CONSTRUÇÃO DE UM MANIPULADOR ROBÓTICO PARA CONFECÇÃO DE FILMES FINOS AUTOMONTADOS

Resumo

As vantagens de um manipulador robótico controlável, quanto a sua versatilidade e possibilidade de programação via software, podem ser muito interessantes na construção de aparelhagens quando se objetiva a formação de filmes finos automontados por dip-coating. A ciência e a tecnologia dos filmes finos têm um papel crucial nas indústrias de alta tecnologia e no mundo moderno em geral. O início do uso sistemático de filmes finos ocorreu na microeletrônica, mas existem numerosas e crescentes aplicações em outros setores. Dentro deste contexto, este projeto de pesquisa teve como objetivos a construção de um manipulador robótico controlado por microcontrolador para a preparação de filmes automontados a partir do reaproveitamento de e-lixo, com finalidades didáticas. Os métodos utilizados foram: revisão bibliográfica, projeto simulação e especificação de materiais, construção do manipulador e desenvolvimento do software e teste do protótipo. Foram estudadas as teorias de controle clássicas como controle PDI e torque computado, além de sistemas robóticos, sistemas robóticos industriais e técnicas de fabricação de filmes finos automontados, especificamente a técnica LBL (Layer-By-Layer). Foram projetados, a estrutura mecânica do manipulador utilizando ferramentas CAD e o circuito de controle e alimentação utilizando simuladores como o Multisim 11 e o Proteus 7. Construiu-se o protótipo utilizado materiais como madeira MDF, barras de aço inoxidável e buchas de bronze e nylon. Foram efetuados testes de funcionamento e medição das velocidades de translação vertical da junta do manipulador que, por dip-coating, efetua a submersão dos substratos para confecção de filmes finos automontados via Layer-By-Layer.