Projeto mecânico de máquina paletizadora com braço orbital para aplicação de filme stretch

Abstract

As máquinas envolvedoras têm grande importância na logística e no transporte de cargas, garantindo que os produtos sejam acondicionados de forma segura e estável durante a movimentação e o armazenamento. O principal objetivo de sua fabricação está em preservar a integridade das cargas, evitando danos e perdas, ao mesmo tempo em que se busca otimizar o tempo e o custo das operações e melhorar as condições ergonômicas dos colaboradores que, de outra forma, realizariam a aplicação manual do filme stretch pré-estirado. Contudo, muitos projetos atuais apresentam superdimensionamento estrutural, o que implica maior consumo de material, aumento do peso total e elevação dos custos de fabricação e operação. Diante disso, este trabalho realizou a análise estrutural de uma máquina envolvedora com braço orbital, com o intuito de reduzir o peso da estrutura, mantendo a segurança, a rigidez e a confiabilidade do equipamento. Utilizando ferramentas de modelagem simulação computacional como SolidWorks e ANSYS, foram conduzidas análises estáticas, modais e de fadiga, que possibilitaram avaliar o comportamento da estrutura sob condições operacionais e propor melhorias. Os resultados obtidos demonstraram que foi possível alcançar uma redução significativa de massa sem comprometer o desempenho estrutural, resultando em um projeto mais eficiente, econômico e competitivo para aplicação industrial.

Stretch wrapping machines play a key role in logistics and cargo transportation, ensuring that products are safely and stably packaged during handling and storage. The main purpose of their design is to preserve the integrity of loads, preventing damage and losses while optimizing operational time and costs and improving the ergonomic conditions of workers who would otherwise manually apply pre-stretched film. However, many current designs present structural overdimensioning, leading to higher material consumption, increased total weight, and elevated manufacturing and operational costs. In this context, the present work carried out the structural analysis of an orbital arm stretch wrapping machine with the aim of reducing the structural weight while maintaining the equipment’s safety, stiffness, and reliability. Using modeling and computational simulation tools such as SolidWorks and ANSYS, static, modal, and fatigue analyses were conducted to evaluate the structural behavior under operating conditions and propose design improvements. The results demonstrated that a significant reduction in mass was achieved without compromising structural performance, resulting in a more efficient, economical, and competitive design for industrial application.