Diseño de un Sistema de Conformado de Cajas de Cartón Para Frutas Para una Máquina Formadora de 2700 Cajas/Hora
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Date
2019-03-22
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Publisher
Universidad Católica de Santa María
Abstract
En la presente tesis se desarrolló el diseño conceptual y el diseño de ingeniería del sistema
de conformado de cajas de cartón tipo P84 para una máquina formadora con una producción
de 2700 cajas/hora. El proceso de diseño se realizó mediante las pautas dadas por la VDI
2221. El sistema de conformado se dividió en subsistemas para un mejor desarrollo
individual de sus funciones: topes posteriores, tope anterior, sistema de apoyo, sistema para
el doblado de solapas exteriores, sistema para el presionado de las solapas exteriores, sistema
de formado de solapas laterales y sistema de biela-manivela. Luego de un cálculo de
ingeniería previo, se optimizaron los sistemas mediante un análisis de elementos finitos con
Autodesk Inventor donde se sometieron los sistemas a las cargas presentes durante la
operación de la máquina. Esta optimización incluyó cambio de dimensiones iniciales,
cambio de geometría general hasta la remoción de material para aligerar las piezas. Luego,
se desarrolló la lógica del sistema para su operación automática a través de CODESYS. Se
empleó el lenguaje ladder para la implementación del programa. Para la simulación del
proceso, se desarrolló un HMI (Human machine interface) para las operaciones básicas de
control por parte del operario y una visualización animada del proceso. Por último, se
elaboraron planos de ensamble y despiece de los sistemas junto con un presupuesto tentativo.
El diseño final alcanzó un coste de fabricación de 23000 dólares, siendo un tercio
aproximadamente del precio de compra e importación de una máquina similar con lo que se
aseguró la factibilidad de producción en la región.
Palabras clave: diseño, P84, VDI 2221, caja, cartón, Inventor, CODESYS, elementos
finitos, máquina, optimización, ladder, HMI
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Keywords
diseño, P84, VDI 2221, caja, cartón, Inventor, CODESYS, elementos finitos, máquina, optimización, ladder, HMI