[커버 스토리] 쿠카 팔레타이징 로봇

음료수 포장물의 핸들링

[커버 스토리] 쿠카 팔레타이징 로봇

음료수 포장물의 핸들링

많은 양의 다양한 용기를 팔레타이징해야 하는 대표적인 산업 분야는 음료산업이다. 지금까지는 주로 레이어 팔레타이저가 적용됐지만, 소비자의 기호가 변화하고 제품 종류가 매우 다양해짐에 따라, 기존 자동화 솔루션으로는 이 같은 시장 변화에 유연하게 대처하지 못하는 일이 발생했다. 고도의 유연성은 6축 다관절 로봇을 통해 구현이 가능하므로, 최근 음료수 자동화 공정에 6축 팔레타이징 로봇이 적용되는 경우가 늘어나고 있는 추세다.

김 미 선 기자

최근 시장 내 수요 변화에 대응하기 위해 스웨덴의 칼스버그 부르어리(Carlsberg Brewery)사는 팔레타이징 작업용으로 500kg의 가반하중을 자랑하는 쿠카로봇 ‘KR 500’ 제품을 선택했다. 페트병이 든 트레이를 적재하는데 적용된 KR 500은 PC 기반의 쿠카로봇 컨트롤러인 ‘KR C2’를 비롯해 로봇 프로그래밍, 그리퍼 등으로 구성됐으며, 일반적으로 습한 환경인 음료산업에 최적으로 작동하기 위해 보호등급 IP65 재질의 손목과 높은 가반하중 성능을 갖췄다.

음료산업 팔레타이징 작업용으로 최적

이 로봇은 3개의 컨베이어와 하나의 롤러 테이블을 통해 공급된 트레이를 지정된 적재 패턴을 따라 양측 경로로 분할하거나 중앙으로 정렬하고 동작 중에 고정하는 기능을 수행했다.

병 크기에 따라 각각 3x5개의 병이 포함된 10개의 트레이 또는 각각 6x4개의 병이 포함된 9개의 트레이를 픽업했으며, 일반적 용기 외에 더 작은 용기도 핸들링이 가능해 트레이 없이 호일로만 포장된 작은 용기도 픽업할 뿐 아니라, 그리퍼의 롤러 카펫을 뒤로 후퇴시켜 파손되지 않도록 섬세하게 병을 유로팔레트에 적재하기도 했다.

기존 레이어 팔레타이저에 비해 KR 500이 갖는 강점은 유연성에 있다. 이 중량급 로봇은 단순한 프로그램 변경만으로 새로운 병 크기에 맞게 신속한 셋업이 가능하며, 맞춤식으로 제작된 그리퍼도 폭넓은 작동 범위를 자랑하는 6축 로봇의 유연성 제고에 기여했다.

현재 KR 500은 0.35리터에서 2.0리터 사이의 34가지 제품을 팔레타이징하고 있다. 칼스버그 부르어리에서 생산되는 제품은 탄산 첨가 및 무탄산 청량음료, 맥주 및 가열 상태로 병입되는 과일주스 등으로 매우 다양한데, 쿠카의 팔레타이징 로봇은 고도의 유연성을 갖추고 있어 같은 라인에서 다른 제품을 처리할 수 있게 하는 등 고객으로 하여금 변화하는 시장 환경에 신속하게 대응할 수 있도록 한다.

기능 ‘Up’, KR QUANTEC 팔레타이징 로봇

식음료 포장 분야 내 팔레타이징 로봇에 대한 고객 수요가 높아짐에 따라, 쿠카도 최근 기존 팔레타이징 로봇을 한층 업그레이드한 제품들을 속속 선보이고 있다. 특히, KR QUANTEC 팔레타이징 로봇은 40kg부터 1,300kg까지 다양한 가반하중을 만족시키는 데다, 작동 범위도 최대 3,601mm에 달하는 등 각각의 다양한 작업 환경에 대응 가능할 수 있는 가장 적합한 솔루션을 제공한다. 이는 특별한 사항이 요구되는 작업에서도 마찬가지다.

특히, 이 제품은 동급의 기존 팔레타이징 로봇보다 속도가 빠르고 정밀도와 출력이 높은 반면, 디자인은 슬림하고 콤팩트해 역동성과 처리 용량은 높은 대신 사이클 타임을 줄일 수 있는 장점이 있다.

쿠카로봇 관계자는 “까다로운 팔레타이징 작업에 특화 설계된 QUANTEC 팔레타이징 로봇은 높은 곳에 여러 팔레트를 원활하게 적재할 수 있는 힘과 역동성을 가졌을 뿐 아니라, 슬림한 베이스 프레임 및 좁은 설치면적으로 현장에서 최소한의 면적만 필요로 하는 등 비용 효율성이 높은 제품”이라고 설명했다.

-30° 극저온 환경에 맞춰 특수 개발된 2014년 신제품

쿠카의 2014년 팔레타이징 신제품인 KR QUANTEC PA arctic은 극저온 환경에서 팔레타이징 작업을 수행하도록 특수 개발된 제품이다.

이 기종은 낮은 온도 범위에서 별도의 히터 및 보호 커버 없이도 안전하고 확실하며 완전하게 작동한다. 따라서 재료 교환으로 소요되는 비용 및 그로 인한 가동정지 비용이 전혀 발생하지 않을 뿐 아니라, 로봇 바디 구조에 히터가 장착돼 있지 않아 비용이 많이 소모되는 냉동실 내 열방출도 발생하지 않는다.

쿠카 로봇 제품군에는 로봇은 물론 모션, 시퀀스, 프로세스, 세이프티 컨트롤러 등 로봇 사용을 위한 모든 컨트롤 기능이 통합돼 있는 쿠카 ‘KR C4’ 컨트롤러가 포함돼 있다. 탁월한 통신 성능을 갖춘 KR C4는 Profinet, Profibus, Ethernet I/P, Devicenet 또는 Ethercat 등과 같은 필드 버스 시스템이나 이더넷으로 상위 시스템과 통신할 수 있어 기존 인프라에 간단하게 통합할 수 있다.

또한, 외부 컨베이어와의 동기화로 부가축을 매우 간단하게 제어하며, 컨트롤러 내부 및 외부 영역에서 분리된 공기 순환이 이뤄지는 KR C4의 패시브 열 교환 시스템은 분진이 많은 환경에서도 우수한 유지보수성을 자랑한다. 이 같은 다양한 장점으로 인해, 쿠카의 팔레타이징 로봇은 로봇과 컨베이어 벨트의 협업 환경을 구축하고, 복잡한 애플리케이션에서도 제품 핸들링을 빠르고 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.

KUKA's Packaging Solution

쿠카로봇그룹, 생산성 향상 위한 성공의 열쇠 ‘로봇자동화’

식품 산업의 제조사들은 새로운 포장 디자인을 만들고 제품 주기를 단축하며 다양한 종류의 제품을 출시하는 등 항상 변화에 도전한다.

이 같은 도전에서 지능적이고 유연한 자동화 솔루션을 이용하면 큰 성과를 빠르게 거둘 수 있다. 고효율의 로봇, 특히 카메라 시스템이 장착된 로봇은 이미 오래전부터 자동 형식 조정 기능이 있는 포장기계와 함께 식품생산 분야에서 중추적인 역할을 하고 있다.

그도 그럴 것이 식품포장 비용은 현재 생산비용의 40% 이상을 차지하고 있는데, 수동 포장작업의 경우 인건비 상승 및 위생규정 준수 비용 증가 등의 이유로 인해 전체 프로세스 체인에서의 코스트풀이 지속적으로 상승하는 반면, 로봇은 거의 모든 사용 분야에서 생산성을 높이고 비용을 낮추며 경쟁력 상승에 크게 기여하기 때문이다.

쿠카로봇그룹은 네트워크를 통해 각 고객들의 요구사항에 맞는 솔루션의 전문 시스템 파트너를 제공한다. 쿠카의 로봇은 포장기계의 로딩 및 언로딩, 박싱, 라벨링, 팔레타이징, 오더피킹 작업을 수행하는데, 이처럼 로봇을 적용하면 이미 효율성이 상승한다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)