적은 유지보수로도 최고의 신뢰도를 보장하는 고성능 포장 어플리케이션 솔루션

HepcoMotion - 적은 유지보수로도 최고의 신뢰도를 보장하는 고성능 포장 어플리케이션 솔루션
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HepcoMotion - 적은 유지보수로도 최고의 신뢰도를 보장하는 고성능 포장 어플리케이션 솔루션

새로운 도전에 대한 탐색과 좀더 세부적인 것에 대한 관심, 그리고 혁신에 대한 끊임없는 욕구는 Packfeeder사가 근본적으로 추구해오고 있는 가치이다. 이 회사의 새로운 혁신제품인 ‘트윈 200 정렬기 시스템’을 위해 리니어모션 전문가인 HepcoMotion은 적은 유지보수로 높은 신뢰도를 제공함과 동시에 분당 200개의 컨테이너 작업 사이클을 달성하는 작업에 도전하게 되었다.

40년 이상의 포장분야 경험을 가진 Packfeeder사는 플라스틱 용기 및 유리병 전용 포지셔닝 및 분류 시스템을 전문적으로 설계하고 제작하는 기업이다. 바르셀로나에 위치한 이 회사는 특히 제약 및 화장품산업과 퍼스널 케어 등과 같은 다양한 분야에서 그 주도권을 잡고 있는 국제 브랜드 및 관련 산업체들을 상대로 그들의 서비스를 제공해오고 있다.

Packfeeder사의 정렬기는 병 사이즈나 기하학적 구조, 속도 등에 상관없이 다양한 적용이 가능하므로 시장의 폭넓은 요구조건을 모두 충족시켜준다. 이 특허 시스템은 상당히 복잡한 작업을 매우 간단하게 바꿔주는 심플하고 직관적인 설계 덕분에 시장에서 그 우수성을 인정받고 있다. 즉, 이러한 단순성과 사용 편리성이 별도의 툴을 사용하거나 조정작업 없이도 특정 포맷을 빠르게 변경해준다. 또한 1분/m2의 최고 포장비율로 소형 세그먼트를 사용한 가장 콤팩트한 시스템이라는 추가적인 이점을 가지고 있으므로 Packfeeder 솔루션은 관련 분야에 있어 벤치마크가 되고 있다.

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1분당 160개의 핸들링을 처리하는 Packfeeder사의 첫 버전 제품이 성공을 거둔 후, 기계의 포지셔닝 사이클을 늘려야 하는 시장의 요구에 따라 이들은 더 높은 생산성과 큰 유연성에 대한 숙제에 도전하게 되었다.

“혁신을 위해서는 우리와 동일한 비전을 공유하는 기술 파트너의 도움이 필요 합니다. 우리는 이번 프로젝트를 진행하면서 HepcoMotion과 Beckhoff, Delta Robot의 숙련된 경험과 그들의 검증된 품질을 공유함으로써 이 도전과제를 해결할 수 있다는 자신감을 얻게 되었습니다.”

Ferrán MartínezPackfeeder사의 CEO

이번 어플리케이션의 기술사양은 0.5kg(제품무게)의 하중과 특수 설계된 클램프 및 트랙의 다른 섹션으로 이송 시 필요한 클램프의 위치였다. 트랙은 Beckhoff 모터 5개가 놓일 직선구간과 180o짜리 곡선구간 2개로 구성되며 총 둘레가 3m이다. 이 트랙은 45o각도로 장착되어 무버 반환시의 중력을 극복하게 하였다. 반시계 방향으로 2.4초의 사이클 타임을 가진 이 시스템은 매일 하루 16시간씩 작동할 경우, 총 2년의 수명이 보장된다.

3m/s의 속도, 최대 30m/s2의 가속도 및 45o로 장착될 이 어플리케이션의 높은 운동학적 특성을 고려할 때, 이번 어플리케이션은 일단 매우 까다로운 시스템이었다. 이러한 까다로운 스펙을 충족하기 위해 HepcoMotion은 충분한 하중용량 및 강성과 정밀도를 유지하면서도 더 가벼운 무버와 저마찰이 보장되는 새로운 시스템을 설계, 제작해야만 했다.

HepcoMotion - 적은 유지보수로도 최고의 신뢰도를 보장하는 고성능 포장 어플리케이션 솔루션

“무버의 무게를 줄이기 위해서는 어플리케이션의 까다로운 요구조건을 견디기에 충분한 하중용량을 제공해줄 강성과 특수 베어링은 그대로 유지한 채 경량형의 알루미늄 바디를 설계, 제작해야 했습니다.”라고 HepcoMotion의 R&D 책임자인 Steve Rendall은 설명하였다.

선형 운동을 전문적으로 취급해오고 있는 HepcoMotion은 Beckhoff와 협력하여 자사의 1-Trak 시스템과 Beckhoff의 XTS 연장형 이송 시스템을 통합한 새로운 버전을 개발하였다. 이 옵션은 특별히 오랜 수명과 강력한 내구성이 요구되는 XTS 관련 어플리케이션의 높은 싸이클 조건을 충족시켜준다.

GFX 1TL

Beckhoff의 XTS 이송 시스템을 위한 HepcoMotion의 GFX 가이드 시스템은 고정밀 운동 및 우수한 하중용량을 제공하여 속도 및 가속도가 높은 공정에 이상적이다. 별도의 유지보수가 거의 필요 없고, 직선과 원호 구간 및 완화 곡선형 중간 연결부로 구성된 이 시스템은 무버의 원활한 운동 및 기계의 고속주행뿐만 아니라 일반 타원형태의 ‘주행용 트랙’ 보다 더 부드러운 작동을 보장해준다. 무버의 견고한 바디에 장착되어 있는 고성능 하중지지용 베어링과 마그네틱 블럭 및 엔코더 베인은 곡선 작업구간에서의 뛰어난 위치 정밀도를 실현해주어 이송용 시스템에는 매우 적합하다.

Beckhoff의 XTS 연장형 이송 시스템은 무버의 개별적인 구동 제어를 위해 리니어 서보 모터 기술을 사용한다. 이 시스템은 위치 정확도는 유지하면서 최대 4m/s의 고속 운동을 하는 복잡한 시스템의 해결책이 되어 주었으며, 모듈형 구조로 기계의 전체 크기도 줄여주었다. 완전 자유로운 개별 운동 및 뛰어난 동력이 보장되는 무버는 필요에 따라 동기화하거나 그룹화할 수 있어 연속적인 공정에 우수한 유연성을 제공해준다. 포맷의 자동 전환기능은 각 제품별 서로 다른 요구조건에 쉽게 적응시켜 다운타임을 줄이고 기계의 효율을 높여준다. 즉, 역동성과 정밀성이 완벽하게 조화를 이룬 우수한 솔루션이었다.

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우수한 기능성 부품들 덕분에, 로봇 작동의 플라스틱 병 분류기와 정렬기는 필요에 따라 여러 대의 로봇으로 구성하여 다른 수많은 어플리케이션과 호환 사용할 수 있는 모듈형 시리즈로도 고안되었다. Delta 로봇과 HepcoMotion의 GFX 가이드 시스템 및 Beckhoff의 XTS 제품의 합작품은 지능형 시스템의 성능을 최적화하고 전세계에서 가장 부드러운 이송을 가능하게 해줌으로써 관련 시장에서 그 다재 다능함을 인정받고 있는 자동 포맷 전환기계로 자리매김 하게 되었다.

Packfeeder사는 고객의 요구에 맞춰 생산속도를 조절할 수 있고, 특정 사이즈나 재료 등에 구애 받지 않고 각종 포장용기를 충전해주는 광범위한 용도의 로봇 시스템을 가지고 있다. 이러한 포장용기 분류 로봇은 3-4ml의 작은 크기부터 1L 이상의 크기에 이르는 다양한 규격의 용기들을 원하는 속도(최대: 500u/min)에서 효율적으로 작업하게 해준다.

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