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Paletización automática de té dulce y zumo procedentes de una cámara frigorífica

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The robot picks up the cartons from a plastic belt conveyor from  where the cases filled with sweet tea or juice arrive to be palletized.

Aunque el paletizado de cajas de cartón es una aplicación de automatización habitual, hacerlo desde una cámara frigorífica es más complejo ya que el espacio se lava regularmente con agua para mantenerse limpio. Motion Controls Robotics encontró la solución en la tecnología de vacío Piab suministrada por Neff Group Distributors.

Para llevar el té dulce y los zumos al mercado, antes se tienen que paletizar las cajas llenas con las botellas y transportarlas a los puntos de venta. Debido a la naturaleza perecedera de estos productos se almacenan en cámaras frigoríficas. Un cliente recurrió a Motion Controls Robotics Inc. (MCRI) de Fremont, OH, para sustituir un sistema existente ineficiente, en el que las ventosas y bombas utilizadas no soportaban bien la temperatura media de la cámara frigorífica de 35°F (1,7°C). Esto hacía que las ventosas se volvieran rígidas y que las bombas no proporcionaran suficiente vacío para la manipulación de las cajas, lo que provocaba caídas regulares. Se tenía que encontrar un sistema mejor que permitiera manipular cajas de cartón de hasta 19 kg en este entorno específico.

Debido al proceso de lavado, hubo que excluir desde el principio cualquier tipo de sistema de sujeción por vacío con espuma técnica, así como las herramientas tipo horquilla, a causa de las limitaciones de espacio de trabajo.

“Con esta información en mente, estaba claro que la única solución posible serían las ventosas de silicona resistentes al frío y las potentes bombas de vacío – “típico caso dónde encontramos la solución en la tecnología de vacío Piab”, explica Nathan Baker, ingeniero mecánico de MCRI. “Por lo tanto, inmediatamente me puse en contacto con Matt McClellan de Neff. Él siempre me proporciona múltiples sugerencias de productos y un gran apoyo de ingeniería muy completo. Fue él quien nos sugirió que utilizáramos el eyector SX 12 después de analizar la bomba más adecuada con el experto técnico de Piab, el ingeniero de aplicaciones Oliver Lizotte, en su oficina de Hingham, MA.”

Matt McClellan, especialista en ventas técnicas de Neff Group Distributors, Valley View, OH, añadió “El SX 12 es el eyector que Piab utiliza en su bomba insignia piCOMPACT®23 SMART para un alto rendimiento de vacío. Se basa en su tecnología de generación de vacío COAX®. Este eyector ha sido especialmente optimizado para ofrecer una gran fiabilidad, flexibilidad, alto flujo de vacío y unos tiempos de ciclo rápidos. Se recomienda específicamente para soluciones de paletización que requieran grandes sistemas de vacío. Por lo tanto, pareció y demostró ser la solución adecuada para el caso de aplicación en MCRI.”

Oliver Lizotte añade “Gracias a su mayor flujo de vacío, el eyector SX12 no solo ofrece una mayor fuerza de retención, sino que también tolera mejor el polvo y la suciedad; una característica importante en las aplicaciones de packaging con cajas de cartón”.

La tecnología de vacío COAX® minimiza el consumo de energía y ofrece una sujeción segura y rápida gracias al elevado flujo de vacío inicial. Los eyectores COAX® son hasta dos veces más rápidos que otros eyectores y proporcionan tres veces más flujo que un eyector de vacío convencional con un consumo de aire idéntico. La unidad de bomba puede ofrecer un alto rendimiento incluso cuando la presión de suministro es baja o fluctuante. Esto se demostró en pruebas comparativas independientes en el Instituto Fraunhofer de Máquinas Herramienta y Tecnología de Conformado IWU de Dresde. Estos han demostrado que los eyectores Piab requieren una cantidad significativamente menor de aire comprimido para lograr el mismo rendimiento en comparación con los eyectores de otros fabricantes. Además, al no tener piezas móviles, prácticamente no necesitan mantenimiento y son resistentes a la mayoría de las condiciones ambientales como el frío. Por lo tanto, su uso reduce los costes de suministro de aire comprimido y los tiempos de inactividad por intervalos de mantenimiento con la consecuente reducción de los costes globales de manipulación.

Nathan Baker explica “Hemos llevado a cabo numerosas pruebas internas en MCRI para comparar la fuerza de sujeción del SX12 con la del generador VGS™ 3010 utilizando múltiples ventosas diferentes tanto en tamaño como en tipo. El resultado demostró que la selección del eyector SX12 es perfecta. Simultáneamente, también probamos la resistencia al frío de ventosas de distintos materiales colocándolas durante una semana en un congelador, y realizando después diferentes pruebas de tensión y compresión. Después de las pruebas vimos que la ventosa de silicona B75.20 de Piab era perfecta para esta aplicación. Estas ventosas también son adecuadas para las diferencias de altura y para superficies ligeramente irregulares o curvas, especialmente cuando se combinan varias ventosas de fuelle cortas en un dispositivo de elevación. La política de Piab de proporcionar ventosas 30 días de forma gratuita para probarlas, nos permite como integradores de sistemas probarlas realmente en la aplicación y estar seguros de haber seleccionado el mejor producto posible para cada aplicación.”

El sistema comienza con el robot cogiendo un palé y colocándolo en un transportador de rodillos. Para ello, la herramienta de final de brazo (EOAT) extiende cuatro pinzas mecánicas que se agarran por debajo de la parte superior del palé. Después de que el robot coloque el palé en el transportador de rodillos, el robot se desplaza hasta una cinta transportadora de plástico por donde llegan las cajas llenas de té dulce o zumo para ser paletizadas. Una puerta enrollable que protege al operario del sistema de funcionamiento abre los giros del EOAT hacia el transportador superior de cadena. Utilizando las ventosas de silicona B75.20 de Piab, el robot EOAT agarra una fila de cuatro cajas (de casi 170 libras / 77kg) y las coloca en el palé. Después de construir dos capas de

producto el robot agarra una hoja de nivel intermedio extendiendo cuatro ventosas de silicona multi-fuelle B50 también de silicona unidas a bombas VGS™3010 colocadas en las esquinas exteriores del EOAT. Las ventosas realizan un ligero movimiento de elevación para separar fácilmente las hojas separadoras. Para la manipulación de hojas finas y ligeras, el eyector estándar basado en la tecnología COAX® funciona de forma excelente.

Dos de estas células de paletización se encuentran en espejo una al lado de la otra, y ambas alimentan una enfardadora de palets terminados a través de una puerta de seguridad enrollable. La puerta de seguridad impide que un operario entre en cualquiera de las celdas de paletización.

Nathan Baker de MCRI, resume las mejoras de las nuevas células de paletización, en comparación con la anterior. “Con esta configuración de manipulación de cajas, pudimos ganar 10 libras (4,5 kg) adicionales de fuerza de sujeción por ventosa. De hecho, pasamos de un sistema que dejaba caer casi todas las cajas a una solución que recoge cualquier caja, incluso estando húmedas o con trozos de cinta adhesiva cortada o pegamento en las solapas que están sueltas. La EOAT con ventosas B75.20 de Piab y eyectores SX12 sigue siendo la mejor opción!”

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