부품 공급기란?
부품 공급기(영어: parts feeder)는 공장의 생산라인에서 부품을 자동으로 공급할 수 있는 장치입니다.
자동 부품 공급 장치라고도 합니다. 조립기, 포장기, 협동로봇, 검사기 등 자동화 시스템과 함께 사용됩니다.
일반적으로 부품을 진동시켜 서로 다른 방향의 각 부품을 같은 방향으로 정렬하여 공급할 수 있도록 합니다. 이를 통해 조립, 포장, 포장 등 다양한 공정을 효율적으로 진행할 수 있습니다.
영상처리장치나 인공지능과 결합하여 부품 검사를 동시에 진행하거나 다음 공정의 장비와 결합하여 작업의 정확도를 높이고 인건비 및 설치비용을 절감하는 데 기여할 수 있습니다.
부품 피더의 사용 용도
부품 피더는 공장 생산의 효율성을 높이기 위해 도입합니다. 기계 부품, 전자 부품뿐만 아니라 의약품 및 식품 제조에도 활용되고 있습니다. 부품 피더의 활용은 부품 공급을 자동화하여 작업 효율을 높이는 것뿐만 아니라, 영상 처리 장치나 인공지능 등과 결합되기도 합니다다.
부품의 자동 공급과 동시에 부품의 검사가 이루어지며, 작업의 정확도와 제품의 품질을 향상시키는 것을 목적으로 합니다. 와셔와 볼트를 함께 공급하는 등 여러 부품을 조립하여 공급하거나, 조립된 부품을 분해하여 공급하는 부품 공급장치도 있습니다.
부품 공급기의 원리
부품 피더는 부품을 진동시켜 정렬하는 방식입니다. 부품을 진동시키는 부분을 진동체 또는 발진체라고 하며, 부품 공급기의 핵심입니다. 진동의 방식은 주로 전자석을 이용한 전자기식으로 이루어지며, 발생된 진동은 판스프링을 통해 증폭되어 더 큰 진동을 일으킵니다.
이외에도 피에조 소자를 이용한 피에조식 등의 방식도 있습니다. 공급되는 부품은 먼저 부품을 담는 용기인 보울에 담겨지고, 진동체가 보울을 진동시켜 부품의 정렬을 진행합니다. 정렬된 부품은 슈트로 보내져 다음 공정의 기계에 공급됩니다.
보울 안의 부품은 호퍼라는 장치로 모니터링됩니다. 호퍼는 보울의 부품 수를 감지하여 공급을 제어합니다. 호퍼는 전자기식, 컨베이어식, 실린더식 등 다양한 종류가 있다. 호퍼는 보울에 부품이 너무 많이 들어가거나 모자라는 것을 방지하여 부품 공급기의 부품 공급 능력을 안정화시키는 역할을 합니다.
부품 피더는 다양한 센서와 옵션 부품을 내장할 수 있도록 설계되어 있어 목적에 따라 커스터마이징이 가능합니다.
부품 공급기 선정
부품 피더의 보울 부분에는 다양한 구동 패턴이 사용되며, 부품에 따라 적합한 부품 피더를 채택해야 합니다.
일반적인 부품 공급기는 전자기식 부품 공급기이지만, 그 외에도 모터식, 압전소자식, 복합회전원판식 등 다양한 타입이 있습니다. 각각의 장단점이 있기 때문에 사용 조건과 비용 등을 파악한 후 최적의 피더를 선정하는 것이 매우 중요합니다.
부품 피더의 종류
부품 피더의 종류는 전자기식, 모터식, 압전소자(피에조)식, 복합회전원판식 등이 있으며, 각각의 특징이 있습니다.
1. 전자기식 부품 공급기
전자기식 부품 피더에는 반파식, 전파식, 고주파 부품 피더, 듀얼 모션 등의 종류가 있습니다.
반파식: 1분에 3,000회~3,600회 진동수이기 때문에 진폭이 크고 이송능력이 높으며 장비의 취급이 용이하여 선별이 간단한 부품에 많이 사용되며, 전파식보다 장비가격이 유리합니다.
전파 방식: 분당 6,000회~7,200회의 진동수를 가지며, 진동이 미세하여 미세한 부품이나 선별이 어려운 부품에 적합합니다.
고주파 부품 피더: 인버터 컨트롤러를 사용하여 250Hz~350Hz의 주파수로 미세한 진동수를 발생시킨다. 미세한 공작물에 적합합니다.
듀얼 모션: 듀얼 모션은 수평 방향과 수직 방향의 두 가지 진동계를 설치하여 타원형 운동을 발생시킵니다. 그리고 종진동과 횡진동을 별도로 제어하여 빠른 이송과 부드러운 반송을 가능하게 합니다. 또한, 진동 방향을 종횡 중 하나를 선택할 수 있습니다.
2. 모터식 부품 공급기
모터에 의해 수평 운동만으로 구동하는 부품 공급기로 소음이 적은 것이 특징입니다.
3. 압전소자식 부품 피더
압전 소자를 사용하여 구동합니다. 진동 조정이 불필요하여 에너지 절약을 기대할 수 있는 부품 공급기입니다.
4. 복합 회전 원반식 부품 공급기
진동을 사용하지 않고, 회전 원반을 사용하여 부품을 부드럽게 회전시켜 정렬 공급할 수 있도록 한 부품 공급기입니다. 저진동, 저소음 및 고속 공급이 가능합니다.