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¿Es ahora el momento de considerar un paletizador robotizado?

20 agosto 2015

¿Es ahora el momento de considerar un paletizador robotizado?

A medida que las pequeñas empresas de fabricación que recién inician sus operaciones crecen y aumentan la producción, inevitablemente buscarán formas de mejorar su funcionamiento. La mano de obra física tiene ventajas de flexibilidad, perspectiva humana y un costo inicial relativamente bajo. La automatización mecánica también tiene ventajas: ergonomía, repetitividad y resistencia, por nombrar algunas. Cada empresa debe sopesar las ventajas y desventajas entre las operaciones manuales y las automáticas.


Muchas industrias principales: minerales, alimentos, productos químicos, alimentos para mascotas, alimentación, semillas, agricultura y otras, usan bolsas o sacos como un medio de almacenamiento y transporte de productos. La mayoría de las operaciones comienzan con el apilamiento manual de bolsas y, luego, eventualmente terminan con alguna forma de paletizado automático. ¿Cuándo una empresa realiza este cambio a la automatización? ¿Qué se debe considerar antes de realizar este cambio? Este documento intenta analizar estar preguntas, en vista del reciente auge del paletizado robotizado.

Muchas de las preocupaciones acerca del apilamiento automático tienen que ver con las limitaciones de los robots en cuanto a criterio. Aunque un operador humano puede comenzar creando pilas deficientes, aprenderá rápidamente cómo mejorar la apariencia y la funcionalidad de la pila. Este proceso no es tan simple cuando se usa la automatización.

En muchas operaciones, los operadores humanos superponen las bolsas para mantener una pila dentro de los límites de una bandeja de carga. Esta superposición parece relativamente intuitiva y simple para los humanos, pero puede ser un poco más difícil y necesitar mayor atención en el caso de los robots. La automatización parece funcionar mejor cuando la tarea es constante y repetitiva. Algunos tipos de productos y bolsas tienen mayor predisposición que otras para ser superpuestas y, algunas veces, se debe evitar la superposición de algunos tipos de productos y bolsas. Por lo general en estos casos específicos, para eliminar la superposición se puede recurrir a uno o más de los siguientes métodos:

  • Acondicionamiento: Use aplanadores de bolsas (compresión) o acomodadores (vibración) para lograr la mayor uniformidad de bolsas que sea posible. En el caso de algunos productos, la forma de la bolsa puede cambiar drásticamente con el acondicionamiento básico.

  • Ajuste de volumen o peso de la bolsa: Considere el aumento o la disminución del tamaño total de la bolsa para permitir que se apile eficazmente en una bandeja de carga. Por ejemplo, si una bolsa de 22,7 kg (50 lb) no cabe en un patrón de 5 bolsas en una bandeja de carga GMA estándar, considere una bolsa de 20 kg (44 lb).

  • Tamaño de la bolsa: Cambie las proporciones de la bolsa, de modo que una bolsa plana y uniforme se pueda apilar sin superponerla en un patrón estándar en una bandeja de carga estándar. A menudo, se puede aumentar el espesor de una bolsa para reducir su longitud o su ancho.

  • Tamaño de la bandeja de carga: En algunos casos, puede resultar práctico cambiar el tamaño de la bandeja de carga. Aunque el uso de bandejas de carga de 121,9 x 101,6 cm (48 x 40") es frecuente, hay quienes consideran práctico usar bandejas de carga más grandes o más pequeñas. Un fabricante de minerales descubrió que una bandeja de carga de 76,2 x 137,2 cm (36 x 54") funcionaba bien con las bolsas grandes; el resultado fue un eficaz patrón entrelazado de 3 bolsas.

Un operador puede afectar la firmeza de la bandeja de carga y su apariencia general. Aquí, la motivación juega un gran papel. Un robot que apile bolsas de forma y tamaño uniformes creará una bandeja de carga de forma y tamaño uniformes. La velocidad de la operación, el estilo de la herramienta de pinza para bolsas y la programación del robot, pueden afectar el estilo y la función de la pila paletizada automáticamente.

Una herramienta de tipo concha (pinza) puede ser muy rápida y eficaz para velocidades de hasta 27 bolsas por minuto. La pinza lateral, por su lado, funciona mejor con bolsas cuadradas y gruesas, colocando cuidadosamente las bolsas en un patrón apretado. Tal herramienta se puede equipar con pinzas inferiores horizontales, las cuales se retraen para colocar la bolsa en una posición precisa. Sin embargo, funcionará mucho más lento (quizás hasta 15 bolsas por minuto). Para superar esta restricción de velocidad, se pueden agrupar múltiples bolsas y se pueden mover con una herramienta similar, de mayor tamaño, y lograr así velocidades de hasta 40 bolsas por minuto.

Al igual que los humanos, los robots pueden ser flexibles en su funcionamiento. La planificación y la programación son esenciales. Si las velocidades requeridas son bajas, es posible utilizar el robot para realizar otras funciones, como las que se señalan a continuación:

  • Mover bandejas de carga vacías a su posición para apilar bolsas
  • Posicionar hojas deslizables, láminas intermedias o láminas superiores
  • Colgar bolsas vacías
  • Posicionar bolsas para sellado o cierre
  • Posicionar bolsas para impresión
  • Posicionar bolsas para comprobar el peso
  • Rociar pegamento para unir capas

Se puede decir con mucha seguridad que mientras más espere que el robot haga, menor será la velocidad general. La ventaja, por supuesto, es que un solo robot puede eliminar la necesidad de equipos auxiliares, si la velocidad general lo permite.

De manera similar a un operador humano, un robot puede realizar diversos patrones de apilamiento e, incluso, acomodar posiciones de bolsa específicas. Entre estas se encuentran bolsas con el fondo hacia afuera, con las etiquetas hacia afuera o con el lado impreso hacia afuera. Nuevamente aquí, la planificación y la programación son esenciales.

La seguridad y el evitar lesiones son factores impulsores para muchas compras de robots. Los robots, con sus movimientos a gran velocidad, crean riesgos que se deben tener en cuenta. El diseño adecuado de una celda de seguridad alrededor de un robot es la clave para mitigar el riesgo. Los componentes de seguridad, tales como cortinas ligeras, pueden aumentar enormemente la funcionalidad del robot y de los componentes que lo rodean. Del mismo modo, los fabricantes de robots han desarrollado soluciones de software para ayudar con la seguridad y evitar colisiones. Los sistemas de paletizado robotizado de hoy son seguros y funcionales.

Beneficios de la automatización del paletizado de bolsas.

  • Más seguro para los trabajadores
  • Mayores velocidades de producción
  • Optimización del espacio de depósito
  • Mayor calidad y estabilidad de las cargas de bandejas de carga llenas
  • Rápida recuperación de inversión (ahorros en mano de obra)
  • Tiempos de interrupción de servicio mínimos (mantenimiento, cambios, reparaciones)
  • Mayor competitividad para su producto en el mercado
  • Velocidades de producción más constantes

Si su operación incluye hoy el apilamiento manual de bolsas, con el tiempo considerará la opción de paletizado robotizado. Los paletizadores robotizados continúan demostrando ser mejoras valiosas para muchas operaciones de ensacado. Sin importar los factores que lo motiven a considerar el apilamiento automatizado de bolsas, una revisión de los factores que afecten la confiabilidad, la apariencia y funcionalidad de las pilas, será clave para la implementación exitosa de esta tecnología.


AUTHORS:

Stephane Marceau, Ingeniero
Director de productos

Jean-Robert Boudreau, Ingeniero
Gerente de productos

Ken Goodworth, Ingeniero profesional
Gerente de ingeniería de aplicaciones

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