Relatório Final da Equipe HEADTRONIC

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Fotos do projeto concluído e da equipe

Componentes da Equipe HEADTRONIC: 

Henrique Figueiredo, Érica Orge, Ana Luísa Rodrigues e Danilo Raynal.

Desenho em 3D do misturador

Misturador

Componentes da Equipe HEADTRONIC: 

Henrique Figueiredo, Érica Orge, Ana Luísa Rodrigues e Danilo Raynal.

Fotos da construção mecânica

eixo principal: chapa de aço, tarugos de alumínio, tarugo de nylon e barra rosqueada



engrenagens para rotação do eixo principal



perfuração dos perfis de alumínio



ajustando medida para furo



soldagem de componentes no circuito



tirando medidas



limagem



corte de perfis de alumínio



corte de perfis de alumínio

Mudança no projeto eletronico

O circuito anterior do braço mecânico da HEADTRONIC necessitaria de placa 30X20cm e seria feito em dupla face, por tanto e equipe decidiu mudar o cicuito para face simple colocando jumpers quando necessário.

A confecção do cicuito já foi executado e os componentes soldados.

Todos os testes de continuidade já foram feitos, faltando somente o teste final com o programa e os motores.

Controle por software concluído

Após muitas mudanças, será utilizada uma dialog totalmente diferente, que visa a funcionalidade do braço mecânico.

Toda a programação da GUI está concluida, faltando apenas testes com o braço mecânico, quando pronto.

Todo em linguagem C, feito com a ajuda do Dev-C++ e o editor de dialogs ResEdit-ANSI.

Video - Testes da eletrônica

http://www.youtube.com/watch?v=jprxw8hMYiw

ou



*** ERRATA: O nome correto da "primeira" componente é: Ana Luísa Rodrigues

Projeto Eletrônico

O projeto eletrônico da Equipe HEADTRONIC foi desenvolvido no programa ARES 7 Professional (Proteus), tal programa foi adquirido por um emprestimo que um dos componentes do grupo fez a um usuário do mesmo. Devido à complexidade do cicuito, foi necessário desenvolvê-lo em dupla face para a confecção da placa de circuito impresso.

Foram usados no circuito quatro CI's ULN 2003, quatro Diodos Zener de 0,5W e 12V e cinco Relés de 12V.

Legenda:

1.Motor de passo

2.Motor DC 1

3.Motor DC 2

4.Motor DC 3

5.Tensão de 12V de corrente continua

A seguir segue uma animação do circuito em 3D.

No próprio programa tem a opção de colocar o cicuito em 3D e colocar ele para rotacionar.

Foram colocados três CI's em paralelo com três Diodos para chavear a corrente. Esse circuito em paralelo serve para o funcionamento do motor de passo, cuja corrente máxima é de aproximadamente 0,45A. Cada CI suporta 0,5A, portanto o cicuito foi desenvolvido para dar segurança ao funcionamento do motor de passo, pois se um dos CI's vier a ser danificado os outros dois continuam funcionando com boa margem de segurança.

O outro CI está conectado com os cinco relés para o funcionamento dos três motores DC. Sendo que cada um dos dois motores estão conectados a dois Relés para que possa ser invertido o sentido da corrente e, assim, os motores possam funcionar nos dois sentidos. Já o outro motor DC está conectado a penas um Relé, pois ele funcionará em apenas um sentido, esse motor é o que executa o movimento do efetuador.

A confecção da placa ocorrerá na próxima semana.

Detalhamento do Projeto Mecânico

O braço mecânico tem estrutura cilíndrica e é constituído predominantemente de alumínio. A Equipe HEADTRONIC escolheu a utilização desse material devido às vantagens que ele apresenta: leveza, durabilidade, acessibilidade, reciclabilidade, fácil manuseio, utilizando as ferramentas adequadas do NMA (Núcleo de Mecânica Aplicada) e aspecto externo com um acabamento bonito e moderno.

O alumínio pode ser encontrado comercialmente na forma de chapas planas e em perfis, sólidos (abertos) ou tubulares (fechados).

A equipe utilizará esse material em estrutura oca, como intuito de adquirir maior rigidez mecânica, com pouco peso e visando a estética do braço, para os fios, motores, etc  ficarem embutidos.

O misturador será composto por: uma base, três elos, um efetuador, duas juntas deslizantes e duas juntas de revolução.

A base será fixa, de chapa de alumínio, pois comportará uma chapa de aço quadrangular, adequando as suas dimensões de acordo com as da chapa de aço, para melhor fixação do braço mecânico. A base irá comportar além da chapa de aço, também um rolamento prensado na chapa de aço, um tarugo de nylon, um motor de passo, a placa de circuito impresso e o elo 1 afixado a ela, sendo que dentro do elo 1, se encontra um motor DC apoiado no tarugo de nylon.

Os elos são perfis tubulares circulares de alumínio, porém o elo 2 tem o formato de um T, e o elo 3 tem o formato de um L posicionado na lateral.

O elo 1 tem dois rasgos na lateral para servir como guia do movimento linear 1 e oferecer segurança ao limitar o deslocamento. Ele comporta um motor DC, uma barra rosqueada de aço carbono, uma barra maciça de alumínio na barra rosqueada e o elo 2 afixada a ela.

O elo 2 tem dois rasgos na parte superior esquerda com o mesmo propósito dos rasgos do elo 1. Ele comporta exatamente os mesmos componentes do elo 1, só que acrescenta uma barra maciça na sua parte inferior e dois parafusos conectando-se com os rasgos do elo 1.

O elo 3 comporta um motor DC, dois parafusos conectando-se com os rasgos do elo 2 e um efetuador afixado a ele.

LEGENDA:

1.Chapa de aço

2.Placa de circuito impresso

3.Motor de passo

4.Tarugo de nylon

5.Motor DC 1

6.Barra Maciça 1

7.Barra Rosqueada 1

8.Motor DC 2

9.Barra Maciça 2

10.Barra Rosqueada 2

11.Motor DC 3

12.Prolongador

13.Rolamento

Os desenhos foram desenvolvidos pela componente Ana Luísa Rodrigues no programa SolidWorks, o qual foi indicado pela estudante do 5º semestre de Engenharia Mecatrônica da Universidade Salvador, Juliana Andrade. Esse programa é comercializado e existe suporte para os usuários através dos representantes do SolidWorks, pelo site oficial  http://www.solidworks.com/  e pelo site do brasil  http://www.solidworksbrasil.com.br/ .

Movimentos do Misturador

A simulação em vídeo demonstra os dois movimentos lineares do misturador, onde cada um será executado por um motor DC.

O braço mecânico também fará dois movimentos angulares. Um para girar o elo inferior, rotacionando assim todo o protótipo e outro para girar o efetuador proporcionando a sua função. O primeiro movimento será executado por um motor de passo e o segundo por um motor DC.

A animação foi desenvolvida pela componente Ana Luísa Rodrigues no programa SolidWorks, utilizando o suplemento SolidWorks Animator. Esse programa foi sugerido pela estudante do 5º semestre de Engenharia Mecatrônica da Universidade Salvador, Juliana Andrade. O programa é comercializado e existe suporte para os usuários através dos representantes, pelo site oficial http://www.solidworks.com/ e pelo site do brasil http://www.solidworksbrasil.com.br/.

Mudança do esboço do protótipo

Esboço inicial

Esboço atual

O formato da base foi mudado de circular para quadrangular, devido o último corresponder ao formato da chapa de aço que será utilizada para fixação do braço mecânico.

                                                                                           

O formato de um dos elos foi alterado de um L configurado de cabeça para baixo para um T. O motivo é a necessidade de utilizar contrapeso.

Os dois desenhos foram desenvolvidos pela componente Ana Luísa Rodrigues no programa SolidWorks, o qual foi indicado pela estudante do 5º semestre de Engenharia Mecatrônica da Universidade Salvador, Juliana Andrade. Esse programa é comercializado e existe suporte para os usuários através dos representantes do SolidWorks, pelo site oficial  http://www.solidworks.com/  e pelo site do brasil  http://www.solidworksbrasil.com.br/ .