Sistema mecatrónico de manipulación y selección de huevos por peso y ausencia de grietas en cáscara para una planta de incubación

Abstract

Esta tesis presenta una propuesta para el desarrollo de un prototipo capaz de manipular y seleccionar huevos para incubar por su peso y ausencia de grietas en cáscara. Asimismo, el prototipo necesita de la supervisión de un usuario con la finalidad que interactúe con la máquina y coloque la bandeja de huevos a ser evaluada. El diseño de este sistema mecatrónico es requerido por las plantas de incubación, las cuales necesitan asegurar una incubación exitosa a partir de una correcta selección de huevos. En este documento, se detalla el problema existente en la manipulación y selección de huevos que entran a las plantas de incubación y el inconveniente al realizar este proceso de forma manual y repetitiva. Además, se analizan los principales mecanismos existentes en la manipulación y pesado de huevos, así como los criterios a cumplir en cuanto a higiene y seguridad en la manipulación de huevos [13]. Igualmente, se realiza un comparativo entre las investigaciones recopiladas respecto a detección de grietas en cáscaras de huevos. Para el diseño del sistema mecatrónico, se han tenido en cuenta las medidas de los equipos existentes en el mercado que seleccionan huevos para el consumo humano de acuerdo a su peso [12]; así como el empleo de materiales no contaminantes en los mecanismos que se encuentran en contacto con los huevos. Además, se consideró un sistema modular para el diseño dividiendo el sistema en 3 sub-sistemas: manipulador de huevos, pesaje e identificador de grietas. En primer lugar, el sub-sistema manipulador de huevos es neumático y utilizando ventosas y la generación de vacío garantiza la limpieza en la operación. En segundo lugar, el sub-sistema de pesaje emplea una base de material no contaminante y sensores de fuerza para obtener el peso de cada huevo. Finalmente, la identificación de grietas se realiza con procesamiento de imágenes y un mecanismo que permite la captura de imágenes alrededor de toda la cáscara de cada huevo a analizar. Este trabajo detalla la estructuración e integración de los sub-sistemas involucrados entre sus partes mecánica, electrónica y control; además, como se llevó a cabo la selección de los componentes empleados. Todos necesarios para lograr el diseño de un sistema mecatrónico que tenga un tiempo de selección de menos de 2 minutos por bandeja (60 huevos) y alivie el ritmo de trabajo de las personas dedicadas a inspeccionar los huevo.