Sistema de traslación vertical para la integración en un transelevador prototipo para el acomodamiento de cargas en bodega de Grupo Roca Fuerte Guatemala.

Abstract

El presente trabajo aporta una innovación para el área industrial de Guatemala. Busca poder traer al país un diseño de acomodamiento de cargas mucho más eficiente y automatizado que los montacargas y trabajos manuales que actualmente se manejan. Estos carecen de efectividad, eficiencia y también cabe mencionar que actualmente se requiere de mucho personal para poder cumplir con la efectividad y seguridad deseada en las empresas. No solo se trata de innovar, pero también que la innovación se realice dentro del país. Este trabajo describe el diseño y funcionamiento de una máquina automatizada que se encarga del movimiento vertical que contiene un transelevador, lo que se conoce como un mecanismo inteligente capaz de transportar y ordenar cargas dentro de una bodega, con el objetivo de organizar y movilizar pallets de una manera más eficiente. Siendo más específicos el proyecto está orientado para la bodega del Grupo Roca Fuerte ubicada en zona 3 de Villa Nueva. Grupo Roca Fuerte es una empresa que se encarga de suministrar ferreterías, almacenes, tiendas y mucho más con una gran variedad de productos para construcción, industria, interiores y desarrollo en todo el país. El objetivo principal de este mecanismo es poder garantizar un movimiento vertical a lo largo de toda la bodega y que este sea integrable con el resto de la máquina para así poder construir lo que hoy en día se conoce como un prototipo transelevador automatizado. El propósito de dicho mecanismo es poder ofrecer en conjunto una solución más eficiente de la carga y descarga de productos que tienen un flujo diario masivo. Es importante hacer énfasis que la máquina se compone de 4 partes fundamentales: el sistema mecánico de movimiento horizontal que se encarga de trasladar la máquina por un riel, el mecanismo de movimiento vertical que se encarga de poder subir y bajar las cargas en bodega, la parte de la garra que se encarga de recoger los pallets con o sin carga y colocarlos de forma ordena y delicada sobre una estantería y finalmente la integración completa del sistema y lógica de funcionamiento de la máquina con el sistema inteligente que actualmente se maneja en dicha bodega. Dentro de este proyecto solamente se está trabajando el mecanismo del movimiento vertical, pero con la característica de poder ser integrable con el resto de la máquina. También el mecanismo que se está trabajando consta de una serie de partes: la alimentación, la estructura mecánica, la programación encargada de hacer que todo funcione como debe ser y la comunicación con el resto de los componentes para hacer que todo se integre como un transelevador. Para la parte de la estructura mecánica se utilizó la herramienta de Fusion360 de Autodesk. Se opto por esta opción ya que se parece mucho a la herramienta de Inventor que se manejó en la carrera y también cuenta con el beneficio de poder trabajar simultáneamente con un equipo de manera remota. Esto permitiéndonos que el diseño mecánico final si quedará completamente integrable entre sí. Luego para la parte de alimentación y funcionamiento se utilizó un Arduino MEGA, un motor NEMA 17 y un final de carrera para determinar el inicio y final del movimiento vertical. Para la construcción del segundo prototipo se emplearon las herramientas de impresión 3D y corte láser ofrecidos por la universidad, de manera que el prototipo fuera fácil de manipular, armar y de un bajo costo. Para la impresión 3D se usó filamento PLA y MDF de 6 mm de grosor para el corte láser. Finalmente, para la construcción del prototipo final se utilizó impresión 3D y materiales ya prefabricados como un tornillo sin fin de 50 cm de largo y 8 mm de diámetro, una placa deslizante con rodamientos, un perfil de aluminio 2020 V slot y un cojinete de 8 mm con montaje horizontal. Lo que se propone en este trabajo es un diseño que se adapte a las necesidades de la bodega en Roca Fuerte, de manera que no sea necesario mover sus estanterías sino fabricar un mecanismo que se adapte a las medidas que actualmente se tienen. Este trabajo abarca el diseño de un prototipo a una escala de 1:20, lo más cercano a la realidad del movimiento vertical de una transelevador. También cuenta con una cotización de materiales y componentes necesarios para la construcción de la parte de movimiento vertical del prototipo, con el objetivo de hacer ver los materiales y su precio a nivel de prototipo, por si se desea replicar el mismo prototipo o mejorar. Finalmente, con la implementación completa del mecanismo para la estructura vertical se consiguió manejar de manera adecuada la posición y velocidad del mecanismo para su correcto funcionamiento. También gracias a que el diseño se centró específicamente en el modelo para las bodegas de Roca Fuerte, se logró un aspecto muy parecido a lo que sería en tamaño real. Adicionalmente se realizó una cotización de todo lo necesario para fabricar la parte vertical del prototipo en tamaño real. Esta cotización es muy general y basada en máquinas ya fabricadas en otras partes del mundo, por lo que los precios no son exactos. Por último, se recomienda que la elaboración completa del prototipo se haga con un material que permita más detalles y rigidez. También emplear componentes más precisos que permitan visualizar el funcionamiento del prototipo aún más cercano a la realidad. (A)