Motores inteligentes: Embalaje con control de múltiples correas

Junto con Siemens, Meypack desarrolló una solución de control de banda múltiple Intelligent Belt para un sistema de posicionamiento y transferencia continua de productos de alta velocidad.

¿Por qué a los clientes de embalaje les encanta Intelligent Belt?

Cuando un cliente está tan satisfecho con el rendimiento de una nueva máquina que inmediatamente realiza un pedido de seguimiento para tres máquinas más, entonces el fabricante de la máquina debe haber estado haciendo algo bien. Qué se ha hecho bien en este caso: una solución innovadora para la transferencia continua de productos a alta velocidad y el posicionamiento en una empaquetadora de sacos desarrollada por Meypack y Siemens. La solución utiliza las aplicaciones Intelligent Infeed y Intelligent Belt (iBelt) de Siemens. Ambas aplicaciones forman parte de Siemens Packaging Toolbox, una colección completa de bibliotecas de software y bloques de funciones previamente probados para TIA Portal que han sido diseñados específicamente para automatizar máquinas de envasado con controladores SIMATIC. Esta caja de herramientas ayuda a acortar significativamente los tiempos de ingeniería y puesta en marcha mediante el uso de funciones estándar.

Beneficios clave

6x más gentil con los productos y la máquina

iBelt permite el funcionamiento continuo de la máquina, reduciendo la tensión de aceleración en los productos y la máquina a una sexta parte del nivel anterior. Esto reduce el desgaste de los productos y la máquina.

50% Menos mantenimiento

Tener un sistema con movimiento continuo reduce significativamente el desgaste de las piezas mecánicas como los cojinetes. Esto permitió al operador omitir un cambio de componente que normalmente habría sido necesario después de un año de funcionamiento.

60% Más producción

Dependiendo del producto, iBelt puede manejar hasta 400 productos por minuto sin cambios importantes en la aplicación, lo que le da a Meypack una mayor libertad de diseño y reduce los gastos de ingeniería.

De la idea al prototipo funcional

Para la empacadora de bolsitas Meypack, Siemens mejoró la aplicación Intelligent Belt con la función de transferencia y manejo continuos de productos. La iniciativa que permitió este desarrollo comenzó incluso antes de eso, dice Bastian Schulz, ingeniero eléctrico y experto en automatización de Meypack: “Estábamos trabajando con el soporte de aplicaciones de Siemens para implementar las funciones de nuestra máquina con las unidades SINAMICS S210. Durante las reuniones de este proyecto, tuve la idea de que podríamos modificar la transferencia del producto al cinturón de paletas para que pudiéramos eliminar los arranques y paradas en el flujo del producto. Siemens actuó inmediatamente al respecto, y solo unos meses después, nos presentaron un programa listo para la simulación basado en la aplicación Intelligent Belt. Este programa funcionó casi instantáneamente y fue increíblemente fluido. Nos gustó mucho desde el principio”.

Poniendo a prueba Intelligent Belt

Para probar la aplicación con la mecánica de la máquina “real”, Meypack construyó un equipo de pruebas dedicado. “Operamos un cinturón de paletas con productos de muestra y la aplicación iBelt, y la operación fue perfectamente fluida, sin paradas, sin demoras. Nunca hubiéramos esperado eso a velocidades de transferencia tan altas”, explica Schulz. Lo notable de la aplicación SIMATIC Intelligent Belt para el control de múltiples correas es que los productos individuales de la alimentación continua se pueden recoger y agrupar en una posición de descarga. La carga y descarga se implementan como operaciones independientes. En la máquina Meypack, se carga un cinturón de paletas mientras que el segundo está en movimiento o se está descargando. De esta manera, un flujo más o menos constante de productos individuales se puede agrupar en paquetes de varios productos que se pueden empaquetar en bandejas o envolver para su envío y envío.

Qué tan bien funcionaría el nuevo sistema en una aplicación del cliente quedaría claro solo tres meses después: Meypack fue contratado para diseñar una empacadora de bolsas para empacar bolsas pesadas de 500 g a una velocidad de 240 bolsas por minuto. “Esta combinación de bolsas pesadas y alta velocidad fue bastante desafiante”, dice Schulz. Además de esto, el cronograma era ajustado: el proyecto tenía que ser desarrollado y entregado en solo seis meses. “Para cumplir con el apretado calendario, incorporamos a Siemens al equipo del proyecto para que nos apoyara en el desarrollo del control de múltiples correas, y esto funcionó muy bien. Recibimos el programa listo para la simulación a finales de septiembre y realizamos una prueba de aceptación de fábrica exitosa con el cliente poco después”.

Tapa de bandeja de empaquetador de maletas para bolsas

Rendimiento confiable, día tras día

La puesta en servicio también fue extremadamente buena, con solo algunos contratiempos menores: “Una cosa a la que tuvimos que ajustarnos fue que en el mundo real los productos no llegan con un espaciado absolutamente igual a la estación de transferencia, pero también pudimos resolver esto junto con Siemens”. La solución iBelt ha estado funcionando “como un reloj” desde entonces, confirma Schulz. El sistema es notablemente más suave en su funcionamiento, un aspecto positivo que el cliente también notó, y prácticamente no requiere intervención manual. “Debido a que el manejo del producto es tan estable, los técnicos rara vez tienen que ajustar los parámetros. La máquina siempre funciona como debería, lo que significa que no solo entregamos el rendimiento especificado de 240 productos por minuto en la puesta en marcha, sino que también podemos garantizar este rendimiento a largo plazo”, agrega.

Usando iBelt, podemos manejar los productos perfectamente sin problemas, sin pulsos, sin paradas. Esto reduce la tensión en las partes mecánicas y la reducción de la tensión reduce el desgaste significativamente.

Bastian Schulz, Ingeniero eléctrico y experto en automatización, Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH

Ajustes menores para la reutilización mayor

Mientras tanto, los proyectos de seguimiento también están en marcha, con una línea que incluso empaca 400 bolsas por minuto, aunque más ligeras. Para automatizar esta máquina más rápida, Schulz tuvo que hacer solo ajustes menores: “iBelt se ejecutará de la misma manera a 400 bolsas por minuto que a 240, así podría reutilizar la aplicación casi exactamente como estaba. También puedo usar esta funcionalidad en otras soluciones dinámicas de manejo de productos, por ejemplo, para eliminar paradas en cinemática con dos direcciones de movimiento. Esto reduce el estrés en las partes mecánicas”. Menos estrés mecánico significa menos desgaste, lo que ya es evidente en la primera máquina. Se evitó un reemplazo de componentes que normalmente habría sido necesario después de un año en funcionamiento. “Veremos si podremos extender aún más los intervalos de mantenimiento”, dice Schulz.

Bastian Schulz Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH