5초마다 상자 안으로

주름은 때때로 미용 문제로 여겨지기도 합니다. 하지만 자동화된 포장 공정에서는 워크플로우를 심각하게 방해할 수 있습니다. 예를 들어 플라스틱 트레이에 포장되고 플라스틱 필름으로 밀봉되는 육류 제품에서 이러한 문제가 발생할 수 있습니다. 이 플라스틱 필름은 이후 피킹 공정에서 진공 흡입 컵의 공격 지점이 됩니다. 그러나 포장의 무게와 주름에 의해 변형됩니다. 그 결과 주름으로 인해 기존의 그립 솔루션은 한계에 부딪힙니다. 부드러운 밀봉 입술에도 불구하고 요철을 적절히 밀봉하지 못하고 기존의 진공 제너레이터로는 진공을 유지할 수 없습니다.

따라서 물류 및 포장 시스템 전문업체인 Bizerba는 이러한 호일 포장 트레이의 피킹을 안정적으로 자동화할 수 있는 적합한 솔루션을 찾고 있었습니다. 바이에른주 발링겐에 본사를 둔 이 회사는 1866년에 설립되어 현재 저울, 라벨링 및 마킹 시스템, 식품 가공 및 검사 시스템을 생산하고 있습니다. 현재 120개국에서 활동하는 4,500명의 전문가로 구성된 글로벌 Bizerba 팀이 있습니다. 연간 매출액은 약 8억 유로에 달합니다.

스페인의 한 고객이 육류 포장의 자동 피킹을 위한 라인 끝단 시스템 개발을 Bizerba에 의뢰했습니다. 이전에는 직원들이 포장, 계량, 라벨링 후 식품 트레이를 운송 상자에 쌓았습니다. 그러나 수동 작업의 속도가 요구 사항을 충족하지 못해 생산량이 제한적이었습니다. 숙련된 작업자 부족으로 육가공업체에 추가 인력을 투입할 수 없었습니다. 따라서 더 높은 피킹 속도와 24시간 운영을 보장하기 위해 자동화가 필요했습니다.

비저바는 킬리베이션스와 함께 두 대의 핸들링 로봇을 갖춘 새로운 최종 라인 시스템인 케이스 패커를 설계했습니다. 바일 임 쇤부흐에 위치한 킬리베이션스는 로봇 컨트롤러에 직접 설치되는 간결하고 효과적인 자동화 솔루션을 전문으로 합니다. 이 회사는 개별 구성 요소를 육류 가공기를 위한 자동화 셀에 통합했습니다. 중요한 구성 요소는 유니버설 로봇(UR)의 코봇 두 대로, 그리퍼에 필요한 도달 범위를 제공합니다. 팔 끝 이펙터의 경우, Bizerba와 Kilivations는 진공 전문업체인 슈말츠의 스마트하고 강력한 시스템을 사용합니다.

코봇 암에 각각 부착된 두 개의 동일한 디자인의 그리퍼는 모두 슈말츠의 순수 전기 진공 시스템을 사용합니다. 각 장치에서 GCPi 타입의 소형 펌프가 작동하여 로봇 암의 그리퍼에 진공을 공급합니다. 이 소형 진공 발생기는 전기식 3/2 방향 소형 밸브 LQEi와 함께 강력한 시스템을 구성하며 공압 이젝터 솔루션과 동일한 성능을 발휘합니다. GCPi는 슈말츠의 통합 에너지 절약 제어 시스템이 장착된 효율적인 더블 헤드 다이어프램 펌프를 사용하여 필요한 진공을 생성합니다. 이 시스템은 필요에 따라 펌프의 속도를 제어합니다. 공정 파라미터는 IO-Link 인터페이스를 통해 직접 전송할 수 있습니다.

두 개의 개별 흡입 회로를 제어하는 두 개의 LQEi 컴팩트 밸브는 그리퍼에 분산 배치되어 있습니다. 이 밸브는 필요한 곳에 진공을 전환하고 진공 시스템의 신속한 배기 및 배출을 보장합니다. 따라서 흡입 및 배출 시간이 크게 빨라집니다. 밸브에 통합된 센서가 진공을 모니터링하고 높은 수준의 공정 안정성을 보장합니다. LQEi의 엔드 위치 고정 및 역류 방지 밸브 덕분에 정전 시에도 시스템이 진공을 유지합니다.

PXT 그리퍼는 유연성과 모듈성이 인상적인 제품입니다. 비저바와 킬리베이션은 표준 구성 요소에서 적합한 엔드 이펙터를 조합합니다. 나중에 식품 트레이의 형상이 변경되면 구성 요소를 다시 결합할 수 있습니다. 올리버 데이펠은 "이는 혁신적이며 빛 차단막으로만 보호되는 당사의 개방형 로봇 셀과도 잘 어울립니다."라고 강조합니다. 그는 바이저바의 글로벌 고객 솔루션 및 통합 비즈니스 디렉터입니다. 지금까지 식품 가공업체는 일반적으로 하나의 공작물 형식에만 맞게 설계된 폐쇄형 셀에 의존해 왔습니다. "포장 크기를 변경하려면 시스템을 힘들게 변환해야 했습니다."라고 데이펠은 회상합니다.

PSPF 벨로우즈 흡입 컵은 육류 포장재와 직접 접촉합니다. 이 중 6개는 LQEi 소형 밸브로 제어됩니다. 유연하고 안정적인 벨로우즈 외에도 특히 부드러운 실링 립이 있습니다. 이를 통해 주름이 있어도 시스템이 자동으로 필름 포장을 처리할 수 있습니다. 이는 주름이 단순한 미용 문제가 아니라는 것을 의미합니다. PSPF는 FDA 규정을 준수하는 실리콘으로 제작되어 식품과의 접촉에 적합합니다.

그러나 종종 그렇듯이 기술은 디테일에 있습니다. 컴팩트 펌프 GCPi를 사용하면 그리퍼당 두 개의 개별 진공 회로를 IO-Link를 통해 구현할 수 있습니다. "IO-Link 통신을 통해 배기 시간 및 누출률과 같은 모든 관련 공정 파라미터를 평가할 수 있습니다."라고 Jan Walter는 설명합니다. 그는 슈말츠의 독일 영업 및 현장 서비스 책임자입니다. "이를 통해 시스템의 흡입 컵 마모나 누출을 감지할 수 있습니다." 이러한 예측 유지보수를 통해 식품 회사는 예기치 않은 가동 중단을 방지할 수 있습니다.

전체 시스템은 순수 전기식이며, 최적화된 유로 단면과 케이블 길이를 통해 압축 공기 없이도 파지된 공작물을 빠르고 안정적으로 증착할 수 있습니다. 따라서 운영 비용이 절감됩니다. 그리퍼에 LQEi를 분산 설치한 덕분에 슈말츠는 분당 96개의 픽을 달성하는 데 필요한 매우 빠른 배출 및 증착 시간을 달성할 수 있었습니다.

컨베이어 벨트는 포장되고 라벨이 부착된 트레이를 슈말츠의 핸들링 솔루션의 픽업 지점으로 가져옵니다. 두 대의 PXT 그리퍼는 각각 5초마다 한 번에 한 층씩 4개의 식품 패키지를 픽업하여 대기 중인 상자에 넣습니다. 그런 다음 롤러 컨베이어가 이 상자를 배송 구역으로 운반합니다. Walter는 "시계처럼 작동합니다."라고 만족스럽게 말합니다.

"슈말츠 및 킬리베이션과의 협력은 일관되게 긍정적이었고 함께 스페인의 고객을 위해 훌륭한 시스템을 설치할 수 있었습니다."라고 Oliver Deifel은 말합니다. "그리고 고객도 매우 만족하고 있습니다. 그는 현재 높은 처리량으로 시스템을 운영하여 인건비를 절감하고 자동화 덕분에 공정 안정성을 극대화하고 있습니다." 이 케이스 포장업체는 2023년 말부터 스페인에서 계획대로 운영되고 있으며, 다른 고객들도 이미 이 솔루션에 관심을 보이고 있습니다. "이 시스템의 스마트한 컨셉은 추가 프로젝트의 기반이 될 것입니다."라고 데이펠은 말합니다.