domingo, 12 de marzo de 2017

Proyecto: "VenCafé" (Maquina de Vending)

Bueno, se acabó lo que se daba, ahora que he culminado la carga académica de la Ingeniería Mecatrónica en la Universidad Nacional Experimental Politécnica "Luis Caballero Mejías" o UNEXPO, ViceRectorado Luis Caballero Mejías Núcleo Guarenas (vaya nombre largo), comenzaré a mostrar poco a poco parte de lo que fue la universidad para mí, algunos proyectos realizados uno que otro prototipo diseñado, entre otras cosas.

Y para iniciar nada más y nada menos que el proyecto "VenCafé". Uno de los proyectos más ambiciosos en los que tuve la oportunidad de participar. Con un grupo bastante exigente preocupado de que las cosas salieran bien y donde cada uno se enfocaba en la tarea que le fuera asignada, realmente un proyecto que me dejó bastante aprendizaje y en el cual siempre estaré orgulloso de haber participado.


VenCafé

Vencafé es un proyecto realízado por:

Para las materias Proyectos Mecatrónicos I y II, pertenecientes al 8vo y 9no semestre respectivamente, ambas dictadas por el profesor: Orángel Rojas.

Se trata de una máquina para la elaboración de café colado de forma automatizada, basándose en el funcionamiento de las actuales máquinas de vending en combinación con un proceso tan tradicional como es la preparación de café realizada en la mayoría de los hogares venezolanos.


¿Cómo funciona la cafetera?


Primero, el cliente a través de una interfaz gráfica en una pantalla táctil (aplicación diseñada para sistema operativo Android corriendo en una Tablet Canaima) puede seleccionar el tipo de café y la cantidad de azúcar (esto regulará más tarde cuánto de cada ingrediente se añadirá) para presionar el botón de preparar y que comience todo el proceso de elaboración del café.

La cafetera cuenta con dos tanques superiores para líquidos, los cuales son agua y leche. Dichos tanques son accionados por dos solenoides (los mismos utilizados por los pasadores del seguro de automóviles), los cuales, idealmente, pueden ser reemplazados por electroválvulas.

Para comenzar el proceso de preparación, es dispensado un vaso desechable desde un dispensador de vasos común automatizado gracias a la ayuda de un servomotor. Este vaso cae en una base la cual detecta si este se encuentra allí o no gracias a una fotoresistencia. Hasta que un vaso no haya sido colocado en esta base, el proceso de preparación del café no comenzará, evitándose así cualquier derrame.

Una vez colocado el vaso en la base, éste se desplaza a la zona donde recibirá la bebida ya preparada dando inicio al proceso de preparación.

El solenoide que controla el paso del agua es accionado haciendo que a través de una manguera el agua viaje a un recipiente en el cual se hará hervir gracias a una resistencia (de la misma utilizada por las duchas corona) la cual es capaz de llevar el agua a altas temperaturas en cuestión de segundos. Este tiene la capacidad de retirarse del recipiente gracias a la ayuda de un servomotor que actúa en forma de grúa, la resistencia solo se enciende una vez dentro del recipiente con el agua.

Simultáneamente, otro solenoide se activa para, gracias a un mecanismo que regula la dosis de café (adaptable segun el tipo de café elegído, Guayoyo, Negrito, tetéro...), dispensar café en polvo previamente almacenado en dos recipientes (recipientes de yogurt reciclados invertidos con la capacidad de ser recargados). Este café es vertido en un embudo rectángular y se lleva a un colador a través de una manguera de silicón gracias a la vibración generada por un vibrador (un motor dc desbalanceado) de este modo el café se lleva al colador, en el cual es vertida el agua que se hirvió en el proceso anterior, una vez colado el café el residuo o cipo es desechado en un recipiente especialmente para esto, este residuo puede ser utilizado para fabricación de abono.

El café ahora colado baja mediante una canal hasta el vaso. Al mismo tiempo, el solenoide que controla el recipiente de leche (ya líquida) es activado, añadiendo leche al café y el motor vibrador se vuelve a activar para permitir la adición de azúcar al café.

Una vez que todo ha sido añadido, gracias a la ayuda de un servómotor, un batidor baja hasta el interior del vaso y se encarga de mezclar todo para luego levantarse nuevamente y permitir al café ya preparado desplazarse gracias a la banda transportadora a la zona donde el usuario o cliente tiene acceso, para retirar el café.



Cabe destacar que a esta cafetera se le puede añadir un sistema de RFID, con tarjetas de proximidad para su aplicación en empresas o similares, asignándole una cantidad de bebidas por un período de tiempo prestablecido a cada trabajador.

Patrocinantes

La máquina de café automatizada "VenCafé" contó con el patrocinio de diversas empresas privadas, cómo lo son:
  • Placacentro Macisa
  • Ranmal Café y su marca Neolac.
  • Tornillería Alemana 
  • Aluminios Flamingo 
  • Cristalería Grupo Dávila. 
(Invitaciones dirigidas a las empresas patrocinantes para la IV Feria Tecnológica de la UNEXPO Guarenas, lugar donde fue presentada la cafetera en funcionamiento).

Quienes hicieron posible la realización de este proyecto aún en tiempos en los que se nada contra la corriente. Y los cuales siempre contarán con nuestro agradecimiento.


El diseño

(Modelo en 3D realizado con el Software Ilustrator por Argenis Mendez)

Para la realización de todos estos procesos se implementaron:


  • Relés (una buena cantidad de estos).
  • Servomotores de 9 gr, 6kg, etc.
  • Un microcontrolador.
  • Solenoides
  • Dispensador de vasos,
  • Carriles de impresora
  • Cables IDE
  • Perfiles de aluminio
  • Remaches
  • Tornillos
  • Etc...
El diseño además está hecho de tal modo que el usuario puede apreciar todo el procedimiento de preparación de su bebida, esto gracias a una fachada de vidrio y  perfiles aluminio fijadas a una base de madera y un soporte o espaldar de madera también.

Cuenta con dos recipientes de 5 litros para el almacenamiento de agua y otro líquido (leche o chocolate) y dos recipientes para solidos (Café y azucar) estos ultimos ubicados sobre dos mecanismos diseñados especialmente para dispensar cantidades específicas del ingrediente, equivalentes a una chucharadita de azucar.


Pruebas Realizadas

Prueba de velocidad de calentamiento del agua con resistencia de ducha corona


Prueba de accionamiento de solenoide para dispensado de líquidos.

Para mayor información pueden comunicarse con cualquiera de nosotros a través de los perfiles antes expuestos (hacer click sobre el nombre en la sección integrantes debajo del logo de vencafé), también pueden dejar sus comentarios con cualquier duda por este mismo medio.

¡Demostrando que en Venezuela, talento y creatividad, no es lo que falta!... Nos estamos leyendo.

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