APLICACIÓN DE ENCAJADO HORTOFRUTÍCOLA MEDIANTE ROBOT Y VISIÓN ARTIFICIAL
En el sector agroindustrial, la eficiencia y la precisión en los procesos de manipulación y envasado son factores clave para garantizar la calidad del producto y la optimización de recursos. En este contexto, Code X Technologies S.L. se posiciona a la vanguardia de la automatización industrial mediante el desarrollo de soluciones innovadoras para el encajado hortofrutícola. Nuestra tecnología se basa en celdas automatizadas equipadas con sistemas de visión artificial de última generación, capaces de identificar, clasificar y posicionar cada fruto con gran exactitud y velocidad.
Estas soluciones permiten no solo reducir la intervención manual y los tiempos de procesamiento, sino también asegurar una manipulación cuidadosa del producto, manteniendo su integridad y frescura. El uso de inteligencia artificial y algoritmos de visión computacional garantiza una adaptación dinámica a distintas variedades y calibres de cítricos, ofreciendo una solución flexible y escalable para almacenes y centros de envasado.
Con esta tecnología, Code X Technologies S.L. contribuye a la transformación digital del sector citrícola, mejorando la trazabilidad, reduciendo el desperdicio y aumentando la productividad en línea con los estándares más exigentes de la industria.
CARACTERÍSTICAS DEL ROBOT
El sistema de encajado automatizado desarrollado por Code X Technologies S.L. incorpora tecnología avanzada orientada a maximizar la precisión, eficiencia y autonomía en el manejo de producto hortofrutícola. Aunque el sistema está diseñado para trabajar con distintos tipos de productos hortofrutícolas, en el desarrollo y validación del prototipo se han utilizado naranjas y mandarinas como productos de referencia para las pruebas.
Está equipado con una cámara iRayple RGB+D, que permite obtener en tiempo real las coordenadas espaciales (XYZ) de cada fruta dentro de la pastera, asegurando una localización precisa del fruto. Para optimizar la orientación en el encajado, una cámara Intel RealSense se encarga de detectar el tetón de la naranja o mandarina, facilitando su correcta disposición dentro de la caja.
El robot cuenta con una doble garra, lo que permite alternar la manipulación entre dos unidades sin necesidad de reposicionar continuamente el brazo robótico, reduciendo así significativamente los tiempos de ciclo. Además, el sistema incorpora un cargador automático de cajas, que garantiza la continuidad del proceso de encajado sin interrupciones manuales, aumentando la autonomía y productividad de la celda.
APLICACIONES DE VISIÓN
En el marco del sistema automatizado de encajado de productos hortofrutícolas, Code X Technologies S.L. ha desarrollado dos aplicaciones específicas de visión artificial que permiten una manipulación precisa y controlada de cada fruta durante el proceso.
1. Detección y localización espacial de las frutas (coordenadas XYZ)
Esta primera aplicación ha sido desarrollada íntegramente por Code X Technologies S.L. y se basa en el uso de una cámara iRayple RGB+D. El algoritmo comienza detectando cada naranja dentro del rango de visión mediante la imagen RGB. Una vez detectadas, se calcula el punto medio de cada fruta para determinar su posición exacta. A partir de la información de profundidad (canal D), se obtienen las coordenadas XYZ de cada centro respecto al sistema de referencia de la cámara.
Posteriormente, y gracias a una calibración previa entre la cámara y el robot, se aplica una matriz de transformación que convierte estas coordenadas al sistema de referencia del robot, lo que permite una recogida precisa por parte del manipulador robótico.
2. Detección del tetón y orientación del fruto
La segunda aplicación está centrada en la detección del tetón de la naranja o mandarina, una característica visual clave para controlar su orientación durante el encajado. Esta tarea se lleva a cabo en una estación de volteo automatizado, donde la fruta gira progresivamente hasta que el sistema de visión —basado en una cámara Intel RealSense— detecta visualmente el tetón. En el instante de la detección, se detienen los motores de giro y se registra su posición en la imagen.
Con esta información, el sistema ajusta la orientación de la garra del robot para que la fruta sea recogida de manera alineada, garantizando que, al ser colocada dentro de la caja, mantenga una orientación homogénea y visualmente atractiva.
VIDEO
A continuación, se presenta un video demostrativo del funcionamiento del sistema de encajado automatizado desarrollado por Code X Technologies S.L.. En él se puede observar la integración de las distintas tecnologías descritas previamente: la detección de las coordenadas XYZ mediante visión artificial, la identificación del tetón para el control de orientación, el uso de la doble garra para optimizar los tiempos de manipulación, y el sistema de alimentación automática de cajas.
Este vídeo muestra el flujo completo del proceso, desde la detección y recogida del fruto hasta su colocación orientada en la caja, destacando la precisión, rapidez y coordinación alcanzadas por el prototipo.
TIEMPOS
Durante las pruebas funcionales del sistema de encajado automatizado se evaluaron tres modos distintos de funcionamiento, con el objetivo de analizar el impacto del nivel de posicionado en los tiempos de ciclo por fruta. A continuación, se describen los tres modos ensayados junto con los resultados medios obtenidos:
-
Modo 1 – Sin posicionado de capas: En este modo, las naranjas son colocadas en la caja sin aplicar ningún criterio de orientación ni organización específica. Este enfoque prioriza la velocidad, alcanzando un tiempo medio de aproximadamente 4,5 segundos por fruta.
-
Modo 2 – Posicionado únicamente de la capa superior: En este caso, solo la última capa visible de frutas es orientada correctamente, mejorando la presentación final sin comprometer en exceso el rendimiento. El tiempo medio por fruta se sitúa en torno a los 6 segundos.
-
Modo 3 – Posicionado de todas las capas: Este modo aplica un posicionado y orientación completos en todas las capas de la caja, maximizando la uniformidad visual del encajado. Como resultado, el tiempo medio por fruta se incrementa ligeramente, alcanzando los 7 segundos.
Estos resultados permiten adaptar el funcionamiento del sistema en función de las prioridades del proceso productivo, ya sea maximizar la velocidad o mejorar la presentación del producto final.
CARACTERÍSTICAS
El sistema de encajado desarrollado por Code X Technologies S.L. ofrece una amplia flexibilidad y adaptabilidad, destacando por las siguientes características:
Confecciones personalizables: Permite configurar cualquier tipo de presentación o confección que el cliente requiera, incluyendo el uso de cajas con alveolos.
Adaptación mecánica total: Al ser un desarrollo 100% propio, el sistema puede adaptarse mecánicamente a las necesidades específicas del cliente sin comprometer el rendimiento ni los resultados.
Integración con líneas automatizadas: Es posible adaptar el sistema de suministro de cajas para conectarlo con una línea automatizada del cliente, permitiendo que el robot recoja directamente las cajas de dicha línea.
Compatibilidad con diferentes calibres: Se ha validado el funcionamiento con varios calibres de naranjas, demostrando la robustez y precisión del sistema.
Versatilidad de frutas: Aunque el prototipo está enfocado en naranjas, el sistema también es apto para mandarinas y puede reprogramarse fácilmente para otros productos hortofrutícolas como melocotones, manzanas o tomates, entre otros.
Garra doble delicada: El diseño de la garra doble garantiza una manipulación suave del fruto, evitando daños durante el proceso de recogida y colocación.