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Manufactura y logística

  • Dispositivo automatizado de montaje, reglaje y sujeción para mecanizado de piezas cilíndricas de gran tamaño.

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          Patente N°: pendiente  (Colombia) 

    Contexto o problema a resolver

    El mecanizado de productos de gran formato tipo cilíndricos y/o con perfil de revolución requieren múltiples etapas de proceso debido a su geometría y a la configuración de su materia prima. Esta situación hace que el número de reglajes y montajes en cada máquina varíe entre un par o más disposiciones, generando desalineación, asimetría y aumento en el tiempo de ajuste de la pieza. Con el fin de eliminar este problema se usan mecanismos de agarre  de tipología flexible y adaptable  los cuales a pesar de ser fiables y de costo accesible tienen la desventaja de de ser un proceso complejo, tienen una cantidad limitada de disposiciones y al ser meramente manuales, la rigidez del montaje depende de la fuerza y conocimiento del operario que esté a cargo.

    Solución

    El dispositivo desarrollado está conformado por una mesa ranurada en T sobre la que descansan dos bloques angulares de acero ajustables a diámetros y longitudes de la pieza de trabajo. Cada conjunto de bloque incorpora elementos de sujeción mecánicos y automáticos, así como un sistema motriz automatizado  que permite el giro controlado de la pieza respecto a su eje longitudinal. Este dispositivo puede ser acoplado tanto a máquinas herramientas convencionales como a máquinas de control numérico computarizado (CNC)

    Aplicaciones

    Montaje, reglaje y sujeción automatizado para el mecanizado de piezas de trabajo de gran formato con perfil cilíndrico o de revolución.

    Ventajas

    • Los componentes principales del dispositivo son modulares y simétricos para favorecer la distribución de esfuerzos debidos al mecanizado.
    • Minimiza el error  de posicionamiento inducido por el operario debido a que el uso del dispositivo disminuye la interacción máquina-dispositivo-operario. 
    • La salud ocupacional del operador se ve beneficiada con el uso del dispositivo ya que éste evita que el operario aplique  fuerzas excesivas en el montaje de piezas de gran tamaño. 
    • Garantiza la repetitividad y precisión en el posicionamiento y la fijación del elemento de trabajo gracias a la automatización del dispositivo. 
    • Disminuye el tiempo total de mecanizado debido a que el dispositivo permite diferentes operaciones de mecanizado (fresado, cilindrado,  mandrinado, etc) sobre una pieza en una sola posición. 

    Estado de desarrollo

    TRL (Technology readiness level): 4

    Campo

    Sector metalmecánico, mecanizado y manufactura. 
  • Bóvedas y cúpulas plegables

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          Patente N°: patente pendiente (Colombia)  

    Contexto o problema a resolver

    Actualmente existen estructuras que facilitan la construcción de cubiertas, siendo transportables, desplegables, expansibles y plegables, es decir removibles si su propósito de uso es temporal.  Sin embargo,  muchas de estas están concebidas o basadas en tijeras, razón por la cual se hace necesario tener que usar muchas barras para la construcción.  Otras soluciones destinadas a la construcción de bóvedas usan dos barras por cada pliegue implicando  una gran uso de elementos, lo que aumentan sus costos elaboración,  transporte e instalación.

    Solución

    Se plantea un conjunto estructural y constructivo que permite conformar estructuras tubulares de bóvedas y cúpulas de rápido y fácil montaje, basándose para ello en cinco piezas básicas con las que se construyen uniones móviles, las cuales unidas a barras permiten conformar las estructuras arqueadas. Los elementos del sistema están prefabricados y el armado se hace a nivel del suelo, para luego dar la curvatura de la estructura con unos empujes laterales.  Estas estructuras son cubiertas desplegables, expansibles y plegables lo que permite construir domos o cúpulas para diversos propósitos como albergues temporales o permanentes. 

    Aplicaciones

    Estructuras en cúpulas o domos a la que pueden asignársele diversos usos como por ejemplo: equipamientos deportivos, culturales, refugios para situaciones de emergencia, entre otros.

    Ventajas

    • Menor número de piezas usadas en la estructura lo que reduce los costos de producción, transporte e instalación.
    • Es posible trabajar con diferentes tipos de material para las barras como:  madera, guadua, metal, plástico, tubos de cartón, dependiendo del uso y el presupuesto de que se disponga.

    Estado de desarrollo

    TRL (Technology readiness level): 5

    Campo

    Estructuras livianas, Equipos de emergencia
  • Estructuras activas para la construcción de edificaciones

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          Patente N°: patente pendiente (Colombia)  

    Contexto o problema a resolver

    Las construcciones modulares y edificios plegables tienen diversos desarrollos tecnológicos que permiten desplegar infraestructuras de manera rápida y versátil.  Algunas invenciones  comprenden estructuras de armazón plegables o losas separadas entre sí por estructuras de tijeras que presentan sistemas  de guías con movimiento lineal. En muchas ocasiones, estos sistemas  requieren para su despliegue la aplicación de fuerza en varios puntos, comprometiendo el área útil en relación al área de influencia de la estructura.

    Solución

    La tecnología consiste en el diseño de uniones para conjuntos estructurales en altura, a partir de vectorización de superficies activas, desplegables verticalmente. Estas superficies, a través del movimiento de los diversos elementos que las componen, permiten el despliegue vertical de una estructura que posibilita su uso arquitectónico.  Sus componentes conforman módulos, los cuales, dependiendo de algunas condiciones como el terreno o el cálculo de los materiales y la dimensión de los componentes, se pueden sobreponer uno a uno para generar una  estructura con varias plantas, lo que amplía su uso  arquitectónico.

    Aplicaciones

    Este  sistema  puede ser aplicado a una variedad de usos desde cubiertas, pasando por edificios desplegables, carpas, domos hasta aplicaciones aeroespaciales.

    Ventajas

    • Estabilidad formal de la estructura sin necesidad de elementos adicionales.
    • Mayor simplicidad en los componentes estructurales del conjunto.
    • Relación del área útil con el área de influencia de la estructura del 93.1%.
    • Todas sus partes llegan al sitio de obra prefabricadas.

    Estado de desarrollo

    TRL (Technology readiness level): 5

    Campo

    Construcción, arquitectura