Cinta Transportadora: La revolución silenciosa de la industria

Cinta Transportadora

En el ámbito de los procesos industriales, se han introducido diversas herramientas destinadas a la automatización de tareas. Dentro de este amplio conjunto de herramientas se encuentra la cinta transportadora, que se caracteriza por una banda que se mueve sobre poleas impulsadas por motores. Este mecanismo se ha convertido en un componente esencial en procesos que implican el traslado constante y rápido de objetos de un lugar a otro. La versatilidad de la cinta transportadora se refleja en su capacidad para ser instalada en diferentes inclinaciones y direcciones, así como para formar cadenas interconectadas. Por esta razón, resulta altamente útil en tareas como el transporte vertical de objetos entre diferentes niveles o la creación de eficientes cadenas de suministro (Heras López, 2014).

De acuerdo con las investigaciones de Heras (2014), la banda de la cinta transportadora debe desempeñar múltiples funciones esenciales. Esto incluye su capacidad para transportar cargas, absorber las tensiones generadas durante el proceso, resistir las variaciones de temperatura y la exposición a agentes químicos, además de poseer propiedades de resistencia al fuego.

Historia

Los transportadores se utilizan desde el siglo XVIII para transportar materiales como carbón y productos agrícolas desde la costa hasta el barco. El sistema de transporte original consistía en una correa de cuero o tela que se deslizaba sobre una placa de madera. Con el tiempo aparecieron los primeros transportadores, utilizados principalmente en los puertos para transportar productos agrícolas desde la costa hasta los barcos. 

En 1892, el fabricante e inventor Thomas Robbins diseñó un sistema para transportar carbón y minerales para la Milling Company de Thomas Edison; A pesar de que la primera aparición fue protagonizada por Thomas Robbins, varias industrias intervinieron en la creación y mejoras del artefacto; Podemos citar a la empresa Sandvik que en 1901 inventó y comenzó a producir cintas transportadoras de acero, lo que tuvo un gran impacto en la industria de esa época; Por otro lado, el ingeniero de minas e inventor Richard Sutcliffe presentó la primera cinta transportadora subterránea, hecha de algodón y caucho, para su uso en minas, canteras y procesamiento de minerales. 

Funcionamiento de una Cinta Transportadora

Una cinta transportadora es un sistema que permite trasladar objetos o materiales de un lugar a otro mediante una cinta que se desliza sobre un rodillo o tambor con un movimiento constante hacia adelante, aunque tienen la funcionalidad de tener un movimiento hacia atrás. La correa es impulsada por un motor y uno de los rodillos gira mientras el otro gira libremente. Dependiendo del tipo de producto y del proceso a realizar, las cintas transportadoras pueden presentar diferentes formas, materiales y tamaños. esto para definir el tamaño y el peso de la carga a transportar, cabe destacar que estos medios de transporte de cargas son más seguros por su funcionamiento automatizado.

Algunos de los beneficios del uso de cintas transportadoras son:

• Agilizar el transporte de objetos o materiales, reduciendo tiempos y costos de operación.
• Protege objetos o materiales de la abrasión y la contaminación porque no entran en contacto directo con el suelo u otras superficies.
• Puede ajustar la velocidad y la capacidad de carga para adaptarse a las necesidades de cada industria.
• Facilita el control y la automatización de procesos, mejorando la eficiencia y la seguridad.

En resumen, las cintas transportadoras son herramientas importantes en la industria moderna. Ofrecen una variedad de ventajas, desde acelerar la producción hasta mejorar la calidad del producto final. Además, son una opción más segura y eficiente en comparación con otros modos de transporte.

Componentes y características de una cinta transportadora

La cinta transportadora posee diversos elementos que componen el sistema, para entender holísticamente el sistema se tiene que describir las entidades que lo componen y cómo estas se interrelacionan entre sí para cumplir el objetivo el cual es transportar varios objetos consecutivamente.

Motor

Conforme a lo señalado por Pastor (2019), el motor desempeña un rol esencial en el sistema de la cinta transportadora. Se pueden optar por dos tipos de motores: el motor motorreductor y el mototambor. El motor motorreductor, aunque ampliamente utilizado, presenta una desventaja significativa al requerir un acople externo al sistema de la cinta transportadora, y la correa debe mantenerse tensa al motor.

Por otro lado, el mototambor consta de un motor eléctrico alojado en un cilindro que transmite el movimiento mediante un engranaje conectado a la banda transportadora. A pesar de ofrecer una integración más directa al estar anclado a la banda, su desventaja principal radica en su falta de adaptabilidad a diferentes tipos de cintas transportadoras. Según Pastor (2019), es necesario diseñar un motor específico para cada tipo de banda con el que se trabaje.

Banda 

Este componente desempeña un papel crucial en el sistema, ya que es la superficie sobre la cual se apoyan los objetos que se desean transportar. Según Pastor (2019), elegir la banda adecuada requiere considerar varios factores, como el tipo de tejido utilizado, la disposición de este tejido y la naturaleza de la carga. Por ejemplo, las bandas diseñadas para transportar carbón están fabricadas con un material más resistente, como el acero, en comparación con las utilizadas por empresas de mensajería para mover cajas dentro de almacenes. Además, se debe tener en cuenta la textura deseada de la banda. Según Pastor (2019), las bandas lisas son ideales para instalaciones horizontales y superficies con pequeños ángulos de inclinación. Las bandas rugosas funcionan tanto en superficies horizontales como en aquellas con ángulos de inclinación más pronunciados, mientras que las bandas con relieve (nevadas) se utilizan en situaciones con ángulos de inclinación elevados.

Rodillos y Soportes

Los rodillos y soportes desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la banda transportadora. Según Heras (2014), estas piezas son responsables de sostener la banda y el material que se transporta, además de contribuir al centrado adecuado de la banda y facilitar su limpieza.

Tambores 

Dentro de la estructura de la banda transportadora, se distinguen dos categorías de tambores: los motrices, que podrían considerarse como motores, y los no motrices, encargados de modificar la dirección de la banda. En su trabajo de grado, Heras (2014) menciona que los tambores se diversifican en varias clases en función de su ubicación y función específica:

• Tambores de reenvío: Situados en el extremo final de la banda, en la cola, estos tambores contribuyen al redireccionamiento de la misma.
• Tambores tensores: Responsables del sistema de tensión de la cinta transportadora, mantienen la banda adecuadamente tensa.
• Tambores de desvío: Ubicados en la cabeza de la banda, facilitan la dirección de la cinta y su movimiento en la trayectoria deseada.
• Tambores de inflexión: Ayudan a maximizar la superficie de contacto entre la banda y el motor, mejorando así la eficiencia del proceso.
• Tambores de descarga: Cumplen la función de liberar los objetos o materiales transportados al final de la banda. (Heras López, 2014)

Estructura

Siguiendo la información proporcionada por Meprosa (2021), es importante destacar que todo el sistema de la banda transportadora se instala sobre una estructura de metal ajustable en altura y longitud. Esta estructura puede incluir guías de desplazamiento y carriles diseñados para mantener la banda en su trayectoria correcta y prevenir desviaciones de la mercancía transportada.

Guías de Cinta 

Para evitar desviaciones de los objetos transportados en la banda, es necesario contar con un sistema de guiado. Para este propósito, existen varias alternativas. Una de ellas es darle una forma cónica al cilindro, otra opción es colocar una guía en el cilindro, y por último, se puede implementar un sistema de guiado automático que se basa en una serie de sensores diseñados para mantener la banda en la dirección adecuada (Pastor Piedro, 2019).

Aportes Semánticos Cinta Transportadora

La cinta transportadora, principalmente se utiliza en aplicaciones industriales y logísticas para transportar productos o materiales en una línea de producción o en un almacén. Algunos de los aportes semánticos del sistema de cinta transportadora incluyen:

Enfoque holístico: Se concentra en ver el sistema como una colección de partes conectadas. Por lo tanto, para comprender completamente el funcionamiento del transportador, se deben considerar las conexiones y relaciones entre sus componentes, como la correa, los rodillos, el motor y los controles.

Sinergia: En el sistema de cinta transportadora, esto se demuestra por la capacidad de los componentes, como el motor y la cinta, de trabajar juntos para garantizar un movimiento suave y continuo del material.

Eficiencia: La cinta transportadora permite un flujo continuo y eficiente de materiales o productos de un punto a otro, lo que puede asociarse semánticamente con la idea de eficiencia y optimización de procesos.

Equifinalidad: El sistema logra el mismo estado final por diferentes caminos y en otras condiciones iniciales, es decir, en este proceso, todos los procedimientos y herramientas llegan al mismo punto, que en este caso, es lograr la movilidad o transportar diferentes objetos de una forma más eficiente.

Automatización: La automatización de tareas de transporte reduce la necesidad de intervención humana, lo que se relaciona con la idea de la automatización y la tecnología avanzada.

Flujo constante: La cinta transportadora proporciona un flujo constante de materiales, lo que puede simbolizar la estabilidad y la consistencia en un contexto de producción.

Caja Negra: Se evidencian diferentes procedimientos, los cuales no están a la vista de los consumidores y/o trabajadores, como lo es, los componentes internos con cada código y/o función para desempeñar de la manera correcta el traslado de los objetos.

Retroalimentación: Los transportadores utilizan con frecuencia sensores y sistemas de control para monitorear y modificar instantáneamente su operación. En esta situación, la influencia se vería claramente en la optimización de los procesos, posiblemente en la elección de los materiales de construcción y en el aumento de la calidad del servicio.

Aportes Metodológicos Cinta Transportadora

Por otro lado se tienen los aportes metodológicos de la cinta transportadora:

Automatización de procesos productivos: La capacidad de las cintas transportadoras para automatizar los procedimientos productivos es una de sus aportaciones más importantes. Las correas permiten minimizar las tareas manuales, acelerar la producción y reducir la posibilidad de errores humanos al transferir materiales y bienes de un lugar a otro de forma continua y consistente. Arana C, C., Jimenez B, F. (2005)

Diseño de bandas transportadoras: Para el diseño de bandas transportadoras, se puede seguir un enfoque metodológico que permita definir los requerimientos del equipo y las especificaciones técnicas necesarias. Esto puede incluir la identificación de los materiales a transportar, la distancia a recorrer, la velocidad de transporte, la capacidad de carga, entre otros aspectos. Gómez, R. A., Correa, A. A., Politécnico, D., Jaime, C., Cadavid, I., & Ph, D.(2011)

Flujo Continuo de Producción: Aporta eficiencia a los procesos de fabricación. Las mercancías pueden moverse de manera constante y controlada a lo largo de una línea de producción, lo que elimina los tiempos de inactividad y los cuellos de botella. Esto ha llevado a una producción más rápida y constante, reduciendo los costos de producción y aumentando la productividad. Gómez, R. A., Correa, A. A., Politécnico, D., Jaime, C., Cadavid, I., & Ph, D.(2011)

Control de calidad: Las cintas transportadoras también han mejorado el control de calidad en la producción, lo cual es otro beneficio. Es más sencillo implementar sistemas automatizados de inspección y control en la línea de producción cuando hay un flujo constante de mercancías. Esto mejora la calidad del producto y reduce los costos relacionados con productos defectuosos al permitir la detección y eliminación temprana de defectos antes de que los productos no conformes lleguen al usuario final. Gómez, R. A., Correa, A. A., Politécnico, D., Jaime, C., Cadavid, I., & Ph, D.(2011)

Entradas, Procesos, Salidas y Retroalimentación de la Cinta Transportadora

Dependiendo del tipos de aplicación a realizar en un banda transportadora podemos definir que las entradas pueden cambiar

Entradas

• Materiales a transportar: La cinta transportadora recibe los materiales que se desean trasladar de un punto a otro
• Fuente de energía: La cinta transportadora requiere de una fuente de energía para su funcionamiento, que puede ser eléctrica, hidráulica o neumática
• Materias primas o productos semielaborados

Proceso 

• Movimiento de la cinta: La cinta transportadora se mueve a través de un sistema de poleas y motores que permiten su desplazamiento.
• Transporte de materiales: La cinta transportadora traslada los materiales de un punto a otro a través de su movimiento continuo.
• Control de velocidad: La velocidad de la cinta transportadora puede ser controlada para ajustarse a las necesidades del proceso.

Salidas

• Entrega de materiales: La cinta transportadora entrega los materiales transportados en el punto de destino.
• Almacenamiento de materiales: En algunos casos, la cinta transportadora puede depositar los materiales transportados en un área de almacenamiento temporal
• Otra maquinaria o sistemas: En líneas de producción más complejas, los productos pueden ser transferidos a otros sistemas, como robots industriales, máquinas de embalaje automático o sistemas de transporte adicionales.

Retroalimentación

La retroalimentación se utiliza para garantizar que la velocidad y el flujo de materiales sean constantes y uniformes, esto a través de los sensores que se hayan implementado según el proceso a realizar y también la funcionalidad de cada uno, en la banda transportadora. por ejemplo:

• Sensores con el fin de regular el flujo de productos o materias primas ya sea por su tamaño o peso.
• Sensores que a través de los colores que tengas los productos los clasifique de otras formas.
• Sensores que midan la temperatura

Conclusiones

La cinta transportadora ha tenido un impacto profundo en la industria moderna al introducir aportes metodológicos que han mejorado la automatización de la producción, el flujo de trabajo, la logística, el control de calidad y la seguridad laboral. Su versatilidad y adaptabilidad la convierten en una herramienta esencial en una amplia gama de industrias, desde la manufactura hasta la distribución. A medida que la tecnología continúa avanzando, es probable que la cinta transportadora siga desempeñando un papel fundamental en la optimización de los procesos industriales.

Autor: Juan Nicolas Rincon Tocarruncho, Maria Paula Suarez Cruz y Julian Esteban Melo Rodriguez

Editor: Carlos Iván Pinzón Romero

Código: UCPS-1

Universidad: Universidad Central

Fuentes

Heras López, A. (2014). Diseño de Cinta Transportadora y Estructura auxiliar para planta de procesado de arcillas. [Trabajo de Grado, Universidad Jaime I]. (PDF) Diseño de Cinta Transportadora e Estructura auxiliar para planta de procesado de arcillas | Antonio Holguin - Academia.edu.

Pastor Piedro, D. (2019). Diseño y construcción de una cinta transportadora para el transporte de masa de pan. [Trabajo de Grado, carrera Ingeniería Mecánica, Universidad Politécnica de Valencia]. Diseño y construcción de cinta transportadora para empresa panificadora. (upv.es)

Meprosa. (2021). Componentes primarios y secundarios de las bandas transportadoras. Meprosa. Componentes primarios y secundarios de las bandas transportadoras | Meprosa

Sdindustrial.(2022) Bandas transportadoras | ¿Qué son, y cómo funcionan? (sdindustrial.com.mx) Bandas transportadoras | ¿Qué son, y cómo funcionan? (sdindustrial.com.mx)

Gómez, R. A., Correa, A. A., Politécnico, D., Jaime, C., Cadavid, I., & Ph, D. (s/f).(2011) Análisis de implementación de sistemas de bandas transportadoras en patios de almacenamiento en empresas de minería de carbón con simulación discreta y diseño de experimentos analysis of implementation conveyor systems in storage yards in coal mining companies with discrete simulation and design of experiments. http://www.scielo.org.co/pdf/bcdt/n29/n29a05.pdf

Arana C, C., Jimenez B, F. (2005) Diseño y estructuración de un sistema de control de gestión integral de las áreas de resultado de la salud ocupacional, seguridad industrial, el ambiente y la calidad, para la sección de crudo y almacenamiento de productos terminados en la empresa zeus invesment inc sucursal colombia cartagena shirmp Co. https://biblioteca.utb.edu.co/notas/tesis/0032361.pdf

Bautista, M., Cely, Y. (2021) Modelo Logístico para Optimizar los Costos del Acero Crudo al ser Transportado a la Empresa Ternium Colombia S.A.S. http://repositorio.uan.edu.co:8080/bitstream/123456789/4546/1/2021Mar%C3%ADa%20Lizeth%20Bautista%20Guicha.pdf

Heras López, A. (2014). Diseño de Cinta Transportadora y Estructura auxiliar para planta de procesado de arcillas. [Imagen]. Academia. (PDF) Diseño de Cinta Transportadora e Estructura auxiliar para planta de procesado de arcillas | Antonio Holguin - Academia.edu
TAPYC (2016).Cintas transportadoras más utilizadas en la industria. [Imagen]. TAPYC. Cintas transportadoras más utilizadas en la industria | Cintas Transportadoras Tapyc Figueres