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 INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA  INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TEPIC Sabiduría tecnológica pasión de nuestro espíritu  Nombre de proyecto: Desarrollo de máquina automatizada para la elaboración de papas fritas en futuras empresas del estado de Nayarit.  Nombre del asesor: José de Jesús Rojas Materia: Taller de Investigacion 2. Tepic Nayarit 2015 0 

Proyecto Taller II

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Proyecto para la automatización del proceso de creación de las papas fritas

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    INSTITUTO TECNOLGICO DE TEPIC

    Sabidura tecnolgica pasin de nuestro espritu

    Nombre de proyecto: Desarrollo de mquina automatizada para la elaboracin de papas fritas en futuras empresas del estado de Nayarit. Nombre del asesor: Jos de Jess Rojas

    Materia: Taller de Investigacion 2.

    Tepic Nayarit 2015

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    ndice.

    Indice.......................................................................................................................................... 1

    Introduccion ..2

    Justificacin. ............................................................................................................................ 3

    Planteamiento del Problema................................................................................................ 4

    Objetivos. .................................................................................................................................. 6

    Antecedentes del problema. ................................................................................................ 7

    Hipotesis. .................................................................................................................................. 8

    Metodologia.............................................................................................................................. 9

    Cronograma .......... 38

    Presupuesto...39

    Referencias. ........................................................................................................................... 41

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    Introduccin.

    En la actualidad una de las principales tareas dentro de la industria es la automatizacin

    ya que ayuda a aumentar la produccion y reduce fallas significativamente, es por ello

    que se destina una gran cantidad de dinero para crear procesos completamente

    autnomos y automatizados que sean competitivos con la industria existente.

    Es necesario crear profesionistas con talento en la innovacin, que sean creativos, pero

    al mismo tiempo emprendedores. Es por ello que en el siguiente documento se

    describir la parte terica de un proceso de automatizacion que se llevara a cabo en la

    elaboracin de papas fritas.

    Para poder dar a la gente un producto que sea de calidad y que este cuente con los

    estandares de calidad y cumpla con los estandares de la gente, para poder asi tener

    rentabilidad en el producto terminado sin sacrificar ningun atributo de este.

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    Justificacin.

    La automatizacin del proceso se crea con el fin de producir papas fritas de buena

    calidad que satisfagan en un porcentaje considerable la gran demanda que existe en

    nuestro municipio el cual no cuenta con una empresa dedicada concretamente a dicha

    labor, lo que conlleva a que este producto sea adquirido o comprado a grandes precios

    y sin saber si cumplen con la calidad que se requiere.

    Teniendo en cuenta que nuestro segmento de mercado son las Instituciones Educativas

    del Municipio en las cuales se realiz un estudio previo basado en encuestas que nos

    han permitido identificar la mayora de la poblacin estudiantil consume el producto a

    diario. Lo anterior es un indicador favorable ya que nuestro segmento de mercado es

    mayor y existen clientes potenciales representados en los estudiantes y adems estn

    las tiendas del municipio.

    Por otro lado es importante sealar que nuestro municipio se caracteriza por ser uno de

    los principales municipios consumidores de frituras, lo cual nos garantiza tener un buen

    mercado y rentabilidad lo que nos ayuda a crear un producto de excelente calidad y

    precio lo cual es uno de nuestros propsitos ms importantes.

    Otra razn por la que surge la iniciativa de crear la empresa productora y

    comercializadora de papas Sancho Papas es la de crear un medio de trabajo que

    permita conseguir rentabilidad al mismo tiempo, se presta un servicio a la comunidad y

    contribucin con el desarrollo de nuestro municipio. Lo anterior a raz de la situacin

    actual de nuestro pas, en el cual conseguir un empleo es una misin difcil.

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    Planteamiento del Problema.

    El proceso de produccion de papas fritas en el estado a sido principalmente hecho a

    mano, desde el proceso de lavado y corte hasta el empaquetado, asiendo asi que el

    proceso no sea eficiente y que en algunos casos no cumpla con los estandares de

    calidad que se requiere, otro caso es que el el proceso no automotizado puede llegar a

    elevar el costo del producto terminado, impidiendole a algunas personas adquirir el

    producto por su alto costo.

    Hoy se nos presentan 3 puntos de vital importancia en lo que concierne a cualquier

    proceso de fabricacin, en nuestro caso el proyecto sancho papas como los son:

    - Eficiencia en el proceso.

    - Bajo costo de produccin.

    - Mercado consumidor.

    En el caso de la eficiencia del proceso nos encontramos con la tpica y tradicional forma

    de frer papas lo cual es manualmente y paso a paso. De antemano sabemos que para

    una produccin a gran escala este producto no es rentable ni mucho menos eficiente en

    el proceso, planeamos llevar el proceso a un nivel de competitividad adecuado

    mediante el englobamiento de los procesos bsicos de fabricacin del producto (lavado,

    corte, cohesin y empaquetado).

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA Al poder lograr un nivel de produccin adecuado y rentable mediante la implementacin

    de la cinta transportadora preparadora de papas no daremos cuenta que los costos de

    produccin se reducirn comparados con los que eran antes con el proceso manual, ya

    que se estara ahorrando agua y aceite, mediante la reutilizacin de estos elementos se

    genera un gasto menor.

    Como saber si el negocio esta funcionando? Es otro de los problemas a plantear y

    sencillamente nos basamos en graficas y encuestas que dieron como resultado que en

    la regin, las papas fritas son un producto de alta demanda, por lo tanto al tener calidad

    y eficiencia nos abriremos paso a un mercado impulsado por el mismo consumidor (LA

    GENTE) lo cual nos convertir en un negocio rentable.

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    Objetivos.

    General: Automatizar por completo el proceso y brindar un producto de primera calidad, con un

    costo bajo y que cumpla con los estandares de calidad.

    Especificos:

    - Tener y seguir desarrollando una empresa Autosuficiente (rentabilidad).

    - Brindar un producto de primera calidad con las normas estipuladas vigentes.

    - Entrar en el mercado con fuerza.

    - Gustar y hacernos primera opcin en el consumo de papas fritas.

    - Contribuir en el ahorro de recursos naturales.

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    Antecedentes del problema.

    En cuanto a los antecedentes sabemos que hay familias que se dedican a la produccin

    de papas fritas de manera artesanal en las casas de familia, pero en un porcentaje

    mnimo y sin el cumplimiento de las normas de sanidad lo que no garantiza la calidad

    de dicho producto, as mismo al no tener un proceso preciso o eficaz en la preparacin

    se pasa por alto las caractersticas importantes que deben tener las papas fritas para

    que puedan cumplir con los gustos y requisitos necesarios para que sea un producto de

    calidad y que se encuentre dentro de los estndares de salud.

    Para poder producir papas fritas de buena calidad se debe tener un proceso controlado

    que cumpla o busque la perfecciona de las papas fritas, la cual depende de la

    temperatura del aceite, del grosor en que se tajan, del tiempo de coccin, de la cantidad

    proporcional que debe ponerse en una cantidad de aceite determinado, pero, y esto es

    lo ms importante: del tiempo que las papas, al contacto con el aire, convierten sus

    azcares en almidones.

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    Hipotesis.

    Considerando las caracteristicas que se necesitan para poder automatizar el proceso

    de las papas, es posible disear la maquinaria a un costo relatibamente bajo que

    cumpla con todos los estandares necesarios y que aumente la eficiencia de los

    procesos actuales sin limitar el mercado con los costos elevados.

    Asi como tambien hacer mas factible automatizar y optimizar todos los procesos que se

    tienen y llebar el mercado a mas gente.

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    Metodologia.

    Lavado.

    Primero, las papas son completamente lavadas, no slo por razones higinicas, sino

    tambin para prevenir la suciedad o los granitos de arena.

    Cortado o rebanado.

    Las papas peladas son cortadas en rodajas o rebanadas de 1/15 a 1/25 pulgadas por

    una rebanadora rotativa.

    Transportador de lavado.

    Las rebanadoras son lavadas para remover los excesos de almidn desde la superficie

    cortada. Despus de lavado, el exceso de agua en la superficie es removido desde la

    rebanadora por un chorro ventilador de aire caliente.

    Fritura.

    Este equipo incluye freidoras calentadas por tuberas de inmersin de gas as como de

    unidades suministradas por cambiadores de calor externo. Hay un sistema

    transportador especial que empuja cualquier rebanada flotante debajo de la superficie

    del aceite y disminuye su avance hasta que ellos reciban suficiente tratamiento de calor.

    Despus de la fritura, las rebanadas son pasadas a travs de un transportador de

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    enfriamiento. Luego, las rebanadas son condimentadas con sal despus de que salen

    de la freidora: es importante que la grasa sea lquida en este punto para causar la

    mxima adherencia de los grnulos.

    MATERIAS PRIMAS. Sal. Papas. Agua. Aceite vegetal.

    REQUERIMIENTO DE MANO DE OBRA.

    CLASIFICACIN DEL TRABAJO. N DE PERSONAS.

    Lavado. 1

    Recorte. 2

    Rebanado. 1

    Fritura. 1

    Programacin 5

    Circuitos. 6

    TOTAL. 16

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    MAQUINARIA Y EQUIPO.

    Objetos. N DE MQUINAS. POTENCIA.

    Tanque lavador. 1

    Mquina lavadora. 1 1 HP

    Mesa de recorte. 1

    Rebanadora. 1 550 W

    Transportador de lavado. 1 3 1/10 HP

    Freidora. 1 1HP

    Transporte y enfriamiento. 1 1 HP + 4 W

    Rociador de condimentos. 1 HP

    Desarrollo Modulo 1.

    Partes: PTR. Tubos PVC. Rodillos. Banda transportadora. Lminas de acero inoxidable. Motores. Bombas.

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA Aspersores. Sensores infrarrojos. Correas de distribucin. El mdulo de lavado de papas cuenta con una estructura principalmente conformada de

    PTR y acero inoxidable (cuerpo principal).

    La lnea de entrada es de acero inoxidable de 1 metro de largo por 0.5 metros de ancho

    con barandales a los lados, ubicado a 1.25 metros de alto con una inclinacin de

    30 grados (inclinacin que ayudara a rodar a las papas de izquierda a derecha). Del

    lado izquierdo mide 0.5 metros (entrada de papa) y se reduce a unos 0.3 metros a la

    mitad para que las papas se deslicen y pasen hacia la banda transportadora la cual

    mide 2 metros de largo y 0.3 metros de ancho.

    La banda transportadora ser movida por un motor que est conectada a una correa de

    distribucin y unos rodillos que giraran a una velocidad baja para que el producto se

    pueda limpiar apropiadamente mientras se mueve por la misma.

    Encima de la banda transportadora se encuentran 6 aspersores de agua que estn

    alimentados por una bombas y tubos de PVC, de los 6 aspersores los primeros 3

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    proporcionaran un lquido que desinfectara las papas, y los otros 3 agua natural que

    limpiar el desinfectante.

    Debajo de la banda transportadora se encuentra una lmina de acero inoxidable con

    barandal a 1.10 metros, con una inclinacin de 10 grados de derecha a izquierda para

    que el agua y desinfectante se mueva a un contenedor y no se derrame en el suelo.

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    Desarrollo Modulo 2. Partes:

    Lminas de acero inoxidable. El mdulo de corte se armar toda la estructura con lminas de acero inoxidable. El

    cual es un embudo de 0.50 metros de dimetro en la parte de arriba por la cual entraran

    las papas ya lavadas y desinfectadas y 0.40 metros de altura, el dimetro del embudo

    va disminuyendo mientras bajan hasta llegar a los 0.25 metros de dimetro.

    En la parte de abajo del embudo se encuentra un rectngulo en donde estn

    posicionadas las navajas de corte en el medio del mismo, las medidas del rectngulo

    son de 0.25 metros de base y 0.30 metros de altura.

    Para poder verificar y observar que el producto cumpla con los estndares se instalaran

    cmaras que contienen filtros que al detectar alguna papa en mal estado esta lo detecte

    y as poder sacarlo del proceso. En este caso se utilizara el programa de Labview en el

    cual se programaran los filtros.

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA

    Programacin de una cmara con labview Primero se pone un ciclo while para ciclar la reproduccin de video Despus se pone una utilera que se llama open la cual est en imaqdx que nos sirve

    para la abertura del programa.

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA Se pone una constante la cual especificamos cual cmara se va a reproducir o vigilar. A continuacin se pone un configurador el cual de manera automtica maneja la

    cmara.

    Se pone un sesin in el cual es el que procesa la imagen y hace la sesin de

    adquisicin de imgenes as como su muestra.

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    Se pone un creador de imgenes externo para en un futuro vincular o configurar la

    cmara para la inspeccin, este lleva una constante la cual es referenciada a la cmara

    seleccionada.

    A continuacin se pone una imagen display lo cual es como la pantalla que nos

    mostrar la captura de la cmara.

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    Se pone un close de video afuera de todo para que no se cierre inesperadamente con

    lo cual este serie el fin de las utileras utilizadas.

    Despus se pone play y listo (para pararlo solo presione el botn stop).

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA Marco Terico.

    LCD (LIQUID CRISTAL DISPLAY) Es una pantalla delgada y plana formada por un nmero de pxeles en color o monocromos

    colocados delante de una fuente de luz o reflectora.

    Se especifican de acuerdo a: Resolucin: Dimensiones horizontal y vertical. Ancho de punto: Distancia entre los centros de dos pxeles adyacentes. Tamao: Largo de su diagonal. Tiempo de respuesta: Tiempo de un pixel en cambiar de color. Tipo de matriz: Activa, pasiva y reactiva. ngulo de visin: Mximo ngulo en el que se puede mirar el LCD sin

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA perder la calidad de la imagen. Soporte de color: Cantidad de colores soportados. Brillo: La cantidad de luz emitida desde la pantalla. Contraste: La relacin entre la intensidad ms brillante y la ms oscura. Aspecto: La proporcin de la anchura y la altura. Puertos de entrada. El cristal lquido surge en el ao de 1888 cuando Friedrich Reinitzer descubri que el colesterol

    extrado de zanahorias tiene dos puntos de fusin: al calentar y fundir (a 145 C) dicha sustancia

    se obtena un lquido opaco (estable hasta 178 C) y si se calentaba ms, se haca ms claro,

    pero cuando ste se enfriaba, se cristalizaba pasando a un color azul.

    Para el ao de 1922, Friedel estableci una clasificacin de los cristales lquidos, distinguiendo

    tres tipos: nemticos, esmcticos y colestricos.

    En 1971, Schadt y Helfrich describieron un nuevo tipo de panel de cristal lquido, los Twisted

    Nematic (o Nematico retorcido), ste tipo de panel permite la creacin de paneles con

    direccionamiento de celdas x-y. As, Alt y Pleshko en 1974, describieron la relacin del voltaje

    de seleccin de un punto de una matriz en relacin al nmero de filas multiplexadas. En 1983 Y.

    Ishii, S. Kozaki, F. Funada, M. Matsumura y T. Wada consiguieron contrastes con una relacin

    mayor a 10:1

    (relacin entre voltaje de seleccin y no seleccin) y para 1984, se consigue una relacin entre

    transmisin y voltaje que lo convierte en un biestable, ofreciendo paneles de ms de cien filas

    con un gran contraste.

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA TECLADO

    Es un perifrico de entrada o dispositivo, que utiliza una disposicin de botones o teclas, para

    que acten como palancas mecnicas o interruptores electrnicos.

    Fue en 1872 cuando Cristopher Latham Sholes lanz la primera mquina de escribir

    ampliamente conocida con la ayuda de dos amigos inventores. El artefacto contaba con las

    teclas ordenadas en orden alfabtico, pero el problema era que el movimiento de las teclas

    empujado por la presin de los dedos causaba frecuentes choques de las palancas y se

    trababan con

    mucha frecuencia. Para eliminar este problema, alter el orden de las teclas con el fin de

    separar los tipos que se usaban juntos con ms frecuencia,

    resultando as el orden QWERTY. En 1932 un capitn de submarinos e inventor llamado Dvorak

    dise una disposicin del teclado que permite escribir ms rpidamente. En ese teclado las

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA vocales estn en el centro a la izquierda y las consonantes ms usadas a la derecha. Esto hace

    que la escritura en ese teclado sea ms simple y descansada.

    Una variante de los teclados, es el matricial el cual se basa en el sistema hexadecimal que es el

    sistema de numeracin en base 16. ste teclado es un arreglo de 4 filas y 4 columnas que

    conforman los 16 smbolos de dicho sistema. Cuando no se ha oprimido ninguna tecla, no hay

    conexin entre renglones y columnas, por el contrario, cuando se oprime una tecla, se hace una

    conexin entre la columna y la fila de la tecla.

    COMUNICACIN ZIGBEE

    Es el nombre de la especificacin de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicacin

    inalmbrica para su utilizacin con radios digitales de bajo consumo, basada en el estndar

    IEEE 802.15.4 de redes inalmbricas de rea personal (wireless personal area network,

    WPAN). Las principales caractersticas de ZIGBEE son:

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA Velocidades comprendidas entre 20 kB/s y 250 kB/s. Alcance de 10m a 75m. Redes cambian los canales en forma dinmica en caso de interferencias. Alto ahorro de energa. En ste orden de ideas, algunas ventajas y desventajas de ZIGBEE son: Ideal para conexiones punto a punto y punto a multipunto. Reduce tiempos de espera en el envo y recepcin de paquetes. Deteccin de Energa (ED). Baja ciclo de trabajo - Proporciona larga duracin de la batera. Hasta 65.000 nodos en una red. Son ms baratos y de construccin ms sencilla. La tasa de transferencia es muy baja. Solo manipula textos pequeos comparados con otras tecnologas. Poca cobertura por ser de tipo WPAN. No compatible con bluetooth. La clasificacin de dicha tecnologa puede ser de acuerdo a los dispositivos: Coordinador ZIGBEE: Se encarga de controlar la red y los caminos que deben seguir los

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA dispositivos para conectarse entre ellos. Router ZIGBEE: Interconecta dispositivos separados en la topologa de la red. Dispositivo final: Se comunica con su nodo padre pero no puede transmitir informacin

    destinada a otros dispositivos.

    O de acuerdo a su funcionalidad: Dispositivo de funcionalidad completa: Puede funcionar como Coordinador o Router

    ZIGBEE.

    Dispositivo de funcionalidad reducida: Tiene capacidad y funcionalidad limitadas con el l

    objetivo de conseguir un bajo coste y una gran simplicidad.

    Las redes de la familia ZIGBEE se originaron en 1998, al tiempo que se hizo claro que Wi-Fi y

    Bluetooth no seran soluciones vlidas para todos los contextos. Fue as como en mayo de

    2003, el estndar IEEE 802.15.4 se aprueba. Para el siguiente ao, ZigBee Alliance anunci en

    octubre una duplicacin en su nmero de miembros en el ltimo ao a ms de 100 compaas

    en 22 pases, certificando la especificacin Zigbee el 14 de diciembre de ese mismo ao. Ya en

    el 2006 y el 2007, se public la actual revisin de la especificacin, as como tambin el perfil

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA MEMORIA SD: Secure Digital (SD) es un formato de tarjeta de memoria Inventado por Panasonic. Se utiliza en

    dispositivos porttiles; Existen dos tipos: unos que funcionan a velocidades normales, y otros de

    alta velocidad que tienen tasas

    de transferencia de datos ms altas. Todas las tarjetas de memoria SD necesitan soportar el

    modo SPI/MMC que soporta la interfaz de serie de

    cuatro cables ligeramente ms lenta (reloj, entrada serial, salida serial y seleccin de chip) que

    es compatible con los puertos SPI en muchos micro controladores.

    Existen 3 modos de transferencia soportados por SD: Modo SPI: entrada separada serial y salida serial. Modo un-bit SD: separa comandos, canales de datos y un formato propietario de

    transferencia.

    Modo cuatro-bit SD: utiliza terminales extra ms algunos terminales reasignados para

    soportar transferencias paralelas de cuatro bits.

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA Una memoria SD, es un estndar de memoria flash, esta a su vez es una tecnologa de

    almacenamiento derivada de la memoria EEPROM que permite la lecto escritura de mltiples

    posiciones de memoria en la misma operacin. La cual hace su principal diferencia con las

    EEPROM primigenia que solo permita actuar sobre una nica celda de memoria en cada

    operacin de programacin.

    Desde 1994y 1988, se desarrollaron los principales tipos de memoria que conocemos hoy en

    da, como la SmartMedia y la CompactFlash. Luego

    desde 1994 SandDisk comenz a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash) basadas

    en estos circuitos, y desde entonces la evolucin

    ha llegado a pequeos dispositivos de mano de la electrnica de consumo como por ejemplo

    reproductores mp3 donde entra a jugar lo que hoy conocemos como memorias SD.

    SENSOR MAGNTICO: Los sensores de proximidad magnticos son caracterizados por la posibilidad de distancias

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA grandes de la conmutacin, disponible de los sensores con dimensiones pequeas. Detectan los objetos magnticos (imanes generalmente permanentes)

    que se utilizan para accionar el proceso de la conmutacin. Los campos magnticos pueden

    pasar a travs de muchos

    materiales no magnticos, el proceso de la conmutacin se puede tambin accionar sin la

    necesidad de la exposicin directa al objeto.

    Basan su principio de funcionamiento en que al acercarse un imn, el sensor detecta.

    Internamente, poseen un red switch, que es el que provoca la deteccin.

    Los sensores de proximidad inductivos contienen un devanado interno. Cuando una corriente

    circula por el mismo, un campo magntico es generado. Cuando un metal es acercado al

    campo magntico generado por el sensor de proximidad, ste es detectado. La bobina, o

    devanado, del sensor inductivo induce corriente en el material a detectar. Estas, a su vez,

    generan un campo magntico que se opone al de la bobina del sensor, causando una reduccin

    en la inductancia de la misma. Esta reduccin en la inductancia de la bobina interna del sensor,

    trae aparejado una disminucin en la impedancia de esta.

    VOLTAJE La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo elctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto 1

    al punto 2. Puede definirse voltaje como la fuerza electromotriz que hace que los electrones

    libres se muevan.

    CORRIENTE ELCTRICA

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA Es la carga elctrica que pasa a travs de una seccin o conductor en la unidad de tiempo. En el

    Sistema Internacional de Unidades se expresa en culombios por segundo, unidad que se

    denomina amperio. Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que la corriente es continua; en caso

    contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni distribucin de carga en

    ningn punto del conductor, la corriente es estacionaria. Segn la Ley de Ohm, la intensidad

    de la corriente es igual al voltaje dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

    (Formula 1) LEY DE OHM Como la resistencia elctrica en un circuito es muy importante para determinar la intensidad

    del flujo de electrones, es claro que tambin es muy

    importante para los aspectos cuantitativos de la electricidad. Se haba descubierto hace

    tiempo que, a igualdad de otras circunstancias, un

    incremento en la resistencia de un circuito se acompaa por una disminucin de la corriente. Un

    enunciado preciso de esta relacin tuvo que aguardar a que se desarrollaran instrumentos de

    medida razonablemente seguros. En 1820, Georg Simon Ohm, un maestro de escuela alemn,

    encontr que la corriente en un circuito era directamente proporcional a la diferencia de

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA potencial que produce la corriente, e inversamente proporcional a la resistencia que limita

    la corriente. Expresado matemticamente:

    (Formula 2)

    donde I es la corriente, V la diferencia de potencial y R la resistencia. Esta relacin bsica lleva el nombre del fsico que ms intervino en su formulacin: se llama

    Ley de Ohm.

    Si se reemplaza el signo de proporcionalidad de la Ley de Ohm por un signo de igual, se tiene:

    (Formula 3)

    Ley de Ohm para determinar corriente elctrica (Amperios)

    Despejando le ecuacin anterior, se encuentran dos ecuaciones ms:

    (Formula 4)

    Ley de Ohm para determinar valores de resistencias (Ohmios)

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    (Formula 5)

    Ley de Ohm para determinar voltaje (Voltios) De esta forma, la Ley de Ohm define la unidad de resistencia elctrica as como tambin el

    voltaje y la corriente, haciendo sencillos despejes de las ecuaciones presentadas, siempre

    y cuando se tengan dos valores conocidos y una sola incgnita.

    POTENCIMETRO (RESISTENCIA VARIABLE) Un potencimetro es un resistor al que le podemos variar el valor de su resistencia. De esta

    manera indirectamente podemos controlar la intensidad de corriente que hay por una lnea si

    lo conectamos en serie o la diferencia de potencial de hacerlo en paralelo.

    Normalmente los potencimetros se utilizan en circuitos con poca corriente, para potenciar

    la corriente, pues no disipan apenas potencia, en cambio en los restatos, que son de

    mayor tamao, circula ms corriente y disipan ms potencia.

    Divisor resistivo variable ajustable por medio de un cursor. Es una resistencia formada por una delgada pista de carbn de cuyos extremos salen

    dos terminales; a dicha pista la recorre un cursor que est vinculado a un tercer terminal.

    Si aplicamos una tensin entre los terminales 1 y 2, el cursor tendr una tensin proporcional

    a la posicin de este sobre la pista.

    31

  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA TRANSISTOR El transistor es un elemento semiconductor que tiene la propiedad de poder gobernar a

    voluntad la intensidad de corriente que circula entre dos de sus tres terminales (emisor y

    colector), mediante la circulacin de una pequea corriente aplicada en el tercer

    terminal (emisor).

    Este efecto se conoce con el nombre de amplificacin de corriente, y nos permite aplicarle en

    el emisor una corriente muy pequea con cualquier forma de variacin en el tiempo, y obtener

    la misma corriente, con la misma variacin en el tiempo, pero de mayor amplitud.

    Se utilizan fundamentalmente en circuitos que realizan funciones de amplificacin,

    control, proceso de datos, etc.

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA RESISTENCIA Se denomina resistencia elctrica, R, de una sustancia, a la oposicin que encuentra la corriente

    elctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega).

    Lamaysculamateria presenta( 4 estados en relacin al flujo de electrones. stos

    son Conductores, Semi-conductores, Resistores y Dielctricos. Todos ellos se definen por

    le grado de oposicin a la corriente elctrica (Flujo de Electrones).

    Esta definicin es vlida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate

    de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos

    componentes reactivos, la oposicin presentada a la circulacin de corriente recibe el nombre

    de impedancia.

    Segn sea la magnitud de esta oposicin, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y

    semiconductoras. Existen adems ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de

    temperatura, aparece un fenmeno denominado superconductividad, en el que el valor de la

    33

  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA resistencia es prcticamente nula. La resistencia elctrica se mide con el Ohmmetro es un

    aparato diseado para medir la resistencia elctrica en ohmios. Debido a que la resistencia

    es la diferencia de potencial que existe en un conductor dividida por la intensidad de la

    corriente que pasa por el mismo, un ohmmetro tiene que medir dos parmetros, y para ello

    debe tener su propio generador para producir la corriente elctrica.

    Anexo: Encuestas anlisis de mercado. Los siguientes datos se tomaron de las respuestas dadas por 49 personas

    seleccionadas de manera aleatoria.

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    Frecuencia en el consumo de papas fritas

    5

    11

    33

    Todos los das

    2 - 3 Veces por semana

    Ocasionalmente

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  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA

    Importancia de ciertos aspectos al momento de comprar papas fritas

    50

    43 45

    36

    40

    35

    30

    24 24 25

    20 19 18

    20 17 17 16 14

    15

    11

    12 12

    13 11

    10 6 6

    5

    4

    4 7

    5 1 1 1 0 1 0

    0 Precio

    Calidad

    Sabor

    Envase Punto de venta Candad de Salsas

    producto

    Mucha

    Algo

    Poca

    Nada

    Conclusiones.

    La mayora de la gente solo consume papas fritas ocasionalmente, por lo que se tiene

    que seleccionar un envase que conserve adecuadamente las papas en almacn, ya

    que estas no se vendern de manera inmediata.

    El precio es un factor importante para los consumidores al momento de comprar papas

    pero no tanto como la calidad y el sabor o incluso la cantidad. Se puede deducir que la

    gente estara de acuerdo en pagar ms por el producto si esto se traduce a una mayor

    calidad, mejor sabor y ms producto.

    36

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    El envase parece s importarles a los consumidores de papas fritas, por lo que se

    tendr que optar por algn envase llamativo.

    El punto de venta es tambin importante por lo que se tiene que seleccionar un lugar (o

    varios) geogrficamente estratgico y con ambiente agradable para que la gente vaya a

    comprar las papas dentro de la ciudad.

    En cuanto a las salsas. Estas tambin parecen tener importancia al momento de

    compra. Sin embargo, la encuesta no considera que tipos de salsas o el sabor de cada

    una de las que pudiera haber.

    37

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    Presupuesto.

    GASTOS ESTRUCTURA. TOTAL $ 4,225.00

    Perfiles estructurales (incluye la compra $ 500.00

    y el posterior mecanizado)

    Plastico duro Metaclirato (incluye la $ 2.500.00

    compra y el posterior mecanizado)

    Pintado de los componentes $ 200.00

    Mano de obra soldadura $ 425.00

    Armado de todos los componentes $ 600.00

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    COMPONENTES ELECTRICOS TOTAL $847.86

    METERIAL CANTIDAD REFERENCIA PRECIO TOTAL

    UNITARIO PRECIO

    Tiristor SCR 1 WLK2-7 62.37 $62.37

    Sensores 15 MZT6/RZT6 38.50 $577.50

    Magneticos

    Sensores 1 875CP- 35.22 $32.22

    capasitivos M18 D8NP18-A2

    Sensores 3 875C-D2NP12- 32.11 $96.33

    capasitivos M12 A2

    Sensores 2 875C-D9NP15- 38.22 $76.44

    capasitivos M30 A2

    40

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    Referencias.

    [1]. s. a. hovanessian. introduction to sensor systems. artech house. 1988. [2]. f. prez martnez y t. rodrguez rodrguez. sistemas automaticos y sensores radar y

    electropticos. documentacin del mster en sistemas de comunicaciones e informacin para

    la defensa y la seguridad. universidad politcnica de madrid. [3]. p. ripka magnetic sensors and magnetometers. artech house. 2001.

    [4]. j. r. barry, e. a. lee, d. g. messerschmitt. digital communication. kluwer, 2004. [5]. f. prez martnez. sistemas de vision. dpto. de publicaciones de la etsi de

    telecomunicacin de la upm. [6]. r. bouwman.fundamentals of ground radar for air traffic control engineers and technicians.

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    [14]. la guerra electrnica en espaa. monografa del sistema de observacin y prospectiva

    tecnolgica. 2009. catlogo general de publicaciones oficiales.

    41

  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA [15]. observatorio tecnolgico de electrnica. instalaciones y medios de prueba y ensayo en

    espaa. monografa del sistema de observacin y prospectiva tecnolgica. 2004.

    [16]. estudio sobre la automatizacin y autocontrol de sistemas. monografa del sistema de

    observacin y prospectiva tecnolgica. 2007.

    Enrquez Harper, Diseo de sistemas elctricos, Limusa, 2004, pgina 14. Nilsson, James W., Riedel, Susan A. Electric Circuits, 5ta edicin, Addison-Wesley,

    1996.

    42

  • INTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC ACADEMIA DE INGENIERIA MECATRONICA

    INSTITUTO TECNOLGICO DE TEPIC

    Sabidura tecnolgica pasin de nuestro espritu

    Nombre de proyecto: Desarrollo de mquina automatizada para la elaboracin de papas fritas en futuras empresas del estado de Nayarit. Nombre del asesor: Jos de Jess Rojas

    Materia: Taller de Investigacion 2.

    Integrantes: Jos Trinidad Salazar Domnguez Adrian Josafath Haro Hernandez Fernando Arroyo Arroyo Jess Manuel Martinez Martinez

    Tepic Nayarit 2015

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