Diseño y fabricación de una máquina automática envasadora de gas para mejorar el proceso de envasado de GLP domiciliario en la empresa VJ Gas S.A.C. en el distrito de Sicuani - Cusco - 2019

Abstract

El presente estudio desarrollado trata sobre el diseño y fabricación de una máquina automática envasadora de gas, para mejorar el proceso de envasado de un contenedor con una capacidad de 10 kilos en la empresa VJ Gas. El estudio inicia al visitar la planta y apreciar la carencia de un sistema automatizado en el área de envasado, dando como resultados el diseño y fabricación de una máquina que cubra ese vacío. En primer lugar, fue necesario identificar las distintas deficiencias que presentaba la empresa VJ Gas S.A.C y de qué manera se podría desarrollar una máquina que ayude o contribuya con el área de envasado. Para ello fue necesario visualizar en qué áreas presentaba mayores déficits, por ejemplo: pérdida de tiempo, perdida de materia prima, control de calidad, etc. Una vez, estudiado y analizado el proceso por el cual pasa la materia prima para convertirse en producto. Se pudo apreciar, que, en el área de envasado, había una gran pérdida de tiempo y materia prima; los cuales podrían ser ahorrados. Es por ello que se decidió implementar una máquina que pueda suplir la falencia encontrada en esa área. En segundo lugar, se procedió con la revisión de tesis, libros, revistas y artículos relacionados a la investigación que puedan ser de gran utilidad al momento de desarrollar el mecanismo y funcionamiento de la máquina. Para ello, fue necesario obtener la información de fuentes confiable como lo son: Alice, Google Académico, Scienctist, entre otros. Ya que en la actualidad se pueden encontrar demasiada información en la web. En tercer lugar, se comenzó a realizar el diseño de la máquina. Lo primero fue dibujar un bosquejo a mano alzada para luego ser diseñado de manera profesional y optima en el software Autodesk Inventor 2017. Una vez diseñada los siguiente fue realizar cálculos matemáticos para desarrollar el mecanismo de la máquina de manera óptima teniendo la certeza de su funcionamiento. Es importante recalcar, que para poder desarrollar el diseño de la máquina se tuvo que efectuar una serie de pruebas y simulaciones como: mecánica del cuerpo rígido, la dureza del cuerpo, la deformación de los cuerpos para seleccionar el material de nuestra estructura, así como también, la velocidad y fuerza de los cilindros, etc. En cuarto lugar, se tuvo que pensar en un programa el cual sea fácil de manejar y pueda ser interactivo entre el operario a cargo y la máquina. Ya que los operarios estarán a cargo de la máquina durante la estancia de trabajo, por ello es que se tuvo que pensar en un lenguaje de programación que sea interactiva y pueda cumplir con los objetivos requeridos por la empresa. Por esa razón, se decidió implementar el lenguaje de programación en Ladder, cabe recalcar que todo el programa estará en el PLC de tal forma que la máquina pueda hacer el trabajo de forma autónoma.

The present study focused on the design and manufacture of an automatic gas filling machine, to improve the packaging process of a container with a capacity of 10 kilos in the company VJ Gas. The study begins by visiting the plant and will appreciate the lack of an automated system in the packaging area, resulting in the design and manufacture of a machine that covers that vacuum.

In the first place, it was necessary to identify the different deficiencies presented by VJ Gas S.A.C and how a machine could be developed to help or contribute to the packaging area. For this, it was necessary to visualize in which areas it presented the greatest deficits, for example: loss of time, loss of raw material, quality control, etc.

Once, studied and analyzed the process by which the raw material passes to become a product. It was seen that, in the packaging area, there was a great loss of time and raw material; Those that can be saved. That is why you can implement a machine that can supply the flaw found in that area.

Second, we proceeded with the review of theses, books, journals and articles related to the research that can be very useful when developing the mechanism and operation of the machine. For this, it was necessary to obtain information from reliable sources such as: Alice, Google Scholar, Scienctist, among others. Since at present you can find too much information on the web.

Third, the design of the machine was started. The first was to draw a freehand sketch to then be designed professionally and optimally in the software Autodesk Inventor 2017. Once designed the following was to perform mathematical calculations to develop the mechanism of the machine optimally with the certainty of its operation . It is important to emphasize that in order to develop the design of the machine, a series of tests and simulations had to be carried out: rigid body mechanics, the hardness of the body, the deformation of the bodies to select the material of our structure, as well as also, the speed and strength of the cylinders, etc.

Fourth, we had to think about a program which is easy to handle and can be interactive between the operator in charge and the machine. Since the operators will be in charge of the machine during the work stay, this is why they had to think of a programming language that is interactive and can meet the objectives required by the company. For that reason, it was decided to implement the programming language in Ladder, it should be emphasized that the entire program will be in the PLC in such a way that the machine can do the work autonomously.