Diseño y simulación de un sistema mecatrónico para la automatización de procesos de carga, descarga y almacenaje de contenedores de fruta en el Tecnológico de Costa Rica en el centro académico de Limón

Abstract

El proceso de logística de transporte, carga, descarga y almacenamiento de contenedores de fruta es ampliamente utilizado en empresas como Del Monte para el procesado de la fruta hasta su exportación. Actualmente, esta operación es ejecutada de forma totalmente manual durante 24 horas al día debido a lo lento que se torna y a las múltiples y minuciosas inspecciones que deben realizarse. En ocasiones, es necesario cambiar la fruta de contenedores, dado que puede ser transportada en un recipiente no adecuado o que presenta daños o problemas en su funcionamiento. Además, los operarios encargados del transporte de la fruta se ven expuestos a situaciones ambientales y logísticas que pueden comprometer el producto. Estas pueden comprometer la integridad del producto por esta razón es importante que el operario se encuentre monitoreando constantemente su contenedor durante el viaje. Es aquí donde el Tecnológico de Costa Rica sede Centro Académico de Limón, encuentra la necesidad de diseñar, simular y automatizar el proceso de carga, descarga y almacenaje de contenedores de fruta, pues actualmente esta sede no cuenta con una celda para simular este proceso implementado por empresas como Del Monte, lo cual genera a la universidad problemas en la transmisión de conocimiento al estudiantado en el área de automatización de almacenes. Se realiza entonces en este proyecto el diseño completo de un sistema mecatrónico que permita solucionar la problemática. Se diseña su estructura mecánica, se seleccionan y ubican sus sensores y actuadores, se hace un modelado de la celda mecatrónica en tres dimensiones, se diseña su sistema de control y se diseña su circuitería electrónica e interfaz de potencia. Finalmente se hacen las simulaciones que verifican el funcionamiento del sistema dejando todo listo para proceder a su implementación para completar la celda diseñada.

The process of transport logistics, loading, unloading and storage of fruit containers has been used by companies. Currently, this operation is executed entirely manually 24 hours a day due to the slow pace of the multiple and thorough inspections that must correspond. Sometimes, it is necessary to change the fruit of the containers, since it can be transported in a container that is not suitable or that presents damages or problems in its operation. In addition, the operators in charge of transporting the fruit are also environmental and logistical situations that can compromise the product. These can compromise the integrity of the product for this reason it is important that the operator is constantly monitoring their container during the trip. This is where the Tecnológico de Costa Rica, Academic Center of Limón, finds the need to design, simulate and automate the process of loading, unloading and storing fruit containers, because it currently does not have an account with a cell to simulate This process is implemented by companies such as Del Monte, in the field of warehouse automation. It is then carried out in this project the complete design of a mechanical system that allows to solve the problem. Its mechanical structure is designed, its sensors and actuators are selected and located, a mechanical cell mode is made in three dimensions, its control system are designed and its electronic circuitry is designed and power interface. Finally, the simulations that verify the functioning of the system are made.