Examinando por Materia "Mechatronic system"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Prototipo de máquina para el grabado láser de patrones gráficos multicolor sobre cerámicos
    (Universidad EIA, 2021) Granda, Juan Pablo; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: El grabado de patrones gráficos multicolor en sustratos cerámicos es un proceso de reproducción de imágenes sobre baldosas cerámicas que posee ventajas frente a otros métodos, principalmente en cuanto a calidad, definición, durabilidad, rapidez e invasión. Además, es un método de prototipado rápido que facilita marcar volúmenes pequeños, de forma personalizada. Tradicionalmente se ejecuta con pigmentos cerámicos comerciales o preparados, que se aplican manualmente sobre el sustrato a grabar (por aerosol, cinta de transferencia o brocha), que luego por la acción de un láser son vitrificados y finalmente el exceso en las zonas no vitrificadas se remueve por lavado. Este proceso se replica tantas veces como colores tenga el diseño. Por la naturaleza del proceso, hay un desperdicio significativo de pigmento asociado pues resulta complejo aplicarlo solo en las zonas que van a ser vitrificadas por el láser, con las formas de agregación comunes en presentaciones comerciales. Además, se torna una operación totalmente manual pues, a pesar de que los mecanismos de vitrificación son normalmente láser CNC; el proceso de aplicación de pigmento, lavado y puesta en marcha del láser lo debe realizar una persona. Por lo anterior, en el presente trabajo de grado se plantea el diseño y fabricación de una integración tecnológica en forma de sistema mecatrónico que permita tener un proceso de depósito controlado (sistema de impresión digital) coordinado con un sistema láser. Este sistema permite combinar las ventajas de la impresión (definición, dosificación, rendimiento, multicromática) con las de la vitrificación láser para lograr grabados multicolor sobre sustratos cerámicos. Para el proceso de diseño mecatrónico se fundamenta en la metodología de diseño mecánico de David Ullman. Este sistema prototipado automatiza el proceso de manera que solo con la alimentación de pigmentos, sustrato, energía y el control mediante interfaz en computador se pueda ejecutar el proceso con mínima intervención humana, logrando también estandarización en el resultado. El prototipo logrado es un robot coordenado con dos grados de libertad, que posee en un mismo mecanismo móvil los cabezales de depósito y el módulo láser de diodo, además, por medio de un control CNC puede procesar código G, generando así la acción de cada uno de los subsistemas.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Sistema mecatrónico para la identificación, trazabilidad y conteo de bovinos en ganadería de ceba por pastoreo
    (Universidad EIA, 2024) Rojas Gallego, Juan Pablo; Sánchez Moreno, Miguel; Restrepo Laverde, José Valentín Antonio
    RESUMEN: El trabajo aborda el diseño, implementación y validación de un sistema mecatrónico para la identificación, trazabilidad y conteo de bovinos en sistemas de ganadería por pastoreo rotacional. Este sistema se propone como una solución tecnológica para optimizar la gestión del ganado, mejorar la eficiencia operativa y garantizar la sostenibilidad de la producción ganadera. A lo largo del proyecto, se analizaron las necesidades del mercado, las condiciones ambientales y las tecnologías disponibles, seleccionando LoRa como protocolo de comunicación por su bajo consumo energético y alcance a largas distancias. El sistema incluye nodos para monitoreo individual, un gateway central para transmisión de datos y un servidor que consolida y procesa la información para ofrecer visualizaciones en tiempo real. Las pruebas experimentales validaron la funcionalidad del prototipo en escenarios controlados y reales, mostrando resultados prometedores en términos de consumo energético, durabilidad y adaptabilidad. El proyecto también incluye un plan de negocio detallado que considera modelos de comercialización, estrategias de distribución y análisis del entorno competitivo, identificando un mercado potencial en el sector ganadero colombiano. Se destacaron las ventajas del sistema frente a métodos tradicionales, como la reducción de errores en el conteo, la centralización de datos y el cumplimiento de normativas de trazabilidad. Además, se identificaron oportunidades para extender su aplicación a mercados internacionales, con un enfoque en sostenibilidad y eficiencia. En términos financieros, se evaluaron los costos de producción y operación, junto con proyecciones de ventas que respaldan la viabilidad económica del proyecto. Este trabajo no solo demuestra la posibilidad de tecnificar la ganadería, sino que también establece una base para futuras innovaciones tecnológicas en el sector agropecuario.