Trabalho de Conclusão de Curso

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Análise no processo de Preshape de pranchas de surfe com utilização de ferramenta de corte à quente
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-12) Milioli, João Paulo Meller; Sousa, André Roberto de; Gesser, Felício José; http://lattes.cnpq.br/0611296251396430; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642; http://lattes.cnpq.br/7687965238679133
Atualmente, as pranchas de surfe em EPS tem sua pré forma gerada em máquinas CNC por meio de ferramentas rotativas de usinagem. Como alternativa a usinagem convencional do EPS aparece o corte à quente, amplamente difundido na modelagem e no aeromodelismo. O presente trabalho propõe o uso de faca quente no processo de preshape de pranchas de surfe produzidas a partir do EPS em máquinas CNC. Uma ferramenta comercial de corte foi adquirida para integrar a uma máquina CNC de três eixos. Analisou-se os resultados a fim de classificar o equipamento e concluiu-se a não adequação do mesmo para o processo. Realizou-se então uma proposta de uma nova solução que permite ser configurada em software CAD/CAM específico para pranchas de surfe.
Integração de um módulo de movimentação linear e sistema de visão no contexto de uma bancada de inspeção
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-12) Pereira, Igor; Sabino Netto, Aurélio da Costa; https://orcid.org/0009-0008-6713-7497; http://lattes.cnpq.br/7455199965223465; Stivanello, Maurício Edgar; https://orcid.org/0000-0002-2800-6477; http://lattes.cnpq.br/9883924718938623; Mota, Francisco Rafael Moreira da; https://orcid.org/0000-0002-1189-8026; http://lattes.cnpq.br/2597518275419304
Na área de controle de qualidade de produtos da indústria, as inspeções automatizadas cresceram muito a partir da difusão da visão computacional, onde técnicas de processamento e análise de imagens são utilizadas para fazer a inspeção de qualidade do produto a partir de sistemas que fazem o reconhecimento de padrões. A proposta trata da integração de um módulo de movimentação linear com um sistema de câmeras de visão computacional no contexto de uma bancada de inspeção de peças do setor automotivo. Foi feita a seleção do tipo de movimentação linear adequado para o sistema utilizando alguns requisitos do sistema de visão como velocidade de movimentação e precisão de posicionamento. Um CLP foi utilizado para fazer a integração entre o módulo de movimentação com o sistema de visão computacional, além de comandar todas as lógicas de inspeção do sistema. Ao fim do projeto também foi avaliado a viabilidade técnica e econômica da implementação do sistema de movimentação no contexto de uma bancada de inspeção. A integração entre os dispositivos apresentou resultados positivos e a configuração do sistema proposto no trabalho atendeu as expectativas, bem como se mostrou uma alternativa para reduzir os custos de uma bancada de inspeção por visão computacional de peças que demandam mais de uma câmera.
Desenvolvimento e avaliação metrológica de sistema de monitoramento da estabilidade de grandes estruturas com tecnologia IoT
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-13) Santos, Matheus Souza dos; Sousa, André Roberto de; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642; Dias, Roberto Alexandre; https://orcid.org/0000-0002-6923-8055; http://lattes.cnpq.br/1513228263359192; Noll, Valdir; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766
O emprego de sistemas de medição para o monitoramento remoto de estruturas predi- ais é uma prática bastante disseminada em países desenvolvidos, no que se costuma designar como Structural Health Monitoring (SHM). Sensores são instalados ao longo da estrutura para medir deslocamentos e esforços que possam indicar a deteriora- ção da sua estabilidade. As informações são utilizadas para a geração de relatórios, diagnósticos e alarmes que auxiliem nas ações de manutenção que assegurem a confi- abilidade operacional dessas estruturas a um custo racional. No Brasil, infelizmente essa prática ainda é uma exceção destinada a muitos poucos casos, predominando inspeções visuais esporádicas nas estruturas, e muitas ações de reparo emergencial a custos elevadíssimos, quando não ocorrem interrupção operacional por colapso das estruturas, em muitos casos com pessoas feridas e mortas. O advento da internet e dos dispositivos conectados a ela, Internet of Things (IoT), tem aberto muitas possibilidades de monitoramento em inúmeras aplicações, e a área de estruturas prediais pode ser grandemente beneficiada por novos sensores e novas tecnologias de comunicação e processamento de dados. Diversos sistemas têm sido desenvolvidos para tornar prática a implementação de soluções de monitoramento usando a internet, abrindo um grande campo para o desenvolvimento de soluções inovadoras para problemas na área de estruturas prediais. Este trabalho trata do desenvolvimento e validação metrológica de uma aplicação de IoT voltada para o monitoramento de estruturas prediais. O trabalho desenvolvido em parceria com a Logicae, uma empresa de tecnologia de Santa Catarina, procurou desenvolver a engenharia de aplicação de uma solução de IoT para o monitoramento de deslocamentos em estruturas com vistas a avaliar a sua estabilidade operacional. Um módulo de coleta de dados inteligente da empresa foi utilizado e, em torno dele, uma solução de monitoramento foi configurada, construída e avaliada em condições de laboratório. Os resultados encontrados permitem afirmar que o sistema demonstra excelente potencial para emprego na finalidade proposta.
Sistema de medição de massa para veículos através de conexão sem fios
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-13) Tomasi, Bruno Possamai Della; Vandresen, Marcelo; Stivanello, Maurício Edgar; https://orcid.org/0000-0002-2800-6477; http://lattes.cnpq.br/9883924718938623; https://orcid.org/0000-0003-1542-4941; http://lattes.cnpq.br/5053583363783911; Cazangi, Humberto Reder; https://orcid.org/0000-0002-4911-9534; http://lattes.cnpq.br/4336883082817311; Silva, Eron da; http://lattes.cnpq.br/6453033772974057
O presente trabalho desenvolve um sistema de quatro balanças, estas utilizam quatro células de carga para a avaliação do peso em cada uma das rodas de veículos, com o objetivo de melhorar a distribuição de peso dos veículos. Integrado a essa medição efetuou-se o envio das massas individuais aferidas através destas balanças para um smartphone com aplicativo Android, o presente dispositivo interpreta e informa ao usuário a distribuição percentual da massa nos devidos eixos, massa em cada eixo, massa total e centro de gravidade do veículo analisado. Os dados gerados no sistema de medição são interpretados e passados para o usuário de forma simples, facilitando ao máximo a operação do usuário, tudo isso de forma rápida e prática.
Otimização dos parâmetros de construção de sensores para tomografia capacitiva
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-13) Pacheco, Nicolas Medeiros; Mota, Francisco Rafael Moreira da; https://orcid.org/0000-0002-1189-8026; http://lattes.cnpq.br/2597518275419304; http://lattes.cnpq.br/6817491737689981; Stivanello, Maurício Edgar; https://orcid.org/0000-0002-2800-6477; http://lattes.cnpq.br/9883924718938623; Stasiak, Marina Enricone; http://lattes.cnpq.br/1628948990837657
A tomografia capacitiva elétrica é uma tecnologia que vem sendo explorada desde os anos 80 de forma crescente em processos industriais, principalmente em escoamentos multifásicos. Dentre as técnicas de análise e medição desses processos, a tomografia capacitiva se destaca por ser uma tecnologia não intrusiva e não invasiva, ser de baixo custo, além de ser de fácil implementação e apresentar robustez. O propósito deste tipo de tomografia é gerar uma imagem do interior de processos industriais dinâmicos levando em conta a permissividade relativa dos materiais ali presentes. A imagem é gerada, aplicando-se algoritmos para resolução de problemas inversos, a partir de N medições de capacitâncias influenciadas pela distribuição de permissividade (dos materiais) no interior do sensor. Geralmente, um sistema de tomografia capacitiva elétrica é constituído por três componentes básicos: o sensor, o sistema de aquisição de dados e o computador para geração da imagem. Quanto ao sensor, os diversos parâmetros de construção como a espessura e material da parede do duto isolante, número de eletrodos de medição, blindagem, eletrodos de guarda, malhas de aterramento e o comprimento axial dos eletrodos influenciam no desempenho do sensor na leitura e geração de resultados. O presente trabalho tem como objetivo otimizar os parâmetros geométricos de construção do sensor capacitivo elétrico para a implementação de técnicas tomográficas. Para tanto, foram utilizados os programas de simulação COMSOL e MATLAB para avaliar a influência dos parâmetros de construção nas medidas das capacitâncias, bem como a placa EVAL- AD7746EBZ para aquisição dos valores das capacitâncias nas medições reais. Também foram construídos dois sensores: um sensor “base” utilizado como ponto de partida para a validação do modelo e otimização; e outro com parâmetros otimizados. Por fim, as imagens geradas a partir dos sensores (base e otimizado) foram analisadas quantitativamente e qualitativamente. As imagens reconstruídas apresentaram uma concordância superior a 80% e um erro próximo a zero. A qualidade das imagens obtidas atesta a validade do sistema tomográfico desenvolvido.
Adaptação dos sistemas hidráulico e de acionamento de um protótipo de refrigeração magnética
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-13) Santos, Victor Manoel Andrade dos; Noll, Valdir; Nakashima, Alan Tihiro Dias; http://lattes.cnpq.br/2596250033897009; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766; http://lattes.cnpq.br/8503607122213127; Sakurada, Eduardo Yuji; https://orcid.org/0009-0006-9828-4508; http://lattes.cnpq.br/0761568513160498; Cadena, Jaime Andres Lozano; http://lattes.cnpq.br/5747069774823832
A refrigeração magnética é um ramo de tecnologias não convencionais para refrigeração e condicionamento de ar, seu funcionamento vem da utilização de materiais magnetocalóricos e de suas propriedades particulares, que possibilitam a geração de uma diferença de temperatura a partir da aplicação de um campo magnético sob o mesmo, fenômeno denominado efeito magnetocalórico. Este efeito em si não é grande o bastante para promover uma considerável variação de temperatura, portanto faz-se necessário o uso de ciclos térmicos regenerativos ativos para obter melhores resultados em aplicações chamadas de regeneradores magnéticos ativos. Para que estes componentes funcionem corretamente é preciso que se executem escoamentos de fluido secundário por entre as matrizes magnetocalóricas de forma sincronizada. O presente trabalho visa adaptar um novo sistema de gerenciamento hidráulico a base de eletroválvulas para uma bancada protótipo de refrigeração magnética presente na Universidade Federal de Santa Catarina, dentro do Laboratório de Pesquisa em Refrigeração e Termofísica – Polo, e seu grupo de pesquisa o PoloMag. Foram realizadas simulações computacionais com modelos dos componentes hidráulicos de um refrigerador magnético, visando comprovar o funcionamento do novo sistema proposto com base na utilização de válvulas do tipo 4/3 vias, e realizando testes para comprovar os conceitos abordados. Por meio destes avaliaram-se os padrões de escoamento no aparato para frequências de acionamento de 0,5, 1,0 e 2,0Hz. Outros aspectos monitorados foram a temperatura nas imediações do sistema hidráulico e a potência de acionamento dos solenoides, variável essencial na performance destes sistemas. Por fim concluiu-se que é possível utilizar o sistema proposto como solução ao desafio abordado, uma vez que o mesmo consegue apresentar os perfis de escoamento necessários, sendo o consumo total do novo sistema de 36,64, 27,84 e 16,62 W para as frequências analisadas. Apesar desses valores serem maiores do que esperado, o conceito apresentado alicerça a busca por soluções mais eficientes. A análise de influência térmica das válvulas não foi conclusiva acerca do calor dissipado pelas válvulas para o escoamento, por ´em ela permitiu verificar a importância do design adequado da tubulação hidráulica para evitar efeitos indesejados, como a presença de volumes mortos.
Desenvolvimento de um Dispositivo Alimentador de Pó (ADP) para soldagem PTA-P com capacidade de manipulação de materiais não convencionais
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-13) Alves, Jônathas Alexandre; Teichmann, Erwin Werner; Silva, Régis Henrique Gonçalves e; https://orcid.org/0000-0003-0660-6495; http://lattes.cnpq.br/7900356071046936; https://orcid.org/0000-0003-0951-9151; http://lattes.cnpq.br/7025880167651493; http://lattes.cnpq.br/3602794930279423; Schwedersky, Mateus Barancelli; http://lattes.cnpq.br/0497423837444915; Bonacorso, Nelso Gauze; https://orcid.org/0009-0006-9991-7274; http://lattes.cnpq.br/9760955652884776
Em algumas operações de soldagem, o principal objetivo consiste em aumentar a resistência de peças e estruturas frente a fenômenos específicos, revestindo as regiões expostas com materiais apropriados. Para esta finalidade, processos alimentados com consumíveis em pó, como o PTA-P, vem despertando interesse de empresários e pesquisadores brasileiros. Maior controlabilidade sobre aspectos geométricos e metalúrgicos das soldas tendem a conservar propriedades nobres dos materiais de revestimento, além de reduzir retrabalho em acabamento. Sobre outra perspectiva, o material de adição em forma de pó permite a elaboração de misturas experimentais, as quais se transformam na liga projetada após a solidificação da solda. Entretanto, os consumíveis apropriados ao processo PTA-P se restringem àqueles já empregados na indústria, compostos por partículas padronizadas quanto a forma e tamanho. Tais padrões garantem escoabilidade dos materiais compatível com os alimentadores de pó, ou ADP’s comerciais. Estas restrições, por sua vez, vêm limitando prospecções em termos de processo e metalurgia, posto que, muitos dos pós imediatamente acessíveis, apresentam características genéricas. Tais fatores acabam por degenerar as propriedades de escoamento dos particulados, comprometendo a operacionalidade dos ADP’s disponíveis. Diante disto, o presente trabalho aborda o desenvolvimento de um ADP com capacidade de operar também com pós de difícil escoamento. Perante testes operacionais, o dispositivo promoveu alimentação contínua de particulados genéricos e também de pós padronizados, ainda que com algumas interferências no fluxo de alimentação, originadas por imperfeições de fabricação do protótipo. Sujeito a procedimentos de calibração, o ADP não forneceu dosagem compatível com o projeto. Contudo, apresentou características de linearidade para todos os materiais testados, o que indica influência imperante dos recursos de controle sobre a taxa de alimentação. Por fim, também foram empreendidas operações de soldagem de revestimento com este ADP. Envolvendo um material padronizado e outro alternativo, os procedimentos consumaram a capacidade do protótipo em fornecer reprodutibilidade ao processo PTA-P, sem depender das propriedades granulométricas dos consumíveis aplicados.
Controle PID de temperatura com integração de dados em rede
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-13) Silva, Luana Nunes da; Noll, Valdir; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766; http://lattes.cnpq.br/4564033790443161; Dutra, Cynthia Beatriz Scheffer; http://lattes.cnpq.br/9259345901270884; Dias, Roberto Alexandre; https://orcid.org/0000-0002-6923-8055; http://lattes.cnpq.br/1513228263359192
Este projeto consiste em desenvolver um sistema elétrico-eletrônico para realizar o controle de temperatura de uma resistência elétrica. O modo de medir a temperatura será por termopar tipo K. O controle de temperatura será por meio da implementação de um controlador do tipo PID, cuja ação de controle será um comando PWM, através do microcontrolador ESP8266, na plataforma NodMCU. O software para acionar uma resistência elétrica e realizar o controle da temperatura será feito através de uma plataforma na WEB (uma página HTML), tentando utilizar os conceitos de internet das coisas. Nessa interação, o usuário também receberá informações da temperatura atual e do seu histórico, podendo configurar e acompanhar e o desenvolvimento do controle por meio da temperatura medida. O controlador desenvolvido permite alterar o valor de referência para o controle e ligar/desligar a ação de controle. Além disso, permite visualizar graficamente o comportamento da temperatura e do valor da ação de controle. Os resultados alcançados mostram que o gerenciamento remoto é uma boa ferramenta para administrar sistemas de controle que não exigem velocidades de respostas muito rápidos, tais como o controle de temperatura.
Implementação do controle de posição e avaliação de precisão do eixo linear da base de fabricação de uma máquina de manufatura aditiva
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-12) Kretzer, Arthur Raulino; Dias, Roberto Alexandre; https://orcid.org/0000-0002-6923-8055; http://lattes.cnpq.br/1513228263359192; http://lattes.cnpq.br/3809996074945283
A manufatura aditiva (MA) está inserida no contexto da manufatura avançada e da indústria 4.0, áreas que estão recebendo muitos investimentos com o intuito de fomentar diversas inovações industriais que englobam o desenvolvimento de fotônica, semicondutores, energia limpa e materiais leves. No Brasil, a maioria das empresas ainda não utilizam as tecnologias de manufatura avançada. A MA se diferencia dos principais métodos de fabricação, que são os processos de moldagem, subtração, união ou divisão, já que se baseia na adição sucessivas de camadas. Diversas tecnologias de MA foram desenvolvidas. Dentre elas, há a fusão de leito de pó, que possui as categorias de sinterização seletiva a laser (SLS), sinterização direta de metal a laser (DMLS), fusão seletiva a laser (SLM) e fusão por feixe de elétrons (EBM). O presente trabalho propõe a implementação do controle de posição e avaliação da precisão do eixo do leito de pó de uma máquina de SLS/SLM. Os objetivos do trabalho foram alcançados, porém alterações no projeto de máquina são sugeridos para fabricação de peças com requisitos mais elevados. O projeto foi realizado na Empresa Alkimat Tecnologia Ltda., como tema de um trabalho de conclusão de curso.
Utilização de um Sistema Cad 3D na determinação do Fator K e planificação de peças em chapa metálica
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-12-12) Raimundo, Durval Leal Piva; Cunha, Raimundo Ricardo Matos da; https://orcid.org/0000-0001-8564-9500; http://lattes.cnpq.br/3523170418967565; Sakurada, Eduardo Yuji; https://orcid.org/0009-0006-9828-4508; http://lattes.cnpq.br/0761568513160498; Teichmann, Erwin Werner; https://orcid.org/0000-0003-0951-9151; http://lattes.cnpq.br/7025880167651493
O processo de dobramento de chapa é típico na indústria metalmecânica, sendo considerado um dos principais processos de fabricação. O mercado, cada vez mais competitivo, exige processos mais eficientes e com menos desperdícios, buscando produtos de mais qualidade e menor custo. O projeto ou modelagem de uma peça de chapa metálica, que possui etapas de dobramento no sistema CAD 3D, é realizado com a peça na sua forma geométrica final, ou seja, já dobrada. Posteriormente, na fabricação da peça, é necessário obter o planificado da chapa. Para a planificação em dimensões precisas, e que seja realizada de forma automática no sistema CAD 3D, é necessário conhecer e informar o correto fator K. Esse trabalho de conclusão de curso busca esclarecer os conceitos para entendimento e identificação dos parâmetros de processo que influenciam a determinação do fator K na prática. Foram realizados experimentos com corpos de prova adaptados ao ferramental disponível e material utilizado. A partir dos dados coletados, o fator K foi calculado com base em equações obtidas da literatura técnica, e posteriormente adicionados ao sistema CAD 3D. Assim, a configuração dos parâmetros de dobras em chapa metálica ficou mais prático, pois o preenchimento automático do correto fator K usando o sistema CAD 3D, elimina ou reduz as possibilidades de erros. Todas as etapas dessa metodologia, desde a fabricação e medição dos corpos de prova, a preparação do ferramental, a configuração da máquina dobradeira, a coleta dos dados no chão de fábrica, e a implantação no sistema CAD 3D, foram descritas nesse trabalho e os resultados foram validados também na fabricação de peças comerciais.
Automatização de deslocamento lateral em um interferômeto de shearografia
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-04) Souza, Renato Machado de; Sousa, André Roberto de; Benedet, Mauro Eduardo; https://orcid.org/0000-0001-6723-1514; http://lattes.cnpq.br/3240185848409820; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642; http://lattes.cnpq.br/6484374439944199; Noll, Valdir; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766; Dutra, Cynthia Beatriz Scheffer; http://lattes.cnpq.br/9259345901270884
Materiais compósitos vem sendo empregados com crescente frequência na indústria de petróleo e gás, como revestimentos de estruturas, tanques e tubulações. A aplicação destes revestimentos visa prolongar a vida útil destas estruturas sem substituição das partes degradadas, além de proporcionar economia de recursos financeiros, uma vez que na maioria dos casos o revestimento pode ser aplicado in loco não sendo necessário interromper a produção. No entanto, estes revestimentos são sujeitos a apresentar defeitos, e em caso de falhas podem causar prejuízos financeiros, danos imensuráveis ao meio ambiente e à vida humana. Desta forma, é desejável que estes materiais sejam inspecionados periodicamente durante sua vida útil, surgindo assim uma demanda para inspeções de grandes áreas revestidas por materiais compósitos. Dentre as técnicas mais utilizadas, a shearografia tem apresentado resultados promissores para detecção de defeitos como falhas de adesão, delaminações, porosidades, bolhas entre outros. Esta técnica interferométrica utiliza um espelho inclinável em sua configuração óptica, cuja inclinação pode ser ajustada pelo operador no decorrer da inspeção. Na inspeção de grandes áreas, em que o dispositivo de medição está em operação fora do alcance do operador, é necessário que a inclinação do espelho do interferômetro seja realizada de forma remota. Este trabalho apresenta a automatização de um cabeçote de medição por shearografia modelo “N4F” desenvolvido pelo Labmetro/UFSC, possibilitando a inclinação do referido espelho remotamente via software.
Desenvolvimento do projeto mecânico conceitual e dimensionamento de elementos estruturais de um refrigerador magnético compacto
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-25) Hinkel, Larozan Breigeron; Santos, Luciano Amaury dos; https://orcid.org/0009-0003-1691-3891; http://lattes.cnpq.br/5707564608312497; http://lattes.cnpq.br/4880288554597788; Sakurada, Eduardo Yuji; https://orcid.org/0009-0006-9828-4508; http://lattes.cnpq.br/0761568513160498; Dallacosta, Daniela Águida Bento; https://orcid.org/0009-0000-8909-2228; http://lattes.cnpq.br/1475643562819122
No presente trabalho são apresentadas as etapas de projeto informacional, conceitual e preliminar do conjunto de cilindros concêntricos que possuem movimento relativo de rotação e suportam ímãs permanentes e regeneradores magnéticos ativos (RMA's) de um refrigerador magnético compacto para temperaturas próximas a ambiente. Buscou-se a melhor concepção que atendesse às especificações de projeto que foram surgindo, por meio da elaboração de diversas alternativas que foram aprimoradas e avaliadas ao longo da etapa de desenvolvimento dos conceitos. Para tornar a tecnologia economicamente viável, possibilitando sua concorrência com as tecnologias já existentes, se deve ter um projeto mecânico que proporcione dimensões reduzidas e também baixas perdas de potência por atrito, além de uma variação suficientemente intensa de campo magnético sobre os RMA's. Foram feitas análises de tensões, utilizando métodos clássicos, em alguns elementos de máquina para o desenvolvimento do sistema de transmissão, de movimento do conjunto, e de suporte (viga cilíndrica axial, conjunto polias-correia e rolamentos). O projeto detalhado de uma das concepções está sendo elaborado para permitir a construção de protótipo.
Sistema de monitoramento automotivo via Rede CAN
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-04) Cavalcante, Larissa Hinckel; Regis, Adriano; https://orcid.org/0009-0007-4297-2683; http://lattes.cnpq.br/9251542271656463; Rodrigues, Jean Paulo; http://lattes.cnpq.br/7041705069840708; Vandresen, Marcelo; https://orcid.org/0000-0003-1542-4941; http://lattes.cnpq.br/5053583363783911
Em virtude da carência de produtos acessíveis para a supervisão de veículos no Brasil e visando a implementação de ferramentas que aumentem a segurança dos motoristas, foi proposto o desenvolvimento de um sistema de monitoramento automotivo que possibilite ao usuário o acesso às informações sobre o funcionamento do seu automóvel. Através do estudo da rede CAN, decidiu-se a melhor abordagem para a obtenção das informações via porta OBD-II do carro, construindo-se um hardware embarcado para aquisição de dados do veículo em tempo real e acesso à localização geográfica do mesmo. Uma comunicação remota foi implementada com a intenção de enviar as informações para um aplicativo, também desenvolvido nesse projeto, de forma a facilitar a visualização dos resultados pelo usuário. O protótipo foi testado em dois veículos de modelos diferentes, com a intenção de validar o sistema, e obteve resultados satisfatórios, atendendo à todas as funcionalidades propostas. Os valores adquiridos pelo hardware, e transmitidos via bluetooth ao celular do usuário, corresponderam aos mostrados no painel de cada veículo testado. O sistema de monitoramento facilita a detecção de falhas no automóvel, possibilitando ao motorista realizar a manutenção do carro e prevenir acidentes graves, e também garante o acesso às variáveis de estado dos módulos veiculares, permitindo assim, por exemplo, a aquisição de dados referentes a um determinado trajeto. Dessa forma, é possível mensurar a variação de dados como velocidade e consumo de combustível durante um tempo desejado, monitorando o desempenho do motorista e o rendimento do veículo.
Desenvolvimento de manipulador robótico didático Open Source fabricado por manufatura aditiva
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-26) Ghizoni, Henrique; Sabino Netto, Aurelio da Costa; https://orcid.org/0009-0008-6713-7497; http://lattes.cnpq.br/7455199965223465
Para a ampliação do uso de manipuladores robóticos, é necessário conhecimento aprofundado, sendo necessário capacitar os operadores e os tomadores de decisão para integrar com eficiência o robô na tarefa submetida e ao seu local de trabalho. Visando suprir esta demanda, o curso de Engenharia Mecatrônica do IFSC Campus Florianópolis oferece em sua ementa as disciplinas de Introdução à robótica, Robótica industrial e Projeto Integrador VI (no Módulo de Automação da Manufatura), que auxiliam no ensino de modelagem, simulação, operação e integração de robôs. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um manipulador robótico com o intuito de selecioná-lo e fabricá-lo utilizando manufatura aditiva por filamento polimérico fundido. Por meio da aplicação de benchmarking, tanto para manipuladores didáticos comerciais como para projetos abertos, encontrou-se os requisitos de projeto e com base nestes, foi escolhido o modelo mais apropriado. Após a seleção do manipulador, foram realizadas modificações do projeto, com intuito de adaptar e viabilizar a fabricação na instituição. Durante a fabricação do modelo, foram encontradas algumas dificuldades as quais foram relatados durante o desenvolvimento e sanadas conforme a demanda de garantia de funcionalidade do produto final. Como critério de avaliação, foram utilizados conjuntos de medições dimensionais como testes por apalpação de esfera rígida e digitalizações por scanner laser. Em resultados dos testes afora mencionados, pode-se concluir que as peças foram aprovadas em relação aos critérios estabelecidos, com desvio dimensional absoluto máximo de 1 mm. Por fim, valida-se o processo de fabricação por filamento fundido para construção de manipuladores robóticos com fins didáticos.
Desenvolvimento de um simulador de realidade virtual para jogos de corrida
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-04) Dutra, Gustavo Rachid; Stivanello, Maurício Edgar; https://orcid.org/0000-0002-2800-6477; http://lattes.cnpq.br/9883924718938623; Dutra, Cynthia Beatriz Scheffer; http://lattes.cnpq.br/9259345901270884; Regis, Adriano; https://orcid.org/0009-0007-4297-2683; http://lattes.cnpq.br/9251542271656463
No presente trabalho é descrito o desenvolvimento de um simulador de movimento para jogos de corrida, com baixo custo e de projeto simples, para que, juntamente com os gráficos de última geração já existentes hoje, torne a experiência de jogar ainda mais realista. Os desdobramentos deste trabalho serão feitos através da concentração de todas as áreas da mecatrônica, de modo que todo conhecimento adquirido durante a graduação seja colocado em prática. Foi projetado o protótipo mecânico, eletrônico e de software necessários para controle do mesmo, os quais resultaram na montagem de um protótipo funcional.
Projeto mecânico de um simulador da cinética e cinemática da coluna vertebral
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-27) Motta, Guilherme Vega da; Dallacosta, Daniela Águida Bento; https://orcid.org/0009-0000-8909-2228; http://lattes.cnpq.br/1475643562819122; http://lattes.cnpq.br/1407056044345498
Os constantes avanços tecnológicos em biomateriais e tratamentos de problemas relacionados a biomecânica óssea, juntamente com um crescimento mundial do número de pessoas atingindo a terceira idade contribuem para o atual crescimento no mercado mundial de implantes e dispositivos médicos destinados à coluna vertebral. O processo de projeto e desenvolvimento destes produtos beneficia-se com a disponibilidade de equipamentos capazes de simular o campo de forças e movimentos de articulações humanas, de forma a permitir a realização de testes experimentais em condições similares ao ambiente biomecânico. Em fase pré-clínica, por exigência de legislação normativas, os implantes e próteses devem satisfazer uma série de requisitos, incluindo ensaios mecânicos baseados em normas técnicas de forma a garantir a segurança do usuário e a eficácia destes produtos durante o tratamento. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento do projeto mecânico de um simulador da cinemática e dinâmica de um segmento da coluna vertebral, de 6 graus de liberdade e 4 eixos de acionamento, que permita a realização de testes experimentais em diferentes partes da coluna, com ou sem implantes, sob diferentes condições biomecânicas.
Retrofitting de uma bancada didática de simulação de processo produtivo de triagem, eletropneumático, controlado por CLP
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-24) Cidade, Guilherme Klegues; Dias, Roberto Alexandre; Cornélio Filho, Plínio; https://orcid.org/0009-0001-4250-0033; http://lattes.cnpq.br/8755233265053286; https://orcid.org/0000-0002-6923-8055; http://lattes.cnpq.br/1513228263359192; http://lattes.cnpq.br/0903513685492865; Noll, Valdir; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766
O presente trabalho propõe uma estratégia didática diferenciada. Trata-se de um estudo de caso cujo principal objetivo é proporcionar certa vivência da realidade, usando como fundamento a discussão, a análise e a busca de solução de um determinado problema extraído da vida real. Para tanto, será utilizada a proposta de um retrofitting de um processo de seleção de peças via controlador lógico programável, com acionamentos eletropneumáticos. O projeto tem custo muito reduzido, inicialmente a ser reconhecido e estudado no modelo real. Na sequência, será projetado e simulado em um ambiente virtual (software de simulação denominado Automation Studio) e, por fim, fisicamente reformado. Intenciona-se provar que com a construção ou reforma de réplicas didáticas baseadas em modelos reais de processos produtivos, aliada aos objetivos curriculares preestabelecidos pelo projeto do curso, consegue-se de forma diferenciada e inovadora contribuir para ampliação de habilidades e competências.
Desenvolvimento e avaliação de um sensor de ponto de orvalho, com pastilhas Peltier, para medição de umidade relativa do ar
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-04) Probst, Éliton; Regis, Adriano; https://orcid.org/0009-0007-4297-2683; http://lattes.cnpq.br/9251542271656463; Souza, André Roberto de; Melo, Francisco Edson Nogueira de
Sensores de umidade relativa do ar são utilizados em sistemas de controle e aquisição de dados. Estes sensores são facilmente encontrados em estufas, automóveis, refrigeradores, equipamentos médicos, eletrodomésticos, instrumentos de precisão e outros. Mais recentemente, com o crescimento do mercado agrícola no Brasil, a demanda por transdutores de umidade relativa do ar vem crescendo substancialmente em estações meteorológicas para agricultura de precisão, estocagem e transporte de grãos, entre outros produtos. Esta proposta trata do desenvolvimento de um sensor de umidade relativa do ar por detecção de ponto de orvalho utilizando espelho resfriado, (higrômetro de espelho resfriado) automatizado. Utilizando uma pastilha Peltier para atingir a temperatura de saturação do vapor d’água presente no ar, e um fotoresistor para detecção da condensação sobre o espelho, indicando ao micro controlador o instante para a aquisição das temperaturas de ponto de orvalho e do ambiente e assim realizando o cálculo da umidade relativa do ar.
Otimização dos circuitos eletroeletrônicos do Projeto T3 – LABMETRO / UFSC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-07-04) Schmitz, Cláudio Ramos; Rodrigues, Jean Paulo; Viotti, Matias Roberto; http://lattes.cnpq.br/4911440804185230; http://lattes.cnpq.br/7041705069840708; http://lattes.cnpq.br/9563184724613313; Regis, Adriano; https://orcid.org/0009-0007-4297-2683; http://lattes.cnpq.br/9251542271656463; Noll, Valdir; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766
O desenvolvimento de equipamentos especiais para aplicação na indústria de petróleo e gás é crescente. Neste contexto se insere o projeto “Técnicas especiais para medição de tensões residuais com foco na indústria do petróleo e gás – Projeto T3.” O mesmo visa desenvolver equipamentos e procedimentos a serem utilizados em campo para medir tensões residuais assim como as propriedades mecânicas dos materiais utilizados nos dutos de transporte de petróleo e derivados. O projeto T3 é fruto de um projeto anterior denominado CARD3 com foco também em medição de tensões residuais. Como resultado, espera-se aperfeiçoar o sistema óptico de medição de tensões residuais pelo método do furo permitindo sua aplicação para medições em campo. A incorporação de melhorias em hardware e software visam ainda aumentar a capacidade de furação do sistema de medição permitindo a avaliação de materiais com alta dureza assim como com alta ductilidade. Este projeto de TCC se insere dentro das melhorias de hardware. Consequentemente um conjunto de circuitos eletroeletrônicos herdados do projeto CARD3 foram substituídos e/ou tornados mais robustos. Entre os circuitos que sofreram alterações, está o circuito de modulação PWM com duty cycle de 0 a 100%, comandado por um sinal analógico. Adicionalmente, outros circuitos foram incorporados devido às novas funções do sistema de medição. Estes novos circuitos estão relacionados principalmente com a integração do novo sistema de furação que é composto por um motor elétrico. Uma vez validados, os circuitos foram adicionados ao equipamento utilizado para medições tanto em campo como em laboratório.
Desenvolvimento de uma bancada de inspeção da qualidade de montagem de peças do setor automotivo
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2018-08-25) Felizardo, Carlos Eduardo; Dutra, Cynthia Beatriz Scheffer; http://lattes.cnpq.br/9259345901270884; http://lattes.cnpq.br/2266617387072650; Stivanello, Maurício Edgar; https://orcid.org/0000-0002-2800-6477; http://lattes.cnpq.br/9883924718938623; Bonin, Cassiano; https://orcid.org/0009-0006-9761-0391; http://lattes.cnpq.br/0248869270395562
Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma bancada para inspeção de qualidade da montagem de peças do setor automotivo. Essa inspeção é necessária para garantia do processo produtivo, pois o ser humano é extremamente suscetível a erros em inspeções visuais. Então, por meio de visão computacional, é possível verificar, através de imagens, se a peça foi montada corretamente. A bancada de inspeção pode ser considerada um sistema mecatrônico, uma vez que é composto por uma mecânica precisa e robusta para garantir sempre o mesmo posicionamento da peça que será inspecionada e para ser resistente ao fluxo diário de montagem de peças na fábrica, uma parte elétrica de alta confiabilidade que possibilita a interligação de diversos componentes eletrônicos e uma programação capaz de comandar e realizar os testes de inspeção. A bancada foi desenvolvida pela empresa LITMA Tecnologia, que recebeu a demanda de inspecionar as peças montadas pelos operadores de uma empresa montadora do setor automotivo. Como resultado deste desenvolvimento, foi possível realizar integração de equipamentos de modo a ser possível inspecionar a qualidade da peça solicitada pelo cliente.

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