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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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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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Diseño Mecánico Informe Final

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.

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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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