Automatización del área de embalaje y confección en Bilcare Research

Implementación orientada al futuro de robots KUKA por KOCH Industrieanlagen en la industria transformadora.

Bilcare Research AG forma parte del fabricante líder mundial en fabricación de láminas rígidas especiales y láminas tipo barrera. Desde hace más de 50 años, la empresa se centra en la fabricación de láminas y ofrece soluciones orientadas al cliente para el sector farmacéutico, la industria de etiquetado e impresión y empresas de tarjetas de crédito y seguridad. Para aumentar la competitividad a largo plazo, Bilcare ha encargado la automatización del área de embalaje y confección de su sede en Bötzingen al socio de KUKA, KOCH Industrieanlagen. Un total de siete robots KUKA garantizan un embalado rápido y de calidad de los rollos de láminas. 

La complejidad de la solución de automatización se detecta tan pronto se entra en la nave de producción en la que se cortan los rollos de láminas para blísteres farmacéuticos. "Hemos automatizado nuestro área de embalaje hasta palés listos para el envío y personalizados para el cliente y hemos ampliado el espacio de corte con una instalación de corte de rollo automática de KAMPF", explica Jochen Molt, Site Manager de Bilcare Research.
"Además, se han modernizado las dos máquinas existentes para la conexión de líneas de embalaje de rollos automáticas de KOCH. El objetivo de dichas inversiones eran aumentar la productividad en el área de confección y embalaje. Hasta el momento, hemos asignado cada instalación de corte de rollos a una línea de embalaje local."

La instalación de embalaje automática y flexible de KOCH Industrieanlagen GmbH de Dernbach, socio oficial de KUKA Roboter GmbH desde hace más de 20 años, puede procesar los encargos entrantes de los clientes de forma automática y sin herramientas, es decir, sin reequipamiento previo. De esta forma, KOCH apuesta por la instalación de seis robots de KUKA de la serie KR QUANTEC Serie y un robot KR 6-2. En la solución automatizada, los robots asumen una amplia gama de tareas: Se instalan para la descarga y la identificación de productos, así como para el paletizado y el posicionamiento.
Extracción de rollos con un KR QUANTEC.

PLC decida sobre la forma del paletizado

Los pedidos entrantes se registran en el sistema ERP de SAP, que planifica los pedidos y los envía al sistema de guiado PLC de KOCH optimizados para la producción. El registro de datos de las máquinas se realiza mediante un nuevo sistema MES, una solución sectorial específica para fabricantes de rollos y empresas de la industria transformadora. El PLC comprueba el diámetro del rollo y el esquema de instalación de palés correspondiente con el tamaño de los soportes de carga previstos y, mediante un prueba de plausibilidad, decide si es posible realizar un paletizado automático. En caso contrario, los rollos se redirigen a una línea de embalaje independiente.

Se ha desarrollado un sistema totalmente automático para la colocación de embalajes. De esta forma, un KUKA KR 6-2 asume la función central de colocación y medición de forma que quede garantizado que los embalajes se colocan en la posición adecuada. En función del pedido, el robot coloca entre dos y 20 embalajes. Además, retira los embalajes automáticamente de un depósito o puede conectarse directamente a un cortador de embalajes.

Posteriormente, coloca los embalajes sobre una unidad de sujeción y transferencia, lo que garantiza que los embalajes se coloca de forma limpia sobre los ejes de bobinado. Su principal ventaja es que la máquina de corte y el robot trabajan de forma independiente entre ellas. Durante un cambio de pedidos, el robot recibe nuevos anchos de corte y posiciones sobre los pedidos y el ajuste de la cuchilla.

Los robots KR QUANTEC de tipo KR 300 R2500 ultra asignados a las instalaciones de corte de rollos retiran los rollos de láminas listos (con un diámetro entre 250 y 800 milímetros, un peso entre 10 y 200 kilogramos y un ancho entre 75 y 450 milímetros) los colocan sobre el transportador de cintas. En las instalaciones, los robots están equipados con garras de apriete que ejercen una ligera presión desde el exterior para no dañar los rollos de láminas.

La unidad de control de la máquina permite ajustar las garras al diámetro del rollo. Los robots arrancan y se detienen suavemente para no dañar los bordes de los rollos durante su colocación. Los robots KR QUANTEC instalados no solo convencen por su elevada capacidad de carga de 300 kg y su alcance de 2.500 mm, sino también por su flexibilidad. Los diferentes pesos, diámetro y anchos no suponen ningún problema para estos profesionales de la manipulación de objetos.

Alojamiento de un rollo de láminas mediante KR QUANTEC.

concepto de sistema desordenado

Antes y después del embalaje, se coloca una etiqueta exterior para los rollos y una etiqueta interior para los embalajes. Las etiquetas disponen de un número de pedido y, por tanto, pueden identificarse en cualquier momento. El concepto del sistema está descentralizado, lo que conlleva diferentes ventajas: Así, por ejemplo, los rollos se embalan de forma desordenada, independientemente de sus mediciones o automáticamente sin modificar las láminas elásticas. Una estación coloca una etiqueta de pedido e identificación sobre el rollo embalada. A continuación, se realizar el transporte en el área de paletizado automático. El lector de tarjetas y código de barras incluye los datos de la etiqueta para garantizar una validación de la asignación de líneas. 

En el área de paletizado, los rollos que entran de forma desordenada se distribuyen automáticamente a los tres robots móviles, también del tipo KR 300 R2500 ultra. Estos robots realizan el paletizado en 18 palés conforme al pedido. Los cuatro tipos de palés necesarios para ello se almacenan en depósitos y se transportan automáticamente desde allí a los puntos de paletizados.

Los robots de KUKA colocan los rollos embalados, en función de la especificación, en posición vertical u horizontal sobre el soporte de carga y, en caso de necesidad, introducen hojas protectoras o capas de espuma, utilizadas por Bilcare Research en cinco variedades, así como un revestimiento superior e inferior.

Aquí, los robots trabajan con con las garras de apriete desarrolladas por KOCH específicas para el cliente, que están equipadas con un mandril ancho y con ventosas para el alojamiento de revestimientos superiores, inferiores e intermedios. El PLC calcula el patrón de ajuste de los palés para las diferentes medidas de los rollos.

La unidad de control, debido a su concepto de sistema desordenado, puede distribuir los palés de un pedido a todas las instalaciones de bobinado. También es posible incluir palés de diferentes departamentos de la fábrica para realizar la retención automática de carga. El escáner de código de barras detecta dichos palés, que el sistema contabiliza y gestiona.

Los palés se aseguran para su transporte en una estación de colocación de flejes y se les coloca una etiqueta mediante la etiquetadora. Las carretillas elevadoras transportan los soportes de carga listos en la zona de envío. Los conjuntos de datos de pedidos se transmiten al PLC de KOCH, que transmite todos los pasos de transporte y embalaje finalizados al sistema ERP.

Aumento de la productividad en torno a un 30 %

Con la línea de embalaje automática, podrían satisfacerse los deseos de los clientes de Bilcare Research de forma más rápida y flexible. La base para ello sería crear una ejecución automática de los pedidos individuales de los clientes, un aumento de la disponibilidad de la instalaciones y una entrada en "Industrie 4.0"

Durante los dos primeros años, la solución de automatización permitió aumentar la productividad en un 30 % y mejorar la calidad y el nivel de higiene. Además, las nuevas instalaciones alivian la carga de trabajo corporal de los trabajadores de forma que los robots asumen el manejo de rollos pesados.

Finalmente, las interfaces de la unidad de control de la producción en relación al ERP del área comercial han mejorado la logística y la planificación de la producción. Molt ahora mira hacia el futuro:


La inversión constituye una buena base para los próximos años pues debemos y queremos ampliar la automatización. Por ejemplo, es totalmente posible que conectemos más máquina a los procesos automáticos.

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