MITSUBISHI ELECTRIC Changes for the Better
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Mitsubishi Electric ha ayudado a Western Mechanical Handling (WMH) a desarrollar una celda en línea totalmente automatizada para cortar y rebanar alimentos de cualquier tamaño y forma sobre la marcha.

La solución se basa en el PLC de alto rendimiento de la serie MELSEC Q de Mitsubishi Electric, además de componentes adaptados al sistema, como HMI, variadores de velocidad y dos robots de brazo articulado MELFA. La máquina resultante maximiza el rendimiento, la flexibilidad y la productividad para los clientes del sector alimentario.

La competencia en la industria alimentaria es feroz y el rápido ritmo de los negocios y el desarrollo significa que cualquier ventaja puede tener un impacto considerable en los márgenes de los productores de alimentos. Esta innovadora unidad de corte en línea ofrece ventajas significativas, ya que puede reducir sustancialmente el tiempo de corte y reducir el desperdicio debido a su alta precisión y consistencia.

"Gracias a nuestros 40 años de experiencia en este sector, notamos una creciente necesidad en el mercado de mejores soluciones industriales de corte de alimentos. Hasta ahora, el corte industrial de alimentos ha sido a menudo una tarea manual. Incluso cuando están automatizadas, la mayoría de las soluciones no permiten el procesamiento continuo porque los robots utilizados requieren que los alimentos estén estáticos. Como resultado, las operaciones de corte a menudo ralentizan toda la línea de producción, lo que aumenta los plazos de entrega", explica Helen Jackson, Technical Sales & Marketing Manager at WMH.

La nueva unidad de corte en línea de la empresa marca un punto de inflexión, ya que se caracteriza por una cinta transportadora que conecta la línea de producción con la etapa de corte y cualquier proceso posterior. A medida que las bandejas de alimentos avanzan, su contenido se corta sin detener la cinta transportadora.

Un equipo de expertos

El objetivo de WMH consistía en desarrollar un sistema de corte automatizado que proporcionara un corte de alta calidad y alta velocidad sin interrupciones sin precedentes. Para ello, la compañía optó por integrar tecnologías de última generación de los principales fabricantes Mitsubishi Electric y Telsonic.

Un factor que contribuye en gran medida a la versatilidad de la máquina son los dos brazos robóticos de Mitsubishi Electric, que pueden adaptarse a la velocidad de la línea y realizar todos los cortes necesarios en movimiento. Los robots pueden realizar cortes de calidad mediante cuchillas ultrasónicas de última generación de Telsonic, fabricante líder de sistemas ultrasónicos industriales.

Steve Kirby, Sales Manager at Mitsubishi Electric, comenta: "WMH es un cliente de Mitsubishi Electric desde hace mucho tiempo. La empresa conoce bien las capacidades de nuestros equipos de automatización y los incorpora a una gama de soluciones de vanguardia, ¡no es un juego de palabras!"

Desde las primeras etapas de planificación, las tres empresas discutieron cómo construir una solución eficiente y flexible que también abordara los estrictos requisitos de higiene de la industria de procesamiento de alimentos. La serie RV-F de robots de seis ejes de Mitsubishi Electric fue ideal para abordar estos desafíos, ya que ofrece una velocidad y precisión líderes en su clase, así como protección IP65 contra la entrada de sustancias en entornos de trabajo de lavado alimenticio.

El funcionamiento automatizado de los brazos robóticos está regulado por un PLC compacto de alto rendimiento de la serie MELSEC-Q diseñado para aplicaciones a pequeña escala. A continuación, el PLC actúa como intermediario entre los robots y una GOT2000 HMI, lo que permite a los operarios establecer fácilmente el tipo de corte necesario y supervisar el proceso.

La máquina puede cortar sustancias con diferentes consistencias empaquetadas en varias formas y tamaños de bandejas de alimentos sin requerir ninguna modificación de hardware. De hecho, todos estos casos se caracterizan por unas necesidades de corte distintivas. Por ejemplo, los productos refrigerados requerirían una velocidad de corte más lenta en comparación con los alimentos más blandos. Del mismo modo, las orientaciones y ángulos de corte para productos redondos, como la pizza, difieren de los productos para hornear en bandeja rectangular como las barritas de avena.

Opta por los ultrasonidos

Las cuchillas ultrasónicas pueden cortar diferentes materiales rápidamente, con alta precisión y aplicando presiones muy bajas. En comparación con las cuchillas convencionales, el número de migas y residuos producidos es considerablemente menor, especialmente cuando se corta cerca de los bordes del material. Es más, cuando se trata de ingredientes y aderezos variables, como las cerezas en un pastel, estos se cortan en rodajas sin exprimirlos ni dañar todo el producto, lo que garantiza un resultado estéticamente agradable.

Telsonic añade: "Las cuchillas ultrasónicas utilizadas en esta aplicación tienen una longitud de 760 mm, lo que las convierte en las más grandes disponibles en el mercado. Esto no solo da como resultado tiempos de ciclo más rápidos, sino también una mayor calidad. Al cortar bandejas grandes, se requieren menos cortes en el mismo eje, lo que minimiza el riesgo de desalineación. La capacidad de autolimpiarse y mantener una cuchilla afilada agiliza aún más el proceso".

Precisión de vanguardia

Garantizar el montaje óptimo de los robots articulados y las palas ultrasónicas fue clave para garantizar un rendimiento avanzado. Telsonic comentó: "El proceso de optimización fue un esfuerzo conjunto. Fue un placer trabajar con los especialistas de Mitsubishi Electric. Comprendieron rápidamente nuestro proceso ultrasónico y cómo integrarlo en sus robots".

Durante la fase de diseño, se prestó especial atención al establecimiento de un sistema de seguimiento de posición fiable, que es clave para garantizar que los robots corten los alimentos correctamente, sin afectar a las bandejas de alimentos ni a la cinta transportadora. Steve Kirby explica: "Las cuchillas ultrasónicas son extremadamente potentes, por lo que teníamos que asegurarnos de que cortaran el producto por completo y se detuvieran antes de llegar a la bandeja. Nuestra solución puede posicionarse correctamente repetidamente con una precisión de 20 μm. Sin embargo, también tuvimos que minimizar cualquier movimiento hacia arriba o hacia abajo de la cinta transportadora". Para ello, la cinta transportadora utiliza los variadores de velocidad de Mitsubishi Electric para regular su movimiento horizontal y eliminar cualquier variación de altura.

Los fabricantes de alimentos notan inmediatamente los beneficios

Helen Jackson comenta: "La discusión en profundidad que los especialistas de Mitsubishi Electric llevaron a cabo con nuestro equipo, así como su capacidad de respuesta, resultaron extremadamente útiles para establecer un sistema de corte de alta precisión que ahora está atrayendo mucho interés en el sector".

La unidad de corte ultrasónico en línea de doble robot ya ha sido adoptada por los principales productores de alimentos, como Bakkavor. La empresa ha decidido instalar la máquina en su fábrica de postres de Highbridge, donde contribuirá a automatizar la nueva línea de producción de dulces refrigerados.

Daron Sirmon, Project & Compliance Engineering Manager de Bakkavor Desserts - Highbridge, confirma: "Decidimos optar por WMH y su última solución para la nueva línea de tartas de queso de Bakkavor después de visitar las instalaciones y ver una de las unidades en acción. La decisión se basó en la sencilla interfaz de usuario y la velocidad de operación. También sentimos que el profesionalismo y el conocimiento técnico fueron los principales contribuyentes en nuestra decisión".