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Desenvolvimento de controlador CNC didático baseado em LinuxCNC e sistema embarcado
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-09-06) Neves Júnior, Maurício; Borba, Vitor Farias de; https://orcid.org/0009-0005-4684-6233; http://lattes.cnpq.br/7800525116986648; Bonin, Cassiano; https://orcid.org/0009-0006-9761-0391; http://lattes.cnpq.br/0248869270395562; Gomes, Gregory Chagas da Costa; https://orcid.org/0009-0008-3880-1432; http://lattes.cnpq.br/2031044813185855
No ambiente industrial, máquinas operatrizes operadas por comando numérico computadorizado (CNC) por vezes são a diferença entre a economia de tempo produtivo e, consequentemente, dinheiro. Conforme os processos produtivos avançam, são exigidas pela indústria máquinas mais robustas e soluções mais integradas, porém, para o ambiente educacional, onde uma mesma máquina pode operar por décadas já que não são tão exigidas quanto em uma fábrica, o objetivo é ensinar aos alunos através de métodos teóricos e práticos, o funcionamento de tais sistemas, bem como a sua integração com outros sistemas independentes e até mesmo o desenvolvimento de um sistema próprio. Visando tal panorama, o projeto tem por objetivo desenvolver uma plataforma que permita o controle de movimentação de equipamentos robustos e/ou didáticos de forma compacta, e para atingir tal objetivo é proposta a utilização de sistemas embarcados como principal elemento deste controlador, substituindo o tradicional computador desktop. Ao longo deste trabalho são realizados breves apontamentos de tecnologias disponíveis para realizar esta tarefa e, após a avaliação de cada possibilidade, a solução proposta foi a utilização da placa de desenvolvimento Raspberry PI em conjunto com a placa controladora BigTreeTech Octopus v1.1. A solução escolhida foi desenvolvida e analisada com testes em bancada analisando a geração de pulsos, tanto a sua quantidade quanto a sua frequência, e em uma guia de movimentação linear para analisar o comportamento de tais pulsos, apresentando resultados satisfatórios para o controle de máquinas que possuam até 8 eixos, o que representa uma grande parte se não todos os equipamentos desejados.
Integração de tecnologias para aquisição, persistência, tratamento e apresentação de dados no contexto de Big Data
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-10-17) Gonçalves, Matheus Zweibrucker; Picinin Junior, Delcino; http://lattes.cnpq.br/9280672702167595; Noll, Valdir; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766; Stivanello, Maurício Edgar; https://orcid.org/0000-0002-2800-6477; http://lattes.cnpq.br/9883924718938623
Big Data se refere ao conjunto de dados extremamente grandes e complexos e por isso tem se desenvolvido muitos softwares que apresentam diferentes tecnologias para gerar, tratar e apresentar da melhor maneira possível esse conjunto de dados. Para isso, a programação é a ferramenta essencial para gerenciar todas essas tecnologias devido a sua facilidade de integração de variedade de dados junto com a presença de softwares. O objetivo central do trabalho é estudar e analisar essas tecnologias que mais se ajustam ao Big Data, buscando as principais ferramentas de backend, frontend e banco de dados. Propõe-se, assim, um estudo de caso onde será desenvolvido um protótipo com as três principais ferramentas de backend (flask e node), frontend (react) e banco de dados (MongoDB e PostgreSQL) associados ao gerenciamento de imagens. Nessa perspectiva o estudo dessas ferramentas são de grande importância devido ao cenário tecnológico atual com bilhões de dados gerados e dúvidas ainda emergentes sobre a melhor maneira de gerenciar esses dados.
Avaliação da influência de parâmetros geométricos empregados na geração de superfícies a partir de nuvem de pontos obtidas por escaneamento 3D
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-09-05) Willemann, Matheus Reibnitz; Sousa, André Roberto de; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642; http://lattes.cnpq.br/8604124185224436; Gomes, Gregory Chagas da Costa; https://orcid.org/0009-0008-3880-1432; http://lattes.cnpq.br/2031044813185855; Cunha, Raimundo Ricardo Matos da; https://orcid.org/0000-0001-8564-9500; http://lattes.cnpq.br/3523170418967565
O presente trabalho veio de uma demanda interna do Laboratório de Metrologia do IFSC, onde utiliza-se frequentemente o braço de medição Hexagon RA7520 SI, em conjunto com o software PolyWorks, para escanear e criar modelos CAD de objetos de estudo, e onde tal uso é atualmente baseado em tentativa e erro quanto a forma de configuração devido a variedade de opções de parâmetros disponibilizados pelo programa. Com o objetivo de compreender melhor o funcionamento e aplicações do equipamento, este TCC propõe um estudo estatístico da qualidade da geração desses modelos quando aplicados diferentes valores aos seus parâmetros de configuração de funcionamento, de forma a procurar a forma mais ideal de uso para referência futura das pessoas que virão a operar o aparelho. Para isso, utilizou-se uma única nuvem de pontos escaneados para gerar 87 arquivos de saída, cada um com uma combinação paramétrica diferente, e em cada um se avaliou algumas medidas dimensionais chave para comparação e extração de conclusões sobre a influência dos parâmetros escolhidos, sendo esses os de suavização e malhagem da etapa de processamento da nuvem de pontos no programa IMMerge, parte do PolyWorks. Por fim, se encontrou correlação entre valores paramétricos mais baixos com arquivos de saída maiores, e pouca variação dos erros médios no geral, apresentando valores dentro da faixa de tolerância dimensional do equipamento.
Projeto, simulação e fabricação de um sensor para tomografia de impedância elétrica industrial aplicada ao monitoramento de escoamento multifásico
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-09-06) Silvano, Maria Eduarda; Mota, Francisco Rafael Moreira da; https://orcid.org/0000-0002-1189-8026; http://lattes.cnpq.br/2597518275419304; http://lattes.cnpq.br/5963875424810475; Sakurada, Eduardo Yuji; https://orcid.org/0009-0006-9828-4508; http://lattes.cnpq.br/0761568513160498; Borba, Vitor Farias de; https://orcid.org/0009-0005-4684-6233; http://lattes.cnpq.br/7800525116986648
A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica de imagem não invasiva que permite a visualização da distribuição de impedância elétrica em materiais, explorando as diferenças nas condutividades elétricas entre eles. Esta técnica, ao aplicar correntes ou tensões a eletrodos na superfície de um objeto, permite a reconstrução computacional da resposta elétrica sob a forma de imagens. A TIE possui vasto potencial tanto em aplicações médicas, para diagnóstico e monitoramento de doenças sem o uso de radiação, quanto em aplicações industriais, como monitoramento de padrão de escoamento e medição de fração volumétrica. Este trabalho tem como foco o desenvolvimento e a avaliação de um sensor para TIE, visando melhorar a precisão e a confiabilidade das medições em processos multifásicos. O objetivo principal é criar um sensor eficiente utilizando simulações multifísicas e técnicas de manufatura aditiva. A metodologia incluiu uma revisão bibliográfica para fundamentar o desenvolvimento do sensor. Experimentos práticos foram conduzidos para validar as simulações e avaliar o desempenho do sensor em condições reais. Os resultados demonstraram que o sensor projetado é capaz de detectar diferenças de impedância com precisão. O estudo conclui que a combinação de simulações multifísicas com manufatura aditiva permite o desenvolvimento de um sensor TIE confiável, sugere-se a continuação do desenvolvimento com foco na otimização de parâmetros e na exploração de novos materiais e configurações de sensor para ampliar as aplicações da TIE.
Implementação de um sistema de armazenamento de energia em baterias como alternativa para mitigação de problemas na rede de distribuição
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-04) Caretta, Thiago Luiz; Correia, Vitor Teles; https://orcid.org/0000-0001-8754-0445; http://lattes.cnpq.br/0721501764487398
Frente ao papel fundamental das redes de distribuição no setor elétrico, observa-se um aumento na demanda por energia. Como resultado, a eficiência energética tornou-se um aspecto crucial a ser considerado nas operações do sistema elétrico. Nesse contexto, os sistemas de armazenamento de energia em baterias (SAEB) surgem como uma alternativa para melhorar a eficiência das redes de distribuição. Sendo assim, este trabalho realiza um estudo, de forma a verificar a implementação de um SAEB na rede de distribuição, sem e com geração distribuída fotovoltaica, objetivando a melhora do fator de carga e fator de potência, em conjunto com a identificação de outros impactos positivos ou negativos. Para tal, realizam-se as simulações no software OpenDSS através da interface em Python, considerando diferentes cenários, contemplando a integração do SAEB com injeção e absorção de potências ativas e reativas. A partir das análises, verificou-se melhorias significativas no fator de carga e no fator de potência na saída do alimentador, observou-se também, um leve aumento nos níveis de tensão das barras de baixa e média tensão com a inserção do SAEB, ao mesmo tempo em que se percebeu uma leve melhora nas perdas ao longo do alimentador.