etb Rafael (1) (2), Notas de estudo de Eletrônica

Baixe etb Rafael (1) (2) e outras Notas de estudo em PDF para Eletrônica, somente na Docsity!

ETB – Escolas Técnicas do Brasil TÉCNICO EM ELETRÔNICA

RAFAEL CHIARETTI – RM:

ENVASADORA

Jundiaí 2015 Rafael Chiaretti – RM:

ENVASADORA

Trabalho de Conclusão de curso apresentado ao Curso Técnico em Eletrônica da Escola Etb Escolas Técnicas do Brasil, como requisito parcial para a obtenção do título de Técnico em Eletrônica.

ORIENTADOR: PROF. JÚLIO ALBERTO VANSAN GONÇALVES

CO-ORIENTADORES: PROF. ALESSANDRO FRANCISCO DA SILVA

PROF. FRANCIS MATOS

Jundiaí 2015 DEDICATÓRIA

“O homem que age multiplica suas forças, domina-se e se aperfeiçoa” (Montessori, 1965)

RESUMO

Chiaretti, Rafael, (Envasadora), Jundiaí, curso técnico em Eletrônica, etb escolas técnicas do brasil, 2015, Pg: 60, trabalho de conclusão de curso. Este projeto representa uma linha de envase que visa atender as necessidades das indústrias farmacêuticas, cosméticas, alimentícias, entre outras, a fim de diminuir seus custos sem perder a qualidade dos produtos, realizando o trabalho mais rápido e com maior precisão. Para o desenvolvimento desse trabalho, foi utilizado um tanque dotado de visores de nível, uma esteira para transporte dos recipientes, pistão pneumático, motor, um painel de controle com instrumentos e uma placa eletrônica utilizada na automação do processo. O funcionamento deste envase se deu por meio de acionamentos automáticos, utilizando-se os equipamentos e instrumentos mencionados. O envase do produto será sobre a esteira, onde os copos vazios serão posicionados e, através do controle automático receberão o produto até o volume desejado. Na automação deste sistema será utilizado um micro controlador (PIC) que comandara as operações com grande precisão e eficiência.

PALAVRAS-CHAVE: Envasadora, automático, operações.

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE SIGLAS

CLP - Programmable Logic Controller. PIC - Controlador Integrado de Periféricos. IHM - Interface Homem Máquina. L/min – Litro por Minuto. PSI - Libras por Pulgda Quadrada. MV - Variável Manipulada. PV - Variável de Processo. E/S - Entrada e/ou Saídas. FACCAMP - Faculdade de Campo Limpo Paulista. GRAFCET - Graphe Fonctionnel de Commande Etape Transition.

BYTES - Binary Digit.

KB - Knowledge Base. EPROM - Erasable Programmable Read-only Memory.

ROM - Read Only Memory.

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. I/O – Ligado e/ou Desligado. RISC - Reduced Instruction Set Computer. USB - Universal Serial Bus.

SUMARIO

• Figura 01 - Envasadora volumétrica............................................................................
• Figura 02 - Envasadora ponderal.................................................................................
• Figura 03 - Envasadora gravimétrica...........................................................................
• Figura 04 - Bomba de pistão........................................................................................
• Figura 05 - Bomba de diafragma..................................................................................
• Figura 06 - Bomba peristáltica.....................................................................................
• Figura 07 - Termo seladora..........................................................................................
• Figura 08 - CLP............................................................................................................
• Figura 09 - Principais características Microcontrolador Intel 8051...............................
• Figura 10 - Placa arduino.............................................................................................
• Figura 11 - Aplicação do sensor...................................................................................
• Figura 12 - Aplicação do sensor indutivo.....................................................................
• Figura 13 - Sensor capacitivo.......................................................................................
• Figura 14 - Funcionamento do Sensor óptico..............................................................
• Figura 15 - Válvula manual..........................................................................................
• Figura 16 - Válvula auto-reguladora...............................................................................
• Figura 17 - Válvula controlada.....................................................................................
• Figura 18 - Estrutura da válvula solenoide...................................................................
• Figura 19 - Mesa rotativa.............................................................................................
• Figura 20 - Estrutura feita de metal..............................................................................
• Figura 21 - Implantação do suporte da esteira.............................................................
• Figura 22 - Implantação do painel e do tanque............................................................
• Figura 23 - Instalação dos sensores de nível...............................................................
• Figura 24 - Instalação dos equipamentos elétricos e físico..........................................
• Figura 25 - Esquema elétrico.......................................................................................
• Figura 26 - Placa PIC16F877.......................................................................................
• Tabela 01 - Cronograma.............................................................................................. LISTA DE TABELAS
• Tabela 02 - Tipos de envase por características dos produtos utilizados....................
• Tabela 03 - Comparação entre arduino e CLP.............................................................
• Tabela 04 - Lista de material........................................................................................
• 1. INTRODUÇÃO..................................................................................................
• 1.1. Justificativa........................................................................................................
• 1.2. Objetivo geral....................................................................................................
• 1.2.1. Objetivos especificos.........................................................................................
• 1.3. Metodologia.......................................................................................................
• 1.4. Cronograma.......................................................................................................
• 2. SISTEMA DE ENVASAMENTO.........................................................................
• 2.1. Tipos de envase................................................................................................
• 2.1.1. Envase volumétrico...........................................................................................
• 2.1.2. Envase de Fluxo controlado..............................................................................
• 2.1.3. Envase poderal..................................................................................................
• 2.1.4. Envase gravimétrico..........................................................................................
• 2.2. Características dos produtos envasados...........................................................
• 2.2.1. Produtos viscosos.............................................................................................
• 2.2.2. Produtos com espumas.....................................................................................
• 2.2.3. Produtos abrasivos............................................................................................
• 2.2.4. Produtos corrosivos...........................................................................................
• 2.3. Tipos de bombas dosadoras.............................................................................
• 2.3.1. Bomba de pistão................................................................................................
• 2.3.2. Bomba de fole...................................................................................................
• 2.3.3. Bomba de diafragma.........................................................................................
• 2.3.4. Bomba peristáltica.............................................................................................
• 2.4. Tipos de seradora..............................................................................................
• 2.4.1. Seladora rosqueadora.......................................................................................
• 2.4.2. Termo seladora..................................................................................................
• 2.5. Sistemas de controle.........................................................................................
• 2.5.1. CLP....................................................................................................................
• 2.5.2. Micro controlador intel 8051..............................................................................
• 2.5.3. PIC....................................................................................................................
• 2.5.4. Arduino..............................................................................................................
• 2.5.5. Vantagem e desvantagem.................................................................................
• 2.6. Sensores...........................................................................................................
• 2.6.1. Sensores indutivo..............................................................................................
• 2.6.2. Sensores capacitivo..........................................................................................
• 2.6.3. Sensores ópiticos..............................................................................................
• 2.6.4. Sensor óptico por transmissão..........................................................................
• 2.7. Válvulas.............................................................................................................
• 2.7.1. Princípios de acionamento................................................................................
• 2.7.2. Manual...............................................................................................................
• 2.7.3. Auto- reguladora................................................................................................
• 2.7.4. Controlada.........................................................................................................
• 2.7.5. Solenoide...........................................................................................................
• 2.7.6. Funcionamento..................................................................................................
• 2.7.7. Tipos de solenoide.............................................................................................
• 3. PROJETO DE UMA ENVASADORA.................................................................
• 3.1. Esteira de início de processo.............................................................................
• 3.2. Mesa rotativa.....................................................................................................
• 3.3. Envase...............................................................................................................
• 3.4. Selagem............................................................................................................
• 3.5. Esteira de estocagem........................................................................................
• 3.6. Funcionamento da linha de envase...................................................................
• 3.7. Lista de material................................................................................................
• 3.8. Etapas de montagem........................................................................................
• 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS..............................................................................
• REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................................
• APÊNDICE A – ESQUEMA DE PROGRAMAÇÃO DO PIC.........................................

1. INTRODUÇÃO

Devido ao crescimento populacional mundial desenfreado e diante da aceleração do desenvolvimento tecnológico, o consumo de produtos industrializados tem aumentado drasticamente. Para atender estas demandas, as empresas estão cada vez mais preocupadas em aumentar a produção e atender o mercado em competitividade, com produtos de qualidade e preços baixos, investindo assim no alto aprimoramento das linhas de envase para acelerar e automatizar seus processos.

O trabalho consiste na implantação da linha de envase nas indústrias de pequeno porte, uma linha que controla as três variáveis de processo com eficiência em uma produção totalmente automatizada sem precisar-se de trabalho manual. Utilizando-se de equipamento adequado poderá melhorar assim a linha de envasamento fazendo com que multiplique a produção no máximo.

1.1. Justificativa

Pensamos em instrumentos que possam colaborar com o processo produtivo, para que ocorra um procedimento sustentável, na escolha de um projeto de baixo custo e altíssima precisão. Envase pelo nível do produto no frasco, para aqueles casos quando os frascos apresentam variação interna de volume, permitindo-se que todos tenham o nível visual igual, ou no caso de produtos que sofram alterações de temperatura ou de viscosidade durante o envase ou ainda, para produtos que necessitem de pressurização para o envase.

É relevante considerar a questão ambiental, pois uma das etapas mais importantes para analisar o ciclo de vida de um produto é a sua produção, uma vez que os processos industriais, se não analisados e controlados, podem causar sérios impactos ambientais.

1.2. Objetivo geral

O grupo visa criar um projeto que venha melhorar e implantar a linha de envase em empresas de pequeno porte. Visando a utilização de equipamentos adequados que venha melhorar assim a eficiência da linha de envasamento fazendo com que multiplique a produção e potencializa-se ao máximo sua capacidade nas industriais alimentícias, farmacêuticas, cosmética e química. Utilizamos os nossos conhecimentos adquiridos durante o curso e aperfeiçoá-los de acordo com a necessidade.

Objetivos específicos

buscamos conhecimento a ele referente ao princípio de funcionamento das

enchedoras, para um melhor desempenho na elaboração deste trabalho. Mas

ressalto que tivermos auxilio técnico de nosso mestre e professor “João Bastista

Sperl de Faria”, da FACCAMP (Faculdade de Campo Limpo Paulista), referente as

normas da ABNT, e melhor compreensão na estrutura do trabalho em si, ele nos

cedeu seu intelecto e parte da sua aula de “Física estática e dinâmica” para o

desenvolvimento e elaboração do projeto em questão. E é de suma importância

ressaltar que busquei conhecimento ao Doutor “Alexandre Capelli”, coordenado

de engenharia eletrônica na FACCAMP e diretor do SENAI de Alfried Krupp afim de

clarear como é o funcionamento da linha de envase.

Cronograma

Tabela 01 – Cronograma Fonte: O autor Etapas Outub ro

Novembro Dezem bro

1. Escolha do tema.

Pesquisa para viabilizar se o tema é viável ou

não.

3. Confecção da problemática e justificativa.

4. Elaboração do objetivo geral e especifico.

5. Elaboração da metodologia e cronograma.

6. Primeira avaliação.

7- Confecção do corpo do trabalho 8- Formatação conforme a norma ABNT. 9- Elaboração do sumario 10- Entrega de trabalho e apresentação final.

2. SISTEMA DE ENVASAMENTO

O processo que chamamos de envasamento consiste em envase, dosagem

e

selagem.

Figura 01 - Envasadora volumétrica. Fonte: http://www.preciolandia.com/br/dosadora-e-envasadora-para-liquidos-semi-8xdpat-a.html

Antes do enchimento, a embalagem será primeiro desareada e pressurizada com

gás. Durante o envase, o produto vai do reservatório para o recipiente e é

fechado quando o volume do liquido desejado sai, controlado por uma sonda. A entrada

do material é, em geral, por baixo, sem turbulência.. (MELLO, 2012).

Envase de Fluxo controlado

No sistema de fluxo controlado o peso é o mais importante. Um recurso de autocorreção permite dosagens de alta precisão, compensando variações das características dos materiais dosados com viscosidade ou densidade provocados por mudanças de

temperatura, o que não ocorre em sistemas que utilizam o controle de volume. (Toledo, 2001).

O fluxo do material é controlado por uma válvula pneumática de duas posições de velocidade e uma válvula tipo rolha na extremidade da lança, para assegurar um corte preciso na saída do material. A precisão final é obtida com controle do fluxo em velocidade de alimentação lenta. (Toledo, 2001).

A lança/válvula acompanha a evolução do nível do liquido no interior do recipiente, logo abaixo do espelho úmido, para diminuir a emanação de gases, evitando espumação e perdas por volatilização e transbordamentos. (Toledo, 2001).

Envase poderal

Envase poderal é um equipamento desenvolvido para envasar frascos com produtos viscosos e líquidos, através de um sistema de pesagem (célula de carga). Neste sistema cada bico de envase possui uma balança que determina a quantidade exata programada do produto a ser envasado, proporcionando uma excelente precisão. Conforme mostrada na figura 02. (IMSB).

Figura 02 - Envasadora ponderal. Fonte: http://www.imsb.com.br/envase/index.php?option=com_content&task=view&id=27&Itemid=

O equipamento realiza automaticamente a medição do bico de cada frasco antes de iniciar o envase, esta interface possui ajustes para se trabalhar com outros volumes de frascos. O controle de nível no reservatório é feita por bóia controlada por sensores eletrônicos. (IMSB).

Todos os movimentos e controle de enchimento são monitorados pelo CLP, onde possui uma IHM (Interface homem máquina) para determinar todas as funções necessárias de operação. O equipamento é monitorado por sensores ópticos blindados, onde eles mesmos fazem a leitura da função desejada e enviam para o CLP onde se obtém os comandos necessários e as informações apresentadas na interface. (IMSB).

Envase gravimétrico

A envasadora gravimétrica se destaca por seu grande potencial de vazão e nível de envase constante, através de válvulas de conceito gravimétrico, garantindo a precisão. Com aplicação para produtos clorados ou corrosivos, em frascos de plástico ou vidro. (IMSB).