가로형.세로형 소형 상자포장기_카토너

[원텍지기]

다. 가로형 소형 상자포장기의 구조와 개요

가로형 소형 상자포장기의 기본적인 구조는 (그림1-4), (그림1-5)에 나타냈듯이 피포장물을

반송하는 버킷 컨베이어, 피포장물을 카톤 안으로 삽입하는 장치, 카톤을 매거진에서 취출해

개구하는 장치, 카톤을 반송하는 컨베이어, 카톤의 각 플랩을 끼워 넣든가 꺾어 풀 접착하는

클로징장치, 카톤을 배출하는 컨베이어 등으로 구성됩니다.

카톤 안으로 피포장물을 삽입할 때 카톤의 플랩이 삽입 장애를 일으키지 않도록 플랩을

넓힐 필요가 있습니다.

여기에는 ① 카톤을 일단 버킷 쪽으로 가까이 대는 방식,

② 카톤과 버킷 컨베이어 사이에 중간 버킷 컨베이어 (프라이머리 컨베이어 등이라 불린다)

를 설치하는 방식,

③ 버킷을 카톤 쪽으로 슬라이드 시키는 방식 등이 있지만, 일반적으로 중간 버킷 컨베이어를

설치하는 경우가 많습니다.

이것은 카톤이나 버킷을 가까이 대는 ①이나 ③의 경우 카톤의 개구보다도 버킷 양쪽 끝의 폭을 정할 필요가 있고,

거기를 통과해 피포장물이 카톤 안으로 삽입되는 피포장물의 폭도 제약을 받습니다.

이 때문에 카톤 안으로 피포장물을 조여 넣도록 해 삽입하는 경우나 카톤 내폭이 꽉 찬 치수의 피포장물을 삽입할

각 사이즈로 교체 시에는 중간 버킷을 교환하는 것으로 마무리합니다.

사용자가 선택할 수 있다는 점에서 카톤 안으로 삽입할 때, 조작면에서 보고 바로 앞쪽에서 먼 쪽으로 향해 삽입

하는 타입과 먼 쪽에서 바로 앞을 향해서 삽입하는 타입 등이 있어서 생산 현장에서의 작업성에는 일장일단이

있습니다. 선택은 기계를 사용하는 유저의 판단에 맡겨야 합니다.

라. 가로형 소형 상자포장기의 주요부 기능

① 카톤 취출 개구장치

카톤 취출 개구장치는 카톤 매거진에 적재된 카톤을 석션캡에 의해 취출, 개구하면서 카톤 컨베이어에 세트하는

장치입니다. (그림1-6)에 레시 프로타입 간헐 모션식의 예를, (그림1-7)에 레시 프로타입 연속 모션식의 예를

나타냈습니다.

석션캡에서 취출될 대의 포인트는 석션캡의 흡인력을 최대한으로 활용하는 것이고, 가능한 한 카톤 면과 직각으로,

직선적으로 인출, 카톤 유지 레지로부터 카논이 1매 완전히 빠질 때까지 당깁니다.

카톤 유지 레지에서 카톤이 취출이 취출될 때 카톤은 활처럼 휩니다.

그래서 이 휘어짐의 복원을 기다려 개구 동작으로 들어갑니다. (그림1-8).

카톤의 흡착으로 취출을 거쳐 개구에 이르는 일련의 동작시간은 카톤의 크기, 제상조건, 개구력, 기계 운전 속도

등에 따라서 제약을 받습니다. 비교적 저속의 경우나 간헐 모션식 소형 상자포장기에서는 사이즈 체인지가

용이한 레시 프로타입이 적합하지만, 분당 200개 이상의 능력을 발휘하는 연속 모션식 소형 상자포장기나

개구력이 큰 카톤을 취급하는 기계의 경우, 고정 가이드만으로서는 개구할 수 없는 경우 등에서는 로터리방식이

주로 채택됩니다. (그림1-9).

<그림1-6> 간헐 모션 취출부

② 패키지 컨베이어와 삽입장치

버킷 컨베이어는 사람에 의해 공급되거나, 또는 작동 공급장치에 의해 공급되는 피포장물을 받아들여

삽입장치까지 반송하는 컨베이어입니다. 피포장물의 상태, 치수, 작업조건 등을 고려해 설계합니다.

수동 작업을 하면 닿더라도 위험이 없는지, 넣기 쉬운 형상으로 되어 있는지 등이 유의해야 할 점이고,

피포장물의 형상이 얇으면 삽입장치에서 실수가 일어나지 않도록 유의합니다. 피포장물이 필로타입

포장품의 경우는 필름이 짖어지거나 씹히거나 상처가 생기지 않나 하는 등에 기계 메이커와 유저 쌍방이

신경을 써서 체크할 필요가 있습니다.

범용성이 높은 소형 상자포장기는 봉투류, 병류, 튜브류, 시트류와 다양한 포장 대상물 모든 것에 적합하게

만든다는 것은 역시 무리가 있습니다. 연속 모션식 소형 상자포장기에서는 중간 버킷(프라이머리 버킷)의

교환이 필요하게 되거나, 간헐 모션식 소형 상자포장기에서도 케이스 바이 케이스로 아티클 버킷과

카톤 컨베이어의 중간에 있는 가이드의 교체가 필요하게 되기도 합니다. 삽입장치나 삽입푸셔 등도 버킷과

마찬가지로 생가해 둘 필요가 있습니다. 이것들은 피포장물 고유의 조건에 맞춘 설계가 실시되는 까닭입니다.

③ 플랩 클로징장치

- 끼움식 플랩의 경우

일반적으로 끼움식 플랩의 경우 (그림 1-10)에 나타냈듯이 캐리어 가이드라 불리는 꺾어 넣는 가이드와 끼워

넣기 부분을 꺾는 메커니칼 푸셔와의 조합 동작에서 끼워 넣기가 이루어집니다.

끼워 넣기식 플랩의 캐리어 가이드는 사이즈 체인지를 할 때의 설정과 복원성에 문제가 발생하기 쉽습니다.

이것은 동일 치수가 카톤이더라도 터크의 유무, 지질의 차이, 괘선 넣기 상태에 따라서 미묘하게 캐리어

가이드를 대는 위치가 변화해 미세한 조정을 요하기 때문입니다. 조정하기 쉽게 하는 방책으로서는

품종의 교체에 즈음해서 끼워 넣기 유닛마다 대체하는 방법으로 하기도 하고, 캐리어 가이드를 각각 조정하는

경우는 스크류와 포지션 인디케이터를 조합시킨 조정기구를 사용하기도 합니다.

끼워 넣기 불량의 발생은 캐리어 가이드의 조정만으로 기인하는 것은 아니고, 카톤을 반송하는 카톤 컨베이어에서

카톤이 유지되는 상태에 따라서도 끼워 넣기 불량은 발생합니다. 이것에는 카톤 스페이서의 강성 유무가 관련돼,

불규칙하지 않은 구조로 만들 필요가 있고, 그 조정이나 사이즈 체인지의 용이성도 중요합니다.

 <그림 1-10> 플랩의 끼워 넣기 기구

- 풀 접착 플랩의 경우

풀 접착 플랩의 경우, 통상 풀은 접착 시간이 짧은 핫멜트의 사용이 일반적입니다. 핫멜트의 도포 방법에는

노즐분사 타입과 롤러 전사 타입이 있습니다.

롤러 전사 타입은 소형 상자포장기 본체에서 메커니칼하게 구동하기 때문에 소형 상자포장기 본체의 운전

속도 변화에 따라 속도를 올리더라도 도포 위치가 어긋나지 않습니다. 도포 패턴을 바꾸면 전사 롤러를

교환할 필요가 있지만, 전사 패턴의 단위면적당 도포량이 안정되기 때문에 도포 면적이 가능한 한 좁아지도록

도포 패턴을 설계하면 그것에 비례해 풀의 사용량을 절약할 수 있습니다. 그 점에서는 롤러 전사타입은

노즐 타입보다도 유리하다고 할 수 있습니다.

노즐 타입은 소형 상자포장기 본체의 타이밍 캠에서의 신호를 받아서 핫멜트를 일정시간 분사합니다.

사이즈 체인지 시는 타이밍 캠의 설정을 변경해도 상관없고, 부품은 교환할 필요가 없습니다.

그러나 기동, 정지, 변속 등의 때에 소형 상자포장기의 속도가 변화하기 때문에 도포 위치가 어긋나거나

도포량이 변화하거나 하기 쉽기 때문에 기동.정지 시에 발생하는 풀 접착 불량 카톤의 계외 배출장치나

풀 도포 검지장치 등을 준비할 필요가 있습니다.

풀 접착 플랩에는 핫멜트와 콜드 글루를 병용하거나 카톤에 코팅돼 있는 핫멜트의 표면에 핫 에어를

내뿜어 고온 상태로 해서 압착.봉함하는 것도 있고, 후자는 냉동식품용 카톤에 사용되고 있습니다.

④ 구동방식

가로형 소형 상자포장기의 구동에는 인버터를 사용한 모터 구동이 일반적이지만, 서보모터의 성능

향상, 동시 다축 제어 컨트롤러가 저렴해졌기 때문에 필로타입 포장기와 같은 서보 모터 구동도

채택되게 되었습니다. 소형 상자포장기의 서보 모터 구동은 카톤 취출장치, 카톤 컨베이어, 버킷 컨베이어,

배출 컨베이어 등을 각각 단독의 서보 모터 구동해 이것들을 동기 운전 시킵니다. 그리고 자동 공급장치가

있으면 이것도 다른 서보 모터로 구동해 함께 동기를 취합니다.

서보 모터를 사용함으로써 간헐.연속 모션 병용 타입의 소형 상자포장기도 제작 가능하게 되고, 이것에

의해 라인의 전후기나 공급장치 등과 접속하기 쉽게 돼 플렉시블한 시스템의 구축이 가능하게 되었습니다.

⑤ 사이즈 체인지

가로형 소형 상자포장기의 사이즈 체인지는 피포장물의 종류 변경에 따른 소형 상자 치수의 변경에 의해

부품의 교환, 위치 변경, 전기적 타이밍의 변경을 합니다. 유저로부터 요망되는 것은 공구를 사용하지

않는 것과 숙련자를 필요로 하지 않는 것 등 두 가지이기 때문에, 그래서 사이즈 체인지 후의 복원성이

좋고, 평상 운전에 이르기까지의 시동 시간이 짧고, 조정에 즈음해서 포장재료 등의 로스 발생이 적은

것을 알 수 있습니다.

부품의 위치 변경을 하려면 긴 구멍과 클램프 볼트, 전후단의 앞판, 스크류와 포지션 인디케이터 등을

사용한 자동 사이즈 체인지까지 여러 가지 방법이 있습니다. 이것들 중에서는 포지션 인디케이너를

사용하는 것이 일반적입니다.

⑥ 조작반과 표시장치

가로형 소형 상자포장기의 조작반은 누름 버튼스위치와 표지 램프의 조합으로부터 액정 표시나

터치패널로 진행되고 있습니다. 그러나 코스트 밸런스가 선택의 인자가 됩니다.

표시장치는 알람 표시, 사이즈 체인지 개소의 표시에 다다르는 것에서 조작 가이던스나 관리 기능,

알람의 발신 기능을 가진다거나 정기적인 점검 개소를 표시하는 등 폭넓은 선택지 가 있습니다.

(참조:월간포장타임즈)