Publicação: Uma proposta de ferramenta para controle de qualidade em linha de
produção e montagem de câmbios automotivos utilizando filtragem adaptativa
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
Normalmente, o controle de qualidade de câmbios automotivos em linha de montagem é feito
de forma subjetiva por especialistas. O ouvido humano, apesar de ser uma ferramenta
altamente sensível e largamente utilizada em controle de qualidade, também é sensível a
problemas emocionais e ambientais (ruídos de fundo), além de não resultar em valores
mensuráveis. Para contornar este problema, as técnicas tradicionais de análise de sinais, em
conjunto com o monitoramento das vibrações e ruído dos câmbios testados, podem ser
utilizadas para definir valores objetivos de aceitação ou recusa num programa de qualidade.
Porém, devido à complexidade da dinâmica de um câmbio automotivo e aos ruídos inerentes a
uma linha de produção, existe uma grande dificuldade na definição dos sintomas de controle e
determinação de valores limites. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o uso da
filtragem adaptativa, via algoritmo dos mínimos quadrados (LMS), como ferramenta de
auxílio nos procedimentos de controle de qualidade via monitoramento de vibrações e ruído.
A metodologia é baseada na utilização dos sinais, medidos num teste padronizado, como sinal
primário e de referência no procedimento de filtragem. Inicialmente, foram realizadas
simulações numéricas, para avaliar o desempenho do algoritmo LMS no cancelamento de
interferências externas ao funcionamento do sistema mecânico sob estudo. Em uma próxima
etapa, foram coletados sinais de aceleração e de pressão sonora de câmbios aprovados no
procedimento de controle de qualidade atual (câmbios bons) e um outro conjunto distinto de
sinais de câmbios, nos quais foram inseridos defeitos comuns de fabricação e montagem, que
foram divididos nos grupos câmbios aceitáveis e câmbios ruins. A partir dos sinais filtrados,
do grupo câmbios bons, técnicas estatísticas foram utilizadas para a definição dos sintomas
vibroacústicos limites para controle de qualidade. Finalmente, o procedimento foi validado
utilizando os sinais dos grupos câmbios aceitáveis e câmbios ruins.
Abstract
Normally, automotive gearbox quality control in assembly line is made in subjective manner
by specialists. The human ear, despite being a highly sensitive tool and widely used in quality
control is also sensitive to emotional and environmental problems (back noises), besides not
giving measurable values. In order to solve this problem, the traditional techniques of signal
analysis, along with the monitoring of vibrations and noise of the tested gearbox, may be used
to define objective values of acceptance or refusal in a quality program. But, due to the
complexity of the dynamics of a automotive gearbox and to the noises inherent of a
production line, it s difficult to define the control systems and determinate the limit values. In
this work, it is introduced a study about the use of adaptive filtering through the least mean
square algorithm (LMS), as a support tool in the procedures of quality control by vibrations
and noise monitoring. The methodology is based on the use of the signals, measured in a
standardized test, as a former signal and of reference signal in the filtering procedure.
Initially, numeric simulations were done, in order to evaluate the performance of the LMS
algorithm in cancellation of external interferences of the mechanical system under study. In
the next step, acceleration and sound pressure signals were collected of approved gearbox in
the actual proceedures of quality control (good gearbox). Another distinct group of gearbox
signals, in which were inserted ordinary manufacturing and assembly defects, were divided in
the groups of acceptable gearbox and bad gearbox. From the filtered signals of the good
gearbox group, statistic techniques were used in order to define the limiting vibroacoustic
symptoms for quality control. Finally, the procedure was validated using the signals from
acceptable gearbox and bad gearbox groups.
Palavras-chave
Câmbios automotivos, Filtro adaptativo LMS, Vibrações, Pressão sonora, Controle de qualidade, Automotive gearbox, LMS adaptive filter, Vibrations, Sound pressure, Quality control, Automóveis - Vibração
Citação
OLIVEIRA FILHO, Ricardo Humberto de. A proposal of tool for automotive gearbox quality control in
production and assembly line using adaptive filtering. 2007. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.