VEÍCULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE – AGV: VEÍCULO...

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________________________________________________________________________________________________ Faculdade de Tecnologia de Garça “DEP. Júlio Julinho Marcondes de Moura” CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL WILLIAN DOS SANTOS ALVES VEÍCULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE – AGV: VEÍCULO PARA MOVIMENTAÇÃO E TRANSPORTE DE MATERIAIS E PRODUTOS NA INDÚSTRIA GARÇA 2014

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    Faculdade de Tecnologia de Garça “DEP. Júlio Julinho Marcondes de Moura”

    CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

    WILLIAN DOS SANTOS ALVES

    VEÍCULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE – AGV: VEÍCULO PARA MOVIMENTAÇÃO E TRANSPORTE DE MATERIAIS E PRODUTOS NA

    INDÚSTRIA

    GARÇA 2014

  • ________________________________________________________________________________________________

    Faculdade de Tecnologia de Garça “DEP. Júlio Julinho Marcondes de Moura”

    CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

    WILLIAN DOS SANTOS ALVES

    VEÍCULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE – AGV: VEÍCULO PARA MOVIMENTAÇÃO E TRANSPORTE DE MATERIAIS E PRODUTOS NA

    INDÚSTRIA

    Artigo Científico apresentado à Faculdade de Tecnologia de Garça “Dep. Júlio Julinho Marcondes de Moura”, como requisito para conclusão do Curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial. Orientador: Prof. Espec. Adalberto Sanches Munaro

    GARÇA 2014

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    Faculdade de Tecnologia de Garça “DEP. Júlio Julinho Marcondes de Moura”

    CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

    WILLIAN DOS SANTOS ALVES

    VEÍCULO GUIADO AUTOMATICAMENTE – AGV: VEÍCULO PARA MOVIMENTAÇÃO E TRANSPORTE DE MATERIAS E PRODUTOS NA

    INDÚSTRIA

    Artigo Científico apresentado à Faculdade de Tecnologia de Garça “Dep. Júlio Julinho Marcondes de Moura”, como requisito para conclusão do Curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial, examinado pela seguinte comissão de professores:

    Data da Aprovação: 28/11/2014 ____________________________________________

    Prof. Espec. Adalberto Sanches Munaro FATEC Garça

    ____________________________________________

    Prof. Grad. Laerte Edson Nunes FATEC Garça

    ____________________________________________ Prof. Dr. Ulysses de Barros Fernandes

    FATEC Garça

    GARÇA 2014

  • VEÍCULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE – AGV: VEÍCULO PARA MOVIMENTAÇÃO E TRANSPORTE DE MATERIAIS E PRODUTOS NA

    INDÚSTRIA

    Willian dos Santos Alves1

    [email protected]

    Orientador: Profº. Espec. Adalberto Sanches Munaro2

    [email protected]

    Abstract: Most industrial processes require more than one-step in the production chain, among them are handling and transportation of raw materials or semi-finished materials, which causes the movement of goods and raw materials in a manufacturing environment. From a production unit to another one, the product goes through several lines of insertion and assembly of components to your destination that can be either, a storage, another production unit or direct return to the dispatch of goods. The aim of this work is to develop a mechatronic prototype to test its viability of a transportation, with the specific goal of developing a prototype to accomplish the task of carrying loads, saving electricity, intelligently using of the space in a factory environment, and optimizing the delivery time of goods in units of assembly and in safety transportation. This paper also aims to show this project relevance, since it can potentially benefit the productive system of small, medium and even large corporations.

    Keywords: Movement. Transportation. Goods. Production Unit.

    Resumo: A maior parte dos processos industriais demandam mais de uma etapa na cadeia produtiva, dentre elas está a movimentação e transporte de matéria prima ou material semiacabado, o que acarreta o transporte de mercadorias no ambiente fabril. De unidade em unidade de produção, o produto passa por várias linhas de inserção e montagem de componentes até o seu local de destino. Local este, que pode ser tanto à armazenagem, a ida para outra unidade de produção ou a ida direto para a expedição de mercadorias. O objetivo geral deste trabalho é, desenvolver um protótipo mecatrônico para testar sua viabilidade, sendo que, o objetivo específico de pesquisa é, desenvolver um protótipo para realizar a tarefa de transportar cargas, economizando energia elétrica, espaço no ambiente da fábrica, o tempo de entrega das mercadorias nas unidades de montagem e a segurança no transporte. Além disso, mostrar que o projeto é relevante, já que pode vir a beneficiar o sistema produtivo das pequenas, médias e até das grandes corporações. Palavras – Chave: Movimentação. Transporte. Mercadorias. Unidade de Produção.

    1 Aluno do Curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial. F aculdade de Tecnologia de Garça. Turma de 2014. 2 Docente do Curso de Tecnologia em Mecatrônica Indust rial. Faculdade de Tecnologia de Garça.

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    1 INTRODUÇÃO

    A mecatrônica é uma das áreas recentes da engenharia, foi se

    desenvolvendo ao longo da carreira profissional de engenheiros que ainda estão

    atuantes no mercado de trabalho. É uma área multidisciplinar por natureza e

    adquiriu dinâmica por meio da automação industrial que começou a ser expandida

    para o aumento de produtividade e pelo aumento na competitividade. Reunindo

    vários conhecimentos e práticas de diversas áreas tradicionais, como mecânica,

    elétrica e eletrônica, e associando-os à computação, ela se destaca por integrar

    aspectos tecnológicos e inovadores. A palavra ‘mecatrônica’ teve origem no Japão

    e, aos poucos, foi dando seus passos e conquistando o seu espeço mundo afora,

    sendo integrada no programa curricular de várias universidades e institutos de

    tecnologia pelo mundo. O engenheiro eletricista, e também o eletrônico, com a

    especialidade voltada para os circuitos eletroeletrônicos, que recebe sinal de

    sensores e comanda atuadores, une-se ao mecânico quando é essencial os

    conhecimentos do movimento de corpos no espaço e da resistência estrutural dos

    materiais, sua flexibilidade e as consequências vibrações. A comunicação comum

    entre esses componentes é a área do engenheiro de computação e, finalmente, o

    resultado de toda essa união é a inovação tecnológica trazendo a modernidade.

    Todos esses novos dispositivos opto-eletro-mecânicos já estão integrados ao

    cotidiano e não se tem a total dimensão se eles são produzidos com componentes

    oriundos dos mais diversos países e fabricados em uma indústria quase totalmente

    automatizada.

    “Automação é todo processo que realiza tarefas e atividades de forma

    autônoma ou que auxilia o homem em suas tarefas do dia-a-dia.”

    (Rosário, 2009, p. 23). As antigas rodas d’água, os pilões e os moinhos são

    considerados sistemas automatizados. Com o advento das máquinas,

    principalmente após a chegada da máquina a vapor, a automação estabeleceu-se

    dentro das indústrias e, como consequência imediata, a elevação da produtividade e

    da qualidade dos produtos e dos serviços. Ainda assim a automação é muito

    dependente do homem, pois havia máquinas automáticas espalhadas pelas fábricas,

    mas sem integração entre elas.

    A indústria vem enfrentando o desafio da modernização de suas estruturas de

    produção e da reestruturação dos seus processos de gestão. Inovação tecnológica,

    competitividade, melhoria da produtividade, melhoria da qualidade e a eliminação de

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    custos com a produção, passou a ser essencial para as empresas. Também com a

    função de economizar no que for possível e eliminar qualquer tipo de desperdício

    desnecessário no processo de fabricação dos produtos.

    As atividades que compõem o processo de construção de uma peça ou de um

    produto, necessita de várias etapas à serem percorridas e, dentre elas, está a

    movimentação e transporte de matéria prima ou material semiacabado. Passando

    pelas unidades de produção, com a inserção e montagem dos componentes dos

    produtos, até o local destino, que pode ser tanto à armazenagem ou a ida direto

    para a expedição de mercadorias. Etapas essas que consomem muito tempo no

    transito de materiais, energia elétrica e espaço físico no ambiente fabril. A atividade

    de movimentação de cargas, que é umas das mais essenciais no processo

    produtivo, senão, a mais importante, já que as peças e os produtos percorrem

    grandes distâncias dentro da fábrica, até onde deve ser montada e, necessita

    chegar à linha de montagem instantes antes de ser utilizado.

    A forma de transporte se dá por meio de várias possibilidades, como exemplo,

    os carrinhos industriais, a forma mais conhecida e comum nas empresas. As

    transpaleteiras manuais, movimentam cargas horizontalmente por tração manual

    assim como uma empilhadeira manual, mas não eleva essa carga a mais que alguns

    milímetros do chão. Seu objetivo retirar uma carga de um local e levá-la ao outro. E

    lá algum tipo de empilhadeira se encarregará de elevar a carga. O meio pelo qual se

    operará este equipamento é o Timão. Através do mov imento de subida e descida

    retirará o palete do chão e o movimentará empurrando ou puxando o timão. Esse

    tipo de equipamento não é recomendado para distâncias de armazenagem muito

    longas, como todo trabalho manual dependerá do esforço do operador, caso ele

    tenha que percorrer muitos metros o trabalho de carga/descarga pode se tornar

    muito lento. Nesse caso o mais recomendado é o modelo elétrico. Porém se a

    distância é pequena ou média a possibilidade de uso do equipamento manual dever

    ser estudada.

    A transpaleteira elétrica é um tipo de equipamento ideal para o transporte de

    cargas paletizadas em ambientes fechados. Veloz e silencioso este tipo de

    equipamento ganhou muito espaço na indústria. Sua fonte de energia é sua bateria

    tracionária localizada bem à frente do operador. Isso proporciona grande economia

    na operação desse tipo de equipamento já que basta carregar sua bateria ligada

    uma rede bifásica/trifásica para o funcionamento do equipamento.

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    As empilhadeiras, são máquinas usadas principalmente para carregar e

    descarregar mercadorias em paletes, utilizadas com frequência em trabalhos onde

    necessita-se de movimentar e transportar cargas mais pesadas e

    consequentemente maiores, mercadorias que as transpaleteiras não conseguem

    carregar. Existem diversos tipos e modelos, quando os mais comuns, em galpões

    fechados e centros de distribuição são as empilhadeiras de combustão em gás

    liquefeito de petróleo (GLP) e as elétricas. Possuem capacidade de carga que vão

    de 1.000 quilogramas (kg) a 16.000 kg, e de 2,00 metros (m) até mais de 14m de

    altura.

    “A escolha de adotar um sistema de movimentação automática de dimensão

    apropriada demonstrou ser o melhor investimento no transcorrer do tempo, os

    veículos guiados automaticamente (AGV).” (SYSTEM AGV, 2014). Sua alimentação

    provém de baterias tracionarias, que possuem um tempo de reposição de cargas

    menor do que a bateria comum, e um longo ciclo de trabalho, 8 horas, ou seja,

    durando um período inteiro de atividades fornecendo energia para a realização das

    tarefas. Sendo assim, gastam menos energia elétrica, se comparado com uma

    esteira transportadora. Também são muito seguros, já que, é dotado de sistemas de

    segurança auxiliados por sensores de localização, que analisam se há presença de

    objetos, pessoas ou alguma coisa que venha causar colisões ou até acidentes mais

    sérios com os próprios colaboradores.

    Este trabalho tem como objetivo geral, desenvolver um protótipo mecatrônico

    de um veículo, para realizar a tarefa de movimentar e o transportar mercadorias e

    produtos na indöstria, utilizando dos conceitos dos AGV’s. Por meio de um

    seguimento de linha no chão da fábrica e com isso poder testar a sua viabilidade.

    Como objetivo específico à pesquisa é, proporcionar a economia de energia elétrica,

    a economia de espaço no ambiente fabril, diminuir o tempo de entrega das

    mercadorias nas unidades de montagem ou armazenagem e a segurança durante o

    trajeto a ser percorrido.

    O trabalho é relevante, já que, pode vir a contribuir para a eliminação de 3,

    dos 7 desperdícios mais recorrentes na produção, sendo a movimentação nas

    operações, o transporte e a espera. O esbanjamento com a movimentação, refere-

    se aos operadores de realizam movimentos dispensáveis no momento em que

    executam uma atividade, como exemplo, o colaborador ir ao banheiro no momento

    em que vai entregar o material para processamento em uma unidade de produção, e

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    resolve ir ao banheiro fora do horário estipulado. Em relação ao desperdício de

    transporte, é quando há um lapso entre um ponto de beneficiamento e outro,

    resultando em transporte desnecessário dentro do parque fabril. Já em ligação com

    a espera, é quando um trabalhador ou uma equipe, precisa aguardar por algum tipo

    de material (matéria-prima ou semiacabada), acrescentando tempo desnecessário à

    todo o processo de fabricação.

    A metodologia utilizada para a realização do trabalho é a pesquisa

    experimental, por meio do desenvolvimento de um protótipo mecatrônico.

    2 DESENVOLVIMENTO

    Para o desenvolvimento do protótipo, foi necessário um aprofundamento

    teórico sobre os veículos guiados automaticamente, robótica industrial e

    microcontrolador, que é responsável pelo funcionamento dos sensores e motores.

    Aplicando o conceito dos AGV’s, que funcionam de maneira semelhante ao protótipo

    projetado.

    2.1 Veículos Guiados Automaticamente (AGV)

    O AGV é um meio de transporte projetado para movimentar mercadorias e produtos dentro de um estabelecimento, conectando diversas máquinas dentro do ambiente da fábrica cuja função é poupar tempo, energia elétrica, espaço na logística empresarial e aumentar a segurança na movimentação das mesmas. (System AGV, 2014) .

    Figura 1 - Veículos Guiados Automaticamente (AGV).

    Fonte: (Google, System AGV, 2014).

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    Hoje veículos automáticos AGV foram integrados nos processos produtivos e

    são utilizados para o transporte, transferência e armazenamento de produtos.

    O AGV se movimenta de uma forma autônoma e automática e não necessita

    da presença de um operador e de obras fixas no chão; a soma destes fatores

    garante um grau elevadíssimo de flexibilidade no momento em que for preciso

    ampliar a rede.

    Os veículos podem dialogar com outros robôs ou sistemas de automação de

    modo que o produto se movimente de uma forma fluida no armazém ou então fique

    em estoque para uso em um segundo momento, diretamente até a zona de

    expedição.

    O estudo e a dimensão da rede são projetados com um sistema de simulação

    que permite verificar os percursos, o número de tarefas a serem executadas bem

    como a quantidade de veículos necessários.

    Existem diversos modelos e tipos de veículos de acordo com o uso requerido

    e o setor: de garfos, a rolos, com plataforma, para movimentação de meios

    pesados, para movimentação de box com rolos e/ou pranchas de

    armazenamento, para movimentação de paletes no setor final da linha

    produtiva e ainda em aço inox para operar no setor alimentar.

    Entre as 3 tipologias disponíveis, pode-se escolher a que mais se encaixa a

    planta de fabricação dos produtos e de acordo com o lugar para onde será

    movimentado e/ou transportado os materiais necessários para a manufatura.

    x Lasers: com o auxílio de superfícies de reflexão dispostas em diversos

    pontos da rede ao longo do percurso, os veículos verificam constantemente a sua

    posição e rumo mediante a um laser posicionado estrategicamente em sua “cabeça”.

    Cada veículo comporta uma cabeça laser que roda a 360° e faz o varrimento da

    área, com intervalo médio de 50 milissegundos (ms), toda a zona circunstante e

    mediante a emissão de um raio laser repercute os refletores indicando a direção da

    qual provém a reflexão do sinal emitido, a qual permite que o computador de bordo

    calcule a posição do carro e conduza-o ao longo de percursos preestabelecidos.

    x Magnético: o veículo segue pequenos ímãs permanentes (spots) inseridos no

    chão de fábrica;

    x Combinado Multi-Navegação: é utilizado quando, por vários motivos, é

    necessário combinar o sistema de guia laser com um outro sistema (por exemplo:

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    Guia magnética). Os veículos utilizarão o sistema mais adequado segundo à posição

    que ocupam dentro do local de instalação.

    2.1.1 Sistemas de Guia a Laser

    Normalmente os veículos guiados por laser são denominados (LGV). A

    tecnologia de guia laser usa como referência alguns refletores colocados nas

    paredes ou vigas dispostas ao longo do percurso dos veículos que permitem calcular

    a sua posição em cada momento. A vantagem principal do sistema laser é a

    ausência de dispositivos relacionados fisicamente com os percursos, tais como, fios,

    ímãs e faixas pintadas. A guia laser pode ser controlada e modificada facilmente

    mediante software e isto garante uma grande flexibilidade no momento em que for

    preciso ampliar a rede.

    Figura 2 - AGV Sistema de Guia Laser.

    Fonte: System AGV, 2014.

    2.1.2 Sistemas de Guia Magnética

    A guia magnética é utilizada quando não é possível dispor corretamente a

    disposição dos refletores e quando os veículos não podem ser fornecidos, por várias

    razões, com sensor laser:

    A zona de manobra dos veículos nem sempre está livre pois é preciso

    empilhar várias unidades de carga (UDC) que podem tapar parcial ou totalmente os

    refletores, grandes áreas abertas e zonas de passagem ou áreas não

    completamente protegidas contra as intempéries.

    Neste caso a máquina AGV usa pequenos ímãs permanentes, denominados

    spots para se movimentar.

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    Figura 3 - AGV Sistema de Guia Magnética.

    Fonte: System AGV, 2014.

    2.1.3 Sistema Combinado Multi - Navegação

    A “multi - navegação” è utilizada quando, por vários motivos, é necessário

    combinar o sistema de guia laser com um outro sistema (por exemplo: Guia

    magnética). O veículo utilizará o sistema mais adequado segundo à posição que

    ocupa dentro do local de instalação.

    Figura 4 - AGV Sistema de Guia Multi - Navegação.

    Fonte: System AGV, 2014.

    2.1.4 Sistemas de Guia Range

    A última novidade em matéria de guia automática é o sistema a Range o qual

    utiliza paredes e outras superfícies para guiar os veículos. Normalmente é utilizado

    para automatizar o transporte ao longo de corredores para o carregamento de

    caminhões.

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    Figura 5 - AGV Sistema de Guia Range.

    Fonte: System AGV, 2014.

    2.2 Robótica Industrial

    Uma das maiores fantasias do homem é a construção de uma máquina com

    inteligência artificial, capaz de agir e pensar como ele. Porém, esse desejo esconde

    a vontade que há em seu subconsciente de possuir um ‘escravo metálico’ que

    satisfaça todas as suas vontades. Esse sonho humano está prestes a ser tornar

    realidade com o assombroso avanço da tecnologia.

    A palavra ‘robô’ origina-se da palavra tcheca robota, que significa trabalhador

    escravo. O termo foi utilizado inicialmente por Karel Capek3 em 1923, época em que

    a ideia de um ‘homem mecânico’ parecia pertencer a alguma obra de ficção

    científica. A ideia de construir robôs começou a tomar força no início do século XX

    com a necessidade de aumentar a produtividade industrial e melhorar a qualidade

    dos produtos. Nessa época o robô industrial encontrou suas primeiras aplicações, e

    George Devol4 patenteou a ideia de robô industrial que em relação a hoje seria o

    manipulador de um grau de liberdade tipo repetição, Devol pode ser considerado o

    pai da robótica.

    Pode-se dizer que o AGV é uma evolução dos ‘irmãos menores’, os robôs

    seguidores de linha que são frequentemente utilizados para a iniciação de projetos

    de robótica. Ao menos ambos empregam os mesmos conceitos de seguimento de

    guias, resultando num funcionamento semelhante. Compreendem sistemas de

    3 Escritor e filósofo tcheco, criou o robô, evidenciou a palavra que posteriormente popularizou-se pelo

    mundo inteiro como nome de uma unidade cibernética.

    4 Inventor norte americano, foi premiado com a patente do primeiro robô industrial, o que representou a fundação da indústria robótica moderna.

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    sensoriamento para fornecer informações sobre o ambiente, os atuadores para

    realizar os trabalhos que são enviados pelo controlador do sistema de comando.

    2.3 Microcontrolador PIC16F877A

    “O Microcontrolador poderia ser definido como um “pequeno” componente

    eletrônico, dotado de uma “inteligência” programável, utilizado no controle de

    processos lógicos.” (Souza, 2008, p. 21). O chip de controle utilizado é o

    PIC16F877A, na qual os estudos realizados influenciaram na escolha do mesmo. É

    de fácil manuseio, programação simples, tem a possibilidade de comunicação com

    outros periféricos, é dotado de portas de entradas e saídas (I/O).

    Figura 6 - Microcontrolador

    Fonte: FilipeFlop, 2014.

    Figura 7 - Microcontrolador Encapsulado.

    Fonte: FilipeFlop, 2014.

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    2.4 Metodologia do Protótipo

    O veículo é formado por um chassi, onde serão acoplados e montados os

    sensores, motores, a placa de controle do sistema de comando, o suporte para a

    alimentação elétrica, os botões liga/desliga e push botom que serão responsáveis

    pelos comandos. Tem a finalidade de transportar materiais e produtos na indústria

    seguindo uma linha no chão de fábrica.

    2.4.1 Chassi do Veículo

    O chassi do veículo onde serão montadas as peças, é feito de acrílico

    transparente, na qual, foi projetado utilizando-se do software Inventor 2012 da

    empresa AutoDesk. O robô terá uma base inferior e uma base superior. Na base

    inferior ficarão dispostos os componentes do veículo, como sensores, motores e

    seus drivers, placa de controle, suporte de 4 pilhas AA para alimentação elétrica e

    serão fixadas as rodas laterais e as duas rodas giratórias. A base superior ficará livre

    para que seja colocado os materiais a serem transportados pelo veículo. Possui as

    dimensões de 300 milímetros (mm) de comprimento, 200mm de largura e 3mm de

    espessura.

    Figura 8 - Projeto do Chassi.

    Fonte: O Autor, 2014.

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    Figura 9 - Desenho Técnico do Chassi.

    Fonte: O Autor, 2014.

    2.4.2 Sensores

    Sensores são dispositivos que fornecem informações para os sistemas de

    automação industrial. Eles podem ser utilizados no controle de processos discretos,

    com a medição das variáveis lógicas ou booleanas, e no controle de processos

    contínuos, em que normalmente se medem grandezas analógicas.

    “Um sensor pode ser definido como um transdutor que altera a sua

    característica física interna devido a um fenômeno físico externo, que pode ser a

    presença ou não de luz, gás, campo elétrico, campo magnético.”

    (Rosário, 2005, p. 55).

    2.4.2.1 Sensores Infravermelho de Linha

    Um sensor infravermelho é formado por um emissor e por um receptor de luz.

    O emissor de luz óptico pode ser um diodo emissor de luz (LED) ou uma lâmpada. O

    receptor é um componente fotossensível, isto é, sensível a luz, como o

    fototransistor, os fotodiodos ou resistores variáveis pela luz (LDR). O princípio de

    funcionamento de um sensor óptico baseia-se num circuito oscilador que gera uma

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    onda convertida em luz pelo emissor. Um objeto, quando aproximado do sensor

    óptico, reflete a luz do emissor para o receptor. Um circuito eletrônico identifica essa

    variação e emite um sinal que pode ser utilizado para inspeção e controle.

    A função do sensor no projeto é detectar uma linha no chão de fábrica. O

    sensor na parte central do veículo irá ‘enxergar’ a linha preta e com isso fazer com

    que o robô se movimente. Encontrando uma falha no segmento de linha, o sensor

    passa a informação de que o veículo chegou no destino e deve pará-lo para que

    seja feito o carregamento ou o descarregamento de materiais.

    Figura 10 - Esquema Elétrico Sensor Infravermelho.

    Fonte: O Autor, 2014.

    Figura 11 - Placa do Sensor Infravermelho, Layout e Visualização 3D.

    Fonte: O Autor, 2014.

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    2.4.2.2 Sensor Ultrassônico

    O princípio de funcionamento do sensor ultrassônico é bastante simples. O

    sensor emitirá uma onda sonora que ao encontrar um obstáculo rebaterá de

    volta em direção ao módulo. Assim, um sensor ultrassônico funciona a partir da

    emissão de som em alta frequência, inaudível ao ser humano. O tempo de

    propagação é diretamente proporcional à distância do obstáculo a ser identificado.

    O sensor utilizado no projeto é o HC-SR04 de proximidade, capaz de medir

    uma distância mínima de 2cm à uma distância máxima de 4m.

    Sendo assim, tem a função de detectar um colaborador, objetos e qualquer

    outro corpo estranho que possa vir a obstruir o seu caminho, evitando assim

    acidentes e colisões.

    Figura 12 - Sensor Ultrassônico.

    Fonte: FilipeFlop, 2014.

    Figura 13 - Sinal de Ultrassom.

    Fonte: FilipeFlop, 2014.

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    2.4.3 Motores de Passo 28BYJ-48 e Driver do Motor de Passo ULN2003A

    “Um motor de passo é um dispositivo eletromecânico que converte os

    impulsos eléctricos em movimentos discretos mecânicos.” (FilipeFlop, 2014). O eixo

    de um motor de passo gira em incrementos discretos quando os impulsos de

    comando eléctricos são aplicados a ele na sequência. O driver do motor tem a

    função de controle, em relação a corrente elétrica (I), sincronização e a tensão (V)

    do mesmo. Permite ao PIC (Microcontrolador) controlar motores com correntes

    superiores a 50mA (corrente elétrica), neste caso até 500mA. O módulo possui

    LEDs que indicam o acionamento das bobinas e opera com tensões de 5-12V.

    Figura 14 - Motor de Passo.

    Fonte: FilipeFlop, 2014.

    2.4.4 Placa de Controle

    A placa de controle é a responsável por comandar o sistema de colhimento de

    informações, que é realizada pelos sensores e o sistema de ações que é realizado

    pelos motores. Contém um chip Microcontrolador do modelo PIC16F877A, cuja, o

    mesmo possui entradas e saídas, circuito de oscilação, que permite o funcionamento

    do microprocessador e o circuito de reset, que permite que o sistema de comando

    seja reiniciado.

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    Figura 15 - Esquema Elétrico da Placa de Controle

    Fonte: O Autor, 2014. Figura 16 - Placa de Controle, Layout e Visualização 3D.

    Fonte: O Autor, 2014.

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    2.4.5 Protótipo

    Figura 17 - Protótipo Pronto.

    Fonte: O Autor, 2014.

    3 CONSIDERAÇÕES FINAIS

    Com a pesquisa e o desenvolvimento do protótipo, a integração das áreas da

    mecânica, eletroeletrônica e computação, das práticas e conhecimentos adquiridos

    durante o projeto, analisando e testando suas variáveis, foi possível concluir que a

    escolha de um sistema automático para a realização das tarefas de movimentação e

    transporte de produtos em uma linha de produção de um parque fabril, é um ótimo

    investimento.

    Inteiramente viável para a economia de energia elétrica, economia de espaço

    ocupado no “chão de fábrica”, o ganho de tempo na produção e o aumento da

    segurança nas atividades de movimentar e transportar mercadorias na indústria, que

    são realizadas pelos colaboradores. Além disso, a sua relevância já que pode vir a

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    contribuir com 3, dos 7 desperdícios mais comuns no processo produtivo, assim

    trazer competitividade, melhorias na qualidade e contribuindo para o aumento da

    produtividade.

    O protótipo permitiu a realização de testes para justificar sua aplicação, bem

    como testar sua viabilidade e objetivos e também a relevância. Quanto a sua

    viabilidade econômica deve ser estudada pelo empresário que desejar adquirir está

    tecnologia, mas, se tratando do aumento da produtividade, competitividade,

    diminuição dos custos com a produção e melhoria da qualidade dos produtos, o

    valor investido, justifica a realização do projeto de pesquisa proposto.

    Contudo, para isso, é necessário que este artigo com uma proposta

    contemporânea, não seja a primeira ou a única solução desse problema nas

    indústrias. Todavia, se torna relevante desenvolver um sistema que seja tot almente

    automático, sem a precisão do colaborador apertar o botão Start do veículo, para

    que o mesmo comece a se movimentar e assim se tornar totalmente autônomo.

    REFERÊNCIAS

    ROSÁRIO, João Maurício. Princípios de Mecatrônica. São Paulo: Pearson/Prentice Hall, 2005. 356 p. ROSÁRIO, João Mauricio. Automação Industrial. São Paulo: Baraúna, 2009. 515 p. RAMOS, Rogério. Os Sete Desperdícios na Produção. Disponível em: . Acesso em: 15 ago. 2014. MAIS EMPILHADEIRAS. Paleteira/Transpaleteira Manual. Disponível em: . Acesso em: 30 ago. 2014. MAIS EMPILHADEIRAS. Paleteira/Transpaleteira Elétrica. Disponível em: . Acesso em: 15 set. 2014. WIKIPÉDIA. Empilhadeira. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Empilhadeira>. Acesso em: 30 set. 2014.

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    SOUZA, Davi José de. Desbravando o PIC: ampliado e atualizado para PIC16F628A. 12. ed. São Paulo: Érica, 2008. 268 p. SYSTEM AGV. Veículos Guiados Automaticamente. Disponível em: . Acesso em: 15 out. 2014. FILIPEFLOP. Motor de Passo + Driver ULN2003. Disponível em: . Acesso em: 13 out. 2014. MALONE, Bob. George Devol: A Life Devoted to Invention, and Robots. Disponível em: < http://en.wikipedia.org/wiki/George_Devol>. Acesso em: 15 nov. 2014. BRASIL ESCOLA. Karel Capek. Disponível em: < http://www.brasilescola.com/biografia/karel-capek.htm>. Acesso em: 15 nov. 2014.

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