Analisis-y-re-diseno-de-portillo-automatico

Vista previa del material en texto

Nezahualcóyotl, Estado de México 2015 
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
 FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
ARAGÓN 
 
 INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA 
 “ANÁLISIS Y RE DISEÑO DE PORTILLO AUTOMÁTICO” 
 
 TESIS 
 
 PARA OBTENER EL GRADO DE: 
 INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICO 
 
 PRESENTA: 
 MIGUEL ANGEL AVILA LUGO 
 
 TUTOR: 
 MDI HERMÓGENES GUSTAVO ROJAS COCA 
 
 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea 
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
1 
 
Índice 
INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 5 
CAPITULO 1 ............................................................................................................................... 7 
ANTECEDENTES ........................................................................................................................ 7 
1.1 HISTORIA Y ORIGEN DE LOS TORNIQUETES .............................................................. 7 
1.2 DEFINICIÓN ....................................................................................................................... 9 
CAPÍTULO 2 ............................................................................................................................. 10 
ESTUDIO DEL PROCESO DE DISEÑO .................................................................................... 10 
2.1 EL DISEÑO EN LA HISTORIA ........................................................................................ 10 
2.2 DEFINICIÓN DE DISEÑO ................................................................................................ 10 
2.3 CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO ............................................................................ 11 
2.4 EL PROCESO DE DISEÑO Y LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS ................................... 14 
2.5 METODOLOGÍA Y PLANEACIÓN DEL PROCESO DE DISEÑO .................................. 17 
CAPITULO 3 ............................................................................................................................. 24 
ANÁLISIS DEL PROBLEMA..................................................................................................... 24 
3.1 NECESIDADES ............................................................................................................... 24 
3.2 ESTUDIO DE MECANISMOS COMERCIALES .............................................................. 24 
CAPÍTULO 4 ............................................................................................................................. 44 
ESTADO DEL ARTE .................................................................................................................. 44 
4.1 REVISIÓN DE PATENTES. .............................................................................................. 44 
CAPÍTULO 5 ............................................................................................................................. 53 
DISEÑO CONCEPTUAL. ........................................................................................................... 53 
5.1 OBJETIVOS ...................................................................................................................... 53 
5.2 ALCANCES ...................................................................................................................... 53 
5.3 HIPÓTESIS: PROPUESTA DE SOLUCIÓN .................................................................... 53 
5.4 CONFIGURACIÓN PROPUESTA .................................................................................... 55 
5.6 ANÁLISIS FUNCIONAL .................................................................................................. 62 
CAPÍTULO 6 ............................................................................................................................. 64 
DISEÑO DE DETALLE .............................................................................................................. 64 
6.1 DETALLE DE MATERIALES .......................................................................................... 64 
6.2 DESCRIPCIÓN DE PLANOS ............................................................................................ 71 
6.3 PLANOS DE ENSAMBLE ................................................................................................ 73 
2 
 
Plano 1 – Vista General ........................................................................................................ 73 
Plano 1.2 - Presentación en planta ....................................................................................... 74 
Plano 2 – Diagrama eléctrico entrada y salida ....................................................................... 75 
Plano 2.1 – Diagrama de control electrito con anti pánico ................................................... 76 
Plano 3 – Puerta de carrocería. ............................................................................................. 77 
Plano 3.1 – Puerta de cristal ................................................................................................. 78 
Plano 3.2 – Carrocería .......................................................................................................... 79 
Plano 3.3 – Sistema de estructura vista Fontal ...................................................................... 80 
Plano 3.4 – Sistema de estructura vista trasera..................................................................... 81 
Plano 3.5 – Ubicación de mecanismos .................................................................................. 82 
Plano 4 – Sistema mecánico ................................................................................................. 83 
Plano 4.1- Sistema motor ..................................................................................................... 84 
Plano 4.2 – Sistema de movimiento de puerta ...................................................................... 85 
CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 86 
BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................... 88 
MESOGRAFÍA .......................................................................................................................... 89 
GLOSARIO ............................................................................................................................... 90 
ANEXOS .................................................................................................................................... 91 
ANEXO 1 GRAFICA DESARROLLO DE LA FUNCIÓN CALIDAD (QFD) ............................... 92 
ANEXO 2 BENCHMARK DE CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS ........................................................ 95 
ANEXO 3 RELACIÓN GRAFICA DE NECESIDADES ...................................................................... 101 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
 
 
A mi madreImelda y mis tíos Cristina, Antonio y Fabián que desde el comienzo de 
mis estudios estuvieron pendientes de mí brindándome su ayuda cuando la 
necesite. 
A mi Esposa Selene y a mis hijos Ian y Alan que siempre están a junto a mi 
animándome para terminar mis estudios. 
Para ellos es esta dedicatoria de tesis, pues es a ellos a quienes se las debo por 
su apoyo incondicional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
A todas aquellas personas que han estado de una forma u otra a mi lado y en su 
momento me impulsaron. 
A la generación 93 de la Preparatoria 5, amigos y compañeros del 424, 530 y 614 
¡Arriba la Facultad de Coapa! 
A compañeros y maestros de la FES Aragón con quien tuve la oportunidad de 
competir dentro y fuera de las aulas, así como a mi Asesor Hermógenes Gustavo 
por su guía. 
A las autoridades de la Secundaria 61, Profesora Fabiola y Profesor Raymundo 
quienes me proporcionaron un sinfín de atenciones, facilidades y apoyo para la 
culminación de mis estudios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
INTRODUCCIÓN 
Existen muchos lugares en los que es conveniente restringir el acceso de las personas, que 
estas se identifiquen antes de acceder a dichas áreas o instituciones, es por ello que el control 
de acceso constituye una poderosa herramienta para proteger la entrada de personas no 
autorizadas. Generalmente este control consta de dos pasos: 
En primer lugar, la autenticación, que identifica a la persona que intenta acceder al 
área, si está restringida o no. 
En segundo lugar, la autorización, que identifica al usuario para poder acceder o no 
a dicha zona específica. 
Pueden existir diversas causas para dicho fin, como lo es el restringir la entrada hasta que el 
usuario page su acceso, con lo cual el dispositivo de barrera le permite acceder, hasta como 
se mencionó, a evitar por medio de dicho dispositivo que las personas tengan acceso a 
determinadas zonas de algún edificio. Siendo este caso de estudio el dispositivo de barrera 
conocido como portillo, aunque de él se derivan distintos tipos de portillos, nosotros nos 
avocaremos al denominado como Portillo óptico. 
La presente tesis trata sobre el proceso de rediseño mecánico de un portillo. Este es un 
dispositivo de barrera utilizado para controlar el acceso a un área específica, una persona a 
la vez, que tenga gran afluencia de visitas y controlando el exceso por medio de una tarjeta 
u algún dispositivo biométrico. Dicho portillo consta de un lado con puerta retráctil de la que 
puede variar el material, en este caso de vidrio biselado. 
El mecanismo es capaz de abrir y cerrar las puertas cuando la tarjeta es aprobada por el 
sistema. Tiene un tamaño adecuado para que una persona promedio pueda pasar caminando 
a través de él, de igual forma, el mecanismo es lo suficientemente pequeño para no restar 
espacio en el lugar donde se requiera; regularmente es construido de acero inoxidable 
comercial ya que este material es resistente a la corrosión en lugares húmedos y tiene una 
buena resistencia mecánica y a la fatiga por el trabajo que debe realizar. 
6 
 
El mecanismo también es seguro tanto en el proceso de ensamble y en su uso de manera 
cotidiana gracias a su mecanismo y a sus acabados los cuales evitan posibles accidentes 
debido a que ninguna de las partes móviles en ninguna circunstancia estará expuestas. Otra 
característica es su facilidad de transporte, ensamblaje e instalación haciéndolo un 
mecanismo versátil y por lo tanto competitivo en el mercado, sin dejar pasar de largo la visión 
a futuro del producto con miras a su reciclaje cuando llegue a su obsolescencia o daño 
irreparable. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
CAPITULO 1 
ANTECEDENTES 
1.1 HISTORIA Y ORIGEN DE LOS TORNIQUETES 
Se toma como referente el marco histórico para poder conocer cuáles han sido los principios 
del producto y su aceptación a lo largo del tiempo, de igual forma esto sirve como 
recordatorio de como un mecanismo puede ser eficiente a pesar de su simplicidad. 
Los orígenes del Portillo o Turnstile (torniquete) en ingles se remontan al primer milenio de 
Inglaterra en donde se encontró evidencia de un sistema básico de portillo giratorio. 
 
 
Figura-1 Primer torniquete reconocido históricamente 
 
El mecanismo paso desapercibido hasta principios del siglo XX, gracias a John Perey y 
Conrad Trubenback retomaron la idea y la aplicaron en tranvías, fueron ellos quienes 
hicieron el diseño que se conoce hasta nuestros días de una caja con un cabezal giratorio 
montado a un lado de ella con tres barras que permiten pasar a una persona por vez. 
Desde ese punto se empezó a popularizar su uso, siendo comprado un lote de estos 
mecanismos por los Bancos de la Reserva Federal de Estados Unidos de América en 1941, 
viéndose consolidada su utilidad gracias a la apertura de Disneyland en los 50’s, en donde se 
mostraba como una innovación. 
8 
 
 
Figura 2 Tranvía de Chicago 1917 
 
Figura 3 Usos a través del tiempo 
 
A partir de esa fecha se difundió su uso mundialmente convirtiéndose en el mecanismo por 
excelencia de control de acceso, de igual forma se buscaron nuevos diseños con funciones 
bien definidas según las necesidades de cada espacio, separando la seguridad de la estética y 
el rendimiento, siendo el portillo de trípode el líder en cuando a durabilidad, utilizado en 
lugares públicos, el molinete es el líder en cuanto a seguridad ya que no es posible pasar por 
encima de él y el portillo óptico es el líder en cuando a diseño y elegancia. 
Hoy en día, los portillos son dispositivos electro - mecánicos, existen mecanismos que van 
desde un dispositivo de conteo simple hasta, por ejemplo un dispositivo que puede, contar, 
9 
 
escanear un boleto, pase, control de asistencia o incluso hacer un escaneo biométrico y 
comunicarse con un sistema de gestión de base de datos para validar el pase y ser abierto, 
todo en cuestión de milisegundos. 
 
Figura 4 Portillo óptico en la actualidad 
 
1.2 DEFINICIÓN 
Se denomina portillo a una especie de barrera física que tras validar una autorización ya sea 
manual, de forma visual o mediante el circuito electrónico incorporado niega o permite el 
paso de solo una persona por vez, para acceder a un lugar determinado. El equipo debe estar 
conectado a la corriente eléctrica para que su funcionamiento sea adecuado y puede ser 
autónomo en cuanto a la validación de las personas, cabe aclara que este tipo de mecanismos 
recibe varios nombres, se conoce más comúnmente como torniquete, también como molinete 
o como en este caso portillo. 
 
Figura 5 Sistema de potrillo trípode 
10 
 
CAPÍTULO 2 
ESTUDIO DEL PROCESO DE DISEÑO 
 “La mayoría de la gente piensa que el diseño es una chapa, es una simple decoración. Para mí, nada 
es más importante en el futuro que el diseño. El diseño es el alma de todo lo creado por el hombre.”1 
 
2.1 EL DISEÑO EN LA HISTORIA 
Diseñar es formular un plan para satisfacer una necesidad, en la antigüedad no existía un 
proceso de diseño como tal, solamente existía la idea de cubrir una necesidad siendo cubiertas 
por aquellas personas con imaginación e ingenio. Con el paso del tiempo se fueron 
modificando las ideas que cubrían alguna necesidad para hacerlas mejores o tomando como 
base los diseños ya existentes para crear soluciones nuevas y distintas para la misma 
necesidad. 
2.2 DEFINICIÓN DE DISEÑO 
A lo largo del tiempo se han dado distintas definiciones al diseño en gran medida 
dependiendo del área de quien está dando la definición, como por ejemplo: 
“El diseño se define como el proceso previo de configuración mental, "pre-figuración", en la 
búsqueda de una solución en cualquier campo. Utilizado habitualmente en el contexto de la 
industria, ingeniería, arquitectura, comunicación y otras disciplinas creativas.”2 
“El diseño es el primer paso del hombre al dominio de su entorno.El proceso de diseño es la 
traducción de la información en requisitos, restricciones y experiencias, en soluciones potenciales 
que son consideradas por el diseñador de acuerdo a los requerimientos y características de 
funcionamiento. Para que sea llamado diseño en el proceso, debe integrarse un poco de creatividad 
y originalidad.”3 
“El diseño es el proceso creativo que inicia con los requisitos, que define un artefacto o sistema y los 
métodos para su realización o ejecución, a fin de satisfacer los requisitos, siendo una actividad 
humana primaria y es fundamental para la ingeniería y las artes aplicadas.”4 
11 
 
Cada autor plantea su definición guiado por su experiencia en el uso de proceso de diseño 
como una herramienta fundamental al resolver algún problema o iniciar un proyecto nuevo 
siempre tomándolo como base. 
Tomando lo anterior en consideración podemos hablar de que actualmente a pesar de existir 
millones de mecanismos que funcionan y funcionan bien se sigue teniendo la necesidad de 
innovar tomando en cuenta una serie de características específicas para cada objeto que cubra 
cada necesidad integrando factores como el “costo – beneficio” y la alta calidad. 
2.3 CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO 
Todo producto tiene una historia y un ciclo de vida el cual se engloba en 4 áreas básicas, la 
primera trata sobre el desarrollo del producto, la segunda es sobre la producción y las 
decisiones a tomar, en la tercera se toman todas las consideraciones importantes sobre el 
producto y la última sirve para planear hacia donde se ira con el tiempo cuando termine su 
vida útil, a continuación se muestra en forma de diagrama: 
 
Figura 6 Ciclo de vida de un producto.6
 
 
Desarrollo del producto 
-Identificar necesidades
-Planear para el proceso de diseño
-Desarrollar especificaciones
-Desarrollar conceptos
-Desarrollo del producto
Producción y Toma de Decisiones
-Manufacturar
-Ensamblado
-Distribución
-Instalación 
Uso
-Secuencia de operación,: 1, 2, 3, ..., n
-Limpieza
-Mantenimiento: Diagnósticos, Pruebas, 
Reparación.
Fin de la vida util
-Retirar
-Desmontar
-Reúso o reciclado 
12 
 
A su vez estos se pueden explicar de la siguiente forma: 
1. Los pasos del diseño constan de los siguientes elementos 
a. Identificar Necesidades.- A través de investigación en el mercado se 
descubrió que existe un vacío de productos con estas características de 
fabricación nacional por lo que se busca llenar ese vacío. 
b. Planear para el proceso de diseño.- Se ha optado por un diseño sencillo sin 
procesos especiales. 
c. Desarrollar especificaciones.- Se planea usar materiales de línea con 
especificaciones comerciales tomando como base las dimensiones de un 
hombre promedio. 
d. Desarrollar conceptos.- El concepto es un Portillo con una vista exterior 
minimalista que ofrece un diseño que no existe actualmente en ningún 
mecanismo similar. 
e. Desarrollo del producto.- Gracias a las decisiones tomadas en los aspectos 
anteriores se puede tener un bosquejo general de lo que se está buscando del 
producto. 
2. Toma de Decisiones para la Producción 
a. Manufacturar.- Esta consiste principalmente en soldadura por arco eléctrico 
de las piezas de acero, doblado por cizalla mecánica y ranurado en fresa, el 
resto de las piezas no serán manufacturadas, se adquirirán según 
especificaciones comerciales. 
b. Ensamblado.- Una vez teniendo todos los componentes necesarios se 
realizará un ensamblado manual con tornillería. 
c. Distribución.- Dadas las características del mecanismo a pesar de tener 
piezas sensibles en realidad es de fácil trasporte, teniendo especial cuidado 
en el embalaje el cual se propone que sea en plástico acojinado para evitar 
dañar el acabado. 
d. Instalación.- Se requiere un ranurado previo en el lugar en donde se vaya a 
colocar el mecanismo para el tendido de las líneas eléctricas, al ser colocado 
el mecanismo este se fijara al piso por medio de tornillos auto perforantes. 
 
13 
 
3. Uso 
a. Secuencia de operación.- La operación en si es simple, el Portillo se 
encuentra cerrado en todo momento en color azul, se recibe una señal 
proveniente del lector, esta puede ser de negar la entrada con lo cual se 
prendera una luz roja y el Portillo seguirá cerrado; de ser aprobada la señal el 
Portillo se abrirá y las puertas reflejaran una luz verde, la carrera de la persona 
que pasa será monitoreada por los sensores, al dejar de percibir un cuerpo 
opaco se envía una señal de cierre. 
b. Limpieza.- La limpieza externa se pude realizar con un limpiador suave y un 
paño húmedo, en caso de ambientes muy salimos como en playas se puede 
utilizar un abrasivo suave. 
c. Mantenimiento.- Se planea realizar mantenimientos preventivos 
básicamente de limpieza y ajuste y en casos extremos el reemplazo de alguna 
pieza que tenga un desgaste visible por los ciclos repetidos de trabajo. 
 
 
4. Fin de la vida útil 
a. Retirar.- Se recomienda retirar el mecanismo en 5 años, lo cual abre la 
posibilidad de adquirir un mecanismo más moderno gracias a los avances 
tecnológicos que se van dando con el paso del tiempo. 
b. Desmontar.- Su desmontado es muy sencillo, solamente se desatornillan del 
piso y se desconecta de la corriente eléctrica y está listo para retirarse y 
transportarse, se realizara un embalaje sencillo ya que en este punto no es tan 
importante si el equipo sufre daño físico. 
c. Re uso o reciclado.- Después de que un producto sea completamente 
separado de su fusión sus partes pueden utilizarse para otros productos o ser 
reciclado para utilizar el material en bruto del cual se compone. 
 
 
14 
 
2.4 EL PROCESO DE DISEÑO Y LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS 
Se deben de tomas las mejores decisiones basadas en el conocimiento o experiencias previas 
para poder tomar cada vez mejores decisiones, por ello se está tomando un modelo de diseño 
completo el cual tiene engloba las etapas del proceso de diseño que son: 
 Descubrir el producto. 
 Planear el proyecto. 
 Definir el producto 
 Diseño conceptual 
 Desarrollo del producto 
 Soporte del producto 
A continuación se presenta el esquema completo del proceso de diseño sugerido por 
David G. Ullman. 
15 
 
 
Figura 7 Proceso de diseño según Ullman 
> o~ c:~ ~.~ ~~ ~~ ES 
;1 Iti g& :';~Q:'.8c.;:¡¡ o 
~e]... ,& 
~I:,eq- q-q- o o ___ "'01 
~ ~ g 
:;:¡: g ~ ~ --------- ------- u -· ! ........................................................... .. ~º! 
~~ ~" a c. :::: e~ 
". Q g~ ________________________________ J 
-------------------------
16 
 
Una vez que el producto está a la venta se puede empezar a hablar de madurez, esto es lo que 
con el tiempo se va adquiriendo cuando se consolida en el mercado y que a pesar de haber 
muchas alternativas, de la competencia y el poco margen de mejora el consumidor prefiere 
“Mi Producto” por encima del resto de opciones. 
Tomando en cuenta este esquema se puede lograr el diseño de un buen producto, pero antes 
de llegar al diseño final se deben enfrentar una serie de problemáticas, se sugiere seguir una 
serie de pasos para resolver un problema, cabe aclarar que estos pasos pueden seguirse en un 
orden distinto dependiendo del tipo de problema, además este es un proceso interativo por lo 
que se pueden aplicar los pasos las veces que sean necesarias hasta obtener un resultado 
satisfactorio, estas soluciones complementan la estrategia de diseño la cual puede ayudar a 
que las cualidades del producto resuelvan satisfactoriamente las necesidades del usuario; 
estos pasos se mencionan a continuación: 
IDENTIFICAR Reconocer cual es el problema a resolver. 
PLANEAR COMO Hacer un plan de cuál es la mejor forma de resolver el problema. 
ENTENDER EL 
PROBLEMA 
Se debe analizar de qué consta el problema, que se requiere para 
resolverlo y de ser posible tomar como base soluciones a 
problemas similares. 
GENERAR 
ALTERNATIVAS 
Con estos datos es posible comenzara generar alternativas de 
solución viables. 
EVALUAR Se deben evaluar las alternativas generadas, compararlas entre 
ellas y decidir cuál es la que más conviene al proceso de diseño. 
DECIDIR Decidir cuál es la mejor solución para empezar a implementarla. 
COMUNICAR EL 
RESULTADO 
Si se está trabajando en grupo se debe dar a conocer la solución 
para que el resto del equipo la conozca, apruebe y pueda ser 
implementada. 
 
 
 
17 
 
Existen infinidad de formas en las que se puede diseñar, otra propuesta es la descrita por la 
empresa IDEO la cual propone 5 pasos, la observación, la lluvia de ideas, el prototipado 
rápido, el perfeccionamiento y la implementación, esto dentro de un marco lúdico e 
imaginativo. 
Este esquema se tomó al principio del diseño de este mecanismo aplicando la observación en 
lugares públicos y encuestando a las personas de que les parecían estos equipos, con esta 
información se llegó a la conclusión de cómo se diseñaría el mecanismo, al no poder realizar 
un prototipo físico como tal se echó mano del modelado por computadora en donde surgieron 
los posibles problemas y se corrigieron siguiendo el esquema arriba mencionado estando listo 
para una implementación si es que esta pudiera realizarse. 
 
2.5 METODOLOGÍA Y PLANEACIÓN DEL PROCESO DE DISEÑO 
Existen diferentes formas de planear pero principalmente se habla de un documento que 
define las tareas que deben de completarse durante el proceso de diseño, especificando para 
cada tarea un objetivo así como sus requerimientos, para ello se sugieren seguir los 5 pasos 
siguientes: 
Identificar las tareas 
Las tareas principales se dividen en 5, el cortado y doblado para la carrocería, el corte y 
perforado el, soldado del armazón, el ensamblado mediante tornillería en conjunto con el 
cableado, y los acabados. 
Estado del objetivo de cada tarea 
En el orden antes mencionado se deben realizar las tareas por lo que se está hablando de 5 
equipos los cuales deben entrar en acción en cuando el anterior termine, dando una secuencia 
óptima de trabajo. 
 
 
18 
 
Estimar el personal, tiempo y otros recursos necesarios para lograr el objetivo 
En este caso tomando en cuenta que no se va a realizar una producción muy grande de inicio 
se está hablando de equipos de dos personas, cada proceso tiene tiempos distintos tomando 
en cuenta que el doblado no lleva más allá de 30 minutos en una silla mecánica, el ranurado 
y soldado de la armazón se realiza a la par con el doblando, siendo este un poco más tardado 
así como el ensabanado, el cableado es un paso que requiere poco tiempo y por último el 
acabado también es otro paso que requiere ser tomado con calma. 
Desarrollar una secuencia para la tarea 
Primero es cortada la plancha y se perfora para después ser doblada la carrocería, después se 
dobla la parte superior y se suelda al resto de la carrocería, mientras tanto el material para la 
estructura es cortada a la medida y se realizan los orificios necesarios, para hacer el soldado 
de la estructura empezando por el piso, siguiendo por los soportes que le darán la altura, 
soldar la parte superior y por ultimo las piezas pequeñas como los soportes para los censores, 
se continua con el ensamble de las piezas de línea iniciando por el motor, los ejes y 
terminando con la puerta de cristal, se realiza el cableado el cual se sujetara con sinchos 
plásticos, una vez terminada esta tarea se procederá a realizar el pulido de la carrocería, 
siendo por ultimo probado cada mecanismo para poder ser empaquetado y distribuido. 
Estimar el costo para desarrollar el producto 
La manufactura no debe ser mayor al 5% del proyecto terminado, no del producto final. 
A pesar de tener hecha la planeación es necesario pensar en imprevistos que podrían tráenos 
retrasos o elevar costos es por ello que todos los posibles cambios en las especificaciones 
deben estar bajo control es por ello que se propone utilizar el método QFD (Quality Function 
Deployment) o Desarrollo de la Función Calidad, un modelo Japonés que se utiliza a nivel 
mundial en la actualidad. 
 
 
 
19 
 
Método QFD 
 
 
Paso 1.- Identificar al consumidor. 
En este caso se está hablando de que existe el consumidor principal que es quien va a adquirió 
el producto pero que probablemente no lo utilice directamente, ya que el producto servirá 
para control de acceso de los otros consumidores quienes serán quien lo usen cotidianamente, 
probablemente porque tengan que entrar a su centro de trabajo o consumidores eventuales, 
quienes solo entraran en raras ocasiones para hacer algún tipo de tramite o visita. 
 
2 Que 
3 Quien 
Vs 
Que 
1 Quien 
6 Que 
Vs 
Como 
4 Ahora 
Vs 
Que 
4 Ahora 5 Como 
7 Cuanto 
Que 
Vs 
Como 
Figura 8 Casa de la calidad, Diagrama QFD 
20 
 
Paso 2.- Encontrar los requerimientos de los consumidores. 
A partir de investigación se descubrió que el usuario principal, en este caso la empresa que 
va a adquirir el producto, busca un mecanismo que sea durable, que no falle, que soporte sin 
fatiga el trabajo, fácil de mantener, se vea bien y que tenga lo último en tecnología. 
El consumidor quien va a hacer uso de este mecanismo busca principalmente que no falle y 
que sea seguro de utilizar. 
En cuanto a la producción se buscó que el producto sea fácil de producir en masa, use 
materiales comerciales, se puedan usar piezas y métodos estándar. 
 
Paso 3.- Determinar la prioridad de los requerimientos. 
En principio se ha cuidado mucho el costo y la durabilidad tomándolos como requerimientos 
principales, por lo que se requieren materiales de alta calidad pero que sean de línea, en 
seguida se toma en cuenta la seguridad y fiabilidad del mecanismo y por último se tomó en 
cuenta la estética. 
 
Paso 4.- Identificar y evaluar la competencia. 
Por medio de investigación se descubrió que a pesar de existir un mercado amplio para estos 
mecanismos y que existen grandes marcas líderes, no habría una competencia directa al ser 
un producto único en el mercado nacional, ya que todos los mecanismos son de importación 
y ninguno se produce en México, gracias a lo cual se puede conocer mejor el mercado y las 
necesidades en nuestro país, como lo es la entrega, armado, etc. 
También se sabe que el existo y aceptación de este tipo de mecanismos está garantizada a 
pesar de ser de uso demasiado especifico, debido a que son mecanismos para áreas de 
seguridad baja. 
 
21 
 
Paso 5.- Generar especificaciones de ingeniería. 
Este es el paso en que empieza el diseño en sí, usando los medios actuales para tratar de 
cubrir las necesidades que los consumidores buscan en este producto. 
Por poder tener un control y darle sentido a las posibles soluciones marcando con una  a la 
mejor opción y con una  a la que sea menos viable. 
 
Paso 6.- Convertir los requerimientos del consumidor en especificaciones de ingeniería. 
Se buscó la forma de “como” medir el “que” para lo cual se debe realizar esta matriz 
paralelamente al paso anterior, para ello convertiremos las especificaciones en valores 
numéricos: 
(9) Relación fuerte 
(3) Relación media 
(1) Relación débil 
Cuando no exista relación se dejara el espacio en blanco, o el 0, la representación gráfica 
desarrollada de este método se encuentra en el Anexo 1. 
 
Paso 7.- Fijar los objetivos de las especificaciones de ingeniería. 
En esta parte se realizan operaciones simples para tener datos numéricos que se puedan 
interpretar, para ello se toman los datos del paso 3, después se multiplicaran y sumaran los 
valores obtenidos y se dividirá sobre el valor de todas las especificaciones, el resultado se 
expresa en porcentaje, estos resultados también se encuentran en el Anexo 1. 
 
 
 
22 
 
Paso 8.- Identificar la relación entre las especificaciones. 
Las especificaciones de ingeniería probablemente dependan de otras características por 
ello hay que identificar dichas característicasdurante el proceso, para lo cual se empleó 
el método de QFD, el cual muestra líneas diagonales que conectan las especificaciones 
de ingeniería, si dos especificaciones son dependiente se podrá ver un símbolo (+) en la 
intersección, las relaciones resultantes se encuentran en el Anexo 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
 
1. Steve Jobs 
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Dise%C3%B1o 
3. Luckman, J. (1967). An Approach to the Management of Desing. In Developments 
in design metohodology. (Ed. N. Cross). John Wiley, London. pp. 57-82 
4. Filkenstein, L. and Filkenstein, A.C.W. (1983). Review of Desing Methodology. IEE 
Procedure. Pag. 130, part A, No. 4 
5. David G. Ullman, (2010). The Mechanical Desing Process, Fourth Edition. McGraw-
Hill, New York. pp.02 
6. David G. Ullman, (2010). The Mechanical Desing Process, Fourth Edition. McGraw-
Hill, New York. pp.11 
7. http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_de_Kano 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
CAPITULO 3 
ANÁLISIS DEL PROBLEMA. 
Se busca rediseñar un elemento que interponga una barrera física para el control del paso de 
personas que pueda accionarse consecutivamente un visitante tras otro, identificando a cada 
usuario con permiso de acceso o no mediante un punto de verificación. 
Logrando esto a través del diseño de un sistema mecánico para el correcto funcionamiento 
de un portillo automático tomando como base un sistema comercial al cual se le han realizado 
mejoras en cuanto a su rendimiento mecánico, durabilidad y estabilidad, pretendiendo crear 
un portillo que presente una estructura simplificada en comparación a los existentes. 
3.1 NECESIDADES 
Se requiere de un sistema mecánico confiable, que sea robusto y durable, con una arquitectura 
adecuada que le permita adaptarse a casi cualquier sistema eléctrico, con vida útil por encima 
del tiempo de garantía sin fallar, con lubricación de por vida, que no requiera de 
mantenimientos costosos o a detalle, de igual forma que el propio mecanismo sea de fácil 
manufactura, producción, transportación y ensamblaje usando materiales de línea, con un 
precio competitivo, que cumpla bien con sus funciones en distintas condiciones ambientales, 
tanto de altura como de humedad. 
3.2 ESTUDIO DE MECANISMOS COMERCIALES 
En la actualidad existen en el mercado diversos mecanismos que se producen de línea, varias 
opciones de equipos que cumplen la función de barrera física en un espacio determinado para 
el control de acceso con propósitos específicos y de diversas características y modelos para 
cubrir la mayor cantidad de necesidades posibles, por ello y para tener una mejor visión se 
mencionaran los tipos de torniquete existentes y se analizaran a continuación dichos 
mecanismos: 
 
 
25 
 
PORTILLO TRÍPODE 
Hay diversas marcas y modelos, siendo uno de los más comunes el torniquete trípode 
rotatorio auto centrado con un mecanismo simple movido por una presión aplicada, 
construidos en acero inoxidable y aluminio, siendo otra ventaja el poco mantenimiento que 
requieren y su versatilidad de poder escoger entre muchos modelos según su funcionamiento, 
automático o semi automático entre otras características según el modelo, en general estos 
mecanismos cuentan con los siguientes elementos: 
 
 
Figura 9 Elementos de Portillo Trípode 
 
1. Cuerpo en plancha de acero inoxidable 304 o 316 de 1,5 mm de espesor y acabado 
satinado. 
2. Tapa superior abatible con bisagras de sujeción cerrada con llave de seguridad. 
3. Mecanismo adaptado al funcionamiento, con sistema de posicionamiento y 
amortiguación del brazo. 
1. Carrocería en plancha de acero inoxidable. 
2. Pedestal soporte en tubo de acero al 
carbono. 
3. Tapa superior con bisagras de sujeción 
cerrada bajo llave de seguridad. 
4. Mecanismo de funcionamiento. 
5. Brazos (trípode) giratorios. 
6. Sujeción al suelo a través de la pletina de 
base 
26 
 
4. Placa electrónica de control, con una alimentación a 220 V 50 Hz. Tensión de trabajo 
a 24 V con regleta de conexión para elementos de control y accesorios, fusible, 
transformador y switches de programación. 
5. Brazos giratorios, en tubo de acero inoxidable pulido brillante. 
6. Postes soporte cabeza mecanismo. 
7. Sujeción al suelo a través de la pletina base mediante tornillos y tacos de expansión. 
Los Portillos pueden incorporar los siguientes accesorios opcionales: 
 Adaptación de lectores encima de la tapa, según las dimensiones y características de 
los mismos. (Dadas las reducidas medidas y el diseño de estos modelos, no es posible 
la instalación de selectores de fichas o monedas, ni lectores motorizados con recogida 
de tarjetas). 
 Colocación de pictogramas luminosos de señalización. 
 Barandillas fijas o extraíbles para el cierre o formación de los pasillos. 
 Consola con pulsadores y/o interruptores de mando y control a distancia de los 
pasillos del portillo. 
 Consola con contadores diferenciales o programadores de pasos. 
 
 
 
Figura 10 Dimensiones de un portillo trípode promedio ( mm) 
27 
 
Este es uno de los dispositivos más empleados para interponer una barrera física a un espacio 
determinado y existen muchas variantes de este mismo mecanismo, eléctricos, mecánicos y 
magnéticos, tomando como ejemplo un mecanismo amortiguado mecánico con control 
eléctrico. 
 
Figura 11 Modelos de portillos trípode disponibles en el mercado 
28 
 
 
Figura 12 Dimensiones 
Los portillos funcionan por medio de un sistema con microcontrolador que se encarga de 
fiscalizar todas las funciones del equipo, control electrónico de bobinas para torniquetes con 
brazos fijos, lo que se traduce en que dando un pulso entre dos terminales (normalmente 
abierto y sin tensión) se desexcita la BOBINA 1 permitiendo el paso. 
La duración del pulso ha de ser entre 0,1 y 1 segundo, al pasar se activa el microrruptor de 
final de carrera, que excita de nuevo la bobina bloqueando el paso. Si tras dar el paso, este 
no se efectúa, transcurrido el tiempo prefijado en switch 1 y 2 el paso se bloquea dando un 
pulso entre las mismas dos terminales (normalmente abierto y sin tensión) se desexcita la 
BOBINA 2 dando paso. El resto sucede igual que en el caso anterior, al cerrar el circuito, 
29 
 
queda el paso libre en ambos sentidos, en esta modalidad la placa electrónica no dará señal 
de confirmación de paso. 
 
Figura 13 Elementos estructurales 
 
El torniquete se 
encuentra 
asegurado
Un lector autentifica 
al usuario
Se concede o 
niega 
autorizacion
A partir de la 
autorización empieza 
un conteo de tiempo 
para pasar
El mecanismo se 
deseslabona
El usuario empuja la 
barrera para 
acceder al recinto
La bobina eslabona 
nuevamente el 
seguro
Figura 14 Diagrama de funcionamiento 
 
30 
 
 
Figura 15 Amortiguador 
 
 
Figura 16 Mecanismo de rotación 
Este es el mecanismo más conocido, se puede decir que es el padre de los portillos ya que a 
partir de él se han generado distintas variables, el mecanismo en si es sencillo al hacer girar 
uno de los brazos hacia adelante deja pasar a solo una persona y el siguiente brazo se 
interpone como barrera evitando que entre otra al mismo tiempo, actualmente se ha mejorado 
mucho el sistema con amortiguadores de varios tipos, que evitan que el brazo golpee al 
usuario, así como sistemas de seguridad para dejar caer lo brazos en caso de emergencia o 
liberarlos permitiendo que den vueltas sin que estos se detengan. 
 
31 
 
MOLINETE GIRATORIO 
 
Figura 17 Molinete giratorio 
 
Cuenta con una gran altura y fiabilidad para la canalización y control de pasos de personas 
con un sistema de control de paso mediante aspas giratorias. 
Se conecta a la red eléctrica local a 220V/50Hz + tierra por alimentación aérea o por el suelo 
ya que en la parte superior del molinete se ubica el mecanismo, este va cubierto con una tapa 
que evita estancamientos, El resto de la superficie no dispone deevacuación de agua, por lo 
que deberá estar siempre protegida de inclemencias meteorológicas mediante un techado. 
El diseño del sistema se ha basado en conseguir una máxima seguridad para la protección de 
áreas restringidas, teniendo presente para ello una correcta distribución del espacio de aspas, 
ante una emergencia o corte de suministro de la tensión de red las aspas del molinete quedarán 
desbloqueadas permitiendo el acceso libre, este desbloqueo de emergencia es posible 
Se diferencia de los demás modelos de 
torniquetes por sus medidas exteriores y 
su sistema de control de paso mediante 
aspas giratorias de control. 
El tráfico estimado en condiciones óptimas 
es de tres segundos por persona sin contar 
el tiempo de lectura en aquellos casos en 
que se utilice un lector de tarjeta. 
Existen variantes de este modelo pero 
utilizan el mismo principio. 
32 
 
realizarlo manualmente desde un lugar remoto, ya que el sistema cuenta con una entrada para 
tal efecto con el fin de separar el accionamiento normal. 
Los molinetes de control de accesos constan de los siguientes elementos: 
1. Aspa o brazo giratorio de tres o cuatro hojas compuesta por paneles rectangulares de 
tubo con los cantos curvados. Pulido brillo. 
2. Barrera de guía para la canalización del paso. 
3. Barrera de cierre para evitar el paso de otra persona cuando están girando las aspas. 
4. Mecanismo de control adaptado al funcionamiento determinado, con sistema de 
posicionamiento y amortiguación de las aspas. 
5. Viga en forma de U que se empotra en el suelo para el soporte del eje giratorio. 
6. Tuvo bajante donde se coloca el soporte para el alojamiento del lector de tarjeta. 
7. Placa electrónica de control, con una alimentación a 220 V 50 Hz. Tensión de trabajo 
a 24 V con regleta de conexión para elementos de control y accesorios. 
8. Tapa superior para la protección exclusiva de la zona central donde se encuentra el 
mecanismo y la electrónica del molinete. 
Los Molinetes pueden incorporar los siguientes accesorios opcionales: 
 Adaptación de lectores en los pedestales de la estructura según las dimensiones y 
características de los mismos. 
 Colocación de pictogramas luminosos de señalización en el mismo soporte del lector 
con tres modalidades de funcionamiento: fija, intermitente y progresiva. 
 Consola con pulsadores y/o interruptores de mando y control a distancia de los 
sentidos de paso. 
 Consola con contadores diferenciales o programadores de pasos. 
 Marquesina: Consiste en un tejado fabricado en policarbonato celular de color 
transparente fumé, que se sujeta a la estructura del molinete y rechaza los rayos 
solares evitando el aumento de temperatura en el interior del mecanismo, así como 
protege también al lector de las inclemencias meteorológicas. (Imprescindible en 
instalaciones a la intemperie sin protección alguna). 
 
33 
 
FUNCIONAMIENTO. 
El usuario se introduce en el espacio entre aspas y una vez autorizado el paso empuja la pala 
o panel y accede al recinto, quedando las aspas listas para un nuevo paso, las dimensiones de 
los compartimentos han sido especialmente estudiadas para conseguir un tráfico fluido, ya 
que permite la circulación de una persona al ritmo normal de andar, facilitando el flujo de 
usuarios, asimismo a cada paso, queda un compartimento en situación de ser ocupado por un 
individuo pero el mecanismo queda con bloqueo automático en posición cerrada. 
El tráfico estimado en condiciones óptimas es de tres segundos por persona sin contar el 
tiempo de lectura en aquellos casos en que se utilice un lector de tarjeta. 
Cada pasillo permite diferentes modos de funcionamiento, siendo los más destacados: 
 Acceso libre 
 Acceso libre y contando 
 Acceso cerrado mecánicamente 
 Acceso cerrado eléctricamente con desbloqueo de emergencia 
 Acceso cerrado con apertura eléctrica mediante lector de tarjetas o tickets, selector de 
fichas o monedas, pulsadores y/o interruptores de mando. 
El funcionamiento del molinete depende en gran medida del tipo que sea: 
 Mecánico unidireccional: Permanece abierto en sentido de entrada, y cerrado en 
sentido de salida o a la inversa. 
 Eléctrico unidireccional: Entrada controlada mediante un lector de tarjeta o un 
pulsador, y salida libre o cerrada. 
 Eléctrico bidireccional: Entrada y salida controladas mediante lector de tarjetas o un 
pulsador. 
Para estos dos últimos casos, la apertura del molinete, se realiza cuando la placa de control 
recibe una señal del lector o pulsador. El molinete queda desbloqueado y permite que el 
usuario efectúe el paso. Una vez efectuada la entrada, el molinete se volverá a bloquear 
quedando el panel o aspa posicionado para un nuevo paso, el funcionamiento del molinete 
está comandado por un sistema con microcontrolador que se encarga de controlar todas las 
34 
 
funciones y variables con que cuenta el equipo, así como los distintos elementos que lo 
componen. 
 
Figura 18 Dimensiones del equipo 
35 
 
 
Figura 19 Mecanismo de molinete 
Aspa del molinete 
asegurada
Entra el usuario
Se autoriza o 
niega laentrada
El seguro se 
desenlabona 
Las aspas se liberan 
El usuario debe 
empujar la barra 
para poder ecceder.
 
Figura 20Diagrama de operación 
 
Es un mecanismo para un área muy segura ya que no existe otra forma de pasar más que la 
indicada para su uso, que al hacer girar las barras el mecanismo da vuelta dejando pasar a la 
persona, pero cuenta con trinquetes en una rueda dentada que evita el reproceso del mismo, 
es un sistema robusto y muy reconocido en el mercado, a este mecanismo se le puede agregar 
extras como un sistema anti pánico que mantenga el torniquete completamente libre. 
 
PORTILLO GIRATORIO MOTORIZADO 
 
Figura 21 Portillo Giratorio Motorizado 
Se distingue de los demás modelos de portillo por sus 
medidas exteriores y su sistema de control de paso 
mediante aspas giratorias motorizadas de control. El 
usuario se introduce en el espacio entre aspas y una vez 
autorizado el paso con un ligero impulso el panel gira 
automáticamente y permite el acceso. 
El tráfico estimado en condiciones óptimas es de tres 
segundos por persona. Existen distintos modelos que 
utilizan el mismo principio. 
36 
 
 
Figura 22 Portillo giratorios motorizados 
 
PORTILLO AUTOMÁTICO CON VALLAS DESCENDENTES 
 
Figura 23 Portillo automático con vallas descendentes 
 
Existe una nueva tendencia en el mercado la cual marca el uso de los denominados “Portillos 
/ Torniquetes Ópticos o Automáticos” los cuales dan un aspecto distintivo al espacio en 
donde se les requiere sin dejar a un lado la función principal que persiguen estos mecanismos, 
el sistema consiste como ya se mencionó en un mueble de cuyo lateral sale un elemento de 
barrera que efectúa el cierre del paso activado por censores los cuales tiene una doble función, 
le dan sentido de paso al torniquete y siguen la carrera del usuario evitando que lo golpee la 
puerta. 
El paso controlado al recinto se realiza mediante el cerrado de un circuito en la placa de 
control del sistema, en el momento que el circuito recibe la señal en un sentido de paso 
empieza el ciclo del funcionamiento motorizado, desplazando el panel hacia el interior del 
mueble y una vez que el usuario a pasado, vuelve a cerrarse, Los paneles permanecen siempre 
cerrando el pasillo y solo se retraen hacia los laterales y escondiéndose en el mueble cuando 
Basado en el sistema de pasillo libre de 
obstáculos, están controladas sus funciones 
mediante células foto-eléctricas, puede 
instalarse en cualquier área de acceso vigilada. 
El sistema consiste en un mueble de cuyo lateral 
sale una pala de tubo o cristal que efectúa el 
cierre del paso. 
37 
 
se recibe la señal de autorización, siendo movido el mecanismo gracias a un motor asíncrono 
de transmisión directa, Para dar mayor estabilidad y seguridad, el sistema tambiéncuenta con 
un reductor de velocidad de corona sin fin, variador de frecuencia y un electro embrague. 
 
 
Figura 24 Elementos de un Torniquete Óptico 
 
Sus características son las siguientes: 
1. Estructura en forma de tubo en plancha de acero inoxidable y acabado satinado, en el 
que se aloja el mecanismo, el motor y la electrónica. 
2. Placa superior con fines esteticos. 
3. Panel batiente, formado por un cristal security de 10 mm. de grueso, transparente o 
fumé que se abre a 90º dejando el pasillo totalmente libre sin obstáculos para el paso. 
4. Conjunto electromecánico comprendiendo: Motor reductor, embrague, etc… 
5. Placa electrónica de control. 
6. Sujeción al suelo a través de las pletinas de la base mediante tornillos con tacos de 
expansión. 
 
1. Carrocería en plancha de acero 
inoxidable. 
2. Tapa superior abatible con bisagras, 
cerrada bajo llave de seguridad 
3. Adaptación de lectores o elementos de 
control. 
4. Pictogramas luminosos de señalización 
5. Mecanismo adaptado al funcionamiento. 
6. Placa electrónica de control. 
7. Paneles correderos ocultables. 
8. Sistema de fotocélulas de seguridad y 
control. 
9. Sujeción al suelo a través de las pletinas. 
38 
 
Los Portillos pueden incorporar los siguientes accesorios opcionales: 
 Pedestales de soporte para lectores y accesorios según las dimensiones y 
características del mismo. 
 Pletina base para empotrar al suelo. 
 Barandas de tubo en inoxidable para los cerramientos. 
 Consola con pulsadores de mando y control a distancia. 
 
 
Figura 25 Dimensiones estándar de Torniquetes Ópticos (mm) 
El portillo motorizado es una puerta motorizada para el control de acceso peatonal, de 
funcionamiento bidireccional, que forma un pasillo con medidas adecuadas para el paso de 
las personas, la barrera física o cierre se realiza mediante un panel batiente de cristal. 
 
39 
 
 
Figura 26 Torniquetes Ópticos existentes en el mercado. 
 
 
Este mecanismo presenta variantes como lo es la puerta de cristal abatible, el funcionamiento 
de este mecanismo está comandado por un sistema con microcontrolador que se encarga de 
controlar todas las funciones al activar la señal de apertura de la pala, ésta se desplaza hacia 
un lateral, permitiendo el paso, el cierre o retorno de la pala se produce transcurrido el tiempo 
prefijado en los dipswith. 
 
40 
 
 
Figura 27 Dimensiones del equipo 
 
Si la pala encontrara en su recorrido algún obstáculo y no pudiera completarlo en el tiempo 
prefijado, el sistema pararía durante un instante e intentaría de nuevo completarlo repitiendo 
el ciclo continuamente, una vez efectuada la apertura en cualquiera de los sentidos de paso, 
el panel de cristal inicia el giro automáticamente permitiendo el paso al ritmo normal de 
andar. 
Una vez efectuada la apertura a 90º el panel vuelve a su posición de cerrado según sea 
programado el tiempo de espera, con 2 modos de funcionamiento: 
 Apertura normal, una vez recibida señal de apertura en un sentido, el panel 
abre automáticamente y cierra según temporización. 
41 
 
 Apertura empujando, un vez recibida señal de apertura en un sentido, el panel 
no abre hasta que el usuario empuje levemente dicho panel, el cierre se realiza 
según temporización. 
El torniquete 
permanece cerrado 
en espera
El usuario se 
identifica en el 
sistema de 
reconocimiento
El sistema 
autoriza o niega 
el paso
El sistema de 
reconocimiento 
envía una señal al 
motor para que este 
gire 90º
Empieza a correr un 
tiempo limite para 
que el usuario pase
El usuario pasa
El usuario no pasa
Los sensores 
registran la 
presencia física 
durante la carrera
Envían una señal al 
termino de la 
carrera del usuario
Los sensores no 
detectan ninguna 
presencia fisica
Figura 28 Diagrama de funcionamiento 
 
Para que el mecanismo funcione correctamente debe estar conectado a la alimentación, la 
pala o panel se desplaza a un lateral en caso de abrirse, una vez que pasa el usuario la pala 
regresa a su posición inicial cerrando el paso. 
Para accionarlo es necesario deslizar la tarjeta por el lector, o en su defecto activar la señal 
de apertura si la lectura ha arrojado un acceso permitido la puerta se abatirá poniendo en 
marcha el motor llevando el panel a posición de abierto, y se mantendrá ahí hasta que 
transcurra el tiempo prefijado, una vez transcurrido dicho tiempo, el panel cerrará, quedando 
en espera de una nueva señal de apertura. 
De igual forma si se empujase la puerta sin autorización, el electro-embrague se activaría lo 
que hará sonar una alarma acústica y la pala intentaría volver a su posición de cerrado, como 
si se detuviera la pala en su recorrido de nuevo sonara una alarma y la pala se detiene, pasados 
unos segundos intentará continuar con su recorrido. 
42 
 
 
Figura 29 Mecanismo 
Existen varios tipos de mecanismo similares, una variante de ellos es el torniquete óptico: 
 
Figura 30 PORTILLO AUTOMÁTICO PM-500S 
Estos mecanismos toman su nombre de una serie de lectores ópticos que advierten de la 
presencia de un cuerpo opaco, en este caso el usuario de quien se monitorea el paso a través 
del dispositivo el cual abate sus puertas o brazos dependiendo del modelo que se esté 
estudiando. 
43 
 
 
Figura 31 Mecanismo de portillo óptico 
 
 
Tiene un sistema mecánico impulsado por un motor asíncrono el cual genera la potencia 
necesaria para realizar el movimiento de las puertas, este último mecanismo es el caso de 
estudio ya que el propósito de la presente tesis es rediseñar un sistema de portillo óptico 
generando el movimiento por medio de un volante de inercia utilizando la fuerza de un 
motor asíncrono, también sugiriendo un diseño que no se encuentra actualmente en el 
mercado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
44 
 
CAPÍTULO 4 
ESTADO DEL ARTE 
 
Las patentes son una fuente de ideas, es un medio relativamente accesible, son útiles para 
entender como una idea es puesta en funcionamiento, además de que pueden ayudar a 
entender un problema sabiendo como otros han resuelto problemas similares. 
4.1 REVISIÓN DE PATENTES. 
Se revisaron patentes en México en el IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial) 
quien es un organismo público descentralizado con personalidad jurídica y patrimonio propio 
con la autoridad legal para administrar el sistema de propiedad industrial en nuestro país, de 
ahí se obtuvieron patentes parecidas en cuando función el mecanismo que estamos 
desarrollando: 
 
CASO 1.- Sistema automático de acceso en puertas-torniquete. 
Oficina, No de Patente y Tipo de 
documento 
MX 268005 B 
 
Fecha de concesión 03/07/2009 
Número de solicitud PA/a/2000/011797 
Fecha de presentación 29/11/2000 
Inventor(es) 
 
GIL GARCÍA OTEGUI; Zenzóntle No. 7, Col. Bellavista, 01140, ÁLVARO OBREGÓN, Distrito 
Federal 
Titular 
 
GIL GARCÍA OTEGUI; Zenzóntle No. 7, Col. Bellavista, 01140, ÁLVARO OBREGÓN, Distrito 
Federal 
Agente 
 
ROSA ELENA NURIA BECERRIL CORTES; Thiers 251, Pisos 12 y 14, Col. Anzures, 11590, 
CUAUHTEMOC, Distrito Federal. 
Clasificación E06B11/08 (2006-01) 
Número de concesión 268005 
Título SISTEMA AUTOMÁTICO DE ACCESO EN PUERTAS-TORNIQUETE. 
 
 
45 
 
 
Resumen 
La presente invención se refiere a un sistema automático de acceso en puertas-torniquete para 
permitir la entrada de un usuario, caracterizado porque comprende en combinación: una barra 
centralmente localizada y dispuesta en posición vertical para soportar a una puerta-torniquete 
de acceso; un primer dispositivo electromagnético localizado fijamente en uno de los 
extremos de una primera placa de soporte que se encuentra fija a una segunda placa de 
soporte, en donde dicha segunda placa de soporte se encuentra fija al techo o a cualquier otra 
superficie que permita fijar a la referida segunda placa de soporte, como pudiera ser una viga, 
y dicho primer dispositivo actúa por medio de un primertrinquete de seguridad que es 
accionado por una leva de traba que a su vez es accionada por una señal electromagnética 
enviada por un solenoide originando con ello el retroceso de dicho primer trinquete de 
seguridad hasta topar con uno de los dientes de una primera rueda dentada localizada de 
manera contigua a una primera brida e insertada en la barra central, cuyo eje central es 
coincidente con el eje central longitudinal de dicha barra central, permitiendo con ello el 
movimiento giratorio de la puerta-torniquete y, por ende, el acceso del usuario, y dicho 
primer trinquete es regresado a su posición original por medio de un primer resorte; un 
segundo dispositivo mecánico localizado fijamente en el extremo opuesto de la primera placa 
de soporte y frente al primer dispositivo electromagnético, cuya función es la de bloquear el 
movimiento giratorio de la puerta-torniquete evitando el regreso de ésta a través de un 
segundo trinquete de seguridad, el cual evita el retroceso de la puerta-torniquete mediante el 
accionamiento de una segunda rueda dentada localizada hacia abajo de la primera rueda 
dentada e insertada en la barra central, de tal forma que su eje central es coincidente con el 
eje central longitudinal de dicha barra central; la primera brida se localiza de manera contigua 
a la primera placa de soporte e insertada en la barra central, de tal forma que su eje central es 
coincidente con el eje central longitudinal de dicha barra central, para permitir que esta última 
permanezca centrada; una roldada de separación situada entre la primera y segunda rueda 
dentadas, estando insertada en la barra central, de tal forma que su eje central es coincidente 
con el eje central longitudinal de dicha barra central, cuya función es la de permitir que el 
movimiento giratorio de la puerta-torniquete sea con precisión, además de evitar el desgaste 
46 
 
prematuro de las piezas, ya que incluye venas de lubricación; y, un mecanismo de 
amortiguamiento localizado hacia la parte más extrema del sistema automático para permitir 
que la barra central permanezca siempre centrada y que la puerta-torniquete siempre esté en 
el nivel requerido para que logre el movimiento giratorio de manera siempre uniforme por 
medio de un amortiguador localizado entre la segunda brida y la tercera brida, estando 
insertado en la barra central, de tal forma que su eje central es coincidente con el eje central 
longitudinal de dicha barra central. 
 
 
Figura 32 Esquema del mecanismo 
 
 
Su función consiste en que pueda pasar una persona a la ves y evita que esta sea golpeada 
gracias a sus amortiguadores de resortes al hacer girar la estrella dentada el retorno a la 
posición original de barrera se hace lentamente evitando el contacto, es un mecanismo muy 
funcional para torniquetes de trípode. 
 
47 
 
 
Figu
ra 3
3 D
iagram
a d
el p
ro
ceso
 d
e d
iseñ
o
 p
ara este m
e
can
ism
o
. 
 
SISTEMA 
AUTOMÁTICO DE 
,(CESO EN PUERTAS-
TORNIQUETE. 
Combinac] 
ones 
mecánicas I 
A probar e 
plan 
- t 
-Mecanismo Robusto 
-Sistema de censores 
-Venas de lubricacion 
-Materiales especia les ~ 
-Alta afluencia de personas 
-COntrol a distancia 
-Control automático y manual 
I 
aterial de líne 
-Control 
-Durabilidad 
Torniquete siempre en 
nivel para lograr un 
movimiento giratorio de 
manera siempre uniforme 
Aprobar 
concetos 
Funcionamiento 
optimo con giro 
uniforme por medio 
de un amortiguador 
L 
·Bridas de 
seguridad 
-!Jnidas a la barr~ 
central 
Documentar y 
comunicar 
'l iberación 
para 
roducció 
-Manual de usuario 
-Manual de 
mantenimiento 
-Especificaciones de ensamblado 
por tipo, orden y material 
-Especificaciones no técnicas para 
su venta al publico 
Tomar en cuenta 
variables de 
instalacion 
¡; 
~
_D"mo";:;:-l 
-Desensa~-ble , 
-Reciclado 
48 
 
CASO 2.- Mejoras a torniquete para controlar el paso de personas a recintos. 
 
ID Ficha : 2785570 
Figura Jurídica : Tomos1 
Número de concesión 151273 
Fecha de concesión 30/10/1984 
Número de solicitud 182457 
Fecha de presentación 22/05/1980 
Inventor(es) JEAN PIERRE ULMANN; FR 
Titular ETABLISSEMENTS GEORGES KLEIN; PARIS/FR; FR 
Clasificación E06B-011/00 
Título MEJORAS A TORNIQUETE PARA CONTROLAR EL PASO DE PERSONAS A RECINTOS 
 
 
Resumen 
La presente invención se refiere a mejoras a torniquete para controlar el paso de personas a 
recintos a través de una abertura angosta con la ayuda de barreras mecánicas propias para 
impedir el paso a voluntad por la abertura de entrada que comprende: un órgano rotatorio que 
soporta barreras; un mecanismo de retroceso para retraer automáticamente el órgano 
rotatorio, después de cada paso autorizado, que se traduce por la ocultación de una barrera, 
hacia una posición angular establece para la cual una nueva barrera obtura del paso, 
consistiendo ese mecanismo de retroceso de una leva en forma de estrella angularmente 
solidaria del órgano rotativo y un dedo de retroceso, generalmente constituido por una rodaja, 
aplicado elásticamente contra esa leva; caracterizadas en que el mecanismo de retroceso 
comprende además una segunda leva solidaria angularmente de la primera leva y un segundo 
dedo unido al primer dedo para cooperar con la segunda leva de tal manera que los sentidos 
de aplicación de los dedos entre sus 
levas respectivas estén dispuestos, 
es decir que el contacto del segundo 
dedo contra la segunda leva se 
opone a la perdida de contacto entre 
el primer dedo y la primera leva. 
 
Figura 34 Mecanismo propuesto 
49 
 
 
Figu
ra 3
5 D
iagram
a d
e pro
ceso
 
Mecanismo de 
Suministro de retroceso para 
energía eléctrica retraer 
automáticamente el 
órgano rotator ioen 
linea 
~ 
Mecanismo de 
retroceso de una 
Órgano rotatorio leva en forma de 
que soporta las ..... Torniquete cerrado r+ Paso de un peaton Paso del pea ton r---+ estrella 
barreras 
~ 
angu larmente 
i 
solidaria del órga no 
rotativo 
Posición angular - -
establece para la 
cual una nueva 
barrera obtura del 
paso 
50 
 
Este mecanismo permite que la estrella de vuelta de manera correcta cuando se atraviesa un 
torniquete de trípode, se observan en el diagrama los paso que debe realizar en C y D, lo que 
permite el movimiento necesario para el paso de una persona. 
CASO 3.- Torniquete de paso 
ID Ficha : 1829931 
Figura Jurídica : Tomos1 
Número de concesión 212031 
Fecha de concesión 13/12/2002 
Número de solicitud PA/a/1995/005325 
Fecha de presentación 15/12/1995 
Inventor(es) ALBERT UHL, THOMAS BIRK, THOMAS BIRK 
Titular KABA GALLENSCHÜTZ GMBH; Nikolaus-Otto-Str. 1, 77815, Bühl, baden, ALEMANIA; DE 
Agente FELIX B. DUMONT; Varsovia No. 44-2, Juárez, 06600, Cuauhtémoc, Distrito Federal 
Prioridad (es) DEP4445698.0, 21/12/1994 
Clasificación G07C9/02 
Título TORNIQUETE DE PASO. 
 
Resumen 
En los aparatos de torniquete conocidos es mantenido cada vez un brazo de bloqueo que se 
encuentra en una posición de bloqueo horizontal por medio de un pestillo de bloqueo 
accionado por la fuerza de un resorte. En caso de una interrupción de corriente queda sin 
corriente un electroimán que detiene un dispositivo de desencastramiento en un estado de 
pretensión, y de esta manera el pestillo de bloqueo del dispositivo de desencastramiento o 
quitado de pestillo bascula saliendo del agarre con el brazo de bloqueo después oscila el brazo 
de bloqueo a una posición de abatimiento que deja libre el paso, posteriormente debe el brazo 
de bloqueo volverse a disponer manualmente y volverse a mover el electroimán y el 
dispositivo de desencastramiento a la posición de funcionamiento. Ya que en la presente 
invención el pestillo de bloqueo, está construido en cada uno de los que forman su conjunto 
como un brazo de palanca doble, donde un brazo de palanca, está provisto con un medio de 
muesca o enganche, para detener el brazo de bloqueo, y el otro de palanca, está provisto con 
un dispositivode retorno a la posición inicial, para el dispositivo de desencastramiento o 
quitado del pestillo y el pestillo de bloqueo, igualmente es basculado desde el brazo de 
bloqueo oscilante en su posición de abatimiento, podrá el aparato de torniquete volver a 
51 
 
quedar listo para su funcionamiento por un simple reconectado después de una interrupción 
de corriente eléctrica. El electroimán del dispositivo de quitado de pestillo únicamente debe 
tener las dimensiones adecuadas para una función de retención. El aparato de torniquete es 
utilizado de manera controlable desde lejos o funcionando con motor para todo tipo de pasos 
de personas. 
 
 
Figura 36 Diagrama de mecanismo 
 
 
Aquí se aprecia el funcionamiento de un mecanismo de seguridad por medio de un 
electroimán, este mecanismo permite quitar la barrera en casos especiales, ya sea por un corte 
de energía o a voluntad por medio de un control a distancia, es especialmente importante este 
tipo de sistemas en caso de algún siniestro o desastre natural. 
52 
 
 
Figu
ra 3
7 D
iagram
a d
e flu
jo p
ara este m
e
can
ism
o 
 
El brazo se 
encuentra 
bloqueando el paso 
~n 
sistema de 
_seguridad 
Si se presenta una 
emergencia 
Un electro imán 
abate el brazo que 
bloquea el paso 
Se coloca el brazo 
en su posición 
manualmente 
Brazo de palanca 
cerrado listo para 
permitir acceso 
-Se autoriza el acceso 
-Se niega el acceso 
El pestillo es 
basculado desde al 
brazo a una posición 
de abatimiento 
Una vez que se gira 
el brazo este se 
encadena 
nuevamente 
53 
 
CAPÍTULO 5 
DISEÑO CONCEPTUAL. 
 
5.1 OBJETIVOS 
Mediante la aplicación de la técnica Grafica de la Casa de la Calidad o QFD se identifican 
los procesos necesarios para lograr un diseño de re ingeniería para este caso de estudio 
tomando como modelo un portillo óptico ya existente, y a través del análisis de su 
funcionamiento mecánico se propondrá una solución diferente a las que existen. 
5.2 ALCANCES 
Se pretende generar a partir de un re diseño el dar una solución nueva a este tipo de 
mecanismos mediante el diseño a nivel de detalle, lo cual permitirá manufacturar este 
mecanismo si así lo requiriéramos. 
5.3 HIPÓTESIS: PROPUESTA DE SOLUCIÓN 
Se llevó a cabo una investigación la cual demostró que los modelos de torniquetes como el 
que se pretende rediseñar, un “portillo óptico con puertas laterales abatibles” no se fabrican 
en México, siendo el único fabricante mexicano la marca OLIN SUITE con modelos de tipo 
trípode mecánicos y de barrera eléctricos pero presentan el problema de que su manufactura 
se realiza en Singapur, con estos datos se elaboró un benchmarking que muestra las 
características de distintas marcas el cual se encuentra en el Anexo 2, información que se 
encuentran en las tablas comparativas. En la primera se muestran las características que se 
están midiendo, a cada característica se le ha otorgado un valor, al hacer la suma de todas 
ellas y aplicarlas a cada marca comercial se obtiene la gráfica llamada “características”, en 
donde se representa que tanto cumple cada marca con nuestras necesidades planteadas. La 
siguiente tabla nos habla sobre tiempos y costos de las marcas que se estudiaron, siendo los 
datos utilizados el tiempo de entrega, el de fabricación y de montado, con lo cual obtenemos 
la tabla de “Ensamblaje y manufactura”. 
54 
 
De igual forma se aplicó el método de “Despliegue de la Función Calidad” (QFD) con lo 
que se identificaron las características pensadas en tres posibles clientes, el usuario final, el 
comprador y el taller de manufactura, cuya gráfica se encuentra en el Anexo 1, aquí se 
siguieron los pasos mencionados en el capítulo 2 en donde se dan valores numéricos 
empezando con los tres casos a quien se les dieron 100 puntos a cada uno para que se 
repartieran según fueran sus necesidades siendo esto el “Que”, al “Como” también se les dio 
valor según su relación con el “Que” dando como resultado las acciones más importantes 
que se deben tomar en cuenta. Estos son los datos que se encuentran en la parte inferior de la 
gráfica y van de mayor a menor valor en importancia. Al mismo tiempo que se compara a la 
competencia según la satisfacción del cliente en cada rublo, mostrando esta relación en una 
gráfica que se encuentra en la parte superior derecha de la gráfica de la casa de la calidad, sin 
dejar de lado las especificaciones mecánicas para poder tener un mayor control de lo que se 
está haciendo. Esta representación gráfica es muy extensa como se puede ver en la primer 
hoja en donde se muestra completa, por lo que se tomó la decisión de dividirla y ampliarla 
en 2 hojas para que fuera legible. 
En cuanto al resto de los portillos ópticos todos son de marcas extranjeras, quienes tiene que 
importar el producto ya sea desde un stock o hacerlos según el requerimiento del cliente, 
siendo líder la marca Argusa de España con un modelo de producción que se tomara como 
base, el cual consiste en producir el hardware exclusivamente bajo la justificación de que en 
el mercado actual existe una gran cantidad de lectores que pueden controlar el acceso 
identificando a quien desea pasar, desde teclados con clave numérica hasta lectores 
biométricos de pulso cardiaco. 
Es por ello que se propone diseñar un porillo con un ciclo de vida completo, en su mayoría 
elaborado de materiales férricos de línea proponiendo el acero inoxidable ANSI 304 y para 
ambientes salinos o de corrosión el inoxidable ANSI 316, lo cual ayudara a que su maquinado 
sea sencillo y sin la necesidad de pasos adicionales. 
Pensando siempre en las tres figuras bajo las que se está diseñando, el usuario final quien 
atravesara a través del mecanismo ya sea cotidiana o esporádicamente, el comprador del 
sistema, quien lo adquirirá para controlar el acceso a algún lugar que él requiera y el taller 
55 
 
que realizara la manufactura del mecanismo a quien también es necesario tomar en cuenta 
para logar una producción fluida. 
Dentro de la propuesta se incluye un mecanismo eléctrico básico que gracias a los censores 
colocados en los costados de la carrocería se envía una instrucción mediante la cual un motor 
asíncrono mueva un volante que realice los pasos necesarios para abatir la puerta y permitir 
el acceso si es que este se autoriza, este sistema es solo de control mecánico, proporcionando 
la facilidad de poder adaptar cualquier medio de identificación de los ya existentes en el 
mercado. 
 
5.4 CONFIGURACIÓN PROPUESTA 
Dentro del plan de diseño se toma en cuenta que en México no se elabora este tipo de 
mecanismos por ello se sugieren piezas de line existentes en el mercado nacional, así como 
los materiales y procedimientos los cuales se pueden encontrar fácilmente. 
También se consideró que los mecanismos afines no toman en cuenta un ciclo completo de 
vida del producto teniendo como máximo 5 años de respaldo en el equipo, después de los 
cuales se toma como obsoleto y se le deja de brindar mantenimiento y de fabricar sus piezas, 
por lo que se sugiere un plan a futuro, el cual consiste en un acompañamiento que cubra toda 
la vida útil del producto, se toma en cuenta una vida útil de 5 años tiempo durante el cual el 
producto tendrá respaldo mediante un banco de piezas de reemplazo en proporción a las 
unidades vendidas lo cual es viable gracias a que serán piezas comerciales de fácil 
adquisición, una vez trascurrido el tiempo de vida se le planteara al comprador adquirir un 
equipo de nueva generación con la felicidad de poder obtener un descuento al entregar el 
equipo obsoleto. Una vez entregado el equipo este será desensamblado, las piezas eléctricas 
serán recicladas y las piezas metálicas serán enviadas a fundición para su reutilización. 
Otro factor que se toma en cuenta independientemente de los manuales técnicos es la 
capacitación para el staff técnico del comprador final, a quienes se les enseñarael uso del 
equipo y la solución de posibles problemas que puedan presentarse durante su uso y que no 
sean necesarios llamar al equipo técnico especializado. 
56 
 
Estas estrategias serán planteadas al consumidor desde la presentación del equipo, lo cual le 
dará al diseño un valor agregado sobre el resto de la competencia y lo hará más competitivo. 
Dentro de la propuesta, se figa la atención en el diseño axiomático que se empleó y sus dos 
principios, que son la autonomía y el funcionamiento simple haciendo a este modelo robusto 
ya que cada parte estará diseñada para cumplir con una sola función de manera correcta, sin 
fallas en ciclos prolongados. 
 
5.5 ANÁLISIS DE LA APLICACIÓN DEL MÉTODO DESPLIEGUE DE AL 
FUNCIÓN DE LA CALIDAD QFD. 
 
La disposición del mecanismo representa a la técnica de Casa de la Calidad o QFD que se 
aplicó y se muestra en el Anexo 1 del sistema de torniquete óptico refleja las condiciones 
mecánicas a las que se llegaron tomando en cuenta las necesidades de tres perspectivas: 
El usuario: Quien usara de forma cotidiana este mecanismo para acceder a un área de trabajo 
o como visitante, estos usuarios son quienes podrán encontrar las ventajas y beneficios en su 
uso aunque no dependa su adquisición directamente de ellos. 
La empresa que lo adquiere, o el comprador: Es quien valorara el mecanismo por sus 
características técnicas, de diseño, y costo - beneficio y decidirá adquirirlo para utilizarlo en 
un área específica que sea de su conveniencia, la empresa tendrá la capacidad de elegir entre 
la gran cantidad de mecanismos existentes en el mercado tomando por lo general en cuenta 
la resistencia y robustez del equipo, costo y las características adicionales que puede tener 
como en este caso es la capacitación y el diseño para sustentar la vida completa del producto. 
El taller de ensamblaje: También se debe tener un buen diseño para un ensamblaje correcto, 
el no presentar problemas en esta parte es muy importante, así como hacer fácil el ensamblado 
a través de procesos comerciales no especializados lo que ahorrara tiempo y dinero en este 
paso. 
 
57 
 
EL USUARIO 
Gracias a la aplicación de QFD se encontró que para el Usuario el punto más importante es 
el “Que no toque o roce al usuario al utilizarlo” con 23 puntos de 100, y coincide en 
importancia con el resultado de nuestro análisis el cual arroja la mayor puntuación de este 
apartando que es de 21 puntos, esto significa que el usuario pueda tener la plena seguridad 
de poder pasar sin sufrir ningún accidente, como quedar atrapado entre las puertas, ser 
golpeado por las puertas, que se active la barrera en el momento que el usuario tiene el paso, 
etc., esta necesidad se cubre con “Sensores que adviertan de la presencia del usuario”, por 
ello se deben colocar la cantidad de sensores más adecuada así como su configuración, siendo 
esta de 7 sensores por lado del portillo los cuales registren la carrera del usuario para evitar 
que las puertas lo puedan rozar. 
Estos censores evitan que las puertas permanezcan abiertas más tiempo que el necesario y en 
cuanto el usuario pasa por el último sensor estas se cierran evitando así que el usuario quede 
atrapado en las puertas o sea golpeadas por estas. 
 
Figura 38 Ubicación de sensores 
58 
 
 
Funcionamiento de las células: Cuando se activa, C1 da comienzo al ciclo, al liberar C2 1 y 
activar C2 2, el obstáculo sube permitiendo el paso, C3 confirma la presencia. Al pasar a 
través de C4 2 y 1, cuenta y confirma el paso, al pasar por C5 se da por terminado el ciclo y 
la barrera sube. Lo mismo ocurriría en sentido contrario, haciendo la secuencia a la inversa, 
si las celdas C2 yC3 se encuentran activas no se cerraran las puertas, pero si el tiempo de 
bloqueo es mayor a 4 segundos se activara una alarma sonora. 
De igual forma esta solución, se encuentra relacionada con las siguientes necesidades, las 
cuales se explican a continuación: 
“Dimensiones estandarizadas” Su relación consiste en la configuración, número y tipo de 
sensores necesarios, si el ancho fuera mayor como por ejemplo si fuera necesario que pasara 
una silla de ruedas, la configuración y tipo de sensores debería ser distinta a la propuesta. 
Para realizar el rediseño en un principio se tomaron en cuenta solamente las medias de altura 
de las marcas que se revisaron, posteriormente se investigó más a fondo y ya que este es un 
diseño para el mercado mexicano se buscó la media de altura en México y de ahí se tomó la 
decisión del tamaño, siendo esta de 1m con la parte superior curva, lo cual evita aristas filosas 
que puedan dañar al usuario o a sus pertenencias. 
Esta media de peso y altura se obtuvieron del estudio realizado por la CANAIVE (Cámara 
Nacional de la Industria del Vestido) el cual fue avalado por el INEGI (Instituto Nacional de 
Estadística y Geografía) en donde se estandarizo la altura de los mexicanos: 
Los hombres de la zona centro del país en un rango de 18 a 70 años miden en promedio 
1.67m con un peso promedio de 77.30 kg. 
Las mujeres de la zona centro del país en un rango de 18 a 70 años miden en promedio 1.6 
m con un peso de 72.15 kg. 
Lo que se traduce en las siguientes medidas (en mm): 
59 
 
 
Figura 39 Medidas promedio de mexicanos 
 
“Que soporte el tráfico fluido de personas” Los sensores utilizados deben de ser capaces de 
enviar las señales lo suficientemente rápido sin perder precisión ni descalibrarse después de 
un número largo de ciclos de trabajo, esto se logra gracias a un sistema con microcontrolador 
que se encarga de controlar todas las funciones y variables con que cuenta el equipo, el 
tiempo propuesto es de 6 segundos por persona, este tiempo puede ser modificado gracias a 
los relés con lo que cuenta la tabla de control con lo que se puede configurar para hasta 12 
segundos. 
“Que cuenta con señalización visual y auditiva.” Los sensores deben de calibrarse 
adecuadamente en la placa de control para que al término de la carrera del usuario se envíe 
la señal visual de cerrado, así como en caso de una presencia no autorizada los sensores 
envíen la señal para emitir una alerta visual y auditiva. Se proponen tres colores de aviso para 
evitar confusión con una tira de led RGB la cual ira pegada con adhesivo Permatex Industrial 
Spray Adhesive en el costado interior del cristal, el azul indicara cuando el portillo está en 
espera, el verde para indicar que el paso es autorizado y el rojo para indicar si el paso es 
negado, también en la tabla de control se encuentra una pequeña bocina que es quien produce 
los sonidos de alerta. 
60 
 
 
Figura 40 Código de colores del mecanismo 
 
“Que sea bidireccional” Los sensores deben poder funcionar en ambas direcciones ya que 
son ellos quienes advierten de la presencia del usuario y la dirección en la que se dirige lo 
cual también puede ser programado desde la tableta de control. 
 
EMPRESA QUE LO ADQUIERE 
Es la empresa quien va a comprar el producto ponderando sus beneficio de entre todas las 
ofertas del mercado a través de sus características mecánicas, robustez, confiabilidad y 
calidad, conjuntando sus características especiales como en este caso sería el diseño para una 
vida completa, lo cual incluye soporte de por vida y la capacitación en su uso, para el 
comprador la necesidad de mayor puntajes es “Que tenga una vida útil sin falla por arriba del 
promedio” con 20 puntos de 100, siendo la solución propuesta “Mecanismo capaz de soportar 
una mayor cantidad de ciclos” el cual como resultado muestra 14 puntos, el mecanismo es 
automático y funciona como debe de hacerlo con las mínimas fallas y se emplean materiales 
de línea, así como acero inoxidable ANSI 302 para la carrocería. Otro punto que está 
empatado en la tabla de resultados es “Que sea de fácil mantenimiento” también con 14 
puntos y la solución es “Lubricación de por vida” aquí también se está hablando del tipo de 
material