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적용사례

[기계장비 성공사례] Delkor Systems 식음료 포장기계

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Solutions in Action Profile: Delkor Systems

Solutions in Action Profile: Delkor Systems

식음료(F&B) 산업의 경우 잘게 썬 치즈부터 전자 레인지용 식품에 이르기까지 다양한 제품에서 연성 파우치 포장에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있습니다.관련 포장 장비에 대한 수요 역시 같은 속도로 늘고 있습니다.

현재 포장 업체들은 최신 파우치 필러와 보조를 맞출 만큼 빠르면서 소매업체들이 요구하는 다양한 포장 구성을 제공하기 위한 유연함까지 갖춘 케이스 포장 솔루션을 구축해야 한다는 과제에 직면해 있습니다.

미네소타에 본사를 둔 Delkor Systems는 케이스, 상자, 트레이를 위한 광범위한 자동 성형, 적재 및 마감 장비를 통해 포장 업체가 업계의 요구 사항을 충족할 수 있도록 지원하고 있습니다.이 회사의 최신 제품인 Delkor HSP-400은 연성 파우치 분야에 사용되는 혁신적인 고속 케이스 포장 시스템입니다.지난 2년 동안 개발과 테스트를 거친 HSP-400은 최근 정식 출시됐으며 식품, 낙농 및 음료 애플리케이션을 위한 매력적인 옵션입니다.

Delkor Systems의 마케팅 담당 이사인 Rick Gessler는 ”Delkor는 한 라인에서 여러 포장 형식을 가동하는 장비로 유명하다”고 말했습니다.”HSP-400을 출시하면서 유연함의 수준을 더욱 높여 고속 파우치 포장까지 포함시켰습니다.”

현재 생산 현장의 레거시 케이스 포장 장비 대부분은 파우치를 평평하게 또는 수직으로 적재하도록 설계되었습니다.가로형 배송 상자와 세로형 디스플레이를 모두 포장할 수 있는 장비는 극소수고, 그나마 가능한 장비는 기계적으로 복잡한 데다가 다른 포장 형식으로 전환하기가 어렵습니다.HSP-400은 선형 서보 기술과 최신 패키지 설계를 활용하여 이 문제를 해결합니다.

또한 대형 슈퍼마켓에서는 대부분 소매점에 적합한 수량(일반적으로 파우치를 수직으로 진열하는 5, 6, 8팩 트레이)의 디스플레이로 신속하게 변환할 수 있고 즉시 진열 가능한 포장을 요구합니다.

Gessler는 ”레거시 장비는 일반적으로 케이스당 훨씬 더 많은 수량을 포장하도록 설계되었다”고 설명했습니다.”더 적은 수량으로 포장한다는 것은 충전 장비와 보조를 맞추기 위해 분당 포장 케이스 수가 그만큼 더 많아진다는 것을 의미합니다.”

대부분의 레거시 파우치 케이스 팩커는 분당 20케이스를 넘지 못합니다.Delkor HSP-400의 속도는 3배 더 빠른 분당 60개 케이스 또는 300개 파우치입니다.

업계를 선도하는 HSP-400의 이러한 속도, 그리고 탁월한 다목적성은 장비의 케이스 흐름 측면부터 시작됩니다.Delkor Trayfecta® 포머는 상자, 플랜지 밀봉 케이스 또는 소매점용 디스플레이로 손쉽게 변환이 가능한 혁신적인(특허 출원 중) Delkor Cabrio Case®를 제작합니다.

제품 투입 과정에서 파우치는 임의의 속도로 시스템에 진입해 비전 시스템을 통과합니다.이 비전 시스템은 파우치를 스캔하여 방향이 올바른지 확인하고, 선형 서보 트랙의 자석 추진 포켓 또는 ”이동 장치”를 트리거합니다.이 이동 장치가 파우치를 주 피킹 스테이션으로 전달합니다.지정된 수의 파우치가 이 스테이션에 도달하면 갠트리 로봇이 여러 개의 파우치를 집어 패턴 컨베이어에 배치합니다.이러한 파우치는 보조 갠트리 로봇 스테이션으로 진행되어 케이스에 직접 배치됩니다.

Gessler는 ”보통 델타 로봇으로 상품을 집고 배치하지만, 우리 회사 시스템은 헤드가 관절로 연결된 갠트리 로봇을 사용한다”고 말했습니다.”델타 로봇은 길이가 짧아서 특히 깊은 상자를 다루기가 어려운데, HSP-400의 갠트리 로봇은 스트로크가 길어서 케이스 깊은 곳까지 파우치 배치 및 방향을 정확하게 맞출 수 있습니다.”

케이스는 시스템에서 나오기 전에 컨베이어를 통해 케이스 덮개를 붙이고 밀봉하는 케이스 마감기로 이동합니다.

장비의 제어 시스템은 모든 장비 및 모션 기능을 관리하는 Allen-Bradley® ControlLogix® 컨트롤러를 갖춘 로크웰 오토메이션 솔루션을 기반으로 합니다.iTRAK® 독립형 이동 장치 시스템은 교합 시스템 내의 자석 추진 이동 장치 여러 대를 개별적으로 제어할 수 있고, 갠트리 모션은 Allen-Bradley Kinetix® 6000 서보 드라이브 및 MP-Series™ 서보 모터로 처리합니다.Allen-Bradley PowerFlex® 525 인버터는 이송 컨베이어를 제어합니다.Allen-Bradley PanelView™ Plus 6 그래픽 디스플레이가 두 개 있어서 장비의 양쪽 어디서나 모니터링이 가능합니다.긴밀하게 통합된 이 시스템은 EtherNet/IP™ 네트워크에서 실행됩니다.

이 장비의 장점은 속도와 단순함이며 그 바탕은 iTRAK 시스템입니다.

Gessler는 ”기계적 교합 옵션으로는 필요한 고속 모션을 달성하지 못했다”고 설명합니다.”또한 기계적인 복잡성도 설계와 고객 유지보수 관점에서 감당할 수 없는 수준이었습니다.”

게다가 제품 이동 장치의 독립적 제어 역시 Delkor 장비를 차별화하는 요소입니다.

Gessler는 ”iTRAK 시스템을 통해 임의의 제품 투입 시 독립적으로 이동 장치를 제어한 다음 피킹 스테이션을 거쳐 제어된 그룹으로 신속하게 파우치를 전달할 수 있다”고 말했습니다.”iTRAK 이동 장치의 속도와 독립적 모션을 통해 기존 교합 방법으로는 불가능한 속도와 정확함을 달성할 수 있습니다.”

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HSP-400 시스템은 사용하기 쉬운 레시피 기반 인터페이스와 툴이 필요 없는 부품 교체 덕분에 수평 또는 수직 파우치, 다양한 팩 패턴 및/또는 케이스에 맞게 약 10분 만에 재구성할 수 있습니다.

Gessler는 ”장비의 성능과 다목적성에 만족하며, 로크웰 오토메이션의 글로벌 장비제조업체 기술 컨설턴트(GOTC)가 이 장비 개발 기간 내내 애써 준 것도 감사한 일”이라고 말했습니다.”우리는 앞으로도 로크웰 오토메이션과의 제휴를 계속 이어갈 것입니다.”

[출처. 로크웰오토메이션 www.rockwellautomation.co.kr]

업계뉴스

[포토] 인간과 로봇의 상호작용 주제로 실제 산업로봇과 협연

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Fredrik Rydman performs with IRB 6620 robot at Stadsteatern Kulturhuset ©Håkan Larsson

Fredrik Rydman performs with IRB 6620 robot at Stadsteatern Kulturhuset ©Håkan Larsson

저명한 스웨덴 안무가 Fredrik Benke Rydman (프레드릭 벤키 리드만)은 현지시간 기준 9월7일 스톡홀름에서, 획기적인 신작 – 900kg ABB 산업용 로봇 IRB 6620과 섬세한 듀엣을 공연했다. 본 공연은 기술, 자동화 및 인공지능(AI)에 따른 역할 변화와, 인간과 로봇 사이에 가능한 협업과 진보된 상호작용을 묘사하고 있다. \

금번 벤키와 함께 공연한 ABB로봇 IRB 6620은 자동차 생산공장과 같은 중공업 분야에서 사용되는 모델로, 공장 작업자와 함께 긴밀하게 작업이 필요한 용접 및 복잡한 조립공정에 적용된다. ABB 산업용 로봇 중 가장 크고 무거운 대형 로봇이다.

퍼포먼스 준비에 참여한 ABB엔지니어 Erik Hellström (에릭 헬스트롬)는 “음악에 맞춰 매끄럽게 동작시키는 것은 어려운 작업이었지만, 벤키와 함께 작업하면서 실로 놀라운 발전을 이루었습니다. IRB 6620 로봇이 음악과 무용수 두가지 모두 정말로 인지하는 것처럼 보여 정말 놀라웠습니다.”고 소감을 전했다.

벤키의 신작 공연은 북유럽에서 가장 큰 문화센터인 시립극장 Kulturhuset(스톡홀름 소재)에서 11월30일까지 계속된다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트기계

[적용사례] 사람의 개입없이 정밀한 의료 부품을 마킹하는 오스틀링

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UR3 로봇은 z-축 포커싱에 대한 전체 제어 및 레이저 마킹 공정의 회전 제어와 로케이션을 관리합니다.

오스틀링(Oestling)은 세계적인 마킹 시스템을 제공하는 업체다. 오스틀링은 UR 로봇을 활용하여 자동화된 초과 다이오드 펌프 솔리드-스테이트 레이저 마킹 시스템을 선보인다.

브라이언 와츠(Brian Watts) 오스틀링 제품지원 매니저는 “로봇이 레이저 마커 프로세스를 위한 회전 제어 및 위치 뿐만 아니라 Z축에 대한 전체 제어를 관리한다”고 설명한다. 또한 로봇은 육안으로 마크를 검사하거나 절단 또는 용접 시스템을 확인하기 위해 비전시스템과 통합될 수 있다.

UR3 로봇은 z-축 포커싱에 대한 전체 제어 및 레이저 마킹 공정의 회전 제어와 로케이션을 관리합니다.

UR3 로봇은 z-축 포커싱에 대한 전체 제어 및 레이저 마킹 공정의 회전 제어와 로케이션을 관리한다. (이미지. 유니버설로봇)

UR 로봇은 자동화 시스템에 중요한 능력을 가져다 준다. 와츠는 “UR 로봇은 프로그래밍하기가 정말 쉽다. 유닛의 협업 특성을 이용하여 쉽게 설정할 수 있다. 게다가 안전하다. 과거에 사용하던 로봇에서는 수많은 프로그래밍이 필요했고, 안전은 늘 문제였다. UR 로봇의 경우에는 엔드 이펙터를 잡아 원하는 위치로 옮긴 다음 티치 펜던트를 사용하여 세부 설정이 되도록 다이얼을 돌리기만 하면 된다.”라고 밝혔다. [제공. Universal Robots]

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스마트공장

[적용사례] 다농 워터스, 에비앙 공장 적재 플랫폼 처리 최적화

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에비앙 생수

인터롤 물류 솔루션, 안전하게 실시간으로 운반되는 에비앙 생수

다농 워터스(Danone Waters)는 기차에 적재하기 전에 플랫폼에서 에비앙(EVIAN®) 워터의 팔레트를 보다 안전하고 원활하게 처리할 수 있도록 인터롤(Interroll)의 헤비-듀티(Heavy-Duty) 그래비티(경사) 컨베어를 채택했다.

프랑스 암피옹 레방(Amphion-les-Bains) 지역의 오트사부아(Haute-Savoie)주, 퍼블리어(Publier)에 세계에서 가장 큰 천연 미네랄 워터 보틀링 공장이 대변신했다. 이 역사적인 다농 공장은 면적이 13만 평방미터에 이른다. 라인의 끝에 위치한 프랑스 최대의 사설 철도역은 생산량의 65%를 처리하고 있으며, 나머지는 공장 앞에 배치된 수많은 트럭에 적재된다. 매일 7백만 병(7천 팔레트 분량)이 출하되고 있으며, 이러한 속도를 유지하기 위해서는 안정적이면서도 능률적인 물류 관리가 필요하다. 또한 이러한 일정한 흐름을 방해하는 어떠한 오작동도 허용되어서는 안된다.

인터롤의 헤비-듀티 그래비티(경사) 컨베이어 (사진. 인터롤)

 

복잡한 문제를 간단하게 해결

생산 라인 끝에 위치한 AGV(Automated Guided Vehicle)는 무게가 최대 1,200kg에 달하는 팔레트를 철도의 적재 플랫폼으로 이송한다. 이 초현대식 AGV는 한 번에 두 개의 팔레트를 이송할 수 있으며, 이 부분에 인터롤의 솔루션이 장착되었다. 이 AGV는 밀리미터에 가까운 정확도로 생수병의 팔레트를 헤비-듀티 그래비티(경사) 컨베어에 올려놓을 수 있다. 27개의 팔레트를 버퍼링하는 16개의 레인은 이러한 속도에 맞춰 원활하게 처리되고 있다. 경사 레인은 팔레트를 직접 지게차로 이송하고 4개씩 들어올려 대기 중인 기차에 적재한다.

간단해 보이지만, 이 솔루션은 첨단 기술과 인터롤의 광범위한 전문성이 집약된 것이다. 먼저, 설치 및 작업자, 상품의 안전성을 위해 인터롤의 MSC 80 마그네틱 스피드 컨트롤(Magnetic Speed Control) 롤러는 팔레트의 속도를 초당 0.3미터로 일정하게 유지시킨다. 라인의 끝에서는 작업의 안전과 편의성을 향상시키기 위해 기계적으로 분리된 솔루션을 통해 4개의 팔레트를 동시에 픽업함으로써 효율적으로 적재가 가능하도록 한다.

 

유연하고 경제적인 친환경 솔루션

이 프로젝트를 준비하면서 인터롤은 프랑스 라로슈쉬르용(La Roche-sur-Yon)에 위치한 자사의 테스트 설비를 총 가동해야 했다. 실제로 에비앙은 글로벌 마켓용으로 12가지 이상의 각기 다른 유형의 팔레트를 사용하고 있다. 인터롤 솔루션은 일련의 테스트(예, 아이들러 롤러의 속도, 필요한 브레이크 롤러의 수, 분리장치의 위치 등)를 통해 기술적 검증을 실시하였다. 또한 인터롤의 전문 기술을 통해 팔레트 제조업체와 팔레트 구조 및 설계를 최적화할 수 있었으며, 팔레트가 인터롤의 헤비-듀티 그래비티(경사) 컨베어 솔루션 상에서 원활하게 동작할 수 있도록 했다.

컨베이어 솔루션의 설계에는 중력이 사용되었는데, 이는 설치 시 전원 공급이 필요하지 않게 된다. 또한 일부 마모 부품을 제외하고는 유지보수가 필요없는 획기적인 솔루션이다. 따라서 에비앙의 운영 비용은 거의 제로에 가까웠다. 인터롤의 그래비티(경사) 컨베어는 이산화탄소(CO2) 배출을 발생시키지 않으며, 이는 2017년 다농의 첫 번째 이산화탄소를 배출하지 않는 공장이 되는데 중요한 요소가 됐다.

AGV는 인터롤의 헤비-듀티 그래비(경사) 컨베이어에 팔레트를 두 개씩 배치한다. (사진. 인터롤)

 

모든 설비는 원활하게 동작

시운전 이후 1년이 경과한 다음, 몇 가지 조정을 거친 후에 인터롤 솔루션은 약 52만개의 팔레트에 대한 테스트를 완료했다. 다농 워터스와 에비앙은 매우 까다로운 산업 작업 조건에 부합하도록 최첨단 환경으로 구현된 인터롤 애플리케이션의 단순성과 유연성을 높이 평가하고 있다. 이 그래비티(경사) 팔레트 컨베어는 다소 투박해 보일 수도 있지만, 이는 에비앙 브랜드의 미래 지향적인 개발을 위한 경제적이고, 장기적인 솔루션을 말해 준다.

아이씨엔 오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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