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스웨덴 파이아브, 6팩 병음료 집어올리는 그리퍼 개발직사각형 흡착판·동축 이젝터 설계···3D 프린팅으로 다양한 6팩 크기에 쉽게 대응
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승인 2020.10.29  18:47:08
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▲파이아브의 그리퍼는 6팩으로 된 병(사진), 카톤팩을 라벨 손상없이 부드럽고도 단단하게 집고 들어올린다. (사진=파이아브)

이젠 로봇도 사람처럼 6팩 단위로 포장된 맥주같은 물품들을 손상없이 집어 올린다.

‘더로봇리포트’는 스웨덴 로봇 자동화업체 파이아브가 6팩 포장 단위의 맥주나 카톤팩 등을 라벨 손상없이 부드럽고 단단하게 집어올리는 그리퍼(집게)를 개발했다고 보도했다.

그동안 인간에게는 단순하지만 로봇에게는 어려운 작업중 하나가 6팩 포장 물품을 집어드는 것이었다. 그러나 파이아브 바쿰(Piab Vakuum GmbH)사는 진공 흡입 기술로 이 작업을 수행하는 시스템을 개발했다.

파이아브 전문가들은 공장엔지니어 및 음료산업계의 고객들과 논의를 거쳐, 판지로 포장된 6팩 병 포장 물품을 자동적으로 취급하기 위한 그리퍼 필요성을 인식했다.

고객들은 물품을 반드시 6팩 단위로 포장해 팔레트로 운반해야 하는 맥주와 맥주 혼합 음료를 로봇으로 취급해야 한다고 말했다.

◆파이아브, 6팩을 위한 섬세한 진공 흡착판 디자인

파이아브에 따르면 대부분의 기계식 그립은 병뚜껑 위에서 병을 집지 못해 6팩 음료 취급을 자동화하기 어려웠다고 한다. 이 뚜껑은 보통 알루미늄이나 종이로 만들어진 밴더롤(banderole)로 봉인되는데 이것들이 손상되는 문제를 피하기 어려웠다.

동시에 6팩 병을 담고 있는 마분지도 매우 얇고 불안정해 조심스레 취급해야 했다. 이 포장물품을 들 때 마분지 상자를 손상시키는 어떤 흔적도 남겨서는 안 됐다.

베른드 그리스 글로벌 S 어카운트 매니저가 이끄는 파이아브의 진공 전문가들은 진공식 직사각형 흡착판을 가진 특수 그립을 개발했다. 직사각형의 흡착판이 6팩포장 물품의 단 세 곳만을 집는 방식이다.

파이아브 팀은 넓은 흡착 표면으로 인해 마분지 상자가 당겨지는 것과 자국이 남는 것을 막기 위해 흡착판 일부에 이 문제에 대응할 하중 지지대를 개발했다. 이는 판지가 흡착판에 말려들어 가 손상되는 것을 막아 줬다.

파이아브는 “그리퍼는 3D 프린팅 공정을 이용해 제조되기 때문에 다양한 6팩 크기에 쉽게 적응할 수 있다”고 말했다. 이렇게 하는 가장 빠른 방법은 교환이 가능한 볼(cheeks)을 이용하는 것인데, 이는 6팩 포장 물품을 취급하는 동안 그립 안에 있는 식스팩을 안정되게 잡아주는 역할을 한다.

▲측면에 있는 손가락에 더해 주로 특수 설계된 흡착판으로부터 잡는 힘이 나온다. 이 힘은 6팩의 얇은 상자 포장을 빨아들이지 않도록 설계됐다. 흡착판을 아래에서 위로 올려다 본 모습. (사진=파이아브)

◆동축((同軸·coxial) 이젝터가 안전성 제공

그리퍼에는 파이아브의 직사각형 흡착판 외에 코액스(동축) 진공 배출판(ejector·이젝터)이 있다. 각 정사각형 흡착판마다 1개의 동축 배출기가 함께 붙어있다. 이 이젝터들은 서로 독립적으로 작동하기 때문에 더 안전하다.

이젝터 하나가 오염으로 인해 고장난 경우에도 6팩 물품은 다른 두 개에 의해 계속 안정적으로 고정된다. 그리퍼에는 자동 분출 펄스(blow-off pulse)가 있어 6팩을 빠르게 내려놓을 수 있다. 파이아브는 이것이 이젝터와 채널, 흡착판을 동시에 깨끗하게 한다고 말했다.

이 회사는 이 그리퍼가 인더스트리 4.0 인터페이스를 가진 고객들을 위한 진공 공정 데이터 자료 검색(querry) 옵션을 제공한다고 덧붙였다.

파이아브 AB는 전 세계 70개국 이상에서 전자상거래 물류, 식음료, 제약, 자동차 및 기타 제조 분야의 기계 생산자와 최종 사용자를 위해 자동화 기술을 개발한다. 스웨덴에 본사를 둔 이 회사는 미국 매사추세츠 힝햄에 사무실을 두고 있고 직원은 700여 명이다. 지난 2018년 12억 크로나(약 1542억원, 1억4000만 달러)의 매출을 기록했다.

이성원  sungwonly09@gmail.com
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