Escuela Profesional de Ingeniería Mecatrónica

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Diseño de un sistema de visión artificial que permita la clasificación del mango evaluando el calibre, madurez y grado de imperfecciones en la región Piura
(Universidad Nacional de Piura, 2023) Nolasco Estrada, Jesus Gabriel; Silva Puell, Cristopher Einer; Niño Carmona, César Arturo; Ma San Zapata, Jorge Florentino
La presente investigación tiene como objetivo el diseño de un sistema de visión artificial el cual permite la clasificación del mango evaluando ciertos parámetros como el grado de imperfecciones, esto surge debido que, en la agroindustria, la selección del mango se da de una manera manual no exenta de errores. La metodología de la investigación se desarrolló con un enfoque cuantitativo y con un diseño del tipo no experimental. Se plantearon los objetivos específicos que guiaron a la realización del objetivo principal. Se inició con la correcta selección de una cámara de visión artificial, en otras palabras, el ojo humano o el sensor en circuito de lazo cerrado; el cual se encarga de tomar capturas de imágenes en tiempo real para su posterior procesamiento. Se realizó el diseño de una máquina transportadora-clasificadora la cual se encarga de transportar a nuestro sujeto de investigación y poder guiarlo a las distintas etapas de esta las cuales son el pesaje, el sistema de visión artificial y su respectiva clasificación. Se diseñó el circuito eléctrico electrónico y de control de todo el sistema general, el cual actúa en sinergia todos los componentes que interactúan entre sí: controladores (Plc, Arduino), sensores (sensor infrarrojo, cámara de visión artificial), actuadores (motor, actuador lineal de alta velocidad, cilindro simple efecto). Finalmente se diseñó el algoritmo de visión artificial que, gracias al procesamiento de imágenes digitales, mediante la aplicación de filtros a la imagen capturada del mango nos brindó los parámetros necesarios para detectar la cantidad de manchas existentes sobre el mango y sobre eso tomar la decisión de si está en condiciones de continuar el proceso o irse a la zona de descarte.
Diseño de línea de suministro de combustible a quemador para precalentador de horno de Clinker
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Purizaca Morales, Sergio David; Rojas Timoteo, Carlos Humberto; Salvador Rondoy, Jhonattan Peter; Ma San Zapata, Jorge Florentino
El objetivo del presente proyecto se enfocó en diseñar una línea de suministro de combustible en este caso diésel B5 hacia el quemador para la etapa de precalentamiento del horno, para aumentar el nivel de producción de acuerdo con los estándares y procedimientos de elaboración de cemento de alta calidad. La presente investigación se basó en los métodos científicos, distintas teorías físicas y de ingeniería así como también en la observación y normas técnicas nacionales e internacionales que permitió una conceptualización adecuada del problema de investigación, además gracias a la observación visual que se hizo de los hornos y líneas de suministro existentes se pudo complementar el diseño por lo que ambos métodos permitieron sentar las bases para obtener parámetros de diseño que solucionen el problema planteado. De acuerdo con la observación directa de los elementos de medición en las líneas existentes se ha podido organizar y almacenar los datos de manera precisa para los cálculos de longitud, caudal, equipos asociados al proceso que conlleven a obtener un producto de calidad para la satisfacción del cliente.
Elaboración de material didáctico para la fabricación de vehículos aéreos no tripulados
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Chunga Rojas, Edgardo; Rodríguez Saavedra, Luis Fernando; Madrid Guevara, Fernando
Este informe de investigación tiene como objetivo la elaboración de material didáctico para la fabricación de un vehículo aéreo no tripulado de ala fija, motivado por el reducido número de investigaciones desarrolladas en la UNP en esta área tecnológica y bajo la consideración que la adoptación de los UAVs aporta grandes beneficios para Piura, por ejemplo, desde la perspectiva agrícola en la dimensión de detección de enfermades en plantaciones. Más aún, para establecer esta investigación como un antecedente científico que sirva de base para la generación de un proyecto de I+D+I en la UNP. La metodología de la investigación abordó el enfoque mixto, utilizando el diseño no experimental en la dimensión cuantitativo y el diseño de revisión de teoría fundamenta y de casos de estudio en la dimensión cualitativa. Para desarrollar secuencialmente esta investigación se plantearon cuatro objetivos específicos, en los que, se propuso: (a) una estrategia para la primera iteración del diseño conceptual de un UAV; (b) un método para la selección del controlador de vuelo enmarcando cuatro posibles candidatos; (c) un análisis de cuatro tecnologías existentes para seleccionar a Bluetooth como la herramienta de conexión de modo inalámbrico del sistema de adquisición de datos con los sensores y actuadores de un UAV; y (d) se evaluó distintas aplicaciones de UAVs con redes de comunicación celular determinando caminos de extensión de la investigación así como las consideraciones mínimas de diseño para su implementación.
Diseño de un intérprete de códigos G con PIC 18F26J13 para ruteador CNC de 3 ejes
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Astudillo Cruz, Lizardo Isaías; Guerrero Sondor, Irving Alexander; Oyola Cornejo, Yimmy Deivit; Madrid Guevara, Fernando
El diseño del intérprete de códigos G, está orientada para un mejor uso y aprendizaje en el manejo de mini fresadoras como lo es en este caso en la cual estamos utilizando ruteadores de 3 ejes, también para la aplicación y el uso del PIC 18F26J13, en los diversos programas para su programación en cuál se utilizó el MIKROC PRO FOR PIC VERSION 7.6.0. Se realizó los cálculos matemáticos necesarios tomando en cuenta los movimientos que va realizar la máquina cuyos valores se interpretan en los códigos G, expresados en coordenadas como “Absolutas e Incrementales”, para realizar los cálculos en la interpolación lineal e interpolación circular, así como su algoritmo correspondiente para cada uno de ellos. Tomando en cuenta los conocimientos matemáticos adquiridos durante la carrera se tomó teoremas como: Circunferencia que pasa por 3 puntos dados, Circunferencia tangente a la trayectoria con sus respectivos puntos específicos. Luego se elabora el diseño del circuito electrónico en Proteus 8 Profesional, versión 8.13 basándonos en la posibilidad de mejoras, mediante una evaluación simulando un programa grabado en el microcontrolador, terminando en un código fuente realizado para dicha simulación y evaluación.
Diseño de una máquina dosificadora de grano por peso, para pequeñas industrias de la región de Piura
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Yarlequé Castillo, José Mervin; Castillo Sullón, Nelson Fernando; Jiménez Vergara Cristhian Joseph; Ma San Zapata, Jorge Florentino
El presente informe tiene como objetivo general el diseño de una máquina dosificadora de granos por peso para las pequeñas industrias de la región Piura, que solucione la problemática que presentan los pequeños productores de la región en sus procesos de pesaje, por tal motivo mediante este proyecto se espera que el proceso sea automático y tenga como beneficiarios a los productores y consumidores de granos de nuestra región. Para el diseño de la máquina se propusieron varios sistemas de dosificación, luego de seleccionar los criterios idóneos se escogieron alimentadores vibratorios electromecánicos, estableciéndose como cantidad máxima de dosificación 1 Kg y teniendo como referencia esta cantidad se pasó a realizar los cálculos para el diseño de todo el sistema. Para el diseño de la apertura de la tolva de pesaje se tomó en cuenta la geometría capaz de almacenar el producto necesario programado y se diseñó un mecanismo de apertura accionado por un cilindro neumático que permitiera la descarga del producto mediante una bandeja recolectora hacia los empaques para luego ser sellados. Todos estos elementos de la máquina y subsistemas estas sostenidos por una estructura de acero al carbono ASTM A572. Finalmente se desarrolló el sistema electromecánico y electrónico basándonos en alimentadores vibratorios electromagnéticos, electroválvulas y elementos de mando, teniendo como controlador un Arduino Mega 2560 conectado a una tarjeta de acondicionamiento de señales y una fuente switching de 12V, 60W. Para la medición del peso se utilizó como sensor una celda de carga de 10 kg y un conversor análogo digital HX711, mientras que para la interfaz con el operador se utilizó un display de 4 dígitos de 7 segmentos y un teclado numérico a través del cual se pueden introducir parámetros de programación para un correcto funcionamiento de la máquina.
Diseño de una red neuronal convolucional para identificar la madurez adecuada del plátano para el cumplimiento de la Norma Técnica Peruana N°011.005(2009)
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Calle Jiménez, Luis Rodolfo; Torres Carranza, Luis Ángel; Madrid Guevara, Fernando
En el Perú, durante el primer semestre del presente año, se ha logrado incorporar innovaciones tecnológicas desarrolladas a partir de la inteligencia artificial, lo cual representa un gran crecimiento tecnológico. Por ello, la presente investigación tiene como objetivo diseñar una red neuronal convolucional que, a través de un aprendizaje supervisado, permita la identificación de la madurez adecuada del plátano para el cumplimiento de la NTP N°011.005(2009). Para esto se utilizó un entorno de desarrollo integrado denominado “Jupyter Notebook”, basado en el lenguaje de programación Python para desarrollo de redes neuronales artificiales, con la finalidad de lograr la predicción más alta en la identificación de la madurez del plátano a evaluar. Este trabajo de investigación fue dividido en tres etapas. La primera etapa consistió en el procesamiento de las imágenes de las distintos estados de maduración del plátano obtenidas mediante una cámara web, ejerciendo sobre ellas modificaciones para generar iteraciones aleatorias volteándolas verticalmente y horizontalmente, giros de 90°, recortes, cambios de escala y rotaciones; en la segunda etapa se clasificó varios estados de maduración del plátano, categorizándolos de manera general entre aptos y no aptos según la NTP N°011.005(2009), las cuales conformaron el dataset de entrenamiento, validación y prueba, éstos fueron preprocesados para adecuarse al tipo de entrada de la red neuronal; la tercera y última etapa se centró en el Deep learning, que consistió en la creación, compilación, entrenamiento, evaluación y predicción de la red neuronal artificial. Durante el desarrollo de la presente investigación se requirieron tres dataset, uno de entrenamiento, validación y un último de prueba, lo cual conllevó a que la red neuronal convolucional tenga un buen desempeño al momento de realizar predicciones, logrando una precisión del 98.10%, una sensibilidad del 85.89% y un accuracy del 92.08%.
Diseño de un aplicativo web No Code para el registro y control de los mantenimientos de las unidades de transporte de carga terrestre Shacman x3000
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Aponte Vivas, Alejandro Orestes; Ramírez Márquez, Fernando Rafael; Saenz Montero, Kevin Luis Felipe; Ma San Zapata, Jorge Florentino
La presente investigación tiene como objetivo el diseño de un aplicativo Web no code para el registro y control de los mantenimientos de las unidades de transporte de carga terrestre Shacman X3000, debido a la falta del cumplimiento de los procedimientos establecidos para la realización de los trabajos de inspecciones, preventivos, y correctivos. La metodología de la investigación se desarrolló con un enfoque mixto, y con diseño de tipo no experimental. Del diagnóstico realizado se determinó el diseño de un aplicativo Web no code; para el diseño se elaboró una base de datos en hojas de cálculo de google drive, obtenido el diseño de la base de datos con la información relevante de las unidades, se realizó el diseño del aplicativo Web mediante el uso de las herramientas presentes en la plataforma online Glide.io, finalmente en base a las pruebas y criterios de evaluación se obtuvo la validación del buen funcionamiento del diseño del aplicativo.
Diseño de un plan de mantenimiento preventivo del sistema de refrigeración de una cámara de almacenamiento de 650 toneladas para productos hidrobiológicos
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Chininin Rivera, Brayand Smith; Galoc Sopla, Carlos; Villegas Ortíz, Diego Augusto; Ma San Zapata, Jorge Florentino
En una cámara frigorífica de almacenamiento de la cual depende en gran parte la economía de una determinada empresa y en la cual se compone de varios componentes mecánicos (compresor, condensadores, evaporadores, válvulas de presión), darle importancia al mantenimiento preventivo puede traer consigo una estabilidad económica. Por lo cual el objetivo de la presente investigación fue diseñar un plan de mantenimiento preventivo para una cámara frigorífica de productos hidrobiológicos, para ello se usó el análisis cuantitativo que ayudó a identificar las necesidades que mostraban cada equipo del sistema de refrigeración para poder operar con normalidad. Para prolongar o aumentar el tiempo de vida útil de los equipos, como primer objetivo se realizó un inventario de los equipos y los repuestos en stock para llevar un mejor control y manejo de estos, como segundo objetivo se desarrolló una programación de actividades de mantenimiento preventivo de cada uno de los equipos que componen el sistema de refrigeración, como tercer objetivo se calculó los índices de disponibilidad (KPIs) obteniendo un porcentaje de 98.52%, así como los costos de mantenimiento. Con estos resultados se puede afirmar que la propuesta de un plan de mantenimiento preventivo se orienta y da garantía para que los equipos del sistema de refrigeración cumplan con las condiciones que hagan posible su buen funcionamiento y con ella incrementar la productividad.
Diseño de una red neuronal convolucional para el reconocimiento facial
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Rodríguez Farías, Luis Wenderley; Becerra Chávez, Richard Antonio; Surita Chasquero, Denis Iván; Madrid Guevara, Fernando; Ma San Zapata, Jorge Florentino
El presente trabajo de investigación muestra cómo se diseña una red neuronal convolucional para el reconocimiento de rostros. Para esto se necesitó generar una base de datos, la cual fue generada a partir de videos grabados por cada integrante. Se logró generar una base de datos con un total de 7127 imágenes, de las cuales 5627 se destinaron para el entrenamiento y 1500 para la validación de la red neuronal. El entrenamiento de la red neuronal convolucional exigió el uso de “Data Augmentation”, “Shuffle” y “Dropout” las cuales son herramientas del lenguaje de programación Python, su uso fue necesario poder resolver el problema de sobreajuste que se tenía en previos intentos. Fueron necesarias 100 épocas para que la validación sea más precisa y más exacta. El porcentaje promedio de acierto en el reconocimiento de rostros fue de 91.97%. Para el desarrollo de los objetivos del presente trabajo de investigación se hizo uso de los servicios gratuitos de la compañía Google, se usó Google Colab y Google Drive.
Diseño de un plan de mantenimiento para los equipos biomédicos de áreas críticas de la clínica Providencia-Lima
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Chuquihuanga Valle, Yosber Manuel; Córdova Holguín, Adrián Milquiadez; Iglesias Quintanilla, Walter; Ma San Zapata, Jorge Florentino; Madrid Guevara, Fernando
Las fallas repentinas en los equipos biomédicos de las cuatro áreas críticas de la clínica Providencia en Lima tienen una relación directa con la ausencia de actividades de mantenimiento en los mismos, es por ello que se desarrolló el diseño de un plan de mantenimiento para estas cuatro áreas. En primer lugar, se realizó un diagrama Ishikawa para encontrar las causas más comunes de los fallos del equipamiento biomédico, con el fin de atacar tales causas, posteriormente se realizó el inventario de la totalidad de equipos disponibles por área, encontrándose 40 equipos en Centro Quirúrgico, 60 equipos en UCI Adulto, 20 Equipos UCI Neo, 52 equipos en UCI Pediátrico. A continuación, se hizo acopio de los manuales disponibles de los equipos biomédicos encontrados luego del procesamiento del inventario, en total se lograron recolectar 18 de los 32 tipos de equipos. En base al inventario realizado por área, se calcularon las ponderaciones para cada equipo, con las cuales se estableció la frecuencia de intervenciones y se elaboró el cronograma respectivo. Luego se calcularon los KPIs iniciales que servirán de comparación en futuras actualizaciones, centrándose en el índice de Disponibilidad se pudo notar por ejemplo que existen equipos con valores bajos tales como el Ventilador Mecánico (75.67%), Monitor Multiparámetros (75.56%), Máquina de Anestesia (75.12%), Incubadora Neonatal (27%) producto de paradas de considerable duración. Se elaboraron los check list de verificación instrumentos que junto a las Ordenes de Trabajo actualizadas, facilitarán la recolección de datos. Se establecieron también las actividades mínimas de mantenimiento, y el flujograma de intervención a seguir. Por último, se calcularon los costos asociados en plan incluyendo los históricos por correctivos acarreados hasta la fecha.
Diseño de un prototipo de una mano protésica con control mioeléctrico
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Villanueva Carrasco, David; Madrid Guevara, Fernando; Ma San Zapata, Jorge Florentino
El diseño de la mano protésica está orientada para personas que sufrieron la perdida de alguna de sus manos, para el logro del primer objetivo, se empleó un mecanismo cruzado para el diseño de las falanges y su transmisión de movimiento, realizando el análisis inverso de mecanismos del movimiento de los dedos de una mano humana y con el análisis estructural de esfuerzos; se obtuvo un torque de 6.72 kg.cm, con un coeficiente de fricción mínimo de 0.34 y un factor de seguridad de 1.55, para cargar 1 kg. Para la instrumentación se hicieron tablas comparativas del sensor mioeléctrico y de los componentes más económicos que cumplan con los requerimientos que se obtuvieron en el diseño mecánico, el torque del motor seleccionando resultó de 2.5kg.cm, la silicona de platino A1500 y el polímero (PLA). Además, la instrumentación utilizada para el proceso de sensado y de potencia; se dimensionaron los transistores y sensores de corriente para mayor protección a los componentes más delicados que son el sensor mioeléctrico MYOWARE, el chip ISO124, el chip R1SE-0505 y el chip Atmega 328P. Y con la lectura del sensor mioeléctrico se escaló la señal para mover los motores según la intensidad eléctrica del músculo, se estableció un punto umbral, y con 5 señales PWM para el control de los motores, logrando que este prototipo resulte más confortable para el usuario en la manipulación de objetos. Por último, se recomienda utilizar la inteligencia artificial embebida, para probar nuevas funcionalidades y control adaptativo para la prótesis.
Implementación del sistema de control de vuelo autónomo de un dron y modelamiento de patrones de imágenes multiespectrales para detección de plagas en el cultivo de mango en Piura
(Universidad Nacional de Piura, 2022) Jiménez Fernández, Junior Isaac; Medina Palacios, Luis Eduardo; Niño Carmona, César Arturo; Ma San Zapata, Jorge Florentino
La presente investigación tiene como objetivo la implementación de un sistema de control de vuelo autónomo de un dron y el modelamiento de patrones de imágenes multiespectrales para la detección de plagas en el cultivo de mango en la región Piura, necesidad que surge debido a la ausencia de implementaciones tecnológicas para la detección de plagas y enfermedades de los cultivos de mango. La metodología de la investigación se desarrolló con un enfoque cuantitativo y con un diseño del tipo no experimental. Se plantearon objetivos específicos que ayudaron al desarrollo ordenado del proyecto, determinando parámetros funcionales y no funcionales en la selección del dron DJI Mavic Air 2 y la cámara multiespectral Parrot Sequoia, empleados en el sobrevuelo de 30ha de cultivos de mango. Se diseñó e implementó un sistema de recarga inalámbrica de 35W de potencia (10V a 3.5A) para recargar la batería del dron en un tiempo estimado de 30 min. Se programó el sistema de control autónomo del vuelo utilizando el programa Dronelink a una altura de 100 m a una velocidad máxima de 25 km/h empleando el modo de vuelo Mapa, con un tiempo de 1:08:39 horas, recorriendo un total de 12 km. Finalmente se aplicó el índice NDVI en el modelamiento de patrones de imágenes multiespectrales y haciendo uso de la calculadora de índices del programa Pix4D se determinó que el 40% del terreno se encuentra en estado saludable mientras que otro 40% se encuentra enferma o agónica y el 20% restante representa tierra sin cultivar.
Diseño y construcción de máquina dosificadora de fluidos viscosos para micro empresas del sector agroindustrial
(Universidad Nacional de Piura, 2021) Guerrero López, Francisco Jesús; Ma San Zapata, Jorge Florentino; Sandoval Morales, Corina
El presente informe tiene como objetivo general el diseño y la construcción de una máquina dosificadora de fluidos viscosos para micro empresas del sector agroindustrial. Bajo las circunstancias actuales los productores realizan el proceso manual ineficiente, que aparte de lento induce a la contaminación, por este motivo mediante la aplicación de este proyecto se espera automatizar el proceso, así como evitar posibles derrames. Para el diseño del sistema se plantearon múltiples alternativas de dosificadores, luego de una calificación por criterios se eligió al dosificador de tipo pistón, seguidamente se estableció una cantidad máxima a dosificar por turno ( 1.89 L) y en base a esto se realizaron los cálculos correspondientes para el diseño del sistema , estos se basaron en encontrar la fuerza mínima necesaria que debía ejercer el pistón sobre la cámara de almacenamiento con el fin de succionar el fluido viscoso desde la tolva e impulsar el fluido viscoso hacia la boquilla de salida. Se implementó así mismo un mecanismo de 4 barras para la redirección del flujo según el estado de la dosificación, este conecta la cámara de almacenamiento con la tolva, o a la cámara con la boquilla. Todos estos elementos y subsistemas se apoyan sobre una estructura de acero Para finalizar se desarrolló el sistema electromecánico a base de relés, así como sensores magnéticos y electroválvulas. La máquina dosificó los fluidos viscosos puestos a prueba (Miel y Algarrobina), en tiempos de 5 y 7 segundos para depósitos de 1.89L de capacidad, la estructura llegó a tener un peso de 53 kilogramos y resiste hasta un peso de 200 kilogramos de producto (considerando un cambio de tolva), opera en un rango de presión de 4.5 a 6 psi, y trabaja a 220 V.
Diseño de una máquina de encajonamiento de mango congelado troceado en cajas de cartón
(Universidad Nacional de Piura, 2021) Ayala Garrido, Jorge Armando; Chafloque Reque, Ángel Alfonso; De la Cruz Rodríguez, Stuwar Michel; Ma San Zapata, Jorge Florentino; Quito Rodríguez, Carmen Zulema
En el presente trabajo de investigación tiene como objetivo diseñar una máquina de encajonamiento de mango congelado troceado que se dispone en cajas de cartón, que permita mejorar el embalaje del producto, dado que el proceso actual se realiza de forma manual provocando deformidad de las cajas de cartón y afecciones músculo- esqueléticas en los operarios durante la manipulación, por lo que el diseño propuesto cumple con garantizar la protección de la salud de los operarios y reducir su intervención en el proceso, además de minimizar posibles errores y reducir cuellos de botella en la producción de las empresas en las cuales se implemente el mecanismo. Se realizó el diseño del mecanismo para el encajonamiento del mango congelado troceado; dimensionando las escuadras de sujeción de las cajas de cartón. Con el uso de una celda de carga previamente seleccionada, se ideó un sistema de tipo balanza para controlar el llenado de las cajas con el mango congelado troceado. Para el sistema electro-neumático, fue necesario seleccionar tanto el actuador (cilindro) para el desplazamiento de la escuadra móvil que sujete las cajas de cartón durante el proceso de llenado, como el cilindro para desplazar las cajas de cartón llenas, considerando la fuerza de acción y la presión de aire de alimentación. Para el diseño del sistema mecánico y electro neumático se emplean el software Inventor y Fluidsim, respectivamente, dando como resultado una máquina de control semiautomático para el proceso de encajonamiento de mango congelado troceado, minimizando la intervención de los operarios. La máquina tiene un costo total de 10503.10 soles.
Sistema de automatización de ascensor electromecánico para su disponibilidad en casos de corte de energía para el mercado municipal de Máncora
(Universidad Nacional de Piura, 2021) Chumacero Santos, Jorge Luis; Jiménez Chavesta, Julio César
La presente investigación tiene como objetivo diseñar un sistema de automatización de ascensor electromecánico para su disponibilidad en casos de corte de energía con ayuda de un tablero de transferencia para el mercado municipal de Máncora, aportando solución al problema de la reducción de disponibilidad operacional por parada de la cabina entre dos niveles de piso, para el transporte de personas y/o cargas al nivel de piso terminado de la parada superior e inferior de forma manual, como consecuencia del corte de energía que produce la pérdida de los datos del programa de la tarjeta procesadora de datos SAI-7. Para el desarrollo del sistema de automatización de ascensor electromecánico, se utilizó guías de observación para la toma de los datos de disponibilidad operacional, y el diseño del sistema de automatización se logró mediante la lista de ordenamiento de 8 entradas y 4 salidas, el esquema tecnológico con un módulo base de 8I/4O, y 4 dispositivos de salida, el programa de la aplicación del PLC con 37 líneas. Asimismo, se determinó la estimación del costo de implementación por el monto de S/127,000.00 soles, y disponibilidad operacional en 99.6%.
Fabricación de una máquina multifuncional a control numérico computarizado, orientada para prototipaje en el grupo de investigación y desarrollo tecnológico– FII - UNP
(Universidad Nacional de Piura, 2021) Carrasco Jimenez, Christopher Jair; Madrid Guevara, Fernando; Ma San Zapata, Jorge
La presente investigación tuvo como objetivo la fabricación de una máquina multifuncional que permita ejecutar la funciones de impresión 3D, mini fresado y maquinado láser, determinando las dimensiones de trabajo de 300 mm x 300 mm x 370 mm, usando perfiles Vslot 2020 y 2040 para la estructura cúbica y los soportes de los cabezales, además se usó un electroimán controlado por código G para la selección de cabezal y activación de motor de mini fresadora, la electrónica está basada en la placa Arduino mega 2560 y la ramps 1.6 con sus respectivos dispositivos electrónicos, el control se hace con el firmware Marlín y software de generación de código G como Cura Ultimaker, GRBL laser y FlatCam, para efectuar el cambio de cabezales se hace uso de una secuencia de códigos G basados principalmente en los códigos G0, G1, G4, G28, G92, M42 y M211, para la función de impresión 3D trabaja con 66mm/s, 220°C y 0.28mm por capa, el maquinado láser cumple con el control adecuado del módulo láser al hacer grabados basado en los datos brindados por GRBL y de manera final el mini fresado trabaja con una velocidad de 40 mm/min y una broca de 1.4 mm manteniendo las dimensiones iniciales del circuito propuesto.
Diseño de una máquina para optimizar el proceso de dosificación y mezclado de tintes para la industria de muebles de madera
(Universidad Nacional de Piura, 2018) Monzón Saldarriaga, Roger Armando; Niño Carmona, César Arturo; Calderón Valdéz, Shlomi Nereida
El proceso para obtener el color seleccionado es manual, los pintores cuentan con recipientes acondicionados para el proceso de mezclado, como latas de aceite o tarros de leche que han sido abiertos por la parte superior, según la cantidad de pintura requerida, el pintor selecciona proporciones de tintes de los colores básicos y los deposita sobre un recipiente, los mezcla hasta que obtenga una consistencia uniforme, luego se agrega agua u otro solvente según sea el caso, vuelve a mezclar utilizando una pequeña madera hasta tener una mezcla uniforme, según el tono va añadiendo en porciones de tintes básicos y mezclándolos, así hasta obtener el tono deseado. Para producir un litro de pintura este proceso demora entre 30 minutos aproximados según la experiencia y destreza del pintor.
Diseño de un sistema electrónico y electroneumático basado en visión artificial para la selección y clasificación de barras de chocolate blanco
(Universidad Nacional de Piura, 2021) Balcázar Rivas, Edinson; Cruz Jiménez, Edwin Alejandro; Vela Antón, Paulo Camilo Alberto; Ma San Zapata, Jorge Florentino; Quito Rodríguez, Carmen Zulema
El objetivo de este trabajo de investigación es diseñar un sistema electrónico y electroneumático basado en visión artificial para la selección y clasificación de barras de chocolate blanco, evaluando atributos de apariencia y forma, como variables de calidad del producto. En este estudio descriptivo se diseñó las piezas del sistema electroneumático, los esquemáticos para el control de la faja transportadora y otros elementos industriales, y el instrumento virtual de visión artificial haciendo uso de la herramienta Vision Assistant de LabView. Posteriormente, se realizaron capturas fotográficas de chocolate blanco puro, así como de chocolate deteriorado por manchas. A partir de las imágenes se realizó el reconocimiento de patrones de color y forma (Color Pattern Matching) para la clasificación de barras contaminadas para un eficiente control de calidad. Se entrenó el clasificador para el reconocimiento de color y forma con 64 muestras obtenidas a partir de 10 fotografías de chocolate puro y 12 de tabletas de chocolate defectuosas tomadas dentro de la cabina de iluminación. El ángulo más adecuado de iluminación para la captura en tiempo de real de imágenes es 45°. El sistema desarrollado muestra una precisión de clasificación de 75% para diferenciar chocolates manchados o incompletos de los adecuados según control de calidad. La velocidad de performance del sistema es de 1 unidad clasificada por segundo. Finalmente, se diseñó un sistema electrónico y electroneumático para la clasificación de chocolate blanco, capaz de reducir el tiempo invertido en el control de calidad manual, mostrando una velocidad de clasificación superior a la del proceso realizado por un operario. Este sistema puede ser una solución eficiente y costo-efectiva para reducir tiempos en la cadena de control de calidad en la industria del chocolate.
Diseño e implementación de placa electrónica para un equipo aturdidor utilizado en el sacrificio de pollos
(Universidad Nacional de Piura, 2021) Castillo Moreyra, José Aldair; Cruz De la Cruz, Peter Jhonathan; Márquez Navarro, Johao Stip Leonard; Ma San Zapata, Jorge Florentino; Quito Rodríguez, Carmen Zulema
La investigación describe el procedimiento para el diseño e implementación de una placa electrónica para un equipo aturdidor, como propuesta para empresas dedicadas a la producción y comercialización de aves de corral, la cual permite mitigar la angustia, dolor y sufrimiento del ave antes de su sacrifico, a la vez eliminar la dependencia de operación y mantenimiento de tecnología de fabricantes lo que causa tiempos muertos en la producción. Para el diseño de la placa electrónica se basó en determinar la tensión necesaria que requiere el ave para el aturdimiento sin causarle la muerte, y la corriente para producir dicho efecto el cual debe estar dentro del rango de 10-40 mA según la reglamentación norteamericana. El diseño se dividió en tres etapas de: transformación, control y potencia, en las cuales se realizaron el dimensionamiento de los componentes eléctricos y electrónicos como: transformador, rectificador; selección de los elementos de potencia como el optoacoplador TLP250 pieza fundamental en la tarjeta el cual soporta tensión de entrada de 30V DC y permite una salida de corriente máxima de 1A. El elemento es una tarjeta Arduino, la cual se programó y almacenó en su memoria un algoritmo para regular la tensión de salida a través de un potenciómetro, esta salida es del tipo PWM. La frecuencia de la tensión de salida está definida por la tarjeta de Arduino UNO cuyo valor es de 490 Hz. Para la implementación de la tarjeta previamente se simuló el funcionamiento de los circuitos en el software Proteus, y se diseñó la circuitería que permite obtener las pistas para luego ser grabadas en una base de fibra de vidrio donde, aplicando los procedimientos de gradado y ensamble de componentes, se obtuvo la tarjeta electrónica para aturdir los pollos cuyos parámetros de salida son: voltaje 30 V DC y frecuencia de 490 HZ.
Diseño de un plan de mantenimiento preventivo y correctivo para los equipos biomédicos del área UCI Covid de un hospital de la ciudad de Piura
(Universidad Nacional de Piura, 2021) Campos Mijahuanca, Luis Manuel; Cruz Julca Lenin Walter; Rivera Chávez, Christian; Quito Rodríguez, Carmen Zulema; Ma San Zapata, Jorge Florentino
Al desarrollar la investigación se encontró que los equipos biomédicos del área UCI COVID no cuentan con un plan de mantenimiento preventivo y correctivo propio, que garantice la disponibilidad y confiabilidad del servicio de atención. Por eso, es que a través del presente trabajo de investigación se diseñó un plan de mantenimiento preventivo y correctivo para que estos equipos funcionen de forma óptima y prolonguen su tiempo de funcionamiento, para lo cual se revisaron y analizaron las fallas más comunes que presentan los equipos biomédicos; así mismo se actualizó el inventario y se estableció una nomenclatura para su codificación, se realizó el análisis de criticidad para la planificación de las actividades de mantenimiento preventivas y correctivas, basado en los criterios de impacto en el paciente, valor técnico – económico, la falla afecta (al equipo, servicio, operador, seguridad), probabilidad de falla, flexibilidad del equipo, dependencia de la logística, dependencia de la mano de obra, facilidad de reparación (Mantenibilidad) e impacto en el ambiente, de donde se pudieron clasificar a los equipos mediante los ítems: crítico, medio crítico y no crítico, dando como resultado 14 equipos críticos y 31 equipos medios críticos; y se programaron dichas actividades de mantenimiento teniendo como criterio la prioridad del equipo biomédico. Además, se determinó la disponibilidad del aspirador (97.1%), monitor (98.9%), ventilador (99.3%), los cuales forman en conjunto una cama UCI. Tras el diseño del plan de mantenimiento dio como resultado que los costos de las actividades de mantenimiento preventivo fueron de S/. 30,003.61, y los costos de las actividades de mantenimiento correctivo fueron de S/. 36,071.39.