Diseño cinemático de un sistema paletizador de producto terminado de la Industria Licorera de Caldas (ILC)

Este trabajo se desarrolla en el contexto del paletizado de producto terminado en la línea 2 de la Industria Licorera de Caldas (ILC). Este proceso se realiza manualmente por cuadrillas en turnos de 9 horas. Para evaluar el proceso se aplicó la norma técnica colombiana (NTC) 5693-1 “Levantamiento y Transporte”, resultando desfavorable (se estableció un riesgo ergonómico alto). En consecuencia, se requiere un sistema para el paletizado sin intervención humana directa. Dado el problema, este trabajo se enfoca en el desarrollo de una metodología de diseño aplicable al problema de paletizado de la ILC. La metodología propuesta consolida las propuestas de autores significativos y responde a las necesidades del medio local. Se compone de 5 etapas que inician con el cálculo de los índices numéricos basados en el análisis de los requerimientos del usuario final, y termina con la validación de estos índices con respecto a los resultados obtenidos de la simulación del robot. La nueva metodología se implementó en el diseño cinemático del sistema paletizador. El diseño resultante quedó compuesto por dos partes: la primera consiste de un descarrilador mecánico que orienta cajas al final del transportador de la línea y la segunda corresponde a un robot paralelo de 2 grados de libertad (GDL) para el traslado de las cajas desde el final del descarrilador hasta la estiba. El total de cuatro grados de libertad necesarios para la estiba (3 traslaciones más orientación) queda completo en la operación secuencial de las dos partes. El diseño obtenido se evaluó en aspectos propios de la cinemática: desplazamientos, velocidades, aceleraciones, singularidades, etc. Sin embargo, no se avanzó en el diseño de trayectorias óptimas para el paletizado, quedando propuesto como trabajo futuro.This work takes place in the context of the finished product palletizing line 2 of the Industria Licorera de Caldas (ILC). This process is performed manually by gangs in shifts of 9 hours. To evaluate the process the Norma Técnica Colombiana (NTC) 5693-1 "Levantamiento y Transporte" was applied, resulting unfavorable (it was established a high ergonomic risk). Consequently, it requires a system without direct human intervention for palletizing. Given the problem, this paper focuses on the development of a design methodology applicable to the problem of the ILC palletizing. The proposed methodology consolidates significant authors proposals and responds to the needs of the local environment. It consists of 5 steps starting with the calculation of numerical indices based on analysis of the requirements of the final user, and ends with the validation of these indices with respect to the results of the simulation of the robot. The new methodology was implemented in kinematic design palletizer system. The resulting design was composed by two parts: the first consists of a mechanical derailleur that guides the boxes in the conveyor at the end of the line, the second one corresponds to a parallel robot with two degrees of freedom (DOF) for transporting the boxes from the derailleur end up to the stowage. The total of four degrees of freedom needed for stowage (3 translations plus guidance) is complete in the sequential operation of the two parts. The design was evaluated in specific aspects of kinematics: displacements, velocities, accelerations, singularities, etc. However, no progress was made in the design of optimal trajectories for palletizing, being proposed as future work