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5/26/2018 Respaldo Tesina

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REPORTE DE TCNICO PARA DISEAR UNA BANDA

TRANSPORTADORA AUTOMATIZADA

Septiembre - Diciembre

QUINTO CUATRIMESTRE

PRESENTADO POR:

Acosta Garca Eduardo Enrique

Alonso Bautista Jos Ral


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Contenido1. INTRODUCCIN .................................................................................................................................... 3

1.1 Antecedentes ................................................................................................................................. 4

1.2 Definicin del Problema ................................................................................................................. 6

1.3 Objetivo General ............................................................................................................................ 6

1.3.1 Objetivos Especficos ............................................................................................................... 7

1.4 Hiptesis ......................................................................................................................................... 7

1.5 Justificacin .................................................................................................................................... 9

2. FUNDAMENTOS .................................................................................................................................. 10

2.1 Marco Terico .............................................................................................................................. 10

2.2 Marco Contextual ......................................................................................................................... 13

Historia ........................................................................................................................................... 13

Misin ............................................................................................................................................. 13

Visin .............................................................................................................................................. 13

Valores ............................................................................................................................................ 13

Poltica Integral UTJ ........................................................................................................................ 14

Ubicacin ........................................................................................................................................ 14

3. MTODO ............................................................................................................................................. 15

4. RESULTADOS ...................................................................................................................................... 18

5. CONCLUSIONES .................................................................................................................................. 20


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1. INTRODUCCINEn el siguiente documento se encuentra la descripcin para la construccin de un

prototipo de una banda transportadora automatizada.

Una investigacin previa de los antecedentes se encuentra documentada para

entender la evolucin de cada componente y as encontrar la forma de mejorarlos de

manera til para su uso en el ramo industrial. Definiendo las problemticas actuales y

fijando objetivos claros para su realizacin.

Adems se investigaron diferentes tcnicas, tecnologas y materiales, necesariospara la elaboracin del prototipo. Aplicando conocimientos obtenidos en la institucin

que alberga y sustenta la elaboracin de dicho proyecto, la Universidad Tecnolgica

de Jalisco.

Posteriormente se documenta los pasos necesarios para la construccin del

prototipo, abarcando tanto los aspectos tcnicos como los tecnolgicos. Describiendo

los diversos materiales y tcnicas utilizados.

Como resultado se encuentran las evidencias de los resultados obtenidos despus

de las pruebas finales encontrando que cumpli satisfactoriamente con todas las

expectativas.


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1.1 Antecedentes

A continuacin se dar a conocer algunos antecedentes relacionados con la

elaboracin de una Banda Transportadora, con la finalidad de conocer otros

procesos que le dieron forma a este proyecto.

Un primer antecedente para la elaboracin del presente proyecto se encuentra en el

trabajo realizado por Jos Ral Alonso Bautista y Eduardo Enrique Acosta Garca,

ellos construyeron una banda transportadora con un sistema de arranque y paro,adems de un Switch de paro automtico.

Dicho trabajo se realiz durante los meses de enero-abril de 2013, en la Universidad

Tecnolgica de Jalisco, en la carrera de Mantenimiento rea Industrial. Esta banda

transportadora se realiz de la siguiente manera.

Se elabor con metales para formar su base y estructura, esto fue soldado con

soldadura elctrica 6013. 8 valeros de carretilla para montarlos en los 4 ejes de losrodillos, se necesit de un tubo de 1 para los ejes. Adems de un motor que fue

unido con poleas y una banda transmisora para que giraran los rodillos. Por ltimo se

necesit de un hule para adaptarla como la banda y esta fue puesta de eje a eje, se

hiso un circuito Arranque-Paro para su funcionamiento adems de un Switch de paro

automtico (Alonso & Acosta, 2013)

El siguiente antecedente se encuentra en el trabajo de Bertha Anglica del Carmen

Aguilar Oscar Manuel Gallardo Escamilla y Vicente Gallegos Rivera ellos


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El siguiente antecedente de una banda transportadora para un restaurante, se

encuentra en el trabajo de Mario Morales Parrague y Ricardo San Martin Zurita.

Utilizaron el siguiente material para la elaboracin de la banda transportadora:

Se construy una estructura de fierro soldada con Micro alambre, para despus ser

pintada, tiene un tamaa de 10 metros. Se instal un motor de 1 caballo de fuerza

(HP) que trabaja a 110 watts para poder darle movimiento a toda la estructura, los

ejes y la banda fue comprada ya hecha a un distribuidor industrial. Adems de que

se instal un circuito de Arranque-Paro y al final de la banda un Sensor demovimiento para detener la banda cuando el plato llegara a su destino.

Este proyecto se realiz en el mes de Enero del 2007, en la Universidad de Chile, en

la carrera de Ingeniera Industrial. (Morales & San Martin, 2007)


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1.2 Definicin del Problema

En la actualidad las empresas cuentan con bandas transportadoras dentro de su

rea de produccin y stas tienen que detenerse de forma manual para retirar piezas

defectuosas, lo cual ocasionaba rechazos, paros innecesarios y riesgos; ya que los

operadores meten las manos sin detener el proceso por decida, esto se traduca a

entorpecimiento del proceso, adems de los riesgos de seguridad.

Otra problemtica surga a la hora de tener piezas defectuosas, ya que estas semedan con base a la apreciacin del operador y esto ocasionaba un producto final

defectuoso por la mala inspeccin del operador y un control estadstico errneo al

contar las piezas malas como buenas.


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Automatizar un proceso de seleccin de calidad en una Banda Transportadora,

utilizando los sealamientos visuales y auditivos que indiquen es estatus del proceso.

Todo esto utilizando materiales reciclados.

1.3.1 Objetivos Especficos

Mejorar el funcionamiento y calidad de una Banda Transportadora, aplicando

conocimientos es Automatizacin, Electrnica, Mecnico y Elctrico.

Reducir el riesgo de accidentes ocasionados por la intervencin de la mano

del operador, instalando sensores que logren completar los procesos de

manera automtica. Utilizar la mayor cantidad de material reciclado para reducir costos e impactos

al Medio Ambiente

Aadir leds que indiquen la calidad del producto, as como una alarma sonora

que seale un producto defectuoso.


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Al utilizar micro sensores de posicin, se podr llevar el conteo exacto de las piezas.


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1.5 JustificacinEsta Banda Trasportadora ofrece la oportunidad de agilizar los procesos de

produccin, reduciendo los tiempos de cada proceso y aminorando costos. As como

hacer ms eficiente los inventarios de piezas conformes y no conformes.

Esto genera un aumento en la calidad del producto, beneficiando al personal

encargado del control de calidad, ahorrndole tiempo y maximizando la eficiencia de

los inventarios.

Adems, en lo que respecta a la utilidad a la comunidad, se contribuye a disminuir elimpacto ambiental generado por reprocesos que producen mayor nmero de

emisiones.


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2. FUNDAMENTOS

2.1 Marco TericoEn este apartado se desarrollan los principios en los que se basa esta investigacin,

para entender el desarrollo de este proyecto es necesario conocer:

Bandas Transportadoras

Electroneumtica

Elementos de Retencin

Interruptores mecnicos de final de carrera

Relevadores

Electrovlvulas

Pistones

Motores

Se empezar por hablar de un poco de historia de la banda Transportadora, la cual

ha existido desde principios del siglo XIX, su produccin comenz desde 1913,

cuando Henry Ford la introdujo en las lneas de produccin en la fbrica de Ford

Motor Company en Michigan, Estados Unidos. (guidewhois)

Una Banda Transportadora es un sistema de transporte formado bsicamente por

una banda continua que se mueve entre dos tambores. La banda es arrastrada por


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de control que se ubican en los sistemas de mando. Los elementos nuevos y/o

diferentes que entran en juego estn constituidos bsicamente para la manipulacin

y acondicionamiento de las seales de voltaje y corriente que debern de sertransmitidas a dispositivos de conversin de energa elctrica a elctrica neumtica

para lograr la activacin de los actuadores neumticos. (festo, 2013)

Dispositivos Elctricos

El conjunto de elementos que debemos de introducir para lograr el accionamiento de

los actuadores neumticos son bsicamente:

Elementos de retencin

Empleados generalmente para generar la seal de inicio del sistema o en su defecto

para realizar paros, ya sea de emergencia o solo momentneos. El dispositivo ms

comn es el botn pulsador.

Interruptores mecnicos de final de carrera

Se utilizar para el conteo de las piezas en la banda transportadora. Estos

interruptores son empleados normalmente para detectarla presencia o la ausencia de

algn elemento, por medio del contacto mecnico entre el interruptor y el elemento a

ser detectado. (rockwellautomation, 2013)


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Electrovlvulas

Muy importante involucrarlas ya que es parte de la Electro Neumtica. Es undispositivo medular en un circuito electro neumtico, es la vlvula electro neumtica,

Esta vlvula realiza la conversin de energa elctrica proveniente de los relevadores

a energa neumtica, transmitida por los actuadores o a alguna otra vlvula

neumtica.

Esencialmente consisten de una vlvula neumtica a la cual se le adhiere una bobina

sobre la cual se hace pasar una corriente para generar un campo magntico que

generalmente generara la conmutacin en la corredera interna de la vlvula,

haciendo que cambie de estado de trabajo, modificando las lneas de servicio. (Altel)

Pistn

Todo sistema Neumtico trabaja con pistones para hacer parte de la automatizacin

en un proceso. Son mecanismos que convierten la energa del aire comprimido en

trabajo mecnico, estos pueden ser clasificados de simple efecto o doble efecto. Ennuestro caso utilizaremos un pistn de doble efecto.

Un pistn de doble efecto es aquel que se le puede inyectar aire comprimido en dos

direcciones logrando que el embolo entre o salga segn la necesidad y el comando

utilizado. (Galeon)


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2.2 Marco ContextualEn este apartado se desarrolla el contexto en el cual se dise y construy la Banda

Transportadora como proyecto de la Universidad Tecnolgica de Jalisco.

(Jalisco, 2012)

Historia

La Universidad Tecnolgica de Jalisco (UTJ) nace en el ao 1999, como una

alternativa de formacin profesional que permite a los jvenes de Jalisco y del

occidente del pas, incorporarse en el corto plazo al sector productivo, o bien

continuar sus estudios a nivel profesional.

Misin

La Universidad Tecnolgica de Jalisco asume el compromiso de Formar

Tcnicos(as) Superiores Universitarios(as) e Ingenieros(as) con slida preparacin

profesional, tecnolgica y humana a travs de programas de calidad pertinentes,

intensivos y predominantemente prcticos, que contribuyan en el desarrollo de los

distintos sectores de la sociedad.

Visin

La Universidad Tecnolgica de Jalisco, ser una institucin reconocida por su

modelo educativo que d respuesta oportuna a los requerimientos del sector

productivo y de servicios, mediante programas acadmicos de buena calidad yprocesos de gestin certificados.


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Poltica Integral UTJ

La Universidad Tecnolgica de Jalisco asume el compromiso de formar Tcnicos(as)

Superiores Universitarios(as) e Ingenieros(as), a travs de programaseducativos pertinentes e impartidos por personal calificado as como ofrecer

Educacin Continua y Servicios Tecnolgicos de calidad, con el propsito de atender

las necesidades de egresados(as), sector productivo y de servicios, fomentando un

impacto positivo al medio ambiente mediante la mejora continua y en el marco de la

legislacin correspondiente.

Ubicacin

Esta Universidad se encuentra en el domicilio de Luis Jos Jimnez No. 577 en la

Colonia 1ro de Mayo, Cdigo Postal 44979. Guadalajara, Jalisco.

A sus alrededores se encuentra un Orfanato, una Zona Industrial y una zona

Habitacional constituida por varios comercios pequeos.


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3. MTODOSe retoma la idea de la Banda Transportadora ya que pareci fcil utilizar un

proyecto anterior, pensando en mejoras basndose en conocimientos obtenidos en la

clase de Electrnica Digital.

Se busc informacin en libros de Electrnica y Automatizacin, adems de video

tutoriales en internet y consultas con maestros especializados en el tema.

Se realiz una lluvia de ideas para decidir la clase de mejoras a implementar

llegando a la decisin de colocar un par de contadores y un sensor de tamao. Sedisearon varios bocetos y se decidi la estrategia a seguir.

Para realizar la Banda se procedi de la siguiente manera:

Primero se realizaron bocetos para tener un diseo bsico para la Banda

Transportadora.

Se recortaron dos pedazos de Tubular de 2 x80 centmetros de largo para hacer labase

Se recort dos pedazos de Angulo de 1 x11 de largo para hacer un cuadro que se

convertira en la base de la Banda Transportadora.

Toda banda transportadora tiene rodillos y estos se hicieron con cinco pedazos de

Tubo de 2 x10 de largo, y para formar los ejes se recortaron tambin cinco partes

de varilla de 3/8 x14 de largo.

Adems se compr 14 baleros de carretilla para con ellos hacer los rodamientos de


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Se recort dos pedazos de Angulo para soldarlo a un lado de la base, esto para

sentar el motor.

Despus se perfor para atornillarlo y quede fijo el motor.

Lo siguiente fue acoplar las poleas, una al motor y la otra al extremo de uno de los

rodillos. Esto para que diera el movimiento de transmisin a la Banda

Transportadora.

Una vez realizada la estructura de la banda transportadora, se procedi a construir

una base para soportarla y soportar los sistemas electrnicos.

Se recort 4 partes de PTR de1 por 80 centmetros de largo, para soldarlos a cada

extremo de la base.

El entrepao se hizo del mismo material solo que de diferente medida, dos partes

fueron de 1.2 metros y otros dos de 40 centmetros.

Lo siguiente fue soldarlas a los pies de la Banda.

Para los contadores y los sistemas de automatizacin se marcaron las baquelitas con

las pistas necesarias para realizar las conexiones y se sumergieron en una solucin

de cloruro frrico para diluir el excedente de cobre.

Se marcaron las posiciones de cada componente y se barrena con una fresa para

moto-tool de 1/16.

Para los contadores se deben colocar los componentes de la siguiente manera:


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- el pin 3 y el 8 van a 5 volts

-Pin 15 (decodificador) al Pin 9 (display)

-Pin 14 (decodificador) al Pin 10 (display)-Pin 13 (decodificador) al Pin 7 (display)





*nota: entre cada pin del decodificador y del display se debe de colocar unaresistencia de 330homs

Para el sistema automatizado se colocaron los relevadores de acuerdo al diagrama

(ver diagrama anexo)

Se sold cada componente por la parte anterior de las baquelitas, con un cautn y

soldadura de estao.

Se interconectaron las baquelitas y los micros switches con cable de calibre 20, por

medio de unas clemas.

Para dar un toque ms esttico se le aplic una mano de pintura a toda la estructura

de la banda en color crema y a la base de la banda se le aplic una mano en color

negro para darle el acabado final.

Ya seca la pintura, se coloc la banda (el plstico) y se cosi con aguja e hilo y

despus se tens para ajustar la banda y tener el resultado final.


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4. RESULTADOS

Se encontraron dificultades para encontrar material usado, barato y funcional, pero

al final conseguimos todo a un buen precio y con la calidad requerida.

Funcionalmente la banda transportadora cumpli con las expectativas, la velocidad

del motor es la perfecta para hacer todo paso por paso desde el conteo hasta el

accionamiento del pistn que es el ltimo paso. El Arranque-Paro del motor no

presento problemas, el funcionamiento de los Micro Switch o Finales de Carrera

presentaron complicaciones porque no llevaban un orden y se volvi hacer el circuito

en las baquelitas hasta que funcionaron a la par con los contadores digitales.

Esta Banda Transportadora puede utilizarse en cualquier industria para casi todos los

procesos que lleven un conteo sin la necesidad de tener al personal llenando

bitcoras cada vez que una pieza pase por ella.

Su funcionamiento es bsico tiene un Arranque-Paro, adems de contar con Micros

para hacer la deteccin de la pieza tanto de conteo y de calidad que a su vez tiene

una alarma sonora por si el producto no est dentro de los estndares de calidad ypor ultimo tiene un Pistn que cuando se acciona empuja la pieza pada darle fin al

proceso.


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Soldadura de varilla revestida de 1/8 1kg 40 40

Pintura 1L 100 100

Tubo de 2 3M 20 60

Varilla de 3/8 3M 23 69

Tubular de 2 3M 25 75

Banda 2.5M gratis gratis

PTR de 1 6M 120 120

Relevadores a 5v 7 19 133

Contador 74ls90 2 25 50

Decodificador 74ls 48 2 23 46

Display de 7 segmentos de nodo comn 2 8 16

Cable 5M 50 /m. 250

Clemas 8 4 32

Baquelita de 20X20cm 1 15 15

Baquelita de 5X10cm 2 10 20

Soldadura de estao 2M 9/m 18

Micro switches 5 12 60

Cloruro frrico L 15 15


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5. CONCLUSIONESHoy en da es importante que las empresas o industrias que buscan una mayor

eficiencia en su produccin, es necesario invertir en maquinaria o equipo

especializado para cada proceso sin que intervenga o arriesgar la vida de los

trabajadores.

Para ello se implement un equipo automatizado pensando en la comodidad y

confiabilidad porque brinda conteo de piezas buenas y malas, haciendo que la

calidad juegue un papel importante en el equipo realizado.

La intencin de crear un equipo con estas caractersticas fue que la mano de

trabajador interviniera menos, tener menos tiempos muertos y brindando mayor

productividad a la empresa convirtindolo en mayores ingresos.

Con base a lo establecido en la problemtica se cumplieron las expectativas,

empezando desde una idea que fue escogida como la ms ajustable a nuestras

necesidades, implementando los conocimientos obtenido a lo largo de estos cinco

cuatrimestres, adems de las asesoras de los profesores que tienen una mayor

experiencia y conocimiento en el tema.

Tambin se cumple con la hiptesis al hacer uso de los componentes para la

deteccin de objetos buenos y malos.


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6. RECOMENDACIONESPara su correcto funcionamiento es necesario observar que la alimentacin sea de

110v a la entrada y 12-24v a la salida de la fuente.

El moto-reductor debe mantenerse lubricado con aceite SAE w50. Verificar el nivel

del aceite cada 2 meses

Los Micro Switch se debern ajustar de acuerdo a la las necesidades del producto.

Los rodillos deben de engrasarse una vez al mes para evitar complicaciones

Ajustar la Banda cada 2 meses ya que con el giro y el peso del producto presenta un

pequeo deslizamiento y es necesario ajustarla.

Ajustar la tensin de la Banda de Transmisin cada mes o cada que emita algn

sonido extrao.

La tarjeta Electrnica si presenta alguna falla, lo recomendables es cambiarla

completamente porque es ms prdida de tiempo buscar y localizar la falla en toda la

tarjeta.


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7. BIBLIOGRAFA

Alonso, J., & Acosta, E. (2013). Banda Transportadora. Guadalajara: UTJ.

Altel. (s.f.). http://www.altecdust.com. Recuperado el 10 de Octubre de 2013, de

http://www.altecdust.com/soporte-tecnico/que-son-las-electrovalvulas

Del Carmen, B., & Gallardo, O. (2010). Tesis.bnct. Recuperado el Septiembre de

2013, de http://tesis.bnct.inp.mx/dspace/bitstream/123456789/8028/1/com56.pdf

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festo. (2013). festo-didactic.com. Recuperado el 01 de Noviembre de 2013, de

http://www.festo-

didactic.com/ov3/media/customers/1100/00065533001134644153.pdf

Galeon. (s.f.). http://trabajofisica.galeon.com. Recuperado el 10 de Octubre de 2013,

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Lewis, K. (s.f.). http://www.ehowenespanol.com. Recuperado el 15 de Octubre de

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Morales, P., & San Martin, Z. (2007). Tesis.uchile.cl. Recuperado el Septiembre de

2013 de http://www tesis uchile cl/tesis/uchile/2007/lobos o/sources/lobos o pdf


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8. ANEXOS

L is ta de Ac ti vi da de s po r R ea li za r S em ana 1 S ema na 2 S em ana 3 S ema na 4 S ema na 5 S ema na 6 S ema na 7 S em an a 8 S ema na 9 S em ana 1 0 S ema na 1 1 S em ana 1 2 S ema na 1 3

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Programado

Real

Instalar Motor y Poleas a la Banda Transportadora

Instalar Circuito Electrico

Hacer Pruebas del Funcionamiento General

Invertigar Antecedentes

Hacer Lista de Componentes

Investigar Presupuestos

Conseguir Material para Construir la Estructura

Disear la Banda Transportadora

Disear Diagramas de Conexin

Iniciar a Costruir (soldar) las Bases

Hacer el Circuito Electronico en Proto

Hacer el Circuito Electronico en Baquilita


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