Desenvolvimento de um sistema de troca automática do nozzle de ...

Capítulo V – Conclusão e perspectivas de trabalhos futuros
5 Capítulo V – Conclusão e perspectivas de
trabalhos futuros
No final deste trabalho é possível afirmar que foram atingidos os objectivos mínimos
propostos. O objectivo deste trabalho passava pelo desenvolvimento de soluções para
um sistema de troca automática de nozzle de corte, para máquinas de corte por laser,
tendo-se para isso desenvolvido dois produtos diferentes, o prato rotativo e a gaveta.
O prato rotativo, que foi a primeira ideia explorada, consiste num sistema muito similar
ao de uma torreta de troca de ferramenta de uma máquina CNC. A sua ideia base
assenta na rotação de um prato, que transporta os nozzles suplentes para uma posição
estática onde estão colocados os motores de aperto, que por sua vez são responsáveis
por apertar/desapertar o nozzle na cabeça. Esta solução apresenta algumas vantagens,
nomeadamente um baixo curso de accionamento e a elevada capacidade de
armazenamento, no entanto, acabou por ser abandonada pois preconizava a elaboração
de um sistema de engate entre o veio do motor e o Porta-nozzle e ainda a utilização de
um prato divisor para melhorar a precisão de rotação do prato, que como já foi referido,
é extremamente caro.
Devido a estas dificuldades modelou-se a solução da gaveta, que no final acabou por ser
escolhida para produto final. Esta solução é extremamente simples, baseando-se apenas
numa cadeia de engrenagens em Poliacetal que transmite a rotação do motor até aos
sistemas de aperto/desaperto. O maior problema desta solução adveio da elevada
extensão da cadeia de engrenagens inicial, o que provocava um baixo rendimento total
do sistema e, por conseguinte, conduzia à existência de grandes diferenças de binário
entre o primeiro e o último sistema de aperto. Para contornar este problema analisaramse
4 cadeias distintas, tendo-se no final dividido a matriz 3x6, em três matrizes 3x2 com
motorização individual. Esta solução revelou-se bastante eficaz pois conseguiu diminuir
as perdas de binário para apenas 10%, valor que foi considerado como aceitável.
Em termos de atravancamentos, a solução obtida respeita de forma integral as
especificações definidas, sendo prova disso as folgas de 37 e 40 mm obtidas para os
eixos longitudinal e vertical, respectivamente. Como estes valores são elevados, é
possível variar a posição da gaveta e, por conseguinte, alterar a posição dos nozzles
durante a afinação do sistema.
Em termos económicos não foi possível efectuar uma comparação directa entre o
sistema escolhido e um sistema da concorrência, pelo que se optou por efectuar apenas
uma comparação directa entre as duas soluções modeladas. Nesta análise concluiu-se
que ambas as soluções apresentam preços finais muito díspares, sendo a gaveta cerca de
2,9 vezes mais cara do que o prato rotativo. Esta diferença é justificável pelo facto de a
primeira solução não ter sido devidamente explorada e, ainda, pela utilização de
componentes de maior qualidade na gaveta, nomeadamente rolamentos, que obrigam a
128