Ingeniería Mecatrónica
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Desarrollo de una Central de Información automatizada 4.0 para monitorear, prevenir y optimizar los servicios de salud integral, aplicado en cadenas de vacunas y ambientes estratégicos para los establecimientos de salud de la Dirección de Redes integradas Lima Centro(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)Este trabajo está dirigido al desarrollo modular de una central de información con indicadores automatizados para la gestión y control de todas las vacunas resguardadas por el Ministerio de Salud. También, está dirigido al crecimiento modular de las áreas más estratégicas para obtener un establecimiento de salud inteligente que cuente con tecnologías 4.0, atribuyendo a Direcciones Ejecutivas para el control y monitoreo en tiempo real de la Salud Pública en Lima Centro. Se analizó el flujo de la información y las incidencias ocasionadas por la ruptura de cadenas de frío en los múltiples centros de salud en simultáneo, y, adicional a ello también en las 2023 se registraron pérdidas de hasta 35 millones de soles solamente en vacunas COVID –19. Debido a estas pérdidas se decide implementar Internet de las Cosas (IoT) y Cloud Computing, parte de las tecnologías 4.0, para el monitoreo de las cadenas de frío en tiempo real, El sistema consiste en crear estaciones de monitoreo de los contenedores de vacunas del Centro de Salud Magdalena, mediante sensores de temperatura dedicados a los 4 contenedores y uno al ambiente en donde estos estén ubicados, enviándose los valores de temperatura en tiempo real a una base de datos Azure SQL Database. Además, estos datos son enviados de forma automatizada a través de un Gateway al Digemid para su monitorización. Se planea crecer modularmente hacia áreas estratégicas como Desechos Sólidos unificando la información en tiempo real y así llegar a tener un establecimiento de salud inteligente.Acceso abierto
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Implementación de un sistema de extracción de monóxido de carbono y diseño de un módulo de sensado de calidad de aire para un estacionamiento subterráneo de dos niveles(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El monóxido de carbono (CO) representa un riesgo considerable en espacios cerrados, como sótanos y estacionamientos subterráneos, debido a su capacidad para acumularse rápidamente y sin advertencia, lo cual puede poner en peligro la salud y seguridad de las personas. En este contexto, surge la necesidad de implementar sistemas de intercambio de aire que garanticen una ventilación adecuada, previniendo concentraciones peligrosas de CO y otros contaminantes en ambientes cerrados. Para abordar esta problemática, este proyecto describe la construcción de un sistema de intercambio de aire en dos sótanos de una clínica especializada, diseñado con base en la normativa EM.030 y en los estándares de calidad del aire establecidos por el Sistema Nacional de Información Ambiental (SINIA). Este sistema opera mediante un sensor de CO que activa la ventilación cuando la concentración de CO supera el umbral permitido, asegurando un ambiente seguro para los ocupantes. Asimismo, este proyecto plantea el diseño de una placa de sensores adicionales que incluye monitoreo de otros contaminantes, tales como partículas finas y compuestos orgánicos volátiles (COV), mejorando así el control de la calidad del aire. La inclusión de estos sensores permite una evaluación más precisa y en tiempo real de las condiciones ambientales, facilitando una gestión automatizada y efectiva. En conjunto, estas soluciones brindan un modelo de mejora en la ventilación y seguridad en espacios subterráneos, contribuyendo al cumplimiento de normativas ambientales y a la protección de la salud de los usuarios.Acceso abierto
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Diseño mecánico y simulación hidrodinámica de un vehículo de superficie tipo pentamarán con fines oceanográficos en la costa del Callao(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El presente trabajo muestra el proceso de diseño, simulación y validación de un USV tipo pentamarán para fines oceanográficos en la costa del Callao en base a los requerimientos de carga y construcción establecidos. Para el diseño de la solución, se empleó el software SolidWorks para el diseño mecánico y ANSYS Workbench para el desarrollo de la simulación numérica. Para el diseño mecánico, se diseñó un prototipo de casco central y lateral con el fin de mostrar sus dimensiones y su distribución. Con el prototipo aprobado, se realizó el diseño mecánico en detalle de cada casco en Aluminio 5086 de temple H321. Luego, se procedió a calcular las áreas de quilla, vela y timón en base al área sumergida del casco central ya diseñado. Como perfiles alares se usaron los pertenecientes a la familia NACA, preestablecidos por la empresa. Una vez los cascos estaban diseñados correctamente, se les exportó a ANSYS Workbench para la simulación. Se generó un enclosure de manera individual a cada casco, para posteriormente generar un mallado que pasara por la prueba de Skewness que validara si es apto o no para la simulación. Luego, se exportaron los mallados al ANSYS Fluent donde se configuró una simulación multifásica que comprende agua y aire. Finalmente, con los datos obtenidos de la simulación en ANSYS Fluent se confirmó que los cascos central y lateral pueden cargar el peso del diseño mecánico, e incluso, peso adicional que podrían abarcar otros módulos y sensores según corresponda.Acceso abierto
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Diseño de un sistema Telemetría empleando el protocolo OPC UA para una planta de almacenamiento de agua potable(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)Este trabajo de suficiencia profesional desarrolla el diseño e implementación de un sistema de telemetría basado en el protocolo OPC UA, destinado a optimizar el monitoreo y control de una planta de almacenamiento de agua potable. La propuesta se enfoca en la supervisión de variables críticas del proceso, como el nivel, flujo y presión del agua, mediante el uso de un Controlador Lógico Programable (PLC) y un sistema de Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA) que permite visualizar y gestionar en tiempo real el estado de la planta. El diseño de la arquitectura incorpora tecnologías de Internet de las Cosas (IoT) y comunicación segura a través de una red privada virtual (VPN), lo que asegura la interoperabilidad entre dispositivos y facilita la escalabilidad del sistema en futuras implementaciones. Además, el proyecto sigue estándares industriales como el IEC 62541, que establece la arquitectura para el protocolo OPC UA, y normativas de seguridad de la información como la ISO/IEC 27001, garantizando así la protección de los datos y la continuidad operativa. La implementación de esta solución permite una integración flexible de equipos de distintos fabricantes, superando las limitaciones de sistemas de control tradicionales basados en radiofrecuencia y mejorando la confiabilidad de la comunicación y la eficiencia operativa. Se espera que este sistema facilite la toma de decisiones informadas, reduzca los costos operativos y optimice el uso de recursos al proporcionar información en tiempo real y asegurar una conectividad robusta. Este diseño no solo satisface las necesidades actuales, sino que también prepara a la organización para futuras innovaciones en automatización industrial y el crecimiento hacia una planta inteligente.Acceso abierto
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Desarrollo de un Gripper - Efector final para robots de 6 GL para facilitar la soldadura de chasis de autos y motos que posea una cámara inspección para verificar el control de calidad(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)Actualmente, muchas empresas aun dependen de inspecciones manuales para verificar el cordón de soldadura, lo que resulta en imperfecciones que afectan la durabilidad de las partes soldadas, especialmente en áreas que requieren de mayor resistencia. Esta dependencia en la inspección por parte de un operario no siempre garantiza una evaluación precisa y confiable del proceso de soldadura, lo que pone en riesgo la calidad del producto final. Ante este problema, se propone el desarrollo de un gripper capaz de realizar tanto el proceso de soldadura como la inspección del cordón de soldadura, mejorando así la calidad y consistencia del trabajo. Este mecanismo posee 3 herramientas: La antorcha MIG, el DREMEL y la cámara, cada herramienta posee una estación la cual poseerá un tiempo determinado para cada proceso. Para el movimiento del brazo robótico en cada proceso se tomará en cuenta el uso del algoritmo de Denavit Hatenberg, el cual nos permitirá establecer los sistemas de referencia para cada eslabón que posee el robot. Para el siguiente proyecto el primero proceso será la soldadura MIG. En segundo lugar, se esperará un breve tiempo para que el cordón de soldadura pueda bajar su temperatura, luego se implementara el siguiente proceso que es el uso de la herramienta DREMEL con un accesorio de cepillo cónico trenzado para realizar un escareado del cordón de soldadura quitándole de esta manera la viruta. Finalmente, procederemos al uso de la última herramienta que es la cámara con la cual se capturara una imagen del cordón de soldadura y pasara por el procesamiento de imágenes para poder definir las imperfecciones que podría poseer. En el diseño del gripper se ha utilizado MDF, varillas cincadas y filamento ABS para impresora 3D. El objetivo del proyecto es obtener un correcto control de calidad del cordón de soldadura para garantizar la durabilidad de la parte soldada.Acceso abierto
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Propuesta de implementación de monitoreo de temperatura e indicador de productividad del proceso de forjado de válvulas para balones de GLP mediante IOT y Ubidots en la empresa INDALCO SAC(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El presente trabajo desarrollará una propuesta para la implementación de un sistema integral de monitoreo de temperatura y un indicador de productividad en el proceso de forjado de válvulas para balones de GLP en la empresa INDALCO SAC. El objetivo principal es desarrollar una plataforma visual basada en tecnologías IoT, Node-Red y Ubidots, que permita la supervisión remota y en tiempo real de los parámetros críticos del proceso de producción. El sistema integrará equipos industriales avanzados, incluyendo controladores lógicos programables (PLCs), sensores, y el estudio de un actuador, para la recopilación precisa de datos operacionales. Estos datos serán enviados a la plataforma Ubidots mediante la programación inicial del software Tia Portal enlazadas con Node-Red para su eficiente comunicación entre dispositivos, donde se visualizarán y analizarán a través de un panel de control intuitivo. La implementación de este sistema permitirá un monitoreo continuo y una gestión eficiente de las condiciones de forjado, facilitando la identificación temprana de anomalías y la toma de decisiones informadas. Para validar el rendimiento del sistema, se llevarán a cabo pruebas simuladas que permitirán evaluar su capacidad para proporcionar datos precisos y útiles. Los resultados esperados de estas pruebas se utilizarán para formular estrategias de optimización y mejoras en el proceso de producción. El sistema tiene el potencial de resolver problemas actuales de ineficiencia en el área de forjado, reduciendo los tiempos y sobrecostos por horas laboradas, y contribuir a una mejora significativa en la gestión de la producción de válvulas de latón en la empresa.Acceso abierto
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Desarrollo de un gripper de herramienta intercambiable para la construcción y pre inspección del clavado en pallets europeos según la norma DIN EN 13698-1 usando un robot de 6 grados de libertad(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El presente trabajo tiene como objetivo diseñar un gripper (herramienta que se acopla a un robot industrial), cuya función será armar un pallet de estilo europeo. Para ello, se eligieron materiales disponibles en el mercado con una rigidez aceptable y se dimensionó el gripper de manera que los puntos de apoyo más críticos utilicen los materiales más rígidos. El diseño del gripper se realizó en los softwares AutoCAD, Inventor y SolidWorks, diseñando las piezas de acuerdo con los materiales disponibles en el mercado, evitando así tener que mandar a fabricar una pieza. Para verificar que el gripper tenga una construcción sólida, robusta y libre de fallas estructurales como fracturas, se realizó un estudio en el software Ansys Mechanical para analizar los esfuerzos aplicados a los subensambles del gripper. Los resultados indican que los materiales seleccionados son aptos para el trabajo que se llevará a cabo, por lo que no presenta fallas estructurales al momento de realizar el armado del pallet. En cuanto a la selección de ventosas, se tomó en cuenta su material de fabricación y se realizaron cálculos para determinar el diámetro adecuado, considerando la capacidad de aspiración del eyector de vacío seleccionado y teniendo en cuenta las características físicas de las piezas a levantar. Finalmente, las pruebas realizadas junto con el sensor inductivo demuestran que el gripper arma el pallet de acuerdo con las recomendaciones de clavado que ofrece la norma, gracias al sensado de los clavos durante el proceso.Acceso abierto
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Diseño de una arquitectura de internet de las cosas (IoT) orientada al monitoreo de la calidad del aire en zonas de impacto ambiental de operaciones mineras a tajo abierto, empleando sensores de bajo costo y comunicación mediante el protocolo LoRaWAN(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El presente trabajo describe el diseño de una arquitectura de internet de las cosas (IoT) orientada al monitoreo de la calidad del aire en zonas de impacto ambiental de operaciones mineras a tajo abierto, empleando sensores de bajo costo y comunicación mediante el protocolo LoRaWAN. La solución propuesta se basa en el uso de sensores PMS7003 para la medición de partículas PM2.5, integrados con transceptores SX1261 que permiten una transmisión de largo alcance mediante modulación LoRa. Los datos recopilados son transmitidos a través de un gateway RAK7246 y gestionados por el servidor ChirpStack, que administra la red LoRaWAN y almacena la información en InfluxDB, una base de datos optimizada para series temporales. La información almacenada se visualiza y analiza en Grafana en tiempo real, lo que facilita la detección de patrones y permite configurar alertas automáticas ante niveles elevados de contaminación. La arquitectura también incluye una calibración inicial de los sensores mediante métodos de regresión polinomial para ajustar posibles sesgos en las mediciones en comparación con una referencia homologada. Este diseño ofrece una solución flexible y escalable que permite implementar sistemas de monitoreo ambiental en entornos complejos, proporcionando una herramienta eficaz para la supervisión y control de la calidad del aire en áreas de alta sensibilidad ambiental.Acceso abierto
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Diseño de un sistema automático de detección de defectos en cajas de plástico de botellas.(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)Este proyecto de investigación propone el desarrollo e implementación de un sistema de inspección automática de cajas de plástico mediante visión por computadora, diseñado para optimizar los procesos de producción en la industria cervecera. La principal finalidad de este sistema es identificar defectos físicos, como roturas y residuos dentro de las cajas, lo cual puede ocasionar el riesgo de rotura de botellas durante el proceso de empaquetado y demoras en la línea de producción. Para ello, se emplea una Raspberry Pi junto con una red neuronal convolucional (CNN) SSD MobileNet V2 FPN Lite entrenada para la detección de irregularidades en las cajas. Este sistema permite clasificar las cajas en función de su estado, de manera que se pueda identificar rápidamente aquellas que no cumplen con los estándares de calidad establecidos, evitando su paso hacia las etapas siguientes del proceso de producción. El control del sistema de transporte de las cajas se logra mediante un variador de frecuencia, un sensor fotoeléctrico y un relé, integrando de manera eficiente el control del flujo de cajas con el procesamiento de imágenes en tiempo real. La CNN fue entrenada con un conjunto de datos representativo, logrando una precisión del 82% en la detección de defectos, lo que demuestra la efectividad del sistema para minimizar paradas no planificadas y pérdidas durante el proceso de producción. Los resultados obtenidos serán evaluados con métricas de eficiencia operacional, incluyendo el tiempo de inactividad, el índice de errores y la precisión en la detección de defectos. Este enfoque integral, que combina tecnologías avanzadas de visión artificial y automatización, tiene como objetivo mejorar significativamente la productividad y calidad en la línea de producción de la industria cervecera.Acceso abierto
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Implementación un Torno Paralelo convencional para realizar el rectificado de tubos de hasta 1000 milímetros de diámetro(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El presente trabajo desarrolla la adaptación e implementación de un torno paralelo convencional para realizar el rectificado de tubos de hasta 1,000 milímetros de diámetro. Este proyecto surge a partir de la necesidad de rectificar tubos de gran diámetro empleando un torno paralelo debido a su bajo costo. El proceso inicia con la repotenciación de las funciones básicas del equipo. Luego se realiza un nuevo diseño mecánico-eléctrico, que comprende un aumento de volteo sobre la bancada y la instalación de un sistema eléctrico nuevo, el cual incluye un tablero eléctrico nuevo y un cableado nuevo de periféricos. Posteriormente, se monta un cabezal rectificador en el torno. Finalmente, se lleva a cabo el pintado de la máquina. Cada una de las etapas tiene un rol fundamental en la transformación del equipo. El torno finalizado cuenta con un servomotor que controla la velocidad de avance del carro longitudinal y reemplaza a la caja Norton, que es una serie de trenes de engranajes. Como se mencionó previamente, se adaptó un cabezal rectificador para que realice los trabajos de rectificado requeridos. También se le añadió un sistema de seguridad mediante finales de carrera, con una alarma que avise cuando el carro llegue al límite de posición. Una vez realizada la implementación, se verificó que el equipo cumpla correctamente con todas las funciones nuevas y repotenciadas que fueron realizadas en cada etapa. Con este resultado se garantiza una optimización de recursos, con el propósito de mejorar el proceso de producción tradicional.Acceso abierto
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Desarrollo e Implementación de una Macro de Excel para la Gestión y Sincronización de Datos entre AutoCAD Plant 3D y los Entregables Mineros de Mecánica e Instrumentación y Control(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El presente trabajo detalla el desarrollo e implementación de una macro de Excel avanzada, diseñada para optimizar la gestión de datos provenientes de reportes generados por la base de datos de AutoCAD Plant 3D. Esta macro tiene como objetivo principal filtrar y organizar la información para crear un entregable que cumpla con los estrictos estándares de formato requeridos por los diferentes clientes mineros. Inicialmente, se realiza una extracción de datos desde los diagramas P&ID en AutoCAD Plant 3D, los cuales son exportados a un reporte detallado y preciso. La macro de Excel se encarga de procesas este reporte, aplicando filtros y ordenando los datos según los criterios específicos del cliente minero. El resultado es un documento estructurado, el cual puede ser enviado para revisión final del cliente. Una característica destacada de esta macro es su capacidad bidireccional de edición de datos. Los usuarios pueden modificar los datos directamente en el entregable generado por Excel, y estos cambios se reflejan automáticamente en el reporte original de AutoCAD Plant 3D. Esta funcionalidad asegura que cualquier actualización realizada en el documento final se sincronice de manera eficiente con la base de datos inicial, permitiendo una posterior importación y actualización de datos en los diagramas P&ID en AutoCAD Plant 3D. La implementación de esta macro no solo mejora la precisión y consistencia de los datos, sino que también reduce significativamente el tiempo y esfuerzo necesarios para la gestión de información entre Excel y AutoCAD Plant 3D. Además, se garantiza una transmisión de datos segura y constante, resistente a posibles errores humanos y cambios en los requisitos del proyecto.Acceso abierto
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Diseño de un sistema de clasificación por calibre de mango Kent utilizando visión artificial a través de un brazo robótico IRB 1200-7/0.7 con gripper blando en la región de Piura Perú(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)Perú sobresale en agroexportación, especialmente de mango en la región de Piura, donde se enfrenta el reto de modernizar los procesos de selección y calibración de frutas. La dependencia de métodos manuales muestra deficiencias en el proceso de calibrado, lo que ocasiona pérdidas significativas por mala elección e indebida manipulación del mango. El presente trabajo presenta el diseño de un sistema automatizado que permita mejorar el proceso de clasificación del mango por calibre a través de un conjunto de técnicas de procesamiento morfológico de imágenes capturadas del mango. El sistema está compuesto por un gripper blando implementado y adaptado para el brazo robótico IRB 1200-7/0.7 que realiza la clasificación de mangos. El gripper blando demostró ser efectivo para manipular mangos de diversos tamaños, proporcionando un agarre seguro. La captura de imagen permitió calcular el peso con precisión, facilitando un proceso automatizado y coordinado de selección y clasificación en el flujo de trabajo del brazo robótico.Acceso abierto
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Implementación y simulación del robot Wayki utilizando impresión 3D para mejorar habilidades cognitivas de niños con trastorno de espectro autista(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-14)El uso de robots asistidos para el tratamiento del aprendizaje infantil es actualmente utilizado, debido a la eficiencia de los resultados obtenidos. Por esta razón, se diseñó un robot humanoide llamado Wayki, el cual puede ser impreso en impresoras de bajo costo, utilizando ABS como materia prima para el futuro uso del robot en niños. El robot fue diseñado para ser fabricado en material ABS, y puede ser utilizado con dos pantallas táctiles las cuales pueden ser programadas; ya que cuenta con un lenguaje de código abierto el cual puede ser modificado de acuerdo a los requerimientos del terapeuta. El robot Wayki es la segunda versión del robot Potts, el cual fue diseñado e implementado por nosotros para el tratamiento de niños con autismo y obtener resultados mejores o similares.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema de automatización y monitoreo para planta de enfriamiento por agua helada de 375 toneladas de refrigeración del sistema de aire acondicionado en la Torre del grupo Wiese ubicado en Lima(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-28)Este presente trabajo de suficiencia laboral tiene como objetivo de seleccionar los mejores y óptimos componentes para la automatización de las bombas de agua helada, ventiladores en la torre de enfriamiento y alternancia de estas mismas del edificio Wiese ubicado en el distrito de San Isidro en el año 2020. La planta de agua helada está conformada por 2 chiller de la marca Carrier de 375 toneladas de capacidad frigorífica, 3 bombas primarias de 20HP, 2 bombas secundarias de 75HP, 3 bombas de condensación de 40HP y 2 torres de enfriamiento de 20HP. La alternancia tomara en cuenta el estado de la bomba o ventilador para su correcto funcionamiento para evitar la parada del chiller por falta de flujo de agua o alta temperatura en el circuito de condensación. Además, el personal de mantenimiento podrá cambiar la hora del arranque, parada y visualizar que equipo se encuentra en funcionamiento en un sistema SCADA. Para el análisis de resultados se tomó en cuenta las pruebas arranque que consiste en cambiar los estados de las bombas en campo y tags en el sistema PC, de acuerdo con estos cambios, el sistema se debería comportar siguiendo la programación del controlador. Finalmente, se concluye que los mejores componentes para el arranque de las bombas son los arrancadores suaves y variador de frecuencia, este último solo si se desea controlar la presión o temperatura. Para monitorear y controlar la alternancia de la bomba se optó por un PLC S7-1200 conectado a un sistema PC cual ejecuta el programa WinCC RT Professional.Acceso abierto
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Diseño de un Robot SCARA para el movimiento de conservas utilizando ventosas de vacío en el proceso de empaquetado de una empresa del sector agroindustrial(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-19)El proyecto aborda la necesidad de completar la automatización de las líneas de empaquetado de frascos de conservas en una empresa agroindustrial, en la cual la etapa de encajado y paletizado continúa realizándose manualmente. La automatización de estas fases es crucial para mejorar la eficiencia y reducir costos, especialmente considerando los retos que enfrenta la empresa en la contratación de personal durante la temporada alta, ya que, la empresa llega a tener cerca de 15 000 operadores en esta temporada y, estando ubicada en un pueblo pequeño fuera de la ciudad de Trujillo, tiene la necesidad de traer personal desde la ciudad de Trujillo y otras ciudades cercanas, lo que implica altos gastos logísticos y operativos. El diseño de un robot SCARA capaz de empacar frascos a más de 100 unidades por minuto y con un costo inferior a $10,000 se presenta como una solución que responde a estas necesidades. El robot SCARA propuesto se ha diseñado con un enfoque en la sostenibilidad y la conformidad con las normativas de la empresa. Las simulaciones de tensión de Von Mises aseguran que el diseño estructural va a soportar las cargas del sistema, y el desarrollo de un sistema de control PID han permitido optimizar su precisión y rendimiento. El diseño también incluye un plan de mantenimiento preventivo y las piezas necesarias para un overhaul anual, asegurando un tiempo de vida operativo de al menos 1 año de trabajo continuo. Los resultados obtenidos muestran que el diseño es factible y alineado con la visión de la empresa de avanzar hacia la industria 4.0, ofreciendo una solución eficiente y sostenible para el proceso de empaquetado. Además, es fácilmente replicable y adaptable para otros procesos de la empresa.Acceso abierto
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Desarrollo de un gripper de soldadura por puntos acoplable para un robot de seis grados de libertad(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-22)El presente trabajo desarrolla un sistema acoplable, diseñado para realizar soldaduras por punto, que se integra con el robot KUKA de seis grados de libertad, llamado gripper. El método de soldadura por puntos es ampliamente utilizado en industrias como la automotriz, ferroviaria, de electrodomésticos, muebles metálicos, electrónica, edificación y construcción médica. Es decir, está presente en áreas tecnológicas emergentes que a la fecha de 2022 el mercado global de esta soldadura en particular está valorado en US$ 378.1 millones y se estima que para el 2031 crecerá a un valor de US$622.3 millones. Eso quiere decir que la presente investigación pretende ofrecer un uso más optimizado de esta tecnología de cara a la necesidad que plantea el future de esta industria. El sistema autónomo para desarrollar tendrá la finalidad de enviar instrucciones de movimiento en conjunto al robot KUKA y al gripper para realizar el proceso de soldadura por puntos. La programación y simulación del presente desarrollo se realizará con la ayuda del software KUKA Sim, el cual servirá de apoyo para calcular con precisión los movimientos y posiciones que debe reproducir el robot para soldar de manera precisa sobre las placas metálicas a unir. Otro factor para considerar será la presión que ejercerán las pinzas de cobre, el tiempo y la electricidad de exposición los materiales. Los resultados se medirán en función del tiempo que se ahorrará por cada soldadura, prescindir de operarios para reducir el trabajo manual y por tanto aumentar el factor de seguridad al exponer menos al personal al momento de soldar.Acceso abierto
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Desarrollo de un dispensador de bebidas de licor saborizadas usando un sistema embebido con gestión de pedidos mediante una aplicación móvil(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-20)En entornos con alta demanda, la preparación eficiente de bebidas de licor saborizadas es un desafío significativo debido a la dependencia de bartenders para mezclar ingredientes con precisión, lo que puede limitar el tiempo de producción y la capacidad de manejo de insumos. Este estudio propone una solución innovadora mediante el desarrollo de una máquina dispensadora automática para la producción de estas bebidas. La máquina emplea bombas peristálticas, un dispensador de vasos y un actuador de dos grados de libertad para automatizar la preparación, dosificación y entrega de las bebidas. Integrada con un sistema de control de caudal y un Raspberry Pi, la máquina mejora la precisión en la dosificación y reduce la contaminación y el desperdicio. Además, aborda la obsolescencia de las máquinas dispensadoras tradicionales al incorporar una aplicación Android que permite la gestión de pedidos y que simplifica el proceso de caja, permitiendo usar pagos digitales dentro de la aplicación móvil. La investigación demuestra que esta máquina dispensadora puede entregar bebidas en menos de 40 segundos, superando significativamente la eficiencia de los métodos tradicionales. La capacidad para servir más de 50 vasos de manera continua, junto con la integración de tecnologías sin contacto para la toma de pedido, optimiza los recursos y mejora la experiencia del cliente, ofreciendo una solución moderna para la automatización en la industria de bebidas.Acceso abierto
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Diseño de un Sistema Automático para el Monitoreo y Control de Carga de Baterías por Medio de IoT para Autos en Showrooms(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-22)El alcance de este proyecto es la propuesta de diseño de un sistema automatizado para implementar el monitoreo y control de la carga de baterías de vehículos para showrooms, utilizando la tecnología de Internet de las Cosas. El caso de uso implícito se relaciona directamente con la empresa Revoshop, un concesionario automotriz que opera en Perú representando a marcas asiáticas como Jetour, Ssangyong y KYC. El desafío en la operación de este tipo de empresa es la existencia de un sistema de monitoreo de baterías para cada vehículo de exhibición, ya que la recarga manual implica recursos, tiempo y experiencia negativa para el cliente, cuando los coches no están disponibles. En concreto, la solución presentada en este proyecto implica un acercamiento de supervisión en tiempo real del nivel de carga para cada vehículo y automatización del proceso de carga de la batería para mantenerlo en niveles inmediatamente operativos. El beneficio obtenido implica una disminución de los costos de operación, el mantenimiento de baterías y la garantía de que todos los vehículos estén disponibles para pruebas de manejo. El sistema presentado incluye sensores que miden el nivel de carga de la batería, un módulo de control para la automatización del proceso y una visualización remota para los empleados. Se considera una solución innovadora para la gestión de energía aplicada en un negocio de venta de autos, considerando un grado de operatividad sostenible.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema de fertilización aplicado en un riego automatizado por pivotes para la producción de maíz en el norte del Perú(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-15)Un sistema de fertilización implementado en un pivote de riego es una tecnología que integra la aplicación de fertilizantes en el proceso de riego agrícola. Este sistema permite distribuir nutrientes de manera precisa y eficiente directamente en el campo a medida que el pivote de riego mueve el agua por las parcelas. A través de la incorporación de inyectores o sistemas de dosificación, se disuelven y aplican fertilizantes solubles en el agua de riego, optimizando el uso de los insumos y mejorando el aprovechamiento de los nutrientes por las plantas. Además, este tipo de sistema favorece la personalización de las aplicaciones según las necesidades específicas de cada cultivo, lo que mejora el rendimiento y reduce el impacto ambiental, minimizando pérdidas de nutrientes y limitando la sobre-fertilización. El sistema puede ser automatizado para ajustar las dosis de fertilizante en función de variables como el tipo de suelo, la etapa de crecimiento del cultivo y las condiciones climáticas, lo que permite un manejo más preciso y eficiente de los recursos. La finalidad del presente informe es el desarrollo e implementación de un sistema de fertirriego en la ciudad de Olmos, así como demostrar los criterios establecidos para elegir los parámetros de cada equipo como conexiones para el diseño. Adicional se simuló la automatización final del prototipo con electro válvulas y sistema de suministro a traves de silos.Acceso abierto
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Diseño y Simulación de un generador de ruta de bajo consumo para catamaranes con vela rígida aplicado a un diseño propio experimental de un casco cuyo diseño está inspirado en la morfología del pez vela(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-11-16)Actualmente se cuentan con generadores de rutas para catamaranes con vela rígida, los cuales usan tecnologías como Lógica difusa, como se ve en el trabajo de Sun, K et al. (2019), Q-learning de Silva, A et al. (2020) o desarrollo de controladores por capas como en los trabajos de Dos Santos, D et al. (2019). El problema de estos generadores es su alto consumo computacional, el cual le impiden ejecutarse en controladores como el Raspberry Pi 4 o microcontroladores como el Pic18F4550. Anteriormente se desarrolló un algoritmo generador de ruta de Córdova, D (2024) el cual puede ejecutarse con un bajo coste computacional, pero con puntos a mejorar, los cuales se buscan resolver en este trabajo. Un problema que tiene es su baja exactitud para distancias mayores a 1 milla y su movimiento errático, por ello se cambiará las bases matemáticas por trigonometría esférica, también se agregará un sistema selector de velocidades dependiendo del ángulo de giro que se requiera y comparándolo con el ángulo de giro máximo a diferentes velocidades. En cuento a los datos de giro se utilizará el diseño de un casco experimental bioinspirado en la morfología del pez vela, diseñado también en este trabajo. Como resultado se busca que el algoritmo siga teniendo la capacidad de ejecutarse en controladores y microcontroladores; y generar rutas menos erráticas en comparación con el trabajo de Córdova, D (2024). En cuanto al casco, se busca que sea de alta velocidad comparándolo con un catamarán comercial de recreación HOBIE WAVE. Esto con el fin de poder servir para el desarrollo de un catamarán de investigación autónomo y autosustentable para la dirección de interés de la Marina de Guerra del Perú.Acceso abierto