Diseño y análisis de un módulo de compactación para un proceso de embalaje.

Abstract

El enfoque de este proyecto es el diseño y análisis de un módulo de compactación, que al unirse con los módulos de ordenamiento de bolsas, el armador de cajas, el pesador, la selladora, y el de control, generen una maquina empaquetadora de bolsas automática. Después de investigación se determinó que este módulo consta principalmente de una mesa de compactación, una banda transportadora y un mecanismo de empuje de cajas. El producto a empaquetar son materiales a granel, como granos o cereales por ejemplo. Sin la compactación no solo pueden surgir problemas al momento de sellar la caja, si no que también en la distribución y/o almacenamiento de esta puede que este expuesta a vibraciones externas que compacte el producto y debilite la integridad de la caja. Hay que agregar que si la compactación se realiza correctamente, el material se puede llegar a compactar hasta en un 20% [1], lo cual reduce significativamente los costos de operación. En la etapa de diseño se seleccionó una banda transportadora que puede manejar cajas entre 400 y 800 mm de largo, entre 300 y 600 mm de ancho, con una capacidad de 45 lb/pie (aproximadamente 66.97 kg/m). Se diseñó un mecanismo de posicionamiento es capaz de manejar cualquier presentación de caja en donde el alto se encuentre 270 y 500mm, el ancho entre 300 y 600 mm, y pesos de hasta 40 kg. Finalmente, se diseñó también la mesa vibratoria. Su diseño consta de una plancha, 4 elementos elásticos y un marco. Según la guía de diseño de italvibras (Anexo 12.2), sus propiedades permiten compactar material a granel de tamaño fino, mediano y grueso. Para validar el diseño se determinó el factor de seguridad para cada componente por el método de elementos finitos. Para el mecanismo de empuje se obtuvo un factor de seguridad mínimo de 1.5, para el marco de la mesa de aluminio uno de 5.03 y para la plancha de la mesa uno de 7. Por último, se estableció un manual de usuario (Anexo 12.1).