Sistema de traslación horizontal de transelevador para acomodamiento de cargas en bodega de CEMENTOS ROCAFUERTE.

Abstract

El siguiente trabajo consiste en la oportunidad de innovar en el ámbito industrial de Guatemala. Este proyecto tiene como objetivo general, diseñar, desarrollar e implementar una máquina electromecánica que ayude al acomodamiento de cargas de una manera rápida y eficiente dentro de bodegas industriales. En el siguiente trabajo se describe a detalle el proceso de diseño, selección de componentes e implementación del movimiento horizontal de un prototipo de máquina transelevador capaz de movilizar y acomodar pallets con productos montados en una bodega en un espacio reducido. Este proyecto es una iniciativa de Progreso Labs, una división Cementos Progreso. Específicamente este proyecto está enfocado para ser implementado en una de las bodegas de Cementos Roca Fuerte ubicada en zona 3 de Villa Nueva. Este diseño tiene como objetivo primordial poder desplazarse de manera horizontal a lo largo de todas las estanterías de la bodega combinando con el resto de los movimientos necesarios para poder manipular y acomodar los pallets conformando en conjunto lo que se conoce comercialmente como una transelevador completamente automatizado. Esto con el propósito de optimizar el espacio requerido entre estantería y la altura máxima de las mismas, para así poder aumentar la capacidad de almacenamiento de la bodega sin la necesidad de ampliar sus dimensiones. El sistema en conjunto se puede desglosar en cuatro partes principales necesaria para garantizar su buen funcionamiento,los cuales son, el sistema electromecánico de movimiento horizontal (el cual se trata este trabajo) que se debe desplazara por medio de rieles a lo largo de las estanterías, el sistema electromecánico de movimiento vertical el cual se encarga de movilizar las cargas hacia arriba y hacia abajo de las estanterías, el sistema de recolección de pallets en el tercer eje de acción el cual se encarga de acomodar y recoger los pallet con carga y sin carga y finalmente el sistema de software que integra todos los movimientos y se comunica con el sistema WMS que se posee en el manejo de la bodega. Este documento está enfocado únicamente en el sistema de movimiento horizontal y los sistemas aledaños de los que este depende como la alimentación eléctrica, los motores y sensores involucrados, el microcontrolador en cargado de la parte lógica del funcionamiento y la integración a las otras partes de la máquina. El diseño mecánico se elaboró en el programa CAD de Autodesk Fusion360 ya que este brinda la opción de realizar diseños colaborativos por lo que esto nos facilitó el ensamblado del resto de la máquina y evitar errores de diseño. Posteriormente se analizaron los esfuerzos en la pieza de la primera iteración con el programa CAD de Autodesk Inventor para corroborar que esta soportaría las carga que se le aplicarían en el prototipo real. Para la selección de sensores, motores y módulos se investigó cuales serían necesarios para corroborar un buen funcionamiento e integración de todos los sistemas. Para la selección del microcontrolador, se empleó un TradeStudy de cuales microcontroladores nos convenían más por lo que se seleccionó al final un Arduino Mega. En cuanto la construcción del prototipo se emplearon tecnologías de manufactura por medio de la impresión 3D con Ácido Poliláctico o mejor conocido como PLA y cortes laser con el material MDF para la construcción de las estanterías y piezas base, estas piezas fueron rectificadas y pintadas en la primera iteración para darles un acabado más presentable. En cuanto a la segunda iteración, se agregaron componentes metálicos a la lista de materiales utilizados, esto con el objetivo de mejorar la presunción. Estos prototipos tiene como objetivo demostrar la funcionalidad y adaptabilidad para distintas bodegas donde se desee emplear este sistema. Se pretende dar una idea más tangible de como este sistema funcionaria en la vida real por lo que gran parte del diseño se enfoca en mantener los sistemas integrales lo mas similares a la aplicación real de una maquina de esta escala. Para sustentar esta propuesta de esta máquina se realizó una cotización preliminar del sistema real en conjunto para una posible aprobación para continuar con el diseño a escala real de la máquina. Dentro del documento también se encontrarán resultados sustanciales del los prototipos que nos brindan información valiosa para siguientes iteración y aplicaciones en el sistema real. (A)