Muita Treta

MESA COORDENADA XYZ

Projeto Integrador do curso de Engenharia de Controle e Automação, módulo Instrumentação Industrial,

4˚ Semestre

Prof.

Professor Orientador

Guarulhos

2014

FACULDADE ENIAC

PROJETO INTEGRADOR MESA DE COORDENADA XYZ

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José Alves Freitas

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Bruno Rodrigues da Silva

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Wellington Roberto Estevão

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Valdir Gomes da Silva

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Prof. Marcos Pinson

Orientador Acadêmico

Guarulhos

Novembro 2014

RESUMO

Este projeto apresenta uma estratégia de acionamento para uma mesa de coordenadas no qual tem liberdade de movimentos em três eixos, composta por três motores de passo comandados por uma placa microcontroladora denominada Arduino. será apresentado pesquisas e informações fundamentos para conclusão de um projeto já em construção. Basicamente existem duas classes de mesas de coordenadas, as acionadas por motor de passo que em sua maioria trabalham sem realimentação, e as acionadas por motor de corrente contínua ou de indução que trabalham com realimentação. Essa mesa possui uma garra a qual tem por finalidade movimentar uma peça de um ponto da mesa a outro com o menor intervalo de tempo possível encaixando-a em uma caixa perfeitamente com a máxima precisão.

Palavras Chaves: motores de passo, arduino, acionamento, rolamentos.

SUMÁRIO

Pág.

LISTA DE FIGURAS 6

LISTA DE TABELAS 9

LISTA DE SÍMBOLOS 10

LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS 11

CAPÍTULO 1 12

INTRODUÇÃO 12

CAPÍTULO 2 14

FNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 14

2.1 MOTORES ELÉTRICOS 14

2.1.2 MOTORES ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA (DC) 14

2.1.3 MOTORES ELÉTRICOS DE CORRENTE ALTERNADA (AC) 18

2.2 MOTORES DE PASSO 20

2.2.1 MOTORES DE PASSO UNIPOLARES 25

2.2.2 MOTORES DE PASSO BIPOLARES 29

2.3 MICROCONTROLADORES 33

2.4 ARDUINO 34

2.5 GUIA LINEAR 37

2.6 FUSOS DE ESFERAS RECIRCULANTES 38

2.7 ROLAMENTOS 42

2.7.1 ROLAMENTO LINEAR 45

2.7.2 ROLAMENTOS INDUSTRIAIS 46

2.8 MANCAIS 49

2.8.1 MANCAIS DE ROLAMENTO OU DESLIZAMENTO 49

2.8.2 MANCAIS DE ESFERAS 49

2.8.3 MANCAIS DE ROLOS 50

2.8.4 MANCAIS DE DESLIZAMENTO 50

2.9 ELIPSE SCADA 52

CÁPITULO 3 58

DESENVOLVIMENTO 58

3.1 PINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO MECÂNICO 58

3.2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ELETROELETRÔNICO......................................63

CAPÍTULO 4 72

RESULTADOS 72

CAPÍTULO 5 73

CONCLUSÃO 73

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 74

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 – Desenho (a) e foto (b) de um motor CC de 2 polos 15

Figura 2.2 – Rotor 15

Figura 2.3 – Anel Comutador 16

Figura 2.4 – Escova 16

Figura 2.5 – Dínamo converte energia mecânica em energia elétrica 17

Figura 2.6 – Comutador e Escovas 18

Figura 2.7 – Motor de corrente alternada 20

Figura 2.8 – Partes principais de um motor de passo 22

Figura 2.9 – Motor de relutância variável 22

Figura 2.10 – Motor de imã permanente 23

Figura 2.11 – Motor híbrido 24

Figura 2.12 – Movimentos executados conforme o número de passos 25

Figura 2.13 – Motor unipolar com duas bobinas 25

Figura 2.14 – Ilustração do rotor de um motor unipolar 26

Figura 2.15 – Sentido das correntes da bobina 1 e da bobina 2 26

Figura 2.16 – Modelo conceitual motor de passo unipolar – ângulo de fase 90º 27

Figura 2.17 – Identificação dos fios do motor de passo unipolar 27

Figura 2.18 – Modelos de motores de passo unipolares 29

Figura 2.19 (a) Motor bipolar e (b) enrolamento 30

Figura 2.20 – Modelo do motor de passo bipolar 30

Figura 2.21 – Mecanismo