밀봉백은 그 독특한 특성 때문에 소비자와 제조사들로부터 아주 인기가 많다. 포장 기계는 새로운 재료의 조합뿐 아니라, 효율적이고 강하고 친환경적인 밀봉백을 여러 용도로 사용될 수 있도록 만들어 준다. Allgu 지역에 위치한 기계 제조업체 Heidelberger & Sohn은 이 분야의 선두 개척자다. 밀봉백 기계의 생산성을 향상시켰을 뿐만 아니라 에너지 소비력과 소음을 동시에 성공적으로 줄였다.

일반 상점이나 건축 자재 상점 등에서 밀봉백을 들고 선반 위 물품들을 쇼핑하는 사람들을 볼 수 있다. 이 봉투는 가격이 저렴하고, 튼튼하며, 다용도로 활용할 수 있어 용도의 제한 없이 사용가능한 대중적인 상품이다. 이러한 특징으로 인해 관련 분야에서 매우 높은 경쟁력있는 시장으로 성장했다. 그렇다보니 많은 제조업체들은 시장 점유와 독특한 판매점을 확보하기 위해 혁신적인 필름을 적용하고, 고객에 맞는 기계들을 제조하기 시작했다.

Allgu 지방 내 위치한 Heidelberger & Sohn 업체 또한 이러한 특수 목적의 기계를 제조하고 있다. 수축 봉지, 밀봉된 봉투를 생산하면서 기계를 테스트하고 생산하고 있다. 이 업체는 B&R의 특화된 솔루션을 적용함으로써 높은 자리까지 도달했다. 10여년동안 맺어진 관계는 통해 Heidel berger는 최신의 개발품을 생산할 수 있었다. 고객 및 특정 기계제조사 또한 최신의 기술력을 키울 수 있었다.

Heidelberger & Sohn의 SR 25 밀봉백 기계는 100×100mm에서부터 1,200×1,200mm 사이즈에 이르는 여러 종류의 봉투를 생산하도록 고안됐으며, 매우 얇은 특별 필름의 밀봉백으로 전환이 된다. 매 사이클마다 롤에서 2개의 평면 필름을 풀어서 다른 하나 위에 놓으면, 히터바를 통해 그것들을 서로 붙인다. 그 뒤엔 적당한 사이즈와 모양으로 잘라 봉투를 완성시킨다. 이 기계는 사이즈에 따라 분당 700개가 넘는 봉투를 생산할 수 있다.

공압 드라이브 대체하는 전기 드라이브

Heidelberger & Sohn은 서보 기술을 적용해 처리량을 향상시켰다. 이 기술력은 2개의 필름을 함께 열로 붙여주는 히터바를 닫아주는 기존 시스템에서 사용되던 일반 공압 드라이브를 대체했다. Heidelberger & Sohn의 소유자이자 경영자인 Peter Heidelberger는 “공압 실린더를 사용했을 때에는 요구되는 압력에 도달하기까지 제법 시간이 걸렸다. 이러한 것은 오랜 봉합 시간을 들여야 했고, 기계 처리량에 제한을 초래했다”며 공압 드라이브 사용의 불편함에 대해 설명했다.

이러한 이유로 Heidelberger & Sohn은 ACOPOSmulti를 사용하도록 결정했다. 최근 Sigel&Stuhr의 엔지니어들은 Heidelberger & Sohn을 위해 전기 도면을 다루고 적용하고 있다. 드라이브의 뛰어난 많은 기능들과 특이한 형태의 회전 드라이브와 같은 기능의 일렉트로닉 캠 프로파일을 만들어서 사용하고 있다. 이러한 기술은 봉합 시간을 크게 줄일 수 있기 때문에, 압력은 거의 즉시 사용 가능하게 됐다. Heidelberger & Sohn의 경영자는 “우리는 현재 봉합 시간을 250ms으로 작업하고 있다. 기존에 500ms 정도의 시간이 걸린 것에 비하면 많은 향상을 가져왔다. 공압 실린더에서 힘을 비축하기 위해 필요했던 시간만이 이런 큰 향상을 말하는 것이 아니라, 기존의 공압 시스템에서 가지고 있던 편차의 정도가 향상돼 안전성의 측정에서 또한 적용시킬 수 있게 됐다”고 설명했다. 이제 이것은 고려대상이 아니다. 서보는 정확성을 증가시켰으며, 캠 프로파일의 파라미터를 손쉽게 조정해 봉합 시간을 빠르게 향상시켰다.

에너지 소비 절감과 노이즈 레벨 향상

에너지 소비와 소음 방출에 관해서, 서보 기술의 적용은 긍정적인 효과를 가져왔다. Peter Heidelberger는 “애플리케이션에서 압축 공기의 사용은 많은 에너지와 큰 소음을 야기했다. 이러한 이유로, 우리는 가능한 많은 공압 드라이브를 전기 드라이브로 대체했다. 이러한 부분은 기존의 솔루션과 비교했을 때, SR 25의 요구되는 낮은 에너지는 약 20% 정도 감소됐으며 현재의 노이즈 방출 규정을 지킬 수 있게 했다”고 설명했다.

더군다나, 8개의 서보 축의 DC 버스는 에너지 소비를 줄여 줬다. Peter Heidelber ger는 “SR 25는 많은 푸시-풀 모터를 가지고 있다. 그래서 우리는 이러한 방법으로 브레이크 전류를 상당히 많이 줄일 수 있게 됐다”고 설명했다.

B&R의 기술은 추가적으로 많은 이점들을 제공했다. 예를 들어 높은 질의 표준 3상 모터는 ACOPOSmulti에서 아무런 문제없이 구동되고, 공통의 DC 버스로부터 이익을 가져 왔다.

가능성 증가와 간편한 설계, 시운전 그리고 서비스

DC 버스의 공통 사용은 기계의 에너지 소비를 줄일 뿐 아니라, 필요한 컴포넌트의 수량 또한 줄여준다. B&R과 거의 같은 수준의 생산 품질을 가지고 기계의 신뢰성을 증진시켰다. X20 시스템 계열의 세이프티 모듈은 Heidelberger & Sohn의 여러 기계에서 기계의 파트 리스트를 줄여 주었고, 제어와 화면 시스템의 구성에 필요한 시간을 단축해 줬다. 이 회사의 한 임원은 “우리는 보다 다양한 방법으로 안전 시스템을 고안할 수 있게 됐다. 예를 들면, 테스트와 시운전 상황에서, 접근할 수 없거나, 일반 구동에서 반듯이 정지돼야 될 때, 어떤 기계의 컴포넌트를 지속적으로 구동하고 사용할 수 있도록 했다”고 말했다.

한편 Sigel&Stuhr의 중역인 Joseph Sigel은 “전기 시스템을 개발하고 설계하는 회사의 관점에서 볼 때, 작화와 제어, 그리고 드라이브 애플리케이션을 만들 수 있도록 툴과 컴포넌트를 가지고 있는 B&R의 Automation Studio 개발 환경은 특별한 이점이다. 또한, X20 시스템 모듈은 버스 모듈, 일렉트로닉 모듈과 터미널 블록을 가지고 있는 모듈화된 구조일 뿐 아니라, 조그만 공간을 차지해서, 프로젝트 엔지니어링과 전장 캐비닛을 꾸미는 것이 보다 용이해졌다. 세밀한 회로도를 위해서 B&R은 Eplan CAD 시스템을 제공하기도 한다”라고 말했다.

[월간 FA저널 ()]

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