パーツフィーダ – metoree本番管理

パーツフィーダとは

パーツフィーダ

パーツフィーダ(英語：parts feeder)は、工場の生産ライン上で部品の補給を自動的に行うことができる装置です。

自動部品供給装置とも呼ばれます。組立機・包装機・協働ロボットや検査機など、自動化システムと一緒に使われます。

一般に部品を振動させて、バラバラの向きの各部品を同じ向きに整列させて供給できるようにします。これにより、組み立て・梱包・包装など様々な工程を効率よく行うことができます。

画像処理装置や人工知能と組み合わせて部品の検査を同時に行ったり、次の工程の装置と組み合わせたりすることで、作業の正確性を向上させ、人的コストや設置コストを削減するのに貢献できます。

パーツフィーダは工場生産の効率を向上させるために導入します。機械部品や電子部品の他、医薬品や食品の製造においても利用されています。パーツフィーダの利用は、部品の供給を自動化することによる作業効率の上昇だけでなく、画像処理装置や人工知能などと組み合わされることもあります。

部品の自動供給と同時に部品の検査を行うことを目的としており、作業の正確性と製品の品質を向上させます。ワッシャーとボルトを合わせて供給するなど、複数の部品を組み付けて供給したり、組み付けてある部品を分解して供給するパーツフィーダーもあります。

パーツフィーダでは部品を振動させることで整列を行っています。部品を振動させる部分は振動体、または発振体と呼ばれ、パーツフィーダの心臓部です。振動の方式は主に電磁石を利用した電磁式で行われ、発生した振動は板ばねを通して増幅され更に大きな振動を起こします。

他にもピエゾ素子を用いたピエゾ式などの方式もあります。供給される部品は、まず部品を入れる容器であるボウルに入れられ、振動体がボウルを振動させることで部品の整列を行います。整列した部品はシュートに送られ、次の工程の機械に供給されます。

ボウル内の部品はホッパーという装置により監視されています。ホッパーはボウル内の部品の数を検出し、供給を制御します。ホッパーには、電磁式・コンベアー式・シリンダー式等様々な種類があります。ホッパーは、ボウルへの部品の入れ過ぎや不足を防止し、パーツフィーダの部品供給能力を安定化させる働きをします。

パーツフィーダは様々なセンサーやオプションパーツを組み込むことができるように設計されており、目的に応じてカスタマイズできるようになっています。

パーツフィーダのボウル部分には、様々な駆動パターンが使用されており、パーツに従って適切なパーツフィーダを採用する必要があります。

一般的なパーツフィーダは、電磁式パーツフィーダですが、その他にもモーター式・圧電素子式・複合回転円盤式など様々なタイプのものがあります。それぞれの長所・短所があるため、使用条件やコスト等を把握した上で最適なパーツフィーダを選定することが非常に重要です。

パーツフィーダの種類は、電磁式・モーター式・圧電素子(ピエゾ)式・複合回転円盤式などがあり、それぞれの特徴があります。

電磁式パーツフィーダには、半波方式・全波方式・高周波パーツフィーダ・デュアルモーションなどの種類があります。

半波方式: 1分間に3,000回～3,600回の振動数となっているため、振幅が大きく高い搬送能力があり機器の取り扱いも容易で、選別の簡単な部品に採用されることが多く、全波方式よりも機器価格が有利です。
全波方式: 1分間に6,000回～7,200回の振動数となっており、振動が細かいため、微小なものや選別の難しい部品に適しています。
高周波パーツフィーダ: インバータコントローラを使用することで、250Hz～350Hzの周波数で細かい振動数を発生させます。微小なワーク向けに適しています。
デュアルモーション: デュアルモーションは、水平方向と垂直方向の2つの振動系を設けることにより、楕円運動を発生させます。そして、縦振動と横振動を別々に制御することにより、迅速な供給と滑らかな搬送を可能にしています。また、振動方向を縦横のどちらかを選択することもできます。

モーターにより水平運動のみで駆動するパーツフィーダで、騒音が少ない特徴があります。

圧電素子を使って駆動します。振動調整が不要で、省エネルギーが見込めるパーツフィーダです。

振動を使わず、回転円盤を使用して、部品を緩やかに回転させて、整列供給出来るようにしたパーツフィーダーです。低振動・低騒音かつ高速供給が可能です。

参考文献
http://kachitas.net/parts/
https://www.shinwa-gikencorp.co.jp/partsfeeder/
https://pfd.co.jp/basic/body/