Revista de Investigaciones Altoandinas - Journal of High Andean Research

Vol. 24 Núm. 1 (2022)
Artículo original

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

pdf
  • Irenio Luis Chagua Aduviri,
  • Marco Antonio Quispe Barra,
  • Olger Alejandrino Ortega Achata
Irenio Luis Chagua Aduviri
Universidad Nacional del Altiplano
Marco Antonio Quispe Barra
Universidad Nacional del Altiplano
Olger Alejandrino Ortega Achata
Universidad Nacional del Altiplano

Publicado 2022-02-21

Palabras clave

  • Máquina,
  • sistema de clasificación,
  • quinua,
  • selección natural,
  • procesamiento de alimentos,
  • tecnología electrónica
    • ...Más
    Menos

Cómo citar

Chagua Aduviri, I. L., Quispe Barra, M. A., & Ortega Achata, O. A. (2022). Diseño y construcción de prototipo de máquina clasificadora de quinua por color usando sensores IR. Revista De Investigaciones Altoandinas - Journal of High Andean Research, 24(1), 45-52. https://doi.org/10.18271/ria.2022.272

Resumen

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.

pdf

Referencias

  1. Alandia, G., Rodriguez, J.P., Jacobsen, S.E., Bazile, D., Condori, B. (2020). Global expansion of quinoa and challenges for the Andean region. Global Food Security, 26. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2020.100429
  2. Arnadillo, J. (2016). Sensores IR. https://bit.ly/3jaSWiM
  3. Ayaşan, T. (2020). Determination of nutritional value of some quinoa varieties. Turkish Journal of Veterinary & Animal Sciences, 44(4), 950–954. https://doi.org/10.3906/vet-2003-53
  4. Camacho, J., Lewis, R., y Dwyer-Joyce, R. S. (2007). Wear of a chute in a rice sorting machine. Wear, 263(1-6 SPEC. ISS.), 65–73. https://doi.org/10.1016/j.wear.2006.11.052
  5. Escobar-Mamani, F., Branca, D., y Haller, A. (2020). Investigación de montaña sobre y para la región andina. Revista De Investigaciones Altoandinas, 22(4), 311–312. https://doi.org/10.18271/ria.2020.191
  6. Escobar-Mamani, F., y Pulido, V. (2021). Biodiversidad y viajeros científicos: una visión desde los Andes. Revista de Investigaciones Altoandinas - Journal of High Andean Research, 23(1), 5–9. https://doi.org/10.18271/ria.2021.238
  7. Espinoza, E. A. (2017). Adaptación del cultivo de quinua (Chenopodium quinoa willd) al cambio climático en los Andes del Perú. Revista Del Instituto de Investigación de La Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalurgica y Geográfica, 19(37), 15–23. https://doi.org/10.15381/iigeo.v19i37.12950
  8. Fairlie, A. (2016). La quinua en el Perú: cadena exportadora y políticas de gestión ambiental (1ra. Ed.). Pontificia Universidad Católica del Perú. Instituto de Ciencias de la Naturaleza, Territorio y Energías Renovables (INTE-PUCP). https://bit.ly/3l0qPmJ
  9. Gana, I.M., Agidi, G., Idah, P.A. y Anuonye, J.C. (2017). Development and testing of an automated grain drinks processing machine. Food and Bioproducts Processing, 104, 19-31. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2017.04.002
  10. García-Martínez, H. (2017). Caracterización de Sustratos de Impresión 3D para Aplicaciones de Microondas. Revista Doctorado UMH. 3(2). https://bit.ly/3JrnEiY
  11. Guzmán, J. H. (2013). Competitividad de la quinua perlada para exportación: el caso de Puno. Ingeniería Industrial, 0(31), 91–112. https://doi.org/10.26439/ing.ind2013.n031.14
  12. Inamdar, A. A., y Suresh, D. S. (2014). Application of color sorter in wheat milling. International Food Research Journal, 21(6), 2083–2089.
  13. Jarata, E. (2018). Diseño integral y simulación de una máquina seleccionadora de quinua controlada por PLC Allen Bradley para la empresa Innova S.R.L [tesis de pregrado, Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez]. https://bit.ly/3C1aSVB
  14. Jihuallanca, J. V. (2015). Diseño y modelamiento de una seleccionadora de quinua por color [tesis de pregrado, Universidad Nacional del Altiplano]. https://bit.ly/3xY4AUz
  15. Kazan, F. A., Terzioʇlu, H., y Aʇaçayak, A. C. (2015). The design of a Test & development board for the training of PIC18F4550 microcontroller. Proceedings - 2015 2nd International Conference on Information Science and Control Engineering, ICISCE 2015, 951–955. https://doi.org/10.1109/ICISCE.2015.215
  16. Melorose, J., Perroy, R., y Careas, S. (2016). Guia del cultivo de la quinoa. En Statewide Agricultural Land Use Baseline 2015 (Vol. 1). https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
  17. Microchip. (2009). PIC18F4550. PIC, 438. https://bit.ly/3fhNvgV
  18. Naranjo, K., Montoya, J., Tobón, M., y Visbal, D. (2009). Sensores Infrarrojos con Microprocesador dsPIC30F4013. https://bit.ly/2TN6Uib
  19. Navruz-Varli, S., y Sanlier, N. (2016). Nutritional and health benefits of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Journal of Cereal Science, 69, 371–376. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2016.05.004
  20. Pasikatan, M. C., y Dowell, F. E. (2003). Evaluation of a High-Speed Color Sorter for Segregation of Red and White Wheat. American Society of Agricultural Engineers, 19(1), 71–76. https://doi.org/10.13031/2013.12725
  21. Pearson, T. (2010). High‐Speed Sorting of Grains by Color and Surface Texture. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 26(3), 499–505. https://doi.org/10.13031/2013.29948
  22. Rojas, W., Alandia, G., Irigoyen, J., Blajos, J., y Santivañez, T. (2011). La Quinua: Cultivo milenario para contribuir a la seguridad alimentaria mundial. Oficina Regional para America Latina y el Caribe, FAO, 37, 66. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2009.03.010
  23. Rosas-Echevarría, C. W., Solís-Bonifacio, H., y Cerna-Cueva, A. F. (2019). Sistema eficiente y de bajo costo para la selección de granos de café: una aplicación de la visión artificial. Scientia Agropecuaria, 10(3), 347–351. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2019.03.04
  24. Sujitha, S., y Augustia, N. (2020). FPGA Implementation of CALIB_IO, Wave and Clock Generation Modules for Grain Sorting Machine. ICTACT Journal on Microelectronics, 5(4), 854–860. https://doi.org/10.21917/ijme.2020.0147
  25. Wan, Y. N., Lin, C.M. y Chiou, J.F. (2002). Rice quality classification using an automatic grain quality inspection system. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 45(2), 379–387. https://doi.org/10.13031/2013.8509

Artículos similares

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.