La gama Low Cost Automation de Igus garantiza ajustes de formato precisos en el ámbito de la tecnología de envasado

Al observar los alimentos frescos envasados, se puede apreciar que cada bandeja de plástico contiene una almohadilla absorbente que atrapa cualquier líquido que segreguen estos productos, manteniendo los alimentos frescos durante más tiempo. Pero ¿cómo se puede introducir la almohadilla en el envase y evitar que se desplace? LAD GmbH de Troisdorf tiene la solución. La empresa desarrolla máquinas de inserción de almohadillas absorbentes que fijan la almohadilla de fibra en su posición de forma segura. Para la adaptación flexible de la máquina al tamaño de embalaje respectivo, los ingenieros confían en productos de automatización rentables, como los módulos lineales drylin SHT libres de mantenimiento y los sistemas de control dryve D1 de Igus.

En todo el mundo existen bandejas de plástico de innumerables tamaños, formas y colores. Son el método más extendido y rentable que se utiliza en los supermercados para conservar la carne, el pescado, la fruta y las verduras frescas durante varios días. En aproximadamente el 50% de las bandejas de plástico hay almohadillas absorbentes, que se utilizan para aumentar la vida útil de ciertos tipos de frutas y verduras delicadas. Gracias a la almohadilla absorbente, el producto está protegido contra la presión que puede provocar daños en las células y pérdida de jugosidad.

Imagen 1. La máquina de inserción de almohadillas de absorción garantiza el acabado rápido de las bandejas de plástico con almohadillas. (Fuente: Igus GmbH).

Este elemento absorbe el jugo de la fruta en la bandeja y lo alberga en su interior, evitando el riesgo de aparición de moho. En los envases que contienen carne, las almohadillas absorbentes de diferentes materiales plásticos atrapan el exceso de líquido de la carne y reducen el desarrollo de gérmenes peligrosos. Para garantizar que la almohadilla se corte a la medida correcta y no se desplace en el envase, RomanStieben, responsable de desarrollo en LAD GmbH, diseñó en 2005 una máquina de inserción de almohadillas absorbentes.

"Como proveedor deservicios, ya habíamos utilizado otras máquinas para la inserción de almohadillas absorbentes en bandejas de plástico. Sin embargo, las máquinas eran muy propensas a los fallos y se necesitaba mucho tiempo para volver a configurarlas. Por ello, a nuestro equipo se le ocurrió diseñar una máquina que funcionara con rapidez, flexibilidad y eficiencia energética", explica Stieben. Dicho y hecho, el primer prototipo estuvo listo solo un año después. Desde entonces, LAD GmbH ofrece sus servicios de envasado con su propia maquinaria, pero también vende las máquinas a los fabricantes de envases.

Solo el año pasado, LAD GmbH suministró diez máquinas a clientes de Gran Bretaña, Bélgica, Países Bajos, Rusia y países de Europa del Este. "Con un sola máquina, podemos preparar 100.000 bandejas listas para usar en ochohoras. Esto es lo que convence a nuestros clientes", afirma Roman Stieben. Y añade: "Sin embargo, como hay muchos tamaños de envases diferentes en el mercado, tenemos que ser capaces de reconfigurar fácilmente las máquinas al menos una vez al día. Para ello, necesitamos soluciones de automatización fiables, duraderas y rentables; motivo por el que consultamos a nuestro vecino, Igus, con sede en Colonia".

La máquina de inserción de almohadillas absorbentes está diseñada para su uso por un único empleado y está dispuesta en forma de U para que todos los elementos operativos estén al alcance. ¿Pero cómo se inserta una almohadilla absorbente en una bandeja en muy poco tiempo? En primer lugar, el trabajador tiene que llenar un estante con las bandejas. Desde aquí, las bandejas se transfieren a la máquina automatizada, donde se separan. La almohadilla de fibra es cortada a medida, se inserta y se pega en su lugar con una técnica de ultrasonidos de dos puntos (imagen 2). A continuación, se lleva a cabo un control de calidad con tecnología de cámaras. Si la bandeja pasa el control, se vuelve a juntar, se apila y se dispensa. El empleado puede entonces retirar las bandejas apiladas y empaquetarlas. De este modo, se pueden confeccionar 200 bandejas en tan solo un minuto.

"Para cada tamaño de bandeja hay que adaptar el formato con el fin de separar, cortar la almohadilla de fibra y volver a unirla. El sistema de guiado lineal drylin SHT de Igus es la solución óptima para ello. Esto se debe a que el usuario puede elegir libremente entre una gran variedad de husillos, materiales y elementos deslizantes", explica Janpeter Dinstu¨hler, asesor técnico de ventas de Igus GmbH. y añade: "Además, todos los sistemas pueden diseñarse online con el configurador gratuito de mesas lineales drylin SHT".

Imagen 2. La máquina puede colocar 100.000 bandejas de plástico con las almohadillas de fibra en apenas ocho horas. (Fuente: Igus GmbH).

Las mesas lineales drylin SHT permiten un ajuste completo, sin lubricación y sin necesidad de mantenimiento, a la vez que ofrecen una gran precisión. Los módulos lineales con husillo pueden configurarse individualmente con diferentes materiales de eje y husillo, longitudes de carro y funciones adicionales. Para el ajuste de formato de la máquina encajadora, se utiliza un sistema lineal drylin SHT de aluminio anodizado duro de rosca izquierdaderecha (Imagen 3). El módulo puede ajustarse fácilmente mediante un volante y los carros del sistema lineal se mueven sobre elementos deslizantes hechos de polímeros de alto rendimiento. Los polímeros optimizados tribológicamente Iglidur J no necesitan lubricación y son muy resistentes al desgaste, por lo que resultan ideales para las máquinas de embalaje.

Imagen 3. Para ajustes de formato de las máquinas de inserción de almohadillas, se utilizan módulos lineales SHT de rosca izquierda-derecha de igus. (Fuente: Igus
GmbH).

Sin embargo, Igus también ofrece soluciones económicas para tareas que implican cargas menores, como el ajuste de la anchura de la almohadilla de absorción. “Sobre todo en una máquina fuera de línea, cada céntimo cuenta, por lo que queríamos utilizar elementos de la máquina que fueran, por un lado, duraderos y atractivos en términos de precio, y, por otro, estuvieran perfectamente diseñados para el propósito respectivo”, explica Stieben. Por ello, el responsable de desarrollo decidió utilizar la mesa lineal drylin SHT como alternativa de bajo coste. En este caso, los soportes de los extremos de los ejes y los carros están compuestos en su totalidad por polímeros tribológicamente optimizados, lo que hace que el sistema lineal sea resistente, ligero y económico (imagen 4).

Imagen 4. Como variante económica fabricada con polímero, el sistema lineal también es adecuado para el ajuste de la almohadilla de absorción. (Fuente: Igus GmbH).

Mientras que los módulos lineales pueden modificarse fácilmente a mano para desencajar y ajustar el formato de la alfombrilla de fibra, hubo que encontrar una solución especial para el sistema de encajado vertical y la expulsión automática de las bandejas apiladas. "Con la versión anterior, las bandejas se inclinaban 90º después de encolarlas, y luego se apilaban y dispensaban. A continuación, el empleado tenía que retirar las bandejas, girarlas 90º y embalarlas. Ahora hemos desarrollado este paso cambiando al apilado vertical y a la expulsión automática de las pilas de bandejas cuando se alcanza un número límite. Por lo tanto, hemos podido aumentar la eficiencia de la máquina", afirma Stieben con entusiasmo. En Igus se encontró una solución rápida para los requisitos técnicos: dos módulos lineales SHT fabricados en aluminio y conectados mediante una correa dentada. Para el accionamiento de los ejes y del sistema de expulsión, se utilizan motores paso a paso drylin NEMA (imágenes 5a y 5b). Con dryve D1, Igus también dio con una solución adecuada para un control fácil y económico (imagen 6).

Imágenes 5a y 5b. Dos módulos lineales drylin SHT sincronizados con motores paso a paso NEMA de igus aseguran el encajado vertical y la extracción automática de las bandejas de plástico. (Fuente: Igus GmbH).

El sistema de control dryve D1 es adecuado para todos los motores paso a paso, DC y EC/BLDC. La particularidad de este dispositivo de control es que puede operarse desde un PC fijo o un dispositivo móvil, como un smartphone o una tablet, a través de un navegador web: todo ello sin conexión a internet y sin necesidad de software. Cuando se utilizan dispositivos móviles, solo se requiere un router WLAN y una interfaz clara ayuda con el parámetro correcto; no se requieren conocimientos de programación. La interfaz de usuario del sistema de control de motores se solicita a través de un navegador web y una dirección IP. El usuario puede realizar los ajustes a través de siete opciones de menú y cargar simplemente las configuraciones ya creadas en el controlador, lo que disminuye considerablemente el tiempo para la puesta en marcha.

"Hemos conectado el dryve D1 directamente con nuestro PLC. Al principio, el sistema de control era un territorio inexplorado para nosotros, por lo que nos alegramos de que Igus siempre nos ayudara rápidamente cuando teníamos preguntas", explica Stieben.

Imagen 6. Para el sistema de control de los ejes lineales de la unidad de encajado y extracción, los ingenieros confiaron en el sistema de control dryve D1, de .manejo intuitivo y rentable. (Fuente: Igus GmbH)

Pero los productos de la gama Low Cost Automation no son los únicos que convencen en las máquinas de inserción de almohadillas absorbentes, la clásica tecnología de cojinetes de deslizamiento de Igus también entra en juego en las máquinas. Los cojinetes drylin R fabricados con Iglidur J se utilizan para adaptar el estante de almacenamiento para las bandejas y garantizan un apoyo en el eje de acero sin necesidad de lubricación. "Las soluciones de Igus cumplieron todas sus promesas, factor esencial para nosotros, especialmente como vendedores de las máquinas. Estamos completamente satisfechos con todo, desde los cojinetes clásicos y el módulo lineal económico de polímero con un volante manual hasta el actuador lineal eléctrico con sistema de control", comenta Stieben.

Imagen 7.Roman Stieben (izquierda), responsable del desarrollo en LAD GmbH, y Janpeter Dinstu¨hler, consultor técnico de ventas de Igus GmbH, están encantados con las soluciones de automatización rentables encontradas de forma conjunta. (Fuente: Igus GmbH).