천진 ENAK 팔레타이징 솔루션은 다양한 포장 유형에 대한 고효율 적재 요구 사항을 어떻게 충족시키나요?

식품 제조업체는 골판지 상자부터 플라스틱 봉지, 강철 드럼통에 이르기까지 다양한 포장재를 다루지만, 대부분의 팔레타이저는 단일 포맷에 특화되어 있어 별도의 수작업 스테이션이 필요하게 되고, 이로 인해 인건비가 증가합니다. 천진 ENAK 자동화 장비 유한공사(Tianjin ENAK Automation Equipment Co., Ltd.)는 상자, 가방, 드럼통을 동일한 기계에서 적재할 수 있도록 교체 가능한 엔드이펙터(end-effectors)를 채택한 범용 팔레타이저로 이 문제를 해결합니다. 2012년에 중국의 턴키 포장 분야 선도 기업으로 설립된 천진 엔악(Tianjin ENAK)은 수작업으로 운영되던 세 개의 작업장을 하나의 자동화 셀로 통합하는 다중 형식 팔레타이징 솔루션을 제공합니다. 이 솔루션은 5kg 간식 상자부터 200kg 화학 물질 드럼까지 다양한 제품을 처리하며, 전 세계 500여 곳 이상의 설치 사례를 보유하고 있습니다.

단일 형식 팔레타이저가 다중 SKU 공장에서 실패하는 이유

판지 상자는 압축 방지를 위해 진공 흡착 방식이 필요하고, 플라스틱 봉지는 찢어짐 방지를 위해 포크 삽입 방식이 요구되며, 강철 드럼은 굴러가는 것을 막기 위해 클램프 압력이 필수적입니다. 수작업 공장에서는 각 형식별로 별도의 작업팀을 배치하며, 한 작업장당 8명의 근로자가 월급 5,000위안, 하루 10시간 교대 근무를 수행합니다. 형식 변경 시에는 공구 교체 및 적재층 패턴 재프로그래밍으로 인해 45분간 생산이 중단됩니다.

톈진 ENAK 팔레타이저는 12kg~500kg의 적재 용량을 갖춘 범용 로봇 암을 통해 형식별 별도 시스템(포맷 실로)을 해소합니다. 단일 기계가 다양한 생산 라인—아침 간식 상자, 오후 밀가루 자루, 저녁 식용유 드럼통—을 동시에 처리하며, 형식 전환 지연 없이 운영됩니다. 작업자는 터치스크린을 통해 형식을 선택하면, 엔드-이펙터(end-effector)가 자동으로 90초 이내에 교체됩니다. 이러한 통합 방식은 총 3개의 인력 팀(24명)을 감축하면서도 모든 형식에서 시간당 480층의 성능을 유지합니다.

교체 가능한 엔드-이펙터: 진공 포크 및 클램프를 하나의 암에 동시 탑재

톈진 ENAK 팔레타이저는 퀵체인지 플레이트(quick-change plate)에 진공 그립퍼(vacuum gripper)와 자루용 포크 인서터(fork inserter), 드럼통용 배럴 클램프(barrel clamp) 등 3가지 유형의 공구를 장착할 수 있습니다. 로봇 암은 공압 잠금장치(pneumatic lock)를 사용해 완전한 엔드-이펙터를 90초 만에 교체하며, 수작업 공구 교체(15분 소요)보다 훨씬 빠릅니다. 진공 시스템은 300~500mm 크기의 패드 어레이에서 0.8bar의 흡입력을 생성하여 표면 흠집 없이 종이보드를 안정적으로 고정합니다.

포크 공구가 직조 폴리프로필렌 백에 100–150mm 깊이로 침투하여, 25–50kg의 밀가루 또는 사료 자루를 들어 올리며, 상호 겹침 패턴을 형성하기 위해 360° 회전 기능을 제공합니다. 유압식 배럴 클램프는 210L 강철 드럼 전면에 2–5톤의 힘을 가해 ±10mm 이내로 하중을 정중앙에 위치시켜 최대 높이 1.5m까지 기둥식 적재를 가능하게 합니다. 천진 엔악(ENAK) 엔지니어링은 각 공구 유형을 납품 전에 50종 이상의 일반적인 포맷에서 테스트하여, 최초 운전 성공률이 98%를 초과하도록 보장합니다.

ENAK 멀티포맷 공구 사양

 20가지 포장 레시피: 자동 층 패턴 최적화

톈진 ENAK 팔레타이저는 일반적인 식품 포장 크기 및 중량을 다루는 20개의 레시피를 저장합니다. 작은 200×150×100mm 스낵 상자는 입체적 공간 활용도를 극대화하기 위해 격자 무늬(crosshatch) 형태로 적재되며, 600×400×300mm 음료 케이스는 주변부 압축을 동반한 기둥식 적재(column stacking) 방식을 사용합니다. 25kg 밀가루 자루는 90° 회전을 통해 맞물려 마찰력을 발생시켜 고정되므로, 평행 적재 시 흔히 발생하는 18%의 미끄러짐 실패를 방지합니다.

통(Barrel) 전용 레시피는 원통형 제품의 불안정성을 고려하여 설계되었습니다—210L 드럼은 삼점 접촉(three-point contact)을 기반으로 피라미드 형태로 적재되어 수동 적재 시 제한되는 1.2m 높이 대비 최대 2.1m까지 안정적으로 적재할 수 있습니다. 비전 시스템(Vision systems)은 도착하는 패키지를 스캔하여 최적의 레시피를 자동으로 선택하거나, 맞춤형 포맷의 경우 운영자에게 경고합니다. 다양한 SKU가 혼합된 팔레트는 하부에 안정적인 중량 통을 배치하고 상부에 가벼운 상자를 적재함으로써, 높이 프로파일링(height profiling)을 통해 트럭 적재 효율을 22% 향상시킵니다.

상자는 눌리지 않고, 자루는 찢어지지 않고, 통은 미끄러지지 않음

판지 상자가 케이스 패커에서 분당 25개의 속도로 도착하며, 0.5초 이내의 짧은 시간 창에서 즉각적인 진공 흡착이 필요합니다. 천진 엔악(ENAK) 팔레타이저는 개별 상자의 존재를 감지하는 어레이 센서를 사용하여, 경량 스낵 포장의 붕괴를 방지하기 위해 필요한 패드만 활성화합니다. 과도한 진공 보호 기능은 흡입력을 최대 0.6바로 제한하여 소매 진열용 인쇄 면을 보호합니다.

직물 백(bag)은 불규칙한 바늘 눈금(weave density)으로 인해 그립퍼 작동에 어려움을 줍니다. 포크 공구는 120mm 깊이까지 침투하는 점차 좁아지는 이빨(tapered tines)을 채택하였으며, 측면 지지대가 2.5m 리프트 중 흔들림을 방지합니다. 10–50kg 무게의 밀가루 백은 파열된 이음매를 방지하기 위해 제어된 하강 속도를 적용받으며, 특히 시간당 1,200개를 처리하는 25kg 대량 포장 작업에서 매우 중요합니다. 강철 배럴은 정확한 중심 정렬이 필수적입니다. 유압 클램프는 500–680mm 직경 범위 내에서 자동으로 조임 폭을 조정하므로, 일반형 공구에서 흔히 발생하는 수동 쉬밍(manual shimming)을 제거합니다.

혼합 SKU 팔레타이징: 단일 적재에 박스, 백, 배럴 동시 적재

현대식 식품 공장에서는 유통 효율성을 높이기 위해 여러 종류의 제품을 혼합한 팔레트를 출하합니다. 천진 엔악(ENAK) 팔레타이저는 하부 층에 안정적인 200kg 드럼을 기반으로 하여 하이브리드 적재물을 구성하고, 중간 층에는 25kg 봉지, 최상층에는 가벼운 간식 상자를 배치합니다. 로봇 비전 시스템이 도착하는 포장 유형을 식별하여, 운영자의 개입 없이 팔레트 제작 중간에 엔드-이펙터(end-effector)를 자동으로 전환합니다.

층 전환 알고리즘은 무게 분포를 최적화하여 지게차 전복 사고를 방지합니다—드럼 층은 봉지 층이 적재되기 전에 15mm 압축되어 마찰 계면을 형성합니다. 상자 형태의 최상층은 팔레타이저 출력 벨트에서 바로 스트레치 랩핑을 적용받아, 별도의 2차 작업 구역을 필요로 하지 않습니다. 천진 엔악(ENAK) 프로그래밍은 1.2×1.0×1.8m 트럭 적재 규격 내에서 입방체 공간 활용률을 최적화함으로써, 안정성 저하 없이 주문 통합을 극대화합니다. .

90초 이내 툴링 교체: 다양한 규격에 걸친 연속 생산

수동 공장은 상자 그립퍼, 봉지 포크, 배럴 클램프 간 엔드이펙터 교체로 매주 4~6시간을 손실한다. 천진 에낙 팔레타이저는 카세트 기반 마운팅 방식을 통해 90초 이내에 완전한 툴링 교체를 완료한다. 로봇 암은 근접 센서와 공압 클램프를 사용해 새 엔드이펙터를 마스터 플레이트에 도킹한다. 작업자는 인접한 랙에 툴링을 사전 준비함으로써 하루 세 가지 포맷에 걸친 연속 생산을 가능하게 한다.

서보 홈잉(Homing)이 새 툴링을 자동으로 캘리브레이션하여, 재가동 전에 그립력, 스트로크 한계, 센서 피드백을 검증한다. 혼합 생산 런—상자 2시간, 봉지 3시간, 배럴 4시간—은 중단 없이 진행되며, 레시피 전환은 터치스크린에서의 단순 확인만으로 완료된다. 이를 통해 수동 재구성으로 인한 28%의 설비 가용성 손실이 해소되어, 다양한 포맷을 혼합한 실질적 처리량이 시간당 420층으로 향상된다.

힘 제어 기반 핸들링: 손상 없는 다중 포맷 적재

경량 스낵 상자는 0.7바를 초과하는 진공 급상승 시 압착되어 파손되며, 중량 배럴은 4톤 미만의 클램프 힘에서는 미끄러진다. 천진 에낙 팔레타이저는 모든 엔드이펙터에 6축 힘-토크 센싱 기능을 통합하여 2.5m 리프트 전 과정에서 최적의 그립력을 유지한다. 상자용 진공력은 실시간 피드백에 따라 0.4~0.6바 범위에서 조절되어 붕괴를 방지하면서도 미끄러운 표면을 확실하게 고정한다.

가방 포크는 자동으로 삽입 깊이를 20–150mm 범위에서 조정하여, 변동되는 충전 중량 시에도 직조 조직 손상을 방지한다. 배럴 클램프는 3초에 걸쳐 1–5톤 범위에서 점진적으로 압력을 증가시켜, 표면 불규칙성과 관계없이 실린더를 ±8mm 이내로 정확히 중심 정렬한다. 충돌 감지 기능은 예기치 않은 저항이 발생할 경우 50ms 이내에 동작을 즉시 정지시켜, 제품 및 로봇 구성 요소 모두를 20,000시간 수명 동안 보호한다.

5분 다중 형식 오류 복구

박스에 대한 진공 패드의 찢어짐이 발생하면 자동으로 패드가 회전하여 45초 이내에 새 표면을 작동 상태로 전환합니다. 백 포크 고정 장치는 역방향 공압 추진을 통해 해제되어 분해 없이도 95%의 정지 상황을 해소합니다. 배럴 클램프 유압 고장 시 기계식 백업 그립퍼로 자동 전환되어 수리 중에도 60%의 처리 용량을 유지합니다. 프로파이넷(Profinet) 통신 두절 시 모든 공구 유형에서 7초 이내에 자동 재설정됩니다.

톈진 엔악(Tianjin ENAK) 통합 HMI는 포맷별 진단 정보—박스 진공 프로파일, 백 포크 토크, 배럴 클램프 압력—를 표시하며 단계별 복구 절차를 제공합니다. 원격 이더넷 지원을 통해 다중 포맷 문제의 87%를 11분 이내에 해결합니다. 모든 포장 유형에 대한 평균 복구 시간(MTTR)은 4.2분으로, 업계 평균 기준치인 26분보다 현저히 단축되었습니다.

다중 포맷 성능 지표

 왜 톈진 엔악 다중 포맷 팔레타이저가 세 개의 스테이션을 통합하는가

톈진 ENAK은 천진에서 범용 팔레타이저를 제조하며, 교체 가능한 툴링, 안전 시스템, 스트레치 래퍼를 단일 책임 하에 통합합니다. 2012년 설립된 이 전문 기업은 식품, 사료, 화학 분야에 걸쳐 500건 이상의 설치 실적을 보유하고 있으며, 글로벌 배치를 위해 ISO/CE 인증을 획득했습니다. 현지 생산을 통해 완성된 셀을 9주 이내에 출하합니다.

2년 보증 기간은 모든 엔드이펙터 및 로봇 부품을 포괄하여, 다중 공급업체 간 통합 리스크를 완전히 제거합니다. 톈진 ENAK 엔지니어는 공장 승인 테스트(FAT) 과정에서 고객의 SKU에 맞춘 레시피를 최적화함으로써 다양한 포장 제품군에 대해 96%의 첫 실행 성공률을 달성합니다.

저자 소개: 멀티포맷 팔레타이징 전문가

선임 엔지니어 리 씨, 톈진 ENAK 자동화 장비 유한공사. 30여 개의 턴키 프로젝트에 걸쳐 범용 팔레타이저를 10년 이상 설계·구축해 온 경험을 바탕으로, 글로벌 제조사들의 여러 수작업 공정을 단일 자동화 셀로 통합해 왔습니다. 톈진 ENAK은 포맷 간 격리를 완전히 해소합니다.

박스, 가방, 배럴 혼합물에 맞는 다중 형식 팔레타이저 평가를 위해 영업팀에 문의하세요. 세 개의 스테이션이 하나로 통합됩니다.