B&R

회전식 라벨링의 혁명

Weiler Labeling Systems(WLS)는 최신 기술의 회전식 압력 감지 라벨러로 눈부시게 빠른 속도, 엄격한 정밀성, 최신 인쇄 및 비전 시스템 등이 포함한 가장 까다로운 의약품 라벨링 요건을 충족한다. WLS는 절단 및 스택 시장으로 확장해야 할 시기가 다가오자, 전통적인 저온 접착제 라벨 애플리케이션의 단점을 회피하고자 했다. WLS는 동사의 수십 년간 축적된 회전식 라벨링 전문 기술을 NuLabel의 무접착제 기술과 통합함으로써, 이제는 보다 깨끗하고 보다 효율적인 절단 및 스택 라벨러를 제공할 수 있게 됐다. 이러한 특정 업계의 요건과 향상된 유연성에 대한 보편적인 요구를 충족시키고 게다가 전통적인 솔루션과의 가격 경쟁력을 유지하기 위해, WLS는 B&R로부터의 자동화 기술과 파워링크의 결정적 동기화(deterministic synchronization)에 의존한다.

WLS의 절단 및 스택 라벨러는 접착제에 대한 요구를 제거함으로써 압력 감지 라벨러의 보다 높은 효율과 결합된 절단 및 스택 라벨의 저비용의 장점을 고객들에게 제공한다.

Weiler Labeling Systems(WLS)는 지난 4반세기 동안 고급 회전식 압력 감지 라벨링 솔루션을 설계, 제조, 통합 및 지원해온 경험을 기반으로 의약품 업계의 선두 주자로 자리 잡았다. 이 분야의 라벨러에 대해서는 연쇄 코딩을 위한 점점 더 까다로운 인쇄와 비전 기능이 요구되고 있다. 이들 애플리케이션 중 가장 발전된 기술은 극단적으로 까다로운 +/-0.5mm의 허용 공차 이내로 위치를 유지하면서 분당 500개를 초과하는 속도로 복잡한 코드를 인쇄하고 검사하는 것을 요구한다. 이러한 분야의 솔루션은 전형적으로 이 회사의 RL-420 또는 RL-760 회전식 라벨러에 의해 적용되는 압력 감지 라벨을 사용하여 달성된다.

새로운 영역에 대한 새로운 접근 방식

WLS는 압력 감지 라벨링 분야에서 회전식 라벨링 기술을 연마한 후 그의 사업을 전혀 새로운 영역인 절단 및 스택 라벨링으로 확장하기로 결정했다. 식음료 산업 분야에서 널리 사용되는 절단 및 스택 라벨은 저렴하고 용도가 다양하지만, 저온 접착제를 사용하는 전통적인 애플리케이션 방식은 지저분하고 노동 집약적인 프로세스로서, 가동 시간 사이에 세척과 유지보수를 위한 정지 시간이 요구된다. WLS는 그의 신형 회전식 절단 및 스택 라벨링 제품군을 사용하여 무엇인가 새로운 것을 제공하기 위해 NuLabel Technology와 동반자 관계를 맺었다. 이 회사는 혁명적인 활성화 접착제 기술을 개발한 바 있다. 이 접착제는 라벨 생산 과정에서 라벨에 미리 코팅된 다음에 용기에 부착되기 직전에 수성 스프레이에 의해 활성화된다. 이러한 무접착제 기술 덕분에 RL-840N 라벨러는 압력 감지 애플리케이션의 효율과 외관을 달성하면서 고객들에게 절단 및 스택 라벨의 편리성을 제공한다.

RL-840N은 WLS 고객들에게 신속한 변경을 위한 프로그램 가능한 레시피라는 유연성뿐만 아니라, B&R 스테퍼 모터 기술 덕분에 보다 작은 점유 면적과 더 높은 비용대비 성능을 제공한다.

중앙집중식 기계 제어, 분산형 입출력과 모션

RL-420/760 압력 감지 라벨러와 RL-840N 적재 및 스택 라벨러는 모두 극단적인 모터 집약적인 기계로서 믿기 어려울 정도의 속도와 정확성 그리고 실시간 결정론적 통신을 요구한다. 이를 달성하기 위해 WLS는 B&R의 자동화 기술에 주목했다. B&R의 솔루션은 중앙집중식 기계 제어를 모두 파워링크를 통해 통신하는 분산형 입출력과 모션 제어에 결합시켰다. 이러한 분산은 WLS로 하여금 그들의 기존 PLC 구동 라벨러와 비교하여 훨씬 더 작은 전기 외함을 사용할 수 있도록 한다. RL-840에는 그의 터릿에 설치된 12에서 24대의 스테퍼 모터와 함께 피드 스크류, 터릿 및 기계의 적재 및 스택 모듈을 구동하는 여러 대의 서보 모터를 특징으로 한다. 영업 마케팅 분야 부사장인 Philippe Maravel은 이렇게 설명한다. “B&R의 스테퍼 모터는 서보 모터와 유사한 기능을 제공하지만 크기도 작고 더 저렴합니다. 그 결과 우리는 서보 기계의 유연성을 갖는 전통적인 기계식 캠 장치와 비교할 수 있는 가격을 고객들에게 제시할 수 있습니다.”

파워링크로 마이크로초 정밀도

기계식 캠 장치의 성능에 대응하려면, 모든 서보 모터와 스테퍼 모터는 반드시 마이크로초 정밀도로 동기화되어야 한다. 또한 인라인 비전과 인쇄기기에 대해서도 동일한 높은 정밀도가 요구된다. 파워링크는 통신 시간과 함께 제품 트래킹과 트리거 정확도를 엄청나게 향상시켜 고속 코딩과 라벨링과 관련된 여러 가지 문제를 해결하는 데 도움을 주었다. 파워링크를 통해 제 3자 기계를 통합할 수 있는 능력 또한 이들을 기계 제어 시스템에 통합시키기 위해 요구되는 결선의 양을 감소시킨다.

“파워링크 기술의 마이크로초 단위 통신에 의해 믿기 어려운 수준의 동기화가 실현되었습니다. 그 결과 전동기들은 터릿 상의 슬립 링을 통해서도 효율적으로 신뢰성 있게 통신할 수 있습니다. 파워링크는 또한 고속 인라인 비전 검사와 인쇄 기술로 우리 회사가 필요한 결과를 달성할 수 있도록 하였습니다.”- WLS 사장 Ted Geiselman

-WLS의 RL-840N은 확장성 및 비용경쟁적인 솔루션을 제공하기 위해 ACOPOSmicro 서보드라이브, ACOPOSmicro 스테퍼 드라이브, X20 및 X67 I/O 모듈을 포함해 모든 기계에 B&R의 제어 기술을 활용한다.

-B&R 서보 모터에 의해 구동되는 RL-840N 라벨링 기계 상의 절단과 스택 모듈이 라벨을 집어 올려, 접착제를 활성화하고 용기에 부착한다.

안전성과 안정성

기계의 계산과 HMI 성능을 제공하기 위해 Automation PC 910과 Automation Panel 900 멀티 터치 디스플레이가 선정됐다. 이러한 접근 방식은 WLS로 하여금 각 사용자의 로그인 자격에 따라서 기계 기능에 대한 접근을 통제할 수 있도록 한다. 사용자들은 기본적 운전과 고급 유지보수 기능의 어떠한 조합에 대해서도 제한될 수 있고 혹은 전체적인 관리자 기능을 부여 받을 수도 있다. B&R의 통합된 안전 기술은 초기의 WLS 라벨러들과 비교하여 배선의 양을 더욱 감소시키고 동시에 복수의 기계 설정 옵션을 갖는 완전히 프로그램 가능한 안전 반응을 제공한다. 게다가 모듈형 PC와 HMI의 통합은 처리 성능의 스케일링과 장래의 기계 업데이트를 수용할 수 있는 높은 유연성을 제공한다.

보다 작은 점유 면적, 경쟁력 있는 성능

WLS 라벨러는 전형적으로 최종 포장에 앞선 포장 라인에 통합된다. RL-420/760과 RL 840N은 WLS 고객들에게 신속한 전환을 위한 프로그램 가능한 레시피를 이용할 수 있는 유연성을 제공하고 보다 작은 점유 면적과 함께 B&R 스테퍼 모터의 비용 효율성을 바탕으로 하는 보다 높은 비용대비 성능을 달성하는 데 도움이 된다. WLS 사장인 Ted Geiselman은 이렇게 지적한다. “파워링크 통신을 기반으로 하여 구축된 유연하고 확장 가능한 하드웨어 토폴로지 덕분에 우리의 정확한 기계 규격에 맞춤화된 분산 제어 구조를 구현할 수 있게 되었습니다. 이것은 전기 외함의 전체적 크기를 감소시키고 성능을 향상시킵니다.”

WLS는 현재 압력 감지 라벨러와 절단 및 스택 회전식 라벨러에 대해서는 B&R의 하드웨어와 소프트웨어에 의존하고 있다. “앞으로 우리 회사는 인라인 라벨러와 탑서터로 시작하여 시간이 흐름에 따라 다른 플랫폼으로 지속해서 B&R 제품 사용을 확장할 것입니다.”