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Universidad del Norte
1966 - 2008
Departamento de Ingeniería Mecánica
Diseño Mecánico Informe Final
UNIVERSIDAD DEL NORTE
DIVISIÓN DE INGENIERÍAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
DISEÑO MECÁNICO
INFORME FINAL
REDISEÑO DE GRAPADORA
ING. CARLOS GONZALEZ
ESTEBAN ARIAS GONZALEZ
CARLOS CABALLERO ESCORCIA
ALVARO VILLAVECES CABEZA
ANGEL CAMPO BULA
BARRANQUILLA
AGOSTO DEL 2008
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TABLA DE CONTENIDO
ANTECEDENTES OBJETIVOS
1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 2. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA 3. LISTA DE ATRIBUTOS 4. LISTA DE OBJETIVOS, FUNCIONES Y RESTRICCIONES
OBJETIVOS RESTRICCIONES FUNCIONES
5. LISTA DE ATRIBUTOS CATEGORIZADOS OBJETIVOS RESTRICCIONES FUNCIONES
6. OBJETIVOS CATEGORIZADOS EN SUB-GRUPOS ACCIONAMIENTO FUNCIONABILIDAD MOVIMIENTOS SEGURIDAD
7. JERARQUIZACIÓN DE OBJETIVOS, RESTRICCIONES Y FUNCIONES ACCIONAMIENTO FUNCIONABILIDAD MOVIMIENTOS SEGURIDAD COSTOS MATERIALES
8. ARBOL DE OBJETIVOS 9. CARTAS DE COMPARACIÓN POR PARES 10. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA REVISADA 11. DISECCIÓN DEL PRODUCTO 12. DIAGRAMA DE CAJA NEGRA 13. DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL CAJA TRANSPARENTE 14. LISTA DE ESPECIFICACIONES ASOCIADAS A LOS OBJETIVOS DE DISEÑO 15. CASA DE CALIDAD 16. MATRIZ PATENTES – FUNCIONES 17. TORMENTA DE IDEAS 18. CARTAS MORFOLOGICAS 19. ESQUEMAS ALTERNATIVAS GENERADAS 20. MATRIZ DE DECICSION
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ANTECEDENTES
Dado que el gobierno nacional colombiano incentiva tributariamente a las empresas que vinculen a
personas discapacitadas a su nómina, se ha identificado un mercado potencial de equipos de oficina
para personas con limitaciones motrices. Usted y su equipo que son empleados de la empresa
DMSA en el departamento de investigación y desarrollo, han sido encargados por la junta directiva
para el rediseño de una engrapadora que tenga por lo menos las siguientes características:
• Utilizar diferentes tamaños de grapa.
• Grapar por lo menos 15 hojas.
• El reservorio de grapas debe ser recargable.
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OBJETIVO
• Rediseñar una grapadora de tal forma que se ajuste a los requerimientos de personas limitadas físicamente.
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1. DEFINICIÓN DEL POBLEMA
A la hora de diseñar un mecanismo debemos pensar en quien lo va a utilizar, y además de esto
tratar en lo mas posible de garantizarle comodidad y seguridad, esto con el fin de obtener un
buen trabajo. Hoy en día nos encontramos rodeados de personas que han sufrido accidentes o
por algún otro motivo viven limitados físicamente, pensando en el desarrollo del país y en el
sostenimiento de estas personas que no cuentan con las facilidades de los demás, vamos a
desarrollar una fuente de trabajo que les facilite una vida con oportunidades para estos estamos
rediseñando un mecanismo ya existente como lo es una grapadora para su fácil uso por parte de
personas discapacitadas.
Analizando las posibles necesidades del cliente nos damos cuenta de los principales problemas
o imposibilidades relacionadas, estas son: comodidad, movimientos restringidos por parte del
cliente, nos encontramos sujetos a una serie de atributos y restricciones que moldearan por así
decirlo las características principales del mecanismo tales como accesibilidad, maniobrabilidad
entre otras. Nuestros clientes necesitan un método seguro eficiente y practico para hacer uso del
mecanismo (grapadora), nuestro diseño debe facilitarles cualquier tarea concerniente al uso del
mecanismo.
Nosotros como ingenieros debemos pensar en las limitaciones de las personas que van a
utilizar el mecanismo cuando estemos buscando alternativas para la funcionalidad, forma
(comodidad) y maniobrabilidad.
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Nuestras principales expectativas es el buen uso por parte de las personas discapacitadas de
nuestro mecanismo, crear una fuente de empleo que satisfaga a nuestros clientes y que esto le
represente el mínimo de problemas.
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2. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
Características 3889SP Standard Full Strip Stapler
575SP, Grapadora
eléctrica, Hogar y oficina
Staplex® SJM 1N
Grapadora eléctrica
Automática
Staplex® S-54N Modelo estándar de grapadora eléctrica
automática
CAPACIDAD DE HOJAS
2 – 15 Hojas de 20 lb.
2-20 Hojas de 20 lb.
2-20 Hojas de 20 lb.
2-25 Hojas de 20 lb.
TAMAÑOS DE GRAPA
12.80 mm. de corona y 6.00 mm.
de largo de pata
12.80 mm. de corona y 6.00 mm.
de largo de pata Ajustable. Ajustable.
TIPO DE RESERVORIO
Recargable. Rotatorio hacia
arriba.
Recargable. Rotatorio hacia
arriba.
Recargable de tipo frontal.
Recargable de tipo frontal.
DIMENSIONES 18.41 cm. de largo x 5 cm. de ancho
21.5 cm. de largo x 10.5 cm. de
ancho
10 cm. de ancho x 19
cm. de largo x 17.8 cm. de
altura
10 cm. de ancho x 24
cm. de largo x 24 cm. de
altura
PESO (Máx.) 180 gr. 320 gr. 3200 gr. 5900 gr.
AUTONOMÍA ENERGÉTICA
N/A 2 Batería AA para aprox. 2 meses.
N/A N/A
ENERGÍA DE ALIMENTACIÓN
N/A Batería AA 110-125
voltios, 50-60 Hz AC
110-125 voltios, 50-60 Hz AC
FAMILIA DE PRODUCTOS
3 grapadoras en esta línea
2 grapadoras en esta línea
7 grapadoras en esta línea.
6 grapadoras en esta línea.
SEGURIDAD N/A Led indicador de cantidad de grapas
Sensor de grapado
Sensor de grapado
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en el reservorio. automático. Pies de
apoyo para mayor
firmeza.
Graduado de velocidad de
grapado.
automático Pies de
apoyo para mayor
firmeza. Graduado de velocidad de
grapado.
PRECIO DE VENTA
US $ 28.95 US $ 48.95 US $ 325.00 US $ 393.00
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3. LISTA DE ATRIBUTOS
• Grapadora para personas discapacitadas.
• Debe estar diseñado para cualquier tipo de discapacidad
• Operación por medio de dispositivo accionado por presión.
• Accionamiento del sistema mecánico, eléctrico o hidráulico.
• Botón de accionamiento que se pueda cambiar de ubicación
• Accionamiento eléctrico para el cabezal superior
• Único dispositivo accionador del mecanismo.
• Grapar por lo menos 15 hojas.
• Reservorio de grapas desmontable.
• Reservorio de grapas recargables
• Debe utilizar diferentes tamaños de grapa
• Se debe diseñar sujetadores para mantener las hojas en la posición a grapar
• Se debe prever diferentes alturas para grapado.
• Facilidad de mantenimiento del dispositivo
• Capacidad para ser accionado por otro tipo de energía diferente a la eléctrica.
• Utilizar materiales económicos.
• Minimizar nivel de ruido del dispositivo.
• Fácil movilidad del dispositivo.
• Pinzas ajustables para los diferentes tipos de grapas en la bandeja inferior
• Debe ocupar el menor espacio posible.
• Mecanismos de detención de posibles fallas.
• Debe ser liviano.
• Utilizar materiales biodegradables.
• Materiales no tóxicos.
• Movimientos de traslación del cabezal superior
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• Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta - oficio)
• Soportes antideslizantes
Empresa
DMSA
Proyecto:
Rediseño de una grapadora
Concepto O/D Requerimientos
Propone
Función
O
O
D
O
O
O
O
• Grapadora para personas discapacitadas.
• Debe estar diseñado para cualquier tipo de discapacidad
• Se debe diseñar dispositivo para ejercer presión
• Grapar por lo menos 15 hojas.
• Reservorio de grapas desmontable.
• Reservorio de grapas recargables
• Debe utilizar diferentes tamaños de grapa
C
C
I
C I
C
C
Dimensiones O • Debe ocupar el menor espacio posible.
C
Pesos O • Debe ser liviano. C
Diseño
D
D
D
O
• Botón de accionamiento que se pueda cambiar de ubicación
• Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta oficio)
• Se debe diseñar sujetadores para mantener las hojas en la posición a grapar
• Se debe prever diferentes
I I I
C
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D
D
O
alturas para grapado. • Pinzas ajustables para los
diferentes tipos de grapas en la bandeja inferior
• Movimientos de traslación del cabezal superior
• Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta - oficio)
I I
I
Materiales D
D
• Utilizar materiales económicos.
• Minimizar nivel de ruido del dispositivo
I
I
Seguridad D
D
• Mecanismos de detención de posibles fallas
• Soportes antideslizantes
I
I
Energía de alimentación
O
D
D
O
• Accionamiento del sistema mecánico, eléctrico o hidráulico
• Accionamiento eléctrico para el cabezal superior
• Único dispositivo accionador del mecanismo.
• Capacidad para ser accionado por otro tipo de energía diferente a la eléctrica
C I I
C
Vida útil y mantenimiento
O
O
• Facilidad de mantenimiento del dispositivo
• Fácil movilidad del dispositivo
C
C
Impacto ambiental
D
D
• Utilizar materiales biodegradables.
• Materiales no tóxicos.
I I
O = Requerimiento obligatorio D= Requerimiento deseado propone
I = Ingeniería C= Cliente
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4. LISTA DE OBJETIVOS, FUNCIONES Y RESTRICCIONES.
OBJETIVOS
• Grapadora para personas discapacitadas.
• Reservorio de grapas recargables.
• Debe utilizar diferentes tamaños de grapa.
• Debe estar diseñado para cualquier tipo de discapacidad.
• Botón de accionamiento que se pueda cambiar de ubicación
• Único dispositivo accionador del mecanismo.
• Facilidad de mantenimiento del dispositivo
• Fácil movilidad del dispositivo.
RESTRICCIONES
• Grapar por lo menos 15 hojas.
• Minimizar nivel de ruido del dispositivo.
• Debe ser liviano.
• Debe ocupar el menor espacio posible.
• La grapadora debe ser accionada de manera eléctrica por intermedio de dispositivo
colocada en la parte de las extremidades inferiores
• La grapadora debe ser accionada de mecánica por intermedio de dispositivo colocada en
la parte de las extremidades inferiores
• Los sujetadores deben ser accionados de manera eléctrica y este debe ser accionados con
las extremidades inferiores
• Los sujetadores deben ser accionados de manera eléctrica y este debe ser accionados con
las extremidades inferiores
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• Los sujetadores deben ser accionados de manera eléctrica y este debe ser accionados con
las extremidades inferiores
• El dispositivo debe ser cómodos para los pies
FUNCIONES
• Se debe prever diferentes alturas para grapado.
• Operación por medio de dispositivo accionado por presión.
• Mecanismos de detención de posibles fallas.
• Capacidad para ser accionado por otro tipo de energía diferente a la eléctrica.
• Accionamiento del sistema mecánico, eléctrico o hidráulico.
• Reservorio de grapas desmontable.
• Se debe diseñar sujetadores para mantener las hojas en la posición a grapar.
• Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta oficio)
• Pinzas ajustables para los diferentes tipos de grapas en la bandeja inferior
• Accionamiento eléctrico para el cabezal superior
• Movimientos de traslación del cabezal superior
• Movimiento rotatorio de la bandeja inferior
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5. LISTA DE ATRIBUTOS CATEGORIZADOS
OBJETIVOS
• Manejable
• Seguro
• Económico
• Liviano
• Llamativo
• Confiable
• Ergonómico
• Compacto
RESTRICCIONES
• Peso no mayor de 3000gr
• Dimensiones no mayores de 18m de largo 5cm de ancho
• Para personas sin ninguna extremidad superior completa
• Con precio asequible a los clientes
• Grapar por lo menos 15 hojas
• Minimizar nivel de ruido del dispositivo
• Reservorio de grapas desmontable
FUNCIONES
• Se debe prever diferentes alturas para grapado.
• Operación por medio de dispositivo accionado por presión.
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• Mecanismos de detención de posibles fallas.
• Capacidad para ser accionado por otro tipo de energía diferente a la eléctrica.
• Accionamiento del sistema mecánico, eléctrico o mecánico
• Se debe diseñar sujetadores para mantener las hojas en la posición a grapar.
• Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta oficio)
• Pinzas ajustables para los diferentes tipos de grapas en la bandeja inferior
• Accionamiento eléctrico para el cabezal superior
• Movimientos de traslación del cabezal superior
• Movimiento rotatorio de la bandeja inferior
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6. OBJETIVOS CATEGORIZADOS EN SUB-GRUPOS
ACCIONAMIENTO
• Accionamiento del sistema mecánico, eléctrico o mecánico
• Se debe diseñar dispositivo para ejercer presión.
• Accionamiento eléctrico para el cabezal superior.
• Botón de accionamiento que se pueda cambiar de ubicación.
• Único dispositivo accionador del mecanismo.
FUNCIONABILIDAD
• Grapar por lo menos 15 hojas.
• Se debe diseñar sujetadores para mantener las hojas en la posición a grapar.
• Se debe prever diferentes alturas para grapado.
• Reservorio de grapas desmontable.
• Reservorio de grapas recargables.
• Debe utilizar diferentes tamaños de grapa.
MOVIMIENTOS
• Movimientos de traslación del cabezal superior.
• Movimiento rotatorio de la bandeja inferior.
• Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta - oficio).
SEGURIDAD
• Minimizar nivel de ruido del dispositivo.
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• Debe ocupar el menor espacio posible.
• Mecanismos de detención de posibles fallas.
• Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta oficio).
• Pinzas ajustables para los diferentes tipos de grapas en la bandeja inferior.
• Fácil movilidad del dispositivo.
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7. JERARQUIZACIÓN DE OBJETIVOS, RESTRICCIONES Y FUNCIO NES.
1. ACCIONAMIENTO
F1. Accionamiento del sistema mecánico, eléctrico o hidráulico.
F2. Se debe diseñar dispositivo para ejercer presión.
F3. Accionamiento eléctrico para el cabezal superior.
1.1. Botón de accionamiento que se pueda cambiar de ubicación.
1.2. Único dispositivo accionador del mecanismo.
2. FUNCIONABILIDAD
C1. Grapar por lo menos 15 hojas.
F4. Se debe diseñar sujetadores para mantener las hojas en la posición a grapar.
F5. Se debe preveer diferentes alturas para grapado.
2.1. Reservorio de grapas desmontable.
2.2. Reservorio de grapas recargables.
2.3. Debe utilizar diferentes tamaños de grapa.
3. MOVIMIENTOS
F6.Movimientos de traslación del cabezal superior.
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F7. Movimiento rotatorio de la bandeja inferior.
F8. Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta - oficio).
4. SEGURIDAD
C2. Minimizar nivel de ruido del dispositivo.
C3. Debe ocupar el menor espacio posible.
F9. Mecanismos de detención de posibles fallas.
F10. Bandeja distribuidora de papel ajustable (carta oficio).
F11. Pinzas ajustables para los diferentes tipos de grapas en la bandeja inferior.
4.1. Fácil movilidad del dispositivo.
4.2 Soportes antideslizantes
5. COSTOS
C4. Utilizar materiales económicos.
F12. Capacidad para ser accionado por otro tipo de energía diferente a la eléctrica.
5.1. Facilidad de mantenimiento del dispositivo
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6. MATERIALES
C5. Debe ser liviano.
C6. Materiales no tóxicos.
C7. Utilizar materiales biodegradables.
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8. ARBOL DE OBJETIVOS.
REDISEÑO DE UNA GRAPADORA
Accionamiento Funcionabilidad.
Movimientos Seguridad Costos Materiales
1.1 Botón de accionamiento que se pueda cambiar de ubicación.
1.2 Único dispositivo accionador del mecanismo
2.1. Reservorio de grapas desmontable.
2.2. Reservorio de grapas recargables.
2.3. Debe utilizar diferentes tamaños de grapa.
4.1. Fácil movilidad del dispositivo.
4.2 Soportes antideslizantes.
5.1. Facilidad de mantenimiento del dispositivo
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9. CARTAS DE COMPARACIÓN POR PARES
CARTA DE COMPARACIÓN POR PARES
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LISTA DE OBJETIVOS JERARQUIZADOS POR PESO
1. Accionabilidad 35 %
1.1 1.1. Botón de accionamiento que se pueda cambiar de
ubicación. (28.35 %)
1.2 1.2. Único dispositivo accionador del mecanismo. (6.65%)
2. Funcionabilidad 30 %
2.1 2.1. Reservorio de grapas desmontable. (9.99 %)
2.2 2.2. Reservorio de grapas recargables. (9.99 %)
2.3 2.3. Debe utilizar diferentes tamaños de grapa. (9.99 %)
3. Movimientos 15 %
4. Seguridad 11 %
4.1 4.1. Fácil movilidad del dispositivo. (7.326 %)
4.2 4.2 Soportes antideslizantes (3.663 %)
5. Costos 6%
5.1 5.1. Facilidad de mantenimiento del dispositivo (6%)
6. Materiales 3 %
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10. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA REVISADA
Después de revisar el diagrama de objetivo se ha determinado que los parámetros de diseño
presentados al inicio del proyecto quedan orientados de la siguiente forma
• Accionamiento del equipo 35%
• Funcionabilidad 30%
• Movimiento 15 %
• Seguridad 11%
• Costo 6%
• Materiales 3 %
Debido a la importancia que tiene cada uno de estos objetivos el problema se replantea dejando o
excluyendo las siguientes cosa como los costo generados hacia el cliente lo que indica que los estos
no serán de extrema importancia como lo es el mecanismo de accionamiento y la funcionabilidada
de todas maneras cabe resaltar que en las especificaciones dadas por el cliente en ningún momento
se hablo de costo o se hizo restricción acerca de este ítem evaluado ,se asume que el incentivó que
brinda el gobierno es bastante generoso que es capaz de compensar su inversión
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11. DISECCIÓN DEL PRODUCTO
La grapadora original consta de 8 piezas.
Distribuidas de la siguiente forma:
• Conjunto Base: Esta se encuentra conformada por la base de la grapadora, la cual hemos
llamado “dobla-grapas”, ya que una de sus funciones es ‘cerrar’ las grapas cuando éstas son
presionadas contra ella, y el eje de giro de la grapadora.
• Pieza Localiza-Grapas (Reservorio): Su función es almacenar las grapas.
• Conjunto Accionador: La función de dicha pieza es ejercer la presión sobre la grapa, para
que ésta sea aplastada contra la pieza “dobla-grapas” y se pueda cerrar.
Este conjunto se encuentra conformada por dos piezas, una en la parte superior donde se
ejerce la presión, y otra que hemos llamado pieza-flexible, la cual permite el retorno de la
grapadora a la posición original
• Conjunto Sujeta-Grapas: Este conjunto tiene como función mantener las grapas dentro de
la pieza “localiza-grapas” y desplazarlas dentro de ella hacia la ranura de salida, dicho
conjunto está formado por tres piezas.
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Gráficas CAD
Base
Localiza-Grapas (Reservorio)
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Accionador
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12. DIAGRAMA DE CAJA NEGRA
Grapadas dañadas Hojas dañada s
Accionar de manera automáticas el cabezal de la grapadora para lograr grapar de forma correcta las hojas
Energía
HOJAS POR GRAPAR
Grapas
Hojas
Energía
Hoja Grapada s
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13. DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL CAJA TRANSPARANTE
Energía
Material
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14. LISTA DE ESPECIFICACIONES ASOCIADAS A LOS OBJETIVOS DE DISEÑO
FUNCION
OBJETIVO ESPECIFICACION
Facilidad de operación Numero de grapas por hora. Grapadora para personas
discapacitadas Seguridad
Cumplimiento de normas y especificaciones
Grapar por lo menos 15
hojas.
Grapar hojas Numero de Hojas grapadas
(Mayor a 15 Hojas)
Economía $ (Pesos)
Reservorio de grapas recargables
Cantidad de almacenamiento Numero de grapas
Tiempo de recarga seg. ( Medida de tiempo)
Facilidad de recarga Numero de recargas por hora
Reservorio de grapas
desmontable
Economía $ (Pesos)
Debe utilizar diferentes
tamaños de grapa
Dimensiones de Grapa Variable
Bajo costo de mantenimiento
$ (Pesos)
Facilidad de mantenimiento del
dispositivo Uso de piezas estándar Piezas estándar (fácil
Obtención)
Minimizar nivel de ruido
del dispositivo
Decibeles producidos No mayor a 45 dB
Dimensiones No mayores a 18 cm. de largo por 5 cm. de ancho.
Fácil movilidad del
dispositivo Bajo Peso No superior a 3000gr.
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Debe ocupar el menor
espacio posible
Dimensiones No mayores a 18 cm. de largo por 5 cm. de ancho.
Debe ser liviano.
Bajo Peso No superior a 3000gr.
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15. CASA DE LA CALIDAD
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16. MATRIZ PATENTES – FUNCIONES
Función Patente Número/ País
Descripción
La grapadora para un acabado con un dispositivo de inicio de pulso variable
20070289758, Estados unidos.
La grapadora tiene un circuito de control con una memoria y está impulsado por un motor alimentado de diversas formas. Un usuario ingresa el parámetro de trabajo de información en el panel de control del documento además de la creación de aparatos diferentes para cada conjunto de documentos que se reproducen y con grapas. En respuesta, el panel de control envía una determinada variable inicio del pulso de señal para el circuito de control de la grapadora. El circuito de control percibe la duración del pulso variable de entrada. Sobre la base de la duración de la variable de la señal de inicio del pulso, el circuito de control selecciona el perfil de control de movimiento que debe darse al los distintos perfiles almacenados en la memoria del circuito de control del motor de la grapadora.
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Clasificador de grapado con grapadora de potencia variable
5354042, Japón.
La grapadora es accionada por un motor eléctrico para el cual la potencia aplicada es variable dependiendo del número de hojas en los conjuntos, y, por tanto, el espesor del conjunto que va a ser grapado. Un sensor óptico cuenta las hojas por bandeja. El propósito de la función de contar es la de permitir que el clasificador de microprocesadores controle la potencia aplicada a la grapadora de motor. Desde la fuerza de las grapas que se aplican a las hojas en las bandejas es una función del nivel de potencia eléctrica suministrada a la grapadora de motor, la fuente de alimentación programable es capaz de aumentar o disminuir la potencia de motor, se aplica en función del número de hojas contados por el sensor óptico.
Engrapadora eléctrica.
US 7,314,156 B2
La grapadora es accionada por motor eléctrico, y compuesta por rieles para permitir el desplazamiento de la grapadora, de igual manera está compuesta por cartuchos recargables, y mecanismos q le permiten realizar movimientos giratorios. Ver imagen.
Engrapadora con compensación de peso.
US 7,299,958 B2
Esta grapadora usa un mecanismo mediante el cual se busca disminuir la fuerza a ejecutar por la persona que desea grapar. Este dispositivo cuenta con un motor giratorio que provee la fuerza de compresión, además de esto nuestro dispositivo cuenta con unos rieles adicionales que usan el motor para variar el tamaño de abertura de grapado, permitiendo el grapado de diferentes cantidades de hojas.
Grapadora con la guía del papel
US 7,306,131 B2
Este dispositivo cuenta con un dispositivos para albergar las hojas a grapar para mas facilidad de grapado para diferentes cantidades de hojas, todo
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ajustable. esto para evitar movimientos en la guía de grapado, de igual manera es accionado por un motor eléctrico, y contiene dispositivos de compresión en su interior.
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Engrapadora eléctrica. US 7,314,156 B2
Engrapadora con compensación de peso. US 7,299,958 B2
Grapadora con la guía del papel ajustable. US 7,306,131 B2
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17. TORMENTA DE IDEAS:
Podemos hacer uso de un sensor para contar el número de hojas a grapar, este conectado a el
motor principal que proveerá la potencia necesaria para la presión de grapado, esta potencia
dependerá del numero de hojas en la bandeja.
Podemos agregar un riel que rodeara la bandeja y por el cual pasara nuestro cabezal superior de
la engrapadora (contiene las grapas).A esto sumémosle un dispositivo en el inferior del cabezal
superior que nos permitirá ubicarlo en los puntos estratégicos de grapado alrededor de las hojas.
El riel estará diseñado para los tamaños oficio y carta de las hojas.
El cabezal superior será removible para utilizar diferentes tamaños de grapas o podemos diseñar
un reservorio utilizando el mismo cabezal pero con la capacidad de ajustarse a los distintos
tamaños de grapa (esto se puede realizar con la ayuda de las pinzas ajustables).
Debemos diseñar un dispositivo de compresión, preferiblemente pequeño buscando que el
ahorro de espacio sea al máximo, de igual manera buscando disminuir el peso de nuestro
dispositivo.
Como no sabemos la posición de grapado podemos usar bandejas giratorias para poder ubicar la
grapa en el lugar justo, de igual manera podemos hacer el cabezal superior de la grapadora libre
para ubicarla en la posición adecuada.
Podemos hacer uso de las leyes de Pascall y accionar el dispositivo mediante presión de un
fluido.
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18. CARTAS MORFOLOGICAS
SUBFUNCIONES 1 2 3SUMINISTRO DE ENERGIA RED ELECTRICA RED ELECTRICA RED ELECTRICA
REGULAR ENERGIA BOTON ENCENDIDO SENSOR BOTON ENCENDIDOY APAGADO Y APAGADO
TRANSFORMAR ENERGIA MOTOR ELECTRICO ENGRANES MOTOR ELECTRICOCADENAS
TRANSMITIR MOVIMIENTO CADENAS CAMPO MAGNETICO CADENAS ENGRANES ENGRANES
SUMINISTRO DE GRAPAS TIPO REVOLVER CAMBIO CABEZAL CAMBIO CABEZAL
ALTERNATIVAS
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19. ESQUEMAS ALTERNATIVAS GENERADAS
• Alternativa # 1
Utilizaremos el riel para trasladar nuestro cabezal, accionando el motor eléctrico el engrane
moverá la cremallera y esta que se encuentra unida al cabezal permitirá el movimiento lineal de
este para aplicar la presión de grapado (esta depende de la potencia que suministre el motor
eléctrico).
El motor moverá un engrane que estará unido a una cremallera la cual le transmitirá el
movimiento rectilíneo al cabezal superior. Nuestro cabezal tendrá pinzas ajustables para
diferentes tamaños de grapa.
Riel
Puntos estratégicos de grapado
Bandeja
Motor eléctrico
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El accionamiento del motor será preferiblemente con un dispositivo ubicado en el piso. El cabezal
superior llevara 4 ruedas pequeñas ajustables al riel que le permitirá desplazarse a través de el, este
dispositivo será accionado muy fácilmente a control remoto.
Evaluación Alternativa #1
Nuestra primera alternativa es muy fácil de usar, práctica y de un fácil mantenimiento. Necesita de
un espacio mediano puesto que necesitamos incluir el motor eléctrico, la unión entre la cremallera y
el cabezal superior es objeto de posible falla, ya que este mecanismo va a estar sometido a
diferentes potencias dependiendo del número de hojas, hay que garantizar una unión resistente entre
la cremallera y el cabezal. Un inconveniente con esta alternativa es la recarga de las grapas, esta se
tiene que hacer manualmente, además del ajuste de las pinzas del cabezal para los diferentes
tamaños de grapas.
Cabezal
superior
Cremaller
a
Engrane Grapa
s
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• Alternativa # 2
En la alternativa 2 utilizaremos en vez de un motor eléctrico un dispositivo hidráulico para realizar
la compresión y con esto realizar un ahorro a nivel económico, en este caso debemos tener cuidado
al seleccionar el fluido y en diseñar una manera para regresar a la posición inicial después del
grapado, esto lo haremos mediante un resorte que nos proveerá la fuerza de recuperación, en este
caso, nuestro dispositivo estará unido a la mesa de grapado, y será unido a esta por medio de u
pasador además para facilidad de grapado le daremos movimiento a nuestro cabezal superior de 90
grado con respecto a la mesa de grapado.
Se usara un dispositivo de rieles para ubicar las posiciones de grapada, las cuales se realizaran
mediante un motor eléctrico, esto para la mesa de grapado, además de esto utilizaremos un único
botón para realizar la compresión.
En caso tal usaremos otro dispositivo de rieles para cuadrar la altura de la mesa de grapado para que
pueda ser usada desde persona en sillas de ruedas hasta personas en muleta.
Evaluación Alternativa # 2
Esta segunda alternativa es un poco mas compleja pero abarca un mayor numero de multi-
funcionalidades para ser usada por personas con diferentes discapacidades, seria muy útil también
preveer si el uso de un dispositivo hidráulico de compresión resultaría mejor que el uso de un motor
eléctrico, lo que si es importante en este dispositivo es que va a contar con sujetadores de hojas y
ajustadores para el cabezal superior para diferentes cantidades de grapado, de igual manera el
mecanismo rotacional de la mesa ayudara mucho a las personas con dificultades de movimiento, ya
que solo será necesario colocar las hojas a grapar sobre las mordazas y ubicar la mesa de grapado en
la dirección deseada.
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• Alternativa # 3
Utilizaremos el riel para trasladar nuestro cabezal, accionando el motor eléctrico el engrane moverá
la cremallera y esta que se encuentra unida al cabezal permitirá el movimiento lineal de este para
aplicar la presión de grapado (esta depende de la potencia que suministre el motor eléctrico).
El motor moverá un engrane que estará unido a una cremallera la cual le transmitirá el movimiento
rectilíneo al cabezal superior. Para los diferentes tamaños de grapa, el cabezal será desmontable y
podrá ser ajustado, para recibir grapas de diferente largo y alto.
Evaluación Alternativa # 3
Podemos notar, que esta alternativa es una modificación, de la numero 1, es decir que comparte
muchas características. Características tales como que es una alternativa muy fácil de usar, práctica
y de un fácil mantenimiento.
Necesita de un espacio mediano puesto que necesitamos incluir el motor eléctrico, la unión entre la
cremallera y el cabezal superior es objeto de posible falla, ya que este mecanismo va a estar
sometido a diferentes potencias dependiendo del número de hojas, hay que garantizar una unión
resistente entre la cremallera y el cabezal. De igual forma, el hecho de que los cabezales sean
desmontables, permite trabajar con todas las grapas del mercado.
![Page 44: GRUPO_8](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022081404/5571fa7c4979599169925477/html5/thumbnails/44.jpg)
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20. MATRIZ DE DECISIÓN
ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3No OBJETIVO W S U=S*W S U=S*W S U=S*W1 BOTON DE ACCIONAMIENTO 28.35% 5 142.65 3 85.59 5 142.65
Q SE PUEDA CAMBIAR DE UBICACION
2 UNICO DISPOSITIVO 6.65% 5 33.25 5 33.25 5 33.25ACCIONADOR DEL
MECANISMO3 RESERVORIO DE GRAPAS 9.99% 1 9.99 3 29.97 3 29.97
DESMONTABLE4 RESERVORIO DE GRAPAS 9.99% 3 29.97 3 29.97 3 29.97
RECARGABLE5 DIFERENTES TAMAÑOS DE 9.99% 3 29.97 3 29.97 3 29.97
GRAPAS6 MOVIMIENTOS 15% 3 45 3 45 3 457 SEGURIDAD 11% 3 33 3 33 3 338 COSTOS 6% 3 18 3 18 5 309 MATERIALES 3% 3 9 3 9 3 9
RANKING 2 3 1350.83 313.75 382.81
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