본문 바로가기

스토브리(STAUBLI), 위생에 민감한 환경의 새로운 애플리케이션 제시

6축 로봇인 스토브리 TX2-60 HE로 샌드위치 공장에 위생적인 자동화 프로세스 제공

스토브리(STAUBLI), 위생에 민감한 환경의 새로운 애플리케이션 제시
샌드위치를 핸들링 하는 그리퍼가 있는 TX2-60 HE 로봇.

[산업일보]
미국에 본사를 둔 Grote Company는 샌드위치를 자르고 채우고 자르는 생산 라인 자동화의 전문업체다. 최근까지 샌드위치를 수동으로 생산했지만, 이제 Grote는 세척 기능이 있는 스토브리 TX2-60 HE, 6축 로봇을 사용해 더욱이 위생적인 자동화 프로세스를 이뤘다.


샌드위치에 재료를 채우고 만드는 일은 그리 힘든 작업이 아니다. 만약 시간당 수천 개의 샌드위치 처리량의 산업 규모로 수행된다면 소세지, 치즈, 토마토 및 양상추 조각인 원료는 다루기가 어려울 수 있으며 조립 공정은 제품마다 각기 여러 단계로 구성된다. 이러한 이유로 종종 빵을 라인에 공급, 조미료 추가, 습식 샐러드 복용, 얇게 썬 고기/즈 적용 및 빵 자르기, 충전재 및 엔드 샌드위치와 같은 일부 단계만 자동화된다.

이렇듯 기업들은 식품 프로세스를 더욱 자동화하기 위해 노력하고 있다. 1972년에 설립된 가족이 운영하는 Grote Company of Columbus (Ohio)는 샌드위치 제조 기계화 전문가로서 세계적인 명성을 얻었다.

기계에는 소시지, 햄 및 치즈와 같은 충전용 슬라이서, 빵 공급기 및 절단기, 반 액체 조미료 및 습식 샐러드 용 침착 기 및 최종 샌드위치 제품용 절단기가 포함된다.

Grote는 식품 가공 분야의 기술 리더라고 생각한다. 공급하는 시스템은 항상 사용자의 개별 요구 사항에 맞게 조정된다. 엔지니어링 부서가 많이 관여해 동시에 Grote의 혁신적인 디자이너는 새로운 아이디어를 테스트해 시리즈 제작 준비 단계로 발전시킨다.

예를 들어 최신 혁신 기술인 '로보틱 샌드위치 조립 라인 (Robotic Sandwich Assembly Line)'은 업계에서 많은 주목을 받고 있다.

초당 1개의 비율로 샌드위치 생산

조립 라인의 중심에는 6축 로봇인 스토브리(STAÜBLI) TX2-60 HE가 있다. 컨베이어 벨트는 샌드위치를 두 개의 반쪽으로 전달한다. 하단 슬라이스는 버터가 발려진 상태로 재료가 채워져 있고, 상단 슬라이스는 버터만 발려져 있다. 로봇은 상단 슬라이스를 픽업해 하단 슬라이스에 살포시 놓는다. 이렇게 하나의 샌드위치가 만들어진다.

다음으로 로봇은 샌드위치를 4도 회전시켜 컨베이어 벨트에 대각선으로 배치한다. 그런 다음 마지막 스테이션으로 진행해 샌드위치를 원하는 구성, 즉 수평, 대각선 등의 절반 또는 1/4 로 자르고 포장 할 준비를 한다. 이 방법으로 레인 당 분당 최대 60 개의 샌드위치를 생산할 수 있다.

트윈 라인은 분당 최대 120 개의 샌드위치를 생산할 수 있다. 이전에 수동으로 수행한 작업이 자동화됐다.

로봇 그리퍼는 3D 이미지 처리를 사용해 안내된다. 그리퍼 자체는 Grote에 의해 사내에서 개발됐다. 샌드위치의 상단 슬라이스는 유연성이 뛰어나 단단하게 잡기가 어렵지만 이를 안정적으로 처리할 수 있다.

전체 생산 라인은 설계 원칙을 준수합니다. 모든 모서리가 둥글게 돼 잔해가 쌓일 수 있는 데드 스페이스가 없으며 샌드위치 생산 라인은 가장 가혹한 청소에도 견딜 수 있다. 최대한의 가용성을 보장하기 위해 Grote는 스토브리 HE(Humid Environment) 로봇을 적극적으로 선택했다.

TX2-60 HE는 보호 등급 IP 67 을 준수하며 모든 케이블은 받침대에서 그리퍼에 이르는 하우징 내부(밀폐에 탁월)로 라우팅된다.

스토브리(STAUBLI), 위생에 민감한 환경의 새로운 애플리케이션 제시
샌드위치 상단 슬라이스와 하단 슬라이스를 결합하는 TX2-60 HE 6축 로봇


위생적인 디자인의 빠른 로봇

Grote Company의 CEO인 Bob Grote 는 경영진이 스토브리 로봇을 선택한 이유에 대해 “우리는 이미 프로젝트 계획 중, 지원 및 로봇 자체와 관련해 다른 프로젝트에서 스토브리에 대해 좋은 경험을 가지고 있습니다. 이 로봇 시리즈의 위생적인 디자인 또한 요구 사항이었습니다. 전체 셀은 온수 및 화학 세제로 정기적으로 소독하기 때문에 이를 견딜 수 있는 스토브리 로봇을 선택했습니다”라고 밝혔다.

이 과정은 기존의 표준 로봇을 그 한계를 넘어서게 하고 이를 통해 스토브리 TX2-60 HE 6축 로봇은 엄청나게 발전했다. HE 버전은 통해 분무 수를 견딜 수 있도록 최적으로 준비돼 세심하게 구현된 수정을 통해 보호된다.

이러한 변형은 로봇이 수성 매체를 사용해 정기적으로 세척 프로세스를 수행하는 가장 엄격한 위생 표준에 따라 적용되는 응용 분야를 위해 설계됐다. 또한 모든 스토브리 HE 로봇은 식품 등급 NSF H1 오일과 함께 작동하도록 주문 및 공급할 수 있다.

특별한 장점 중 하나는 이 윤활유를 사용해 시간이 흘러도 로봇이 최적의 성능을 달성할 수 있다는 것이다. 스토브리 HE와 식품등급 NSF H1 오일 기능의 조합은 포장되지 않은 음식과 접촉하는 로봇을 위한 완벽한 솔루션을 제공한다.

TX2-60HE의 역학, 특히 6축의 고속은 로봇 선택에서 결정적인 요소였다. Bob Grote가 언급한대로, 각 레인에 분당 '60 개 샌드위치'가 목표였다. 여러 모션 시퀀스를 수행하기 때문에 한계에 도달했고, 간단한 프로그래밍도 필요했기 때문에 결국 Grote 는 자체 리소스를 사용해 로봇 셀을 개발, 구축 및 프로그래밍 했다.

로봇 공학을 위한 미래 시장

Grote의 '로보틱 샌드위치 조립 라인'은 기존 생산 시스템에 통합되거나 독립형 셀로 작동 될 수 있다. 두 경우 모두 사용자는 높은 유연성과 함께 높은 수준의 자동화를 활용할 수 있다.

로봇은 빠른 작업과 그리퍼 교환으로 추가 작업을 수행하고 다양한 유형의 샌드위치를 생산할 수 있다. 다양한 공압식 및 기계식 그리퍼를 사용해 시스템은 인상적인 유연성을 달성하며 직사각형 및 원형 샌드위치와 랩을 모두 처리가 가능하다.

밥 그로테 (Bob Grote)는 “로봇 공학은 미래에 자동화 된 식품 생산에 중요한 역할을 할 것이라고 확신한다. 이 점에서 우리를 개척자라고 생각하며, 냉동 피자의 토핑 및 취급과 같은 다른 영역에서도 이 원칙을 적용하려고 합니다”라고 언급했다.
김우겸 기자 kyeom@kidd.co.kr

국제산업부 김우겸 기자입니다. 독일과 미국 등지의 산업현안 이슈들을 정확하면서도 신속히 보도하겠습니다.

이 기자의 다른기사 보기 >
ad광고추천제품

0 / 1000

추천제품

1/8

가상화폐 시세

loader
Bitcoin logo icon

비트코인

%
Ethereum logo icon

이더리움

%
Ripple logo icon

리플

%
Provided by Bithumb logo icon