10 Preguntas que Debes Saber sobre Paletizadores Robóticos

Los paletizadores robóticos han revolucionado las industrias de logística y manufactura al mejorar la eficiencia, precisión y seguridad en los procesos de paletizado. Sin embargo, seleccionar el paletizador robótico adecuado para sus necesidades específicas puede ser abrumador. Aquí hay preguntas clave que lo guiarán para tomar una decisión informada: 

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1. ¿Cuáles son las Necesidades Actuales de Paletizado?

Comience evaluando sus requisitos actuales de paletizado. Entienda el volumen, la frecuencia y los tipos de productos que necesita paletizar. Este paso fundamental asegura que elija un sistema que se alinee con sus demandas operativas. 

2. ¿Qué Tipos de Productos se Están Paletizando?

Diferentes industrias tienen requisitos de embalaje variados. Verifique si el paletizador puede manejar los tipos de productos con los que trabaja, ya sean cajas, bolsas, barriles o artículos de forma irregular. La flexibilidad para manejar diferentes formas y tamaños puede ser una ventaja significativa. 

3. ¿Habrá Variabilidad en los Productos o Configuraciones de Palets?

Considere si sus líneas de productos o configuraciones de palets cambiarán con el tiempo. Un paletizador robótico que pueda adaptarse a diferentes tamaños, formas de productos y patrones de palets ofrece un mayor valor a largo plazo y flexibilidad. 

4. ¿Cuál es la Capacidad de Carga? 

Entender la capacidad de carga es crucial, ya que determina el peso que el paletizador robótico puede manejar. Pregunte sobre los límites de peso máximos y mínimos y asegúrese de que se alineen con las cargas típicas en sus operaciones. Sobrecargar un paletizador puede llevar a ineficiencias y daños potenciales. 

5. ¿Cuál es la Velocidad y Tiempo de Ciclo?

La velocidad de un paletizador robótico, medida en ciclos por minuto, impacta directamente en la productividad. Pregunte sobre las velocidades promedio y máximas y si el paletizador puede mantener un rendimiento constante durante operaciones continuas. 

6. ¿Cómo se Programa y Controla el Sistema?

La facilidad de programación y control es esencial para una integración y operación fluidas. Pregunte sobre la interfaz de usuario, las opciones de programación (por ejemplo, terminal de enseñanza, programación fuera de línea) y si el sistema admite la integración con el software de automatización existente. Una interfaz amigable reduce la curva de aprendizaje para los operadores. 

7. ¿Qué Características de Seguridad se Incluyen?

La seguridad es primordial en cualquier sistema automatizado. Pregunte sobre las características de seguridad integradas, como botones de parada de emergencia, cortinas de luz, detección de colisiones y cercas de seguridad. Asegúrese de que el sistema cumpla con los estándares de seguridad de la industria y pueda operar de manera segura junto a trabajadores humanos. 

8. ¿Dónde se Ubicará el Paletizador Robótico?

Considere la ubicación física dentro de su instalación donde se instalará el paletizador. Las limitaciones de espacio, el flujo de trabajo y la proximidad a otros equipos pueden influir en la elección del paletizador. Asegúrese de que haya suficiente espacio para una operación segura y eficiente. 

9. ¿Cuál es el Costo Total de Propiedad (CTP)?

Si bien el precio de compra inicial es un factor crítico, considere el costo total de propiedad, que incluye mantenimiento, consumo de energía, piezas de repuesto y el posible tiempo de inactividad. Pregunte sobre la vida útil esperada del paletizador robótico y cualquier garantía o acuerdo de servicio ofrecido. 

10. ¿Puede Integrarse con los Sistemas Existentes?

La integración con su sistema de ejecución de manufactura (MES) o sistema de gestión de almacenes (WMS) existente es crucial para operaciones sin interrupciones. Asegúrese de que el paletizador robótico pueda comunicarse con otros sistemas y dispositivos dentro de su línea de producción, mejorando la eficiencia general. 

Los paletizadores se han convertido en un elemento básico para muchas empresas de fabricación en todo el mundo. El poder y la versatilidad de estas máquinas han revolucionado varias industrias al aumentar la productividad y mejorar los estándares de seguridad en el lugar de trabajo. Sus características y funciones permiten apilar y enviar una amplia gama de productos de manera más rápida y segura que nunca.

Hemos recopilado las preguntas más frecuentes que encontramos en la web y las hemos respondido para crear esta útil visión general sobre qué es el paletizado.

Tabla de contenidos

1. ¿Qué es un paletizador?

2. ¿Cuál es la historia de los sistemas de paletizado?

3. ¿Cuáles son los tipos de paletizadores?

         3.1 Paletizadores manuales y semiautomáticos

         3.2 Paletizadores convencionales

         3.3 Paletizadores robóticos

         3.4 Paletizado híbrido

4. ¿Cuáles son las diferencias clave entre los paletizadores convencionales y robóticos?

5. ¿Qué son los efectores finales de los robots y las herramientas de extremo de brazo (EOAT)?

         5.1 ¿Qué es un efector final?

         5.2 Cada tipo de efector final, listado.

6. Tipos de palets

7. ¿Cuáles son los beneficios de los paletizadores?

8. ¿Qué es una carga unitaria?

9. ¿Cuál es el papel de un operador de paletizador?

10. ¿Cuánto cuesta un paletizador?

Un paletizador es una máquina que organiza y apila productos sobre palets para crear una carga unitaria estable para el transporte y almacenamiento. Los términos paletizador o unitizador pueden usarse indistintamente. Dicho esto, hay una pequeña distinción entre los dos; los paletizadores generalmente colocan cargas en un palet, mientras que los unitizadores pueden colocar cargas en una hoja o directamente en una cinta transportadora. De cualquier manera, estos vienen en dos métodos de funcionamiento principales:

1.1 Paletizadores convencionales
 

Los paletizadores convencionales manejan productos como bolsas o cajas que se alimentan en la máquina. Las unidades se posicionan para crear capas y luego se apilan para crear una carga unitaria completa. Los paletizadores convencionales constan de componentes estándar que incluyen:

• Un dispensador de palets
• Cintas transportadoras de entrada
• Pantallas para giros de cajas
• Mesas para formar capas
• Elevador de carga completa
• Dispensadores de hojas deslizantes (opcional)

1.2 Paletizadores robóticos
 

Los paletizadores robóticos funcionan de manera similar con componentes diferentes. La principal diferencia es que los paletizadores robóticos utilizan brazos robóticos, que levantan las unidades y las apilan en los palets. Sin embargo, hay algunos modelos híbridos que incorporan ambos estilos de paletizado dentro de una máquina.

En general, los paletizadores están programados para configurar patrones de palets, o en otras palabras, la disposición óptima de productos para estar bien protegidos y estables durante el transporte o almacenamiento. Los paletizadores convencionales se especializan en crear cargas cúbicas, mientras que los paletizadores robóticos se especializan en una formación precisa de patrones. Estos patrones están programados en el sistema y se almacenan como recetas, que se pueden llamar y editar incluso con unos pocos clics en una interfaz humano-máquina (HMI).

En esencia, el proceso de paletizado es el apilamiento de productos para hacer que el envío y el almacenamiento sean más eficientes. La creación de cargas bien cúbicas a través de patrones de palet específicos permite a las empresas enviar más productos con menos pérdidas por daños.

2. ¿Cuál es la historia de los sistemas de paletizado?
 

Transportar y almacenar productos en palets se convirtió en un estándar durante la Segunda Guerra Mundial. Poco después, en la década de 1940, se inventó el primer paletizador mecánico para el ejército por Lamson Corp. Esto se hizo con el esfuerzo de aumentar la productividad y aliviar la tensión física de los trabajadores que apilaban manualmente las cajas sobre los palets. El primer paletizador comercial fue construido para Coca-Cola por George vonGAL, fundador de vonGAL Paletizers, en 1954.

A medida que el envío global comenzó a evolucionar en la década de 1960, se necesitaba una mayor eficiencia operativa, para lo cual se introdujo el paletizador en línea. Esta máquina utilizaba cintas transportadoras para guiar los productos a una mesa formadora de capas, que luego apilaba los productos en el palet.

Luego, en la década de 1970, se introdujeron las computadoras y la robótica en el lugar de trabajo. Esta innovación trajo la creación de paletizadores robóticos para aumentar aún más la productividad y la precisión en el sector industrial.

La década de 1980 se caracterizó por la alta tasa de adopción de empresas que adquirieron paletizadores robóticos para satisfacer la creciente demanda del mercado. A medida que más y más industrias adoptaron paletizadores robóticos para mejorar su flujo de trabajo, se inventó una variedad de herramientas de extremo de brazo para que los paletizadores robóticos pudieran resolver problemas específicos.

Los paletizadores convencionales también han evolucionado con el tiempo y siguen siendo muy competitivos en el mercado actual. Mientras que los paletizadores robóticos tienen la ventaja de formar patrones con precisión, los paletizadores convencionales tienen la ventaja en términos de velocidad y rendimiento. Cualquiera de los tipos de sistemas podría adaptarse a sus necesidades dependiendo del producto que se paletiza y los requisitos operativos.

3.1 Paletizadores manuales y semiautomáticos - Donde todo comenzó
 

Un paletizador manual puede ser simplemente mover el producto con fuerza humana o podría consistir en un sistema que ayuda a los humanos a apilar manualmente productos en un palet. Estos sistemas pueden tomar la forma de una cinta transportadora y una mesa elevadora de palets o un elevador de vacío. La elevación del palet permite ajustar la altura del palet para que el operador pueda colocar fácilmente cada unidad sobre el palet.

El segundo tipo sería un elevador de asistencia por vacío. Los elevadores de vacío están colgados de un soporte metálico fijo o móvil, o están suspendidos del techo, utilizando un tubo largo con una ventosa en el extremo. Esto se adhiere a los productos de manera suave y segura con una fracción del esfuerzo físico normal que se necesita para moverlos a su ubicación deseada. El beneficio de utilizar este tipo de sistema es reducir la tensión física y las lesiones laborales.

Los paletizadores manuales representan una solución rentable, pero todavía hay limitaciones en términos de velocidad de rendimiento y siempre requieren mano de obra.

3.2 Paletizadores convencionales - La solución rápida
 

Los paletizadores convencionales son sistemas totalmente automáticos que reciben productos (bolsas, fardos, cajas, bandejas, etc.), forman capas y las apilan en una carga unitaria. Estas máquinas operan muy rápido y están adaptadas para un solo SKU a la vez. Los patrones y configuraciones de carga de palets se seleccionan en una pantalla llamada interfaz humano-máquina (HMI). Los sistemas actuales pueden estar vinculados a un sistema de gestión de almacenes para cambiar SKUs y patrones sobre la marcha.

Este tipo de paletizador consiste en máquinas de alto rendimiento que tienen la capacidad de procesar hasta 40 bolsas o 200 cajas por minuto. La mecánica tradicional del sistema significa que se requiere muy poco conocimiento especial para mantener adecuadamente estas máquinas. Los paletizadores convencionales pueden producir palets estables, lo que ahorra espacio para el almacenamiento o el tránsito.

Hay dos tipos de paletizadores convencionales: sistemas de alto y bajo nivel. La elección entre estas dos opciones depende de la configuración de su planta y del rendimiento requerido.

3.2.1 Paletizadores de alto nivel

Los paletizadores de alto nivel son alimentados por una cinta transportadora de dosificación con artículos como cajas, bolsas o bandejas desde la parte superior de la máquina; típicamente a siete u ocho pies en el aire. La plataforma del operador también se encuentra en la parte superior de la máquina y todo el perímetro de la máquina está asegurado con barandillas.

Los productos se organizan en la configuración adecuada en el área de formación de filas y se empujan hacia la mesa formadora de capas. Estas capas se forman sobre un delantal que se abre sobre el elevador. El elevador es responsable de levantar y bajar el palet para permitir que las capas se apilen una encima de la otra. Una vez que la carga del palet está completada, se recoge con un montacargas o se mueve con cintas transportadoras.

3.2.2 Paletizadores de bajo nivel

La principal diferencia entre el paletizador de alto nivel y el de bajo nivel es el punto de entrada. Mientras que las máquinas de alto nivel reciben productos a alrededor de ocho pies sobre el suelo, las máquinas de bajo nivel reciben productos a alrededor de tres pies sobre el suelo. Las filas y las capas se construyen de la misma manera. Una vez formada una capa, se eleva a la parte superior de un palet y se coloca a medida que el delantal se desliza. Debido a este movimiento adicional, los paletizadores de bajo nivel suelen ser más lentos que sus contrapartes de alto nivel.

Tanto los sistemas de paletizado de bajo nivel como de alto nivel ofrecen gran fiabilidad y longevidad. De un proveedor de alta calidad, estas máquinas pueden tener hasta un 99% de tiempo de actividad. En términos de su vida técnica, algunos sistemas siguen siendo operativos durante varias décadas con el mantenimiento adecuado.

3.3 Paletizadores robóticos - La solución versátil
 

Los paletizadores robóticos utilizan un brazo robótico que levanta los productos uno a uno o en lotes, apilándolos en un palet cercano. Con este tipo de proceso, los productos pueden ser paletizados uno a la vez, por fila o por capa dependiendo del tipo de herramienta de extremo de brazo. Estos robots también pueden estar equipados con sistemas de visión para apilar productos con gran precisión e incluso superponer bolsas.

Los modelos avanzados pueden estar equipados con un dispensador de hojas deslizantes, un dispensador de palets y una cinta transportadora de salida de palets para mover la carga hacia la máquina de envoltura de palets. Estas características mejoran la utilización y velocidad de la máquina. En comparación con los paletizadores convencionales, también ofrecen un gran manejo y versatilidad gracias a la herramienta de extremo de brazo y software.

Los paletizadores robóticos son también extremadamente fiables con tasas de MTBF (Tiempo Medio Entre Fallos) que alcanzan hasta 80,000 horas. Además, tienen tasas de MTTR (Tiempo Medio Para Reparar) muy cortas. Tener tanto un proveedor de paletizadores fiable como las piezas de repuesto adecuadas en inventario aumenta significativamente el tiempo de actividad.

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Este es el tipo de palet estándar en América del Norte y comprende el 30% del mercado. Tiene dimensiones de 48 x 40 pulgadas y una carga de trabajo segura de hasta 4,600 kg.

Palet Euro 1200 x 800

Este estilo de palet es el estándar en los países europeos, es un palet de 4 vías en forma rectangular con dimensiones de 1,200 mm × 800 mm × 144 mm y una carga de trabajo segura de 1,500 kg.

Palet industrial 1200 x 1000

Otro tamaño de palet común en Europa utilizado para cargas más grandes.

Medio palet 800 x 600

Este tipo de palet se utiliza para cargas más pequeñas que no llenarían un palet completo pero que aún necesitan ser enviadas. Siguen el estándar de un palet en su región, lo que significa que en América del Norte un medio palet es de 40 x 24 pulgadas y 800 x 600 mm en Europa.

7. ¿Cuáles son los beneficios de los paletizadores?

Las ventajas de los paletizadores:
 

1. Eficiencia

El rendimiento es incomparable a las soluciones manuales, ya que las máquinas de paletizado pueden procesar hasta 200 unidades por minuto. Un paletizador con un mantenimiento adecuado puede funcionar 3 turnos al día durante muchas décadas y lograr tasas de producción muy altas a lo largo de su vida.

2. Espacio de trabajo seguro

Cargar palets manualmente es un trabajo agotador que es inherentemente peligroso para el cuerpo humano si se hace durante mucho tiempo. Usar un paletizador para cargar productos le da a sus empleados una mejor calidad de vida y reduce el riesgo de lesiones al reducir movimientos repetitivos.

La mayoría de los paletizadores están equipados con características de seguridad como cortinas de luz en los puntos de entrada y salida que hacen que la máquina se detenga si se detecta un objeto. Los interbloqueos de llave atrapada, que son una serie de cerraduras colocadas en los paletizadores, requieren que se retire una llave de la HMI y se coloque en el candado de la puerta para operar partes específicas de la máquina. Esto asegura que los operadores estén protegidos y no puedan acceder a áreas peligrosas mientras el paletizador está en movimiento.

3. Consistencia de la carga unitaria

Cuando el paletizado es realizado por un humano, hay un margen de error mayor que en un sistema que ha sido programado para ejecutar la tarea en cuestión. La consistencia de los paletizadores convencionales o robóticos les permite producir cargas que son compactas, moldeadas y estables. Cargas correctamente paletizadas reducen los productos dañados durante el transporte dentro de la planta o durante el envío.

8. ¿Qué es una carga unitaria?
 

Una carga unitaria es un conjunto de artículos como cajas, bandejas o bolsas, que están configurados y envueltos sobre un palet o hoja deslizante en varios patrones. Esto asegura estabilidad, distribución uniforme del peso y el menor espacio posible con el propósito de ser manejados como una sola unidad para almacenamiento o tránsito. La carga unitaria puede ser envuelta manualmente o automáticamente por una máquina de envoltura o una máquina de capuchas.

Una carga unitaria paletizada consiste en 4 elementos fundamentales:

1. Unidad: Un solo artículo como una bolsa, caja, fardo, jarra, bandeja, etc.
2. Fila: Un conjunto de artículos configurados en una línea recta.
3. Capa: Un conjunto de filas lado a lado y paralelas entre sí que forman una capa.
4. Carga unitaria: Capas que están apiladas una encima de la otra en diversas configuraciones de patrón y luego envueltas, formando una nueva unidad singular.

Los tres patrones de palet más comunes son ladrillo, rueda de pin y bloque. Los patrones ladrillo y bloque se utilizan principalmente para cajas, mientras que los patrones de rueda de pin se utilizan más a menudo para bolsas. Estos patrones no solo proporcionan mayor estabilidad a la carga, sino que también aseguran que los productos permanezcan en una forma cuadrada eficiente y por debajo de los requisitos de altura de los transportistas para caber en camiones.

Echemos un vistazo a cada tipo de patrón de carga unitaria

• Ladrillo o intercalado: Las unidades se colocan en paralelo a lo largo de los bordes y perpendicularmente en las esquinas del palet, continuando hasta que se llena la capa, creando un diseño circular estilo ladrillo. El método ladrillo también es muy eficiente en espacio, sin espacios y es extremadamente estable, ya que las cajas están orientadas en diferentes direcciones, reduciendo el riesgo general de que se caigan.
   
• Patrón de rueda de pin: Las unidades individuales, o conjuntos de 2-3 dependiendo del tamaño, se posicionan perpendicularmente unas a otras en forma de rueda de pin. El método de rueda de pin se utiliza para cajas, pero más a menudo para bolsas, especialmente cuando cuatro es el número ideal para la capa. Las bolsas se benefician de esto porque son suaves y sus dimensiones pueden variar ligeramente en forma, haciendo que el patrón de rueda de pin sea un arreglo deseable. Este patrón es muy estable porque las unidades están orientadas en diferentes direcciones, reduciendo las posibilidades de deslizamiento.
   
• Patrón de bloque o columna: Las unidades se apilan uniformemente entre sí, perfectamente alineadas tanto horizontal como verticalmente. Cajas apiladas con el método de patrón de bloque son extremadamente eficientes en espacio y son relativamente estables mientras el peso de las unidades sea igual.

Aquí hay algunos consejos para evitar en términos de patrones y carga unitaria:

• Evite crear una carga unitaria paletizada con forma piramidal, ya que la distribución de la unidad será desigual, creando una carga inestable con un alto riesgo de que los artículos en las capas superiores caigan.
• Minimice los espacios para no solo maximizar el uso del espacio, sino también para reducir el riesgo de que las unidades se muevan dentro de la carga. Hay situaciones en las que se podrían requerir espacios, como para productos que requieren enfriamiento o reducción de condensación.
• Asegure correctamente la carga al palet con el tipo correcto de película y patrón de envoltura.

9. ¿Cuál es el papel de un operador de paletizador?
 

Los paletizadores, ya sean convencionales o robóticos, están diseñados para no requerir supervisión constante porque la automatización es el objetivo final y es el caso con los paletizadores automáticos. Si es un robot semiautomático, donde los palets se cargan y descargan constantemente, entonces un empleado debe estar allí constantemente. Esencialmente, cuanto más avanzado sea el robot, menos supervisión se requiere.

Para la mayoría de las operaciones, el rol de operador de paletizador no es necesariamente un rol dedicado, ya que el conocimiento requerido no es demasiado exigente una vez que el paletizador está construido y configurado. Por ejemplo, un empleado de inventario, conductor de montacargas o un supervisor de almacén también podría ser responsable de operar el paletizador. Sin embargo, cuando hay múltiples máquinas involucradas, esto aumenta la necesidad de un operador dedicado.

Un operador de paletizador selecciona una configuración de patrón que ya ha sido almacenada en la interfaz humano-máquina con solo presionar un botón. También asegura que haya suficientes palets y hojas deslizantes en los magazines para todas las cargas que se están creando. El operador debe realizar chequeos rutinarios para asegurar que el equipo esté en completo funcionamiento. Los palets completamente llenos se mueven a almacenamiento o se cargan para tránsito, generalmente con un montacargas o un gato de palets.

Si el producto en la línea cambia, el operador debe ingresar a la HMI y reprogramarlo según el nuevo producto. Por último, el mantenimiento es un papel clave en la descripción del trabajo del operador de paletizador, ya que puede tener que reemplazar ciertos componentes y limpiar el equipo cuando sea necesario.

Aprender a trabajar en estas máquinas puede ser realizado por cualquier empleado dada la capacitación adecuada. Al comprar paletizadores, es crucial preguntar a los proveedores sobre sus programas de capacitación. Ellos deben tener una serie bien definida de lecciones para poner a sus empleados al día sobre la máquina que compren.

10. ¿Cuánto cuesta un paletizador?
 

El costo total de propiedad de un sistema de paletizado depende de las necesidades operativas en términos de:

• Velocidad de rendimiento requerida
• Nivel de automatización
• Herramientas de extremo de brazo
• Sensores
• Cintas transportadoras
• Integración
• Costos de mantenimiento, etc.

Los precios también variarán según si el sistema será manual, convencional, robótico o híbrido.

Las máquinas de paletizado son una inversión a largo plazo, que incluye muchos factores a considerar al hacer dicha compra. Uno de estos es el costo inicial de la maquinaria, incluidos los gastos de envío, impuestos, instalación y capacitación de empleados. Otro son los costos de materiales y generales, como electricidad, depreciación y otros servicios públicos, que también deben incluirse en el costo total de propiedad. Por último, los costos de mantenimiento y reparación, junto con piezas de repuesto también deben tenerse en cuenta.

Para simplificar, solo abordaremos los costos de adquisición de los paletizadores convencionales y robóticos, ya que los paletizadores híbridos son una solución personalizada compleja. La siguiente tabla desglosa el precio de paletizadores convencionales para bolsas y cajas, así como para paletizadores robóticos para bolsas y cajas, por tasa de producción:

*El rango de precios varía según la velocidad, el nivel de automatización, los unidades manejadas y otros variables.

Tasa de producción Rango de precios* (USD) Paletizadores convencionales para bolsas Hasta 40 BPM $275,000 - $450,000 Paletizadores convencionales para cajas Hasta 200 CPM $200,000 - $1,000,000 Paletizadores robóticos para bolsas Hasta 40 BPM $175,000 - $675,000 Paletizadores robóticos para cajas Hasta 80 CPM $175,000 - $900,000

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