Diseño y construcción de un prototipo de máquina semiautomática procesadora de champiñones para corte y posicionamiento en bandejas de poliestireno expandido
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http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30836| Título : | Diseño y construcción de un prototipo de máquina semiautomática procesadora de champiñones para corte y posicionamiento en bandejas de poliestireno expandido |
| Autor : | López Coello, Rodolfo Sebastian |
| Director de Tesis: | Casa Casa, Edwin Marcelo |
| Resumen traducido: | In this project, the design, construction, and evaluation stages of a prototype semi-automatic machine for cutting and positioning mushrooms in expanded polystyrene trays were developed with the goal of optimizing the manual process currently used. The main limitations of artisanal cutting, such as lack of uniformity, long operating times, and associated hygiene risks, were identified and analyzed. The system was conceived as a mechatronic solution integrating an Arduino Mega 2560, a Nema 17 stepper motor, weight sensors, and limit switches. These components were previously modeled in the SolidWorks CAD environment and structurally validated through finite element simulations. Significant operational efficiency was achieved, evidenced by a reduction in cycle time from 3 to 1 minute, while maintaining the weight per tray within the acceptable range of 279 to 281 g, with a tolerance of +0.4%. Furthermore, cutting repeatability was guaranteed with errors less than ±1 mm. With a total investment of USD 466, the technical and economic viability of the system was demonstrated. The experimental tests carried out validated the initial hypothesis and led to the fulfillment of all the proposed objectives, establishing a solid foundation for the development of scalable versions of the system in future research. |
| Resumen : | En el presente proyecto, fueron desarrolladas las etapas de diseño, construcción y evaluación de un prototipo de máquina semiautomática destinada al corte y posicionamiento de champiñones en bandejas de poliestireno expandido, con el propósito de que fuese optimizado el proceso manual actualmente empleado. Las principales limitaciones del corte artesanal, como la falta de uniformidad, los tiempos prolongados de operación y los riesgos asociados a la higiene, fueron identificadas y analizadas. El sistema fue concebido como una solución mecatrónica que integra un Arduino Mega 2560, un motor paso a paso Nema 17, sensores de peso y finales de carrera. Estos componentes fueron previamente modelados en el entorno CAD de SolidWorks y validados estructuralmente mediante simulaciones por elementos finitos. Una eficiencia operativa significativa fue alcanzada, evidenciada en la reducción del tiempo de ciclo de 3 a 1 minuto, manteniéndose el peso por bandeja dentro del rango aceptable de 279 a 281 g, con una tolerancia de +0.4 %. Asimismo, se garantizó una repetibilidad en el corte con errores menores a ±1 mm. Con una inversión total de 466 USD, la viabilidad técnica y económica del sistema fue demostrada. Los ensayos experimentales ejecutados permitieron la validación de la hipótesis inicial y condujeron al cumplimiento de todos los objetivos planteados, estableciéndose una base robusta para el desarrollo de versiones escalables del sistema en futuras investigaciones. |
| Palabras clave : | MECATRÓNICA DISEÑO EN INGENIERÍA INGENIERÍA DE PROTOTIPOS MAQUINARIA PROCESADORA DE ALIMENTOS CHAMPIÑONES |
| Fecha de publicación : | 2025 |
| URI : | http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30836 |
| Idioma: | spa |
| Pertenece a las colecciones: | Grado |
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