Design of a cost-effective system for emptying and filling baskets in the balloon washing/drying area

Abstract

En este proyecto se diseñó un sistema para asistir en el llenado y vaciado de canastillas en el área de lavado/secado de una empresa fabricante de globos del sector industrial en Barranquilla. Para solucionar el problema se propusieron tres alternativas, las cuales son las siguientes: Una primera alternativa que consiste en un Sistema de transporte neumático con Air Conveyor impulsado por aire comprimido, un bastidor móvil y un tanque pulmón de aire. El Air Conveyor permite transportar los globos mediante vacío a través de una manguera, el bastidor móvil facilita el movimiento y la disposición de las canastillas, y finalmente el tanque pulmón suple el aire comprimido necesario para el funcionamiento del sistema. En una segunda alternativa la cual es Similar a la alternativa 1, pero a esta alternativa se le agrega un bastidor móvil de mayor capacidad para transportar varias canastillas simultáneamente. Para la alternativa 3 se propuso un sistema semiautomático con un carro que consta de un mecanismo para sujetar las canastillas, un sistema de elevación y descenso accionado por un motor, y un mecanismo de volcado para vaciar las canastillas en las máquinas. Después de una rigurosa evaluación de criterios como ergonomía, seguridad, costo y opinión de expertos, se escogió a la alternativa 1 como la solución óptima, a esta se le realizó el diseño básico, incluyendo el dimensionamiento del Air Conveyor, el tanque pulmón, la red neumática y el bastidor móvil, además, se elaboraron planos detallados y se llevó a cabo un análisis económico considerando los costos de capital (CAPEX) y operación (OPEX).

In this project, a system was designed to assist in the filling and emptying of baskets in the washing/drying area of a balloon manufacturing company in the industrial sector of Barranquilla. To solve the problem, three alternatives were proposed as follows: The first alternative consists of a pneumatic transport system with an Air Conveyor powered by compressed air, a mobile frame, and an air receiver tank. The Air Conveyor allows the transport of balloons via vacuum through a hose, the mobile frame facilitates the movement and positioning of the baskets, and finally, the receiver tank supplies the compressed air necessary for the operation of the system. The second alternative is similar to the first one, but it includes a mobile frame with greater capacity to transport several baskets simultaneously. For the third alternative, a semi-automatic system was proposed with a cart that includes a mechanism to hold the baskets, a lifting and lowering system operated by a motor, and a tipping mechanism to empty the baskets into the machines. After a rigorous evaluation of criteria such as ergonomics, safety, cost, and expert opinions, the first alternative was chosen as the optimal solution. A basic design was carried out for this alternative, including the sizing of the Air Conveyor, the receiver tank, the pneumatic network, and the mobile frame. Additionally, detailed drawings were prepared, and an economic analysis was conducted considering capital (CAPEX) and operational (OPEX) costs.