Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 3 (1): 10-22
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Universidad Autónoma de Baja California ISSN 2594-1925
Volumen 7 (3): e358. Julio-Septiembre 2024. https://doi.org/10.37636/recit.v7n3e358
ISSN: 2594-1925
1
Nota técnica
Prototipo de dispensador automático para la optimización
de ventas en diferentes sectores
Dispenser prototype for sales optimization in different sectors
Jonathan Alejandro Estrada Garibay , Benjamin Vázquez Martínez , David Jehosafath Castillo González ,
David Ernesto Ochoa Almazán
Instituto Tecnológico de Tláhuac, Tecnológico Nacional de México, Av Estanislao Ramírez Ruiz 301, Amp. Selene, Tláhuac,
13420 Ciudad de México, México
Autor de correspondencia: Jonathan Alejandro Estrada Garibay, Instituto Tecnológico de Tláhuac, Tecnológico Nacional de
México, Av Estanislao Ramírez Ruiz 301, Amp. Selene, Tláhuac, 13420 Ciudad de México, México. Correo electrónico:
16106667@tecnmtlahuac.onmicrosoft. ORCID: 0009-0001-3137-6233.
Recibido: 28 de Mayo del 2024 Aceptado: 13 de Julio del 2024 Publicado: 22 de Julio 2024
Resumen. - El propósito de este trabajo es crear un prototipo de un sistema automatizado para el despacho de
diversos productos, como semillas, cereales, clavos, tornillos, entre otros, con el objetivo de beneficiar tanto al
consumidor como al proveedor. Se empleará una máquina dispensadora que utilizará la automatización y la
dosificación para proporcionar un servicio eficiente. Además, se busca reducir el contacto directo entre el cliente
y el vendedor, especialmente en el contexto de la pandemia de COVID-19, donde se ha identificado el intercambio
de moneda como un medio de contagio [1]. Es importante destacar que el enfoque metodológico más adecuado
para este proyecto es el cuantitativo, ya que se centra en la recolección de datos esenciales para un análisis y
desarrollo más efectivos. Asimismo, el dispensador no se limitará a un solo tipo de producto, sino que será versátil
y adaptable para su uso en diferentes industrias, permitiendo su funcionamiento las 24 horas del día. Para el
desarrollo de este prototipo, los materiales propuestos son el MDF y acrílico, aunado a la impresión en 3D y el
uso del software SolidWorks, la plataforma Wokwi para la simulación del sistema y los componentes que lo
conforman, el hardware y los softwares que permitirán el funcionamiento de la dosificación, selección de producto
y el cobro. Además, se utilizará el IDE Arduino para la programación y el código en el microcontrolador ESP32,
lo que coadyuva a que el prototipo sea beneficioso en cuanto a la relación costo-calidad, posicionándolo como una
opción viable respecto a su categoría: las máquinas de vending.
Palabras clave: Automatización; Dosificación; Expendedora; Prototipo; Ventas.
Abstract. - The purpose of this work is to create a prototype of an automated system for the dispensing of various
products, such as seeds, cereals, nails, screws, among others, with the objective of benefiting both the consumer
and the supplier. A dispensing machine will be used that will use automation and dosing to provide an efficient
service. In addition, it seeks to reduce direct contact between the customer and the vendor, especially in the context
of the COVID-19 pandemic, where the exchange of currency has been identified as a means of contagion [1]. It is
important to note that the most appropriate methodological approach for this project is quantitative, as it focuses
on collecting essential data for more effective analysis and development. Also, the dispenser will not be limited to
a single type of product, but will be versatile and adaptable for use in different industries, allowing its operation
24 hours a day. For the development of this prototype, the proposed materials are MDF and acrylic, together with
3D printing and the use of SolidWorks software, the Wokwi platform for the simulation of the system and its
components, hardware and software that will allow the operation of dosing, product selection and charging. In
addition, the Arduino IDE will be used for the programming and the code in the ESP32 microcontroller, which will
help the prototype to be beneficial in terms of the relationship between the system and the customer.
Keywords: Automation; Dispensing; Vending; Prototype; Sales.
2 ISSN: 2594-1925
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (3): e358.
1. Introducción
La automatización en máquinas ha ido
evolucionando a gran escala, en décadas pasadas
el hecho de pensar en tener una computadora,
celular o algún otro aparato tecnológico que
brinde un servicio, incluso alguna comodidad,
como tan solo ingresar una moneda, era
inimaginable. Sin embargo, la automatización ha
ido desarrollando procesos más efectivos, en este
contexto, el prototipo presentado se enfoca en el
uso de los comerciantes que por factores externos
a ellos pueden verse afectados por contingencias
mundiales o inseguridad; ya que como indica [2]
“A nivel nacional, en diciembre de 2023, 59.1 %
de la población de 18 años y más consideró
inseguro vivir en su ciudad”. por estos factores se
desea implementar la automatización del servicio
a granel de diferentes insumos a cualquier hora
del día sin interacción humana.
Es importante destacar que los elementos
deseables del prototipo son los siguientes:
Atractivo
Accesible
Dinámico
Esto se implementará a través de un software de
control simple para el usuario cotidiano,
acompañado del armado de un prototipo
demostrativo con la intención de probar su
funcionamiento. Con este dispositivo, se espera
que los dueños de negocios puedan incrementar
sus ventas, sin importar las condiciones de su
entorno.
La automatización no solo mejora la eficiencia
operativa, sino que también tiene el potencial de
transformar la experiencia del usuario. Al
eliminar la necesidad de interacción humana para
la compra de productos a granel, se reduce el
tiempo de espera y se mejora la precisión en la
dispensación de productos. Además, en un
contexto post-pandemia, la reducción del
contacto físico se convierte en un factor crucial
para la seguridad sanitaria. Otro aspecto
relevante es la adaptabilidad del sistema a
diferentes tipos de productos y entornos
comerciales. La versatilidad del prototipo
permite su uso en una amplia gama de industrias,
desde tiendas de comestibles hasta ferreterías,
ofreciendo una solución única y adaptable a las
necesidades específicas de cada comercio. El uso
de materiales como MDF y acrílico, junto con la
tecnología de impresión 3D y el software
SolidWorks, permite la creación de un prototipo
robusto y estéticamente agradable. La plataforma
Wokwi facilitará la simulación del sistema y sus
componentes, asegurando que el diseño sea
funcional y eficiente antes de su implementación
real. El microcontrolador ESP32, junto con el
IDE Arduino, proporcionará la base tecnológica
necesaria para la programación y el control del
dispensador, asegurando un rendimiento óptimo
y fiable.
Es importante destacar que el desarrollo de este
prototipo no solo beneficiará a los comerciantes
al permitirles operar de manera más segura y
eficiente, sino que también ofrecerá a los
consumidores una experiencia de compra
mejorada y más conveniente. Con la
implementación de tecnologías avanzadas y un
enfoque en la seguridad y la eficiencia, este
proyecto tiene el potencial de revolucionar la
forma en que se dispensan los productos a granel
2. Justificación
El proyecto presente busca resolver los impactos
referentes al problema de propagación del
COVID-19, debido a que, como menciona el
estudio [3], la suspensión de actividades no
esenciales tendría un impacto significativo en los
ingresos de México, equivalente al 23.0% del
Valor Agregado Bruto en abril de 2020. En
términos anuales, cada mes de paro reduciría el
3 ISSN: 2594-1925
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (3): e358.
VAB nacional de 2020 en un 1.9%, esto habría
tenido efectos dentro de miles de pequeñas
empresas, como tiendas familiares y almacenes
minoristas que a pesar de las medidas de
protección vieron disminuidas sus ventas.
En el artículo de la OMS menciona que la
transmisión del virus de la COVID-19 puede
ocurrir de varias formas. Una de ellas es a través
de gotículas que se liberan cuando una persona
con síntomas respiratorios, como tos o
estornudos, está cerca de otra persona. Esto
puede resultar en la exposición a través de las
mucosas de la boca, nariz u ojos a estas gotículas
infecciosas.
Además, el virus puede transmitirse
indirectamente al entrar en contacto con
superficies u objetos que una persona infectada
haya tocado o que estén en su entorno inmediato.
Por lo tanto, tanto el contacto directo con una
persona infectada como el contacto indirecto con
su entorno pueden resultar en la transmisión del
virus [4] , es por esto que diseñar y construir un
prototipo dispensador para futuras contingencias
globales tan importante para los pequeños
negocios un sistema que pueda distribuir
diversos productos permitiendo escoger la
cantidad deseada de cada uno de ellos, esta es una
alternativa que brinda al usuario un manejo
interactivo, facilitando la compra y venta durante
periodos prolongados de ausentismo e
inseguridad que como redacta en un reporte del
financiero que toma los parámetros de ALTO,
una firma de seguridad y asesoría legal, el robo
con violencia del año pasado subió 40 por ciento
a mano de bandas de farderos a los locatario [5],
esto exponiendo a los locatarios que cuentan con
horarios de altas horas de la noche, para esto
nuestro dispensador podrá dosificar
automáticamente cualquier producto durante las
24 horas del día.
En el artículo de la OMS menciona que la
transmisión del virus de la COVID-19 puede
ocurrir de varias formas. Una de ellas es a través
de gotículas que se liberan cuando una persona
con síntomas respiratorios, como tos o
estornudos, está cerca de otra persona. Esto
puede resultar en la exposición a través de las
mucosas de la boca, nariz u ojos a estas gotículas
infecciosas. Además, el virus puede transmitirse
indirectamente al entrar en contacto con
superficies u objetos que una persona infectada
haya tocado o que estén en su entorno inmediato.
Por lo tanto, tanto el contacto directo con una
persona infectada como el contacto indirecto con
su entorno pueden resultar en la transmisión del
virus [4] ,es por esto que diseñar y construir un
prototipo dispensador para futuras contingencias
globales tan importante para los pequeños
negocios un sistema que pueda distribuir
diversos productos permitiendo escoger la
cantidad deseada de cada uno de ellos, esta es una
alternativa que brinda al usuario un manejo
interactivo, facilitando la compra y venta durante
periodos prolongados de ausentismo e
inseguridad que como redacta en un reporte del
financiero que toma los parámetros de ALTO,
una firma de seguridad y asesoría legal, el robo
con violencia del año pasado subió 40 por ciento
a mano de bandas de farderos a los locatario [5],
esto exponiendo a los locatarios que cuentan con
horarios de altas horas de la noche, para esto
nuestro dispensador podrá dosificar
automáticamente cualquier producto durante las
24 horas del día.
3. Metodología
El proyecto se elaborará bajo el paradigma
cuantitativo, ya que se busca crear un prototipo
para el problema establecido.
3.1. El enfoque cuantitativo
De acuerdo con [6] el paradigma cuantitativo se
caracteriza por la “recolección y el análisis de
datos para contestar preguntas de investigación y
4 ISSN: 2594-1925
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (3): e358.
probar hipótesis establecidas previamente, y
confía en la medición numérica, el conteo y
frecuentemente en el uso de la estadística para
establecer con exactitud patrones de
comportamientos”. Lo que permite demostrar, a
través del método científico las hipótesis
planteadas y cuantificar los datos obtenidos para
un análisis a profundidad.
Desarrollo mecánico del prototipo
Diseño de prototipo en software SolidWorks
Una máquina vending pretende conservar y
almacenar distintos productos, además de los
componentes mismos de la máquina, por este
motivo se inicia el diseño en SolidWorks con un
dibujo a escala.
Figura 1. Dimensiones de prototipo en software
SolisWorks.
El mismo cuenta con las siguientes
características:
Las cotas y mediciones están dadas en
milímetros.
La imagen es una descripción gráfica del
prototipo.
El diseño real se realizará con hojas de
acrílico transparente.
El diseño refleja las características del
prototipo.
Como elemento dosificador se utiliza la tolva,
pues a través de este conducto viajan los
elementos a dosificar. Sus características son las
siguientes:
A tolva será un elemento que se podrá
ensamblar la estructura de acrílico.
El dibujo mostrado fue realizado en
SolidWorks.
Será construida con material acrílico.
Figura 2. Diseño de tolvas de almacenamiento.
3.2. Ensamblaje en software SolidWorks
En el ensamblaje se puede apreciar cómo es que
quedarán acomodadas las tolvas para la
distribución de los productos, a un lado queda
vacío, ya que en esta parte es donde se añadirán
los sistemas de control, el
monedero y las pantallas.
Figura 3. Diseño ensamblado del prototipo en SolidWorks.
5 ISSN: 2594-1925
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 7 (3): e358.
3.3. Ajuste de tamaño de tolvas para envío a
impresión
Durante el desarrollo se fueron ajustando las
proporciones de diferentes componentes, en
especial las tolvas que, por ser de un tamaño
pensado para almacenar varios kilos, se
redujeron para una mayor comodidad, facilitando
la instalación en el prototipo demostrativo.
Figura 4. Tolva definida a impresión 3D.
4. Resultados y Discusiones
4.1. Pruebas sistema previo a implementar
Se construyó utilizando un triplay de 3
milímetros, un vaso plástico de medio litro que
simula la tolva y el contenedor del prototipo.
Figura 5. Simulación de la tolva.
4.2. Recipiente de almacenamiento del producto
para la simulación del sistema de
dosificación
Se fabricó una pieza importante para el
funcionamiento de la dosificación con Macocel,
el cual proporciona el beneficio de simular el
despachador que dosificará el producto del
proveedor al cliente.
Figura 6. Palanca dosificadora.
Se construyó una base de madera para montar
otra base donde estará la tolva y el contenedor de
cada producto.
Figura 7. Estructura de soporte para despachador.
Al juntar las piezas se obtendrá como resultado
un prototipo del sistema de dosificación, el cual