空圧バーフィーダー：CNC旋盤自動化のコスト効率ソリューション

空圧バーフィーダー概要

空圧バーフィーダー（空圧バー送り装置、空圧バーローダーとも呼ばれる）は、CNC旋盤へバー材を自動供給するための経済的かつ汎用性の高いソリューションです。一般に、旋盤主軸台に接続された空圧バーフィーダーには短尺バー材が充填され、旋削エリアへ供給され、多様な機械加工が実行されます。

バーフィーダーはシンプルなものから高度なものまで幅広く、先進的な旋削センターでは、シフト全体あるいはそれ以上、無人での旋削プロセスをサポートするモデルもあります。最大のメリットは、バー材の手動装填と機械加工プロセスの監視が不要になること。また、無人材料供給により、機械加工製造プロセスの実生産性が大幅に向上します。

一般に、丸棒、角棒、六角棒、押出形材等、多様な形状のバー材をCNC旋盤へ恒常的に供給可能なバーフィーダーが揃っています。自動バーフィーダーには送り能力とサイズが異なる多数の種類があり、異なる径のバー材供給に対応。ユーザーは製造要件とCNC旋盤に最適な空圧バーフィーダーを特定すべきです。空圧式以外にも、油圧バーフィーダーも自動バー供給で一般的に用いられます。

油圧バーフィーダーは静圧式と動圧式の2サブタイプに分類されます。静圧式では、バーフィーダー内の流体（オイル）が材料装填プロセスを支持するだけで、流体は静止していますが、圧力下では力を発揮します。一方、動圧式では、材料を挟持する上下チャンネル内の加圧オイルが運動しており、バーをチューブ内を移動させます。動圧式バーフィーダーは高速主軸回転用途に適していますが、異径切替時間が長くなる傾向があります。

空圧バーフィーダーの基本構造

空圧バーフィーダーは、バー材を支持するベッド、バー材を末端からチャックへ送り込むバー・プッシャー、短尺バーを固定するクランプ要素、バー装填位置調整システムで構成されます。

バーフィードベッド

空圧バーフィーダーのベッド部分は完全フラットではありません。通常、湾曲、角度付き、または円形に製造されます。この設計により、バー材がフィーダーベッド底部で安定し、旋盤への供給待機状態になります。一部モデルではローラー等の搬送装置を採用し、バー装填作業をスムーズにしています。

バー・プッシャー

空圧バーフィーダーのバー・プッシャーは空圧システムで駆動されます。他の自動バーフィーダーではサーボモーター＋プッシュロッドや油圧システムで制御される場合もあります。空圧バー・プッシャーでは、圧縮空気で駆動部が動き、短尺バーをタレットストップ位置まで押し込みます。一方、サーボモーター駆動では、次工程の材料量とバータイプ、主軸を通じたバー装填距離を調整可能です。

両者を比較すると、空圧システムはサーボモーター型より原材料の供給・位置決め精度は劣り、材料ロスの可能性がありますが、より経済的でシンプルです。材料タイプとコストによって、どちらの動力源がユーザーのバー供給用途に理想的か決まります。

クランプ要素と調整

クランプ装置は振動を効果的に抑制し、意図しない動きを防止します。空圧バーフィーダーでは、ロッドを確実に把持し、精度と安定性を確保するために必須です。短尺バーは常にチャック穴の中心に位置合わせされる必要があります。したがって、システム内の材料位置をチェックする調整機構も空圧バーフィーダーに不可欠です。

空圧バーフィーダーの供給能力

市場には多様なバーフィーダーが存在し、それぞれ異なる旋盤・加工ライン・材料タイプに対応します。空圧バーフィーダーの長さ・サイズは、適切なバーフィーダー選定の重要因子です。一般に、自動バーフィーダーで利用可能なバー最大長は、機械主軸台によって決まります。短尺バー用空圧バーフィーダーは、通常120〜150cmのバー長に対応。大型フィーダーでは360cm以上（12フィート）のバーにも対応可能です。

8時間以上のシフト等、長時間稼働する加工プロセスでは、12フィートマガジン式バーフィーダーの容量が大量生産に最適です。これら自動バーフィーダーは複数本のバーを予備保持できますが、単管ホルダーの一般的バーフィーダーでは12フィートバー1本のみ保持可能。バー長と容量を特定した後、装置の占有スペースもユーザーにとって重要な検討要素です。