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Nuevas vías en el almacén automático

01/06/2008

Transelevadores con giro en curva o un puente de transbordo. Estas son las dos posibles opciones que permiten a estas máquinas protagonistas de los almacenes automáticos “ser solidarias” para atender pasillos distintos.Cualquiera de ellas se presenta como muy válida para operativas con un número poco elevado de ciclos de trabajo.

No existen dos empresas iguales y, en consecuencia, tampoco hay dos almacenes iguales. Todos, independientemente del producto que cobijan, están diseñados a medida. El resultado final depende de infinidad de variables.

Por ejemplo, si el método y la tecnología elegida es la automática no solo hay que determinar el número de pasillos y estanterías que formarán el conjunto, sino las máquinas o transelevadores concretos que se van a ocupar del movimiento de la mercancía dispuesta en las unidades de carga (paletas, contenedores, plataformas, cajas, etc.).

Cuando se trata de almacenes con una elevadísima carga de trabajo casi siempre es indispensable disponer de uno de estos transelevadores por cada pasillo del almacén. Sin embargo, si las tareas no son tan urgentes y elevadas en número, es decir, la rotación de la mercancía no es muy alta pero el volumen de almacenamiento sí lo es, una sola máquina puede ocuparse de gestionar varios pasillos utilizando un sistema que le permita cambiar de uno a otro en función de las necesidades concretas en un momento determinado.

Y, ¿cuáles son las soluciones que los ingenieros han desarrollado? Actualmente hay dos: el giro en curva y el puente de transbordo. El empleo de un método u otro implica un estudio exhaustivo de los condicionantes en cada caso. Aunque, en muchas ocasiones es el cliente o almacenista el que desde el principio, cuando solicita la oferta al proveedor de sistemas de almacenaje, ya insiste en la instalación de una solución concreta.

 

A. Giro en curva

En este sistema es el propio transelevador el que se ocupa de efectuar la maniobra de cambio a través de unos desvíos de tipo ferrocarril. Se trata de un accionamiento mecánico o un cambio de agujas que posibilita seleccionar el pasillo de destino.Los transelevadores diseñados para ser capaces de girar en una curva disponen de los elementos clásicos de las máquinas convencionales para servicio recto, como columna, testero inferior y cuna.

La diferenciamás característica es que incorporan unas ruedas con posibilidad de giro, que se integran en una bancada especial. Este sistema permite que las máquinas alcancen velocidades elevadas en las curvas.

 

Cambios de vía

Para realizar el giro, la instalación cuenta con unos cambios de vía inferiores y otros superiores. En cuanto a los inferiores, están construidos de modo que en condiciones de carga extrema se garantice siempre un desgaste mínimo. Para ello, los cambios de vía siguen una curva con una geometría especial corregida (el radio del carril es de 800 mm), lo que evita los esfuerzos laterales. En condiciones de servicio, están centrados y bloqueados. Su accionamiento se lleva a cabo por medio de cilindros neumáticos.

Por su parte, los cambios de vías superiores consisten en guías pasivas en forma de “Y” sin accionamiento externo. El guiado superior tanto en las curvas como en los desvíos es un carril conformado para que las ruedas de contraste superior del transelevador no abandonen en ningún momento el perfil durante su recorrido.El sistema no requiere un mantenimiento adicional; los elementos de cambio de pasillo son accionados de manera sencilla mediante sistemas de aire comprimido con bajo índice de desgaste.

Cada transelevador, siguiendo las órdenes del sistema de gestión del almacén, sabe qué camino debe tomar y recogiendo información de unos sensores que va hallando en su recorrido también sabe en dónde se encuentra situado (posición física). Estos sensores transmiten datos como, por ejemplo,que un pasillo está libre o ya está ocupado; y es que en un mismo recorrido es lógico que no puedan permanecer más de uno en circulación.

Asimismo, con el propósito de simplificar el sistema de guías inferiores y superiores necesarias para los giros en curva, cada cambio de sentido está diseñado para realizarse en una sola dirección. El pasillo transversal (o de desvío) es el que utiliza la máquina para desplazarse a otro longitudinal. Es decir, es como si solo existiera la posibilidad de que todos los giros se efectuaran hacia una misma dirección.

Cuando todos se han diseñado para girar a la izquierda pero el transelevador debe dirigirse al pasillo de su derecha, primero gira (a la izquierda) y después se desplaza marcha atrás hasta encontrar el pasillo de destino.El control de todos los sensores y demás elementos que hacen posible los cambios de vía se efectúa desde un PLC o PC de control situado en una cabina eléctrica adicional.

 

Transmisión de datos

En cualquier almacén automático con transelevadores de servicio recto, para establecer la comunicación de los terminales de periferia descentralizada situados a bordo de la máquina (como variadores de velocidad,telémetros, encoder, etc.) con el PC o los PLC fijos, se utilizan sistemas de comunicación óptica por infrarrojos (fotocélulas), con alcances de hasta 240 m y una velocidad de transmisión de 1,5 Mbps, para temperaturas de trabajo de hasta –30 ºC si fuera necesario.

Las fotocélulas fijas se ubican al final de los pasillos mientras que las embarcadas lo hacen en las columnas de los transelevadores. Para la versión de comunicación de datos entre el armario eléctrico embarcado y la cuna de elevación, se utiliza un juego de fotocélulas que se enfrenta entre la cuna y el testero inferior.

En las instalaciones con giros en curva, esta comunicación por fotocélulas no es viable. La solución está en la instalación de un sistema por radiofrecuencia. De este modo, el software de gestión del almacén le da la orden de trabajo al transelevador por radiofrecuencia (recoger una paleta en la posición C27A del pasillo 3, por ejemplo) y el PC de control de la propia máquina se coloca a bordo de la misma en vez de en un armario en el exterior de la instalación.

Dicho PC de control es el que se ocupa de recoger la información de los sensores y de los sistemas que le informan de su posición exacta y de dar las órdenes internas oportunas a los variadores de los motores de traslación y elevación para efectuar el movimiento solicitado.

Primero, llegar al hueco deseado y, después, coger la carga y depositarla en la cabecera. En los transelevadores de servicio recto, este PC o PLC de control se ubica en dicha cabecera. Además, ofrece la posibilidad de manejar hasta cuatro máquinas a la vez, por ejemplo.Igualmente, para medir la posición exacta en los movimientos de traslación y elevación de cualquier mecanismo de estas características, sea de servicio recto o con giro en curva, se utiliza un telémetro láser.

Se trata de un equipo óptico que mide la distancia con una alta precisión y resolución (de 0,01 mm) al reflejarse su haz láser en un reflectante en el otro extremo. En los transelevadores que han de girar en curva este posicionamiento que se realiza a través de un telémetro no cumple su función durante los giros.

Con lo cual, cuando la máquina se encuentra en pleno cambio de pasillo tal posicionamiento se resuelve con la instalación de un encoder absoluto ubicado en una de sus ruedas. Este encoder absoluto es un equipo rotativo con valor codificado no repetitivo ni incremental, que entrega un valor absoluto y distinto por cada vuelta de la rueda, y que mantiene el valor medido aunque el transelevador haya sido desconectado.

 

B. Puente de transbordo

La segunda opción para que el transelevador cambie de pasillo de forma automática es la instalación de un puente de transbordo. Esta máquina, en la que dicho transelevador se ubica, queda anclada y se traslada conjuntamente de un área de trabajo a otra.

El desplazamiento es lateral por un pasillo transversal hasta el de destino,donde tendrá lugar el transbordo.Todo el sistema está preparado para mantener los niveles de seguridad prescritos en cada instalación y así evitar una posible salida del transelevador del carril inferior cuando el puente no esté centrado en su pasillo.Uno de dichos sistemas de seguridad consiste en que en cada pasillo longitudinal se instala un tope neumático que siempre permanece levantado y que impide que el translevador avance al llegar al final del recorrido.

Cuando se produce la orden de un cambio y el puente de transbordo se ubica al final del pasillo en el que se halla dicho transelevador, el tope se abate y le deja continuar hasta situarse sobre el puente. Dicha máquina posee una envergadura considerable ya que debe ocuparse de trasladar otro mecanismo igual de llamativo y no solo en volumen. Y es que un transelevador estándar pesa 10.000 kg, pero uno diseñado a medida para aplicaciones especiales puede alcanzar los 20.000 kg e incluso más.

 

Largueros y travesaños

El puente de transbordo dispone deun robusto bastidor formado porunos largueros que están unidos entresí por travesaños. Uno de estos largueros, el que se encuentra justamente en la posición central del bastidor, soporta el raíl de rodadura al que se va a desplazar el transelevador cuando salga del pasillo en elque estaba trabajando. Las dimensiones de este bastidor se calculan en función del peso y de las medidas de las máquinas que va a trasladar.

Tanto los largueros como los travesaños están compuestos por una estructura en forma de cajón, hecha con chapas dobladas y posteriormente soldadas entre sí, además de reforzadas con costillas dispuestas en el interior a intervalos regulares.

Además, sobre los extremos de los largueros se sitúan, por un lado, las ruedas libres, y por el otro, las ruedas motorizadas del puente de transbordo que ruedan para desplazarse por las guías del pasillo transversal. Las ruedas están montadas sobre ejes soportados por cojinetes de rodillos cónicos, equipados con un sistema de reengrase exterior.

Por otra parte, también en los extremos de estos largueros, están atornilladas dos placas antivuelco y los topes elásticos de seguridad, que tienen la misión de absorber la energía cinética,en caso de choques accidentales al final del recorrido del translevador.

Otro componente del puente son las dos columnas unidas por un arriostrado,que alcanzan una altura aproximada de unos 5 m y a las que se acopla un perfil de guía transversalmente con respecto al sentido de la marcha del puente. Este tiene la misión de retener en posición vertical el transelevador cuando se coloca a bordo. Dado que cuando esto sucede su testero superior se desengancha del carril superior del pasillo de trabajo del almacén.

 

Pasillos excavados

Cabe explicar, que tanto los pasillos longitudinales a los que se asoman las estanterías, como el pasillo transversal por el que circula el puente de transbordo, se encuentran excavados en el suelo. De este modo, en los longitudinales,la guía inferior por la que se trasladan los transelevadores enganchándose con su testero inferior, se halla elevada en altura.

A su vez, el puente también circula por dos guías inferiores –en lugar de por una, debido a su envergadura y a su función– que están ubicadas directamente sobre el suelo. Gracias a esto, la máquina puede posicionarse al mismo nivel que las guías inferiores de dichos pasillos longitudinales y así montarse sobre ella cada transelevador.

Éste simplemente se desplaza porque el puente se convierte en una prolongación del pasillo en el que se encontraba. Por otro lado, el puente está equipado con un dispositivo de centraje con un objetivo: asegurar la alineación descrita con los raíles inferiores de los pasillos de trabajo por medio de un émbolo cónico.

Este émbolo cuenta con un motor de husillo, que se engancha a unas piezas fijas ubicadas en cada uno de estos pasillos longitudinales. Es la forma de que el puente soporte la fuerza que ejerce el transelevador al trasladarse a bordo. Además, una serie de sensores se encargan de verificar que dicho transelevador ya está correctamente ubicado sobre el puente de transbordo.

En cuanto al movimiento de traslación que efectúa el puente de transbordo, un variador de frecuencia tiene la función de regular la velocidad con el fin de que la aceleración y la deceleración sean suaves. Así se evita el movimiento excesivo del transelevador que transporta.

 

Mantenimiento

Común a los almacenes que incorporan cualquiera de los dos sistemas, el puente de transbordo y el giro en curva,es la conveniencia de instalar un pasillo para realizar las tareas de mantenimiento de los transelevadores. Se trata de un espacio con vías inferiores y superiores con una longitud suficiente como para posicionar la máquina y poder trabajar sobre ella en las tareas oportunas.

Se puede crear anexo al almacén o, por ejemplo, en el caso de estanterías de doble profundidad, ocupando dos estanterías interiores. En definitiva, tal como apuntan los expertos, lo que se persigue es no interferir en el flujo de trabajo diario y proteger a los operarios encargados del mantenimiento. Entre los distintos dispositivos de seguridad, cuando éstos están trabajando, dicho pasillo se cierra con sus correspondientes vallas y topes para impedir que otro transelevador acceda.

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A FAVOR Y EN CONTRA

1º Tanto el puente de transbordo como el giro en curva permiten optimizar el número de transelevadores de una instalación.

2º En el puente de transbordo se depende siempre del correcto funcionamiento de esta máquina. Requiere de una atención adicional para su mantenimiento preventivo y reserva de repuestos. En el sistema de giro en curva no resulta necesario un mantenimiento adicional.

3º En el giro en curva es posible utilizar una estantería más en el pasillo transversal (o de desvíos) que puede ser atendida por cualquiera de los transelevadores, de modo que se incrementa la capacidad de almacenaje.

4º Cualquiera de las dos opciones elegidas será igualmente válida con una gestión y optimización de los movimientos bien planificada. En definitiva, el sistema de gestión hade ser capaz de balancear bien la instalación. Se ha de definir de antemano qué disposición de las referencias ha de haber en cada pasillo y en qué medida deben estar repartidas por todo el conjunto del almacén, para evitar en lo posible cambios de pasillo no necesarios por parte de los transelevadores.

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CESVIMAP: DOS TRANSELEVADORES CON GIRO EN CURVA

 

Cesvimap cuenta con un almacén autoportante y automático de casi 20 m de altura en el área industrial de Vicolozano, a muy pocos kilómetros de Ávila. Dispone de dos transelevadores con giro en curva para atender cuatro pasillos compuestos por ocho estanterías de doble profundidad. La capacidad total es superior a las 12.000 paletas que agrupan a 60.000 referencias.

 

Desguace de gala

Esta compañía, que forma parte del grupo Mapfre, se ocupa de descontaminar vehículos fuera de uso y gestionar las piezas más valiosas para su posterior venta como material usado. Las dependencias son un CAT, un Centro Autorizado de Tratamiento de vehículos fuera de uso, lo que desde siempre se ha conocido como un desguace, pero vestido de gala.Al almacén automático se suman una lanzadera para conducir cada vehículo a los distintos puestos de trabajo, pantallas táctiles y lectores de códigos de barras.

 

ALMACÉN AUTOMÁTICO DE CESVIMAP

 

Longitud: 94.966 mm

Ancho: 29.010 mm

Altura: 17.993 mm

Nº de estanterías:de doble profundidad: 8

Nº de módulos: 28

Nº de pasillos: 4

Ancho del pasillo: 1.850 mm

Nº de transelevadores con giro en curva: 8

Nº de niveles de carga: 9

Capacidad por hueco: 3 paletas

Unidad de carga: paletas y contenedores de 800 x 1.200 x 1.100/1.600 mm

Capacidad total: 12.096 paletas

 

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PUENTE DE TRANSBORDO PARA CUATRO TRANSELEVADORES

 

La compañía Transportes Arniella, especializada en soluciones logísticas para el sector químico, ha construido un innovador silo automático en Murcia cuya estrella es un puente de transbordo. Su función es posicionar cualquiera de los cuatro transelevadores que operan en esta instalación en el pasillo que corresponda. En total son seis formados por 12 estanterías, que además son de doble profundidad y hospedan 37.200 paletas.

 

ALMACÉN AUTOMÁTICO PARA TRANSPORTES ARNIELLA

Longitud: 176.155 mm

Ancho: 44.700 mm

Altura: 31.680 mm

Nº de estanterías:12 de doble profundidad

Nº de módulos por estantería: 60

Nº de pasillos: 6

Ancho del pasillo: 2.000 mm

Nº de transelevadores: 4 y un puente de transbordo

Nº de niveles de carga: 13

Capacidad por hueco: 2 paletas

Unidad de carga: paletas de 1.000 x 1.200 x 1.500/2.000 mm 1.500 kg máximo

Capacidad total: 37.200 paletas

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BERLINED: DESVÍOS PARA FARMACIA

El laboratorio farmacéutico Berlimed dispone en Alcalá de Henares (Madrid) de un centro de distribución con un silo automático y autoportante. La altura de la construcción estaba limitada a un máximo de 19 m, por lo que para contar con más espacio se excavaron los cimientos a 4 m bajo el nivel del suelo con un resultado: dos niveles de carga extra para almacenar, que en total suman 12.

 

Albergar medicamentos

Su finalidad es albergar las materias primas necesarias para la elaboración de los medicamentos,guardar los productos de acondicionamiento–estuches, botes, cajas, embalajes y prospectos necesarios para completar cada artículo– y alojar los productos terminados que esperan para ser enviados a los clientes.El silo se compone de 14 estanterías, siete pasillos con dos únicos transelevadores, que operan en todos ellos gracias a que están diseñados para girar en curva. La capacidad total es de 8.016 paletas.

 

Longitud: 55.291 mm

Ancho: 29.000 mm

Altura: 18.563 mm

Nº de estanterías: 14

Nº de módulos por estantería: 24

Nº de pasillos: 7

Ancho del pasillo: 1.620 mm

Nº de transelevadores: 2 con giro en curva

Nº de niveles de carga: 12

Unidad de carga: 800 x 1.200 x 1.100/1.600 mm 1.000 kg máximo

Capacidad: 8.016 paletas

 

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PUENTE DE CERÁMICA EN PAMESA

 

El fabricante español de pavimentos y revestimientos cerámicos Pamesa cuenta con un almacén automático en Castellón que alberga el producto terminado. La instalación consta de 20 estanterías de 110 m de longitud que descansan en diez pasillos por los que circulan cinco transelevadores. Del cambio de pasillo y de que las máquinas puedan atender la totalidad de los movimientos, en cualquiera de las ubicaciones para casi 37.500 paletas, se ocupa un puente de transbordo.

ALMACÉN AUTOMÁTICO EN PAMESA

Longitud: 110.000 mm

Altura: 32.000 mm

Nº de estanterías: 20

Nº de módulos por estantería: 47

Nº de pasillos: 10

Ancho del pasillo: 1.550 mm

Nº de transelevadores: 5 y un puente de transbordo

Nº de niveles de carga: 20

Capacidad total: 37.440 paletas