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Los aliados del automático

01/03/2007

Uno de los más significativos valores añadidos que puede ofrecer un centro de distribución es la capilarización de los productos que le llegan desde otros almacenes o desde los proveedores de una cadena de tiendas, por ejemplo. En ese proceso se produce un fuerte movimiento en forma de desconsolidación de paletas, almacenaje u ordenamiento de la mercancía (u otros procesos, como etiquetaje o revisión de calidad), a la vez que de consolidación en nuevas paletas que saldrán con destino a los puntos de venta o de distribución local.

En este tipo de instalaciones es habitual encontrar mecanismos automáticos que ayudan en las labores de almacenaje y en las de clasificación.Pero es menos común hallar esos sistemas automatizados en los puntos de consolidación o desconsolidación de mercancías, dejando esta operación a los trabajadores.

 

Empleo de robots

Sin embargo, utilizar robots para las operaciones de paletización y despaletización puede suponer una serie de ventajas. Como afirma uno de los fabricantes norteamericanos de este tipo de máquinas, la primera de ellas es que la paletización realizada por medios automáticos tiene como resultado una unidad de carga de mayor calidad y estabilidad –algo que tanto en el transporte como en el almacenamiento automático puede ahorrar tiempo y dinero en forma de pérdidas de carga y errores de procesamiento–.

En segundo lugar, la unidad de carga es más difícil de dañar –está mejor cubicada–, lo que en el entorno de los almacenes automáticos contribuye al retorno de la inversión que es necesaria efectuar en ese tipo de instalaciones. Además, según señala la firma americana –al igual que sucede en España– resulta cada vez más arduo encontrar a personal para acometer este tipo de tareas de bajo perfil y, en cualquier caso, el apilamiento de paletas requiere de fuerza física–lo que reduce la posibilidad de contratar a algunas personas– y presenta el riesgo de lesiones.

Otras razones esgrimidas por los proveedores del mercado son, por un lado, la necesidad cada vez mayor de realizar la preparación de pedidos con una rapidez que supera la capacidad del procedimiento manual y, por otro, el hecho de que en el mercado ya hay soluciones automatizadas para paletización más sencillas y con unos costes más competitivos que sus predecesoras.

 

Aliados en la paletización

Con todos estos datos en la mano, los gestores de los centros de distribución han empezado a aplicar estas soluciones en sus instalaciones como un valor añadido a la cadena de valor del producto que manejan o de los servicios que proveen a sus clientes.Sea esta demanda la que ha provocado una mayor oferta o viceversa, la situación actual es que en el mercado existen diversas soluciones por las que se puede optar para cada tipo de necesidad.

Esta diversidad no existe sólo en las capacidades de los modelos que se comercializan, sino también en sus tipologías. Así pues, se puede hablar de tres tipos de modelos, principalmente. Los paletizadores que trabajan por capas sacrifican sobre todo la versatilidad en favor de la velocidad, mientras que los de brazo articulado lo hacen completamente al contrario y los de pórtico son ideales para bajas producciones.

El paletizador por capas convencional funciona en modo automático o semiautomático. Básicamente se utiliza para la formación de paletas monoproducto y una elevada cadencia de paletización o paletas con una altura por encima de lo habitual (más de 2 m), dos casos en los que el trabajo de los operarios resulta difícil o presenta riesgos de lesión personal. Con una máquina semiautomática,el trabajador empuja las cajas hasta una bandeja de transferencia,encajando un mosaico manualmente.

Cuando la línea está completa, la bandeja se desplaza mediante un motor a una posición sobre la paleta y deposita la carga.Las versiones automáticas pueden contar con un orientador de cajas, que se encarga de colocarlas en la posición que corresponda según haya que conformar el mosaico, o sin orientador, en cuyo caso es necesaria la ayuda de un operario para rotar las unidades en posición, aunque no se requiere que las empuje, a diferencia de los modelos semiautomáticos.

Además de estos elementos, el paletizador puede estar dispuesto sobre el suelo, en cuyo caso la retirada se efectúa mediante una máquina de manutención –transpaleta,carretilla elevadora, etc.– o estar integrado en un transportador de rodillos al que se ha equipado con un apilador de paletas. En ese segundo caso, la retirada de la paleta es automática, ya sea para transportarla a otra fase de preparación –por ejemplo,una etiquetadora–, de expedición–una línea frente a un muelle– oa su almacenamiento.

 

El pórtico inteligente

Un segundo tipo de paletizador que está pujando fuerte gracias a su menor coste de adquisición es el cartesiano. Consta de un bastidor superior apoyado en un conjunto de sujeción.Por el interior del bastidor corren unos travesaños que sujetan una base móvil a la que se encuentra acoplado un brazo telescópico. Gracias a esta disposición, la base móvil se mueve en las coordenadas del plano horizontal, mientras que la cabecera del brazo–la encargada de sostener la carga–se desplaza en el sentido vertical.

De esta manera, el brazo puede dejar unidades sueltas de cualquier parte de lapaleta. Este tipo de paletizadores (o despaletizadores,según se usen en un sentido u otro) están configurados de diferentes modos. Es posible contar con bastidores largos grandes que permiten disponer de dos paletas a la vez junto a ellos, a fin de que cuando se termina de vaciar o llenar uno de ellos, se comienza con el otro y, mientras, el primero se retira y se cambia por un tercero.

Las combinacionesno terminan ahí. También es posible preparar dos paletas a la vez con dos productos distintos y el sistema, mediante sensores, determina qué referencia se coge en cada ocasión.

Además, es factible acoplar accesorios al sistema, como por ejemplo un dispensador de láminas de cartón para colocar entre capa y capa de producto. Y si se emplean bastidores aún más largos –se colocan en pórticos– se pueden realizar combinaciones más complicadas, como por ejemplo completar paletas multicapa de productos provenientes de distintas líneas o, incluso, con la ayuda de un software de control y un sistema de escaneado, conformar paletas con capas multiproducto.

 

Un brazo potente

Si lo que se necesita es una solución robotizada más completa que las anteriores que admita, por ejemplo, conformar las paletas con distintos tipos de producto y de forma inteligente,la opción es el brazo robotizado.En el mercado hay una amplia gama de estos mecanismos.Las diferencias entre productos son, al margen de la cuestión de la calidad, la capacidad para trabajar con cargas más o menos pesadas, la rapidez, los grados de movilidad y la adaptabilidad de cabezas de robot que consientan recoger la mercancía de una manera o de otra.

En lo que se refiere a la capacidad de movimiento, los robots articulados son siempre más versátiles que las versiones cartesianas y se adaptan más fácilmente a las configuraciones de las instalaciones. Estas herramientas pueden estar capacitadas para actuar en un número de ejes que oscila entre dos y seis. Operar con sólo dos no quiere decir que el robot esté tremendamente limitado, sino al contrario.

Por ejemplo, con dos ejes de movimiento, uno giratorio del cuerpo entero y otro de subida y bajada del brazo, es posible extraer unidades de un transportador y colocarlas en una caja o contenedor. Con tres ejes, las unidades se pueden girar en paralelo al suelo, y con cuatro o más, el robot maneja la carga con una soltura similar a la humana.

Hay otra característica que varía de un robot articulado a otro y es el sistema de sujeción de la carga. Habitualmente las cabeceras son adaptables y un mismo modelo puede tener herramientas de extracción distintas. Existen dos tipos principales de cabezas para la paletización. La primera es una garra que consiste en una especie de contenedor abierto por su base que es capaz de cubrir una capa de producto completa y sujetarla mientras cierra unas compuertas por debajo de la carga. La mercancía, así presa, se desplaza a la posición que el brazo tenga como destino.

Otras soluciones de sujeción más convencionales son las que utilizan sistemas de absorción (ventosas). Estos grippers se pueden encontrar tanto en modalidades para capas irregulares, en cuyo caso las ventosas son telescópicas (con lo que se adaptan a planos irregulares gracias a la matriz formada por los puntos de absorción) como para capas regulares, aquí las ventosas son fijas y están dispuestas en un mismo plano.

 

Ayuda indispensable

Sin duda, los robots paletizadores son uno de los elementos que más pueden ayudar en la consolidación y desconsolidación de paletas en el almacén, pero no es la única ayuda que se puede obtener de la automatización en esos entornos. Hay un elemento que, de hecho, es esencial para su buen funcionamiento. Se trata del control de gálibo. En el gálibo se llevan a cabo una serie de acciones indispensables cuando se trabaja con un sistema de almacén automatizado.

Si los paletizadores ayudan a consolidar paletas estables y bien cubicadas, este control las verifica y les da el visto bueno con respecto a las especificaciones de las máquinas que deben desplazarlas y ubicarlas (transportadores, mesas elevadoras y giratorias y, especialmente, los transelevadores). El control de gálibo consiste, por regla general, en una plataforma sobre la que se depositan las paletas y que está conectada con el sistema de transporte del almacén.

Alrededor de ella se eleva un pórtico en el que se disponen fotocélulas de haz que se utilizan para el control de los laterales y la altura de la unidad de carga, y una fotocélula de barrera para la comprobación de su longitud. Con estas mediciones se asegura que la silueta de la paleta es la correcta para su entrada en el almacén automático.

Además, una vez que está en la plataforma,se pueden realizar otras acciones sobre la paleta, como por ejemplo el control de su peso y la lectura del código de barras, además de otra comprobación indispensable: el análisis de los huecos de paleta. Gracias a esta última acción, el sistema automático reconoce si la paleta está situada en el sentido correcto (es esencial para que los transportadores la trasladen sin ninguna incidencia).

Si en esta comprobación entre los rodillos se detecta que los huecos no están dispuestos como se espera, se envía una señal al sistema de control para desviar la paleta a una zona en la que se examinará su condición.

 

Más paletas

Aparte de estos sistemas que ayudan a cargar las paletas del modo más eficiente y a comprobar su estado antes de su entrada en el almacén automático, hay otros que, siendo más simples, también son de gran utilidad en el almacén automatizado o semiautomatizado. Es el caso de los apiladores de paletas.La sencillez de un apilador de paletas sólo es comparable a su utilidad.Consiste en una máquina que, o bien mediante un pórtico que sostiene las paletas, o un cargador sobre el que éstas se acomodan, almacena o dispensa las paletas según sea necesario y de manera automática.

Las ventajas de este tipo de mecanismos son, fundamentalmente, la ordenación de un recurso básico en el almacén, como son las paletas; la gestión de las mismas en sistemas completamente automatizados, que incluyen un dispositivo de paletizado o despaletizado;y la comodidad de apilar o desapilar las paletas incluso con máquinas manuales de manutención de una forma limpia y efectiva.

En este tipo de máquinas se pueden encontrar las que comercializa Soco System. Su Pal Manager consiste en una base sobre el suelo que consta de tres muros, dejando una entrada para las paletas. Cuando por medio de una transpaleta u otra máquina de manutención se introduce una paleta en la base, un mecanismo, similar a unas uñas u horquillas situadas en los laterales, la elevan, dejando un hueco debajo para ser ocupado por otra paleta.

Cuando una nueva plataforma se coloca debajo de la primera, las uñas hacen descender la primera paleta sobre la segunda, se retiran, bajan hasta la posición de esta última y levantan las dos al unísono.Este procedimiento se efectúa una y otra vez hasta el tope máximo de la capacidad de la máquina.

 

El papel de las fotocélulas

Las fotocélulas también identifican si la máquina de manutención se introduce vacía y si es así se desapila una paleta sobre ésta. Igualmente, actúan como dispositivos de seguridad, ya que si un operador se interpone en el funcionamiento normal de la máquina, ésta se para. Además de en modo automático, el apilador trabaja también en manual y se puede acoplar a un transportador para que dispense o acumule las paletas integradas en un sistema automático más complejo.

Asimismo, existen modelos que permiten la carga y descarga de paletas por cualquiera de los cuatro lados de la máquina. Además, hay apiladores en los que el mecanismo va acoplado a un pórtico y las paletas quedan suspendidas.En cualquier caso, los modelos que se comercializan suelen estar disponibles para los tamaños de paletas más usuales y también se venden en distintas alturas.

Por ejemplo, en el caso del PalManager, las anchuras de las paletas que se admiten varían entre los 800 y los 1.600 mm, mientras que la altura permite acumular de 14 a 24 paletas.Estos sistemas, junto a los paletizadores y los controles de gálibo, son sólo algunos de los elementos que pueden tener un impacto más positivo en los entornos de los almacenes automáticos. Si bien no son los únicos–hay otros, como las flejadoras y enfardadoras automáticas–, que desde el punto de vista de agilidad de las operaciones de entrada y salida de paletas ofrecen una ventaja considerable.

Si a ello se le suma que cada vez los sistemas automatizados y robotizados dan mayores capacidades y que el coste de su adquisición desciende progresivamente, contar con estos mecanismos debería ser una elección casi obligatoria para cualquier empresa.

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MÁS INTELIGENTES Y MÁS NATURALES

Hace algún tiempo que los brazos mecanizados han dejado de ser autómatas y se han convertido en verdaderos robots. Gracias a distintos sensores y al apoyo de la informática, estos mecanismos articulados han ganado en inteligencia. Así, hoy se pueden acoplar escáneres tridimensionales que son capaces de leer el volumen de un objeto así como determinar las coordenadas de su posición y orientación. Con esos datos y una serie de premisas;el brazo puede acomodar cada unidad que forma una paleta de una manera correcta para que la unidad de carga final sea estable y optimizada.

Junto a estos avances, se han producido otros que tienen más que ver con los músculos que con el cerebro del robot. Así, además de trabajar con cargas muy pesadas, hoy los brazos sufren menos tensiones gracias a su capacidad para adaptarse a trayectorias de movimiento, ya que se tienen en cuenta las fuerzas de oscilación, aceleraciones, deceleraciones, pesos e inercias para mover la carga de la forma más eficiente y sin provocar fuertes resistencias estructurales. En definitiva,actualmente los robots son más fuertes, inteligentes y naturales.

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ELEGIR UN PALETIZADOR

Según el proveedor norteamericano de robots y máquinas de paletizado Columbia Machine, antes de escoger un sistema y un modelo de este tipo de mecanismos es conveniente tener en cuenta una serie de condicionantes:

* Cadencia en la salida de producción

(o de preparación).

* Espacio disponible para la máquina.

* Patrones de tráfico de la mercancía.

* Distancia desde la zona de envasado a la de paletización o desde el área de almacenamiento a la de paletización.

* Tipo de embalaje.

* Estabilidad de la carga conformada.

* Utilización de enfardadoras.

* Necesidad de lavar las paletas.

* Número de distintas referencias y patrones de paletización.

* Cambios en las referencias.

* Comunicación con el sistema de almacenaje automático.

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TRABAJO POR CAPAS

En el mercado existe un tipo de paletizador que es de reciente aparición y que combina la versatilidad del trabajo por capas y la rapidez del desplazamiento gracias a un pórtico. El paletizador y depaletizador por capas es idóneo en algunos sectores concretos, como el alimentario.

Básicamente es un robot que dispone de un gran cabezal de succión (del área de una paleta). Bajo el pórtico que lo sustenta se disponen (manualmente o mediante medios mecánicos automáticos) los distintos productos paletizados. El sistema succiona una capa entera de uno de ellos y la coloca en otra paleta vacía (la que se expedirá), continuando con esta forma de proceder con la misma referencia o con las que están dispuestas junto a ella.

Así, se pueden preparar paletas multirreferencia de una manera rápida; aunque es necesario que el cliente pueda recibir la carga de esta manera (capas completas) y que previamente se efectúe un estudio de aspectos como el orden de apilamiento, la resistencia de los envases, etc.