“DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UNAMÁQUINA AUTOMATIZADA PARA EL CONTEO DE FRUTOS CON REGULACIÓN DE VELOCIDAD Y MONITOREO EN HMI PARA PROCESOS AGROINDUSTRIALES”

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo diseñar y simular una máquina automatizada para el conteo de frutos, incorporando regulación de velocidad y monitoreo mediante una interfaz Hombre–Máquina (HMI), con la finalidad de mejorar la eficiencia, precisión y control del proceso en la etapa final de producción agroindustrial. El estudio surge a partir de la problemática identificada en diversas agroindustrias, donde el conteo manual de frutos genera errores, variabilidad en los resultados y mayores tiempos de operación, afectando la productividad y calidad del proceso. La metodología empleada corresponde a un enfoque cuantitativo, de tipo aplicado y diseño no experimental, basado en el diseño y validación funcional delsistema mediante simulación. El desarrollo del proyecto comprendió el análisis de requerimientos técnicos del proceso agroindustrial, el diseño mecánico de la máquina mediante software CAD, el diseño del sistema de control integrado por sensores fotoeléctricos, un controlador lógico programable (PLC) y un variador de frecuencia, así como la implementación de una HMI desarrollada en EasyBuilder para el monitoreo y control del sistema. Para simular el funcionamiento del sistema se utilizó el software Machine Expert, lo cual permitió evaluar aspectos como la precisión en el conteo de unidades, la regulación de la velocidad en el transportador y también la forma en que el operador interactúa con la HMI. Los resultados que se obtuvieron demuestran que el sistema automatizado que se propone ofrece una precisión bastante mayor, una reducción considerable en el tiempo de operación y además una mejora notable en la repetitividad del proceso si lo comparamos con el método de conteo manual convencional. Finalmente, se concluye que el diseño y simulación de la máquina automatizada constituye una solución técnica viable para optimizar el conteo de frutos en procesos agroindustriales.

This research aims to design and simulate an automated fruit counting machine, incorporating speed regulation and monitoring via a Human-Machine Interface (HMI), to improve the efficiency, accuracy, and control of the process in the final stage of agro-industrial production. The study stems from problems identified in various agro-industries, where manual fruit counting generates errors, variability in results, and longer operating times, negatively impacting

productivity and process quality. The methodology employed is a quantitative, applied, and non- experimental design, based on the design and functional validation of the system through

simulation. The project development included the analysis of the technical requirements of the agro-industrial process, the mechanical design of the machine using CAD software, the design of the integrated control system comprised of photoelectric sensors, a programmable logic controller (PLC), and a frequency inverter, as well as the implementation of an HMI developed in EasyBuilder for system monitoring and control. To simulate the system's operation, Machine Expert software was used, allowing for the evaluation of aspects such as unit counting accuracy, conveyor speed regulation, and operator interaction with the HMI. The results demonstrate that the proposed automated system offers significantly greater accuracy, a considerable reduction in operating time, and a notable improvement in process repeatability compared to the conventional manual counting method. In conclusion, the design and simulation of the automated machine constitute a viable technical solution for optimizing fruit counting in agro-industrial processes.