La 'boutique' del robot 'pastelero' industrial

Un sistema robotizado industrial recoge, voltea y desmolda 20 grandes bandejas de bizcocho recién salido del horno al minuto, sustituyendo a 26 personas que trabajaban en cuatro turnos, y aumentando la productividad de la empresa en un 30%. "No hay máquinas estándar en el mercado para realizar este proceso, es la primera vez que se ha automatizado en el mundo. El fabricante de los bizcochos nos eligió porque damos una respuesta personalizada. Hemos tardado un año en diseñar, desarrollar y poner en marcha un sistema robotizado en su fábrica. Somos como una empresa de alta costura en el mundo de la robotización industrial, hacemos sistemas a medida", cuenta Carlos Hurtado, gerente de robótica y aplicaciones de Rivas Robotics, la división robótica de Hurtado Rivas.    

El fabricante del bizcocho es la filial colombiana de una gran multinacional y debió automatizar el desmolde por imperativo de las autoridades del país. De su horno salen carros con 20 grandes bandejas. La labor manual de coger una bandeja de 10 kilos de peso y casi un metro de largo, de un carro que las tiene a distintas alturas (desde casi el suelo a por encima de la cabeza), voltearla, y golpearla hasta sacar el bizcocho, daba una tasa de lesiones musculares inaceptable.   

"Pidieron un sistema para automatizar la recogida de las bandejas de los carros y el desmolde del bizcocho sin dejar residuos. Diseñamos una instalación con un robot que lleva las bandejas del carro del horno a una máquina desmoldadora, e inventar esta máquina fue lo más complicado de la solución", indica Hurtado.

La máquina desmoldadora es una estructura cuadrada que desmolda cuatro bizcochos a la vez. Sus paredes laterales tienen cuatro pares de guías donde el robot deposita las bandejas de forma escalonada para que el bizcocho caiga en una tolva, y cada guía tiene un cilindro neumático (accionado por aire comprimido) que se mueve en una dirección opuesta a su par, para retorcer las bandejas y expulsar el bizcocho de ellas. Un sistema de cremallera empuja las bandejas al montacargas trasero de la desmoldadora, que las baja a la cinta transportadora para sacarlas de la instalación.

"Buscamos el grado de inclinación preciso para retorcer las bandejas sin romperlas hasta desmoldar todo el bizcocho. El grado de cocción del bizcocho no es siempre igual, unos se desmoldan mejor que otros, y debimos hallar la inclinación apta a todos", cuenta Hurtado. Otra parte del problema fue no poder trabajar con el bizcocho real, porque el fabricante no desvelaba la fórmula para hacerlo, y la oficina española de Aduanas impedía la entrada de los enviados desde Colombia. Se terminó de validar el autómata en la fábrica, con las complicaciones de hacerlo sin parar la producción.

El otro autómata del proceso es un robot industrial estándar de Yaskawa Motoman, un brazo articulado de seis ejes que puede moverse en todas las direcciones posibles. "Un robot industrial es como un motor de coche, no hace nada por sí solo, y necesita una mano para manipular y mover cosas en las fábricas. Nosotros las diseñamos según lo que deba coger, y las unimos al brazo", explica Hurtado. La mano diseñada en esta ocasión es una pinza con cuatro garras paralelas, y cada garra tiene cuatro dedos neumáticos para coger una bandeja pinzándola por arriba y por abajo. Así, el robot coge cuatro bandejas de forma simultánea, las voltea, las alinea y las introduce boca abajo sobre las guías de la máquina desmoldadora. Las bandejas no vienen alineadas en el carro y la pinza corrige esa desalineación.

El robot y la máquina desmoldadora tienen inteligencia en sí mismos, están programados para el trabajo, y confirman las operaciones con un PLC (ordenador industrial), mediante una red Ethernet. Un solo operario manipula la entrada y salida de los carros con bandejas de la instalación, y vigila el proceso en una pantalla táctil de 17 pulgadas, gracias a un programa a medida, que llevó tres meses de desarrollo. Rivas Robotics optimiza el sistema para aumentar la productividad de la fábrica en un 50%, y la multinacional estudia implantarlo en otras seis plantas.

 "Apenas hay cuatro fabricantes mundiales para responder a la automatización llave en mano de procesos de la industria alimentaria, tiene una normativa de seguridad e higiene muy estricta. Exige materiales acero inoxidable, componentes resistentes al desgaste que permitan una limpieza correcta y anular el riesgo de desprendimiento de componentes".