diseÑo y construcciÓn de una mÁquina contadora de...

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA EN MECATRÓNICA

“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA

CONTADORA DE LÁMINAS EDUCATIVAS, PARA SU

IMPLEMENTACIÓN EN LAS ÁREAS DE ALMACÉN Y

BODEGA DE LA EMPRESA SOLARTE”

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN

MECATRÓNICA

AUTOR: CHRISTIAN ANDRÉS PACHECO ESCOBAR

DIRECTOR: ING. LUIS HIDALGO

Quito, 2014

DECLARACIÓN

Yo CHRISTIAN ANDRÉS PACHECO ESCOBAR, declaro que el trabajo

aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para

ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias

bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de

Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional

vigente.

______________________________

Christian Andrés Pacheco Escobar

C.I. 171715856-0

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Diseño y construcción

de una máquina contadora de láminas educativas, para su

implementación en las áreas de almacén y bodega de la empresa

Solarte”, que, para aspirar al título de Ingeniero en Mecatrónica fue

desarrollado por Christian Andrés Pacheco Escobar, bajo mi dirección y

supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las

condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos

18 y 25.

________________________

Ing. Luis Hidalgo

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 170772143-5

DEDICATORIA

Quiero dedicar el presente trabajo en primer lugar a Dios, el dueño de mi

vida y quien por intermedio de mis padres me ha regalado el estudio y me ha

permitido cursar y terminar una carrera, siendo en todo momento mi

fortaleza, mi guía y mi esperanza, ayudándome a sobreponerme de

momentos difíciles y vencer los obstáculos que se han presentado a lo largo

de mi vida y de todo este tiempo de estudios.

Quiero dedicar también este trabajo con mucho amor a mis padres Luis

Aníbal Pacheco y Cecilia Escobar, a mi hermana Viviana Pacheco, mi

hermosa familia quienes son mi apoyo, mi guía y mi ejemplo a seguir, su

ayuda, enseñanzas y aliento fueron y son de vital importancia en mi vida.

Dedico este trabajo también a la señorita Liliana Alvarado, mi gran amor,

quien en todo momento me ha dado su ayuda y apoyo incondicional, se ha

convertido en mi compañera ideal, es una gran bendición en mi vida pues la

ha llenado de amor y felicidad.

AGRADECIMIENTO

Agradezco infinitamente por medio de este trabajo a mi Dios, quien ha

bendecido mi vida en gran manera, permitiéndome haber tenido la

oportunidad de estudiar, de empezar y terminar una carrera siempre siendo

mi ayudador, mi guía, ensenándome a esforzarme y luchar por mis sueños,

a él le debo todo. Gracias por las muestras de su gran amor.

Doy gracias de todo corazón a mis queridos padres y a mi querida hermana

quienes siempre fueron mi ayuda, me brindaron su apoyo incondicional,

fueron mi ayuda me fortalecieron y animaron en momentos de debilidad y

desanimo, me levantaron cuando me caí y me enseñaron a ser una persona

de bien

Les amo, gracias por creer en mí, aun cuando ni yo mismo creía en mi.

Agradezco a mis maestros, quienes me impartieron sus conocimientos y

fueron una gran guía a lo largo de este tiempo de estudios, en especial al

Ing. Luis Hidalgo por su ayuda para la realización de este trabajo, siendo

para mí un ejemplo de un buen profesional.

Agradezco al Sr. Fernando Escobar y a todo el personal de la empresa

Solarte, donde aprendí el valor del compañerismo, de la amistad pero más

importante el valor del trabajo.

Finalmente doy gracias a mis amigos, compañeros y demás seres queridos,

quienes han compartido conmigo y han estado presentes en mis alegrías y

tristezas y me han brindado su amistad, apoyo y cariño sincero y que de una

manera u otra contribuyeron en mi formación tanto personal como

profesional, así como por toda la colaboración recibida para la consecución

de este trabajo y de este título.

A todos ustedes muchas gracias, que Dios los bendiga en gran manera.

i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN ix

ABSTRACT x

1. INTRODUCCIÓN 1

2. MARCO TEÓRICO 5

2.1 CARACTERIZACIÓN DE LA EMPRESA EN DONDE SE

DESAROLLA EL PROYECTO 5

2.1.1 EMPRESA SOLARTE 5

2.1.1.1 Datos Generales 5

2.1.1.2 Actividad Económica 6

2.1.1.3 Proceso Productivo 8 2.2 LÁMINAS EDUCATIVAS 15

2.3 DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS 16

2.3.1 PROCESO DE DISEÑO 16

2.3.1.1 Integración de los Elementos de una

Máquina en un Diseño Mecánico – Electrónico 17

2.3.1.2 Factores Importantes para el Diseño 17

2.3.2 MECANISMO 18

2.4 IMPRESORA 19

2.4.1 PRINCIPALES TIPOS DE IMPRESORAS 19

2.4.1.1 Impresora Matricial 19

2.4.1.2 Componentes Externos Principales de una

Impresora Matricial 20

2.4.1.3 Componentes Internos Principales de una

Impresora Matricial 21

2.5 COMPONENTES ADICIONALES 23

2.5.1 COMPONENTES MECÁNICOS, ELÉCTRICOS Y

ELECTRÓNICOS 23

2.5.1.1 Circuitos Electrónicos 23

ii

2.5.1.2 Motores Eléctricos 24

2.5.1.3 Servomotores 26

2.5.1.4 Variador de Frecuencia 27

2.5.1.5 Teclado Matricial 28

2.5.1.6 Fuente de Voltaje 29

2.5.1.7 Pantalla LCD 30

2.5.1.8 Sensores 31

2.5.1.9 Microcontroladores 31

2.5.2 PROGRAMACIÓN Y SIMULACIÓN 32

2.5.2.1 Programación en Arduino 33

2.5.2.2 Simulación en el programa Isis Proteus 34

2.5.2.3 Acople Antibacklash 35

3. METODOLOGÍA 37

3.1 MÉTODOS DE LA INVESTIGACIÓN 37

3.1.1 METODOLOGÍA MECATRÓNICA 37

3.1.1.1 Requerimientos y especificaciones del sistema 39

3.1.1.2 Diseño 39

3.1.1.3 Implementación 39

3.1.1.4 Pruebas del Prototipo 40

3.2 PROCESO DE REDISEÑO Y PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO 41

3.2.1 SELECCIÓN DE LA IMPRESORA 41

3.2.2 REVISIÓN DE LOS COMPONENTES A SER

APROVECHADOS DE LA IMPRESORA 42

3.2.3 REDISEÑOS DE LA IMPRESORA Y PRUEBAS

DE FUNCIONAMIENTO 44

3.2.3.1 Primera etapa de rediseño y Pruebas

de funcionamiento 45

3.2.3.2 Segunda etapa de rediseño y pruebas


3.2.3.3 Tercera etapa de rediseño y pruebas


iii

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 71

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESS 77

5.1 CONCLUSIONES 77

5.2 RECOMENDACIONES 79

GLOSARIO 81

SIMBOLOGÍA 84

BIBLIOGRAFÍA 85

ANEXOS 88

iv

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Fotografía del Catálogo de Productos de Solarte 8

Figura 2. Fotografía de Láminas Educativas refiladas listas

para su conteo 9

Figura 3. Fotografía de Láminas enfundadas y ordenadas en Perchas 10

Figura 4. Fotografía del Personal de Solarte realizando el conteo

manual de láminas 14

Figura 5. Fotografía de una Lámina Educativa 15

Figura 6. Componentes externos de una impresora matricial 20

Figura 7. Componentes internos de una impresora matricial 21

Figura 8. Componentes internos de una impresora 22

Figura 9. Motores internos de una impresora matricial 22

Figura 10. Fotografía de un Motor de corriente contínua 25

Figura 11. Servomotor 26

Figura 12. Variador de Frecuencia 27

Figura 13. Teclado Matricial 28

Figura 14. Esquema de un teclado matricial 4x4 29

v

Figura 15. Fotografía de una Fuente de Voltaje 29

Figura 16. Pantalla de Cristal Líquido 2x16 30

Figura 17. Microcontrolador 31

Figura 18. Placa Arduino 33

Figura 19. Programa Isis Proteus 34

Figura 20. Acople Antibacklash 35

Figura 21. Base de madera realizada para toda la estructura 46

Figura 22. Fotografía del motor original con el Acople para el nuevo

motor 48

Figura 23. Fotografía de los 2 motores unidos por el acople 48

Figura 24. Fotografía del Motor AC conectado a un Variador de Voltaje 50

Figura 25. Fotografía del Circuito de regulación de velocidad del

motor AC 51

Figura 26. Fotografía de la Simulación del Circuito de regulación de

velocidad del Motor AC en Isis Proteus 52

Figura 27. Fotografía del Motor DC seleccionado de 24 voltios 54

Figura 28. Fotografía del Motor DC en su base y acople al motor

original 55

Figura 29. Fotografía del Servomotor utilizado para accionar el

mecanismo de la bandeja 56

vi

Figura 30. Fotografía del Servomotor apoyado en la base de

plástico 58

Figura 31. Fotografía del Servomotor accionando la bandeja de

entrada 58

Figura 32. Fotografía de la Simulación del Circuito de Control en Isis

Proteus 59

Figura 33. Fotografía de la Fuente de Voltaje DC Altek 61

Figura 34. Fotografía de la Fuente de Voltaje DC formando parte

de la estructura 62

Figura 35. Fotografía de Todos los componentes conectados en

la 2da etapa de Rediseño 62

Figura 36. Fotografía de la Máquina con su cubierta 64

Figura 37. Fotografía de la prolongación de la base 65

Figura 38. Fotografía de la base extendida 65

Figura 39. Fotografía de las láminas enfundadas en grupos de 5 67

Figura 40. Fotografía de las láminas enfundadas en las perchas de

almacén del nuevo local 67

Figura 41. Diagrama de Flujo de la parte de control de la máquina 69

vii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Reducción de tiempo lograda por la máquina en la primera

prueba 71

Tabla 2. Reducción de tiempo lograda por la máquina en la segunda

prueba 72

Tabla 3. Reducción de tiempo lograda por la máquina en la tercera

Prueba 73

Tabla 4. Costos de los componentes de la máquina 74

viii

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

Anexo 1. RUC de la empresa Solarte 88

Anexo 2. Fotografía del Departamento de Bodega de Solarte 90

Anexo 3. Fotografía del Departamento de Almacén de Solarte 91

Anexo 4. Fotografía de Láminas Educativas de Solarte 92

Anexo 5. Fotografía de Temas de Láminas Educativas de Solarte 93

Anexo 6. Hoja de Pedido de productos de Solarte 94

Anexo 7. Fotografías de los Departamentos de Solarte (Nuevo Local) 96

Anexo 8. Fotografías de la Máquina Contadora de Láminas Educativas 98

ix

RESUMEN

La manipulación del papel en grandes cantidades ha constituido una labor

difícil de realizar, sobre todo si de contabilizarlas se trata, con este proyecto

se automatizó esta tarea para que la misma sea realizada por una máquina

que presente eficiencia, rapidez y un margen de error mucho menor al que

se presenta con el conteo manual, se construyó una máquina

exclusivamente para aplicarla dentro de una empresa que presenta este tipo

de problema, para su realización se partió de un mecanismo ya creado como

es el de una impresora matricial, aprovechando su diseño, funcionamiento y

a algunas de sus piezas. Esta impresora fue modificada y complementada

con otros mecanismos y elementos tales como un nuevo motor, fuentes de

voltaje, teclado matricial, pantalla lcd, componentes y circuitos electrónicos

entre otros, los cuales se implementaron con el fin de mejorar la velocidad

de conteo, funcionamiento, modo de conteo, selección de la cantidad a

contar, visualización del resultado y protección de los circuitos. Además la

utilización de softwares garantizaron que el sistema funcionara

correctamente, permitiendo ser modificado o cambiado cuando fue

necesario. Con todo esto, se logró diseñar una máquina que permite

seleccionar un modo de conteo, ingresando los datos por medio de un

teclado matricial, para luego colocar las hojas a ser contadas sobre un

dispensador ubicado a la misma altura y cerca del rodillo de la impresora, el

mismo que en funcionamiento gira continuamente y que ayudado por un

mecanismo auxiliar constituido por un servomotor y una palanca absorbe y

traslada las hojas una por una a otro dispensador por sobre encima del

anterior, siendo contabilizadas por un sensor en este paso para finalmente

mostrar el resultado en números hacia una pantalla tipo LCD. Con la

implementación de la máquina se consiguió reducir el tiempo de conteo en

un rango de entre 2 y 80 segundos menos comparándolo con el método

manual, además generó valores agregados tales como protección y

descanso al operario de la misma.

x

ABSTRACT

The manipulation of of the paper in big quantities it has constituted a work

difficult to carry out, mainly if of counting it is, with this project was

automatized this task so that the same one is carried out by a machine that

presents efficiency, speed and a margin of much smaller error to which is

presented with the manual count, a machine was built exclusively to apply it

inside a company that presents this problem type, for this realization it’s

already left of a mechanism created as it is that of a dot matrix printer, taking

advantage of their design, operation and to some of their pieces, also this

was modified and already supplemented with other mechanisms and

elements as a new motor, voltage sources, matrix keyboard, screen lcd,

components and electronic circuits among other, which were implemented

with the purpose of improving the count speed, operation, count way,

selection of the quantity to count, visualization of the result and protection of

the circuits. Also the use of softwares that allowed to program and to

simulate the operation of the machine guaranteed that the system worked

correctly, allowing to be as amended or change when it was necessary. With

all this, a machine was designed that allows to select a count way entering

the data by means of a matrix keyboard, it stops then to place the leaves to

be counted on a dispenser located to the same height and near the roller of

the printer, the same one that rotates continually in operation and that helped

by an auxiliary mechanism constituted by a servo-motor and a lever absorbs

and it transfers the leaves one for one to another dispenser for envelope

above the previous one, being counted by a sensor in this step for finally to

show the result in numbers toward a screen type LCD. With the

implementation of the machine was possible mainly to reduce the time of

count in a range of between 2 and 80 seconds less, also generated such

added values as protection and rest to the operative of the same one.

1. INTRODUCCIÓN

1

La empresa Solarte ubicada en la ciudad de Quito - Ecuador, se dedica al

diseño, producción, venta y distribución de láminas educativas, así como de

otros productos de tipo didáctico afines a estas.

El proceso de fabricación de este producto comienza en el departamento o

área de diseño donde se diagrama y realiza los gráficos, se investiga y

redacta los textos y demás detalles que constituyen una lámina educativa del

título o tema que se esté desarrollando.

Posteriormente, a esta información se le asigna un formato, el mismo que es

plasmado en una plantilla o placa de tipo metálico que se entrega al

departamento o área de producción para realizar la impresión de dicha

lámina en grandes cantidades de papel, las cuales ya impresas pasan por un

proceso de corte o guillotinado y adoptan un tamaño final que por lo general

es de 22 cm de ancho por 32 cm de largo.

Finalmente todas las láminas impresas son trasladadas al departamento o

área de bodega para su conteo, revisión y ordenamiento en las perchas y

posterior despacho tanto a los clientes que compran el producto

directamente a bodega, como también los que lo hacen al almacén. Este

último expone y vende el producto al público en general, los cuales lo toman

de las perchas para que el personal de este departamento realice el conteo

de forma manual del mismo, para su posterior totalización y cobro.

Cabe recalcar que la empresa Solarte no solo realiza la distribución de su

producto a nivel nacional, sino que realiza exportaciones a la ciudad de

Panamá donde posee una sucursal, por lo que es de suma importancia que

el producto registre cantidades exactas, ya que de no ser así podrían

generarse problemas en el pesaje de la carga, lo que constituye un gasto

extra a la empresa.

2

Solarte registra problemas con el conteo y ordenamiento de sus productos,

en especial con las láminas educativas, tanto en el área de almacén como

en el área de bodega, donde se busca automatizar este proceso por medio

de una máquina que dé solución de manera rápida y efectiva.

En la realización de todo este proceso se registran los siguientes problemas:

Errores en el conteo manual de las láminas educativas y productos

afines realizados en papel.

Demora en la elaboración de los pedidos solicitados por los clientes

en el área de bodega, esto debido al tiempo y complejidad que

conlleva contar las cantidades pedidas y cuadrar el mismo con la

cantidad total solicitada.

La atención al cliente no es eficiente dentro del área de almacén en

cuanto al tiempo de despacho del producto, esto debido a que se

debe contar las láminas tomadas en ese momento, lo que resulta una

labor demorosa, tediosa y muy proclive a errores, lo que genera

aglomeración de clientes en espera por ser atendidos y posteriores

reclamos por inexactitud en la cantidad cobrada.

Imposibilidad de registrar y llevar una contabilidad real del número

exacto de láminas en existencia dentro de los departamentos de

almacén y bodega de la empresa.

Disconformidad del cliente ya que este en muchas ocasiones recibe

una cantidad diferente a lo solicitado, lo cual genera molestias y

pérdidas económicas para la empresa

Es importante destacar que en la actualidad dentro del país no se registra la

existencia de una máquina que brinde solución a estos tipos de problemas.

Se conoce que existen máquinas contadoras en Estados Unidos y en

algunos países europeos, pero el gasto que representa adquirir y trasladar

una máquina de este tipo es muy elevado oscilando entre los USD 10000 y

15000, además que estas máquinas son excesivamente grandes, pesadas,

3

pero principalmente no están diseñadas para contar el tamaño de hoja

especifico que aquí se expone y se busca solucionar, sino tamaños mayores

como son los conocidos pliegos de hojas.

Con dichos antecedentes se busca solucionar esta problemática mediante la

creación de una máquina que realice la tarea de conteo, evitando los errores

antes mencionados y que esta sea económicamente accesible. Para lo cual

se ha planteado la siguiente hipótesis:

La realización e implementación de la máquina contadora de láminas

educativas constituirá una herramienta de ayuda que brinde rapidez y

exactitud en el conteo de dicho producto, facilitando su organización y

despacho en las áreas de almacén y bodega de la empresa Solarte

OBJETIVO GENERAL

Diseñar y construir una máquina contadora de láminas a partir de una

impresora de tipo matricial en desuso, que cumpla con los requerimientos de

la empresa Solarte.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Modificar una impresora matricial, usando los sistemas mecánicos y

electrónicos de la misma para su nueva aplicación.

Diseñar y construir los mecanismos y circuitos eléctricos necesarios

para la máquina contadora.

Añadir elementos mecánicos electrónicos que sean de utilidad para la

construcción de la máquina

Implementar la máquina en las áreas de destino.

4

El alcance que persigue el desarrollo de este proyecto es el de modificar una

impresora matricial en desuso con la finalidad de darle una nueva aplicación

como la de contadora de láminas, reutilizando algunos de los componentes

mecánicos y electrónicos que esta posee así como de su estructura en sí,

añadiendo elementos o bien diseñando y construyendo nuevos mecanismos

y circuitos electrónicos necesarios para que trabajando en conjunto cumplan

con la función indicada para finalmente con la implementación de esta

máquina contadora de láminas educativas, se consiga automatizar el

proceso de conteo de las mismas, todo con el fin de evitar los errores que se

producen en el conteo manual, además de reducir el tiempo de esta

actividad, logrando una eficiencia en el momento de registrar y organizar las

láminas en las perchas para poder realizar los pedidos de este producto

solicitados por los clientes mayoristas con exactitud y en el menor tiempo

posible en el área de bodega, así como de facilitar la realización de las

ventas de las mismas, brindando una atención rápida y eficaz a los clientes

minoristas en el área de almacén de la empresa Solarte, ubicada en la

ciudad de Quito - Ecuador, posteriormente y en base a los resultados aquí

obtenidos se analizará la posibilidad de llevar la máquina o una réplica a la

sucursal que esta empresa tiene en la ciudad de Panamá, donde se

registran problemas similares a los aquí mencionados, pues con la

instauración de la misma el trabajador u operario se verá beneficiado

ahorrando tiempo y energía al realizar esta labor, evitando el tedio y el

cansancio de realizar una tarea repetitiva que con el paso del tiempo es muy

proclive a errores.

Además se busca presentar una máquina relativamente accesible

económicamente que ponga fin a esta problemática.

.

2. MARCO TEÓRICO

5

Dentro del presente trabajo es importante comenzar por definir el estado

actual de la empresa donde se realiza este proyecto, así como de conocer

su actividad económica, su proceso productivo y a su elemento principal que

es el que presenta la problemática a solucionar, en este caso específico lo

son las láminas educativas y es por las cuales se construye la máquina en

cuestión.

Posteriormente es necesario revisar principios de diseño de elementos de

máquinas, así como de componentes mecánicos y electrónicos, los cuales

constituyen parte esencial de la máquina.

2.1 CARACTERIZACIÓN DE LA EMPRESA EN DONDE SE

DESAROLLA EL PROYECTO

2.1.1 EMPRESA SOLARTE

2.1.1.1 Datos Generales

Durante la realización de este proyecto la empresa Solarte experimentó un

cambio de sus instalaciones físicas, esto con el fin de mejorar su proceso

productivo y que la comunicación entre los distintos departamentos sea más

rápida y eficaz.

Este cambio resulta significativo pues con él conlleva nuevas políticas de

venta y de organización de sus productos los cuales aportan para que se

resalte aún más la realización de la máquina

Razón por la cual se detalla a continuación los datos generales tanto en el

momento en que se inicia con el proyecto como en el momento en que se

finaliza con el mismo

6

Datos Generales en el momento que se inicia con el Proyecto

Razón Social: SOLARTE.

RUC: 1708335185001 (Ver Anexo No.1)

Representante Legal: Sr. Cristóbal Escobar.

Ubicación: Calle Manuel Larrea N15-20 y Riofrío

(Santa Prisca). Quito, Ecuador.

Teléfono: (593 2) 2231-945

Telefax: (593 2) 2557-196

Página Web: www.laminassolarte.com

Datos Generales en el momento que se finaliza con el Proyecto

Razón Social: SOLARTE.

RUC: 1708335185001

Representante Legal: Sr. Cristóbal Escobar.

Ubicación: Calle Vargas N12-136 y Antonio Ante

(Santa Prisca). Quito, Ecuador.

Teléfono: (593 2) 2571-495

Telefax: (593 2) 2289-948

Página Web: www.laminassolarte.com

2.1.1.2 Actividad Económica

La actividad económica de la empresa SOLARTE, radica fundamentalmente

en el diseño, producción, venta y exportación de material educativo, para lo

cual divide su proceso productivo dentro de cinco áreas o departamentos,

los cuales se encargan de cumplir distintas funciones.

http://www.laminassolarte.com/

7

Dichas áreas o departamentos se mencionan a continuación:

Departamento de Diseño

Departamento de Producción

Departamento de Bodega (Ver Anexo No.2)

Departamento de Almacén (Ver Anexo No.3)

Departamento de Contabilidad

Estas áreas de trabajo se complementan entre sí, con el fin de elaborar

productos educativos, tales como:

Láminas Educativas (Ver Anexo No.4)

Muñecas Recortables (Cucas)

Casas Armables

Álbum de Cuerpos Geométricos

Libros de Colorear

Billetes Didácticos

Tablas Periódicas de los Elementos Químicos.

Papel Regalo (Motivos Navideños)

Todos estos productos y sus imágenes Solarte los expone en su catálogo de

productos que se muestra en la Figura 1.

8

Figura 1. Fotografía del Catálogo de Productos de Solarte

Recuperado el 03/04/2013

2.1.1.3 Proceso Productivo

El proceso productivo comienza en el departamento de Diseño, el cual se

encarga de toda la investigación pertinente al tema de la lámina que se está

desarrollando o de los demás productos, así como al diseño de los gráficos,

textos y formatos.

Una vez finalizado el diseño del producto en la computadora, se procede a

plasmar toda esta información en el formato elaborado por el diseñador para

luego revelarlas en películas de tipo fotográfico, las cuales sirven para

elaborar plantillas o placas metálicas, las mismas que son entregadas al

departamento de Producción que utiliza estas placas como molde para

reproducirla en grandes cantidades, esto lo hacen en resmas de papel,

ayudados por una imprenta de tipo offset.

9

Concluido el proceso de impresión, estas resmas de papel están listas para

adquirir el tamaño final, que en el caso de las láminas educativas y muñecas

recortables es de 22 cm de ancho por 32 cm de largo, esta dimensión puede

variar en el caso de otros productos.

Luego estas grandes cantidades de papel pasan por un proceso de corte o

refilado, donde el operador da la dimensión final del producto ayudado por

una guillotina.

Posteriormente a este paso, se procede a trasladar el papel refilado al

departamento de Bodega, donde se ubica cada tema y se los separa uno de

otro por medio de una pestaña o separador como se aprecia en la Figura 2,

para luego ser contabilizados, organizados y ordenados en las perchas por

parte del personal de este departamento.

Figura 2. Fotografía de Láminas Educativas refiladas listas para su

conteo


10

El ordenamiento de las láminas se lo realiza en paquetes que contienen

cantidades iguales del producto, generalmente de 100 unidades o de otra

cantidad según lo disponga la gerencia de la empresa como se mira en la

Figura 3, esto con el fin de tener cantidades fijas en stock para el despacho

de pedidos a clientes mayoristas y en ocasiones especiales despacho de

pedidos a la sucursal de la empresa ubicada en la ciudad de Panamá donde

se exporta estos productos, así como también de proveer de estos al

Almacén, donde se venden en cantidades menores a los clientes minoristas.

Figura 3. Fotografía de Láminas enfundadas y ordenadas en Perchas


Finalmente el departamento de Contabilidad se encarga de llevar un control

sobre toda la información administrativa y de inventarios de todos los

productos.

11

Adicionalmente Solarte ofrece a sus clientes materiales de bazar y papelería

como complemento a los productos principales. Estos materiales se venden

a clientes minoristas que realizan sus compras en el almacén de la empresa.

Cabe recalcar que el producto estrella de la empresa Solarte son las láminas

educativas, y es precisamente este producto el cual registra problemas al

momento de su conteo y ordenamiento, de esta manera la realización de

este proyecto estuvo enfocada en solucionar dicha problemática.

Actualmente Solarte cuenta con alrededor de 465 títulos de láminas de

Temas Generales, como por ejemplo: La Familia, Medios de Transporte, Los

Ecosistemas, etc.

Cuenta también con 110 títulos de láminas de Temas de Ecuador, como por

ejemplo: Mapa Político del Ecuador, Grupos Étnicos del Ecuador, Fauna de

la Sierra del Ecuador, etc. (Ver Anexo No.5)

Finalmente cuenta con cerca de 100 Títulos de láminas que contienen temas

relacionados al país de Panamá como por ejemplo: Símbolos Patrios de

Panamá, Hidroeléctricas de Panamá, El Canal de Panamá, etc.

Todas estas cantidades de títulos están en constante crecimiento, ya que

cada vez surgen nuevos temas a tratar, lo que origina cada vez un título

nuevo de láminas educativas y de los productos anteriormente mencionados.

Solarte cuenta también con una hoja de pedido en la cual se registra todos

estos productos, la misma que sirve de guía para todos los clientes al

momento de realizar sus compras tanto a almacén como a bodega (Ver

Anexo No.6)

Por ello las láminas y demás productos son ubicadas en las perchas de

estos dos departamentos.

12

En las perchas de bodega se colocan en cantidades de aproximadamente

2500 láminas por cada tema organizadas por lo general en paquetes de 100

láminas, mientras que en las perchas de almacén se ubican

aproximadamente 300 láminas por tema disponibles a ser tomadas por los

clientes en las cantidades que ellos lo requieran.

En cuanto al conteo de las láminas, es importante mencionar que al

cronometrar el tiempo que se tarda en contarlas, se registra que en

promedio una persona se demora aproximadamente entre 150 y 180

segundos en contar y revisar manualmente 100 láminas, ubicando las

primeras 50 en un sentido y las otras 50 en sentido opuesto a las anteriores,

esto con el fin de facilitar el poder tomar esas cantidades al momento de

despachar un pedido.

Estos tiempos son proclives a variar en función de la habilidad, destreza,

práctica, metodología e incluso de la edad que tenga la persona que realiza

esta actividad, pero el rango anteriormente expuesto es el más común.

Continuando con el proceso, una vez contadas y revisadas las 100 láminas

de posibles errores de impresión, las mismas son enfundadas, quedando

listas para ser ubicadas en su respectivo puesto dentro de las perchas

asignadas.

Sin embargo, la persona encargada del conteo debe contar entre 2000 y

4000 láminas aproximadamente por cada tema, es decir realiza entre 20 y

40 veces el mismo proceso, por lo cual su ritmo de conteo va disminuyendo

y el tiempo que se demora en este proceso va aumentando por el cansancio

que sufre el trabajador.

Esta situación es la que precisamente se vuelve responsable de generar en

muchas ocasiones errores en el conteo, ya que el valor contabilizado en

ocasiones no coincide con el dato de registro de resmas impresas entregado

13

por el departamento de producción que imprime las láminas, por lo que en

este caso, esto representa que el conteo se lo deba realizar nuevamente

hasta que coincida con el dato anteriormente expuesto lo que genera una

pérdida de tiempo.

Por otro lado en almacén se contabilizan las láminas que son tomadas por

los clientes para su totalización y posterior cobro.

Aquí el conteo es más crítico pues no hay un dato por el cual regirse como

en el caso de bodega, por lo que simplemente la cantidad que se cuenta es

la que se cobra, siendo esta cantidad no siempre exacta lo que en esos

casos genera posteriores reclamos e insatisfacción por parte de los clientes.

Con dichos antecedentes se concluye que llevar un control y realizar un

conteo de forma manual de este gran número de láminas resulta sumamente

complicado ya que requiere de mucho tiempo, destreza y paciencia, pero

sobre todo de gran cantidad de personal que se dedique a esta actividad

como se muestra en la Figura 4.

14

Figura 4. Fotografía del Personal de Solarte realizando el conteo

manual de láminas


De esta manera surge la necesidad de automatizar este proceso,

implementando una máquina que realice esta tarea de forma rápida y

exacta, ahorrando recursos y evitando pérdidas económicas y mejorando la

atención al cliente.

15

2.2 LÁMINAS EDUCATIVAS

Figura 5. Fotografía de una Lámina Educativa.


Una lámina educativa es un recurso didáctico que va presentando paulatina

y ordenadamente la materia de estudio; contiene información actualizada y

significativa, principalmente por medio de sus ilustraciones, ya que en sus

imágenes la información se comprime; generando una mayor capacidad de

retención del estudiante, además una lámina educativa permite decir mucho

en poco tiempo y espacio, a su vez presenta también información de tipo

teórico, la cual es fácil de comprender de un tema específico a tratar, todo

esto a un costo accesible que está al alcance de cualquier persona, en

especial de estudiantes de ciclo básico y diversificado.

16

Un ejemplo de una lámina educativa se muestra en la Figura 5.

2.3 DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS

En la realización de una máquina, equipo o de una estructura, sea ésta de

tipo mecánico, electrónico o combinado intervienen varios elementos que

forman parte de la misma, los cuales tienen que ser diseñados, construidos,

modificados o implementados, de manera que estos presenten:

Resistencia

Durabilidad

Ser económico en lo posible

Ser seguro (tanto para el operador como para el medio)

Para cumplir con estos 4 puntales es necesario conocer los conceptos,

aplicaciones y funcionamiento de los componentes o posibles componentes

al momento de realizar un diseño, esto con el fin de seleccionar los mejores

para así lograr integrarlos dentro de un sistema como lo es una máquina y

de que los mismos funcionen bien en conjunto brindando una solución

óptima al problema que se esté solucionando con la aplicación de dicho

sistema.

2.3.1 PROCESO DE DISEÑO

En el proceso de diseño se realiza la elección de los componentes

mecánicos y electrónicos, con el fin de integrarlos para que al trabajar juntos

cumplan con una función o tarea deseada.

Por lo general se sigue una metodología para realizar el proceso de diseño,

pero esta se basa principalmente en la existencia de materiales o recursos,

además de considerar factores importantes como son:

17

Evaluar las necesidades del cliente o usuario.

Disponibilidad de materiales y componentes que puedan incorporarse

al producto o diseño final.

Investigar la tecnología disponible.

Disponibilidad de medios económicos para adquirir los materiales

necesarios que faciliten la realización del proyecto.

Cálculo y determinación de esfuerzos, velocidades, torsión, etc.

Selección y diseño final del sistema.

2.3.1.1 Integración de los Elementos de una Máquina en un Diseño

Mecánico - Electrónico.

En este punto del diseño es importante considerar que los elementos o

componentes de la máquina deben ser compatibles, acoplarse bien entre si

y funcionar en forma segura y eficiente.

“El diseñador no solo debe considerar el desempeño del elemento

seleccionado, sino también los elementos con que debe interactuar” (Mott,

2006).

2.3.1.2 Factores Importantes para el Diseño.

Es importante conocer y tomar en cuenta los siguientes factores para un

correcto diseño, estos se mencionan a continuación:

Trazado, dibujo técnico y diseño asistido por computadora.

Propiedades de los materiales, procesamiento de los materiales y

procesos de manufactura.

Aplicaciones de la química como protección contra la corrosión,

endurecimiento.

18

Estática, dinámica, resistencia de materiales, cinemática de los

mecanismos.

Mecánica de fluidos, termodinámica, transferencia de calor.

Máquinas hidráulicas, fenómenos o principios eléctricos, controles

industriales, controles industriales.

Diseño de experimentos y pruebas de funcionamiento de materiales y

sistemas mecánicos.

Creatividad, solución de problemas y gerencia de proyectos.

Análisis de esfuerzos.

Conocimientos especializados del comportamiento de los elementos

de máquinas como son: columnas, vigas, placas, soldaduras, pernos,

ejes, engranes, chavetas, pasadores, poleas, cables, bandas,

rodamientos, matrimonios o acoples, embragues, frenos, resortes,

trinquetes.

2.3.2 MECANISMO

Un Mecanismo es una combinación de piezas o elementos mecánicos

resistentes, los mismos que están conectados por medio de articulaciones

móviles, las cuales hacen que en conjunto se transforme o se transfiera el

movimiento.

Dentro del proyecto que aquí se desarrolla se ha seleccionado un

mecanismo ya definido e integrado como es la de una impresora, la misma

que si bien no requerirá cálculos estructurales para esta aplicación si

necesitará de cálculos cinemáticos.

19

2.4 IMPRESORA

“Una impresora es un dispositivo periférico de un ordenador, que escribe

caracteres alfanuméricos y especiales sobre el papel” (Océano Uno Color,

1996).

Las impresoras están diseñadas para realizar trabajos repetitivos por

periodos de tiempo no muy largos, por lo que generalmente se los considera

como dispositivos lentos, pues alcanzan en promedio una impresión de 10

páginas por minuto aproximadamente en comparación con las imprentas,

que son máquinas que alcanzan cientos de impresiones en periodos de

tiempo relativamente cortos.

2.4.1 PRINCIPALES TIPOS DE IMPRESORAS

Se distinguen 3 tipos de impresoras principales, las mismas que fueron o

son las más conocidas o utilizadas, las cuales se mencionan a continuación:

Impresora Matricial.

Impresora de Inyección a Tinta.

Impresora Láser

2.4.1.1 Impresora Matricial

Una impresora matricial o también llamada de matriz de puntos basa su

funcionamiento en una matriz de pixeles o puntos que en conjunto forman

una imagen o un texto.

Este tipo de impresoras basan su funcionamiento en la fuerza de impacto la

cual utiliza un cabezal que contiene agujas, las cuales golpean una cinta

muy parecida a las de las máquinas de escribir para transferir tinta al papel y

lograr la impresión deseada.

20

Sin embargo el lograr formar una imagen o un texto con este método resulta

demoroso y de baja calidad en comparación con las nuevas impresoras que

presentan métodos de impresión más modernos.

En la actualidad existen nuevos tipos de impresión modernos y de mayor

calidad como por ejemplo el de tipo láser, el cual logra gran cantidad de

hojas impresas en muy poco tiempo, motivo por el cual este sistema ha

reemplazado totalmente a las antiguas impresoras matriciales dejando a su

aplicación prácticamente obsoleta o muy reducida, por lo cual estas viejas

impresoras en su mayoría son desechadas

2.4.1.2 Componentes Externos Principales de una Impresora

Matricial.

Figura 6. Componentes externos de una impresora matricial.

Tomado de: http://www.pcdomino.com. Recuperado el 15/10/2012

Los componentes externos de una impresora matricial pueden variar

dependiendo de la marca, modelo o diseño de la misma, sin embargo por lo

general se distinguen los siguientes componentes:

http://www.pcdomino.com/

21

1. Soporte del Papel: Sostiene el papel cargado en el alimentador de

hojas.

2. Guías: Ayudan a introducir el papel en forma recta.

3. Cubierta de Impresión: Cubre el mecanismo de impresión y a sus

componentes internos.

4. Palanca liberadora de hojas: Sujeta el papel en la impresora y lo

introduce en forma automática durante el proceso de impresión.

5. Panel de Control: contiene el botón de encendido y apagado, así

como de que permite seleccionar el modo de impresión.

Todos estos componentes se pueden apreciar en la Figura 6.

2.4.1.3 Componentes Internos Principales de una Impresora Matricial.

Figura 7. Componentes internos de una impresora matricial

Tomado de: impresoras40039.blogspot.com. Recuperado 15/10/2012

http://2.bp.blogspot.com/_GXOL_CLRC40/ShwpprIBIMI/AAAAAAAAAVA/Uo6d8YzieQE/s1600-h/PARTES+INTERNAS3+copy.jpg

22

Figura 8. Componentes internos de una impresora


Figura 9. Motores internos de una impresora matricial


La ubicación de los componentes internos puede variar dependiendo del

diseño o modelo de la impresora.

http://1.bp.blogspot.com/_GXOL_CLRC40/ShwqVNaqRzI/AAAAAAAAAVI/a7gKlWWdmsc/s1600-h/PARTE+MECANICA.jpghttp://3.bp.blogspot.com/_GXOL_CLRC40/ShwqlbH3Q2I/AAAAAAAAAVQ/_r3wn-sD3Co/s1600-h/motores.jpg

23

Estos componentes son:

1. Tractor: Ayuda a empujar el papel hacia la parte interna de la

impresora.

2. Rodillo: Ayuda a arrastrar con más facilidad el papel y de apoyo a su

posterior impresión.

3. Cartucho de Tinta: Es una cinta donde se aloja la tinta.

4. Cabezal: Pieza por la cual se desplaza el dispositivo impresor.

5. Motor: Es el que empuja el papel hacia la zona de impresión ayudado

por la bandeja de soporte del papel.

Dichos componentes se muestran en la Figura 7, Figura 8 y Figura 9.

2.5 COMPONENTES ADICIONALES

2.5.1 COMPONENTES MECANICOS, ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

2.5.1.1 Circuitos Electrónicos

2.5.1.2 Motores Eléctricos.

2.5.1.3 Servomotores.

2.5.1.4 Variador de Frecuencia.

2.5.1.5 Teclado Matricial.

2.5.1.6 Fuente de Voltaje.

2.5.1.7 Pantalla LCD

2.5.1.8 Sensores

2.5.1.9 Microcontroladores

2.5.1.1 Circuitos Electrónicos

“Un Circuito Electrónico es una combinación de componentes conectados

entre sí de manera que proporcionen una o más trayectorias cerradas que

24

permitan la circulación de la corriente y el aprovechamiento de ésta para la

realización de un trabajo útil. Si el camino no es continuo, no hay circulación

de corriente” (CEKIT, 2000).

Dentro de un circuito electrónico están inmersos distintos dispositivos como

por ejemplo: resistencias, transistores, condensadores, microcontroladores,

etc los cuales al trabajar juntos y con una correcta programación permiten

lograr una función o tarea deseada.

2.5.1.2 Motores Eléctricos

Un motor es un elemento eléctrico rotatorio, el cual transforma energía

eléctrica en energía mecánica. Debe su funcionamiento a las fuerzas de

atracción y repulsión que se suscitan entre un imán que funciona como eje

llamado también rotor y una espira conocida también como bobina, la que al

pasar corriente eléctrica por esta última genera un campo magnético que

hace girar al eje.

Los motores eléctricos presentan muchas ventajas, dentro de las que cabe

mencionar su economía, son cómodos, no necesitan de mayor

mantenimiento y son seguros si se usan correctamente, por lo cual son muy

utilizados tanto en la industria como para aplicaciones menores.

Dependiendo del tipo de corriente que se utiliza para su alimentación, se

clasifican en:

1. Motores de corriente contínua

2. Motores de corriente alterna

25

1. Motores de corriente contínua:

Figura 10. Fotografía de un Motor de corriente contínua


Conocidos también como motores DC, esencialmente son máquinas que

transforman la energía eléctrica en energía mecánica.

Son de gran utilidad en aplicaciones de control y automatización de

procesos, ya que se puede controlar fácilmente su posición y velocidad, un

ejemplo de este tipo de motor se muestra en la Figura 10.

26

2.5.1.3 Servomotores:

Figura 11. Servomotor

Tomado de:

http://www.shsolution.com/web/images/servomotor.


También conocido como servo, es un motor eléctrico que tiene

características especiales, siendo una de ellas el que permite al operador

poder controlarlo tanto en su velocidad como en su posición, ya que un

servomotor posee la capacidad de ubicarse en una posición determinada y

mantenerla estable por un lapso de tiempo,

Un servo está constituido en su interior por un motor, un reductor y un

circuito controlador.

Son muy útiles especialmente en sistemas de radio control, ya que pueden

girar 360 grados, y por medio de la modulación por ancho de pulsos (PWM),

por sus siglas en inglés, se puede controlar su velocidad y posición como se

mencionó anteriormente.

Un ejemplo de servomotor lo vemos en la Figura 11.

http://www.google.com.ec/imgres?imgurl=http://www.shsolution.com/web/images/servomotor.gif&imgrefurl

27

2.5.1.4 Variador de Frecuencia:

Figura 12. Variador de Frecuencia

Tomado de: http://www.Wikypedia.com/variadordefrecuencia.


Es un sistema que permite controlar la velocidad de un motor, especialmente

los de aquellos que funcionan con corriente alterna.

Logran esto por medio del control de la frecuencia de la fuente con que se

esté alimentando a un motor, variando así el valor de voltaje y frecuencia de

entrada de alimentación de corriente alterna a corriente contínua por medio

de un puente rectificador. Vemos un variador de voltaje en la Figura 12.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Small_VFD_2.jpg

28

2.5.1.5 Teclado Matricial:

Figura 13. Teclado Matricial

Tomado de: http://www.disca.upv.es/aperles/web51/images/fotos/m7-

teclado.jpg&imgrefurl.


Un teclado matricial constituye un conjunto de líneas conductoras

distribuidas en filas y columnas, en cuyo cruce se encuentran botones o

switches como se aprecia en la Figura 13, los mismos que al ser pulsados

establecen un contacto eléctrico entre la fila y la columna correspondiente.

Se las puede utilizar para aplicaciones que precisen la introducción manual

de datos como por ejemplo una calculadora, el teclado de una computadora

o una alarma, su esquema se muestra en la Figura 14.

29

Figura 14. Esquema de un teclado matricial 4X4

Tomado de: http://www.cursomicros.com


2.5.1.6 Fuente de Voltaje:

Figura 15. Fotografía de una Fuente de Voltaje


http://www.cursomicros.com/

30

“Una Fuente de Voltaje es la encargada de generar la fuerza necesaria para

impulsar una corriente de electrones a través de los circuitos” (CEKIT, 2000).

“Dicha fuerza recibe el nombre de Voltaje, es decir el voltaje se produce en

la fuente, la cual es aprovechada por la Carga o Receptor de Energía que es

el artefacto que aprovecha el paso de la corriente eléctrica a través de él

para cumplir un determinado trabajo, convirtiendo la energía eléctrica en

otras formas de energía como por ejemplo una lámpara, un motor, un

parlante o cualquier otro aparato que funcione por medio de la corriente

eléctrica” (CEKIT, 2000).

Podemos ver una fuente de voltaje en la Figura 15.

2.5.1.7 Pantalla LCD:

Figura 16. Pantalla de Cristal Líquido 2X16

Tomado de:

http://www.google.com.ec/search?q=pantalla+de+cristal+liquido&source

Recuperado 22/02/2013

31

Una pantalla de cristal líquido conocida también como LCD por sus siglas en

inglés, es una pantalla que permite presentar caracteres, imágenes o datos.

Sus principales características es que son planas, delgadas, formadas

internamente por pixeles, consumen pequeñas cantidades de energía y

permiten regular su intensidad lumínica o contraste, haciéndola más brillante

o más oscura como nos muestra la Figura 16.

2.5.1.8 Sensores:

Son dispositivos que dependiendo de sus características permiten detectar

variables como: distancia, aceleración, presión, fuerza, temperatura,

intensidad de luz, etc y las transforman en variables eléctricas.

Son de gran utilidad para aplicaciones especialmente en la industria,

robótica y aplicaciones afines.

2.5.1.9 Microcontroladores:

Figura 17. Microcontrolador

Tomado de: http://www.google.com.ec/search?q=pic+16f877a


32

Un microcontrolador, el cual se muestra en la Figura 17, también conocido

como pic, es un circuito integrado programable por medio del cual se puede

controlar distintos procesos, para lo cual cuenta con algunos componentes

internos y gracias a su reducido tamaño se lo puede montar en el mismo

dispositivo al que controla.

Un microcontrolador cuenta internamente de los siguientes componentes:

Procesador.

Memoria ROM.

Memoria para el programa.

Línea de E/S para comunicarse con el exterior.

Temporizadores, Conversores

2.5.2 PROGRAMACIÓN Y SIMULACIÓN

Para lograr un óptimo funcionamiento en conjunto de todos los componentes

mencionados en el punto anterior, será necesario programar algunos de

ellos y simular su funcionamiento utilizando programas afines, los cuales se

mencionan a continuación:

33

2.5.2.1 Programación en Arduino:

Figura 18. Placa Arduino

Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino&h


Arduino es una plataforma de hardware libre que consta de una placa con un

microcontrolador Atmel AVR con puertos de entrada y salida como se puede

apreciar en la Figura 18, estos permiten programarlo para que realice

distintas aplicaciones desde las más sencillas hasta las de tipo industrial.

Su programación es sencilla y muy amplia por lo que permite orientarla

inclusive a objetos interactivos autónomos.

Arduino presenta hardware libre, lo que representa una gran ventaja, pues

no es necesario adquirir una licencia para desarrollar cualquier tipo de

proyecto.

Internamente implementa un lenguaje propio de programación usando las

bases del lenguaje Processing y al ser libre sus librerías y demás

componentes de software pueden ser descargados gratuitamente de la red,

presenta la característica de ser compatible con otros lenguajes de

programación como por ejemplo Java, Flash, Visual Basic, C, C++, Matlab

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arduino316.jpg

34

entre otros, ya que se comunica mediante la transmisión de datos en formato

serie que es el que utilizan la mayoría de lenguajes programables.

Este último punto es de vital importancia, pues dependiendo de las

necesidades que un proyecto tenga, se puede aprovechar esta

compatibilidad de comunicación sin problemas.

2.5.2.2 Simulación en el programa Isis Proteus

Figura 19. Programa Isis Proteus

Tomado de: http://tutoelectro.wykispace.com


Como se puede observar en la Figura 19, Proteus es un software que

permite simular diseños electrónicos y realizar circuitos impresos con gran

calidad, para lo cual consta de dos componentes ISIS y ARES.

ISIS es el encargado de la generación de circuitos reales, este permite

diseñar el circuito deseado por medio de las diferentes herramientas que

presenta, para posteriormente simular en tiempo real su correcto

35

funcionamiento permitiendo corregir errores y fallas antes de llevarlo a una

placa PCB.

En cuanto a ARES, su función es la de enrutar, situar y editar todos los

circuitos y componentes que formarán parte de la placa impresa, permitiendo

que el programa se encargue del trazado de las pistas.

La utilización de este programa será de vital importancia para el desarrollo

del proyecto aquí realizado.

2.5.2.3 Acople Antibacklash

Figura 20. Acople Antibacklash

Tomado de: http://www.melca.com.ar


Dentro de una máquina cuando de transmitir movimiento se trata existe una

oposición a dicho movimiento por parte de sus mismos componentes que

generan un efecto de retroceso, esto debido al mismo peso conjunto de ellos

36

o de la estructura en sí, o bien de la fuerza que ejerce una herramienta sobre

el material que se esté trabajando.

Un acople antibacklash conocido también como cero retroceso hace que ese

movimiento de oposición sea mínimamente incremental, evitando así tal

efecto.

Estos acoples cumplen la función de unir dos ejes para transmitir el

movimiento pero amortiguando vibraciones y movimientos bruscos.

Un ejemplo de este tipo de acople se muestra en la Figura 20.

3. METODOLOGÍA

37

3.1 MÉTODOS DE LA INVESTIGACIÓN

En este tipo de proyectos específicos donde convergen sistemas mecánicos,

electrónicos y computacionales, resulta de gran importancia considerar a la

metodología mecatrónica como el método de investigación más apropiado,

puesto que esta disciplina integra técnicas de diseño mecánico considerando

la interacción de dichos sistemas con los componentes electrónicos

conjuntamente con el control automático en un diseño final, sea esta de

productos o procesos.

Es importante mencionar que como complemento a esta metodología se

utilizó también el método de Prueba y Error, el mismo que consiste en

probar una alternativa y verificar si funciona, de ser así se tiene una solución,

caso contrario se prueba con una alternativa diferente. Este método fue de

vital ayuda en el desarrollo del proyecto, puesto que en un inicio

simplemente se tenía ideas de posibles soluciones al problema planteado

basadas en la inventiva, las mismas que tuvieron que ser analizadas,

desarrolladas y probadas utilizando también a la Observación y la

Experimentación como herramientas adicionales con la finalidad de obtener

resultados paso a paso e ir avanzando en la construcción de la máquina

para llegar a una solución eficaz.

3.1.1 METODOLOGÍA MECATRÓNICA

Esta metodología toma como punto de partida la modelación cinemática y

dinámica en relación al mecanismo que se desea analizar.

“Todas las actividades se encuentran en su conjunto integradas para obtener

resultados que permitan una evolución hacia la creación del prototipo. Por lo

general se utilizan diversas herramientas o técnicas computacionales para

lograr resultados de diseño, manufactura y control que permitan una

38

reducción de tiempo y costo, así como un aseguramiento de su

funcionamiento” (Vargas, 2000).

Esta metodología conlleva el uso de técnicas o herramientas, su aplicación

está sujeta al tipo de problema que se busca solucionar, sin embargo por lo

general se puede considerar los siguientes pasos:

Requerimientos y especificaciones del sistema

Diseño (Mecánico, Electrónico, Control)

Implementación

Pruebas del Prototipo.

3.1.1.1 Requerimientos y especificaciones del sistema

Este punto como su nombre lo indica conlleva definir que requerimientos y

especificaciones se desea cumplir, los mismos pueden estar establecidos

por un cliente o bien como en este caso una necesidad propia de una

empresa. Con estas especificaciones definidas fueron surgiendo posibles

soluciones las cuales fueron sujetas a prueba.

Los requerimientos y especificaciones que se buscó cumplir con la

realización de esta máquina fueron los siguientes:

Permitir contar grupos de láminas didácticas realizadas en papel con

las dimensiones de 32 cm de largo por 22 cm de ancho de forma

automática

Contar las láminas a una velocidad superior al método manual, sin

estropear las hojas

Permitir seleccionar la cantidad a contar por medio de un teclado y

que su resultado se pueda visualizar en una pantalla

39

Construir una máquina que se pueda transportar de un lugar a otro sin

mayor dificultad

Construir una máquina relativamente económica en comparación a

otras

3.1.1.2 Diseño

La etapa de diseño comprende con tomar las posibles soluciones y llevarlas

a esquemas o diagramas, considerando cumplir con las especificaciones

antes detalladas.

En esta etapa se van añadiendo y conjugando elementos o componentes

que en conjunto darán solución al problema planteado, tomando en cuenta a

la mejor opción y a la disponibilidad de estos elementos en el mercado.

Es importante utilizar dentro de esta etapa programas que nos ayudan a

simular y visualizar nuestra posible solución sea esta mecánica, electrónica

o de control, pues esta simulación nos ofrece una guía para la toma de

decisiones para seleccionar la más favorable al proyecto que se esté

aplicando, ahorrando así también tiempo y dinero.

Dentro del proyecto aquí descrito se partió del mecanismo de una impresora

matricial, pues este diseño ya creado conjuntamente con nuevos elementos

y componentes adicionales se lo adaptó para que realice la función de

conteo de las láminas. Esto fue de gran ayuda pues el diseño se orientó más

a la parte electrónica y de control.

3.1.1.3 Implementación

Esta etapa conlleva la integración de todos los sistemas desarrollados y

probados en el punto anterior, los mismos que cumplen con las

40

especificaciones planteadas y dan como resultado al prototipo o máquina

lista.

En el proyecto se integró la estructura y mecanismos propios de la impresora

matricial con los sistemas eléctricos y electrónicos desarrollados que fueron

programados para que todos en conjunto trabajen y cumplan con la función

de una contadora de láminas

3.1.1.4 Pruebas del Prototipo

Comprende la comprobación y verificación del correcto desempeño y

funcionamiento de todos los sistemas en conjunto, sometiendo al prototipo a

una serie de pruebas de funcionamiento dentro de las condiciones en las

cuales se espera que trabaje, siempre tomando en cuenta que este cumpla

con las especificaciones planteadas en el comienzo.

La máquina aquí realizada se sometió a pruebas de funcionamiento, donde

se tomaron en cuenta variables como el tiempo, modo y eficacia en el

conteo.

Para comenzar con la realización de la máquina se empezó seleccionando

una impresora matricial, pues la misma fue la base del prototipo en sí, se

analizó a la misma y partiendo de ella, se consideró 3 etapas de rediseño,

añadiendo los materiales o elementos que permitieron realizar avances en

cada una de ellas, cada etapa partió de los resultados obtenidos en la etapa

anterior donde al final de ellas se tomaron decisiones que permitieron ir

avanzando en cuanto al diseño y funcionamiento correcto de la máquina

hasta llegar a su final.

Dicha selección y etapas se detallan a continuación:

41

3.2 PROCESO DE REDISEÑO Y PRUEBAS DE

FUNCIONAMIENTO

3.2.1 SELECCIÓN DE LA IMPRESORA

La selección de la impresora fue muy importante pues fue en ella donde se

trabajó los diferentes puntos que finalmente concluyeron con la consecución

de la realización de la máquina contadora con su diseño y funcionamiento

final.

Fue necesario seleccionar un modelo de impresora que mejor se adapte a

las necesidades que se presentaron en la empresa Solarte y que brinde las

facilidades iniciales para solucionar dicha problemática.

La impresora matricial seleccionada fue una de marca Epson modelo LX

100, la misma que contaba con un motor de corriente continua que en ese

momento era el encargado de mover a todos los mecanismos internos, en

especial al rodillo por donde pasan las hojas de un extremo a otro y es

precisamente ese mecanismo el cual se pensó aprovecharlo para la

máquina contadora.

Este modelo de impresora presentó un sistema que permitía colocar en una

bandeja las hojas en forma horizontal, admitiendo incluso un tamaño mayor

al A4 que comúnmente se utiliza para la mayoría de impresoras, dicha

bandeja se movía constantemente de abajo hacia arriba en forma oscilante

por acción de un mecanismo, esto lo hacía para que las hojas entren en

contacto con el rodillo que se encontraba girando y puedan ser trasladadas

una por una, siendo impresas en ese punto para luego ser receptadas en

otra bandeja por encima de la anterior terminando también en posición

horizontal.

42

Este mecanismo de trabajo diferente al común que ubica las hojas en forma

vertical y las mismas caen por efecto de gravedad, fue de vital importancia

pues al estar las hojas en posición horizontal tanto al inicio como al final

permitió tener contacto visual con las mismas en todo momento, además se

observó que no se maltrataban al momento de pasar por el rodillo y la

posibilidad de que pasen dos hojas al mismo tiempo era mínimo, pues en la

posición vertical esto era más común.

Estas características de esta impresora constituyeron una gran ventaja para

dar solución al problema específico que se busca solucionar en este

proyecto, pues las mismas fueron aprovechadas y utilizadas como

componentes principales dentro de este trabajo.

Los demás componentes quedaron anulados o sin función, pero siguieron

siendo parte del mecanismo, esto se lo dejó intacto para no desarmar

innecesariamente todos los mecanismos originales pudiendo afectar a los

principales.

Cabe mencionar que en la realización de este proyecto no se alteró los

mecanismos propios de la impresora, pero si se sumaron nuevos

componentes tanto mecánicos como electrónicos a los antes mencionados,

o bien se sustituyeron o anularon a algunos de ellos, dependiendo de su

utilidad y aporte al sistema en dicho momento, todo esto buscando cumplir

con la tarea deseada que es la de convertir este mecanismo en un contador

de láminas.

3.2.2 REVISIÓN DE LOS COMPONENTES A SER APROVECHADOS DE

LA IMPRESORA MATRICIAL

Se comenzó revisando los sistemas mecánicos y electrónicos de la

impresora que se va a utilizar, los cuales fueron mencionados en el punto

43

anterior, con el fin de determinar su correcto funcionamiento o si se

necesitará de un rediseño, reparación o reposición de dicho componente.

Se revisó el funcionamiento de la impresora y se observó que el motor que

hace girar a todo el mecanismo funcionaba correctamente, pero su fuerza y

velocidad de giro era muy débil considerándolo para la aplicación que se

buscaba darle.

Utilizando un instrumento de laboratorio conocido como tacómetro se logró

determinar que la velocidad de este motor al máximo era de 300 rev/min,

pero la misma por acción de los piñones y el rodillo se iba reduciendo dando

una velocidad final en el rodillo de 16 rev/min, se indagó en cuanto a las

especificaciones que se visualizaba en su etiqueta y se pudo determinar que

era un motor paso a paso bipolar y que funcionaba con 5 voltios de corriente

contínua, se lo puso en funcionamiento para determinar cuántas hojas son

trasladadas de un punto a otro en el transcurso de un minuto y se observó

que en ese tiempo pasaron apenas 15 láminas por el rodillo desde la

bandeja emisora hasta el punto de recepción.

Se pretendió que la máquina contadora de láminas alcance una velocidad de

conteo de aproximadamente 50 láminas por minuto, razón por la cual este

fue uno de los primeros problemas a dar solución, se pensó en un posible

reemplazo del mismo o bien adaptar otro que cumpla con la especificación

de conteo mencionada anteriormente.

Para la revisión de los mecanismos internos de la impresora fue necesario

desarmar el caparazón o carcasa de la misma con la finalidad de observar y

revisar su funcionamiento en ese instante, así también para poder

determinar una posible mejora o utilización.

44

Se observó que el mecanismo de giro del rodillo se encontraba en buenas

condiciones y no necesitó de ningún ajuste adicional, salvo de ser limpiado y

lubricado para un mejor funcionamiento.

Se consideró que se podría incorporar un circuito adicional que contenga

una programación que permita a un sensor registrar el paso de las hojas de

un punto a otro, contabilizando esta acción y llevando el resultado del conteo

hacia una pantalla pequeña de tipo LCD para que sea visualizado por el

usuario.

Este último elemento se incorporó posteriormente a los demás componentes

de la máquina, como parte nueva de la misma.

3.2.3 REDISEÑOS DE LA IMPRESORA Y PRUEBAS DE

FUNCIONAMIENTO

Una vez terminada la selección de la impresora y de haber revisado sus

componentes como su motor, el rodillo, sus bandejas entre otros, el

siguiente paso fue el de realizar los rediseños correspondientes e ir

verificando su funcionamiento en cada uno de ellos, esto con la finalidad de

aprovechar a algunos elementos o bien incorporar otros, todo esto para que

el proyecto comience con su desarrollo, obteniendo avances parciales en

cada etapa hasta obtener el resultado final de la máquina terminada.

Para ello se consideraron tres etapas de rediseños con sus respectivas

pruebas de funcionamiento.

Dichas etapas se detallan a continuación:

45

3.2.3.1 Primera etapa de rediseño y Pruebas de funcionamiento

En primera instancia se proveyó de una base de madera, pensando en que

posteriormente se irían añadiendo nuevos elementos a la máquina y para

que estos tengan espacio donde ser ubicados, se seleccionó dicha base con

dimensiones de 70 cm de largo por 40 cm de ancho y un grosor de 2 cm.

Dicha base sirvió para dar estabilidad y firmeza a todo el sistema y se la

seleccionó de madera con la finalidad de que este material absorba gran

parte de las vibraciones que se pudieran producir al momento que entre en

funcionamiento todo el sistema en conjunto.

Sobre ella se ubicó inicialmente la impresora y para que la misma se

mantenga firme sobre la base se la empotró sobre la misma, para ello se

construyeron cuatro tacos o pilares redondos, los cuales fueron realizados

en duralón, los dos primeros de 5,5 cm de alto y 2cm de diámetro y los otros

dos de 4,5 cm de alto y 2cm de diámetro.

Cada pilar fue ubicado en las esquinas de la impresora y unidas a la misma

y a la base por medio de tornillos, dando así firmeza y estabilidad como

podemos observar en la Figura 21.

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Figura 21. Base de madera realizada para toda la estructura.


La primera modificación que se realizó a la impresora es el cambio de su

motor, pues su velocidad final de 16 rev/min no era la suficiente para cumplir

con un conteo igual o superior al que se lograba de forma manual, por lo que

se necesitó en ese momento de un motor que presente mayor velocidad

para que cumpla con la expectativa planteada de contar 50 láminas por

minuto y no las 15 láminas por minuto que era lo que se lograba con el motor

original.

Se intentó retirar el motor original de la impresora, sin embargo esto

implicaba desarmar en su totalidad la misma, lo que posteriormente afectaría

a los demás componentes y mecanismos, sin mencionar que su ensamblaje

se volvería dificultoso y lo que se pretendió en un inicio fue de en lo posible

no dañar o afectar a dichos componentes, por lo que se decidió que no se

retiraría el motor sino que se analizó la opción de realizar un empalme o

47

unión entre éste y un nuevo motor que se seleccionó posteriormente,

también se pensó también que los mismos podían ser conectados por medio

de un acople conocido como antibacklash.

Para esto se realizó pruebas con distintos tipos de motores que funcionaban

con voltaje AC o corriente alterna, es decir a 110 voltios, esto con el afán de

que la máquina sea veloz y logre contar muchas más láminas de lo

inicialmente planteado.

Utilizando el acople que unía el eje de los motores a ser probados con el eje

del motor original y una estructura provisional que ubicó a los dos motores a

la misma altura, manteniéndolos estables como se mira en la Figura 22 y la

Figura 23.

Esto permitió ir probando los motores, para posteriormente realizar un

análisis del funcionamiento de cada uno de ellos, especialmente en cuanto

a su velocidad se refiere y su correcto desempeño dentro del sistema junto a

los componetes ya existentes sin que ninguno se vea alterado o perjudicado.

Por otro lado también se facilitó la observación del correcto funcionamiento

del acople dentro del mecanismo de acción del rodillo y como se comportaba

el mismo al ser accionado por diferentes motores a diferentes velocidades

de prueba.

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Figura 22. Fotografía del motor original con el Acople para el nuevo motor


Figura 23. Fotografía de los 2 motores unidos por el acople


49

Hasta ese momento los motores a voltaje AC no resultaron óptimos para una

selección final, pues estos al contrario del original eran excesivamente

fuertes, grandes y pesados, llegando a triplicar las dimensiones del original y

alcanzando velocidades finales, es decir calculadas en el rodillo por encima

de las 3000 rev/min, lo que hizo que al momento de probarlas con el paso de

las hojas, las mismas se trabaran, se maltraran, se atascaran o bien

terminaran rotas.

A su vez también el funcionamiento de estos motores produjo una excesiva

vibración de la máquina en general lo que no permitía una correcta

estabilidad de la misma, además al funcionar a su máxima velocidad hizo

que al poco tiempo de ser accionado se emita un olor a quemado.

Por ello se consideró la opción de conectar el motor nuevo a un variador de

voltaje con la finalidad de que se pueda controlar su velocidad para regularla

hasta ubicar la más indicada para evitar el maltrato de las hojas.

Se llevó a cabo esta intención construyendo un sistema provisional que tenía

como elemento principal un circuito electrónico con un microcontrolador el

mismo que contenía una programación pwm y que ayudado por un

servomotor se conectó al motor y al variador de voltaje, dicha conexión se

muestra en la Figura 24.

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Figura 24. Fotografía del Motor AC conectado a un Variador de

Voltaje


Es importante mencionar que esta variación de la velocidad de giro del motor

fue posible por medio de un potenciómetro, el mismo que permitía aumentar

o disminuir la velocidad.

Además para conocer a qué velocidad trabajaba el motor, se realizó una

conexión hacia un sensor, el cual registraba la velocidad de giro del motor en

rev/min y enviaba esta información hacia una pantalla LCD para poder ser

visualizada.

Todas estas conexiones del circuito de regulación de velocidad del motor AC

se las puede apreciar en la Figura 25.

51

Figura 25. Fotografía del Circuito de regulación de velocidad del

Motor AC

Recuperada el 03/07/2013

Con la utilización del variador de voltaje se logró reducir las velocidades de

los motores de prueba de su capacidad máxima hasta 0 rev/min, esto se lo

podía controlar por medio del potenciómetro.

El sensor registraba la velocidad en que giraba en ese instante el motor,

variándola hasta encontrar una que permitía el paso normal de las hojas sin

maltratarlas y que aun así siga siendo más rápida que de la forma manual.

Después de muchas pruebas se pudo registrar y visualizar en el lcd que la

velocidad óptima para que el sistema funcione correctamente sin estropear

las láminas sería de entre 2500 a 3200 rev/min en el motor, sin embargo, al

reducir tanto la velocidad del mismo, hacía que los componentes del circuito

52

controlador del variador de voltaje sean forzados, pues los mismos se

recalentaban rápidamente lo que puso en peligro el funcionamiento del

sistema, pues dichos elementos podían llegar a quemarse al poco tiempo de

ser accionados.

Para lograr determinar los valores adecuados de los parámetros de trabajo

además de la observación visual y de la programación electrónica, se realizó

una simulación por computadora en el programa Isis Proteus y la

programación en Arduino como ese muestra en la Figura 26.

.

Figura 26. Fotografía de la Simulación del Circuito de regulación de

velocidad del Motor AC en Isis Proteus


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Pese a que la elección de este tipo de motores no resultó ser la apropiada,

pues como se vió presentaban muchas desventajas, las pruebas que se

realizaron a los mismos si sirvieron para tomar nuevas decisiones en torno a

la selección de un motor nuevo que no presente los problemas

anteriormente expuestos

3.2.3.2 Segunda Etapa de Rediseño y Pruebas de funcionamiento

Después de revisar los avances dentro de la primera etapa de rediseño, se

procedió con la toma de decisiones que permitan avanzar con el desarrollo

de la máquina, así como de corregir otros, esto con el fin de alcanzar un

óptimo funcionamiento conjunto del sistema.

Las decisiones que se tomaron fueron las siguientes:

Pese a que con los avances del punto anterior ya se pudo controlar la

velocidad del motor, se decidió por cambiarlo definitivamente ya que pese a

su conexión y estar trabajando conjuntamente con un variador de voltaje,

este continuaba siendo demasiado fuerte, seguía emitiendo un olor a

quemado y recalentaba al circuito controlador así como a sus componentes,

todo esto ponía en riesgo el correcto funcionamiento del mismo motor y de

los demás elementos, pues se pretendía que esta máquina trabaje por

lapsos relativamente largos de tiempo sin ningún tipo de problema y

lastimosamente como se presentó en ese momento difícilmente podía llegar

a cumplir este objetivo, pues lo más probable era que por la exigencia de

trabajo y la inestabilidad del sistema, termine quemándose algún

componente de la misma.

Se analizó posibles motores a ser seleccionados de dimensiones iguales al

anterior, ya que se buscó no desaprovechar el acople y la base ya

realizados, esto por cuestiones de tiempo y de economía.

54

Esta vez se optó por motores de corriente contínua, pues los mismos son

más fáciles de controlar y funcionan a bajo voltaje, lo que representaba una

gran ventaja en el desarrollo del proyecto y con esto se evitaría los

problemas que se tuvo anteriormente, además con la experiencia obtenida

en el proceso anterior, se pudo determinar que lo correcto sería elegir un

motor que gire a una velocidad de entre 2500 y 3200 rev/min, por lo que el

siguiente paso fue seleccionar un motor con dichas características.

Finalmente después de probar algunas opciones, se seleccionó un motor de

24 voltios a corriente contínua, el cual presentaba una velocidad ubicada

dentro del rango antes mencionado, funcionando apenas a la mitad de su

capacidad, es decir a 12 voltios ya que fue activado y probado con una

fuente de voltaje de ese valor.

Dicho motor seleccionado se lo observa en la Figura 27.

Figura 27. Fotografía del Motor DC seleccionado de 24 voltios con

encoder


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Para colocar este nuevo motor dentro del sistema anterior, fue necesaria la

construcción de una nueva base que sostenga el elemento, manteniéndolo

firme y al mismo nivel del motor original de la impresora.

Este nuevo elemento fue conectado a la base principal de toda la máquina,

el motor fue colocado sobre ella y sujeto por medio de una abrazadera,

posteriormente se unió a los dos motores utilizando el acople ya realizado y

utilizado anteriormente, quedando listo para ser accionado como podemos

visualizar en la Figura 28.

Figura 28. Fotografía del Motor DC en su base y acople al motor

original


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Esta parte del diseño quedó lista, por otro lado, se adjuntó un servomotor

conectado a una paleta como pedal, el mismo que empujaría la bandeja

emisora hacia abajo y luego volvería a su posición inicial, esto lo lograría por

acción del servo por medio de una programación de software, todo esto en

conjunto ayudaría para accionar el mecanismo de subida y bajada de la

bandeja donde se ubican las láminas a ser contadas y que el mismo sea

oscilante para que las hojas entren en contacto con el rodillo el cual se

mantenía girando y el mismo traslade las hojas a la bandeja receptora.

Este servomotor se lo ubicó provisionalmente para verificar su

funcionamiento y aporte al sistema, su imagen se muestra en la Figura 29.

Figura 29. Fotografía del Servomotor utilizado para accionar el

mecanismo de la bandeja


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Luego de verificar el correcto funcionamiento de este elemento y observar

que era de utilidad al sistema, se lo implantó definitivamente, por lo que se

decidió construir una base donde se apoyaría el servomotor antes

mencionado, con el fin de darle estabilidad y firmeza al mismo y para que

pueda trabajar accionando la bandeja por largos periodos de tiempo sin

problemas, ya que como se observa en la Figura 29, anteriormente para

probarlo se lo aseguró provisionalmente con unos pequeños soportes de

plástico

Ahora con la nueva base el servomotor estaría más seguro y formaría parte

ya del diseño final.

Dicha base fue realizada en plástico y se la ubicó junto a la bandeja de modo

que permita que el servo accione la palanca y mueva dicha bandeja.

La base fue empotrada a la base general del sistema.

Ahora con la nueva base el servomotor estaría más seguro, estable y

pasaría a ser un elemento vital de toda la máquina.

Dichas imágenes se las aprecia en la Figura 30 y en la Figura 31.

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Figura 30. Fotografía del Servomotor apoyado en la base de plástico


Figura 31. Fotografía del Servomotor accionando la bandeja de

entrada


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Se construyó también un circuito electrónico de control con una

programación en un microcontrolador, el cual permita visualizar un menú

principal en una pantalla LCD de 16x2 líneas donde se pueda seleccionar un

modo de conteo, para ello se incluyó también un teclado de 4 pulsadores

para que el usuario pueda ingresar esta selección de forma manual, optando

por que la máquina cuente de corrido todas las láminas ubicadas en la

bandeja de conteo hasta su final o bien cuente una cantidad determinada

ingresada por el operador. Este circuito fue diseñado y probado ayudado de

la simulación en Isis Proteus como se muestra en la Figura 32.

Figura 32. Fotografía de la Simulación del Circuito de Control en Isis

Proteus


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Es importante mencionar que se adicionó un nuevo componente al sistema,

el cual es un relé de auto, el cual presenta características de gran

resistencia, esto para que permita accionar y desactivar el motor según sea

el caso con mayor facilidad

Finalmente se adicionó una fuente de voltaje que provea de energía eléctrica

y accione a todo el sistema, se optó por elegir una fuente de computadora,

ya que esta presenta 2 valores de voltaje en sus salidas, las cuales se

ajustan a las necesidades para el funcionamiento de la máquina, estos

valores son de 12 voltios para que accione el motor nuevo y 5 voltios para

que accione los circuitos del teclado, del LCD y del sensor de conteo, sin

embargo pese a que presenta dos valores de voltaje de salida distintos, los

mismos tienen tierra común.

Como nos muestra la Figura 33, la fuente elegida fue una de marca ALTEK

modelo ATX – 750.

Se seleccionó este tipo de fuentes ya que en primer lugar puede ser

reutilizada, ya que muchas son desechadas de las computadoras sin

conocer que estás pueden ser aprovechadas para otros fines, o bien se

puede adquirir una fuente nueva fácilmente en el mercado y su precio no es

elevado, oscilando entre 20 y 30 dólares.

También se la eligió porque se puede conectar directamente a los toma

corrientes de 110 voltios AC, ya que internamente sus circuitos lo

transforman a voltaje DC con los valores de salida mencionados

anteriormente, a su vez también presenta un ventilador que no permite que

la temperatura de su circuito principal se recaliente, lo cual le permite

trabajar por horas sin quemarse, además presenta un switch que permite

accionarla o apagarla sin necesidad de desconectar el cable del toma

corriente

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Figura 33. Fotografía de la Fuente de Voltaje DC Altek


Dicha fuente se la ubicó por detrás de la estructura de la impresora como se

obse

diseÑo y construcciÓn de una mÁquina contadora de...

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