Célula de trabajo para cubiertos desechables

Un sistema de automatización para inyectora puede considerarse eficaz si cumple con todas las exigencias del moldeador, es decir, respeto de los tiempos de ciclo, calidad del producto moldeado, precisión y fiabilidad en el tiempo. Estos y otros factores fundamentales han sido los requisitos determinantes en el desarrollo de una automatización eficaz y flexible para la manipulación y el embalaje de cubertería desechable. El sistema tenía que ofrecer cambios de producción rápidos (de tenedores a cuchillos) y, al mismo tiempo, alta fiabilidad. Otro objetivo era eliminar cualquier operación manual, desde el manejo de la materia prima (poliestireno) hasta al mostrador del supermercado, asegurando calidad, productos no contaminados y reducción de los costes de producción. Además, era necesario que la zona automatizada tuviera una productividad similar a la ofrecida por el stack mould (molde de doble placa) pero utilizando un molde con 64 cavidades en una sola placa. Todo esto empleando una inyectora con una fuerza de cierre poco superior a las utilizadas en el stack mould pero con ciclos rápidos y ahorro energético.

Todas estas razones han favorecido la colaboración entre partners diferentes: BMB, para las inyectoras a alta velocidad; Star Automation Europe, para los sistemas de automatización para inyectoras horizontales; Fratelli Bianchi, para los moldes; Schib Packaging, para las máquinas flow pack horizontales; Stäubli Robotics, para los robots a seis ejes y, finalmente, Merkem, para las impresoras para cintas. Otro objetivo del área automatizada ha sido reducir el espacio ocupado por las máquinas, así como asegurar un fácil control de la calidad de las piezas moldeadas (gracias a software específicos) y el mantenimiento ordinario.

La inyectora eKW 45Pi, totalmente eléctrica, presenta una fuerza de cierre de 450 toneladas.

La máquina puede trabajar a una velocidad de menos de 5 segundos en el moldeo de cubertería desechable, aunque por razones técnicas, relacionadas principalmente con la extracción de las piezas, no es recomendable bajar este tiempo.

La celda de automatización ideada tenía que responder a los requisitos de la gran distribución y asegurar la manipulación y el embalaje totalmente automáticos de juegos de cubertería variables de 10 a 100 piezas, según las exigencias específicas. Asimismo, la automatización debía asegurar una producción elevada y respetar los tiempos de ciclo requeridos por el moldeador, de aproximadamente 5 segundos. Por lo tanto, el sistema propuesto por Star Automation, empresa representada en España por Maquinaria Termo Plástico (M.T.P.), se basa en cinco grupos fundamentales, perfectamente integrados entre ellos.

El sistema cuenta con un robot de entrada lateral modelo ILD-2500 con eje con carrera máxima de 2.500 milímetros que extrae las piezas del molde. Gracias a las elevadas rampas de aceleración y desaceleración y a la alta velocidad del eje transversal, este robot servo motorizado necesita menos de un segundo para extraer la pieza moldeada. Una garra en fibra de carbono con 8 circuitos de vacío está fijada en el carro del robot y extrae la pieza. Una vez que el eje lateral ha extraído las 64 piezas moldeadas, estas se trasladan a un segundo robot para el paletizado, modelo Ixe-1500, equipado con controlador centralizado Stec 470.

Gracias a la integración entre el controlador Star Stec-470 y el controlador de la inyectora BMB eKW 45Pi, es posible obtener enormes ventajas en la celda de automatización. De hecho, Star Automation Europe y BMB están trabajando juntos para desarrollar una celda de automatización perfectamente integrada en la que el usuario pueda visualizar las páginas de programas del robot directamente desde el controlador de la inyectora y llevar a cabo la programación de los ciclos y de los tiempos, guardando también los programas de moldeo. Gracias al control integrado entre inyectora y robot, será posible bajar aún más el tiempo de molde abierto.

Dos secciones trasladadas y servomotorizadas componen el almacén de paletizado. El robot Ixe-1500 descarga las piezas siempre en la misma posición, es decir, cerca del robot de entrada lateral. La carrera vertical se cambiará según las necesidades de los juegos de cubertería que el usuario deba producir.

Las operaciones de vaciado de los almacenes y liberación sobre empaquetadora se confían a un robot antropomorfo de Stäubli Robotic, modelo Rx-160, con elevadas prestaciones de velocidad y precisión de movimiento. Gracias a la gran flexibilidad de este robot antropomorfo a 6 ejes servomotorizados, es posible vaciar las 64 posiciones del almacén en tiempos rápidos.

La productividad de la celda de automatización en el caso más crítico requiere el empaquetamiento de cubertería en un tiempo máximo de 0,78 segundos, lo que requiere una máquina de máxima calidad y eficiencia. Con este propósito se ha elegido una empaquetadora de tipo ‘flow pack’ (para empaquetar rápidamente y en línea) modelo CO-50BB de Schib Packaging, personalizada tanto mecánica como electrónicamente para mantener el ciclo.

Una impresora térmica de Markem completa la empaquetadora y permite imprimir el logo del productor de cubiertos, un código de barras, la fecha y el número de lote de producción.