da jun ta de rota o com o sentido ajusta do segundo a orienta o de D H ori entando a refer ncia conforme o ilus Oo SQ W ap amp THAN OAA Figura 6 Segunda refer ncia 26 MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 trado O sentido da cadeia cinem tica permaneceu o mesmo N o podemos esquecer que a regra da m o direita aplicada neste caso nos permite sa ber o sentido de giro 0 e a dist n cia para pr xima refer ncia em re la o ao eixo x representado por a Acompanhe a figura 9
93. i us atri ARAI Resistividade onto de pamentos el tricos de pot ncia Material C E T x10E 6 Pa fus o CC Sensor de n vel de l quidos se observar o comportamento da Na ilustra o da figura 1 pode resist ncia de v rios metais face mesma varia o de temperatura imposta a eles Nota se que a va ria o de resist ncia de um metal qualquer ARm significativamen te menor do que a de um NTC P Resist ncia Coeficiente de ARs e por sua vez o PTC tem um comportamento intermedi rio a esses Esse comportamento dos metais face sua exposi o a temperatu ras vari veis passa por dois efeitos f sicos efeito termo mec nico e efei to termo resistivo Tabela 1 Coeficiente de expans o t rmica para alguns metais mais utilizados UFRGS LMM o Tabela 2 Rela o entre resist ncia e coeficiente de temperatura de alguns O efeito termo mec nico relacio metais UFRGS LMM na a altera o nas dimens es de um material n o necessariamente um condutor el trico causada por uma determinada varia o de temperatu ra Curva PTC A tabela 1 relaciona coeficientes 140 0 de expans o de alguns materiais ge E se ralmente utilizados na confec o de o e S termo resistores 2 cdi 2 60 0 101 2 J o efeito termo resistivo consis e te em utilizar se da varia o da re So sist ncia el trica causada em um o material por uma determinada varia 6 1 16 20 25 38 46 54 69 92 o
94. icativo Para isso deve se figura 3 MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 f AUTOMA O Quadro 2 Barra de ferramentas da linguagem Ladder Seleciona ponteiro normal Permite colocar contato normalmente aberto Permite colocar contato normalmente fechado Permite colocar sa da normalmente aberta Permite colocar sa da normalmente fechada Permite colocar sa da ativada com uma transi o positiva durante um ciclo de varredura S Ss el El E e gt Permite colocar sa da ativada com uma transi o negativa durante um ciclo de varredura Permite colocar sa da SET J 5h Y U Permite colocar sa da RESET h Permite colocar conex o horizontal ou vertical Permite colocar uma chamada a uma sub rotina F Permite inserir uma linha de coment rio Quadro 3 Barra de ferramentas de visualiza o Mostra apaga o explorador de pastas e arquivos Mostra apaga a tabela de declara o de vari veis Mostra apaga a janela de informa o Abre o menu de configura o de hardware Abre o bloco principal onde desenhado o diagrama Ladder e E 5 71 O caso mais comum consiste em selecionar Empty Folder Default Ao clicar o bot o Finish o sistema volta r ao ambiente principal deixando a pasta criada como pasta corrente Essa pasta poder ser reaberta sem pre que se desejar O ambiente ficar da maneira apresentada na
95. im proces so de resfriamento Em to coa nhar no gr fico da f figura 6 A porcentagem de carbono est inicialmente totalmente dissolvida na austenita ou seja na estrutura cris talina CFC Quando o resfriamento alcan a o valor de 723 C a austenita n o pode se manter abaixo desta temperatura e se transforma e a estrutura agora a ferrita que n o pode dissolver esta quantidade de carbono Ocorre ent o a difus o do carbono de maneira que se formam placas de ferrita e carbonetos ou seja um composto heterog neo cha mado ferrita carbonetos Difus o a fuga dos tomos de ferro e de carbono dentro da estrutu ra espacial formada pelos tomos Estes migram de vazio em vazio de interst cio para interst cio isto leva um certo tempo O C quando se inicia um processo de resfriamento r pido Quando aplicamos um res friamento r pido em uma pe a a tem peratura de transforma o de austenita para ferrita carbonetos cai para um valor bem abaixo dos 723 C do diagrama e na realidade os tomos de carbono perdem sua mobilidade pois antes que eles con sigam saltar ou migrar da rede espa cial da austen tica para carbonetos C Austenita ferrita Ferrita Temperatura Austenita NICA INDUSTRIAL 1 147 C Austenita carboneto 723 C Ferrita O 02 04 06 08 2 carboneto 1 2 1 4 1 6 2 06 C Teor de carbono em peso Figura 7 Diagrama parcial Fe C a t
96. iores justifica se o monof sico O motor de indu o trif sico apre senta vantagens relativamente ao monof sico nomeadamente um ar ranque mais f cil o ru do menor e s o mais baratos para pot ncias su periores a 2 kW Nos pr ximos cap tulos apresen taremos o funcionamento caracter s ticas vantagens e aplica es dos ti pos de motores trif sicos Gaiola de esquilo Este o motor mais utilizado na ind stria atualmente Tem a vanta gem de ser mais econ mico em re la o aos motores monof sicos tan to na sua constru o quanto no seu emprego Al m disso escolhendo o m todo de arranque ideal possui um leque muito maior de aplica es Por isso vamos analisar detalhadamente este motor O rotor em gaiola de esquilo constitu do por um n cleo de chapas ferromagn ticas isoladas entre si so bre o qual s o colocadas barras de 22 Avarias mais frequentes no motor assincrono Avaria Marcha trepidante O motor n o gira Arranque brusco O motor arranca com dificuldade O motor produz um zumbido no arranque Aquecimento excessivo do motor em funcionamento alum nio condutores dispostas pa ralelamente entre si e unidas nas suas extremidades por dois an is condutores tamb m em alum nio que curto circuitam os condutores ver figura 20 O estator do motor tamb m for mado por um n cleo ferromagn tico laminado em cujas cavas s o colo Causas prov veis
97. ir subst ncias na camada superficial do a o visando aumen to de dureza e resist ncia A nitreta o adiciona nitrog nio su perf cie do material e este proces so n o seguido de t mpera ou revenimento j a cianeta o adi ciona nitrog nio e carbono a super f cie do material Controle de temperatura Depois desta explana o pode se perceber que a vari vel tempera tura de suma import ncia nos pro cessos de tratamento t rmico pre cisando ser muito bem controlada Os processos industriais de produ o fabricam milhares de pe as e com a necessidade de manter um n vel de qualidade determinado ge ralmente os procedimentos de trata mento t rmico funcionam em batelada de maneira que se uma malha de controle de temperatura falha muito se perde Este artigo al m de trazer conhe cimento desta mat ria aos leigos refor a o aprendizado daqueles que j viram alguma coisa sobre o tema al m de dar uma id ia da import n cia da temperatura e seu correto con trole para aqueles que atuam e que rem trabalhar com malhas de con trole de temperatura e aplicar corre tamente os sensores de temperatura como por exemplo os termopares CONCLUS O Tentamos apresentar de maneira simples e bastante resumida alguns tratamentos que mais ocorrem na ind stria Para isso n o bastava simplesmente apresentar defini es tais quais apresentadas em livros pr prios da rea Assim fi zemos
98. is sofisticados esses sim permitem uma varia o deste coefi ciente de acordo com a temperatu ra Nesses CNCs complexos a equa o da dilata o n o linear como conhecida em cursos de gra dua o mas sim diferencial A inser o do coeficiente de dila ta o via dados de m quina e n o deve ser alterada pelo usu rio pois comprometer o posicionamento Fa a voc durante o start up e do cumente que par metros est o sen do alterados e seus valores No futu ro O pr prio pessoal de manuten o do cliente pode alterar estes coefici entes Em termos de hardware neces s rio que o CNC possua um interface anal gica para leitura de temperatu ra O tipo de sensor cl ssico PT100 ou qualquer outro transdutor linear de temperatura em corrente Dependedo do tamanho da estru tura e dos pontos cr ticos para dila ta o mais de um sensor poder ser empregado Existem literaturas vas tas sobre trabalhos de especializa o neste ramo assim n o h uma regra pronta para se usar Error em fun o de temperatura T Error eviation Figura 5 Erro x Temperatura Um bom conselho para a melhor otimiza o entrar em contato com o fabricante original da m quina e extrair dele quais locais s o cr ticos para o monitoramento CORRE O DE INVERS O POR QUADRANTE Este um caso bem particular de corre o N o toda aplica o que vai necessitar que seu CNC possua capa
99. ito tal que a pe a refugada A sa da abaixar a veloci dade de corte ou o di metro da fresa H por m o recurso de otimiza o do CNC Quando exis te possibilidade de se otimizar a malha de velocidade dos eixos de forma que a descontinuidade seja substitu da por uma rotina de com pensa o de invers o por quadrante voc pode voltar a tra balhar com sua ferramenta e avan os originais que o resultado ser t o bom quanto o de uma condi o mais conservadora Esta rotina de compensa o s est presente em CNCs e Drives Di gitais Nem tente com sistemas anal gicos e regulados por trimpots pois para cada condi o de raio de curvatura e velocidade de corte o CNC altera a malha de controle dos eixos O tratamento desta compensa o feito atrav s de redes neurais que de maneira bem simples s o redes de aprendizado O Kernel do CNC ap s parametrizado em uma condi o tima para uma curva e veloci dade de corte extrapola tal resulta do para as demais Observe a figu ra 7 Nas primeiras curvas o operador ainda carrega dados de erro numa Escala Escala Ki 2 Figura 7 Compensa o para retirada dos bicos tela pr pria para que o CNC apren da com os erros e utilize esta infor ma o numa pr xima curva O que o CNC faz dizer aos drives que a invers o ocorrer e ent o o controle de corrente fica mais afinado de forma que a res posta do motor fica mai
100. izando 2 pon tos e os demais ficar o como pon tos reserva Esta solu o nem sempre poss vel em fun o da limita o de verba para aquisi o de m dulos falta de espa o para conex o de mais um m dulo e au AUTOMA O o PS Pg Tm 1 ATI i A4 o ara A E i L Painel 11 2 Cora Ea a i X1 3 A LR 4 i j a X1 4 A l i L Painel 21 I 540T 0 Ao e l Coroa sa RES o LS ol i X1 6 l O O C MR e Painel 31 I Doo Po aaa I i a X1 15 ot Qdo I a RICO A Tee Painel 81 i DJ1 CAMPO i Kp CLP l L I Figura 2 Conex o de um m dulo de 8 entradas 24 Vcc de um CLP com pontos de entrada digital aquisitados de contatos secos localizados em diferentes pain is de campo Neste caso temos 2 bornes por ponto de entrada onde 1 borne molha o contato com a tens o da fonte do CLP A desvantagem aqui o aumento do tamanho do painel do CLP devido ao aumento do n mero de bornes e aumento da quantidade de cabos entre o painel de campo e o CLP A vantagem que o painel fica gen rico ED 110 Vac 110 Vac Gem RAS Ds ED 220 Vac 220 Vac F1 220 Vac F2 O IGA E NULO Figura 3 Conex o de pontos de entrada digital de tens es diferentes utilizando um m dulo para cada tens o MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 49 AUTOMA O mento do n mero de pe as de re posi o Outra solu o usando somente um m dulo de entrada
101. l O medidor pode ser cali brado em fun o da temperatura Um m todo mais sens vel seria ilustrado na figura 16 empregando 39 um circuito de ponte com um termistor em uma das posi es Deve ser tomado cuidado para as segurar que a pot ncia dissipada no termistor seja mantida em um m ni mo e que o fluxo de corrente seja insuficiente para causar auto aque cimento Diferencial de temperatura Colocando termistores combina dos em duas das posi es de um circuito em ponte como visto na fi gura 17 diferenciais de tempera tura pr ximos a 0 001 C podem ser prontamente detectados Controle de temperatura Colocando um termistor em s rie com a bobina de um rel e um potenci metro como indicado na fi gura 18 um controlador de tempe ratura simples obtido O potenci metro controlar a tempe ratura de chaveamento do termistor Um controlador mais sens vel pode ser obtido alimentando a sa da de uma ponte de Wheatstone com termistores em duas posi es veja figura 17 em um amplifica dor de ganho elevado Sensibilida des em torno de 0 005 C podem ser detectadas facilmente por este m todo Compensa o de temperatu ra Considerando se que os metais usados para enrolamentos de bo binas motores e transformadores t m um coeficiente positivo de temperatura da resist ncia os termistores NTC s o especialmen te teis para compensar mudan as da resist ncia nos dispositi
102. liar o seu funcionamento id ntico ao do motor de fase dividida Com o seu elevado bin rio de ar ranque entre 200 e 350 do bin rio nominal o motor de condensador de partida pode ser utilizado numa grande variedade de aplica es sen do fabricado para pot ncias que v o de 1 4 CV a 15 CV Motor de condensador permanente Permanent Split Capacitor Neste tipo de motor vide figura 18 o enrolamento auxiliar e o con densador ficam permanentemente li gados sendo o condensador do tipo eletrost tico O efeito deste condensador o de criar condi es oi Rotor Start Figura 18 Esquema para o motor de condensador permanente MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 de fluxo muito semelhantes s en contradas nos motores polif sicos aumentando com isso o bin rio m ximo o rendimento e o fator de pot ncia al m de reduzir sensivel mente o ru do Construtivamente s o menores e isentos de manuten o pois n o uti lizam contatos e partes m veis como nos motores anteriores Entretanto o seu bin rio de arranque inferior ao do motor de fase dividida 50 a 100 do conjugado nominal o que limita sua aplica o a equipamentos que n o requerem elevado bin rio de arranque tais como m quinas de escrit rio ventiladores exaustores sopradores bombas centr fugas esmeris pequenas serras furadeiras condicionadores de ar pulverizadores etc S o fabricados
103. m fio co mum e os demais fios nos componentes da m quina de forma que quando o componente estava ligado era apli cada uma ddp na entra da digital do CLP Anali Figura 1 Situa o inicial Ocorria retorno em fun o de ser conectada mais de uma m quina em sando os circuitos perce um octeto do CLP que possu a um ponto comum para cada 8 pontos de entrada digital E q O 0 5N gpg LU N O 0 1 ar 3 4 5 6 T yO 6 MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 SOLU ES bi que o retorno de tens o ocorria devido ao cart o de entrada digital ter um nico ponto comum para cada octeto de pontos 8 pontos e que havia mais de uma m quina conectada a um mesmo octeto As sim mesmo que n o houvesse energia em uma m quina poderia ocorrer um choque se a outra m qui na conectada no mesmo octeto do CLP estivesse energizada e sob teste Toda a fia o entre as m quinas e o CLP j estava feita e a solu o deveria alterar o m nimo poss vel essa fia o SOLU O 1 A id ia para a solu o do problema era isolar eletricamente o sinal adquirido de cada componen te da m quina de lavar do sinal que ia para o CLP sem contudo alterar a fia o de campo que j esta va pronta 2 Foram cogitadas duas solu es A primeira uti lizando rel s cuja bobina seria conectada em para lelo com o componente da m quina e os conta tos aplicariam tens o no m dulo de entrada do CLP O problema
104. m rela o ao Em seguida digite layer e clique fa a o desenho da figura 5 Cons plano xy o segundo perpendicular duas vezes em New para criar o layer2 layer 1 60 MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Layer1 e Layer2 Ative o Layer1 clicando nele e depois clique em Current Agora construa a primeira superf cie aplicando o comando Edgesurf Digite layer novamente desative o Layer1 clicando no bul bo de l mpada correspondente se lecione o Layer2 clique em Current e clique em OK Perceba que a pri meira superf cie desapareceu ago ra crie a segunda superf cie e de pois reative o Layer1 figura 6 fi gura 7 e figura 8 O cone de UCS em tr s dimens es Muitas constru es e manipu la es s o feitas paralelas ao pla no xy como por exemplo o co mando trim o pedit e a disposi o de cotas Dessa forma se co me amos a construir uma figura paralela ao plano xz precisamos de uma forma para rodar o plano xy a fim de que ele fique paralelo ao xz Para isto temos o coman do ucs com o objetivo de modifi car o posicionamento das coorde nadas Um exemplo f cil para entender mos colocar cota no desenho Nor malmente ela paralela ao plano xy Siga este exemplo Command LINE Specify first point Clique em um ponto qualquer Specify next point or Undo 10 0 0 Specify next point or Undo D0 0 10 Specify next point or Close Undo D Enter Command vpoint
105. na primeira par te deste artigo a linguagem ladder nasceu com a necessidade de substituir os pain is de controle de comandos a rel Assim sendo o natural foi a implementa o de uma linguagem gr fica que reproduza os diagramas de contatos utilizados pelos engenheiros para representar as fia es dos pain is de controle Mas como foi visto a l gica de tra balho dos microprocessadores n o segue esse padr o tipicamente combinacional onde as sa das de pendem do estado das entradas nesse instante mas sequencial onde o controlador executa uma s rie de a es ou instru es em se qu ncia podendo esta ser alterada repetida em todo ou em parte com rotinas que podem ser puladas ou n o segundo o caso etc Mas as linguagens ladders mais avan adas Lance ng Help Figura 13 Janela de armazenamento de aplicativo no CLP E4 Exemplo de l gica ap artir da quinta ativa o da entrada 11 se ativar a saida Ol nas ativa es imrpares de Tl e se desativar nas ativa es pares 4 entrada I2 serve de reset 2 contador comtrole H 100001 reset ooo comtrole MOQUOL RONNI KROOL R000004 RROO00S 1 ROONO4 IN1 RODOUS EMDODOO1 a O0000Z Q Figura 14 Exemplo do diagrama de contatos utilizando diversas senten as MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 como o VersaPro tratada na se
106. name WORLD Enter na option New Move AS so Z SS Figura 10 Resultado final orthoGraphic Prev Restore Save Del Apply World lt World gt y Specify rotation angle about Y axis lt 90 gt 90 Para o cone voltar a forma origi nal basta digitar ucs e em seguida teclar Enter Trabalhando com s lidos At o momento estudamos con ceitos que s o aplic veis em v ri as situa es inclusive para super f cies No entanto a maioria dos desenhos voltados a Mecatr nica corresponde a rob s e sistemas mec nicos compostos por estrutu ras mecanismos rodas e outros dispositivos Estes s o a combina o de elementos simples primiti vos geom tricos como paralelep pedos esferas e cilindros figura 11 Outras pe as possuem um perfil complexo que pode ser feito em duas dimens es e em seguida extrudados pelo AutoCAD Box Este primitivo geom trico um paralelep pedo e bastante importan te quando queremos construir pe as formadas por blocos chapas e cubos Tudo depende do valor de SOFTWARE Figura 11 Corrente e gancho feitos com s lidos Figura 12 Box Figura 14 Cyllinder com dispsilh 1 Figura 13 Cyllinder suas dimens es Primeiramente digitamos box em seguida clicamos no ponto onde ser a qui na do bloco e depois digitamos MECATR NICA ATUAL N 7 Figura 15 Sphere para aplicarmos as dimens es Vamos c
107. nela figura 13 ser apresentada Selecione se a op o Store logic to PLC seguida de OK O resultado do armazenamento aparecer na ja nela de informa o Finalmente para executar o pro grama basta clicar no bot o corres pondente Clicando no bot o de mo nitoramento poss vel observar na tela do editor do diagrama ladder o estado das entradas e sa das do CLP em forma on line sendo que as en tradas e sa das ativadas ser o re aa Seay md Figura 9 Diagrama ladder completo com coment rio MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 45 nana Figura 10 Barra de rolagem para endere amento de dispositivo Diagrama de um sisterra de relay 3 start stop A AT00001 100002 MOO _ Moooi 3 abiongni HODONI H _ Modol saida _ Moggi H Quo ar Hame Type Address Description Stored Value Scope ds et Owr Ext start Eit T E Mo a xo aa Er RE chato amor T EE A o o o fsada fet fa AOOO n m Ooo CE e l E ll Figura 11 Diagrama ladder com vari veis declaradas presentadas em vermelho na op o por defeito do programa Instru es de programa o No editor de diagrama ladder pode se confec cionar um diagra ma utilizando uma ampla varie dade de instru es Na sequ n cia ser o apre sentadas apenas as principais de las Oscilador ast vel Qualquer con tato
108. normalmente para pot ncias de 1 50 a 1 5 CV Motor com dois condensadores Two Value Capacitor um motor que utiliza as vanta gens dos dois anteriores arranque como o do motor de condensador de partida e funcionamento em regime id ntico ao do motor de condensador permanente No entanto devido ao seu alto custo normalmente s o fa bricados apenas para pot ncias su periores a 1 CV Na figura 19 mos trado o esquema para este motor MOTORES POLIF SICOS O motor de indu o polif sico o tipo mais usado tanto na ind stria Fase Capacitor permanente auxiliar principal Capacitor de arranque Figura 19 Esquema para o motor com dois condensadores An is condutores l SI de Sf cobre Figura 20 Rotor de um motor tipo gaiola de esquilo quanto no ambiente dom stico de vido maioria dos sistemas atuais de distribui o de energia el trica serem trif sicos de corrente alter nada O nosso estudo recaiu es sencialmente nos motores de indu o trif sicos considerando se que na pr tica eles constituem o grande leque dos motores de indu o polif sicos e tamb m por que o n mero de fases varia o seu comportamento de uma forma j re latada nomeadamente com a varia o do n mero de pares de p los que provoca altera es co nhecidas A utiliza o de motores de indu o trif sicos aconselh vel a partir dos 2 kW Para pot ncias infe r
109. ntais de ele mentos sensores de temperatura os termistores NTC e PTC Linguagem de programa o LADDER 2 parte Neste artigo apresentado o programa Versa Pro 2 00 para Windows desenvol vido pela GE Fanuc Conectividade de pontos de entrada digital em CLPs Neste artigo o autor apresenta proble mas pr ticos vivenciados por ele envolven do a utiliza o de CLPs A identifica o na instrumenta o industrial Entenda a import ncia da identifica o dos instrumentos na Ind stria e conhe a mais alguns s mbolos b sicos CLP integrado aplicado em um CNC Dentre os componentes que normalmen te comp em a arquitetura dos CNCs des taca se o CLP integrado para fazer o interfaceamento el trico dos v rios dispo sitivos acess rios do CNC Conhe a as fun es do CLP integrado e tamb m a sua aplica o Construindo superf cies complexas e s lidas Aprenda a unir retas e curvas para que sejam uma nica entidade para criar super f cies com maior n vel de complexidade SE O DO LEITOR Linguagem Ladder Parab ns pelo artigo A linguagem de Programa o Ladder publicada na edi o n 5 da revista Mecatr nica que d ao leitor uma vis o bastante clara desta linguagem utilizada tamb m em nos sos produtos Atenciosamente Luciano de Oliveira Diretor de Tecnologia e Marketing Atos Automa o Industrial Ltda De fato essa linguagem vita para Autom
110. o anterior permite mesmo numa ma neira gr fica editar programas com l gicas parecidas s utilizadas pelos microprocessadores isto devido a di versos blocos que permitem trabalhar com manipula o de dados estabe lecer pulos a algumas linhas de pro grama e at chamar sub rotinas pas sando par metros convenientemente Na grande maioria das aplica es estes blocos s o suficientes para cri ar programas poderosos e eficientes Caso n o seja poss vel implementar a l gica de um programa de controle com a linguagem ladder outras lin guagens de programa o para CLPs como a mencionada IL instruction list similar ao assembly dos microprocessadores permitem reali zar programas acompanhando exata mente a sequ ncia de a es por par te da CPU mas consideramos que na maioria das aplica es seu uso n o necesSHilil Bibliografia do artigo sobre Ladder Idoeta e Capuano F Elementos de eletr nica digital Editora rica 22 edi o S o Paulo 1984 da Silveira P e Santos W Automa o e controle discreto Editora rica 1 edi o S o Paulo 1998 Severo B Curso de Controladores L gicos Programaveis Apostila do LEE Faculdade de Engenharia UERJ 2 edi o Rio de Janeiro 2000 Pazos F Automa o de sistemas e rob tica Apostila do laborat rio de Rob tica Instituto de Tecnologia ORT Rio de Janeiro 2000 Manual d
111. o PTC pois essa atitude pode destruir o termistor lembrando se que Va a tens o nominal m xi ma do elemento sensor Embora diversos PTCs possam ser conectados em s rie para aplica es de detec o de temperatu ra o mesmo princ pio n o deve ser utilizado a fim de se obter valores nominais de tens o mais elevados Desde que nenhum dos dois dis positivos seja exatamente o mes mo um tenderia a aquecer se mais rapidamente do que o outro o que limita desse modo a corrente que flui atrav s do circuito e tendo por resultado a inteira disponibilidade da tens o que est sendo limita da atrav s de um nico dispositi VO PTC AC or DC go PE PTC PIC equipamento linha de telef nica PIC telecomunica es Figura 6 Aplica es para protetores de sobrecarga RTI Eletronics Inc MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 IB trafo carga trans pot X Sp dh motor el trico o o PTC Figura 7 Aplica es de PTC como sensor de temperatura RTI Eletronics Inc PIC Bobina de desmagnetiza o Figura 8 Circuito com bobina de desmagnetiza o RTI Eletronics Inc Corrente Tempo Figura 9 Atenua o da corrente em circuito com bobina de desmagnetiza o RTI Electronics Inc Os PTCs podem entretanto ser conectados em paralelo para aumen tar os valores nominais de corrente nas aplica es onde o limite de cor rente el trica
112. ocados bem pr ximos dos sensores que l em e dos atuadores que controlam Isto pos sibilita enorme redu o de fia o de campo FUN ES DO CLP INTEGRADO O CLP integrado dentro de um m quina ferramenta pode conviver com um ou mais CNCs que com p em essa m quina Anteriormen te ao discutir as arquiteturas ana lisamos o exemplo de um torno duplo que possui um CLP e dois CNCs Naquele caso observamos que o CLP sincroniza toda a ope ra o da m quina ordenando que os 2 CNCs iniciem e terminem ati vidades O CNC tem como tarefa principal executar programas de usinagem os quais s o compostos de diver sas opera es Algumas dessas opera es s o posicionamentos e interpola es de eixos e podem ser controladas autonomamente pelo CNC Outras no entanto s o per sonalizadas e espec ficas de cada m quina ferramenta tais como executar uma troca de ferramenta injetar l quido refrigerante sobre a pe a etc As opera es personali zadas solicitadas no programa de usinagem geralmente s o repas sadas do CNC para o CLP O CLP ao terminar a opera o solicitada informa ao CNC para que prossi ga o programa de usinagem Al m disso o CLP tamb m res pons vel por executar diversas ou tras fun es independentes do pro grama de usinagem como por exem plo detectar situa es perigosas para pessoas ou para a m quina lubrifi car a m quina periodicamente e ou tras A seguir s
113. om um filamento enrolado ob serve a figura 20 o surto de cor rente pode ser eliminado A resis t ncia do termistor mais elevada do que a resist ncia total dos filamentos quando o circuito li gado Enquanto a corrente come a a fluir o termistor se auto aque ce Sua resist ncia reduzida a um m nimo e torna se insignifican te em compara o resist ncia total do circuito Os surtos de corrente nos mo tores el tricos podem ser mantidos no m nimo usando se o mesmo conceito A figura 21 mostra o sur to de liga o de um motor CC t pi co antes e depois da aplica o de um termistor ao circuito CONCLUS O Nesta edi o fez se men o s caracter sticas dos termistores e a NTC Figura 19 NTC usado para compensar temperatura em circuito RTI Electronics Inc NTC Figura 20 Circuito para suprimir sobretens o RTI Electronics Inc Figura 21 Comportamento durante o acionamento de motor CC RTI Electronics Inc algumas aplica es t picas deste tipo de dispositvo Na pr xima edi o estar se ex plorando os termo resistores RTD e os termopares dispositivos de gran de import ncia para os sistemas de automa o e controle de temperatu ra nos mais variados setores da in d stria Obrigado e at a pr ximalll MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 l AUTOMA O Linguagem de programa o LADDER 2 parte O PROGRAMA VERS
114. onstruir por exemplo um bloco qualquer figura 12 Command box DEZEMBRO 2002 Specify corner of box or Center lt 0 0 0 gt Clique na tela Specify corner or Cube Length I Daremos os comprimentos das arestas Specify length 30 Comprimento na dire o x Specify width 2 Comprimento na dire o y Specify height 10 Comprimento na dire o z Command Hide Cylinder bastante comum termos de senhos em que precisamos colo car antenas cilindros pneum ticos rodas an is isto figuras com o formato cil ndrico Sabendo disto temos o comando cylinder onde basta indicarmos o centro de sua base O raio e a altura para o AutoCAD construir o cilindro figu ra 13 Command cylinder Current wire frame density ISOLINES 4 Specify center point for base of cylinder or Elliptical lt 0 0 0 gt Clique em um ponto da tela Specify radius for base of cylinder or Diameter 5 Specify height of cylinder or Center of other end 20 Command hide Podemos construir tamb m cilin dros com base el ptica Command cylinder Current wire frame density ISOLINES 4 Specify center point for base of cylinder or Elliptical lt 0 0 0 gt e El ptico Specify axis endpoint of ellipse for base of cylinder or Center c Cen tro do cilindro Specify center point of ellipse for base of cylinder lt 0 0 0 gt Clique num ponto qualquer Specify axis endpoint of ellipse for base of cylinder
115. onstrutivamente existem diver sos tipos sendo que uma das for mas mais comuns a de p los sali entes Cada p lo ter uma parte em geral 25 a 35 do mesmo abra ada por uma espira de cobre em curto circuito A corrente induzida nessa espira faz com que o fluxo que a atravessa sofra um atraso em rela o ao fluxo da parte n o abra ada pela mesma O resultado disso ser semelhante a um campo girante que se move na dire o da parte n o abra ada para a parte abra ada do p lo produzin do o bin rio que far o motor partir e atingir a rota o nominal O sentido de rota o portanto depende do lado em que se situa a parte abra ada do p lo Consequen temente o motor de campo distorcido apresenta um nico sen tido de rota o Este geralmente pode ser invertido mudando se a posi o da ponta de eixo do rotor em rela o ao estator Existem outros m todos para se obter in vers o de rota o mas muito mais dispendiosos Quanto ao desempenho os mo tores de campo distorcido apresen tam baixo bin rio de arranque 15 a 50 do nominal baixo rendimen to e baixo fator de pot ncia Devi do a isso eles s o normalmente fa bricados para pequenas pot ncias que v o de alguns mil simos de CV a 1 4 CV Veja a figura 16 Pela sua simplicidade robustez e baixo custo s o ideais em apli ca es tais como movimenta o de ar ventiladores exaustores pu rificadores de ambiente unidades de
116. opriedades mec nicas e os fatores descritos acima Discorrer sobre tratamento t rmi co tratar de processos como a t m pera O revenimento o recozimento NIGA INDUSTRIAL Douglas Ribeiro dos Santos a normaliza o a cementa o en tre outros que iremos abordar ao lon go desta leitura Esses processos s o aplic veis na grande maioria aos a os e sua import ncia tal que um a o ti nha como principal caracter stica a condi o de ser temper vel hoje tem sua defini o muito mais abrangente embora os tratamentos t rmicos continuem tendo grande import ncia Tratar uma pe a termicamente implica basicamente em aquec la a uma determinada temperatura deix la nesta temperatura por um per odo de tempo e em seguida resfri la de maneira controlada ou seja tratar termicamente aplicar um ciclo t rmico pe a que se de seja trabalhar O material tratado termicamen te na ind stria que mais nos inte ressa o a o e para falar sobre ele se faz necess ria a introdu o de alguns conceitos de estrutura de materiais falar da liga Ferro Carbono Fe C al m de relacio Tratamento t rmico nar estes conceitos com a varia o de temperatura Outros metais n o menos impor tantes s o os elementos de liga po r m est o aplicados em porcenta gens muito baixas ou em pe as es pec ficas Os a os com elementos de liga s o denominados de a os liga pois al
117. os e Perdas el tricas e Perdas magn ticas e Perdas mec nicas e Perdas parasitas e As perdas el tricas s o do tipo RI aumentam acentuadamente Figura 12 Exemplo de aplica o do motor ass ncrono na ind stria Figura 11 Aspecto de um motor ass ncrono dom stico com a carga aplicada ao motor Es sas perdas por efeito Joule podem ser reduzidas aumentando a sec o do estator e dos condutores do rotor As perdas magn ticas ocorrem nas l minas de ferro do estator e do rotor Acontecem em raz o do efeito de histerese e das correntes induzidas neste caso correntes de Foucault e variam com a densida de do fluxo e a frequ ncia Podem ser reduzidas atrav s do aumento da sec o do ferro no estator e rotor atrav s do uso de l minas delgadas e do melhoramento dos materiais magn ticos As perdas mec nicas s o devi das fric o dos procedimentos ventila o e perdas geradas pela oposi o do ar Podem ser reduzidas usando se procedimentos com bai xa fric o e com o aperfei oamento do sistema de ventila o e As perdas parasitas stray losses ou perdas extraviadas s o devidas a fugas do fluxo distribui o de corrente n o uniforme imper fei es mec nicas nas aberturas para escoamento do ar e irregulari do a O me dades na densidade do fluxo do ar ao ser escoado pelas aberturas Po dem ser reduzidas atrav s da otimiza o do projeto do motor e ain da
118. os el tricos para Instrumentos ss ses ams mea JS a SN ES SS AT TN Tubo capilar para instrumentos Sinal hidr ulico Sinal pneum tico RE Wi EEE E 7J sas Nota O simbolo do sinal pneum tico apkc vel para qualquer g s como maio de transmiss o Se qualquer outo g s que n o o ar for utilizado este g s poder ser identificado atrav s de uma nota explicativa sobre simbolo do sinal ou de outra forma ria dos Deuses Egipcios as iden tifica es descritas t m muito a ver com a unidade fundamental do sis tema ideogram tico dos antigos eg pcios ou seja com Hier glifo que figurativamente significava es crita de dif cil compreens o mera coincid ncia E na Instrumenta o Industrial s usar um pouco da imagina o o Simbolos D sicos para ins trumentos com servi os e fun es simples como tamb m para instrumentos combinados ou dispositivos com duas fun ES OU Servi os S mbolos bin rios ON OFF opclonals Sinal bin rio pneum tico A Sinal bin rio el trico Obs a op o ou significa escolha do usu rio entretanto recomenda se consist ncia Figura 1 Indicador e controlador de temperatura montado no local MECATR NICA ATUAL No 5 ade DEZEMBRO 2002 Figura 2 Combina o do transmissor e indicador controlador da nivel com acarioa indicador de nivel monaco no painel PENNEN o qe n a s3 SOFTWARE
119. peraturas medidas 10 40 41 6 0C PE E 10 20 40 8 C a e a 10 00 39 5 C 9 40 38 0 C 9 20 35 0 0C 9 00 31 0 9C C ct te e o o a a a lt 0 8 40 22 0 C E 320 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 13001400 1500 Ponto de refer ncia PO Posi o do eixo Z mm Figura 4 Desvio devido dilata o t rmica As estruturas de ferro fundido seja a pr pria base da m quina ou outras partes menores como os cor pos de cabe otes necessitam cada uma de seu modelo de fundi o A fabrica o destes modelos se justifica quando o volume de pe as iguais razo vel O custo de um modelo de fundi o n o justifica seu emprego se o n mero de pe as a serem fundidas com este modelo for reduzido No caso do retrofitting ainda pior porque voc certamente est distante do fabricante original da m quina que quem possui o modelo de fundi o e se alguma nova pe a necessitar ser fabricada devido trinca ou mesmo perda n o s o raros os casos onde al guns cabe otes da m quina origi nal est o desaparecidos voc deve projet la ent o em chapa soldada As estruturas de ferro fundido se bem normalizadas apresentam boa rigidez s dilata es t rmicas suas dimens es praticamente n o sofrem qualquer varia o ao longo de um dia J as fabricadas de chapa solda da n o possuem tal vantagem cla ro que no projeto de estrutura de cha pas
120. por mercen rios mer cadores e chefes origin rios da re gi o sirio palestina O grupo adotou uma forma cursiva de escritura de rivada dos hier glifos com o objeti vo de transcrev los para sons em sua pr pria lingua semitica 2 As inscri es parecem cor responder ao egipcio antigo Ao se rem lidas n o se assemelham a uma lingua semitica mas os Sons as letras e os grupos de palavras que os cientistas conseguiram decifrar s o muito similares ao ac dio 3 a mais antiga lingua semitica e ao hebraico Uma das palavras que po dem se lidas rub que significa Se nhor ou Mestre Em rabe rub quer dizer mestre e a palavra hebraica rabbi vem da mesma raiz Jos Carlos Amadeo O QUE 1 Hier glitos tipo de escritura do Antigo Egito composta por figu ras O nome hier glio a tradu o grega da express o egipcia as pa lavras de Deus 2 L ngua sem iticas Grupo de linguas faladas na Mesopot mia pe los antigos rabes s rios palestinos e habitantes do norte da Africa com a mesma origem 3 Ac dio l ngua falada na Mesopot mia no periodo entre 2 500 aC eo in cio da era Crist Tamb m conhecida como ass rio babil nica Bom o que tem a ver toda essa hist ria dos Egipcios com a Instrumenta o Industrial A Simbologia que traduzindo do texto acima seria as inscri es sempre foi e ser um instrumento utilizado para identifica o seja atrav s de men
121. por uma produ o ou fabrico cui dadoso Apresentamos na figura 15 a dis tribui o das perdas no motor as per das parasitas n o s o representadas por terem um valor insignificante MOTORES DE INDU O MONOF SICOS Os motores monof sicos s o assim chamados porque os seus enrolamentos de campo s o liga dos diretamente a uma fonte mo nof sica Os motores de indu o monof sicos s o a alternativa natu ral aos motores de indu o polif sicos nos locais onde n o se disp e de alimenta o trif sica tais como resid ncias escrit rios ofici nas e em zonas rurais Apenas se justifica a sua utiliza o para baixas pot ncias 1 a 2 kW Entre os v rios tipos de moto res el tricos monof sicos os mo tores com rotor tipo gaiola desta cam se pela simplicidade de fabri ca o e principalmente pela robustez facilidade e manuten o reduzida Por terem somente uma fase de alimenta o n o possuem um campo girante como os motores polif sicos mas sim um campo magn tico pulsante Isso impede que tenham bin rio de arranque Figura 13 Aplica o do motor ass ncrono na ind stria aliment cia MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 19 Transforma o Aplica o em Transporte de M quinas Ferramentas Moinhos Esmagadores Desfibradores Misturadores Tapetes Guindastes Elevadores S lidos Ventiladores Compressores Bombas L quidos Figura 14
122. possuem hoje um conjunto de acionamento de carros e mesas movido atrav s de uma porca e fuso de esferas Para haver movimento alguma folga entre a porca e o fuso precisa existir Esta folga reduzida quando se emprega o conceito de porca du pla se existia alguma folga num sen tido na revers o a outra porca tam b m oferece resist ncia Com o uso da porca dupla prati camente a folga pr tica cr tica dei xou de ser problema O que n o con seguimos evitar o erro de passo de fuso Veja a figura 1 Todo fuso de esferas fabricado de acordo com uma classe de preci s o de posicionamento Um padr o muito usado o do desvio m ximo dentro de 300 mm de curso Dizemos que um fuso classe 5 quando seu maior desvio fica em 5 m crons por 300 mm de curso Temos fusos de classes mais apertadas como 3 ou mais folgadas como 10 e 20 A dife ren a est no processo de fabrica o Ap s esta breve explica o so bre a tecnologia de fusos de esfera O leitor pode n o ter percebido ainda o problema potencial Veja o seguin te exemplo Um carro movido atrav s de fuso de esfera e porca dupla Como j mencionei antes a folga t o pe quena que n o influencia o proces So Assim assuma que o rendimen to da transmiss o de 100 Se temos um fuso de passo 10 mm e um comprimento de rosca de digamos 500 mm e deslocamos este carro ao longo de um padr o gradua do ao girar um n mero de por exem plo
123. prote o da sa da da fonte foi utilizado o disjuntor DJ1 A seguir apresentamos na figu ra 2 a conex o de um m dulo de en trada digital 24 Vcc com sinais de campo tipo contato seco espalha dos nos pain is de 1 a 8 Nos casos de projetos novos de pain is de CLPs para controle de m quinas ou processos indus triais os pain is devem ser projetados com a finalidade de fa cilitar ao m ximo a conex o dos pontos de entrada e neste caso a op o pela tens o dos pontos e a forma de interliga o feita logo no in cio do projeto garantindo uma conectividade mais simples com menos tempo de implanta o e comissionamento testes de va lida o Na sequ ncia vamos apresentar casos de reformas onde os pain is s o antigos e neces s rio analisar o projeto el trico deles normalmente chamados de funcionais para entender a me lhor forma de se fazer a aquisi o dos pontos de entrada digital Ge ralmente encontramos dois casos Sinais provenientes de pain is com tens es diferentes ou sinais alimentados pela mesma fonte por m separados atrav s de disjuntores em diferentes circui tos SINAIS PROVENIENTES DE FONTES DE TENSAO DIFERENTES Considere o circuito funcional abaixo da figura 3 onde o objeti vo amostrar os sinais E1 E2 E3 e E4 empregando m dulos de 8 entradas digitais Neste caso utili zamos dois m dulos de entrada di gital um para 110 Vac e outro para 220 Vac cada um util
124. ra A cementa o seguida da t mpera aplic vel a pe as onde desej vel que o n cleo seja d ctil resista a uma sobrecarga de tens o e a ca mada superficial seja dura e um bom exemplo onde se aplica este tipo de tratamento em engrenagem A cementa o consiste em aque cer a pe a a uma determinada tem peratura e deix la assim por um lon go per odo de horas Juntamente com a pe a colocamos algum material rico em carbono que pode estar na forma de p pasta ou mesmos ga MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 Temp C 911 C Comenta o 4 MEC NICA INDUSTRIAL Linha GSK Al vio de tens es j UN 12 14 Comenta o seguida de t mpera e revenimento Figura 12 Cementa o ses a atmosfera rica em carbono possibilita pe a absorver o carbo no existente e fix lo em sua cama da superficial A cementa o s permite a adi o de carbono pela pe a Assim para aumentar a dureza preciso realizar posteriormente a t mpera seguida do revenimento vide figu ra12 que representa o processo da cementa o seguido de t mpera e revenimento de fato not vel o que se pode conseguir com este processo pois uma pe a com aproximadamente 0 2 de carbono e com determinados elementos de liga possibilita a cementa o o que significa dureza superficial com n cleo altamente te naz Nitreta o e cianeta o S o processos que objetivam introduz
125. rar um CNC e um CLP Os m dulos do CNC e do CLP compartilham o mesmo basti dor rack e fonte de alimenta o Para o CNC assume se que exis ta uma CPU onde est o seu processador mem ria interfaces de 020 ONM Figura 1 CNC e CLP Integrados no mesmo rack MECATR NICA ATUAL N 7 Osmar Brune comunica o e outros dispositivos Al m disso m dulos de E S entra da e sa da simbolizam por exem plo as entradas de leitura de posi o dos eixos as sa das anal gicas para comando de velocidade dos ei XOS e outras Para o CLP assume se que exista uma CPU onde est o seu processador mem ria interfaces de comunica o e outros disposi tivos Al m disso m dulos de E S entrada e sa da simbolizam por exemplo entradas e sa das digitais ou anal gicas para interfaces per sonalizados com a m quina con forme descrevemos adiante neste artigo A figura 2 ilustra um blocodiagrama dessa arquitetura Na parte traseira do bastidor existem 2 barramentos Em um desses barramentos s o conectados a CPU do CNC e seus m dulos de entrada e sa da No outro s o conectados a CPU do CLP e seus m dulos de en trada e sa da Tipicamente a CPU do CNC pos sui dentro dela um tipo de mem ria especial denominado DUAL PORT RAM Na figura 2 representou se a DUAL PORT RAM como se fosse um m dulo separado mas na pr tica ela normalmente se encontra na CPU do CNC e esta CPU se conecia
126. rbono acima de 0 5 e um a o extrema mente duro tem em torno de 1 0 de carbono O diagrama parcial da liga Fe C est apresentado na figura 7 e de melhor compreens o Os pr ximos coment rios est o relacionados a este gr fico Como dissemos at a tempera tura de 910 C o ferro possui estrutu ra cristalina c bica de corpo centrado e chamado de ferro alfa ferrita uma solu o s lida de carbono dis solvido no ferro alfa Na temperatura ambiente cerca de 0 008 de Car bono se dissolve no ferro alfa e esta solubilidade aumenta com o aumen to da temperatura na temperatura de 723 C a solubililidade do carbono m xima e chega a 0 02 Entre a temperatura de 910 C e 1390 C o ferro possui estrutura cris MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 talina c bica de face centrada e chamado de ferro gama ou seja austenita que uma solu o s lida de carbono dissolvido no ferro gama sendo que a solubilidade m xima do carbono no ferro gama ocorre na tem peratura de 1147 C com 2 06 de carbono Na temperatura de 723 C a solubilidade do carbono no ferro gama de 0 8 As ligas de ferro carbono com porcentagem de carbono maior que 2 06 de carbono s o denominadas de ferros fundidos j os a os com porcentagem de carbono inferior a 0 008 de carbono s o considera dos como ferro comercialmente puro O que acontece com uma pe a de a o com 0 carbono 1 150 C T se ir
127. resentamos a proje o dos diversos elementos do motor ass ncrono de rotor em gaiola de esquilo FUNCIONAMENTO DE UM MOTOR ASSINCRONO A partir do momento em que os enrolamentos localizados nas cavas do estator s o sujeitos a uma cor rente alternada gera se um campo magn tico no estator e consequen temente no rotor surge uma for a eletromotriz induzida devida ao flu xo magn tico vari vel que atraves sa o rotor A f e m induzida d ori gem a uma corrente induzida no rotor que tende a opor se causa que lhe deu origem criando assim um movi mento girat rio no rotor Como podemos constatar o prin c pio de funcionamento do motor de indu o baseia se em duas leis do Excita o m Permanente S rie Independente Compound BE Gaiola Indu o Rotor enrolado S ncronos sm E putsaa y Histerese Repuls o na partida Monof sico Motores CC Motores AC Polif sicos Indu o Universais S ncronos Eletromagnetismo a Lei de Lenz e a Lei de Faraday Faraday Sempre que atrav s da superf cie abra ada por um circuito tiver lugar uma varia o de fluxo gera se nesse circuito uma for a eletromotriz induzida Se o circuito fechado ser percorrido por uma cor rente induzida Lenz O sentido da corrente induzida tal que esta pelas suas a es magn ticas tende sempre a Split Phase Capacitor Capacitor Permanente Shaded Pole Dois Capacitores Repuls
128. reu mais o retorno de tens o e n o acontece ram mais choques el tricos Toda a fia o de campo foi mantida sem precisar de altera es o que garantiu um tempo de implanta o dentro da expec tativa do cliente Painel CPL o ED 110Vcc M quina 2 CM fr M quina 3 p Odo ULyUN OoO EC Opto 1 Opto 2 dii LEE D a O O e PO O O O 0 1 na Lad a 4 g O 6 O Z o C O Figura 2 Configura o final com opto acopladores Observar que cada entrada do opto possui dois conectores e o operador passou a ligar dois fios para cada componente que desejava monitorar A sa da do opto foi padronizada em 110 Vac e todos os pontos de entrada digital do CLP passaram a ser referenciados a uma mesma tens o N o ocorreram mais problemas de choques el tricos MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 PROBLEMAS Es M quina queima algumas pe as no terceiro turno Juliano Matias C vez fui chamado por uma empresa para socorrer uma m quina que fazia coisas es quisitas Essa m quina realizava um processo de aquecimento em uma determinada pe a e no ter ceiro turno per odo da noite sempre queimavam algumas pe as Pois bem fui l e levei todos os equipamentos poss veis e imagin veis para se detectar tal proble ma Instalei o notebook no PLC coloquei um canal do oscilosc pio para medir a tens o da rede e o ou tro canal para medir a corrente da m quina atrav s de um T
129. s o diagrama da liga de Cobre e N quel vide figura 5 Baseado nele podemos perceber que as transforma es ocorrem a partir da mudan a de duas vari veis a temperatura e a composi o da mistura Observemos que o cobre puro se funde a 1083 C e que o n quel puro se funde numa temperatu ra bem superior a 1455 C acima da linha liguidus a mistura liga e os componentes est o totalmente no estado l quido e abaixo da linha solidus a mistura e os componen tes em estado puro est o no estado s lido a rea delimitada entre as li nhas liquidus e solidus compreendem uma mistura pastosa ou melhor di zendo com cristais s lidos e fases l quidas no eixo das ordenadas to talmente a direita temos 100 de MEC NICA INDUSTRIAL 1600 l 1500 EM 1400 2600 o F m w 5 i 5 1300 EM Linha Linha 2400 o liquidus solidus o E e 2 1200 2200 1100 2000 1083 C 1000 l 0 20 40 60 80 100 100 Cu 100 Ni 0 de Ni 0 de Cu Figura 5 Diagrama da liga Cu Ni Teor de carbono e O 25 50 75 100 125 150 175 200 22 5 25 0 de Dom TT T EE CIA a Da o ia Dj Cristais 19366 B Liquido cristais mistos O mistos 1 A 1493 C Peso 8 L quido Cementita 1400 PN Cristais 1392 41 D mistos 300 J A Y L quido q 1200 RE EE S a Ma Y Rai o austenita E S 1100 E 1000 Cristais 900 mistos o r CristaiSz 00 mistos O
130. s estados das entradas e sa das na tela do computador download e upload dos programas do micro para o CLP e do CLP para o micro configura o das caracter sticas do hardware utilizado no CLP es tabelecimento do modo de execu o do progra ma aplicativo entre outras muitas op es s CLPs da GE Fanuc po dem ser programados de diversas maneiras Eles possuem duas portas seriais a primeira norma RS 232 e a segunda norma RS 485 e em qual quer uma delas pode ser ligado o dis positivo programador Esse dispositi vo pode ser um programador manual Hand Held Programmer ou um mi crocomputador ligado via porta serial INTRODU O AO AMBIENTE DE TRABALHO O programa VersaPro um pro grama para Windows que permite realizar programas aplicativos para qualquer CLP da linha GE Fanuc Sua utiliza o simples e intuiti va e possui um grande n mero de op es para realizar diversas tare fas Apresentaremos aqui apenas algumas op es m nimas a t tulo de Ilustra o Clicado o cone na tela do ambi ente Windows o programa execu tado entrando no seguinte ambiente de trabalho veja tela na figura 1 Cada programa aplicativo reali zado pelo usu rio dever ficar em uma pasta diferente Em cada uma dessas pastas al m do arquivo que cont m o diagrama ladder do aplicativo ou o arquivo com a lis ta de instru es existir um ar MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 quivo contendo a
131. s r pida ao comando do CNC equivalente a um ganho proporcional din mico exclusivo para a regi o imediata mente antes e ap s as invers es de movimento Mande um e mail para a Reda o que eu devolvo uma explica o es pec fica sobre redes neurais um conceito formid vel pena n o ser t o difundido nos cursos superiores Para os amantes da matem tica isso um prato cheio Com o advento dos pro cessadores Pentium e controladores ASICS o algoritmo de redes neurais roda hoje em CNCs t o ou melhor que naqueles laborat rios da NASA que voc v em filmes sobre a Guerra Fria e o homem na Lua Leve daqui o conceito de que o emprego de compensa o de inver s o de quadrante o recurso mais que necess rio quando voc n o pode dispensar uma interpola o de alta velocidade e ao mesmo tempo exige uma forma final perfeita Ali s sobre interpola es de alta velocidade falaremos no pr ximo ar tigo quando vou fechar a s rie so bre sele o de CNC para retrofitting explicando interpola es para High Speed Cutting o uso de compresso res matem ticos e de fun es n o lineares como Splines e a badalada curva NU HIEI DISPOSITIVOS Sensores t rmicos NTC e PTC 1 parte Wendell de Queir z Lamas Sem sombra de d vida uma das grandezas mais dif ceis de ser mensurada e principalmen te controlada a temperatura Isso porque al m dos instrumentos e demais acess rios en
132. sagens em equipa mentos industriais nos produtos de uso geral em an ncios publicit ri os nos sinais de alerta em sinali za o de perigo etc Os Egipcios j usavam essa t c nica para deixar gravado aquilo que queriam transmitir e um fato interes sante foi que essas inscri es n o se assemelhavam a lingua que utili zavam mas sim aos sons que elas podiam transmitir Viajando pelo tunel do tempo seria a mesma coisa se em nos MECATR NICA ATUAL Ne 7 sos sistemas de identifica o de instrumentos pud ssemos codifi car por exemplo um transmissor de press o por PSI que tradu zindo para O sistema de sons Pssili representaria o ru do do ar comprimido de um valvula de con trole em opera o Coisa de maluco Outro fato interessante esta re lacionado aos Deuses Egipcios cujos nomes eram relacionados sempre com algum objeto ou sim bolo Por exemplo Amon era consi derado o rei dos deuses muitas ve zes era associado ao deus R for mando assim o deus Amon R con siderado o deus que traz o sol e a vida do Egito Era representado com a forma de um homem em t nicas reais com duas plumas no cabelo O deus Amon era acompanhado de sua mu lher Mut representada num corpo de mulher mas com cabe a de abutre ou Coroas Vejam a import ncia que da vam n quela poca para uma identifica o sempre o nome de um deus estava associado a um objeto Na Instrumenta o Industri
133. se faz necess rio Aplica es de Termistor PTC Prote o de sobrecarga A curva caracter stica tens o cor rente do termistor PTC o faz um can didato ideal para ser usado como um curto circuito ou como um dispositi vo protetor de sobrecarga O PTC conectado em s rie com a carga que deve ser protegida conforme visto na figura 4 Em condi es normais de ope ra o os PTCs permanecem em seu estado de baixa resist ncia tendo por resultado a atenua o insignificante do fluxo de corrente Isto ilustrado pela linha cont nua na figura 5 Quando um curto cir cuito ou uma condi o de sobre carga ocorre o PTC comutar para seu estado de alta resist ncia que limita desse modo o fluxo de cor rente no circuito a um ponto bem abaixo do n vel normal de opera o Isto mostrado pela linha pon tilhada na figura 5 Quando a con di o de falha removida o PTC retornar a seu estado de baixa re sist ncia permitindo que o fluxo atual recupere seu n vel normal A figura 6 apresenta algumas das numerosas aplica es para proteto res de sobrecarga Sensor de temperatura O t pico termistor PTC padr o tem uma temperatura extremamen MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 DISPOSITIVOS te elevada para o coeficiente de re sist ncia na temperatura de chaveamento e acima dela Esta caracter stica o faz ideal para v ri as aplica es de detec o de tem peratura especialmente detec
134. si multaneamente aos dois bar ramentos do CNC e do CLP Uma DUAL PORT RAM um dis positivo muito utilizado para comu nica o entre processadores dife rentes neste caso entre o pro cessador do CNC e o processador DEZEMBRO 2002 SOFTWARE do CLP Esta mem ria como diz o nome tem 2 portas uma para cada um dos processadores Dessa ma neira ambos poder o acess la e trocar informa es atrav s dela Sempre que houver tentativa de acesso simult neo um dos processadores ter prioridade e o outro esperar que o primeiro ter mine o acesso Esse mecanismo de comunica o entre processadores bastante eficien te e r pido Observa se que a CPU do CNC e a CPU do CLP atuam de forma inde pendente isto s o dois processadores cooperando para con trolar uma m quina ferramenta cada um com suas atribui es arquitetu ra multiprocessada Ciclicamente deve existir uma comunica o entre ambas as CPUs Isso porque a CPU do CNC poder solicitar CPU do CLP que realize tarefas que s o de sua al ada e vice versa E para prover essa comunica o h a DUAL PORT RAM Arquitetura de CNC duplo e CLP simples em rack nico A figura 3 exibe um tipo de arqui tetura que pode ser utilizado em m quinas mais complexas por exem plo um torno duplo Nele seriam dois tornos controlados por CNCs inde pendentes e por um nico CLP A opera o desse torno duplo poderia ser a seguinte 1
135. son Wesley Publishing Company USA 1986 Paul Richard P Robot Manipulators Mathematics Programming and Control the computer Control of Robot Manipulators The MIT press Cambridge Massachusetts 1986 Rn41 H1 ESI poss vel utilizar qualquer tipo dos par metros citados para se po der obter a representa o da posi o final do rob Desenvolvendo o entendimento da linkagem e refer ncia do rob pos s vel compreender o princ pio da cinem tica direta e inversa do mo delo cinem tico aplicado ao rob A matem tica utilizada para aplica o ao processo pode ser resumida em geometria anal tica com a utiliza o de matrizes determinantes e trigonometria Para se ter controle do posicionamento do equipamento necess rio utilizar algoritmos mate m ticos para representar seu deslo camento claro que devemos levar em considera o os modelos geom tricos cinem ticos direto e inverso e tamb m modelos din micos do equipamento Este ltimo necessita de uma matem tica mais apurada atrav s de ferramentas mais elabo radas que requerem aplica o e envolvimento com maiores comple xidade di Figura 11 Representa o da posi o e orienta o do rg o terminal do rob 28 MECATR NICA ATUAL N 7 DEZEMBRO 2002 s recursos vistos at o lti mo artigo perfazem um con junto de fun es do CNC que justifica seu emprego em contrapartida de um sist
136. sto feito habitualmente atrav s de um bot o Selecionar um movimento em JOG INCREMENTAL ou RE FERENCIAMENTO no sentido ne gativo Isto feito normalmente atrav s de um bot o Bloquear o movimento de to dos os eixos interpolantes Isto feito tipicamente atrav s de um bot o BLQ F Liberar o movimento de todos os eixos interpolantes Isto feito geralmente atrav s de um bot o LIB F 58 Bloquear o movimento do eixo rvore Isto feito habitualmente atrav s de um bot o BLQ S Liberar o movimento do eixo rvore Isto feito normalmente atrav s de um bot o LIB S Iniciar o programa de usinagem selecionado Isto feito habitual mente atrav s de um bot o CYCLE START Comandos auxiliares M T H Dentro de um programa de usinagem podem aparecer coman dos auxiliares tais como os coman dos fun o auxiliar M MOO at M99 fun o auxiliar H H0000 at H9999 troca de ferramenta T Esses comandos solicitam que o CLP fa a alguma a o que o CNC n o pode executar sozinho por exemplo executar uma troca de ferramenta girando um magazine de ferramentas Sensores especiais Alguns sensores especiais ti picamente entradas digitais s o li gados em m dulos de entrada do CLP mas precisam ser lidos pelo CNC para executar fun es espe ciais Alguns exemplos s o O came utilizado no processo de referenciamento do eixo ver se
137. ticas quase lineares para a rela o resist ncia tempera tura est o dispon veis para aplica es de compensa o da tempera tura e na medida desta grandeza fi sica TERMISTOR NTC Como j foi mencionado os termistores s o semicondutores pas sivos sens veis temperatura que exibem uma mudan a grande na re sist ncia el trica quando sujeitados a uma mudan a relativamente minu ciosa na temperatura de seu corpo Os termistores de coeficiente de temperatura negativo NTC diminu em a resist ncia quando sujeitados a um aumento na temperatura de seu corpo Sua grande sensibilida de para mudan as minuciosas de temperatura permite lhes executar muitas fun es particulares antes imposs veis com os componentes eletr nicos tradicionais Caracter stica temperatura resist ncia de um NTC A resist ncia de um termistor uma fun o unicamente de sua tem peratura de corpo absoluta Ao tes tar a precis o da resist ncia es sencial que a temperatura ambiente circunvizinha seja mantida constan te e a pot ncia dissipada no termistor deve ser baixa o bastante para assegurar nenhuma interfer n cia t rmica auto aquecimento A f rmula para determinar a resist n cia dos termistores NTC em toda a faixa de temperatura dentro de seu limite de opera o NTC Figura 15 Medidor de Temperatura com NTC RTI Electronics Inc DISPOSITIVOS NTC Figura 16 Ponte de Resistores
138. udo do l E Clipboard na rea selecionada Esta barra permite mostrar apa gar ou dimensionar o conte do das Cria um novo arquivo Reverte a a o pr via diferentes janelas assim como se lecionar um modo de mo nitoramento de execu o do pro Abre uma pasta j existente Refaz a a o pr via grama quadro 3 Barra de ferramentas da pasta E Q Salva o bloco corrente ou Apaga o item selecionado selecionado Esta barra cont m ferramentas Envia o item selecionado impressora Barra de ferramentas do CLP Retira um item selecionado e Apresenta o menu de ajuda 4 y o coloca no Clipboard ho E Salva a pasta inteira E Esta barra cont m feias para fazer a conex o com o CLP ar mazenar e carregar aplicativos para o e do CLP exec cu o de aplicati tado de vari veis quadro 5 Copia um item selecionado no Clipboard Aborta a comunica o a E mma Barra de ferramentas de COMO CRIAR E CA O bot o correspondente e a fun es me UM PROGRAMA aparecer a seguinte janela con rt APLICATIVO forme mostra a figura 2 ANTA alguma fun o qu Ali dever ser escrito o nome da pode ser inserida no diagrama ladder Primeiramente deve se criar pasta e selecionada sua localiza o por exemplo Bia E pad mate uma nova pasta onde ficar o ar Ato cont nuo clicar o bot o Next gt e mazenados os arquivos do ent o aparecer a janela ilustrada na apl
139. uxe para a automa o de m qui nas ser o o tema deste artigo Guarde bem as informa es que aqui estar o descritas pois em 100 dos casos voc vai utilizar se de pelo menos um destes recursos A M QUINA N O R GIDA Para seu azar a m quina n o r gida o suficiente Nunca Voc tra balha dentro de uma toler ncia e a atinge o valor desejado Dessa bus ca incessante pelo menor desvio o homem criou a toler ncia dimensional A ind stria enxerga a toler ncia com avers o Quanto maiores forem as toler ncias porque maior o desvio de seu processo Um proces so com muitos desvios tende a ser oneroso Fuja de desenvolver e entregar um retrofitting que produzir ao final pe as com desvios dimensionais que s o simplesmente aceit veis pelo cliente final Aquilo que acei t vel nem sempre foi a semente para novos neg cios J um cliente impressionado com a revolu o que voc causou este sim lhe servir como indicador de novos neg cios Nunca se esque a que voc compete com a m quina nova e esta det m o supra sumo da tecnologia contempor nea Elementos mec nicos que produ ziam folga no passado foram substi da m quina tu dos hoje por elementos de melhor precis o com um custo s vezes at menor que antes Materiais estrutu rais como o ferro fundido est o sen do substitu dos por compostos sin t ticos de boa usinabilidade e esta bilidade estrutural
140. vos sujeitados s varia es de temperatura Onde uma bobina de cobre do medidor mudaria 50 na resist ncia sobre uma escala de temperatura geralmente usada um termistor em shunt com um resistor ligado em s rie com a uni dade a ser monitorada como mos trado na figura 19 permite que a imped ncia total de um circuito seja mantida uniforme sobre toda a escala de opera o Devido ao DISPOSITIVOS alto coeficiente de temperatura do termistor ao contr rio do baixo coeficiente de temperatura do co bre a compensa o total pode ser conseguida utilizando uma rede termistor resistor Esta rede adi ciona menos de 15 imped ncia total do circuito Compensa o de amplificadores a transistor e nos osciladores a cristal pode ser conseguida usando se m todos si milares Atraso de tempo Colocando um termistor em s rie com um rel um potenci metro e uma bateria como exibido na fi gura 18 um simples circuito de atraso de tempo obtido Um po tencial relativamente elevado aplicado ao circuito O termistor come a o auto aquecimento abai xando sua resist ncia e deixando mais corrente fluir A corrente au mentada aquece mais o termistor fazendo com que ainda mais cor rente flua que por sua vez atua o rel O tempo requisitado pelo rel para atuar ap s a tens o ser aplicada pode ser controlado ajus tando o potenci metro Supress o de sobretens o Colocando um termistor em s rie c

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