Un 30% más de productividad y menos fallos en el envasado de pimientos
Combilo se especializa en importación, exportación, envasado, almacenamiento, envío y distribución de frutas y hortalizas frescas al retail. Uno de los productos que envasa es el pimiento dulce en un paquete que incluye un pimiento rojo, un pimiento amarillo y un pimiento naranja. No es de extrañar que antes fuera una labor lenta y con necesidad de mucha mano de obra. Sin embargo, con la línea de envasado asistido por robot, Combilo puede preparar el envase conocido como "semáforo" de una forma mucho más eficiente y con un número de fallos significativamente menor.
Envase "semáforo", a la antigua
La planta de envasado de Combilo aloja cinco líneas que confeccionan millones de envases al año. "Una línea convencional para envases semáforo de pimientos necesitaba siete personas", explica el gerente de producción Marcel Villerius. "Una persona llenaba las bandejas con pimientos de cada color. Tres empleados colocaban los pimientos a mano en la cinta transportadora con el orden correcto de colores. Después, los pimientos pasaban por una envasadora de flow-pack de tres en tres, donde se envolvían en plástico. Había un operario junto a la máquina para comprobar la alimentación de esta y evitar cualquier fallo. Una vez envasados los pimientos, se comprobaba el peso y si un envase pesaba demasiado poco, se retiraba de la línea. Había dos empleados al final de la máquina para colocar los 'semáforos' en una caja antes de apilarlos en los palés".
Los pimientos se clasifican y se separan por peso
La solución: una línea asistida por robot
"En esencia, la línea automatizada hace lo mismo que una línea tradicional", afirma Jeroen Bugter, director de EasyPack Technologies, empresa que ha desarrollado la línea asistida por robot. "Un empleado llena las bandejas con los pimientos de cada color, antes de que tres robots asuman el trabajo de los empleados que colocaban los pimientos en la cinta. Los robots toman los pimientos y los posicionan correctamente en la cinta, en el orden correcto de colores, antes de que pasen por la envasadora de flow-pack. El proceso que sigue a la máquina envasadora es el mismo".
Tres pimientos, 500 gramos; con celdas de carga y visión
Aunque el rol de los robots puede parecer limitado por separado, el mecanismo de control de los robots se basa en un concepto inteligente. "Seleccionar los productos a mano da lugar a envases demasiado pesados y con demasiado producto, o a envases demasiado ligeros que se tienen que rechazar", explica Villerius. "El punto de partida de los robots es un peso de 500 gramos por envase. Los pimientos se clasifican y separan por pesos de 140–160, 160–180 y 180–220 gramos. Las cintas transportadoras están equipadas con celdas de carga para transportar los pimientos hasta los robots. Las celdas transmiten el peso de cada pimiento a la conversora de peso. Cuando los dos primeros robots agarran un pimiento, pueden elegir entre dos cintas transportadoras. Para el último color, hay cuatro cintas, por lo que el robot tiene más opciones para elevar el peso total de los tres pimientos tan cerca de los 500 gramos como sea posible".
Pero eso no es todo. Una vez se han pesado los pimientos, el sistema de visión –formado por tres cámaras– transmite al sistema la posición, la ubicación de los pimientos y la forma del tallo. Esto permite que el sistema calcule con precisión cómo debería envasarse y girarse el pimiento para que se pueda colocar en la posición correcta en la cinta. De acuerdo con Villerius, trabajar con pimientos es especialmente difícil porque su forma varía mucho. Además, tienen los tallos rígidos, por lo que tienen que colocarse mirando hacia dentro para evitar que rasguen el envase.
Equipos Omron
En el desarrollo de la línea de envasado automatizada han participado dos empresas. El contratista del proyecto fue EasyPack Technologies; empresa que desarrolla y construye máquinas de envasado para el sector alimentario. EasyPack trabajó en estrecha colaboración con Rons Electronics Supplies, que es un socio regular que se encargó de la electrónica y los controles. Prácticamente todo el mecanismo de control de la aplicación robótica –a excepción de las celdas de carga y la conversora de peso– fue suministrado por Omron.
Jeroen Bugter, de EasyPack Technologies, explica qué componentes se utilizaron en la instalación: "Utilizamos tres robots Omron R6Y Delta-3. Son variantes resistentes al agua que se pueden limpiar concienzudamente; esto es importante en el sector alimentario, que fija altos estándares de higiene. Cada robot tiene cuatro servoactuadores que controlan los tres brazos robóticos y el eje de rotación. Omron también suministró el sistema de visión FH-5010 con tres cámaras y los controladores para las cintas transportadoras. Cada robot cuenta con su propia caja de control para los servoactuadores, y la caja central contiene no menos de 27 controladores de frecuencia para las cintas, así como un controlador de robótica NJ501. Este último procesa la información sobre peso, posición y velocidad de la cinta, de forma que guía los tres robots delta. En la envasadora de flow-pack hay instalado un codificador para controlar la velocidad de los robots, con el fin de garantizar que funcionen exactamente a la misma velocidad que la máquina envasadora. Lo que esto tiene de especial es que todos los componentes y controladores Omron que participan en la instalación intercambian datos entre sí a través de una red EtherCAT".
Rons Electronics Supplies utilizó la plataforma Sysmac suministrada por Omron para configurar la instalación. Según el director Ron Schinkel, es una forma eficiente y flexible de programar cómo se monitoriza y controla la máquina. Los robots y la línea de envasado se operan utilizando una pantalla táctil que permite al operario configurar y controlar parámetros como el peso, la posición y la velocidad de la cinta mediante sencillos pictogramas. La pantalla también muestra mensajes de error.
Alimentación de producto y rechazos
"Los envases rechazados hay que abrirlos a mano y los pimientos tienen que regresar al principio de la línea. Es un proceso costoso y el exceso de manipulación va en detrimento de la calidad de los pimientos", explica Villerius. "Las celdas de carga y la conversora de peso controlan los robots para que la inmensa mayoría de los envases tengan el peso deseado. Los robots nos ahorran tiempo, reducen el número de productos envasados rechazados y utilizan menos material de embalaje".
Villerius está contento con la nueva línea asistida por robot. "Después de un año de pruebas y algunos ajustes, el rendimiento de la línea es extraordinario. Los robots ahorran mano de obra y la línea permite una productividad un 30% superior por ETC que una línea tradicional; un hecho reconfortante en un momento en que cada vez es más difícil encontrar personal cualificado para el trabajo".
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