Diseño y construcción de una máquina semi-automatizada para el proceso de extracción de semilla de calabaza

Abstract

RESUMEN: En el presente trabajo se presenta la propuesta de diseño y construcción de un sistema semiautomatizado para la extracción de semilla de calabaza. El proceso manual por el cual se extrae actualmente la semilla de calabaza, es un trabajo que requiere de mucho esfuerzo y el cual lleva mucho tiempo en realizarse. El prototipo que se propone debe ser capaz de extraer la semilla en los mismos términos del proceso manual, sin dañar la calabaza, pero a su vez debe aumentar el rendimiento en tiempo y gastos energéticos. La función del operador cambia a un trabajo menos extenuante y más seguro, posicionar las calabazas en el sistema. El prototipo debe de contar con una HMI (1). Para realizar el diseño de la máquina se pensó en diversas posibles soluciones y de manera experimental se determinó la forma más viable y sencilla de realizar la tarea. El mecanismo de funcionamiento consiste en una herramienta que realiza dos orificios, uno en la parte superior y el otro en la inferior. Posteriormente una herramienta rotatoria es introducida por la parte superior, y mediante unas aspas y agua a presión se extrae la semilla de la calabaza, que cae por el orificio inferior, esto sin dañar la pulpa que puede ser aprovechada en otros procesos. Para realizar la automatización de la máquina, se utilizan dos cilindros neumáticos para sujetar la calabaza y dos motores eléctricos, uno para la rotación de la herramienta y el otro para desplazar la misma verticalmente sobre el eje que cruza los orificios de la calabaza. Al tener solamente movimientos secuenciales, se pensó en utilizar un autómata programable para realizar la lógica de la máquina. Con esta máquina se pretende eficientar el proceso utilizado actualmente, reduciendo tiempos y disminuyendo considerablemente el esfuerzo realizado por las personas que realizan este trabajo. ABSTRACT: The following work shows the design and construction proposal of a semi-automated system for the extraction of pumpkin seed. The manual process by which pumpkin seeds are extracted, is a job that requires effort and which takes a lot of time. The proposed system should be able to cut the pumpkin and remove the seeds with the same efficiency that if it would be done manually, without damaging the rest of the pumpkin, but must ensure greater efficiency in terms of time and energy costs. The operator function changes to a less strenuous work and safer. The prototype should have a HMI. For the design of the machine we thought in various possible solutions and experimentally it was determined the most viable and easiest way to perform the task. The operating mechanism is a tool that drill two holes, one on top and one at the bottom.Later, a rotary tool is introduced by the top, using a few blades and pressure water, the pumpkin´s seeds are extracted, which drops through the bottom hole, this without damaging the pulp that can be used in other processes. To automate the machine, two pneumatic cylinders are used to hold the pumpkin, and two electric motors, one for the rotation of the tool and the other to move vertically on the same axis intersecting holes pumpkin. Since there are only sequential movements, it was thought use a PLC to perform the logic of the machine. This machine is intended to streamline the currently used process, reducing time and the effort made by people that perform this work.