Diseño y construcción de un sistema de compactación para envases Tetra Pak tipo Tetra Brik - Benalcázar Álvarez, Esteban Fernando (2020)
El presente trabajo de titulación se fundamenta en el desarrollo, diseño y construcción de un sistema mecatrónico, el mismo que se caracteriza por tener cuatro ejes de movimiento, para el desarmado y compactado de envases Tetra Brik de 200 mililitros. Esta máquina usa un sistema de movilidad basado en motores a pasos como actuadores y fines de carrera para cada uno de sus ejes. Se determinaron parámetros primordiales de diseño correspondientes para un sistema mecatrónico, en los cuales se determinó que los de mayor relevancia son: área de trabajo de 0.5mx0.5mx0.5m para compactar un envase Tetra Brik de 0.12mx0.049mx0.037m, precisión, exactitud, 12 envases compactados por hora, y facilidad de adquisición de los elementos para la construcción de la máquina. Para el movimiento de esta máquina se implementó un sistema de transmisión por ejes roscados para los 3 ejes principales de movimiento (X-Y-Z) y un sistema de polea dentada y banda para el cuarto eje, cuyos actuadores en cada caso son motores a paso controlados por un driver TB6560 mediante un microcontrolador ATMEGA 2560. Se realizó un análisis estadístico para el compactado realizado con la máquina versus un compactado manual, dando como resultado un error del 0.02% en los envases individuales y un 4.76% al encontrarse apilados, es decir errores dentro del rango esperado de funcionamiento. Además, la máquina realiza un compactado más uniforme de los envases y logra reducir su volumen hasta un 6.6% en comparación a un proceso manual. Finalmente, en un análisis realizado con respecto a la altura de un envase que ha sido compactado, la máquina presenta una reducción de altura del 49.27% en comparación a los envases compactados manualmente que presentan solamente una reducción del 34.84%.