Robots para paletizado en minería y manipulación de materiales industriales

Los robots para paletizado en minería pueden automatizar tareas repetitivas de manipulación. Por ejemplo, pueden mover sacos, cajas, contenedores o piezas preparadas para un proceso automático. Sin embargo, elegir un robot no consiste solo en revisar cuánto peso puede levantar.

También hay que estudiar el entorno de trabajo. El polvo, la abrasión, la forma de la carga y la estabilidad del pallet pueden afectar la célula. Además, estos factores influyen en la herramienta de agarre, los sensores y el mantenimiento.

Por eso, antes de elegir un equipo, conviene analizar el proceso completo. En este artículo veremos cómo revisar la carga, el alcance y el sistema de agarre. También explicaremos qué aspectos considerar en seguridad, integración y mantenimiento.

¿Qué pueden hacer los robots para el paletizado en minería?

Una aplicación de paletizado recibe unidades desde una etapa anterior. Después, el robot las toma con una herramienta adecuada y las deposita según un patrón definido. Dependiendo del proceso, también puede participar en despaletizado, transferencia entre transportadores o manipulación de productos terminados. Un ejemplo complementario es este artículo sobre paletización robótica colaborativa con FANUC y Reeco.

Paletizado frente a manipulación de materiales

Paletizar es una tarea específica de manipulación. La manipulación de materiales es más amplia y puede incluir alimentar una línea, cambiar la posición de una carga, transferir componentes o retirar productos terminados. Distinguir estas funciones ayuda a definir cuántos puntos de recogida y entrega tendrá el robot y qué movimientos deberá realizar.

Antes de automatizar, conviene documentar cada formato de producto. Por ejemplo, hay que registrar su tamaño, peso y tipo de embalaje. Una línea con una sola referencia es más sencilla de definir. En cambio, una instalación con varios formatos exige revisar más posiciones y condiciones de agarre.

Condiciones del entorno que deben evaluarse

El ambiente industrial forma parte de la especificación. Por eso, debe analizarse antes de seleccionar el equipo. En procesos con minerales puede haber polvo, partículas, humedad o suciedad. También pueden existir cambios de temperatura. Por tanto, cada robot, sensor y herramienta debe revisarse según la documentación de su fabricante.

Polvo, contaminación y mantenimiento

Además, el mantenimiento debe adaptarse al entorno real. Conviene revisar acumulaciones de polvo, conexiones, mangueras y cableado. También hay que inspeccionar la herramienta de fin de brazo. Así, es más fácil detectar cambios antes de que afecten al proceso.

El mantenimiento también debe adaptarse al entorno real. Inspeccionar acumulaciones, conexiones, mangueras, cableado y herramienta de fin de brazo permite detectar condiciones que podrían alterar el funcionamiento antes de que se conviertan en una parada de producción.

Cómo seleccionar robots para paletizado en minería

Para seleccionar robots para paletizado en minería, primero hay que conocer la carga completa y las posiciones de trabajo. Después, se debe comprobar el alcance necesario. También hay que revisar la orientación de la herramienta y el espacio disponible alrededor del robot.

Carga útil, centro de gravedad e inercia

La carga sobre la muñeca incluye el producto y la herramienta de fin de brazo. También incluye los componentes instalados sobre ella. Sin embargo, el peso total no es el único dato necesario. El centro de gravedad y la inercia también deben compararse con los límites indicados por el fabricante.

Alcance y posiciones de trabajo

El alcance nominal es solo una referencia inicial. Además, el robot debe llegar a cada punto con la orientación correcta. La herramienta y la carga también necesitan espacio para moverse. Por eso, el layout debe analizarse como un conjunto.

Una simulación puede ayudar antes de instalar el equipo. Por ejemplo, permite revisar interferencias y zonas difíciles de alcanzar. También ayuda a estudiar la orientación del robot. Después de esta revisión, se puede definir mejor la posición de la base.

Herramientas de agarre para robots de manipulación industrial

La herramienta debe adaptarse a la forma y superficie del producto. Por ejemplo, algunas aplicaciones pueden usar pinzas mecánicas y otros sistemas de vacío. Sin embargo, la elección depende de la carga real. Además, los productos deformables o irregulares pueden requerir pruebas físicas.

El agarre debe considerar el producto completo.

No basta con levantar una unidad sin movimiento. También hay que comprobar el agarre durante las aceleraciones y los cambios de orientación. Además, debe revisarse qué ocurre si el embalaje llega dañado o fuera de posición. Por eso, las pruebas deben incluir situaciones previsibles del proceso.

Los sensores de presencia, presión u otras variables pueden formar parte del sistema cuando la aplicación lo requiera. Su función y respuesta ante fallos deben definirse durante la ingeniería, en lugar de añadirse después de programar el movimiento principal.

Layout para robots de paletizado y flujo de materiales

Una célula de paletizado depende del flujo de materiales. Por eso, los transportadores y las zonas de acumulación deben coordinarse con el robot. También debe confirmarse que la posición de depósito esté disponible antes de cada movimiento.

Además, hay que definir cómo se retirarán los pallets terminados. También debe planificarse la entrada de pallets vacíos y otros materiales. Si operadores y vehículos trabajan cerca de la célula, esas interacciones deben incluirse en la evaluación de riesgos.

Seguridad en robots de paletizado y manipulación

La seguridad debe evaluarse sobre toda la celda. Por tanto, no basta con estudiar el brazo robótico. También deben revisarse la herramienta, los transportadores y el producto manipulado. Además, hay que considerar tareas como limpieza, programación, mantenimiento y recuperación de fallos.

OSHA explica distintos aspectos de seguridad para sistemas de robots industriales en su manual técnico sobre seguridad de sistemas robóticos industriales. Sin embargo, cada instalación debe evaluarse de forma específica. Los requisitos dependen de la aplicación, la normativa aplicable y los riesgos identificados.

Lista práctica para evaluar una aplicación

Antes de configurar una celda con robots para paletizado en minería, conviene reunir datos del proceso real. Primero, hay que conocer el producto y la carga. Después, se pueden revisar el robot, el agarre y las interfaces. La siguiente lista resume ocho puntos que deben comprobarse.

1. Definir cada unidad manipulada: registrar peso, dimensiones, forma, superficie, embalaje y posibles variaciones entre productos.
2. Calcular la carga completa: considerar producto, pinza, adaptadores, sensores, mangueras y demás componentes soportados por el robot.
3. Revisar el centro de gravedad: comprobar la posición de la carga respecto a la muñeca y contrastarla con la documentación del fabricante.
4. Definir todas las posiciones: incluir recogida, depósito, espera, rechazo, cambio de pallet y cualquier punto necesario para la recuperación del proceso.
5. Caracterizar el ambiente: documentar polvo, partículas, humedad, temperatura y otros contaminantes que puedan afectar los componentes.
6. Validar el agarre: comprobar que la herramienta sujeta la carga durante el movimiento y contempla variaciones previsibles del producto.
7. Revisar las interfaces: identificar señales necesarias entre robot, PLC, transportadores, sensores y equipos auxiliares.
8. Analizar accesos y mantenimiento: prever cómo se realizarán limpieza, inspección, sustitución de herramientas y recuperación de fallos de forma segura.

Integración, puesta en marcha y mantenimiento

Durante la puesta en marcha se debe comprobar la secuencia completa. Primero, hay que validar señales y movimientos. Después, se revisan el agarre, los patrones de paletizado y las condiciones de parada. También deben probarse la respuesta a fallos y la recuperación del proceso.

Después del arranque, el mantenimiento debe incluir los equipos periféricos. Por ejemplo, conviene revisar herramientas, sensores, cables y conexiones. También deben inspeccionarse los transportadores y dispositivos de seguridad. La frecuencia dependerá de la documentación del fabricante y de las condiciones de trabajo.

Cuando una empresa necesita evaluar robots para paletizado en minería, nuevos o usados, conviene aportar datos del proceso antes de seleccionar el equipo. Puede consultar a Eurobots Perú sobre robots para manipulación y paletizado indicando producto, peso, alcance, ambiente y layout para facilitar la evaluación técnica.

Preguntas frecuentes

¿Qué tipo de robot se utiliza para paletizado industrial?

Depende de la carga, el alcance, la orientación, el ritmo del proceso y el layout. Pueden utilizarse diferentes configuraciones de robots industriales siempre que sus límites y características sean compatibles con la aplicación completa.

¿Un robot usado puede emplearse para paletizado en minería?

Puede ser técnicamente viable si su estado, capacidad, alcance, controlador y documentación son adecuados para el proyecto. También debe verificarse la compatibilidad con la herramienta, los periféricos y las condiciones ambientales previstas.

¿Cómo afecta el polvo a una célula robotizada?

El polvo puede alcanzar componentes del robot, sensores, conexiones, sistemas eléctricos y herramientas. Su efecto depende del tipo y concentración de contaminante y de la protección de cada componente, por lo que debe analizarse específicamente.

¿La carga útil del robot incluye la pinza?

Sí. Para evaluar la carga sobre la muñeca deben considerarse la herramienta y el producto manipulado, además de otros elementos instalados que formen parte de la carga soportada por el robot.

¿Es suficiente conocer el peso máximo del producto?

No. También deben revisarse el peso de la herramienta, el centro de gravedad, la inercia, las orientaciones de trabajo, el alcance requerido y los límites definidos por el fabricante del robot.

¿Qué información se necesita para diseñar el agarre?

Como mínimo, se necesitan geometría, dimensiones, peso, superficie, rigidez, presentación y variaciones del producto. También conviene conocer las aceleraciones y orientaciones que deberá soportar durante el ciclo.

¿La seguridad depende únicamente de instalar una valla?

No. Las medidas de reducción de riesgos deben resultar de una evaluación de la aplicación completa. El diseño puede requerir diferentes resguardos, dispositivos y procedimientos según las tareas y los riesgos identificados.

¿Qué debe probarse antes de iniciar la producción?

Deben validarse movimientos, agarre, señales, secuencias, patrones de depósito, paradas, dispositivos de seguridad y recuperación de fallos dentro del alcance previsto. También debe comprobarse la interacción con los equipos periféricos.