Projeto da estrutura e sistema de movimentação robotizado de linha automática de corte de chapa

Os robots de movimentação de chapa são bastantes úteis para as empresas de metalomecânica. De facto, cada vez mais existem máquinas de corte por jato de água, laser ou outros processos, nos quais os robots apresentam um papel importante na carga e descarga do material. O trabalho realizado apresenta novas soluções aos sistemas de movimentação existentes no mercado, e permite reduzir os custos na movimentação do material. Este projeto serve essencialmente para chapas em trajetória retilínea, e efetuar o seu levantamento do equipamento e deposição em estrutura de suporte (ou viceversa). A vantagem a ter em conta é a diminuição dos custos de movimentação do material. Neste trabalho apresentou-se a metodologia de dimensionamento de um robot automatizado que transporta chapas com um peso máximo de 3500 kg, tendo por base as normas do EC3-P1.8 e o Método de Elementos Finitos (MEF). No decurso do projeto foram abordadas os seguintes temas: Abordagem inicial da geometria através do Solidworks; Dimensionamento da estrutura por software de Elementos Finitos, o Solidworks; Dimensionamento das correntes, carretos/discos ou coroas e rolamentos; Dimensionamento e seleção dos moto-redutores, bomba de vácuo e ventosas; Cálculo das solicitações em cada membro da estrutura por software de análise estrutural, o Multiframe3D, e respetivo dimensionamento das ligações aparafusadas e soldadas; Elaboração dos desenhos de projeto finais, processos de fabrico e custos; Dimensionamento do acionamento, MG e disposição dos dispositivos no quadro elétrico. Como conclusão refere-se que se conseguiu realizar o projeto e obter uma solução final otimizada, com a ajuda de ferramentas importantes, como sejam o MEF, resultando num equipamento cujas solicitações para a estrutura e sistema de movimentação foram otimizadas, resultando num equipamento eficiente, robusto, seguro e de custo reduzido.

Robots for moving plates are quite useful for metalworking companies. In fact, there are more and more machines, such as water jet cutting, laser or other processes in which these robots have an important role in the loading and unloading of the material. This work presents new solutions for the existing moving systems in the market, and enables cost savings in material handling. This project is essentially intended to move plates in a straight path, and provide their lifting and deposition in support structures (or vice versa). The advantage to account for is the decrease in the cost of material handling. This work presented the methodology for designing a robot that carries automated plates with a maximum weight of 3500 kg, based on the rules of Eurocode 3 and the Finite Element Method. In the course of the project, the following topics were addressed: Initial approach to the geometry through Solidworks; Structure design by finite element software, Solidworks; Design of the chains, sprockets/discs or crowns and bearings; Design and selection of gearmotors, vacuum pump and suction cups; Calculation of loads in each member of the structure by structural analysis software, Multiframe3D, and the respective design of bolted and welded connections; Preparation of final design drawings , manufacturing processes and costs; Design of the driving system, GRAFCET method and arrangement of the devices in the electrical board. As a conclusion it is stated that the project been achieved and optimized to obtain a final solution, with the help of important tools such as Finite Elements, resulting in a device whose requests for structure and motion system were optimized , resulting in an efficient, robust, secure and cost-effective equipment.