아이스크림 충적 및 포장의 혁신 사례

스토브리 TX90 HE를 이용한 빅드럼 로봇 충적기

아이스크림 산업에서 외형은 매우 중요한 역할을 한다. 대형 용기에 담겨있더라도 제품은 섬세한 수제품처럼 보여야 한다. 스토브리의 기술을 적용한 독일 빅드럼의 신형 로봇 충적기는 이 조건을 만족하는 아이스크림 제품을 생산할 수 있다. 핵심 장비로 스토브리 TX90 HE가 적용된 빅드럼 로봇 충적기는 방콕의 한 아이스크림 공장에 설치돼 높은 생산성을 보이고 있다. 현지 관계자들은 빅드럼 로봇 충적기의 유연성과 우수한 품질에 만족하고 있다.

독일 카셀 근방 에더탈에 위치한 빅드럼 엔지니어링은 아이스크림의 충적 및 포장 장비 생산 전문업체다. 빅드럼의 로봇 충적기는 스틱 제품을 제외한 다양한 아이스크림을 빠르고 경제적으로 생산하도록 제조됐다. 빅드럼 로봇 충적기는 시간당 5만통을 생산할 수 있으며, 그 외에도 다양한 기능을 갖추고 있다.

빅드럼 로봇 충적기는 다양한 외형의 아이스크림 제품 생산이 가능하다. 빅드럼 엔지니어링 마르코 고트샬크 구매팀장은 “아이스크림은 품질뿐만 아니라 외형 또한 제품 구매 결정에 중요한 역할을 한다. 빅드럼 로봇 충적기 도입으로 고객사는 소비자가 요구하는 다양한 외형의 아이스크림을 생산할 수 있게 됐다”고 말했다. 그는 “3.5~6.0L에 이르는 대형 용기에 대한 주문은 한 번뿐이었지만 점점 더 많은 고객들이 이러한 대형 용기에 담긴 아이스크림의 외형까지 독특한 모양이 되길 바라고 있다”면서, “최근에는 아이스크림이 보다 먹음직스럽고 독특하게 보이도록 큰 플라스틱 통이나 판지 상자에 담는 기술이 요구되고 있다”고 말했다.

마르코 구매팀장은 2010 뮌헨자동화기기전 스토브리 부스에서 신제품 TX90 HE를 알게 됐다. 그는 끊임없이 물이 뿌려지는 악조건에서도 작업을 완수하는 TX90 HE 6축 로봇의 시연을 보고 빅드럼 로봇 충적기 제작 아이디어를 떠올렸다.

대형 용기를 위한 혁신적인 충적 장비

빅드럼 엔지니어링은 차세대 충적 장비인 빅드럼 로봇 충적기에 스토브리 TX90 HE를 장착했다. 이 장비는 3.5~ 6.0L에 달하는 대형 용기에 아이스크림을 담고 포장하도록 설계됐다. 마르코 구매팀장은 “충적은 로봇으로 작업된다. 아이스크림 포장이 수작업으로 이뤄진 것처럼 보이도록 스토브리 TX90 HE를 프로그래밍 할 수 있다. 팩과 팩의 내용물이 조금씩 다르게 담기도록 프로그래밍해 수작업과 같은 외형을 만들 수 있다”며, 로봇 충적기를 사용하는 이점을 설명했다.

빅드럼 로봇 충적기는 유연성에 있어서도 높은 점수를 얻었다. 빅드럼 로봇 충적기는 사이즈가 다른 용기뿐만 아니라 플라스틱과 판지와 같이 재질이 다른 포장재에서도 사용이 가능하다.

빅드럼 엔지니어링 전기팀 피터 데렌씨는 “첫 로봇 충적기 2대는 태국 방콕의 아이스크림 생산 공정에 투입됐다”면서, “플라스틱에서 판지에 이르는 다양한 크기의 용기에 작업해야 하는 현지에서 빅드럼 로봇 충적기의 유연성은 특히 중요하게 고려된 부분”이라고 소개했다. 그는 “빅드럼 로봇 충적기는 장비의 프로그래밍 변경을 버튼 터치로 간단히 실행할 수 있어 사용이 간편하다”고 덧붙였다.

빅드럼 로봇 충적기를 도입하기로 한 현지 고객사는 혁신적인 성능 외에 견고함과 비용이 적게 드는 효율적인 디자인을 요구했다. 빅드럼 엔지니어링은 비용 효율적인 디자인을 위해 센서와 다른 값비싼 장비를 최소한으로 사용하는 것에 초점을 맞추고 제품을 제작해 고객사가 알맞은 가격으로 안정적인 장비를 도입할 수 있게 됐다.

빅드럼 로봇 충적기의 가동 과정

빅드럼 로봇 충적기의 작업은 다음과 같다. 수작업으로 삽입되는 매거진을 통해 빈 용기는 장비 컨베이어 라인에 자동으로 놓여지고, 충적 구역으로 이동한다. 용기의 중앙이 맞춰지면 스토브리 로봇이 충적 공정을 시작한다. 로봇 손목에는 호스에서 냉동고로 바로 연결된 노즐이 장착돼 있다. 냉동고는 8bar의 압력으로 아이스크림 덩어리를 스토브리 TX90 HE로 공급한다.

스토브리 TX90 HE 6축 로봇은 정해진 프로그램에 따라 정교하게 충적 과정을 실행한다. 이 로봇은 알맞은 양을 정확히 공급한다. 피터 데렌씨는 “로봇의 사용으로 충적 과정이 정교해졌기 때문에 센서와 같은 장비는 필요하지 않게 됐다. 이것은 비용 절감과 안정성 증대의 효과를 가져왔다”고 말했다. 용기에 충적이 완료되면 컨베이어 시스템은 다음 과정으로 이동하고, 흡입 패드를 장착한 공압 장치가 뚜껑을 덮는다. 마지막 단계에서 적당한 압력으로 뚜껑을 눌러준다. 공정이 끝난 용기는 급속 냉동 단계로 이동한다.

아이스크림을 채우는 공정은 로봇의 반복 동작으로 가능했지만, 세척은 큰 과제였다. 마르코 구매팀장은 “태국과 독일에서 빅드럼 로봇 충적기는 강력한 워터 제트로 엄격한 기준에 맞춰 세척 작업을 하고 있다”며, “일반 로봇은 워터 제트 세척 과정을 견디지 못하지만, 스토브리 TX90 HE는 아무런 문제없이 가동되고 있다”고 설명했다. 이것은 스토브리의 시스템 개발 작업의 성과다. 스토브리 HE 버전 제품은 물이 침투하기 쉬운 악조건에서 사용할 수 있도록 설계됐다.

로봇들은 기준 IP65에 따라 완벽히 밀폐 설계됐으며, 로봇의 손목도 액체에 담글 수 있도록 기준 IP67에 따라 설계됐다. 또한, 수직 케이블 시스템도 큰 역할을 한다. 연결부는 로봇 베이스 아래에 있기 때문에 사방으로 튀는 물기로부터 보호된다. 표면은 부식 방지와 불침투성 처리가 돼 있다. 부품은 스테인리스 스틸로 만들어졌으며, 최종 표면은 로봇의 세척이 가능하도록 고품질 마감 처리가 적용됐다. 빅드럼 로봇 충적기는 FDA 규정에 따라 설계됐으며, 식품 위생법을 따르고 있다. 열린 구조로 세척이 용이하며, 매우 콤팩트해 적은 공간에도 배치가 가능하다. 또 다른 위치로 간편하게 이동할 수도 있다.

장비를 구입해 운영 중인 방콕 현지 담당자도 “현재 가동 중인 로봇 충적기에 매우 만족하고 있다”면서, “유연성과 품질에 있어서도 우리의 기대를 충족하는 장비”라고 강조했다.

본 기사는 스토브리 한국지점(TEL. 053-584-4433)에서 제공한 것입니다.

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