밴드결속기

[원텍지기]

1. 밴드 결속기

일반적으로 곤포기라고 불리는 밴드 결속기는 피포장물에 밴드를 두르는 기계로 처음에는 종이로 만든 끈을

나란히 해서 접착제를 이용해 띠 모양으로 접착해서 만든 종이 밴드를 사용하는 것이었습니다.

그 후 종이 밴드를 대신해 가볍고 강한 내수성이 있고, 저렴한 PP(폴리프로필렌)밴드가 출현한 것을 계기로

종이 밴드는 모습을 감추고, 대부분의 밴드 결속기가 PP밴드용으로 대체돼 오늘에 이르고 있습니다.

이 PP밴드 이외에 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)밴드나 철 밴드도 사용되지만 사용량은 그다지 많지 않습니다.

리사이클이나 환경문제가 부각돼 종이 밴드가 재인식되고, 수작업용 종이 밴드를 공급해 온 종이 밴드 메이커

수 개사가 기계용 밴드를 생산해 그것에 대응한 종이 밴드용 밴드 결속기도 생산하고 있습니다. 그러나 밴드의

코스트가 PP밴드에 비하면 비싸기 때문에 보급이 되지 않는 요인이 되고 있습니다.

여기에서는 주로 PP밴드용과 PET밴드용의 밴드 결속기에 관해서 설명합니다.

(1) 밴드 결속기의 종류

밴드 결속기는 포장 대상물, 포장 형태 등의 상황에 맞춰 사용됩니다. 종류는 크게 나누면 자동 밴딩기(자동 포장기), 반자동 밴딩기(반자동 포장기), 전자동 밴딩기(전자동 포장기) 등으로 분류됩니다.

가. 자동 밴드 결속기 (자동포장기)

일반적으로 밴드 결속기라고 불리며 골판지 상자 등 모든 것의 포장에 사용되는 일반적인 포장용 기계입니다.

표준 타입의 밴드 결속기를 (사진1-1)에 나타냈습니다.

포장 작업은 포장물을 기계의 테이블 위에 놓고, 기둥 (스타트) 스위치를 누르면

① 밴드가 되돌아와 포장물에 감기고, ② 미리 설정돼있던 조임 강조로 조입니다.

③ 밴드를 절단합니다. ④ 밴드를 열판(히터 플레이트)에 의해 녹이고, 용착시켜 포장을 완료합니다.

⑤ 다음의 포장 작업을 위해 밴드를 아치 안으로 보내 넣습니다 등 일련의 작업을 자동적으로 실행합니다.

수동으로 작업하는 것은 포장물을 기계의 테이블 위에 놓습니다. 기둥 스위치를 누릅니다.

포장이 끝난 포장물을 기계에서 꺼냅니다. 등의 3가지 동작만으로 이루어집니다.

표준 타입 외에 변형 제품으로서 ① 중량물이나 큰 물건 등의 것을 들어 올리는데 상당한 노력이 필요한 포장물용

으로 테이블 면을 낮게 한 저상 타입 (사진1-2)

② 수산물(수분이나 염분이 많습니다), 농산물, 기와나 벽돌 (흙, 모래 등이 부착돼 있습니다) 등 수분이나 분진이

떨어지기 쉬운 포장물용으로 측면에서 접착하는 사이드 접착타입 (사진1-3, 전 스테인리스 스틸 사양의 것도 있습니다), ③사무용품이나 우편물용, 백화점이나 슈퍼마켓 등에서 사용되는 경포장용 소형 밴드 결속기 등이 있습니다.

나. 반자동 밴드 결속기 (반자동 포장기)

자동 밴드 결속기에서 밴드 송출 가이드를 제외한 것으로 소위 아치가 없는 기계입니다.

반자동 밴드 결속기 (사진1-4)에 나타냈습니다.

포장작업은 ① 미리 기계에서 소정의 길이로 송출된 밴드의 끝을 손으로 잡고, 테이블 위에 놓인 피포장물에 감습니다. ② 밴드의 끝을 밴드 용착기계(접착 유닛)에 꽂아 넣습니다. ③ 기계가 가동해 자동 밴드 결속기와 마찬가지로 밴드를 당겨 묶고, 절단, 용착시킵니다. ④ 다음의 포장물을 위해 임의로 설정한 길이의 밴드를 기계 밖으로 자동적으로 송출한다는 일련의 동작을 사람이 직접 관여하면서 작업을 합니다.

자동 밴드 결속기와 마찬가지로 반자동 밴드 결속기에도 사용 목적에 대응한 저상 타입이나 사이드 접착 타입등의

변형 제품이 있습니다.

반자동 밴드 결속기가 유리한 점으로서 포장물의 대소, 장단, 질량, 형상 등이 특별히 정해져 있지 않고, 부정기적으로 다양한 물품의 포장 작업을 하는 직장 등에서 자동 밴드 포장기와 같이 아치의 크기에 계약되지 않는 것을 들 수

있습니다. 저가격인 점에서도 많은 직장에 보급돼 있습니다.

반자동 밴드 결속기의 결점은 반자동이기 때문에 스피드가 떨어지고, 다품종.소량 포장에는 좋지만 포장량이 많은

작업처에서는 부적합합니다.

다. 전자동 밴드 결속기(전자동 포장기)

진술한 자동 밴드 결속기에 컨베이어 등의 반송장치를 설치, 포장물의 반입에서 밴드 걸기 작업을 거쳐 다음 공정

으로 포장물을 송출하기까지의 일련의 공정을 모두 자동화 한 것입니다.

특정.특수 용도는 전자동 밴드 결속기가 많이 사용되고 있습니다. 전자동 밴드 결속기를 (그림1-1), (사진1-5)에

나타냈습니다.

(사진1-5) 전자동 밴드 결속기

(2) 밴드 결속기를 구성하는 유닛

밴드 결속기는 릴, 프리 피드, 풀, 씰러, 아치, 전장(전자장치), 캐비네이트 등의 각 유닛에 의해서 구성됩니다.

(사진1-6)

여기에서는 일반적으로 사용되고 있는 자동 밴드 결속기를 예를 들어 각 유닛에 관해서 설명합니다.

가. 릴 유닛

밴드 코일을 수납, 세트하는 부분으로 기계 본체에 내장시킨 타입과 본체의 밖에 설치된 타입 등 2계통이 있습니다.

(사진1-1),(사진1-3),(사진1-6)은 전자를, (사진1-2), (사진1-5)는 후자를 가리킵니다.

나. 프리 피드 유닛

밴드 코일에서 밴드를 미리 인출하는 부분으로 통상 롤이 모터 등의 동력에 의해 회전하고, 그 사이에 좁혀진 밴드를

인출하는 구조로 이루어져 있습니다.

다. 풀 유닛

프리 피드 유닛에 의해서 인출된 밴드를 필요한 양만 쌓아두기도 하고, 아치에서 되돌아온 밴드를 수납하는 부분으로 내부에 설치된 액추에이터(작동장치)에 의해서 프리 피드 유닛에서 밴드가 필요한 양만 공급되고, 일정량 유지된

구조로 이루어져 있습니다.

라. 씰러 유닛

밴드 결속기의 중심적 부분으로 ① 밴드를 포장물에 감습니다. ② 밴드를 희망하는 강도로 조입니다.

③ 밴드를 자릅니다. ④ 용착합니다. ⑤ 다음의 포장 표준을 위해 아치 안으로 밴드를 내보냅니다 등의 동작을 합니다. 다음 항에서 씰러 유닛의 구조를 상세히 설명합니다.

마. 아치 유닛

씰러 유닛에서 송출되는 밴드를 통하는 아치 모양 밴드 가이드에서 포장물의 크기에 따라서 다양한 사이즈가 있습니다.

큰 것으로는 아치의 사이즈가 폭 3000 x 높이 3000mm 정도도 있습니다. 일반적으로는 폭, 높이 모두 200mm

간격으로 유닛이 준비되어 있지만, 가장 많이 사용되는 아치의 사이즈는 폭 600~800mm, 높이 400~600mm

정도입니다.

바. 전장 유닛

전기제어회로와 조작부분이라든지, 제어회로는 대부분의 메이커가 저전압제어의 프린트 기판이나 시퀀스를

채용하고 있습니다.

조작부분은 터치패널 방식을 채용하고 있는 기계나 만일 트러블이 발생하더라도 트러블의 내용을 알기 쉽게

모니터 화면에 표시되는 기계도 있습니다.

사. 캐비네이트 유닛

상기의 각 유닛을 설치하는 프레임으로 기능면 외에 디자인이나 안전성 면에도 고안을 한 제품도 있습니다.

(4) 씰러 유닛의 구조

전항의 씰러 유닛은 밴드 결속기를 구성하는 각 유닛 중에서도 가장 중요한 부분이고, 밴드 송출.당김 기구,

체결기구, 밴드 절단.용착 기구 등의 3부분으로 구성됩니다. (그림1-2)

각각은 메이커 각사마다에 특색이 있지만, 동작의 목적은 비슷합니다.

가. 밴드 송출. 당김 기구

(그림1-2)에 나타냈듯이 피드 롤에 의해 밴드를 아치 유닛 안에 송출하거나 당겨서 포장물에 감거나 하는 부분입니다.

나. 체결 기구

포장물에 밴드를 감은 후, 희망하는 강도까지 당기는 부분으로 몇 가지 방식이 있습니다. 밴드 결속기를 도입하는

경우는 포장물의 형태, 체결량, 체결력, 작업환경, 포장처리 수랑(스피드) 등 유저의 사용조건에 맞는 체결 방식의

기계를 선정하는 것이 상당히 중요합니다.

이하에 각종 체결 방식을 나타냈습니다.

① 캠 기구에 의한 텐션 암 체결

(그림1-2)에 나타냈듯이 텐션 암에 붙어 있는 그리핑 도그로 밴드를 물어 캠 기구에 의해 암을 그 회전축을 중심으로 전도시키고, 필요한 체결량(길이)만 체결하는 방식입니다. 밴드가 포장물에 감기는 체결량(길이)은 0~100mm

정도이고, 체결력은 최대 1~1.2kN정도 내는 것이 많습니다.

이 방식은 유저가 요구하는 체결량과 체결력을 대부분 커버할 수가 있기 때문에 어떤 포장물이라도 가능합니다.

그러나 정량 체결 방식이기 때문에 포장물의 크기가 너무 크거나 너무 작거나 하는 등 극단으로 다른 경우,

작은 것은 강하게 체결하고, 큰 것은 잘 체결되지 않는 것이라든가, 부드러운 탄력성이 있는 포장물, 예를 들면

방석이라든가 어망과 같은 것 등의 경우 당김량이 부족한 등, 그때마다 당김 조정을 하지 않으면 안 되는 경우가

있습니다. 아무튼 이런 것들과 같은 포장물에는 부적합하지만 높은 당김력을 얻을 수가 있기 때문에 목상자라든가

재목과 같이 딱딱한 것을 강력하게 포장하고 싶은 경우에는 최적입니다.

당김량의 조절은 예전에는 기계 내부에 있는 복잡한 당김 조절 기구를 조작하지 않으면 안 되었지만, 요즘에는

기계 외부에서 대부분 원터치로 간단히 설정할 수 있도록 되어 있는 것이 많습니다.

②롤 당김

당김 조정 다이얼로 희망하는 당김력을 설정하면 당김 롤이 일정의 당김력이 이루어질 때까지 당김을 계속하는

방식으로 항상 같은 당김력을 얻을 수가 있습니다. (그림1-3)

텐션 암에 의한 정량 당김에 대해서 정 토크 당김이라 불리는 이유입니다.

텐션 암 당김과 비교하면 이 방식의 장점은 텐션 암 방식의 결점인 포장물의 크기가 대소 극단으로 다른 경우나

부드러운 포장물을 강하게 당기고 싶은 경우라도 그때마다 당김량의 조절을 하지 않더라도 항상 일정의 당김력을

얻을 수 있는 것입니다.

이 방식에 의하면 저속기에서는 강력한 당김력을 얻을 수가 있지만, 고속기에서는 텐션 암 방식의 기계에 의하면

강력한 당김력을 내기 어려웠던 문제는 있지만, 보급도는 높습니다.

③ 특수한 당김 방법

주요 당김 방법은 상술의 ①과 ②이지만, 이외에도 단차를 당김 방식(텐션 암 당김 방식과 롤 당김 방식을 조합

시킨 것 같은 방식), 에어 실린더 당김 방식(텐션 암 당김 방식의 텐션 암에 붙어 있는 그리핑 도그를 에어 실린더의

맨 끝에 설치, 밴드를 물고 나서 에어 실린더에서 당깁니다) 등의 방법이 있습니다.

이러한 특수한 당김 방식은 면, 섬유, 건초, 고지 등과 같이 탄성이 있어서 유연한 포장물, 합판, 목재, 각종 건재

등과 같이 크고 딱딱한 포장물, 파렛트 적재된 특수 포장물 등, 강한 당김력, 긴 당김력을 필요로 하는 것 같은

포장물에 대해서 개발된 것이지만, 일반적인 롤 당김 방식의 개량이 진행되고, 이것들의 대부분이 롤 당김 방식으로

포장할 수 있도록 되었기 때문에 특수한 당김 방식이 채용되는 기회는 거의 없습니다.

다. 밴드 절단. 용착 기구

(그림1-2)에 나타냈듯이 밴드를 절단하고 밴드가 서로 겹치는 표면끼리 녹여 용착하는 부분입니다. 밴드를 녹이는

방법에는 열판 용착 방식, 마찰 용착 방식, 초음파 용착 방식 등이 있습니다.

마찰 용착 방식은 용착 시에 생기는 소음이 크고, 초음파 용착 방식은 발진기 등이 고가이기 때문에 대부분의 밴드

결속기는 용착 가능한 온도 범위가 넓고, 더구나 로 코스트인 열판 용착 방식을 채택하고 있습니다.

(3) 파렛트 밴드 결속기

밴드 결속기가 다양한 분야에서 사용되고 있는 가운데 특정, 특수 용도용 밴드 결속기도 많은 제품이 있지만,

그 중에서도 특히 보급되고 있는 것이 파렛트 밴드 결속기입니다.

가. 파렛트 밴드 결속기의 역할과 특징

파렛트에 적재한 채 화물을 수송할 경우, 화물 무너짐 방지책은 상당히 중요한 과제입니다. 화물 무너짐에는

변형(경사), 어긋남, 튀어나옴 등의 패턴이 있고, 이것들은 적재 방법만으로는 해결할 수 없습니다.

그래서 밴드 결속, 쉬링크 포장, 스트레치 포장 등의 방법이 해결책으로써 채용됩니다.

이것들 중에서 밴드 결속에 의한 화물 무너질 방지의 특징은

① 포장 재로비가 다른 방법에 비해서 상당히 저렴,

② 화물(물품)을 파렛트 위에 적재할 수 있습니다.

③ 전자동화를 간단히 할 수 있습니다.

④ 처리 시간이 짧습니다. (능력이 큽니다.)

⑤ 온갖 형상, 모습에 대응할 수 있습니다.

⑥ 개봉이 간단합니다. (필용에 응해서 개봉도 자동화 할 수 있습니다)등의 이점이 많습니다.

나. 파렛트 밴드 결속 방법의 분류

파렛트 밴드 결속에는 세로 결속, 중간 통과 세로 결속, 수평 결속, 오버헤드형 세로 결속 등이 있습니다.

이것들을 단독으로 또는 조합시켜 상하, 전후, 좌우의 화물 무너집을 방지 할 수가 있습니다.

(그림1-4, 사진1-7)

① 파렛트 세로 결속

(그림1-4 A)에 나타냈듯이 파렛트의 아래를 통과해서 전체를 세로로 결속하는 방법으로 상하의 데크보드의

극간에 밴드 가이드(아치)를 끼워 넣지 않기 때문에 끼워 넣기 입구의 극간(높이)에 제한이 없고, 모든 바렛트에

대응할 수 있고, 포장 스피드도 빠릅니다.

② 파렛트 중간 통과 세로 결속

(그림1-4 B)에 나타냈듯이 파렛트의 상하 데크 보드의 극간에 밴드를 통과해 세로로 결속하는 방법입니다.

밴드가 파렛트의 밑면에 나오지 않기 때문에 화물 취급 작업 중에 밴드가 절단되는 등의 트러블을 방지할 수

있고, 포크리프트의 끼워 넣기 입구를 확보할 수 있는 이점도 있습니다.

③ 파렛트 수평 결속

파렛트 적재된 포장물에 밴드를 수평으로 결속하는 방법으로 파렛트 위에 높게 적재한 무거운 물품, 콘크리트

블록, 맥주나 주류의 케이스, 오일 캔 등의 상부에 밴드를 걸어 포장물이 일체화 되고, 화물 무너짐을 방지할

수 있습니다. (그림1-5)

④ 오버 헤드형 파렛트 세로 결속

밴드의 용착 헤드를 파렛트 적재한 포장물의 맨 위에 배치하고, 포장물을 위에서 프레스하면서 포장하는 방법으로

파렛트 중간 통과 타입과 전제적으로 세로로 결속하는 타입 등이 있습니다.

(참조:월간포장타임즈)