Cintas Transportadoras: Desde la fricción al magnetismo

Son las encargadas de realizar el traslado o transporte de todo tipo de materiales. Son las que conectan una estación de trabajo con la otra o son las que unen un proceso con otro. Algunas son cortas, otras tienen kilómetros de distancia. Salvo cuando son parte del proceso principal, en la mayoría de los casos no se les presta la atención que merecen y ante un desperfecto son las responsables de la parada completa de la planta o del almacén. Hablamos de las cintas o bandas transportadoras. 

Un poco de historia 

Los registros sobre la historia de las cintas transportadoras se remontan a 1795, en la industria de la minería, precisamente en para la extracción de carbón. Inicialmente, se utilizaban trayectos cortos donde la banda estaba construida con cueros o lonas y se deslizaba sobre una tabla de madera que podía ser plana o cóncava. Si bien aportaban más problemas que soluciones, la ventaja era evidente, pues se conseguía mover una gran cantidad de materiales de una forma muy conveniente.  

Para el 1900, la cinta transportadora comienza a tomar protagonismo. Uno de las primeras aplicaciones de las cintas transportadoras fue en las instalaciones de la compañía de Henry Clay Frick en Pittsburgh, Estados Unidos, en una mina que recorrían un total de 8 kilómetros bajo tierra. Luego, Henry Ford introdujo las cintas transportadoras en las cadenas de montaje para la producción de vehículos. Para ese entonces, la compañía sueca Sandvik había comenzado la producción de cintas transportadoras de acero. 

Con el avance de la tecnología, las bandas transportadoras han cobrado distintas formas y han sido construidas con distintos materiales y componentes, pasando del accionamiento mecánico hasta el magnético y, desde la operación manual hasta la inteligencia artificial. 

Focalizándose en el concepto 

El principio de funcionamiento de una cinta transportadora es bastante simple. Es una banda o cinta montada sobre dos rodillos en sus extremos, con una base de soporte que puede ser rígida o sustentada por rodillos más pequeños por donde circula la cinta, y es accionada por un motor. 

Sin embargo, este no es el concepto. Lo que una cinta transportadora busca es justamente transportar, trasladar o mover cosas. No necesariamente debe ser por medio de una cinta. 

Así, existen en el mercado cientos de alternativas de transporte. Debido a que los espacios en las industrias son finitos, es necesario que las mercancías cambien de dirección, por lo que existen distintas formas de curvar una cinta transportadora. Las curvas pueden ser por medio de otra cinta que se acciona en el sentido del cambio de dirección, por medio de rodillos autopropulsados, incluso mediante una plataforma rígida con poca resistencia al paso de las mercancías o con ayuda de la gravedad en distintos niveles de altura. 

Pero cuando se trata de materiales pulverulentos o a granel, las cintas no son las mejores opciones. La solución se encuentra en el transporte neumático, mediante sinfines o por medio de cangilones cuando se trata de cambios de altura. 

Evolución 

Las transportadoras, a secas, para prescindir de las cintas, se han convertido en una parte vital de las fábricas y de los centros logísticos de todo el mundo. Tanto las plantas industriales como los almacenes han evolucionado. Un mejor aprovechamiento de los espacios, en general, todo es más compacto, la mejora del ambiente de trabajo, donde el nivel de ruido también se ha minimizado al máximo, y las exigencias de versatilidad y la necesidad de ser cada vez más ágiles para afrontar los cambios del mercado, se han incrementado notablemente. 

Sin embargo, las transportadoras habituales realizan siempre los mismos movimientos básicos, hacia adelante y/o hacia atrás, a la derecha y/o a la izquierda, y rotaciones simples como las mencionadas. 

Nuevos diseños y tecnologías se combinan para dar soluciones a la Industria 4.0. Citaremos dos variantes interesantes. La primera, aunque con mucha tecnología de fondo, continúa siendo de accionamientos mecánicos, mientras que la segunda conlleva un cambio completo de paradigmas al emplear la levitación magnética. 

Celluveyor. Es un sistema transportador omnidireccional que puede mover objetos libremente en cualquier dirección, fabricado por Cellumation, una empresa dedicada a ofrecer soluciones robóticas e innovadoras de flujo de materiales, ubicada en Bremen, Alemania. 

Se trata de un sistema de transporte compuesto células hexagonales con 3 ruedas omnidireccionales y un sistema de control inteligente, que se combinan para formar una banda transportadora rígida pero con movimientos libres. El control individual de cada rueda permite transportar objetos en todas direcciones y orientaciones. La programación y configuración se realiza por medio de un software con una interface gráfica e intuitiva, y puede ser modificada instantáneamente, sin necesidad de conocimientos de programación. Un sistema de visión e inteligencia artificial detecta y ubica cada objeto en el Celluveyor, aumentando la robustez del proceso de transporte. Si una célula fallara, sus vecinas la detectan automáticamente y envían la información a la unidad de control. Paralelamente, las ruedas omnidireccionales son accionadas por pequeños motores eléctricos individuales, que permiten un transporte sin vibraciones y con niveles mínimos de ruido (fuente: Cellumation.com).  

Si bien el celluveyor es superador respecto de las conocidas cintas transportadoras, tiene sus limitaciones. Pero la principal desventaja es la gran cantidad de accionamientos mecánicos que componen el conjunto de transporte. Esto intensifica las actividades de mantenimiento. 

Transportadores magnéticos levitantes. Existen varios fabricantes y diversos nombres comerciales, citemos uno. 

ACOPOS 6D: B&R Industrial Automation, en asociación con la start-up canadiense Planar Motor Inc., ha introducido este nuevo sistema transportador, ACOPOS 6D, basado en el principio de levitación magnética. 

Se trata de la combinación de pequeñas plataformas rectangulares sobre una pista, que disponen de unos imanes permanentes integrados y flotan sobre la superficie de los segmentos electromagnéticos del motor. Los segmentos modulares pueden moverse libremente en el espacio bidimensional, girar e inclinarse en tres ejes y ofrecer un control preciso de la altura de levitación. El conjunto ofrece 6 grados de libertad en el control de movimiento. 

Las lanzaderas ACOPOS 6D levitan libremente, sin ningún tipo de contacto ni de fricción, lo que evita el desgaste y, consecuentemente, una notable simplificación del mantenimiento de las partes. Paralelamente, al no existir contacto, por supuesto, no hay ruido alguno. 

Este sistema ofrece unas posibilidades casi ilimitadas para el diseño del transporte de mercancías y es sencillo de configurar. El software garantiza una trayectoria óptima, evita colisiones y minimiza el consumo energético.  

Corolario 

Claro que aún no podemos prescindir de la vieja y conocida cinta transportadora. Aún tiene campo de aplicación en aquellas industrias que necesitan transportar materiales a granel y de considerable peso, como son las tierras utilizadas en las acerías, cementeras, mineras, etc. Pero para los grandes almacenes y para aquellas industrias que están libres de polvos, la alternativa de levitación magnética sería la opción más cercana a la filosofía que nos trae la 4ta Revolución Industrial.