Brillopak ha ideado una forma innovadora de utilizar una manzana electrónica para mejorar el desarrollo de su envasadora de cajas UniPAKer para productos hortofrutícolas. Midiendo la fuerza G a la que se somete una manzana durante el proceso de envasado, el dispositivo de registro inteligente ha permitido a los ingenieros de Brillopak hacer mejoras en el diseño, que minimizarán los daños y las magulladuras en las frutas delicadas.
La manzana electrónica es un registrador de impacto y temperatura colocado dentro de una carcasa que imita la forma, el tamaño y la densidad de una manzana real. La manzana "ficticia" se inserta en un paquete ocupando el lugar de una manzana real para monitorear y localizar el origen de los daños que sufren las manzanas durante la manipulación y el transporte. Las mediciones de fuerza y temperatura son registradas por el dispositivo y enviadas vía Bluetooth a una aplicación, que las presenta en gráficos o Excel de fácil lectura y análisis.
Brillopak vio el potencial de la manzana electrónica como una herramienta de desarrollo de maquinaria para su sistema de envasado de manzanas UniPAKer. Utilizando las capacidades de prueba de impacto del instrumento, la empresa pionera ha rediseñado el sistema de rechazo del UniPAKer y ha optimizado la operación de recogida y colocación para reducir el estrés de la fuerza G en la fruta. La minimización de los productos rechazados debido a los daños se traduce en una mejora económica para los clientes de productos frescos.
Separar los rechazos es una operación delicada
En las líneas UniPAKer de Brillopak, los paquetes de manzanas flowpack o pillow suelen pasar por un sistema de visión o de control de peso antes de entrar en el sistema de recogida y colocación, para comprobar que cada paquete contiene el número correcto de frutas y que la máquina de envasado no ha dañado ninguna manzana. Los paquetes rechazados son expulsados de la línea y las manzanas aptas son reintroducidas en el proceso.
El UniPAKer utilizaba un sistema de rechazo que sacaba las manzanas de la transportadora a un ángulo de 90º por una canal. Sin embargo, eso daba lugar a magulladuras en la fruta, impidiendo reutilizarlas.
Brillopak realizó pruebas que implicaban insertar la manzana electrónica en paquetes flowpack y pasarla a través del sistema para registrar las mediciones de la fuerza G. Ese ejercicio reveló que el sistema existente estaba causando que la manzana se sometiera a fuerzas de hasta 26 G en algunos lugares, pero si esa fuerza G podía reducirse a menos de 6 G, la fruta no sufriría daños.
La empresa diseñó y probó un nuevo sistema de rechazo que logró exactamente eso. El sistema utiliza la fuerza tangencial para guiar a las manzanas rechazadas a través de una banda flexible de poliuretano montada en un empujador controlado por un servomotor electrónico.
El director técnico de Brillopak, Peter Newman, explica: "La manzana electrónica nos permitió detectar dónde estaba la fuerza máxima. Con ese conocimiento, fuimos capaces de rediseñar el sistema para reducir esa fuerza, lo cual redundó en un gran beneficio para los envasadores de productos frescos, para los cuales el desperdicio como resultado de las magulladuras supone un coste considerable y en gran parte evitable".
Optimizar la recogida y colocación
La otra operación en los sistemas robóticos de envasado de manzanas que puede ser un foco de daños es el sistema de recogida y colocación, pues algunos robots dejando caer la fruta desde alturas de 250 mm. Brillopak ha desarrollado un nuevo sistema de control que ha optimizado la curva de aceleración/desaceleración permitiendo un mayor ajuste de los parámetros.
"Al levantar un paquete de manzanas, el brazo del robot acelera con fuerza hacia arriba en una curva, y luego desacelera hacia abajo entrando en la caja, de modo que la colocación del paquete al fondo de la caja está muy controlada. Otros fabricantes de maquinaria de envasado podrían diseñar un sistema robótico que recogiese y colocase las manzanas en las cajas a altas velocidades, pero lo que nos diferencia es nuestra capacidad de realizar esa tarea a alta velocidad sin dañar el producto", explica Peter.
Midiendo la fuerza G de la manzana electrónica durante el proceso de recogida y colocación, Brillopak ha podido verificar la capacidad del sistema para levantar bolsas de manzanas y bajarlas a las cajas sin someterlas a una fuerza que provoque daños.
El sistema robótico UniPAKer de Brillopak para recoger y colocar fue originalmente diseñado para depositar bolsas de patatas y manzanas en cajas. El UniPAKer ha sido diseñado específicamente para mejorar la productividad y mejorar la presentación del envase en la estantería. Un robot delta de brazo paralelo sobre un diseño compacto puede cargar hasta 85 VFFS paquetes flowpack o bandejas por minuto y es ideal para hortalizas y frutas con un peso máximo de un 1 kg.
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Peter Newman
BrilloPak
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