A necessidade de testes de monitoramento de elementos de máquinas do grupo (bateria de placas) para a detecção de problemas

1. INTRODUÇÃO

As organizações brasileiras apresentam atualmente uma corrida em busca da qualidade, realidade esta justificada pela vantagem competitiva que ela proporciona frente às crescentes exigências dos clientes pelo reconhecimento da qualidade e produtividade.

Em virtude dos resultados apresentados nas últimas auditorias efetuadas em uma indústria de baterias para motos, ficou estabelecido a necessidade de um monitoramento automatizado na máquina de agrupar elementos (placas de baterias) para detecção de falhas na alimentação de placa antes do processo de envelopamento, processo este que tem como objetivo o isolamento entre as placas positivas e negativas de uma bateria.

Levantou-se a necessidade de formar um grupo de análise, através de uma ação de melhoria, para estudar a utilização de sistemas de monitoramento visando um melhor desempenho nesta máquina. As principais causas em potenciais do problema que foram apontadas pelo grupo de análise, foram:

• Perda de matéria prima do envelopador;

• Auto índice de retrabalho, gerando baixa produtividade;

• Falta de treinamento operacional na alimentação de placas.

2. FUNCIONAMENTO

A máquina envelopadora funciona com o intuito de envelopar placas condutoras positivas da bateria e agrupa-las com placas negativas.

Através de um cabeçote circular com sistema de sucção a vácuo e dois bocais posicionados em 180º localizados a frente da esteira de entrada que por sua vez é alimentada por um operador, tem como função coletar a placa de forma que esta seja posicionada na esteira que a transporta até um dispositivo envelopador, em seguida é posicionada novamente na esteira onde outro cabeçote faz o agrupamento a uma segunda placa encerrando o ciclo de preparação do componente.

Figura1. Processo inicial do transporte de placas

Figura2. Saída das placas do dispositivo envelopador

Figura3. Fim de ciclo, placas envelopadas e agrupadas

3. PROBLEMAS OCASIONADOS NO SISTEMA ATUAL

A falta de monitoramento de placas ocasiona má formação dos subconjuntos, há ca-sos onde o cabeçote não posiciona a placa e o processo de envelopamento ocorre sem a presença da mesma causando perdas significativas de matéria prima e produtivi-dade, alto índice de refugo do material isolador assim como um alto índice de retrabalho.

4. IMPLENTAÇÃO DO SISTEMA DE MONITORAMENTO DE PEÇAS

Com os problemas localizados observou-se então a necessidade de monitorar todas as etapas deste processo, sendo necessária a implementação de um sistema de monitoramento utilizando um CLP (MicroLogix 1000 LP – Allen Bradley) e três sensores (IME12-04BPSZC0S - Sick e WTB11-2P2430S03 - Sick), sendo que um encontra-se posicionado no cabeçote, outro na esteira antes do envelopador, e outro monitorando o ciclo da máquina, com as seguintes funções:

• Sensor do cabeçote (S1) WTB11-2P2430S03: Emite o sinal ao CLP indicando que o cabeçote esta posicionado corretamente e iniciando o temporizador, que por sua vez monitora o sistema de falta de placas;

• Sensor na esteira antes do envelopador (S2) WTB11-2P2430S03: Emite o sinal ao CLP indicando que a placa esta na posição e encerrando o temporizador;

• Sensor de ciclo (S0) IME12-04BPSZC0S: Emite o sinal ao CLP dando inicio a contagem do tempo de ciclo da máquina, pois sua velocidade pode-se ser alterada, fazendo com que o tempo de ciclo varie.

• CLP MicroLogix 1000 LP: Recebe sinal dos sensores, e faz-se por ele toda lógica de programação ladder do sistema de monitoramento, com intuito de iniciar ou interromper processo caso ocorra alguma falha.

Tivemos como premissas iniciais adquirir equipamentos visando um melhor custo benefício e capaz de suprir nossas necessidades “in loco”. Foi possível a aquisi-ção dos meios necessários utilizando equipamentos usados, de maquinários que estão fora do processo produtivo da empresa em foco e adequando-as ao nosso sistema de monitoramento, diminuindo assim o custo do projeto e obtendo um retorno necessário para conclusão do mesmo.

Figura1. Vista lateral da máquina envelopadora

Figura2. Vista superior da máquina com sensor S0 em funcionamento

Figura3. Vista superior da máquina com sensor S1 em funcionamento

Figura7. Painel do operador com as luzes de alerta do sistema de monitoramento

Figura8. CLP utilizado no projeto

Figura9. Sensor S0 responsável pela contagem do ciclo da máquina

5. DATASHEET DOS COMPONENTES ELÉTRICOS UTILIZADOS

5.1. Sensor Indutivo (S0) – IME12-04BPSZC0S - Sick

5.1.1 Principais Funções

Como podemos verificar abaixo as principais características de funcionamento:

• Distâncias precisas de operação devido à tecnologia ASIC;

• Extra resistente, com o torque de fecho elevado e prendedor adesivo hot melt (alto derretimento);

• Classe de Proteção IP 67 (Grau de proteção para poeira e imersão temporária a água);

• Temperatura de operação de -25 °C à 75 °C;

• Distância de operação de 2 mm à 8 mm;

• Tamanho da rosca M 12.

5.1.2 Benefícios

• Menor tempo de inatividade da máquina;

• Menores danos mecânicos;

• Menos custos devido à vida útil mais longa;

• Alta resistência para choque e vibração.

5.1.3 Características