Casi todos los proyectos de empaque que nos llegan empiezan igual: “necesito automatizar mi empacadora, ¿cuánto me cuesta?”. La pregunta no se puede responder sin antes definir la arquitectura, porque una flow pack de tres ejes y una encartonadora con alimentación por visión no juegan en la misma cancha. Este artículo es el orden en que nosotros lo resolvemos, con las decisiones que de verdad mueven el presupuesto.
Primero: qué tipo de empacadora tienes
La familia de máquina determina el número de ejes y con eso el controlador. Estas son las que más se automatizan en México:
| Tipo de máquina | Ejes servo típicos | Complejidad de control |
|---|---|---|
| Flow pack horizontal (HFFS) | 3 a 4 (película, mordaza, alimentación) | Media — sincronía película contra producto |
| Vertical VFFS (bolsa formada) | 2 a 3 (arrastre, mordaza, dosificador) | Media — el reto está en la dosificación |
| Encartonadora | 3 a 6 (alimentación, formado, empuje, cierre) | Alta — muchos actuadores neumáticos y enclavamientos |
| Enfardadora o retráctil | 1 a 2 | Baja — control de temperatura y tiempos |
| Etiquetadora en línea | 1 a 2 (arrastre de etiqueta, banda) | Baja a media — precisión de registro |
Segundo: cuenta las entradas y salidas de verdad
El error más caro de esta etapa es contar solo lo obvio. Una lista realista para una flow pack de tres ejes se ve así:
- Entradas digitales: sensor de marca de registro, fotocelda de producto, fin de carrera de mordaza, sensor de película agotada, puertas de seguridad, botones de marcha y paro, selector de modo, paro de emergencia con contacto auxiliar. Ya vas en 12 y no has contado los enclavamientos.
- Salidas digitales: electroválvulas de mordaza y expulsión, torreta de tres colores, arranque de resistencias, señalización de fallo, permisivo hacia la máquina de aguas abajo.
- Analógicas: una por cada zona de temperatura de sellado — casi siempre dos o tres — más la lectura de tensión de película si es una máquina de precisión.
- Temperatura: los termopares de mordaza no van en una entrada analógica genérica, necesitan módulo específico. Es el punto que más veces vemos olvidado en la lista de material.
Tercero: el controlador
Con el conteo listo, la elección del PLC deja de ser una opinión. Para el rango de máquina de empaque que se automatiza en planta mexicana, el FL7 cubre la mayoría de los casos porque combina control de movimiento y E/S expandible sin saltar a una plataforma de gama alta.
Si vienes de un proyecto donde solo necesitas lógica secuencial sin ejes coordinados — una enfardadora, una banda con tiempos — el FL7 te queda grande y conviene revisar la gama menor. La guía de compra del FL7 tiene el detalle de cuándo sí y cuándo no.
Cuarto: los ejes
Aquí es donde una empacadora se gana o se pierde. El arrastre de película necesita par constante a baja velocidad y capacidad de arranque y paro cientos de veces por minuto sin perder registro. Eso es territorio de servo, no de variador con motor asíncrono.
Los tres criterios para dimensionar cada eje, en orden de importancia:
- Par pico contra par continuo. La mordaza demanda un pico fuerte en el instante de sellado y casi nada el resto del ciclo. Dimensionar por el pico infla el costo; dimensionar por el promedio quema el servo. Se calcula con el ciclo completo.
- Inercia reflejada. La relación entre la inercia de la carga y la del motor debe quedar dentro del rango del accionamiento, o el eje va a oscilar por más que ajustes ganancias. Aquí es donde el reductor se vuelve parte del cálculo, no un accesorio.
- Resolución del encoder contra tolerancia de corte. Si tu especificación es más o menos un milímetro sobre una bolsa de 200 mm, necesitas saber cuántos pulsos por revolución te quedan en el punto de arrastre.
Quinto: la interfaz de operador
En empaque, la HMI no es decorativa: es donde vive el sistema de recetas. Cada formato de bolsa es un juego de parámetros — largo, temperatura por zona, tiempo de sellado, velocidad, offset de registro — y el operador tiene que poder cambiar de formato sin llamarte por teléfono.
- Menos de 25 pantallas y tablero angosto: una HMI de 7 pulgadas alcanza y sobra.
- Con tendencias de temperatura y conteo de producción visible: conviene subir a 10 pulgadas para que las gráficas se lean sin recortar ejes.
El criterio completo, con medidas de corte de tablero, está en la comparativa F007N contra F110C.
Cinco errores que vemos repetirse
- Dejar la seguridad para el final. El paro de emergencia y los enclavamientos de puerta cambian el diagrama y a veces obligan a un relevador de seguridad que no estaba presupuestado. Va en el diseño, no en el arranque.
- No aislar los termopares. Las señales de temperatura corriendo junto a los cables de potencia del servo dan lecturas que bailan. Charola separada o mínimo 20 cm de separación.
- Programar sin recetas. Si los parámetros de formato viven como constantes en el código, cada cambio de producto es una visita del integrador. Estructura de receta desde el día uno.
- Olvidar el permisivo con la máquina de aguas abajo. La empacadora casi nunca trabaja sola. Deja libres al menos dos entradas y dos salidas para dialogar con la llenadora o la encajonadora.
- Sin diagnóstico remoto. Agregar un gateway al tablero cuesta una fracción de un viaje a planta. Si la máquina va a otro estado, es la inversión más rentable del proyecto.
Qué esperar en presupuesto y tiempos
El material de control de una empacadora de tres ejes — PLC, HMI, servos con sus accionamientos, módulo de temperatura y componentes de tablero — representa la mayor parte del costo del proyecto, pero no todo: falta ingeniería, armado de tablero, cableado en máquina y puesta en marcha. Desglosamos ese cálculo con cifras en cuánto cuesta automatizar una máquina en México.
En tiempos, la ruta crítica normalmente son los servos si el modelo va bajo pedido. Por eso el conteo de ejes es lo primero que definimos: nos deja disparar la compra larga mientras se hace la ingeniería del resto.