3 - Servomecanismos
Conteúdo da aula sobre servomecanismos para o curso de engenharia elétrica da faculdade metropolitana ministrada pelo professor Autran (www.profautran.com.br)
1. O Que é?
1.1. "Servus"
1.1.1. Escravo
1.2. "Mekhane"
1.2.1. Movimento Mecânico
1.3. Definição
1.3.1. Um servomecamisno é um sistema de controle realimentado no qual a saída é alguma posição mecânica velocidade ou aceleração
1.4. Outra Definição
1.4.1. É um sistema que transforma energia em movimento ou velocidade
1.5. Definição
1.5.1. Servomecanismo
2. Histórico
2.1. Descrito desde os tempos de Da Vinci
2.2. Na pratica a partir do século XIX - Revolução Industrial
2.2.1. James Watt
2.2.1.1. Imagem
2.2.2. Controle de Velocidade ainda presente nos sistemas atuais
2.2.2.1. Este regulador centrífugo atua sobre as válvulas de comando do motor a vapor, sendo esta atuação proporcional à velocidade de rotação do seu eixo.
2.2.2.2. Deste modo, se este eixo rodar em concordância com o eixo de saída do motor, a atuação nas válvulas é proporcional à velocidade de rotação do motor.
2.2.2.3. Imagem
2.2.2.4. Imagem
2.3. Controle de Direção de Navios
2.3.1. SS Great Eastern,1866
2.3.2. permitiu muito maior manobrabilidade e rapidez de resposta ao comando manual do capitão.
2.4. Acompanhou o desenvolvimento de Radares
2.4.1. Inicialmente Manuais - Manivelas
2.4.2. Comando manual => elétrico
3. Elementos Basicos
3.1. Elementos Basicos
3.1.1. Imagem
3.2. Controlador
3.2.1. A partir do sinal de erro (diferença entre a posição desejada e a real), um sinal de comando (controle) é sintetizado de maneira a levar o sistema mecânico a posição desejada.
3.3. Atuador
3.3.1. Deve converter o sinal proveniente do controlador em um movimento mecânico (em geral um motor).
3.4. Sistema Mecanico
3.4.1. Conjunto de engrenagens, eixos de translação, molas, etc.
3.5. Sensor de Posição
3.5.1. Elemento responsável por re-injetar no controlador, dados que exprimem resultados exatos ou derivados da grandeza/quantidade mecânica controlada (e.g., sensor de posição digital do tipo encoder).
4. Exemplos Atuais
4.1. Cabeçote de impressora
4.1.1. Controla a posição do cabeçote de impressão
4.1.2. Posição varia de acordo com o que desejamos imprimir
4.1.3. Garante impressão sem distorções
4.2. Acionadores de Discos Rígidos
4.2.1. Exemplo
5. Aplicações
5.1. Antenas de Rastreamento
5.2. Radio Telescópios
5.3. Braços Robóticos
5.4. Maquinas Operatrizes
6. Aplicações na Industria
6.1. Robos Manipuladores
6.1.1. Apertar Parafusos
6.1.2. Soldar
6.1.3. Pintar
6.1.4. Moldar
6.1.5. Forjar
6.1.6. Cortar
6.1.7. Perfurar
6.1.8. Exemplos
6.1.8.1. Exemplo 1
6.1.8.2. Exemplo 2
6.2. AGV
6.2.1. Automated Guided Vehicle
6.2.1.1. Exemplo
6.2.2. Os AGV seguem um conjunto de trajetórias definidas no pavimento que podem ser definidas através de um fio condutor enterrado no chão ou de faixas coloridas pintadas no chão
6.3. LGV
6.3.1. Laser Guided Vehicle
6.3.1.1. Exemplo
6.3.2. Os LGV não dependem de faixas os fios enterrados
6.4. CNC
6.4.1. Computer Numeric Control
6.4.1.1. Exemplo
6.4.2. Permite o Controle de Maquinas
6.4.2.1. Tornos
6.4.2.2. Maquinas de Usinagem
6.4.2.3. Controle de Varios Eixos
6.4.2.4. CAD
6.4.2.5. Produção de Peças
6.4.2.5.1. Seriadas
6.4.2.5.2. Precisão
6.4.2.5.3. Complexas
6.4.3. Impactos
6.4.3.1. Peças Complexas e em 3d facilmente produzidas
6.4.3.2. Reduziu a intervenção humana
6.4.3.3. Redução da taxa de erros
6.4.3.4. Menor disperdicio
6.4.3.5. Linhas de montagens flexiveis
6.4.3.5.1. Reutilização a linha de montagem
6.4.3.5.2. Aplicativo
6.4.4. Componentes
6.4.4.1. Unidade de Comando
6.4.4.1.1. Onde está armazenado todo o software usado e onde são processados todos os cálculos do sistema
6.4.4.2. Maquina Propriamente Dita
6.4.4.3. Acionamentos
6.4.4.3.1. Servomecanismos responsáveis pelos movimentos dos eixos.
6.4.4.4. Sensores
6.4.4.4.1. medidores de posição e velocidade