パーツフィーダの振動原理
部品を一定の姿勢にそろえて次の工程に供給するパーツフィーダは、振動によって部品を動かしているので、振動を適切に維持することが必要です。振動が弱ければ部品が進みませんが、逆に強すぎる振動では部品が跳ねて、うまく搬送できません。ここでは、パーツフィーダの振動原理や起こりやすいトラブルとその対処法などをまとめました。
振動はどうやって起きる？
パーツフィーダでは、電磁石を利用して振動体であるボウルを振動させています。電磁石の引力で振動体を引き寄せ、引力が亡くなれば板バネの復元力によって元に戻る、という行程で振動が発生します。
【仕組み】
- 電流ON → 電磁石が鉄片をグイッと引き寄せる
- 電流OFF → バネが元に戻す
これを1秒間に50～100回繰り返すことで振動が発生します。
【1サイクルの動き】
- 電流ON：ボウル（部品が乗る皿）が下にガクン
- 電流OFF：ボウルがスーッと元に戻る
下に行く時は「速く」、戻る時は「ゆっくり」がポイントです。このスピードの差が、部品を前に進めます。
部品が前に進む仕組み
部品をただ上下に振動させても、上下に跳ねるだけで前には進めません。パーツフィーダでは、板バネを振動体の周囲に斜めに配置することで、垂直方向の振動を前方向に変えて部品を前に進めています。
- 吸引時（下にガクン）：部品は慣性でその場に残る ← 部品とボウルが離れる
- 復帰時（スーッと戻る）：摩擦で部品が一緒に前に滑る
1サイクルで1ミリ進むイメージです。これが50回/秒だと毎秒5cm進むことになります。板バネの厚み、枚数や取付角度によって方向を調整できます。
ちなみに、ボウルと直進フィーダの違いは、以下の通りです。
- ボウル：渦巻き状に円運動（ぐるぐる登る）
- 直進：一直線に進む
ボウルは部品をバラバラにして向きをそろえるものであり、直進フィーダは整列した部品を運ぶものです。ボウルは部品を選別して整列するもの、直進フィーダは搬送するものとして、両方組み合わせて使用します。
振動の強さ・速さの調整
振動の強さ・速さの調整は、板バネの枚数や配置、電磁力の引力変更、周波数の変更で行うことができます。具体的な調整項目とその効果について紹介します。
| 調整項目 | 効果 | 目安 |
|---|---|---|
| 振幅（ストローク） | 進む距離 | 大＝重い部品、小＝軽い部品 |
| 周波数（速さ） | 供給スピード | 軽い部品＝速く、重い部品＝遅く |
| バネの傾き | 進む方向 | 15°前後が基本 |
小さい樹脂部品の場合は、部品の飛散やダメージを防ぐために振幅が小さい高周波が適しています。軽い質量の部品は大きな振幅だと飛散してしまう恐れがあるためです。一方、大きな金属部品の場合は部品を運ぶ力を高めるために振幅が大きい低周波が適しています。自重で動かなくなることを防ぐことができます。
よくあるトラブルと対処法
パーツフィーダでは、部品が飛び跳ねてしまう、部品が進まない、詰まって流れが悪くなるなどのトラブルが発生することが珍しくありません。これらのトラブルが起きた時に速やかに対処することが大切ですから、トラブルごとの対処法について紹介します。
| 症状 | 原因 | 対処法 |
|---|---|---|
| 部品が跳ねて飛び出す | 振幅強すぎ | 振幅↓、周波数↑ |
| 部品が進まない | 振幅弱すぎ | 振幅↑、バネ傾斜確認 |
| 詰まりやすい | 滑りすぎ | コーティング変更、振幅↓ |
| 音がうるさい | 共振不良 | 周波数微調整 |
現場ですぐ使えるチェックについて
トラブルが起きるのを防ぐため、パーツフィーダの性能や搬送する部品の確認などが大切です。主なチェックポインがこちらです。
- 搬送部品の重さ・大きさ・材質は？
- 必要な供給速度は何個/分？
- 周波数調整できるコントローラーは？
- 防振ゴム・架台設計はOK？
まずは見た目ではなく音で判断します。異音が出ているときは何かトラブルが起こっていると考え、振動条件などを見直してみてください。また、適切な運転をしていてもトラブルが起こる場合は、ボルト・ねじのゆるみやボウルの清掃、ワークの引っ掛かりがないかなどを見てみましょう。
パーツフィーダは搬送物によって適切な振動に
設定することが大切
パーツフィーダは振動の強さが搬送物の供給に影響を及ぼします。軽い搬送物は振動が強くなれば供給姿勢の安定が難しくなり供給能力が落ちてしまいますし、重い搬送物は振動回数を上げてもうまく動かないため振動を強くして供給を促す必要があります。
搬送物に適した振動に調整することが、安定供給に繋がるだけでなく振動部の摩耗を防ぐこともできます。搬送物の特性を見極めて、板バネや周波数を調整するようにしましょう。
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