음료 충진용 센서 솔루션
음료 충진 시스템은 고도의 자동화된 방식으로 빠르게 유리병, 캔, 페트병을 채웁니다. 높은 처리량 외에도 신뢰성과 최대 시스템 가용성 은 효율적인 생산 공정의 핵심 요소입니다. 음료 충진용 센서 기술 분야의 시장을 이끌어 가는 선도 기업 으로서, Leuze는 충전부터 라벨링, 포장, 팔레트 적재 및 출하에 이르기까지 공정 체인 전반을 아우르며 모든 적용 분야에 최적화된 맞춤형 솔루션을 제공합니다.
음료 충진 공정은 사용되는 센서 기술에 매우 엄격한 기준을 요구합니다. 다양한 종류의 용기를 안정적으로 감지하고 처리해야 합니다. 이를 위해서는 투명한 물체를 안정적으로 감지 하고, 충진된 용기와 빈 용기를 확실하게 구별할 수 있도록 응답 시간이 매우 짧은 최적화된 전용 센서 솔루션이 필요합니다.
충진 공정 전반을 어우르며 적용되는 센서
음료 충진의 다양한 요구 사항을 충족하기 위해 최적화된 다양한 센서 솔루션을 제공해 드립니다. 투명한 매체를 안정적으로 감지하기 위해서는 극도로 정밀한 감지 정확도가 필수적입니다. 통합된 추적 기능은 광학 부품의 잠재적 오염을 보정하여 시스템 가동률을 향상시키는 핵심적인 역할을 담당합니다.
Leuze의 센서 솔루션은 충진 공정 부터 병 이송 , 품질 보증, 안전 적용 분야에 이르기까지 전체 충진 공정 전반에 걸쳐 사용됩니다. 다음 다이어그램은 개별 공정 단계에 대한 개요를 보여줍니다.
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음료 충진 공정 적용 분야
전체 충진 공정에는 매우 다양한 센서 적용 분야가 포함됩니다. 이는 충진, 병 이송, 품질 보증 및 안전 분야로 분류됩니다.
음료 산업의 성공 사례
음료 충전 공정 내 적용 분야
PET 프리폼 블랭크 감지
요구 사항:
플라스틱병용 충진 시스템에서는 프리폼을 블로우 성형하여 페트병을 제조합니다. 이를 위해 스트레치 블로우 성형기 공급부에서 투명 프리폼을 감지해야 합니다.
솔루션:
오토콜리메이션 기능이 적용된 25C, 55C, 18B 시리즈 의 반사판 포토 센서는 투명한 물체도 확실하게 안정적으로 감지합니다. 이 센서는 온도 변화와 오염물을 보정할 수 있기 때문에 스트레치 블로우 성형기에서의 감지 작업에 사용하기에 최적화되어 있습니다.
PET병 감지
요구 사항:
가열된 프리폼이 블로우 성형되고 나면 매우 얇은 형태의 투명한 PET병으로 만들어집니다. 극도로 높은 신뢰성을 갖춘 센서로 이를 감지해야 합니다. 이것만이 스트레치 블로우 성형기의 가동 중단 발생이 없는 원활한 가동을 보장하는 유일한 방안입니다.
솔루션:
편광 필터가 내장된 PRK 55C 반사판 포토 센서 및 PRK 18B 시리즈는 고투명 병을 감지를 위해 특별히 제작된 제품입니다. 온도 및 오염 물질 보정 기능으로 주변 환경의 영향을 효과적으로 상쇄합니다. 이로써 계획하지 않았던 유지보수 중단 기계를 장시간 가동할 수 있습니다.
트랜스퍼 스타 내 병 감지
요구 사항:
병 충진 적용 분야에서는 속도가 매우 빠릅니다. 공정을 원활하게 진행하려면 충진 전에 트랜스퍼 스타의 모든 위치에 병이 배치되었는지 확인해야 합니다.
솔루션:
배경 억제형 광전 센서 HT55C 는 반사판이 없어도 충진 공정을 진행하는 도중 병을 안정적으로 감지합니다. ECOLAB 인증과 Leuze의 세척제 장기 심화 테스트 CleanProof+는 습한 영역과 집중적인 세척 과정에서도 센서가 완벽하게 작동함을 확실하게 보장합니다.
충진 시 충진량 감지
요구 사항:
충진기 내에서 용기에 물이 충진됩니다. 모든 용기의 충전량은 정확히 같아야 하며, 부족 충진된 병이 발생하지 않도록 해야 합니다.
솔루션:
투과형 광전 센서 LS / LE55CI.H2O 는 수성 액체 감지 및 충진량 모니터링용으로 개발된 제품입니다. 워시다운 디자인 및 스테인리스 스틸 소재의 55C 시리즈 투수광 시스템 은 광학 성능이 탁월해 불투명한 용기나 플라스틱 라벨이 부착된 용기에도 사용됩니다.
병 이송 공정 내 적용 사례
병 세척기 공정 내 돌출부 감지
요구 사항:
재사용병은 대량 흐름 형태로 병 세척기로 이송된 이후에 개별 레인으로 분리됩니다. 그런 다음 그리퍼 시스템을 통해 세척 셀에 자동으로 삽입됩니다. 이때 병이 충돌하거나 "튀는" 현상을 감지하기 위해 센서가 사용됩니다.
솔루션:
IP 69K 보호 등급의 플라스틱 하우징에 내장된 46C 시리즈 반사판 포토 센서 는 이 적용 분야에 최적화된 높은 작동 여력을 갖추도록 설계된 제품입니다. 특수한 라이트 스팟 형태는 물 튀김 현상에 반응하지 않으며 병에만 반응하기 때문에 높은 가용성을 확실하게 보장합니다.
충진 완료된 병 판별
요구 사항:
충진 공정 후 페트병 또는 유리병의 누출을 감지하기 위해서는 빈 병을 식별할 수 있어야 합니다. 불투명한 용기에 투명한 액체가 담긴 경우 이를 식별하기란 매우 까다로운 기술적인 과제입니다.
솔루션:
투과형 광전 센서 LS / LE 55CI.H2O 는 투명 용기 또는 불투명 용기에 담긴 수성 액체를 감지하기 위해 최적화된 파장 길이로 개발된 제품입니다. 충진 공정 진행 중에는 세척 및 환경 조건이 까다로우므로 센서가 보호 등급 IP 69K의 스테인리스 스틸 하우징을 사용하도록 최적화되어 설계되었습니다.
운송 중 병 감지
요구 사항:
충진 공정을 계속 진행하려면 틈새를 두고 병을 배치해야 합니다. 그렇게 해야만 병 충돌 현상 및 이로 인한 불편감을 유발하는 소음 현상을 방지할 수 있습니다. 운송 구간 내에는 센서가 투명한 병의 위치를 감지하는 짧은 컨베이어 섹션이 있습니다.
솔루션:
반사판 포토 센서 PRK 18B 및 PRK 55C 시리즈는 초점이 맞춰진 광점과 오토콜리메이션 방식(작은 신호 차이 감지)을 통해 긴 작업 시간 동안 시스템이 가동 중단 발생없이 작동되도록 확실하게 보장합니다.
대량 흐름에서의 충진 수준 감지
요구 사항:
용기는 대량 흐름 형태로 컨베이어 벨트를 거쳐 다음 스테이션으로 이송됩니다. 대량 흐름이 가동 중단 없이 계속되려면 충진량에 대한 모니터링이 이뤄져야 합니다. 다양한 크기와 형태로 구성된 용기를 안정적으로 감지하기 위해서는 감지 범위가 큰 센서가 필요합니다.
솔루션:
견고하며 주변 작업 환경에 민감하지 않은 초음파 센서 HTU 318또는 HTU 418 (금속 또는 플라스틱 하우징 형태)은 넓은 감지 영역을 갖추고 있습니다. IO-Link를 통해 독립적으로 설정 가능한 한 개 또는 두개의 전환 지점을 제공하기 때문에 용기 포맷이나 색상이 변경되는 공정에 최적화되어 있습니다.
대량 흐름 내 위치 감지
요구 사항:
대량 흐름의 교란을 감지하기 위해서는 상단에서 표면의 균일한 프로파일을 생성할 수 있습니다. 캔이 떨어져 틈새가 생긴 경우라면 이런 현상을 정확하게 감지해야 합니다.
솔루션:
V형으로 배열된 라이트 커튼 CML 700 은 이동하면서 통과하는 물체를 측정하도록 개발된 제품이며, 전체 측정 폭을 어우르며 이동 내 장애물을 감지합니다. 결함이 있는 부위은 송신기의 빛을 수광기에 반사하지 못하므로 센서가 이런 현상을 즉시 감지합니다. 다양한 인터페이스를 갖추고 있습니다.
포장 성형 공정 중 레인 제어
요구 사항:
포장 성형 구역으로의 공급 과정에서 최적화된 레인 제어를 보장하려면 빈 틈새가 발생하지 않도록 해야 합니다. 이를 위해 용기들은 이송 통로에 일렬로 정렬되며 지정된 지점에서 대기하도록 제어합니다. 이송 중 발생하는 모든 틈새는 컨베이어 제어기를 통해 감지되고 보정되어야 합니다.
솔루션:
기계식 브래킷과 최종 위치 감지 센서를 함께 사용하면 발생한 틈새 관련 기술적인 문제가 손쉽게 해결됩니다. 최종 위치는 플라스틱 브래킷과 장착된 금속 암을 거쳐 금속 또는 스테인리스 스틸 하우징 기반의 IS D18 또는 IS 218 유도형 근접 센서 로 감지 가능합니다.
폭발 가능성이 있는 작업 환경에서 위치 제어
요구 사항:
휘발성 물질 또는 분진 등의 폭발성 물질을 충진할 때는 특별히 보호된 센서를 사용해야 합니다. 작업 공간 내 위험 영역에 사용되는 광센서에는 ATEX 인증이 필요합니다.
솔루션:
반사판과 결합된 반사판 포토 센서 PRK 55 Ex 시리즈는 폭발 가능성이 있는 구역에서 위치 감지를 위한 맞춤형으로 최적화 솔루션입니다. 55 Ex 시리즈의 센서는 폭발 위험 영역 2(가스) 또는 22(분진) 작업 환경에서 사용하기에 최적화되어 있습니다.
품질 관리 공정 내 적용 분야
병 뚜껑 유무 감지
요구 사항:
충진 공정이 완료된 병은 스크류 캡 또는 크라운 캡으로 자동 밀봉됩니다. 지속적인 생산 공정을 위해서는 공급 장치 내에 병 뚜껑이 있는 상태인지를 반드시 점검해야 합니다. 이곳에는 반사판 설치가 가능한 것이 아닙니다.
솔루션:
반사판 포토 센서 3C 를 사용하여 존재 여부를 감지할 수 있습니다. 반사판을 장착할 수 없는 경우 라인형 형태의 직접 반사형 센서 HT 3C.HL이 끊기거나 불규칙한 모양의 물체 감지에 최적화되어 있습니다. 크라운 캡 감지에는 대안으로 IS 200 시리즈 인덕티브 센서 를 사용할 수도 있습니다.
커버 공급 공정 솔루션
요구 사항:
충진 및 실링기 내의 캡 공급 라인에는 캡핑기로 이동되는 개별 병뚜껑을 안정적으로 감지해야 합니다.
솔루션:
포크형 포토 센서 GS 04B, GS 08B 는 소형 부품을 감지하는 데 사용하기에 최적화되어 있습니다. 투광기와 수광기가 한 장치에 통합되어 있기 때문에 별도의 정렬 작업을 거치지 않고도 손쉽게 설치 가능한 콤팩트한 솔루션입니다. 센서는 공급 공정 내 가로형으로 배치되므로 각 병 뚜껑이 광선을 차단하는 그 순간을 안정적으로 포착합니다.
병 뚜껑 상태 모니터링
요구 사항:
병이 밀봉된 이후에 테스트 스테이션에서 병 뚜껑이 잘 체결된 상태인지 반드시 점검합니다. 병 뚜껑이 잘 체결된 상태여야만 병이 확실하게 밀봉됩니다.
솔루션:
Simple Vision 센서 IVS 1000i 다양한 툴 기능을 갖추어 병 뚜껑이 올바르게 밀봉된 상태인지 확인할 수 있습니다. 사용자 친화적인 그래픽 인터페이스를 활용하여 센서를 빠르게 설정하고 원활한 가동을 확실하게 보장합니다.
위치 감지
요구 사항:
빠르게 진행되는 음료 충진 공정 중에는 용기를 최대한 정밀하게 감지하는 것이 가장 핵심적입니다. 검사 장비 내의 카메라는 정밀한 위치 제어 설정과 함께 트리거되어야 합니다. 이 공정에는 응답 시간이 짧고 초점을 맞춰 정렬된 광점을 갖춘 센서가 필요합니다.
솔루션:
플라스틱 하우징의 3CL 시리즈 및 금속 하우징의 55CL 및 18B 시리즈 의 레이저 반사판 포토 센서는 매우 미세한 그리드로 정밀한 트리거링을 가능하게 만들어 줍니다.
안전 공정 내 적용 분야
병 세척 중 작업 지점 방호
요구 사항:
기계 개구부를 통해 시스템에 탁월한 접근성을 보장합니다. 가동 중 작업 지점은 광학식 방호장치를 활용하여 반드시 방호되어야 합니다. 병 세척 설비와 같이 작업 환경이 가혹한 조건에서도 마찬가지로 적용됩니다.
솔루션:
안전 라이트 커튼 MLC 500 은 기계 개구부를 보호하는 유연한 솔루션 중 하나입니다. 이 제품은 14mm 부터의 분해능과 최대 3,000mm의 보호필드 길이를 갖춘 사양으로 갖춰져 있습니다. 밀폐형 보호관에 설치되는 보호 등급 IP 69K 모델은 까다로운 작업 환경에 사용하기에 최적화되어 있습니다.
도어 및 플랩 모니터링
요구 사항:
소모품 교체나 장비 청소 등, 장비에는 대부분 도어 또는 플랩이 필요합니다. 가동 중에는 두 가지 모두 닫혀 있어야 합니다. 위험을 방지하려면 안전 측면에서 이들의 닫힘 상태를 반드시 모니터링해야 합니다.
솔루션:
마그네틱 코딩식 안전 근접 센서 MC 300 은 도어와 플랩을 모니터링합니다. 밀폐형 설계와 비접촉식 작동 방식 덕분에 가혹하고 습한 작업 환경에서 사용하기에 최적화되어 있습니다. 또한, 사각형 및 원통형 디자인 덕분에 장치를 간편하게 설치할 수 있습니다.
위험 영역 보호
요구 사항:
배럴 및 케그 세척 설비에는 담당 엔지니어가 개입이 가능한 접근 지점이 있습니다. 작업 지점을 방호하기 위해서는 IP 보호 등급이 높은 안전센서가 필요합니다.
솔루션:
안전 라이트 커튼 MLC 500-IP 는 위생에 민감한 영역의 작업 지점을 방호하며, 최고 보호 등급 IP 69K를 갖추고 있습니다. 이를 위해 해당 라이트 커튼이 투명 밀폐형 보호관에 장착됩니다. 다양한 분해능과 보호필드 길이를 갖추고 있으므로 해당 적용 분야에 맞춤형 구성을 제공합니다.
음료 충진 시 마주하는 특별한 기술적 과제와 솔루션
음료 충진 공정은 사용되는 센서 기술에 매우 엄격한 기준을 요구합니다. 다양한 종류의 용기를 안정적으로 감지하고 처리해야 합니다: 종이 및 복합재 기반의 연포장재, 충진 공정 직전에 자체적으로 생산되는 반투명 및 유색 PET 병을 포함한 투명 또는 유색 재질로 구성된 재사용 용기, 배럴 및 캐니스터가 이에 해당됩니다. 특히 재사용 가능한 유리 용기와 베럴은 재사용 되기 이전에 라벨과 잔여물을 제거하기 위한 추가 세척 공정을 거칩니다.
세척 후에는 크기와 포맷에 따른 분류, 용기에 대한 비전 검사 등 추가 공정 단계가 이어집니다.
생산 및 세척 과정에서 발생하는 빠른 컨베이어 속도, 진동, 온도 변화는 감지 신뢰도에 영향을 미쳐서는 안 됩니다. 동시에 최신 생산 트렌드에 발맞춰 레시피와 포맷을 신속하게 변경해야 합니다. 이러한 이유로, 유연한 파라미터 설정, 간편한 진단 및 신속한 공정 전환을 지원하는 IO-Link 탑재 센서 모델 에 대한 수요가 점점 더 집중되고 있습니다.
잦은 세척 공정과 온도 변화가 발생하는 적용 분야에서는 세척제에 대한 뛰어난 저항성과 견고한 위생 설계가 요구됩니다. 이러한 센서 솔루션은 위의 요구 사항을 충족하며, 감지 신뢰성과 높은 내구성이 모두 필수적인 적용 분야에 최적화되어 있습니다.
다양한 용기에 담긴 수성 액체를 감지하기 위해서는 가혹한 생산 및 세척 조건에서도 감지 신뢰성이 보장되어야 합니다. 이를 위해 특수 투과형 광전 센서가 수성 액체를 안정적으로 감지합니다. 해당 소형 스테인리스 스틸 센서는 높은 보호 등급 IP69K을 충족하며 ECOLAB 인증을 갖추고 있습니다. 이로 인해 가혹한 세척 및 생산 조건에서도 장기간 견딜 수 있습니다.
