Una línea que entrega 8 sacos de 25 kg por minuto pone 12 toneladas por hora en las manos de quien paletiza. La legislación brasileña trata ese esfuerzo con cuidado: la ley laboral (CLT) fija en 60 kg el peso máximo que un empleado puede mover individualmente, y la norma de ergonomía NR-17 prohíbe el levantamiento no eventual de cargas que comprometa la salud cuando el agarre queda a más de 60 cm del cuerpo. La ecuación de levantamiento de NIOSH, referencia internacional en ergonomía, parte de una constante de carga de 23 kg, que solo vale completa en condiciones ideales y disminuye con la distancia horizontal, la altura, el recorrido vertical, la torsión, la frecuencia y la calidad del agarre.
La misma NR-17 enumera, como primera medida de prevención en el transporte manual de cargas, implantar medios técnicos facilitadores. El robot paletizador es el más completo de ellos. Esta guía muestra cómo se dimensiona.
Qué es el paletizado robotizado
Paletizar es armar la carga unitaria: cajas, sacos, fardos o baldes apilados sobre el pallet en capas estables, listas para transporte y almacenamiento. En el paletizado robotizado, un robot industrial toma el producto a la salida de la línea y lo deposita siguiendo el patrón programado.
La celda típica tiene transportador de entrada, robot con garra, una o dos posiciones de pallet, protecciones y, según el proyecto, alimentación automática de pallets vacíos y de láminas separadoras.
Por qué el robot paletizador tiene 4 ejes
Apilar exige posicionar la carga en tres dimensiones y girarla alrededor de la vertical. No exige inclinarla. El robot de paletizado de 4 ejes aprovecha eso: su estructura mantiene la brida siempre paralela al piso, y el cuarto eje gira la garra.
Con menos ejes en movimiento, el brazo queda más simple y directo para la tarea. El robot de 6 ejes entra cuando el producto necesita inclinarse o reorientarse, lo que es la excepción. La diferencia entre las dos familias está en la guía del robot industrial.
Las tres cifras que dimensionan el robot
Carga: producto más garra
La carga de la ficha técnica es todo lo que está después de la brida. La garra entra en la cuenta y, según el producto, puede pesar tanto como él.
| Caso (valores de ejemplo) | Producto por toma | Garra | Carga en la muñeca | Modelo de la línea que cumple |
|---|---|---|---|---|
| Caja de 5 kg, una por toma | 5 kg | 4 kg | 9 kg | QJRB15-1 (15 kg) |
| Caja de 12 kg, una por toma | 12 kg | 8 kg | 20 kg | QJRB30-1 (30 kg) |
| Saco de 25 kg, dos por toma | 50 kg | 30 kg | 80 kg | QJRB180-1 (180 kg) |
| Capa de 12 cajas de 20 kg | 240 kg | 150 kg | 390 kg | QJRB800-1 (800 kg) |
La decisión de tomar uno o más productos por ciclo cambia la clase del robot: dos cajas de 12 kg con la misma garra de 8 kg suman 32 kg y ya superan el modelo de 30 kg. Por eso la carga y el ciclo se definen juntos.
Alcance: del pallet más lejano al tope de la pila
El robot tiene que depositar en la esquina más alejada de la primera capa y en el punto más alto de la última. El pallet estándar brasileño, el PBR, mide 1.000 mm por 1.200 mm, con 129 mm de altura, según la especificación de ABRAS. A eso se suman la altura final de la carga, la posición del punto de toma y, cuando hay dos posiciones de pallet, la distancia entre ellas.
Un robot que atiende dos posiciones de pallet trabaja sin parar durante el cambio: mientras sale un pallet lleno, sigue en el otro. Esa elección pide más alcance.
Ciclo: manda la línea
El número de ciclos por minuto viene de la línea, no del catálogo:
- productos por minuto a la salida de la línea;
- dividido por la cantidad de productos por toma;
- igual a los ciclos por minuto que el robot debe cumplir.
Una línea de 12 cajas por minuto con toma doble pide 6 ciclos por minuto. Si el robot cumple ese ritmo depende de la distancia entre toma y depósito, de la carga total y del patrón del pallet. Esa verificación se hace en simulación, con el layout real, antes de la compra.
La línea QJAR de paletizado
| Modelo | Carga (kg) | Alcance (mm) | Ejes | Repetibilidad (mm) | Masa (kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| QJRB15-1 | 15 | 1.510 | 4 | ±0,05 | 160 |
| QJRB30-1 | 30 | 1.820 | 4 | ±0,05 | 205 |
| QJRB180-1 | 180 | 3.153,7 | 4 | ±0,5 | 1.400 |
| QJRB800-1 | 800 | 3.159 | 4 | ±0,5 | 2.550 |
Los dos primeros son compactos, para cajas y envases livianos en celdas de superficie reducida. El QJRB180-1 combina 180 kg con más de 3 m de alcance, lo que permite trabajar sacos con toma múltiple y, según el layout, dos posiciones de pallet. El QJRB800-1 lleva 800 kg a 3.159 mm, para capas enteras o cargas unitarias pesadas.
La masa del robot también entra en el proyecto. Un brazo de 1.400 kg o de 2.550 kg en movimiento transmite esfuerzos a la base, y la fundación se calcula para eso.
Garra: el componente que más cambia el proyecto
El robot se elige después de la garra, no antes.
| Tipo de garra | Producto típico | Observación |
|---|---|---|
| Vacío | Cajas con cara superior plana y cerrada | Liviana y rápida; depende de la calidad de la caja |
| Dedos u horquilla | Sacos | Sostiene por debajo; pide transportador de rodillos en la toma |
| Pinza lateral | Cajas, fardos y cajones | Aprieta por los laterales; atención a la resistencia del embalaje |
| Combinada | Producto, pallet vacío y lámina separadora | Una herramienta para tres funciones, con más masa |
La masa de la garra consume carga útil y su tamaño define lo que cabe entre las pilas. En muchos proyectos, es el diseño de la garra el que permite, o impide, la toma múltiple que cierra el ciclo.
Patrón de paletizado y estabilidad de la carga
El patrón de cada capa define la estabilidad de la carga y el aprovechamiento del pallet. Las capas alternadas, con las juntas desencontradas, traban la pila. Las láminas separadoras ayudan con productos que resbalan.
El patrón también define el trabajo del robot: cuántas orientaciones distintas por capa, cuánto giro por ciclo y qué holgura entre productos en el momento del depósito. Un patrón bueno para el transporte y malo para el ciclo es un problema que aparece temprano cuando el proyecto se simula.
Layout y seguridad de la celda
La celda de paletizado tiene dos fronteras que cruzan las personas y los equipos: la entrada de producto y la salida de pallet. La NR-12 de Brasil exige que las zonas de peligro tengan sistemas de seguridad, caracterizados por protecciones fijas, protecciones móviles y dispositivos de seguridad enclavados.
En la salida de pallet es común usar una cortina de luz con muting, la inhabilitación automática y temporal de la función de seguridad mientras pasa el pallet, según la definición de la propia norma. La posición de la cortina no es libre: el Anexo I de la NR-12 adopta el cálculo de distancia mínima de la ISO 13855, que depende del tiempo de parada del sistema.
Los requisitos completos están en NR-12 en celda robotizada. Para tareas livianas con personas cerca existe la alternativa colaborativa, comparada en robot colaborativo o robot industrial.
Cuándo el robot es la elección
- Más de un producto o formato. Cambiar de patrón es cambiar de programa.
- Poco espacio al final de la línea. La celda ocupa poco más que el alcance del brazo.
- Dos líneas cercanas. Un robot puede atender las dos, cada una con su pallet.
- Cargas que cambian. Una garra combinada y programas distintos absorben nuevos embalajes sin cambiar la máquina.
Datos para la cotización
- Producto: dimensiones, masa y tipo de embalaje.
- Cadencia de la línea, en productos por minuto, y número de turnos.
- Pallet usado y altura final de la carga.
- Patrón vigente o deseado, y uso de lámina separadora.
- Layout del fin de línea, con la altura del transportador.
- Cómo sale el pallet lleno: transpaleta, autoelevador o transportador.
- Cuántos productos distintos pasan por la misma línea.
Con esos datos, la cuenta de retorno puede hacerse con los números de la fábrica, siguiendo la estructura de cuánto cuesta un robot industrial. Quien conduce el proyecto de principio a fin es el integrador de robots.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un robot paletizador?
Es un robot industrial, en general de 4 ejes, que toma productos al final de la línea y los apila sobre el pallet siguiendo un patrón de capas. Trabaja con una garra adecuada al producto dentro de una celda con entrada de producto, posición de pallet y protecciones.
¿Cuántos kilos mueve un robot paletizador?
Depende de la clase. En la línea QJAR hay paletizadores de 15, 30, 180 y 800 kg de carga en la muñeca. Esa carga incluye la garra: un producto de 25 kg con una garra de 30 kg ocupa 55 kg de la capacidad del robot.
¿Por qué el robot paletizador tiene 4 ejes?
Porque apilar exige posicionar la carga en el espacio y girarla alrededor de la vertical, manteniéndola siempre nivelada. El brazo de 4 ejes mantiene la brida paralela al piso por construcción, con menos ejes en movimiento que un robot de 6 ejes para la misma tarea.
¿Cuántas cajas por minuto paletiza un robot?
La cuenta parte de la línea: los productos por minuto divididos por la cantidad de productos por toma dan los ciclos por minuto que el robot debe cumplir. Si los cumple depende de la distancia entre toma y depósito, de la carga y del patrón del pallet, lo que se confirma en simulación.
¿La celda de paletizado necesita protección?
Sí. Según la NR-12 de Brasil, las zonas de peligro necesitan sistemas de seguridad, caracterizados por protecciones fijas, protecciones móviles y dispositivos de seguridad enclavados. En la salida de pallets es común usar una cortina de luz, cuya distancia mínima sigue el cálculo del Anexo I de la norma, basado en la ISO 13855.
Hable con BR Robotics
BR Robotics dimensiona e integra celdas de paletizado con robots QJAR de 15 kg a 800 kg. Envíe el producto, la cadencia y el layout: la respuesta llega con el modelo indicado, el layout de la celda y la cotización. Hable con BR Robotics, vea la línea de robots o las fichas de la línea de paletizado.
Fuentes
- CLT, Decreto-Ley n.º 5.452/1943, art. 198 (Presidencia de Brasil, en portugués)
- NR-17, Ergonomía, capítulo 17.5 (Ministerio de Trabajo y Empleo de Brasil, en portugués)
- NIOSH, Revised NIOSH Lifting Equation (CDC)
- CCOHS (Gobierno de Canadá), NIOSH Lifting Equation: cálculo del límite de peso recomendado
- ABRAS, especificación técnica del pallet PBR-I (en portugués)
- NR-12, Seguridad en el Trabajo en Máquinas y Equipos, ítem 12.5 y Anexo I (en portugués)
- ISO 13855:2024, Safety of machinery: Positioning of safeguards with respect to the approach of the human body
- EVST Brasil, fichas técnicas de la línea QJAR
