Linha FORJA

A Linha FORJA é um inovador conjunto de ferramentas e peças padronizadas, projetada para revolucionar o acesso das equipes brasileiras de FIRST® Robotics Competition à materiais de construção rápida. A Linha oferece uma gama de componentes que se encaixam perfeitamente entre si, simplificando o processo de montagem e proporcionando maior eficiência na construção de robôs. A padronização da Linha FORJA facilita o trabalho colaborativo e garante que as equipes tenham à sua disposição as ferramentas necessárias para competir em alto nível, promovendo a criatividade e o avanço tecnológico no cenário da robótica brasileira.

Introdução a Linha FORJA

Aqui você encontra uma descrição inicial sobre a Linha FORJA

Introdução a Linha FORJA

Linha FORJA

A Linha FORJA é um inovador conjunto de ferramentase peças padronizadas, projetada para revolucionar o acesso das equipes brasileiras de FIRST® Robotics Competition à materiais de construção rápida. A Linha oferece uma gama de componentes que se encaixam perfeitamente entre si, simplificando o processo de montagem e proporcionando maior eficiência na construção de robôs.

tubo tubo Micro T gusset

A padronização da Linha FORJA facilita o trabalho colaborativo e garante que as equipes tenham à sua disposição as ferramentas necessárias para competir em alto nível, promovendo a criatividade e o avanço tecnológico no cenário da robótica brasileira. Todos os componentes da linha têm o mesmo padrão de 12,7mm de distância entre centros das furações.

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Nos componentes que contém furos para acoplamento de rolamentos, é utilizado o padrão SplineXL, o mesmo utilizado pela empresa West Coast Products e em eixos de máquinas da área da agricultura.

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A Linha FORJA é composta por +25 produtos novos utilizando este sistema padrão de furações, que também pode ser combinado com produtos REV Robotics, West Coast Products e Andymark!

Para tornar o processo de CAD e Design mais fácil e eficiente, a stemOS oferece uma biblioteca exclusiva da Linha FORJA no Onshape! Para usá-la, siga estes passos simples:

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Pronto! Agora você tem acesso a uma vasta gama de componentes para levar seus projetos de robótica ao próximo nível. Divirta-se criando!

Introdução a Linha FORJA

Padronização da Linha

A Linha FORJA foi desenvolvida para simplificar o processo de montagem, utilizando o mínimo possível de variações de ferramentas e acopladores. Isso é possível graças à padronização das seguintes especificações:

Furação ⌀5mm
SplineXL

Com a padronização de furos espaçados em 12,7mm, sua montagem se torna mais eficiente e prática, permitindo que você concentre seus esforços no que realmente importa: criar e inovar em seus projetos de robótica!

Introdução a Linha FORJA

Sugestão de Ferramentas

As ferramentas do kit Ferramentas Forja foram pensadas especialmente para a utilização dos componentes que compõem a linha Forja. Com a utilização dessas poucas ferramentas, é garantido que a sua equipe consiga montar com a linha Forja sem esforços de procurar a ferramenta ideal para cada fixação.

Rebitadeira Manual

A rebitadeira manual é uma ferramenta essencial para fixar componentes no robô utilizando rebites 3/16" para a furação padrão de 5mm.

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Rebitadeira de Rosca Manual

Ferramenta utilizada para aplicar rebites de rosca interna em peças que necessitam de rosca para a fixação de parafusos. Com a broca 7mm é possível aumentar o furo padrão de 5mm e fixar esse rebite de rosca M5.

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Broca 7mm

Esta broca é a ideal para aumentar os furos de 5mm de forma adequada para aplicação dos rebites de rosca interna.

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Chave Sextavada cabo T 3mm e 4mm

Ferramentas utilizadas para aparafusar parafusos M5 com cabeça abaulada e cilíndrica, respectivamente.

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Chave Canhão 8mm

Chave que deve ser utilizada para aparafusar porcas M5, em especial as que se encontram de forma externa ao tubo ou elemento que está sendo fixado.

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Chave Combinada de 8mm

Chave que deve ser utilizada para aparafusar porcas M5. Pensado especialmente para utilizar em parafusos em que a porca fique em locais de difícil acesso, como em curvas acentuadas, ou até mesmo no interior dos tubos Forja.

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Broca 5mm

A broca de 5mm foi selecionada para caso a equipe queira fazer uma furação customizada além dos furos padrões da linha Forja. Este diâmetro de broca deve ser utilizado para fazer furos de forma a evitar que os demais componentes fiquem frouxos.

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Componentes Estruturais

Aqui serão apresentados os componentes compatíveis a Linha FORJA.

Componentes Estruturais

Perfis Retângulares

A stemOS conta com 3 modelos de perfis retangulares de alumínio, de diferentes comprimentos e espessuras, utilizando o padrão de furação FORJA:

Perfis com padrão de perfuração em 4 faces

Esses dois modelos possuem o padrão de furação FORJA em todas as quatro faces. Nas faces de 1" x 20" ou 36", há uma linha de furos, enquanto nas faces de 2" x 20" ou 36", existem três linhas de furos.

Tubo 2x1_ com padrão de perfuração em 4 faces - 20_ de comprimento (1).png

Tubo 2x1_ com padrão de perfuração em 4 faces - 20_ de comprimento.png

Esse padrão de furação é compatível com todos os componentes da Linha FORJA, permitindo uma grande versatilidade na montagem com diferentes suportes, como ilustrado no exemplo abaixo.

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Exemplo utilizando os suportes Gusset MaxPlanetary, Gusset 550, Gusset 90 Graus e Gusset Side

Perfis com padrão de perfuração em 2 faces

Este perfil é ideal para acoplar os seus módulos Swerve! Seu comprimento é o máximo permitido para a soma do perímetro de um robô de FRC.

Tubo 2x1_ com padrão de perfuração em 4 faces - 20_ de comprimento (1).png

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MAX Swerve da REV Robotics sendo utilizado junto ao padrão FORJA de furação.

A furação é compatível com o módulo MAX Swerve e pode ser cortado no comprimento desejado, desde que se respeite a distância do final do tubo até o centro do primeiro furo, conforme mostrado na imagem abaixo.

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Com esses perfis, você pode criar estruturas robustas e precisas para seus projetos de robótica, garantindo compatibilidade e facilidade de montagem com os componentes da Linha FORJA. Vamos construir algo extraordinário!

Documentações

Documentação Tubo 2x1" com padrão de perfuração em 4 faces - 20" de comprimento:
Documentação Tubo 2x1" com padrão de perfuração em 4 faces - 36" de comprimento:
Documentação Tubo 2x1" com padrão de perfuração em 2 faces - 19,5" de comprimento:
Componentes Estruturais

Suportes em Ângulo

Os suportes são utilizados para acoplar peças diferentes. Existem 3 tipos de suportes: em ângulo, dobrados e de movimento.

Suportes em Ângulo

Estes suportes são usados especialmente para acoplar duas estruturas. Eles utilizam o mesmo padrão de furação FORJA e podem ser utilizados tanto em tubos de 1" quanto em tubos de 2".

Gusset T e Gusset Lateral:

Utilizadas para fixar dois componentes em um ângulo de 90º, garantindo uma maior resistência por conta de seu formato. A Gusset em T é utilizada especialmente para acoplar tubos de face 2" com face 1" e tubos de face 1" com face de 1". A Gusset Lateral é ideal para utilizações em duas faces de 2".

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Suportes em diferentes ângulos:

Para garantir uma grande variedade de ângulos de acoplamentos diferentes, a Linha FORJA possui 7 suportes diferentes:

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Como Utilizar os suportes

Para utilizar o tubo em determinados ângulos é necessário deixar uma espaço entre os tubos ou cortá-lo. Utilize as ferramentas adequadas para cortar o alumínio. Abaixo temos um exemplo de utilização de uma Gusset 60 graus:

Assembly 1.png

Para garantir a eficiência do suporte, é importante utilizar um suporte de cada lado do perfil, impedindo que o sistema flexione.

Abaixo é possível ver mais alguns exemplos de como podem ser utilizados os suportes em ângulo.

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Documentações

Documentação Gusset 30 graus:
Documentação Gusset 45 graus:
Documentação Gusset 60 graus:
Documentação Gusset 90 graus:
Documentação Gusset 120 graus:
Documentação Gusset 135 graus:
Documentação Gusset 150 graus:
Documentação Gusset T:
Documentação Gusset Lateral:
Componentes Estruturais

Suportes de Movimento

Os suportes são utilizados para acoplar peças diferentes. Existem 3 tipos de suportes: em ângulo, dobrados e de movimento.

Suportes de Movimento

Estes suportes são usados especialmente para acoplar motores, caixas de redução e coroas em estruturas. Eles utilizam o mesmo padrão de furação FORJA e podem ser utilizados tanto em tubos de 1" quanto em tubos de 2".

Gusset SplineXL End:

Esse tipo de suporte pode ser utilizado para acoplar rolamentos. Sua principal função é acoplar os rolamentos com diâmetro externo de 1.125" e perfis que respeitem as dimensões do SplineXL nas pontas de tubos, como no exemplo abaixo. Pode-se também prender de forma perpendicular na face do tubo de 2".

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Gusset MAX Planetary:

Esse tipo de suporte é utilizado especialmente para acoplar caixas de redução como a MAX Planetary. Ele pode ser utilizado com uma chapa de cada lado do tubo, como na imagem abaixo, ou apenas uma das chapas, com outro apoio customizado pela equipe do lado do oposto. Este mesmo suporte também pode ser utilizado para acoplar um NEO Motor de forma direta.

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Gusset 775:

Este suporte é feito especialmente para fixar motores da serie 775. Ele pode ser utilizado em tubos com face de 1" ou 2", sendo que em faces de 1" pode ser utilizado alguma das 3 linhas de furos, como na imagem.

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Gusset Externa, rolamento 1,125" DE:

Este suporte foi desenhado para facilitar a utilização de rolamentos de diâmetro externo 1.125" em montagens. Pode ser utilizado de diversas formas, como no exemplo abaixo.

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Gusset para Coroa até 3" e Gusset para até 5":

Suportes dedicados para a fixação de coroas, um deles possue acoplamento para coroas de diâmetro até 3" e o outro até 5" imediatamente acima do tubo. A furação combina com as coroas da REV Robotics, da Andymark e de outras marcas em que o diâmetro do circulo de furação seja de 2". No centro possui o furo SplineXL para a fixação de rolamentos. Abaixo temos um exemplo de como pode ser utilizado.

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Gusset 550:

Este suporte é feito para conectar motores com furação da família 550 (como NEO 550) diretamente na chapa, sem caixas de redução. Deve ser fixado apenas pela frente do motor.

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Gusset Interna, rolamento 1,125" DE:

Suporte criado para garantir a centralização de um rolamento em um perfil da Linha Forja. Para utiliza-lo, basta a equipe fazer a furação utilizando uma broca de 1.125" na posição desejada do tubo e depois fixar o suporte, conforme ilustrado na imagem abaixo

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Gusset Ultra Planetary:

Para acoplar caixas com furações padrão da UltraPlanetary, como a REV Ultra 90 Degree Gearbox, foi desenvolvido este suporte, com diversas opções de acoplamento de furos.

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Espaçadores Estruturais

Para evitar que esforços normais dobrem e flitam os suportes, espaçadores estruturais também fazem parte do Master Kit. São espaçadores de 0.5" de diâmetro externo, 5,3mm de diâmetro interno e em comprimentos de 1" e 2" e devem ser alocados no espaço entre os componentes, conforme ilustrado na imagem.

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Espaçadores estruturais de 1" e 2" respectivamente; Exemplo de utilização do espaçador de 1" de comprimento entre as peças laranja

Documentações

Documentação Gusset SplineXL End:
Documentação Gusset MaxPlanetary:
Documentação Gusset 775:
Documentação Gusset para Coroa até 3":
Documentação Gusset para Coroa até 5":
Documentação Gusset 550:
Documentação Gusset Ultra Planetary:
Documentação Gusset Externa, rolamento 1,125" DE:
Documentação Gusset Interna, rolamento 1,125" DE:
Componentes Estruturais

Suportes Dobrados

Os suportes são utilizados para acoplar peças diferentes. Existem 3 tipos de suportes: em ângulo, dobrados e de movimento.

Suportes Dobrados

Estes suportes principalmente permitem a fixação perpendicular entre tubos. Eles utilizam o mesmo padrão de furação FORJA e podem ser utilizados tanto em tubos de 1" quanto em tubos de 2".

Suporte Bracket Micro T - Forja

Este suporte é especifico para fixações simples entre tubos, indicado para aplicações com pequenos esforços, devido a sua estrutura compacta.

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Suporte Bracket Micro T, 2Furos- Forja

Esse tipo de suporte pode ser utilizado para acoplar tubos, pois possui a furação da Linha FORJA. A imagem abaixo demonstra uma das possibilidades de acoplamento. É importante utilizar um suporte de cada lado do tubo para garantir a fixação correta, ou combinar com outros suportes da Linha FORJA.

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Suporte Bracket 90 graus, perfil externo 2-1 - Forja

Esse tipo de suporte também pode ser utilizado para acoplar tubos de 2" com tubos de 1", pois possui a furação da Linha FORJA. Abaixo, temos um ótimo exemplo de acoplamento entre tubos de tamanhos diferentes. É importante utilizar um suporte de cada lado para não haver flexão do componente. Essa fixação é mais robusta que as citadas anteriormente

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Suporte Bracket Offset Mount - SplineXL - Forja

Permite a fixação de motores e caixas de reduções em um formato diferente, como no exemplo onde a MAX Planetray foi fixada pela lateral. Ele ainda possibilita a fixação de rolamentos com diâmetro externo de 1.125", pois possui o padrão SplineXL.

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Documentações

Documentação Suporte Bracket Micro T:
Documentação Suporte Bracket Micro T, 2Furos:
Documentação Suporte Bracket 90 graus, perfil externo 2-1:
Documentação Suporte Bracket Offset Mount - SplineXL:

Exemplos

Aqui serão apresentados exemplos utilizando os componentes da Linha FORJA

Exemplos

Mecanismo 1

Exemplo de Coletor do objeto de jogo Aerial Assist, jogo de 2014 da FIRST Robotics Competition. Design inspirado na equipe 254 e adaptado para os materiais da Linha FORJA.

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Estrutura utilizando apenas componentes estruturais FORJA

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Mecanismo de coleta do robô Barrage, retirado da equipe de FRC The Cheesy Poofs, 254.

Materiais FORJA utilizados

Aqui você encontra o arquivo Onshape para visualizar a montagem!

Exemplos

Mecanismo 2

Exemplo de Braço simples para robô da FIRST Robotics Competition. Design adaptado para os materiais da Linha FORJA.

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Materiais FORJA utilizados

Aqui você encontra o arquivo Onshape para visualizar a montagem!

Exemplos

Mecanismo 3

Exemplo de Coletor de bolas simples, com dois eixos horizontais de rodas, para robôs da FIRST Robotics Competition. Design adaptado para os materiais da Linha FORJA.

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Materiais FORJA utilizados

Aqui você encontra o arquivo Onshape para visualizar a montagem!