Sistema de transporte inteligente de Beckhoff para la orientación de botellas con cambio de formato automático

La empresa española Packfeeder desarrolló una serie completa para el posicionado automático de botellas basada en robots para la industria del envasado. En este sistema denominado Pickfeeder, con el eXtended Transport System (XTS) de Beckhoff, se realizó un concepto de máquina novedoso, que se adapta de forma altamente flexible y prácticamente sin esfuerzo de reequipamiento incluso a las tareas de posicionado más exigentes con cambios frecuentes para el sector de los envases.

Packfeeder, con su sede principal en Barcelona, presencia global y servicio a nivel mundial, se ha especializado en sistemas de alimentación y orientación de envases. Estas soluciones se utilizan frecuentemente en instalaciones de llenado en diversos sectores, incluyendo cosmética, farma, personal care, alimentación, cuidado del hogar y química. Desde su fundación en el año 2002 por Tomàs Mulet, Packfeeder se centra en innovadores conceptos de máquinas con elevado valor añadido para el usuario final. Un buen ejemplo es una nueva instalación de posicionador de botellas desarrollada con el apoyo de Beckhoff, como comenta Ferran Martínez, CEO de Packfeeder: “La innovación como objetivo fundamental requiere socios tecnológicos que compartan nuestra visión. Y precisamente esa es una de las razones para la colaboración con Beckhoff en un desafío técnico de esta magnitud”.

Con la nueva serie Pickfeeder es posible posicionar botellas de los más diversos materiales y con los más variados tamaños y características de forma altamente flexible, sin que sea necesario el reequipamiento mecánico de la línea de producción. Ya que el uso de XTS, junto con los robots delta, permite prescindir de las piezas de formato dedicadas, normalmente necesarias para cada botella individual y, por tanto, realizar una función de cambio de formato automático.

El posicionador de botellas Pickfeeder se puede configurar con hasta cuatro robots delta en función de los requisitos de rendimiento, lo que permite cubrir una amplia gama de aplicaciones de posicionado de envases. La combinación de robots delta de 4 ejes con el sistema de transporte inteligente XTS de Beckhoff convierte al posicionador de botellas en una máquina extremadamente versátil que, además de un cambio automático de formato, también ofrece un rendimiento de producción optimizado, así como una transferencia especialmente cuidadosa y eficiente a la cinta transportadora de salida.

Según Ferran Martínez, la innovación más importante del concepto de la máquina es la separación de la recepción de las botellas suministradas horizontalmente respecto a la transferencia de las botellas en posición vertical a la cinta transportadora de salida. Esto fue posible gracias al XTS, ubicado como elemento central de la máquina: “Las instalaciones convencionales de alimentación de botellas realizan ambas tareas mediante robots. En el caso del Pickfeeder, por el contrario, el uso de los robots delta exclusivamente para coger las botellas en posición horizontal permite, por un lado, que los robots aprovechen su velocidad al máximo y, por otro lado, que puedan diseñarse más pequeños en términos de tamaño y costes. XTS es perfectamente adecuado para recibir las botellas de los robots y transferirlas luego en posición vertical y con una sincronización extremadamente precisa a la cinta transportadora que las lleva a la siguiente máquina. Esto evita de forma fiable la caída y el posicionamiento erróneo de las botellas. La implementación se vio facilitada por el hecho de que XTS también puede operarse en una posición de montaje inclinada. Esta inclinación permite recibir las botellas en posición horizontal y entregarlas en posición vertical de forma sencilla y especialmente compacta”.

Ferran Martínez (derecha), CEO de Packfeeder, y Lluís Moreno (izquierda), ingeniero de ventas de Beckhoff España, delante del posicionador de botellas, cómodamente operable a través de un panel de control multitáctil. Foto: Packfeeder.

En el caso del Pickfeeder, la flexibilidad del sistema XTS, en combinación con el sistema de guiado GFX de Hepco Motion, representa, junto a la pinza desarrollada por Packfeeder, una solución universal que es adecuada para la manipulación de los más diversos envases, independientemente de su forma, material, color o fragilidad. Además, la adaptación en caso de cambio de formato dentro de la línea de llenado se realiza de forma muy sencilla a través de la unidad de control. Esto supone una enorme ventaja para Packfeeder en comparación con las instalaciones de alimentación mecánica, para las cuales en este caso se requiere el cambio de varios componentes.

El aumento de la velocidad de producción de cada robot fue uno de los objetivos importantes del proyecto de desarrollo. Sin embargo, la atención se centró en la posibilidad de un cambio de formato automático. Ferran Martínez comenta: “El trabajo diario de nuestros socios y clientes exige la máxima flexibilidad de sus máquinas y sistemas para poder hacer frente a las infinitas variaciones de geometrías, colores, materiales, texturas, acabados, etc. de los envases. Tras el exitoso lanzamiento de la serie Pickfeeder, se han cumplido las expectativas de nuestros clientes y, además, con la ventaja añadida de una relación óptima entre las botellas suministradas por minuto y el espacio de instalación requerido para ello”. Por ejemplo, el Pickfeeder Single 100, el modelo más pequeño con solo un robot, alcanza un rendimiento de producción de más de 120 botellas por minuto. Esto es bastante más que las habituales 70 a 80 botellas por minuto de sistemas convencionales comparables.

En la actualidad, las necesidades de la industria evolucionan muy rápidamente, por lo que nadie puede obviar conceptos como Industria 4.0, tamaño de lote 1 o tiempos de cambio de formato prácticamente nulos. “La serie Pickfeeder fue desarrollada desde el comienzo con una estructura correspondiente, de la mano del sistema de transporte inteligente XTS, pudiendo llevar a la práctica todos estos conceptos”, explica Ferran Martínez. “Esta exitosa combinación ha ampliado considerablemente las posibilidades de la tecnología de alimentación de botellas de Packfeeder. Hacía tiempo que no conseguíamos un aumento tan grande de la eficiencia y la flexibilidad en una máquina”. Lluís Moreno, ingeniero de ventas de Beckhoff España, añade: “Packfeeder supo valorar desde el comienzo la flexibilidad del sistema XTS y las ventajas de un control basado en PC para toda la máquina. Desde nuestra primera reunión, anticipamos el enorme potencial del posicionador de botellas. El objetivo claro era llenar el vacío en la oferta del mercado de envases para el posicionado flexible de cualquier forma de botella”.

De un vistazo

Soluciones para la industria del envasado

• Posicionador de botellas asistido por robot con función de cambio automático.

Beneficio para el cliente

• Cambio de formato automático y casi instantáneo
• Cambio a nuevos formatos de botella sin costes adicionales
• Transferencia especialmente cuidadosa de las botellas a la cinta transportadora de salida
• Máquina de diseño compacto con rendimiento de producción optimizado.

Controlador PC en la aplicación

• eXtended Transport System (XTS)
• TwinCAT 3 XTS Extension.