Afonso Nunes Mexia Allen Revez Licenciado em Ciências de Engenharia Mecânica Desenvolvimento de um sistema para o alinhamento do teto panorâmico de um veículo automóvel Orientador: Professor Doutor Alberto José Antunes Marques Martinho, Professor Auxiliar, Universidade Nova de Lisboa Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica Júri: Presidente: Prof. Doutor António José Freire Mourão Arguente: Prof. Doutor António Gabriel Marques Duarte dos Santos Vogal: Prof. Doutor Alberto José Antunes Marques Martinho Dezembro 2017 Afonso Nunes Mexia Allen Revez Licenciado em Ciências de Engenharia Mecânica Desenvolvimento de um sistema para o alinhamento do teto panorâmico de um veículo automóvel Orientador: Professor Doutor Alberto José Antunes Marques Martinho, Professor Auxiliar, Universidade Nova de Lisboa Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica Júri: Presidente: Prof. Doutor António José Freire Mourão Arguente: Prof. Doutor António Gabriel Marques Duarte dos Santos Vogal: Prof. Doutor Alberto José Antunes Marques Martinho Dezembro 2017 Desenvolvimento de um sistema para o alinhamento do teto panorâmico de um veículo automóvel Copyright © 2017 Afonso Nunes Mexia Allen Revez, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Lisboa A Faculdade de Ciências e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa têm o direito, perpétuo e sem limites geográficos de arquivar e publicar esta dissertação através de exemplares impressos reproduzidos em papel ou de forma digital, ou por qualquer outro meio conhecido ou que venha a ser inventado, e de a divulgar através de repositórios científicos e de admitir a sua cópia e distribuição com objetivos educacionais ou de investigação, não comerciais, desde que seja dado crédito ao autor e editor. Agradecimentos É com muito agrado, que em primeiro lugar, agradeço todo o apoio e orientação que recebi do meu orientador, Professor Doutor Alberto José Antunes Marques Martinho. A sua ajuda e disponibilidade foram cruciais para o desenvolvimento desta dissertação. Durante o período de conceção da dissertação, passei por momentos muito felizes, tal como por fases complicadas, que marcarão para sempre a minha vida. Gostaria, então, de agradecer a toda a minha família e amigos que me acompanharam e apoiaram no decorrer deste período. Um especial obrigado aos meus pais, por me fornecerem todas as ferramentas para realizar este feito e por todo o apoio e amor que recebi ao longo da minha vida académica. À minha irmã por toda a inspiração, força e ajuda que me ofereceu durante a escrita desta dissertação. Agradeço a todos os meus colegas, agora amigos, que me acompanharam durante todo o meu período académico. Sem eles, estes cinco anos de teriam sido uma caminhada muito mais complicada. A todo o Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial da Faculdade de Ciências e Tecnologias um grande obrigado por todos os ensinamentos transmitidos ao longo do curso. i ii Resumo A presente dissertação tem como objetivo a conceção de um sistema para o alinhamento do teto panorâmico de um veículo automóvel. Pretende-se aumentar a cadência de produção de uma estação de trabalho de uma empresa do sector automóvel. Uma das operações realizadas nesta estação de trabalho consiste na medição do desalinhamento existente entre o teto panorâmico e o tejadilho do veículo, seguida da anotação de todos os valores medidos e posterior correção do alinhamento. Atualmente, esta operação é executada de forma pouco eficiente e desconfortável por dois operários. Neste trabalho projeta-se um sistema para realizar a medição do desalinhamento num tempo reduzido e indicar qual o ajuste que deve ser realizado, registando todos os valores numa base de dados. Em suma, o projeto foi desenvolvido em três fases. A primeira fase consistiu numa pesquisa bibliográfica para identificar técnicas de medição do desalinhamento. Este estudo permitiu a comparação de instrumentos de medição e processamento de imagem. O método considerado mais adequado, e adotado neste projeto, consiste na utilização de comparadores digitais. Na segunda fase do projeto, foram identificadas as equações que regem o alinhamento nos pontos de ajuste do teto panorâmico, partindo dos valores medidos pelos comparadores e por funções analíticas, resultantes da interpolação por splines cúbicos da curvatura do tejadilho do veículo. Foram também desenvolvidos programas em linguagem MATLAB, com o intuito de testar as equações obtidas e a serem incorporadas no sistema de alinhamento. Na fase final do projeto, foi desenhado o suporte dos comparadores, escolhido o sistema que deslocará o suporte verticalmente e concebido o respetivo controlador. Aceita-se que os objetivos propostos neste projeto foram alcançados e os resultados obtidos, nos ensaios e simulações realizados, foram positivos. Palavras-chave: Automação, medição de um desalinhamento, técnicas de medição, processamento de imagem, simulação FluidSIM iii iv