Linea Automatizada de Produccion de Lentejas

PROTOTIPOS: MECANICA DE MATERIALESSemestre Enero - Junio 2015.

Línea de Producción.

Cruz Gayosso María Fernanda, Fajardo Martínez Moisés, Galicia Rojas Jonathan, Garrido Gómez Sharon, Gómez Hernández Juan Ricardo y Otlica Cabrera Elide

Instituto Tecnológico Superior de Huauchinango4to Semestre K-13

Resumen

El plan de la elaboración de la línea automatizada se presenta en un estudio de mercado y factibilidad, económica, financiera, administrativa y la viabilidad para el desarrollo de una empresa de producción y comercialización de productos alimenticios a base de lentejas que sirve como complemento y suplemento alimenticio para la comunidad vegetariana y en reemplazo de la proteína animal, en especial de la carne magra de res, para las personas no vegetarianas que desean complementar su alimentación diaria con alimentos de alto nivel alimenticio, proteico y sano[1].

Palabras clave: línea automatizada, motor de limpiaparabrisas, brazo robot, arduino.

1. Introducción

Las tecnologías de envasado en atmósfera protectora (EAP) se aplican a multitud de productos de diversa naturaleza (vegetales, carnes, pescados, lácteos, etc.) Cuentan con una larga trayectoria en la conservación de determinados alimentos como los derivados cárnicos, el café y los snacks y resultan muy adecuados para los alimentos frescos y mínimamente procesados y los platos preparados (1). Tienen como objetivo mantener la calidad sensorial de estos productos y prolongar su vida comercial, que llega a duplicarse e incluso triplicarse con respecto al envasado tradicional en aire. Implican la eliminación del aire contenido en el paquete seguida o no de la inyección de un gas o mezcla de gases seleccionado de acuerdo a las propiedades del alimento. Estos sistemas de envasado generan un ambiente gaseoso óptimo para la conservación del producto donde el envase ejerce de barrera y aísla, en mayor o menor grado, dicho ambiente de la atmósfera externa (figura 1).

FIGURA 1. Producto alimenticio envasado en atmósfera protectora.

Dependiendo de las modificaciones realizadas en el entorno del producto envasado se distinguen tres tipos de atmósferas protectoras: · Vacío, cuando se evacua por completo el aire del interior del recipiente. · Atmósfera controlada, si se inyecta un gas/ mezcla de gases tras la eliminación del aire y se somete a un control constante durante el periodo de almacenamiento. · Atmósfera modificada, cuando se extrae el aire del envase y se introduce, a continuación, una atmósfera creada artificialmente cuya composición no puede controlarse a lo largo del tiempo. En los sistemas de envasado en atmósfera protectora existen tres componentes básicos: los gases, el material de envasado y los equipos de envasado (figura 2).

FIGURA 2. Componentes básicos del sistema de envasado en atmósfera protectora

Entre los gases más utilizados están el oxígeno, el dióxido de carbono y el nitrógeno, que ejercen su acción protectora sola o combinada en una

INGENIERIA MECATRONICA, INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE HUAUCHINANGO


proporción distinta a la que presentan en la atmósfera terrestre. Con respecto a los materiales de envasado suelen emplearse polímeros con propiedades barreras diferentes en función de las características del alimento envasado. Las estructuras multicapa formadas por polímeros distintos cuentan con una permeabilidad muy baja y preservan mejor la atmósfera interna del envase. Por último, hay una amplia variedad de equipos de envasado en atmósfera protectora en el mercado que responde a las diversas necesidades derivadas del tipo de alimento a envasar, los formatos de envase deseados y los niveles de producción de cada fabricante [2].

Las lentejas deberán envasarse en recipientes que salvaguarden las cualidades higiénicas, nutritivas, tecnológicas y organolépticas del producto.

Los recipientes, incluido el material de envasado, deberán estar fabricados con sustancias que sean inocuas y adecuadas para el uso al que se destinan. No deberán transmitir al producto ninguna sustancia tóxica ni olores o sabores desagradables.

Cuando el producto se envase en sacos, éstos deberán estar limpios, ser resistentes, y estar bien cosidos o sellados[3].

FIGURA 3.

2. Procedimiento

2.1 Materiales Esparrago de ¾ in Tuercas y rondanas de ¾ in Perfil de acero de 1x2 in Angulo de aluminio de ½ in Remaches de 1/8 in Motor de limpiaparabrisas Banda de mezclilla Triplay de 2 mm Embudo Servomotores Cintra Arduino Tornillos de 1/8 Valeros Sensores( 3 leds infrarrojos y 3

fototransistores) Solera de aluminio de 1in

Loca calibre 35

2.2

1.- Se introduce el embace2.- Pasa por un sensor que detecta su posición3.- Se hace el llenado con lentejas4.- Pasara por otro sensor de posición que indicara al brazo que el embace a sido llenado5.- Llega al brazo robot6.- El brazo robot retira el embazado

2.3 Programación

Para el brazo 4 grados de libertad:/*Programa de control para BRAZO ROBOTICO "BR13"Diseñado por: Abi, Viri, Kaz, Aket y ErickFue diseñado para hacer una rutina de control de movimiento de la base del brazo robóticoFecha viernes 1 de marzo del 2013*/// Pin 13 tiene conectado un LEDint led1 = 13; // Le damos un nombre relacionando el pin con el led// La rutina de inicialización corre una sola vez al resetear el LEONARDO:voidsetup() {pinMode(led1, OUTPUT); // Inicializa los pines digitales como salida.}// El ciclo de rutina principal se repite mientras este encendido el ARDIUNO:void loop() {digitalWrite(led1, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltaje alt)delay(1000); // espera un segundo mientras el motor se muevedigitalWrite(led1, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodelay(1000); // espera un segundo, el motor está apagado}/*Programa de control para BRAZO ROBOTICO "BR13"Diseñado por: Abi, Viri, Kaz, Aket, ErickFue diseñado para hacer una rutina de control de movimiento del brazo robóticoFecha miércoles 5 de marzo del 2013*/// Pin 13 tiene conectado un LED// Le damos un nombre:



int led1 = 13; // Base gira a la derechaint led2 = 12; // Base gira a la izquierdaint led3 = 11; // Hombrosubeint led4 = 10;// Hombrobajaint led5 = 9;// Codosubeint led6 = 8;// Codo Bajaint led7 = 7; //Grip abreint led8 = 6; //Grip cierra// La rutina de inicialización corre una sola vez al resetear el LEONARDO:voidsetup() { // Inicializa los pines digitales como salida.pinMode(led1, OUTPUT);pinMode(led2, OUTPUT);pinMode(led3, OUTPUT);pinMode(led4, OUTPUT);pinMode(led5, OUTPUT);pinMode(led6, OUTPUT);pinMode(led7, OUTPUT);pinMode(led8, OUTPUT);}// El ciclo de rutina principal se repite mientras este encendido el ARDIUNO:voidloop() {delay(2000); // espera dos segundos para colocar el brazo //Sube hombrodigitalWrite(led3, HIGH); // Enciende LED (HIGH nivel de voltaje alto)delay(100); // espera un 1/100 segundo mientras sube hombrodigitalWrite(led3, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodigitalWrite(led4, HIGH); // Enciende LED (HIGH nivel de voltaje alto)delay(20); // espera un 20/100 segundo para detener hombrodigitalWrite(led4, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodelay(50); // espera un segundo // BASE mueve DERECHAdigitalWrite(led1, HIGH); // gira base der 80 gradosdelay(85); // espera un segundodigitalWrite(led1, HIGH); // gira base der 80 gradosdelay(85); // espera un segundodigitalWrite(led1, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodelay(10); // espera un segundodigitalWrite(led2, HIGH); // gira base izq 1 gradodelay(20); // espera un segundodigitalWrite(led2, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodelay(500);//Sube hombrodigitalWrite(led3, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltaje

alte)delay(500); // espera un segundodigitalWrite(led3, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodigitalWrite(led4, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(10); // espera un segundodigitalWrite(led4, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodelay(500); // espera un segundo// baja cododigitalWrite(led5, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(250); // espera un segundodigitalWrite(led5, LOW);// sube dedosdigitalWrite(led7, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(230); // espera un segundodigitalWrite(led7, LOW); // Apaga dedo// baja dedodigitalWrite(led8, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(165); // espera un segundodigitalWrite(led8, LOW); // Apaga el dedodelay(300); // pausa estabilidad dedos // sube cododigitalWrite(led6, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(200); // espera un segundodigitalWrite(led6, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajo// baja el hombrodigitalWrite(led4, HIGH); // Activa LED 4 para bajar el hombrodelay(400); // espera un segundodigitalWrite(led4, LOW); // apago led 4digitalWrite(led3, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(10); // espera un segundodigitalWrite(led3, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajo// BASE mueve izquierdadigitalWrite(led2, HIGH); // gira base der 80 gradosdelay(150); // espera un segundodigitalWrite(led2, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodigitalWrite(led1, HIGH); // gira base izq 1 gradodelay(40); // espera un segundo



digitalWrite(led1, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodelay(500); // espera un segundo//Sube hombrodigitalWrite(led3, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(500); // espera un segundodigitalWrite(led3, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodigitalWrite(led4, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel de voltajealte)delay(10); // espera un segundodigitalWrite(led4, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltaje bajodelay(500); // espera un segundo// baja cododigitalWrite(led5, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel devoltaje alte)delay(250); // espera un segundodigitalWrite(led5, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltajebajodigitalWrite(led6, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel devoltaje alte)delay(30); // espera un segundodigitalWrite(led6, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltajebajodelay(600); //Pausa para establidad// sube dedosdigitalWrite(led7, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel devoltaje alte)delay(240); // espera un segundodigitalWrite(led7, LOW); // Apaga dedo// baja dedodigitalWrite(led8, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel devoltaje alte)delay(230); // espera un segundodigitalWrite(led8, LOW); // Apaga el dedodelay(300); // pausa estabilidad dedos // sube cododigitalWrite(led6, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel devoltaje alte)delay(200); // espera un segundodigitalWrite(led6, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltajebajo// baja el hombro

digitalWrite(led4, HIGH); // Activa LED 4 para bajar elhombrodelay(400); // espera un segundodigitalWrite(led4, LOW); // apago led 4digitalWrite(led3, HIGH); // Enciende LED on (HIGH nivel devoltaje alte)delay(10); // espera un segundodigitalWrite(led3, LOW); // Apaga el LED haciendo el voltajebajodelay(2000); // espera dos segundos para estabilidad yreiniciar el ciclo} // FIN DEL PROGRAMA

FIGURA 4.

Para sensores:const int analogInPin = A1; // Pin analogico 1 para la lectura del Fototransistorconst int OutPin = 13; // Pin para el led indicador int sensorValue = 0; // Inicializamos el valor del sensor void setup() { // Inicializamos la comunicacion serial a 9600 bps: Serial.begin(9600); pinMode(OutPin, OUTPUT);} void loop() { // leemos el pin para y asignamos el valor a la variable. sensorValue = analogRead(analogInPin); // Si el valor obtenido es mayor a 900 se activa el LED if(sensorValue > 900) { digitalWrite(OutPin, HIGH); } else { digitalWrite(OutPin, LOW);



} // Imprimimos el valor en el monitor. Serial.print("sensor = " ); Serial.println(sensorValue); delay(100); }

FIGURA 5.

2.4 Simulación

FIGURA 6. Simulación en SolidWorks.

3.Análisis de resultados

Se obtuvo una línea automatizada de llenado de semillas la cual cumple con algunas sugerencias de normas de higiene/seguridad y selección de semillas.[4]

3.1 Resultado final

FIGURA 7. Funcionamiento de la linea

FIGURA 8.

4.ConclisiónEste prototipo fue elaborado para satisfacer al cliente con calidad en el producto al igual que reducir costos al cortar la mano de obra y ampliar así la producción.

Referencias

[1]http://www.fao.org/docrep/003/v4730s/v4730s07.htm

[2]http://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/publicacion/doc/vt/vt3_tecnologias_de_envasado_en_atmosfera_protectora.pdf

[3] file:///C:/Users/PC-7/Downloads/CXS_171s.pdf


http://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/publicacion/doc/vt/vt3_tecnologias_de_envasado_en_atmosfera_protectora.pdf



http://www.fao.org/docrep/003/v4730s/v4730s07.htm

http://www.fao.org/docrep/003/v4730s/v4730s07.htm


[4]https://books.google.com.mx/books?id=44gxKGHjSt4C&pg=PA117&lpg=PA117&dq=que+es+una+linea+de+llenado+de+semillas&source=bl&ots=hCCFNVm7-b&sig=1E4tkmG_57jCkmV57-65pb8_Aco&hl=es&sa=X&ei=11FmVdOqLs2lyAS_34G4BQ&ved=0CCcQ6AEwAg#v=o

nepage&q=que%20es%20una%20linea%20de%20llenado%20de%20semillas&f=false


https://books.google.com.mx/books?id=44gxKGHjSt4C&pg=PA117&lpg=PA117&dq=que+es+una+linea+de+llenado+de+semillas&source=bl&ots=hCCFNVm7-b&sig=1E4tkmG_57jCkmV57-65pb8_Aco&hl=es&sa=X&ei=11FmVdOqLs2lyAS_34G4BQ&ved=0CCcQ6AEwAg#v=onepage&q=que%20es%20una%20linea%20de%20llenado%20de%20semillas&f=false







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