Diseño y construcción de un prototipo a escala de un transelevador automatizado tipo AS/RS unit load para el transporte de cargas paletizadas

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dc.contributor.advisorArdila Gómez, Sergio Andrés
dc.contributor.advisorMoncada Guayazán, Camilo Enrique
dc.contributor.apolounabArdila Gómez, Sergio Andrés [sergio-andres-ardila-gomez]
dc.contributor.authorJerez Meza, Brayan Alfonso
dc.contributor.cvlacArdila Gómez, Sergio Andrés [0000010754]spa
dc.contributor.cvlacMoncada Guayazán, Camilo Enrique [0000062838]spa
dc.contributor.linkedinArdila Gómez, Sergio Andrés [sergio-andres-ardila-gomez-b93167150]
dc.contributor.orcidArdila Gómez, Sergio Andrés [0000-0002-2115-1225]spa
dc.contributor.researchgateArdila Gómez, Sergio Andrés [Sergio-Andres-Ardila-Gomez-2187159715]spa
dc.contributor.researchgateMoncada Guayazán, Camilo Enrique [Camilo_Moncada_Guayazan2]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2021-09-17T18:51:10Z
dc.date.available2021-09-17T18:51:10Z
dc.date.issued2021
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractEste documento presenta el diseño, construcción y validación de un prototipo a escala de un transelevador AS/RS tipo unit load para el transporte de cargas paletizadas. En el proyecto se usaron programas como SolidWorks para el diseño estructural de los diferentes componentes mecánicos de este prototipo, anexo a esto se realizó una simulación estática y dinámica en el programa ANSIS, para la simulación dinámica se realizó por fatiga aplicando la teoría del esfuerzo medio de GOODMAN, se desarrollaron los circuitos de acoplamientos de señales teniendo en cuenta los requerimientos de los drivers y las conexiones al panel frontal con sus respectivas protecciones eléctricas, se desarrolló el cálculo de los requerimientos mínimos de los actuadores para garantizar que los movimientos se realizaran a una velocidad y aceleración establecida. Se utilizó TiaPortal V15 para la programación del PLC S7 1200 CPU 1215 DC/DC/DC el cual es el encargado de controlar el funcionamiento de este tanto en el modo manual como en el modo automático. así como una interfaz humano-máquina la cual es la encargada de facilitarnos el control del prototipo tanto en el modo manual como el automático, se desarrolló un manual de usuario en el cual se puede observar los modos de marcha y las funciones de cada uno de los pulsadores de esta HMI.spa
dc.description.abstractenglishThis document presents the design, construction and validation of a scale prototype of a unit load AS / RS stacker crane for the transport of palletized loads. In the project, programs such as SolidWorks were used for the structural design of the different mechanical components of this prototype, attached to this a static and dynamic simulation was carried out in the ANSIS program, for the dynamic simulation it was carried out by fatigue applying the theory of average stress of GOODMAN, the signal coupling circuits were developed taking into account the requirements of the drivers and the connections to the front panel with their respective electrical protections, the calculation of the minimum requirements of the actuators was developed to guarantee that the movements were carried out at a set speed and acceleration. TiaPortal V15 was used to program the PLC S7 1200 CPU 1215 DC / DC / DC, which is in charge of controlling its operation in both manual and automatic modes. As well as a human-machine interface which is in charge of facilitating the control of the prototype in both manual and automatic modes, a user manual was developed in which the walking modes and functions of each one of them can be observed. the pushbuttons of this HMI.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN 11 1.1 Descripción del problema 11 1.2 Justificación del problema 11 OBJETIVOS 12 2.1 Objetivo general 12 2.2 Objetivos específicos 12 MARCO TEORICO 13 3.1 Transelevador 13 - Transelevadores monocolumna 13 - Transelevadores bicolumna 13 3.2 Pallet 13 3.3 Almacén automático 14 3.4 Método de análisis por elementos finitos (FEA) 14 3.5 Sistemas de transmisión de potencia 15 3.6 Sistemas de movimiento vertical y horizontal 16 - Guía lineal tipo bola de carga pesada 16 .................................................................................................................................................. 16 - Guía de movimiento lineal circular 17 - Guía lineal con eje circular desensamblable 17 3.7 Mecanismos de transmisión vertical y horizontal 18 - Polea dentada 18 - Cadena 18 - Piñón Cremallera 19 - Pistones neumáticos 19 - Tornillo de bolas recirculantes 19 - Tornillo sin fin 20 3.8 Sensores 20 3.9 Guía GEMMA 20 3.10 Normativa 21 3.11 Teoría del esfuerzo medio de Goodman 22 ESTADO DEL ARTE 22 DISEÑO DEL TRANSELEVADOR 24 5.1 SELECCIÓN DE ESTRUCTURA. 24 5.2 SELECCIÓN DE SISTEMAS DE MOVIMIENTO 24 5.3 DISEÑO MECÁNICO DEL TRANSELEVADOR EN SOLIDWORKS 26 - Diseño inicial del transelevador 26 - Diseño final del transelevador 28 - Simulaciones FEA 28 5.4 Correcciones del diseño CAD 37 5.5 CÁLCULO Y SELECCIÓN DE LOS MATERALES DE CONSTRUCCIÓN 54 - Cálculo de factor de seguridad estático para el eje x 54 5.6 CÁLCULO DE LOS ACTUADORES 54 - Cálculo del actuador para el movimiento en el eje X 54 - Cálculo del actuador para el movimiento en el eje Y 57 - Cálculo del actuador para el movimiento en el eje Z 60 - Cálculos del actuador para el movimiento rotacional en las palas. 62 CONSTRUCCION DEL TRANSELEVADOR 65 6.1 BUSQUEDA Y SELECCIÓN DE LA INSTRUMENTACIÓN PARA EL TRANSELEVADOR 65 - Sensores de distancia 65 - Encoder lineal magnético 67 - Reglas digitales 67 - Potenciómetros lineales 67 - Sensor LVDT 68 - Palpadores inductivos 69 - Sensor de distancia láser 69 - Sensores de distancia inductivos 69 - Sensores de distancia por ultrasonidos 70 6.2 Compra de la instrumentación y materiales para el prototipo 73 6.3 ENSAMBLE DE TODAS LAS PARTES E INSTRUMENTACIÓN DEL PROTOTIPO 73 6.4 DIAGRAMA P&ID 77 6.5 Plano eléctrico 78 PROGRAMACION DEL PROTOTIPO 79 7.1 Programación del PLC. 79 7.2 Interfaz humano máquina. 80 VALIDACIÓN DEL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO 83 8.1 Maqueta del espacio de trabajo 83 8.2 Pruebas y correcciones para asegurar el correcto funcionamiento del prototipo 86 Conclusiones. 89 BIBLIOGRAFÍA 90 Anexos. 91 11.1 Modelo CAD 91 Eje X 91 Eje Y 93 Eje Z y Z’. 95 11.2 Programación 99 Bloque Main 99 Bloque manual. 100 Bloque automático 102 Bloque referencia. 116 11.3 Planos. 117spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/14336
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
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dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
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dc.subject.keywordsMechatronicspa
dc.subject.keywordsPrototype developmentspa
dc.subject.keywordsComputer programsspa
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dc.subject.lembMecatrónicaspa
dc.subject.lembDesarrollo de prototiposspa
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dc.subject.lembMejoramiento de procesosspa
dc.subject.proposalPrototipo a escalaspa
dc.subject.proposalSector de la manufacturaspa
dc.subject.proposalCargas paletizadasspa
dc.titleDiseño y construcción de un prototipo a escala de un transelevador automatizado tipo AS/RS unit load para el transporte de cargas paletizadasspa
dc.title.translatedDesign and construction of a scale prototype of an automated stacker crane type as / rs unit load for the transport of palletized loadsspa
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