미리 만들어진 가방 포장 기계 2차 포장 작업을 자동화하려는 식품, 화학, 애완동물 사료 및 소비재 제조업체에 사용할 수 있는 가장 중요한 업그레이드 중 하나입니다. 포장 주기 동안 롤 스톡에서 백을 생성하는 충전 밀봉 기계와 달리 사전 제작된 백 포장 기계는 사전 제작된 파우치(스탠드업 파우치, 평평한 바닥 백, 지퍼 백, 스파우트 파우치 및 기타 형식)와 함께 작동합니다. 이 파우치는 기계의 매거진에 로드되고 수동 또는 반자동 포장 작업이 접근할 수 없는 생산 속도로 자동으로 열리고, 채워지고, 밀봉됩니다. 사전 제작된 백 포장 기계에 투자하기로 결정하고 특정 제품 및 파우치 유형에 맞는 기계 구성을 선택하려면 이러한 기계의 작동 방식, 특정 응용 분야에 대한 적합성을 좌우하는 성능 매개변수, 기계 서비스 수명 동안 총 소유 비용에 영향을 미치는 운영 및 유지 관리 고려 사항에 대한 명확한 이해가 필요합니다.
사전 제작된 백 포장 기계는 회전식 턴테이블 주위에 또는 선형 구성으로 배열된 순차적인 일련의 스테이션을 통해 작동하며, 각 스테이션은 포장 주기에서 특정 기능을 수행합니다. 사전 제작된 백은 사이클 시작 시 매거진이나 백 보관함에 대량으로 적재됩니다. 일반적으로 진공 컵 그리퍼 시스템인 백 테이크 메커니즘은 매거진에서 개별 백을 한 번에 하나씩 제거하여 첫 번째 처리 스테이션으로 옮깁니다.
오프닝 스테이션에서 진공 컵은 상단 가장자리 근처에 있는 백의 양면을 누른 다음 측면으로 이동하여 백의 입구를 채우는 데 필요한 너비로 엽니다. 지퍼백의 경우, 가방을 더 열기 전에 별도의 지퍼 열기 메커니즘이 지퍼 잠금 장치와 맞물립니다. 확산 메커니즘(일반적으로 한 쌍의 확장 핑거 또는 에어 제트)이 열린 백 입구에 들어가 최대 틈까지 퍼지므로 백 가장자리에서 브리징이나 누출 없이 제품이 깨끗하게 도입될 수 있습니다. 그런 다음 채워진 백은 가열된 밀봉 조가 백 상단을 가로질러 닫히는 하나 이상의 밀봉 스테이션으로 이동하여 정확한 온도, 압력 및 체류 시간을 적용하여 밀봉 열 밀봉을 만듭니다. 냉각 스테이션은 완성된 패키지가 배출 컨베이어로 방출되기 전에 밀봉을 굳히기 위해 다양한 설계를 따릅니다.
사이클의 추가 스테이션에는 날짜 코딩(충전 전후 백 표면에 잉크젯, 레이저 또는 핫 스탬프 인쇄), 질소 또는 가스 플러싱(제품 보관 수명을 연장하는 가스 치환 포장용), 지퍼 프레스 스테이션(열 밀봉 후 지퍼 잠금 장치가 완전히 밀봉되도록 보장), 쉽게 열 수 있는 기능을 위한 모서리 노칭, 배출 전에 밀봉 무결성과 인쇄 품질을 확인하는 비전 검사 시스템이 포함될 수 있습니다. 회전식 사전 제작 백 기계의 스테이션 수(일반적으로 6, 8, 10 또는 12개 스테이션)에 따라 기계의 생산 속도를 유지하면서 통합할 수 있는 추가 기능의 최대 수가 결정됩니다.
사전 제작된 백 포장 기계 선택에서 가장 중요한 요소 중 하나는 기계의 백 처리 시스템이 제품 및 브랜드 프리젠테이션에 필요한 특정 사전 제작된 백 형식에 맞게 설계되고 인증되었는지 확인하는 것입니다. 백 형식에 따라 근본적으로 다른 개봉, 충전 및 밀봉 접근 방식이 필요하며, 한 형식에 최적화된 기계는 상당한 툴링 변경이나 기계적 수정 없이는 다른 형식에는 완전히 부적합할 수 있습니다.
특정 생산 요구 사항에 맞게 사전 제작된 백 포장 기계를 평가할 때 다음 기술 매개변수는 기계가 해당 응용 분야의 생산 속도, 백 크기 범위, 충진 정확도 및 위생 설계 요구 사항을 충족할 수 있는지 여부를 종합적으로 결정합니다.
| 사양 | 일반적인 범위 | 그것이 결정하는 것 |
| 생산 속도 | 20 – 120 봉지/분 | 교대당 최대 처리량 |
| 가방 폭 범위 | 100 – 450mm | 기계가 처리하는 백 크기의 범위 |
| 가방 높이 범위 | 100 – 400mm | 취급되는 최소 및 최대 가방 길이 |
| 충전 중량 범위 | 50g – 5kg(제품에 따라 다름) | 봉지당 제품 용량 및 중량 |
| 채우는 정확도 | ±0.5% – ±2%(계량기에 따라 다름) | 순중량 규정 준수 |
| 씰 온도 범위 | 100°C ~ 260°C | 백필름 소재와의 호환성 |
| 스테이션 수 | 6~12개 스테이션 | 추가 프로세스 기능의 수 |
| 설치된 전력 | 3 – 15kW | 전기 인프라 요구 사항 |
생산 속도에는 신중한 해석이 필요합니다. 제조업체는 이상적인 조건에서 최대 속도를 제시합니다. 일반적으로 경량 과립형 제품, 일반 스탠드업 파우치 및 기계의 최적 백 크기에 단일 충전 헤드가 포함됩니다. 실제 생산 속도는 일반적으로 더 무겁거나 부피가 까다로운 제품을 채우는 데 필요한 시간, 지퍼 처리, 가스 플러싱 주기 및 밀봉 조 접촉 시간을 위한 각 스테이션에서의 짧은 일시 중지를 고려한 후 대부분의 제품에 대해 인용된 최대 속도의 60~80%입니다. 특정 기계가 생산 목표를 충족하는지 계산할 때 인용된 최대 속도의 70%를 현실적인 유효 처리량 추정치로 사용하고 특정 제품, 백 형식 및 충전 중량을 사용하여 기계 공급업체에 이를 확인하십시오.
사전 제작된 백 포장 기계와 통합된 충전 시스템은 충전 정확도, 제품 호환성 및 까다로운 물리적 특성(높은 분말 먼지, 깨지기 쉬운 미립자, 끈적이거나 응집력이 있는 제품, 액체 또는 반액체 등)을 가진 제품을 처리하는 기계의 능력을 결정합니다. 모두 특별히 설계된 충전 메커니즘이 필요합니다.
멀티헤드 계량기는 스낵, 냉동 식품, 제과, 애완동물 사료 및 철물 품목을 포함한 입상, 미립자 또는 혼합 고체 제품을 위해 사전 제작된 백 포장 기계와 결합되는 가장 일반적인 충전 시스템입니다. 계량기는 개별적으로 제어되는 여러 개의 계량 버킷(일반적으로 10개, 14개 또는 16개 헤드)을 사용하여 각 버킷의 제품 중량을 동시에 측정하고 총 중량이 목표 충전 중량과 가장 근접하게 일치하는 버킷 조합을 선택합니다. 이러한 조합 계량 접근 방식은 단일 헤드 또는 체적 충진 시스템이 따라올 수 없는 처리량에서 ±0.5 ~ ±1%의 충진 정확도를 달성합니다. 멀티헤드 계량기는 개별 중량 변화가 심한 제품에 특히 유용합니다. 사전 제작된 백 기계의 생산 속도로 작동하는 14헤드 계량기는 분당 수천 개의 가능한 버킷 조합 중에서 최적의 중량 조합을 선택하여 순 중량 규정을 준수하는 데 필요한 최소 수준으로 평균 과충진을 유지합니다.
오거 필러는 제품 실린더 내에서 회전하는 회전 나사(오거)를 사용하여 충진 주기마다 정의된 양의 분말 또는 미세 과립 제품을 각 백에 전달합니다. 충전 중량은 특정 제품의 부피 밀도에 대해 보정되는 사이클당 오거 회전 수에 의해 제어됩니다. 오거 충전은 밀가루, 향신료, 커피, 단백질 분말, 세제 및 농약을 포함하여 자유롭게 흐르고 약간 응집력이 있는 분말에 적합합니다. 분진 억제(충진 깔대기 설계, 충진 중 백 클램핑을 통해 백 입구의 유출을 최소화하거나 먼지를 씰 영역에서 제거하는 부드러운 공기 흐름 시스템을 통해)는 분말이 씰 무결성을 유지하고 씰링 조 표면의 제품 오염을 방지하는 데 중요합니다.
스탠드업 파우치 또는 스파우트 파우치에 충전된 액체, 소스, 페이스트 및 슬러리 제품의 경우 피스톤 필러 또는 연동식 펌프 필러가 사전 제작된 백 기계의 충전 스테이션과 통합됩니다. 피스톤 필러는 리턴 스트로크에서 정의된 양의 제품을 실린더로 끌어들이고 필 스트로크에서 백에 분배합니다. 이는 자유 흐름에서 중간 정도의 점성을 지닌 액체에 적합합니다. 걸쭉한 페이스트, 두툼한 소스 또는 액체에 미립자가 부유하는 제품의 경우, 위생적인 작동을 유지하고 분해 없이 다양한 제품 간 전환을 용이하게 하려면 구경이 넓은 제품 경로와 CIP(Clean-In-Place) 기능을 갖춘 펌프 기반 시스템이 필요합니다. 유연한 백에 액체를 충전하려면 밀봉 영역을 오염시키고 밀봉 실패를 유발할 수 있는 튀는 것을 방지하기 위해 백 입구 아래에 주의 깊게 충전 노즐을 배치해야 합니다. 분배하기 전에 열린 백으로 내려가고 밀봉하기 전에 안전한 높이로 수축하는 충전 노즐은 액체 제품 사전 제작 백 기계의 표준 설계 기능입니다.
다양한 백 크기로 여러 제품을 포장하는 제조업체의 경우 미리 제작된 백 포장 기계를 한 백 형식에서 다른 백 형식으로 변경하는 데 필요한 시간(전환 시간)은 짧은 생산 실행의 경제적 실행 가능성과 단일 기계에서 실질적으로 관리할 수 있는 SKU 수에 직접적인 영향을 미치는 중요한 운영 요소입니다. 사전 제작된 백 기계의 전환에는 일반적으로 백 매거진 너비 및 깊이 조정, 새 백 폭에 맞게 백 그리퍼 시스템 위치 변경, 오프닝 스테이션 핑거 스프레드 및 진공 컵 간격 조정, 새 백 깊이에 맞게 충진 노즐 높이 위치 조정, 밀봉 조 위치 조정, 날짜 코딩 또는 인쇄 시스템 재보정이 포함됩니다.
현대식 사전 제작 백 포장 기계는 여러 엔지니어링 접근 방식을 통해 전환 시간을 해결합니다. 도구가 필요 없는 조정 시스템은 스패너 및 잠긴 패스너 대신 핸드 휠, 인덱스 잠금 레버 및 저장된 위치 메모리를 사용하므로 작업자는 도구 없이 주요 조정 가능한 구성 요소의 위치를 변경할 수 있습니다. 서보 구동 조정 가능 시스템은 PLC 제어 시스템에 위치 레시피를 저장합니다. 저장된 제품 레시피를 선택하면 서보 축이 해당 백 형식에 맞는 올바른 위치로 자동으로 구동되어 익숙한 백 형식에 대해 위치 검색 시간이 거의 0으로 단축됩니다. 동급 최고의 기계는 숙련된 작업자와 함께 20분 이내에 백 크기 간 전환을 달성합니다. 많은 도구가 필요한 조정이 필요한 부실하게 설계된 기계는 형식 변경당 60~90분이 소요될 수 있으며, 이는 빈번한 SKU 전환을 경제적으로 비실용적으로 만듭니다.
식품, 음료 및 의약품 포장에 사용되는 사전 제작된 백 포장 기계의 경우, 기계 구성의 위생적 설계는 규정 준수와 제품 실행 간 실질적인 세척 용이성 모두에 영향을 미치는 타협할 수 없는 요구 사항입니다. 구매 전에 확인해야 하는 주요 위생 설계 원칙에는 모든 제품 접촉 및 비말 영역 표면(일반적으로 304 또는 316 등급)에 대한 스테인리스 스틸 구조, 제품 잔류물을 가두는 틈새, 나사산 또는 수평 선반이 없는 매끄러운 외부 표면, 작업 영역의 경사지거나 배수 가능한 수평 표면, 전기 손상 위험 없이 세척 청소가 가능한 IP65 또는 IP66 등급 전기 부품이 포함됩니다.
제품 간의 교차 오염을 방지해야 하는 알레르기에 민감한 식품 제조 또는 의약품 포장의 경우 충진 노즐, 제품 호퍼 및 이송 파이프를 포함한 제품 접촉 경로에 대한 CIP(Clean-In-Place) 기능을 통해 세척을 위해 수동으로 분해할 필요가 없으므로 세척 시간이 줄어들고 제품 접촉 표면 누락으로 인한 불완전 세척 위험이 줄어듭니다. 제조 시설의 품질 시스템이나 고객 감사 요구 사항에 따라 기계 제조업체가 제3자 위생 설계 인증(EHEDG, NSF 또는 3-A)을 제공할 수 있는지 확인하세요.
사전 제작된 백 포장 기계의 구매 가격은 10~15년의 작동 수명 동안 총 소유 비용의 일부에 불과합니다. 다양한 가격대에서 다양한 공급업체의 기계를 비교할 때 자본 비용과 함께 다음 비용 요소를 정량화해야 합니다.
사전 제작된 백 포장 기계는 수년간 일관된 고속 작동을 통해 수익을 실현하는 장기적인 생산 인프라 투자입니다. 결정에 적합한 기술적 깊이와 운영 원칙을 바탕으로 사양, 공급업체 평가 및 커미셔닝 프로세스에 접근하면 생산성, 품질 및 효율성 잠재력을 제공하는 설치가 지속적으로 생산됩니다. 반면 가격만으로 조달을 서두르면 생산 첫 2년 이내에 원래 결정의 경제성을 침식하는 교체 및 재작업 비용이 발생하는 경우가 많습니다.
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