14 março, 2016

Automação dos furos dos Painéis de interface, externos e internos, das UMJ's, SNG's, UM's e dos sinais provenientes dos estúdios nas TVs e Produtoras


OBJETIVO
Este artigo foi desenvolvido com o objetivo de demonstrar como pode ser feita uma automatização simples para furação de painéis para diversas aplicações, em especial para as unidades móveis nas televisões e produtoras. Constata-se em geral nas empresas de televisão no Brasil, principalmente no interior, essa necessidade como um facilitador na manufatura dos painéis dos veículos de jornalismo e até mesmo para aqueles painéis que ficam em rack’s no interior dos estúdios de gravação.
Hoje, em geral, nas engenharias das televisões o sistema é totalmente manual, passo a passo onde com a automação dos processos diminuirá o tempo para a furação e consequentemente para sua fabricação também, assim como nos custos com horas extras e com pessoal técnico necessário para fabricação destes painéis.
A proposta é a montagem de uma Fresadora CNC controlada e ativada pelo uso da linguagem em Código G, que é a linguagem de programação que comanda máquinas operatrizes de controle numérico computadorizado e bastante usado principalmente em automatização.
O objetivo deste trabalho é apresentar o projeto protótipo de uma fresadora controlada por comando numérico computadorizado (CNC) para ser utilizada na furação dos painéis externos e painéis de estúdios, usados tanto em uma unidade móvel de jornalismo, como nas produções diversas nos estúdios. Hoje, com raríssimas exceções todo o processo é produzido manualmente na oficina mecânica das engenharias das TVs, sendo que a proposta é a automação da furação destes painéis, que é o processo mais demorado e onde ocasionalmente ocorrem pequenos acidentes de trabalho. Este novo conceito tornará à manufatura muito mais eficiente nos processos realizados, com menos tempo despendido para o trabalho e com a diminuição da mão de obra humana.
Verificam-se também outras possíveis aplicações deste equipamento no processo de confecção de outros dispositivos parecidos, como por exemplo, os usados no departamento de Cenografia das TVs onde os mecânicos fazem este trabalho também de forma manual, e neste caso podem se beneficiar através deste processo de usinagem.
O Projeto proposto é de baixo custo e a ideia é reaproveitar materiais que geralmente se encontram disponíveis nas próprias mecânicas das engenharias nas TVs, como pedaços de placas de ferragens, pedaços de bitolas de ferro, placas de alumínios, impressoras antigas, placas de acrílicos, cabos de vídeo, áudio, etc.
O trabalho técnico de construção das peças e montagens de acordo com o projeto, seria na própria mecânica que já conta em geral, com profissionais com experiência neste tipo de trabalho feito com ajuda de torno mecânico manual.
Como vantagens esta tecnologia proporcionará uma excelente dinâmica, diminuindo bastante o tempo relativo à manufatura manual se comparado com a usinagem automatizada, proporcionando ainda uma maior confiabilidade e uma redução nos custos principalmente em relação às horas trabalhadas e também com relação às faltas ao trabalho dos funcionários do setor, por conta de pequenos acidentes causados durante a furação manual.
COMO É O PROCESSO ATUAL E COMO SERÁ O PROCESSO PROPOSTO
A concepção de automação impõe-se, cada vez mais, nas empresas preocupadas em melhorar a sua produtividade, reduzindo ao mesmo tempo os custos. Convém compreender que, quanto mais um processo se encontrar automatizado, maiores serão os benefícios da automação na regularidade da qualidade de um produto, na economia de energia, passando pela flexibilidade e segurança de funcionamento e, consequentemente, pela melhoria da produtividade. A motivação da automação, portanto é buscar encontrar o ponto mais conveniente na relação entre o trabalho humano e a máquina, em função de quanta experiência o humano tem e do quão automatizado seu comportamento esteja.
No caso deste tipo de painel, que é proposto à automatização, eles contêm os conectores de sinais BNC, XLR, TRIAX para câmeras, Bornes de comunicação, bem como outros conectores determinados pela configuração dos subsistemas de áudio, vídeo e de comunicação especificados no projeto. É empregada para confecção deste painel uma base de montagem que pode ser isolante ou não isolante, com legenda de identificação individual para cada conector, em serigrafia ou adesivo em vinil laminado de alto relevo e resistência a atrito, o que dificulta a ação do tempo sobre o mesmo, garantindo assim pelo menos por alguns bons anos em perfeito estado de operação. O painel de sinais é instalado no interior de um compartimento hermético, com acesso pôr intermédio de uma tampa com fechadura articulada e com repouso a 90 graus. No interior e nas laterais deste compartimento podem ser instaladas tomadas AC reguladas e tomadas AC não reguladas, para serviço e iluminação cênica, por exemplo, dependendo do projeto especificado para unidade móvel, consequentemente, para a distribuição do painel. Na parte superior é instalada uma luz de serviço com acionamento interno ao compartimento através de um interruptor. O compartimento que aloja o painel de sinais é adaptado externamente na parte traseira lateral do veículo, do lado do passageiro e tem acesso interno para instalação de fiação ou cabeamento. Neste trabalho é enfatizada a furação automática das placas de alumínio ou acrílico com um processo automatizado entre engenharia e mecânica de usinagem interligadas através da rede comum da empresa, fazendo com que o projeto concebido em AutoCAD possa trafegar automaticamente de um sistema a outro.
O projeto planejado de acordo com as necessidades técnicas da unidade móvel em questão é concebido em AutoCAD e posteriormente depois da sua aprovação é enviado para manufatura na mecânica da engenharia, onde o mecânico corta a chapa no tamanho especificado, lixa e pinta, conforme normas ABNT. Em seguida já com o arquivo do programa na memória do computador da Fresa CNC, inicia-se o processo automático de furação do painel. Posteriormente, coloca-se o adesivo de identificação dos conectores, um técnico em eletrônica coloca todos os conectores referentes e por último depois de uma checagem geral é levado até a unidade móvel para ser implementado e procedido o cabeamento, finalizando o processo. O tempo despendido na furação do painel com a Fresa é de aproximadamente 4 minutos.
Este processo de automação não implica em nenhum problema social e nem em perdas dos postos de trabalho onde existem pelo menos três profissionais no setor, apenas estes profissionais terão que submeter a um treinamento de qualificação específica na própria empresa, melhorando seu nível de atuação e conhecimento e a empresa estará colaborando efetivamente na melhoria das condições de uma parte da sociedade.
Fazendo um comparativo com processo atual que acontece na maioria das engenharias das televisões no Brasil, ao chegar ao departamento de engenharia a solicitação do painel para o veículo de jornalismo, o mesmo é redesenhado em um sistema CAD, onde são feitos todas as medidas milimétricas necessárias para o seu devido dimensionamento e após aprovado pelo departamento de projetos, o material é enviado à oficina mecânica, onde os profissionais fazem a devida inspeção.
Quando não há quaisquer dúvidas sobre o projeto que vai ser produzido, inicia-se o processo de fabricação. Uma peça de metal ou acrílico apropriado de um tamanho maior do que o especificado no projeto é dimensionada e cortada em uma guilhotina para ter o tamanho ideal do painel conforme o projeto.
As marcações dos furos na chapa, já dimensionada, são de forma manual com a utilização de um punção de bico e um martelo. Neste momento, a habilidade do profissional envolvido é fundamental, pois qualquer erro na marcação, o material é perdido definitivamente, ocasionando retrabalho.
 As ferramentas de furo, de corte e para retirar rebarbas são artesanais (feitas geralmente pelo próprio mecânico, por se tratar de ferramenta específica) e passíveis de irregularidades para a confecção do painel.
Após estes passos, tem-se o lixamento, aplicação de tintas e a colocação do adesivo para identificação dos sinais de vídeo, áudio e comunicação. Com isto tem-se a finalização do processo de fabricação do painel. Todos os painéis passam pelo mesmo processo e dependendo da solicitação, a entrega pode levar até dois dias (02 jornadas de 06h00) para ser concluído um único painel.
Quando existe a necessidade de painéis com as mesmas características, percebe-se mais nitidamente a necessidade da automação.
As mudanças no processo do manual para o automatizado, se darão a partir do momento em que já se tem a chapa cortada no tamanho final e se estenderá até antes do lixamento. A partir deste momento, entra a parte onde a precisão é fundamental e o gargalo principalmente com relação ao tempo precisa ser resolvido, ou seja, na furação da chapa.
No livro “Automação Industrial e Sistemas de Manufatura” de Groover, Mikell (2011 pág. 113) fala no capítulo 7, “que o controle numérico pode ser aplicado a uma variedade de processos. As aplicações se dividem em duas categorias: (1) aplicações de usinagens, como furação, fresamento, torneamento e outros processos de metalurgia e (2) aplicações que não usam máquinas-ferramenta, como montagem, desenho e inspeção. A característica comum de operação do CN em todas essas aplicações é o controle do movimento do cabeçote em relação à peça”.
Com este conceito e aplicando a automatização na parte do processo onde ocorre o gargalo, serão resolvidos automaticamente os problemas na demora, na qualidade final, nos gastos desnecessários com retrabalhos, na mão de obra excessiva, nos desperdícios de tinta e até diminuição significativa nos pequenos acidentes de trabalhos decorrentes das ferramentas cortantes, como já mencionado anteriormente.
O projeto específico desta Fresadora CNC e todos os seus detalhes, serão publicados em um próximo artigo.
 CONCLUSÃO
Conforme as informações apresentadas, ficou claro que a fresadora é uma máquina ferramenta de funcionamento relativamente simples, bastante semelhante ao torno mecânico, capaz de executar as mais diversas operações dentro do campo da usinagem, de maneira a permitir a fabricação de peças para diferentes aplicações do setor metal mecânica e ainda é uma máquina ferramenta de custo relativamente baixo e se considerarmos esse projeto de sua construção com materiais reaproveitáveis, os custos se tornam ainda menores. Com a conclusão deste trabalho foi possível chegar a uma solução eficiente e de baixo custo para a área de mecânica das empresas desses segmentos, utilizando-se um controlador CNC de baixo custo.

Painel de estúdio finalizado.

  

 Vídeo da simulação de funcionamento da Fresa na furação de um painel.
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