Prensa eletropneumática com acionamento via sensor óptico

Abstract

O projeto apresenta o desenvolvimento de uma prensa eletropneumática automatizada com sensor óptico destinada ao processo de reciclagem de latas de alumínio, visando reduzir o esforço físico do operador, eliminar riscos ergonômicos e aumentar a eficiência produtiva. O estudo aprofunda-se nos princípios de sistemas pneumáticos, seguindo normas de segurança. Com o desenvolvimento do projeto, incluiu a seleção, o dimensionamento e a integração dos componentes mecânicos, pneumáticos e eletrônicos, além da elaboração de esboços, moldes e diagramas que orientaram a montagem do protótipo. O sistema foi programado utilizando o microcontrolador ESP32. Após a montagem do circuito pneumático e elétrico, realizaram-se testes para avaliar o funcionamento do ciclo automático, envolvendo detecção por sensor óptico. Os resultados demonstraram que o sistema respondeu adequadamente às rotinas de acionamento e controle, embora tenha apresentado insuficiência de força para realizar a prensagem completa da latinha real devido à limitação no fluxo de ar fornecido ao cilindro. A demonstração do ciclo foi realizada com papeis em formato de cilindro, comprovando a eficiência da lógica de comando, da integração e detecção. Conclui-se que o protótipo valida o funcionamento do sistema eletropneumático, mas requer redimensionamento dos componentes pneumáticos, especialmente cilindro, válvula e tubulação, para atingir a força necessária à compactação efetiva das latas.

The project presents the development of an automated electro-pneumatic press with an optical sensor for the aluminum can recycling process, aiming to reduce the operator's physical effort, eliminate ergonomic risks, and increase production efficiency. The study delves into the principles of pneumatic systems, following safety standards. The development of the project included the selection, sizing, and integration of mechanical, pneumatic, and electronic components, as well as the preparation of sketches, molds, and diagrams that guided the assembly of the prototype. The system was programmed using the ESP32 microcontroller. After assembling the pneumatic and electrical circuit, tests were carried out to evaluate the operation of the automatic cycle, involving detection by an optical sensor. The results showed that the system responded adequately to the activation and control routines, although it lacked sufficient force to completely press the actual can due to the limitation in the air flow supplied to the cylinder. The cycle was demonstrated using cylinder-shaped paper, proving the efficiency of the control logic, integration, and detection. It was concluded that the prototype validates the operation of the electro pneumatic system, but requires resizing of the pneumatic components, especially the cylinder, valve, and tubing, to achieve the force necessary for effective can compaction. Key-words: Electropneumatic press. Pneumatic automation. Optical sensor. Aluminum recycling. ESP32.