Empleo
Cualquier componente que integra un almacén automático puede fabricarse a medida a partir de un estándar básico. Pero en muchas ocasiones dos empresas diferentes han optado por el mismo tipo de transelevadores o por idéntica modalidad de estantería en longitud, altura y número de huecos disponibles.
En cambio, podría decirse que no existen dos cabeceras iguales. “Todas se diseñan a medida en función de la unidad de carga, del espacio disponible, de la filosofía de funcionamiento, del tipo de trabajo que se deba realizar y de los flujos de mercancía que se hayan de cumplir”, adelanta Manuel Delgado, responsable de la oficina técnica de Mecalux Servis.
Es decir, detalla Delgado, “la cabecera de cada instalación tiene una utilidad.A través de ella se introduce y se extrae mercancía en el almacén con distintos objetivos: recepcionar, expedir y preparar pedidos, ya sea para un cliente, para una planta productiva o para otro almacén”. A la hora de diseñar una cabecera se deben tener en cuenta toda la información y los datos aportados por el cliente para después establecer unos recorridos determinados.
“Teniendo presente los flujos y las prestaciones que debe cumplir, se define además la velocidad de transporte de las unidades de carga y las longitudes de los tramos que conformarán las cabeceras para asumir los flujos de la operativa”,indica Manuel Delgado. Una cabecera es la conexión de lo que alberga el almacén en su interior con el exterior. En realidad, es como un puzzle.
Al diseñarla se seleccionan los distintos componentes que lavan a integrar y después se montan uno tras otro hasta obtener el resultado final. De este modo, “las cabeceras se conforman a partir de la unión de transportadores de rodillos, transportadores de cadenas, transferencias mixtas de rodillos y cadenas, transportadores giratorios, elevadores, apiladores, etc.”, enumera Delgado.
Todos estos elementos son válidos para cualquier unidad de carga: paletas, medias paletas, contenedores,bandejas… ajustando y diseñando cada uno en función de ella. Sin embargo, para simplificar, en este reportaje vamos a suponer que la unidad de carga que hay que manipular en la cabecera es la paleta. Estos son los componentes que la podrían integrar:
Transportador de rodillos
Se trata de caminos de rodillos que giran sobre su eje. Se utilizan para transportar mercancías de una zona a otra. Además, se emplean para efectuar transferencias o cambios de dirección. Cuando se manejan paletas lo más habitual es que se trasladen en el sentido longitudinal de sus patines. Es decir, entran por su lado más estrecho, en europaletas por el de 800 mm.Los tramos de rodillos estándar son de distintas medidas de longitud.
Mecalux los comercializa de 1.340, 2.676 ó 3.010 mm de largo, para un peso máximo de 1.500 kg por paleta y de medidas europeas (800 x 1.000 mm). Manuel Delgado explica su funcionamiento:“El motor que incorpora cada transportador y que acciona los rodillos se pone en marcha cuando la fotocélula instalada al final del tramo anterior detecta la presencia de la paleta que se tiene que trasladar”. Si se trata del primer tramo de la cabecera,porque es en él donde el carretillero deposita la carga para introducirla en el almacén, el sistema se acciona de manera distinta.
En el suelo se entierra un bucle inductivo: un cable enrollado varias veces formando un círculo que genera una corriente eléctrica. Al posicionarse encima la carretilla se crea una corriente de electricidad. “Cuando la máquina se retira, los rodillos se ponen en funcionamiento porque un detector percibe que la corriente ha finalizado”, describe Delgado. Y añade: “El transportador no se pone en marcha hasta que no se va el carretillero como medida de seguridad”.
Otra posibilidad es que los transportadores de rodillos se encuentren tras una electrovía, un transferidor de cadenas a rodillos, una lanzadera, un transportador giratorio, etc. En estos casos, “una fotocélula posicionada en cualquiera de los equipos citados comunica la presencia de la paleta al PC o PLC de control quien ordena que arranque el motor que moverá los rodillos del transportador”, apunta Manuel Delgado.
Velocidad de crucero
Por su parte, los rodillos pueden alcanzar una velocidad de transporte variable de 10 m/min a 20 m/min (en el caso de las velocidades estándar de Mecalux). “Tal velocidad depende de las prestaciones que debe dar todo el conjunto del almacén. Es decir, de si es necesario que los ciclos sean muy rápidos porque la instalación tiene que atender muchos pedidos o suministrar a una línea de producción de forma progresiva”, indica Delgado.
La velocidad variable consiste en que durante el periodo de arranque y parada el motor gira a una velocidad más lenta que durante el resto del movimiento. Las paletas arrancan a menor velocidad alcanzando su punta máxima durante el trayecto y frenando hasta la velocidad más baja cuando llegan al final del recorrido.
Esto también es válido para paletas muy altas o inestables que no aguantarían movimientos bruscos. Son las fotocélulas de cambio de velocidad instaladas a lo largo del tramo, y antes de las fotocélulas de paro, las que al notar su presencia emiten una señal que recibe el PC o el PLC de control.Después, éste activa inmediatamente el cambio de velocidad para amortiguar la parada.
Por otro lado, dichos transportadores se utilizan como acumuladores de paletas si incorporan un sistema de rodillos embragados. Con un único motor dicho sistema es capaz de poner en funcionamiento todos los rodillos menos aquellos que estén ocupados por una o varias paletas para que se deje de ejercer tracción sobre ellos.
De este modo, una unidad de carga tras otra se van posicionando en el transportador hasta que se libera su salida hacia el siguiente tramo de la cabecera. Su labor como acumulador o pulmón es muy útil, además, en las secciones finales o salidas. Las paletas permanecen esperando en el camino de rodillos hasta que, por ejemplo, un carretillero las recoge.
Igualmente, estos transportadores se emplean para recepcionar las mercancías. A diferencia de los de cadenas, que se describen a continuación, pueden dotarse de sistemas para controlar el peso de las unidades de carga recibidas; verificar que los patines de las paletas estén en perfecto estado para que el transelevador trabaje con ellas; y que la distancia entre dichos patines sea la que debe ser. Lo que sí comparten los dos tipos de transportadores es la posibilidad de disponer de un control de gálibo cuyo funcionamiento también se explica más adelante.
Transportador de cadenas
Los transportadores de cadenas hacen el mismo servicio que los de rodillos pero ocupan menos espacio.Posibilitan el traslado de las paletas en el sentido transversal de sus patines. Por tanto, las manejan por su lado más ancho. Son el complemento perfecto del transportador de rodillos,ya que con la unión de ambos a través de una transferencia los recorridos dibujan giros de 90º ó 180º.
A su vez, dependiendo de las características de la unidad de carga, se fabrican con dos, tres o cuatro ramales de cadenas. Si se va a trabajar con paletas convencionales se instalan transportadores de dos. Con tres cuando son de mucho peso para evitar su curvatura durante el transporte.Y con cuatro ramales para trasladar medias paletas.
Al igual que los transportadores de rodillos, los de cadenas se ponen en funcionamiento de la misma forma y trabajan a una velocidad fija de 10 m/min y a una variable en la que la máxima puede llegar a ser de hasta 20 m/min para un peso máximo de la carga de 1.500 kg. En cuanto a la longitud de los tramos, tal como apuntan desde Mecalux, los estándares miden 1.300, 2.000 ó 2.700 mm.
Otro dato característico, también común a ambos transportadores, es que resultan adecuados en aquellas condiciones ambientales que oscilen entre los -30 ºC y los 40 ºC con una humedad máxima del 70%. Lo que varía de un tipo a otro es la altura que alcanzan con respecto al suelo una vez instalados. En el de rodillos se sitúan entre los 600 y los 900 mm y en el de cadenas, en cambio, se levantan hasta 950 mm.
Transferencia mixta
Este elemento es el que se ocupa de comunicar un transportador de rodillos con uno de cadenas y viceversa, con recorridos en los que los cambios de dirección serán de 90º. Para hacer esta operación se necesita la combinación de un transportador de rodillos fijo a la bancada y un transportador de cadenas sobre un bastidor de elevación excéntrico.
La transferencia mixta está preparada para trabajar con europaletas de un peso máximo de 1.500 kg y para registrar unas velocidades iguales a las de los transportadores. El sistema es capaz de lograr un rendimiento medio de 180 paletas por hora.
Transportador giratorio
El transportador giratorio es de rodillos o de cadenas. Lo principal es que tiene la capacidad de girar de manera que permite transferir las unidades de carga entre aquellos transportadores que no se encuentran alineados. Posiciona la paleta hacia cualquier ángulo respecto a la dirección de entrada.
Es el PC o PLC de control el que le ordena con qué tramo alinearse tras recibir la señal de llegada de cada paleta concreta gracias a una fotocélula. El tiempo mínimo en que tarda en hacer girar la unidad a 90º es de 4 segundos y es capaz de alcanzar los 180º.
Transportador de cadenas de entrada y salida al almacén
Normalmente, para optimizar los huecos de los almacenes automáticos los transelevadores cogen las paletas por su lado más estrecho y así las introducen en cada nicho. Para colocarlas delante de las máquinas se emplean transportadores de cadenas que muestran las unidades a ubicar y reciben las recién extraídas.Son similares a los descritos anteriormente aunque con unas longitudes y medidas que varían en función de las necesidades de acumulación de cada almacén.
Control de gálibo
El control de gálibo o puesto de inspección de entradas es un arco que se instala generalmente sobre los transportadores de rodillos. Es un equipamiento de control del sistema de transporte con un objetivo básico:comprobar que las dimensiones de las unidades de carga que entran en el almacén cumplan con unas especificaciones definidas de antemano.
Además, es el primer control de seguridad del sistema de transporte e incluye un lector de etiquetas de código de barras. Así se registran las nuevas entradas para que el PC o PLC de control se lo comunique al Sistema de Gestión del Almacén (SGA) y éste sea capaz de tomar las decisiones necesarias que correspondan según cada paleta en concreto.El control de gálibo realiza el control de la longitud, la anchura y la altura de las paletas.
Dichos controles se llevan a cabo mediante fotocélulas. En caso de que su haz sea atravesado por la mercancía, se rechaza la entrada de la paleta en el sistema. De forma opcional, puede estar equipado con dispositivos destinados a examinar el peso o sobrepeso de la unidad de carga, así como el perfecto estado de los huecos y de los patines de tales paletas.
Elevador para paletas
Este elemento es exclusivo para cabeceras que se hallan en distintos niveles de altura porque se ocupa del transporte vertical de las unidades de carga. Está basado en un dispositivo de elevación de bandas contrapesadas y un sistema de tracción que consigue una recirculación vertical.Es capaz de elevar dos paletas al mismo tiempo a una velocidad máxima de 60 m/min.
Mesa elevadora
Se trata de un sistema de elevación al que se le puede incorporar un transportador de rodillos o uno de cadenas. Se sitúa en los puestos de entrada y salida de la cabecera cuando las entregas y las recogidas se hacen mediante transpaletas. Una vez se deposita la carga en esta mesa, el conjunto se eleva hasta la cota de transporte del resto de la instalación. Asimismo se instala en los puestos de trabajo en los que hay que preparar pedidos mejorando la ergonomía. Y es que posiciona las paletas sobre las que hacer picking a la altura que más le conviene al operario para efectuar su tarea de manera correcta y segura.
Carro transferidor o lanzadera
Es un sistema de transporte no continuo de unidades de carga que se emplea cuando no se requiere que los flujos sean muy elevados y que siempre incluye otro elemento de transporte embarcado (rodillos, cadenas, horquillas…). El carro circula sobre raíles, los cuales, si las necesidades de la instalación lo exigen, se empotran en el suelo para evitar crear una barrera física a lo largo de su recorrido.
Las configuraciones que se obtienen dependen de las prestaciones en ciclos, carga (incluso es posible transportar dos unidades a la vez) o velocidad que se quieran alcanzar.La velocidad que adquiere el carro transportador oscila entre los 30 y 140 m/min, incorpora un telémetro que le indica la posición en la que se encuentra y establece la comunicación con los sistemas de control mediante infrarrojos.
Apilador de paletas
Hay sistemas de transporte automático que precisan estar dotados de un mecanismo que suministre o recopile paletas vacías. De esto se ocupa el apilador/desapilador que deposita la pila de paletas vacías sobre la nueva, elevando toda la pila, con un sistema de elevación accionado por pistones habitualmente hidráulicos. Para suministrar una unidad o desafilar, coloca la pila sobre el transportador con el fin de elevar después todo el conjunto de paletas menosl a primera.
Por otra parte, es posible añadir a estos mecanismos sistemas para validar el estado de las paletas, con el propósito de que sean apiladas las correctas y rechazadas las defectuosas.
Despaletizador por capas
Consiste en un sistema capaz de coger una capa completa de una paleta para depositarla en otra. Se emplea cuando a partir de una unidad de carga monoproducto se necesitan crear nuevas unidades con esa misma referencia pero para distintas expediciones, por ejemplo. Según indican fuentes de Mecalux existen dos tipos: los apiladores por vacío y los apiladores por ventosas o garras.
Los primeros trabajan por succión y se usan para despaletizar por capas productos de diferente morfología. Los segundos disponen de múltiples ventosas o garras prensibles y son válidos para coger artículos de una capa pero que sean homogéneos. Para concluir, no hay que olvidar que se han explicado los mecanismos en su modalidad estándar. Hoy es posible fabricar cada uno a medida, teniendo en cuenta la tipología de la unidad de carga, los flujos, las condiciones ambientales, etc.
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TRES CAMINOS PARA LAS UNIDADES DE CARGA
Una cabecera
La disposición más simple es aquella en la que el almacén consta de un pasillo formado por dos estanterías atendidas por un transelevador y, por tanto, resulta suficiente con una sola cabecera por la que se producen las entradas y salidas de las unidades de carga.Ésta puede posicionarse en la parte frontal del almacén pero también en un lateral.
Es decir, la carga entra y sale por una serie de módulos que se han despejado para tal fin en la misma estantería.En este último caso el transelevador se comunica con un transportador de rodillos y no de cadenas porque es el sistema que le deja lista la carga para recogerla. Es decir, permite introducir sus horquillas por la parte estrecha de las paletas.
Y otra opción igualmente válida es colocar la cabecera a una altura determinada. Esto sucede cuando el pasillo de trabajo se soterra a muchos metros bajo el suelo de modo que dicha cabecera se halla a la altura de, por ejemplo, el quinto nivel de carga.Por otra parte, esa única cabecera también es posible complementarla con un puesto de trabajo en el que realizar picking a la caja. Aquí se confeccionan nuevas paletas que se almacenan como pedidos preparados o son recogidas por carretilleros para enviarlos a los clientes.
Dos cabeceras
Pero cada negocio es un mundo.Hay almacenes que requieren dos cabeceras. Por ejemplo, una se sitúa al final de los pasillos de trabajo y otra al principio. En una se efectúan las entradas de las unidades recién llegadas del exterior o de una factoría, y las salidas de las mercancías para expedir las paletas completas a los clientes.
En cambio, en la segunda,se extraen paletas para realizar picking sobre ellas, que se devuelven al almacén, pero también se introducen nuevas paletas con pedidos ya preparados que permanecen dentro del depósito hasta que llega el momento preciso de expedirlas.O tal vez, en esta segunda cabecera esas paletas preparadas se envían a una línea de producción porque se necesitan esos componentes para iniciar un nuevo lote.
Tres cabeceras
E incluso existen almacenes automáticos instalados dentro de una planta con tres cabeceras: en una se hacen las entradas y salidas convencionales, en otra se confeccionan nuevas paletas con materias primas para fabricar y en la tercera se preparan también nuevas paletas pero con los componentes solicitados por las líneas de producción (botes, tapones, cajas, etiquetas, etc.).
“En definitiva, un almacén automático puede constar de distintas cabeceras porque así lo exige la operativa del negocio. Lo que hay que tener presente es,ante todo, que a medida que se incrementan los puntos de entrada y salida a los que deben atender los transelevadores se reduce la agilidad de la instalación. Es decir, disminuye la velocidad de los ciclos de trabajo”, insiste Manuel Delgado, responsable de la oficina técnica de Mecalux Servis.
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OTROS MIEMBROS ROBÓTICOS
Los remontadores/desremontadores de paletas y los transportadores dobles son otros componentes que también pueden formar parte de una cabecera.Los primeros son unos mecanismos que colocan una paleta sobre otra. Sin embargo, las posibilidades van más allá. Por ejemplo, elevan dos medias paletas para meter debajo una entera, de modo que sea posible manipular las tres como una carga completa.
Y lo mismo pero con cuatro medias paletas. El funcionamiento es simple: una plataforma móvil se desplaza en sentido horizontal y está dotada de una columna por la que se mueven unas horquillas en el eje vertical.Es como un transelevador pero en pequeño y se instala junto a un transportador. Cuando llega la paleta que se sitúa más alta, el remontador introduce las uñas en los huecos de sus patines y la eleva dejándola suspendida.
Después, el transportador vuelve a activarse y acerca la segunda carga que se posiciona bajo la que está elevada. A continuación el pequeño robot deja la primera unidad apilada sobre la nueva y se traslada horizontalmente para liberar las uñas.La operación de desremonte se hace de la misma formapero a la inversa. Mientras se mantiene suspendida la paleta superior, la inferior continúa su camino por el transportador. Una vez ha quedado libre el hueco, el mecanismo deposita la paleta en él y se retira.
Transportadores dobles
Se trata de un transportador compuesto de dos tramos convencionales de rodillos que comparten un único sistema de desplazamiento por cadenas. Igualmente, puede consistir en dos mesas transferidoras con un mismo transporte de cadenas. Lo común es instalarlo para llevar a cabo cambios de líneas, como es el caso de los circuitos de recirculación.
El funcionamiento es el siguiente:la paleta se desplaza por una línea de transportadores de rodillos hasta que llega al transportador doble. Sus rodillos bajan dejando a la paleta sobre el sistema de cadenas en el que discurrirá hasta el siguiente conjunto de rodillos.
Éstos, de la misma forma, se elevarán cuando la paleta esté en posición y desde ahí se vuelve a desplazar a otra línea de transportadores que transcurre paralelamente a la primera. Con estos elementos mecánicos se ahorra espacio y materiales porque sustituyen a tres tramos convencionales.