Os métodos de atuação utilizados na indústria envolvem o uso de sistemas hidráulicos, pneumáticos e elétricos.

Cada um deles possui uma característica que os torna especiais para determinadas aplicações, implicando em desvantagens e vantagens de uns sobre os outros.

De qualquer forma, cada um tem o seu espaço garantido no ambiente fabril.

Os sistemas pneumáticos, em especial, são os mais utilizados nas indústrias em geral, sendo o custo-benefício o motivo preponderante desse fato.

No setor alimentício, por exemplo, que é um dos mais competitivos e importantes do mundo, a pneumática se faz presente nos mais diversos processos, otimizando tudo aquilo que antes era executado pelas mãos humanas de maneira ineficiente.

Contudo, é injusto destacar a pneumática individualmente sem também mencionar os outros dispositivos e métodos que, por meio da automação, a tornam tão relevante.

Se essa introdução ao texto despertou em você curiosidade de como a automação pneumática tem otimizado processos na indústria alimentícia, fique neste texto e torne-se mais íntimo dessa tecnologia que hoje move o setor fabril mundial.

Entenda um pouco sobre a pneumática e os sistemas de automação

A pneumática é um nome que resume a utilização do gás (ar) como fluido de trabalho para acionar dispositivos distintos presentes em um sistema.

Cada um deles é essencial para o bom funcionamento do sistema.

Por exemplo:

• Compressores ficam responsáveis por comprimir o ar do sistema e forçar a sua movimentação por dentro das mangueiras;
• As mangueiras são os tubos que enclausuram o ar em movimento;
• Os conectores ligam mangueiras a outros dispositivos e mangueiras de diferentes diâmetros no sistema;
• Filtros garantem que o ar admitido pelo compressor esteja em boas condições, impedindo partículas sólidas e umidade que possam comprometer o sistema;
• Válvulas
  • Direcionais fazem a gestão do sentido em que o ar vai percorrer ao longo do sistema;
  • De bloqueio restringem a passagem de fluido, impedindo seu avanço ou retrocesso;
  • De controle de pressão protegem o sistema de sobrepressão;;
  • De controle de fluxo restringem a passagem do fluido pela válvula para reduzi-la ou aumentá-la;
  • De retenção permite passagem de fluxo de fluido em um só sentido.
• Manômetros ficam posicionados em pontos estratégicos do sistema para que o operador possa visualizar diretamente o nível em que a pressão se encontra naquele local;
• Atuadores, como cilindros pneumáticos, pressionam, empurram, erguem e posicionam materiais através de sua haste que contém acessórios que complementam a ação (junta flutuante, rótula esférica, garfo para haste, etc);
• Os reguladores (controladores de vazão ou fluxo) ajustam a velocidade do ar no sistema, fazendo com que atuadores avancem ou recuem em velocidades controladas;
• Entre outros.

No entanto, esses dispositivos por si só não são suficientes para suprir as necessidades de um ambiente fabril, o qual requer sincronia e gestão de processo.

Para que isso seja possível, os sistemas são dotados de sensores e controladores.

Os sensores são elementos presentes no sistema que captam e emitem sinais a cada ato realizado que possa fazer diferença no processo.

Os sensores podem ser indutivos, capacitivos, ópticos, magnéticos, entre outros.

Já os controladores são os responsáveis por monitorar, regular e otimizar variáveis de um sistema industrial. Os mais conhecidos são:

• CLP

• SCADA

• PID

Mas, daí, você pode se perguntar: em que momento isso tudo se conecta com a pneumática, em especial na indústria alimentícia?

Para responder isso, vamos agrupar as informações obtidas e resumi-las às obras possíveis.

Como a automação está associada à pneumática?

A automação pode ser considerada o cérebro da operação, enquanto o sistema pneumático realiza a força bruta. Simples assim. Ambos se complementam e o sistema de automação faz com que os dispositivos interajam entre si.

Com a automação, as válvulas pneumáticas podem ser acionadas tanto manual quanto automaticamente.

As válvulas direcionais, por exemplo, podem ser comutadas através de bobinas solenoides em momentos oportunos e inteligentes, tornando o processo mais inteligente.

Os movimentos se tornam mais precisos com os atuadores, uma vez que os sensores captam a presença de elementos em posições estratégicas para definir quando algo deve ser feito, como o próprio acionamento de um cilindro pneumático.

A automação permite que as válvulas de bloqueio sejam acionadas sempre que houver um indicador de que algo não está certo, como a sobrepressão medida pelo pressostato.

São diversos os exemplos que poderíamos descrever aqui. Mas, e na prática da indústria alimentícia?

Como a automação pneumática otimiza processos na indústria de alimentos

Segurança

Graças aos sensores, os processos da indústria alimentícia se tornaram mais seguros. Com a NR12 implementada, os sensores ópticos detectam movimentos em locais não permitidos.

Sensores magnéticos também detectam abertura de portas.

A parada da máquina não impede apenas tragédias, mas também impede que os alimentos sejam contaminados.

Precisão linear

Sensores (ópticos, capacitivos e indutivos) executam o trabalho de home (zero máquina) ao captar a presença de uma peça da própria máquina em seu ponto de origem.

Assim, a automação pneumática permite que, no envase de bebidas, o cilindro pneumático não precise realizar o seu curso total para chegar até a boca do recipiente. Os deslocamentos mais curtos poupam tempo (otimizando a eficiência)

Além disso, o selamento de recipientes plásticos ou metálicos pode ocorrer de acordo com a receita, executando o deslocamento linear perfeito para cada tamanho.

Precisão rotacional

Diversos processos lidam com mesas giratórias. Essas devem fazer paradas em pontos específicos. Esses pontos possuem sensores que verificam a presença do objeto e, pela automação, o acionamento é realizado se ele estiver presente ou a máquina para em caso contrário.

Neste caso, podemos ter:

• Indexadores pneumáticos que acoplam as hastes dos cilindros em cavidades, propiciando uma parada precisa em pontos específicos;
• Servomotores ou Motores com inversores de frequência como o Danfoss VLT® AutomationDrive que fornece precisão e sincronia para máquinas, fazendo com que o percurso das esteiras esteja em harmonia com os atuadores de envase;

Precisão em vazão

Seja no preenchimento de bebidas ou grãos (arroz, feijão, entre outros), o recipiente deve ser preenchido com a quantidade correta.

Para isso, utiliza-se contadores que em conjunto com a automação, abrem e fecham válvulas pneumáticas acionadas por solenoide ou pneumaticamente.

O tempo de abertura e fechamento da válvula pode ser considerado para que a quantidade correta seja preenchida no recipiente (ou até matematicamente, lembrando que a vazão é o produto da área pela velocidade).