Diseño y construcción de prototipo de máquina clasificadora de quinua por color usando sensores IR

• Chagua Aduviri, Irenio Luis ^[1] ; Quispe Barra, Marco Antonio ^[1] ; Ortega Achata, Olger Alejandrino ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional del Altiplano

     Universidad Nacional del Altiplano

     Puno, Perú

     
• Localización: Revista Investigaciones Altoandinas, ISSN 2306-8582, ISSN-e 2313-2957, Vol. 24, Nº. 1, 2022, págs. 45-52
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design and construction of prototype color quinoa sorting machine using IR sensors
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• Resumen
  • español

    La quinua (Chenopodium quinoa) es uno de los principales granos de especie domesticada oriunda de los Andes altiplánicos y valles altoandinos. Debido a que sus cosechas no siempre presentan un color homogéneo, en algunas empresas vienen utilizando máquinas clasificadoras para quinua que son adaptadas de otros cereales, cuyo funcionamiento no garantiza la eficiencia deseada. El propósito del estudio fue diseñar y construir un prototipo de máquina que clasifique los granos de quinua según el color deseado. Las partes principales de la máquina incluyen el diseño de la estructura mecánica que comprende tres zonas: alimentación, transporte y proceso y almacenamiento. Las piezas fueron construidas con materiales de acero y algunas piezas con filamento PLA fabricadas con impresora 3D; sistema de control electrónico, utilizando un microcontrolador para la adaptación de la señal de sensor IR y controlar los electroactuadores para la selección de quinuas homogéneas según los parámetros de colores permitidos; y control de funcionamiento mecánico, utilizando dos motores, una para la dosificación de los granos de quinua y otra para el movimiento de la faja transportadora. Para conseguir el mejor rendimiento se realizaron ajustes respecto a la velocidad y cantidad de quinuas, estableciendo a 24 hileras con una elevación de 22 grados respecto al eje horizontal, habiéndose conseguido la meta de 5 kg por hora y obtenido la homogeneidad de los granos de quinua con alta eficiencia y de mejor calidad para su comercialización.

  • English

    Quinoa (Chenopodium quinoa) is one of the main grains of a domesticated species native to the high Andean plains and valleys. Because its harvests do not always have a homogeneous color, some companies have been using sorting machines for quinoa that are adapted from other cereals, whose operation does not guarantee the desired efficiency. The purpose of the study was to design and build a prototype machine that classifies quinoa grains according to the desired color. The main parts of the machine include the design of the mechanical structure comprising three zones: feeding, transport and processing and storage. The parts were built with steel materials and some parts with PLA filament manufactured with 3D printer; electronic control system, using a microcontroller for adapting the IR sensor signal and controlling the electro actuators for the selection of homogeneous quinoa according to the allowed color parameters; and mechanical operation control, using two motors, one for the dosing of quinoa grains and the other for the movement of the conveyor belt. To achieve the best performance, adjustments were made regarding the speed and quantity of quinoa, establishing 24 rows with an elevation of 22 degrees with respect to the horizontal axis, having achieved the goal of 5 kg per hour and obtained the homogeneity of quinoa grains with high efficiency and better quality for marketing.