바 피더 필수 요소: 고량 터닝을 위한 자재 흐름 최적화

길이와 용량(Length and Capacity)

바 피더는 비교적 단순한 장치처럼 보입니다. 고량 터닝 세계에서 가장 일반적인 자동화 액세서리로, 기계 도구에 장시간 자재를 안정적으로 공급하는 방법을 제공하여 작업자가 지속적으로 블랭크를 척에 적재하는 것을 방지합니다.

현실에서, 바 피더들은 특정 공장 환경에 더 적합하게 만들기 위해 서로 많은 뉘앙스를 가지고 있습니다. 길이와 용량은 단지 시작일 뿐입니다. 구매 과정 동안 다른 요소들도 고려되어야 합니다.

시각적으로, 바 피더에서 가장 명백한 차이는 길이입니다. 일반적으로 풀사이즈 바 피더는 12피트 길이 바를 공급할 수 있습니다(일부는 더 깁니다). 쇼트 로더는 최대 6피트까지 처리할 수 있고, 스핀들 길이 바 피더는 3피트 및 4피트 길이를 위해 설계되었습니다. 구매할 종류를 결정하는 한 고려사항은 바닥 공간 제한일 수 있지만, 다른 요인들이 공장이 필요한 평방 피트를 찾도록 설득할 만큼 충분히 중요할 수 있습니다.

매거진 바 피더는 여러 바를 예비로 보유하여 기계가 무인으로 가동할 수 있는 시간을 연장합니다.

12피트 바 피더는 슬라이딩 헤드스톡 스위스 선반에 종종 필수적인 것으로 간주됩니다. 스핀들 길이 로더는 선반 스핀들 길이만큼만 바를 적재합니다. 분명히 그들이 차지하는 바닥 공간은 훨씬 적지만, 고객은 바를 선반 스핀들 길이인 2피트, 3피트, 4피트 섹션으로 잘라야 합니다.

12피트 바 피더의 또 다른 장점은 더 적은 (그리고 일반적으로 더 짧은) 잔재를 생성한다는 것입니다. 적재된 각 바 섹션마다 단일 잔재가 예상되므로, 12피트 바를 3~4조각으로 자르면 3~4개의 잔재가 발생합니다. 스위스 기계는 일반적으로 짧은 사이클 타임으로 작동하므로, 12피트 바가 생산 런을 연장하는 데 더 합리적입니다.

12피트 바 피더의 용량을 최대한 활용하여 긴 런(종종 8시간 이상)을 허용하려면, 여러 바를 예비로 보유하는 매거진 스타일을 사용해야 합니다. 반대로, 12피트 바만 처리하는 싱글-튜브 바 피더는 더 많은 바닥 공간을 차지합니다. 짧은 푸셔 대 긴 푸셔를 위한 듀얼 피더가 없기 때문에 약 20피트 길이입니다.

하지만 바 직경이 약 2인치까지 올라가면, 12피트 매거진 바 피더는 훨씬 더 비싸지기 시작한다고 CNC 인덱싱 & 피딩 테크놀로지스(CNC Indexing & Feeding Technologies)는 말합니다. 이 회사는 2인치 직경까지의 12피트 바 피더와 최대 직경 2.5인치에서 4인치 범위의 쇼트 로더를 제공합니다.

바 직진도는 쇼트 로더에서는 덜 중요하지만, 12피트 바에서는 꽤 중요합니다. 바가 직선이 아니면 바 피더에서 진동하고, 소음이 나며, 부품 마무리에 영향을 미칩니다. 바는 약간의 휨이나 런아웃으로 실행될 수 있지만, 너무 많으면 심한 진동을 일으키고 부품 마무리에 부정적인 영향을 미칩니다. 직진도는 종종 자재 공급업체에 의존하지만, 바를 직진도를 위해 연마할 수도 있습니다. 스위스 기계에서 가동될 경우, 가이드 부싱을 수용하기 위해 크기와 직진도 모두 거의 항상 연마됩니다.

매거진 바 피더는 라이트아웃 터닝 작업에서 중요한 역할을 합니다. 회사에 따르면, 복잡한 와셔를 생산하는 한 고객은 10초 사이클 타임을 목표로 합니다. 고객이 단일 12피트 바를 사용했다면 1시간 반만 가동할 수 있었을 것입니다. 매거진 바 피더에 10개의 바를 넣을 수 있어 밤새 쉽게 가동할 수 있습니다. 알루미늄 부품은 관대하고, 다이아몬드 또는 PCB 툴이 신뢰할 수 있는 공구 수명을 제공합니다. 충분한 자재 보유 외에도, 라이트아웃을 위한 중요한 요소에는 부품의 크기와 복잡성, 공구 수명이 포함된다고 회사는 말합니다. 매거진 바 피더는 공정이 허용하는 한 기계가 무인으로 가동되도록 합니다.

바 직경은 바 피더의 용량에 직접 영향을 미칩니다. 대부분의 바 피드 제조사들의 전형적인 것으로, CNC 인덱싱이 제공하는 대부분의 12피트 매거진 바 피더는 3/8인치 직경에서 약 23개 바를 보유합니다. 스위스 슬라이딩 헤드스톡 작업에서 38mm가 일반적으로 가장 큰 직경 크기입니다. 그 경우, 이 바 피더들은 약 7개 바를 보유합니다.

바 피더 용량에 대한 또 다른 가능한 고려사항은 적재되는 자재의 총 중량입니다. 1.5인치 4140 스테인리스 바 7개의 총 중량은 상당합니다. CNC 인덱싱의 바 피더들은 중량 제한이 없지만, 다른 것들은 있을 수 있습니다. 중량이 제한되면 적재할 수 있는 바의 수가 제한되어, 이는 기계가 무인으로 가동할 수 있는 시간에도 영향을 미칩니다.

바 공급(Feeding the Bar)

바 피더의 다른 사용 가능한 기능들은 바가 기계를 통해 얼마나 정확하게 공급되는지에 영향을 미칠 수 있습니다. 서보 구동 바 피더에서는 제어장치가 다음 부품에 필요한 것에 기반하여 바가 스핀들을 통해 얼마나 공급되어야 하는지 작업자가 지정할 수 있습니다. 반면, 공압 시스템은 푸셔를 구동하기 위해 공기를 사용하고 바가 터렛 스톱에 닿을 때까지 밀어냅니다. 두 스타일 모두 비용, 정확도, 속도 면에서 장점이 있습니다.

작동 중, 푸셔가 피더 끝까지 완전히 후퇴하고, 새 바가 채널로 떨어지며, 푸셔가 필요에 따라 바를 공급합니다. 채널은 바가 진동하거나 위아래로 움직이는 것을 방지합니다.

공압 바 피더는 일반적으로 더 저렴하지만, 더 많은 잔재나 낭비를 초래할 수 있습니다. 바가 공급될 때, 스톱이 정확하게 위치하지 않을 수 있어, 때때로 바가 필요 이상으로 최대 1/4인치 더 공급되게 허용합니다. 이 자재는 페이싱 오프되므로, 바가 인크리먼트될 때마다 그만큼의 자재가 손실되며, 바 끝의 잔재에 추가됩니다. 서보 구동 피더로 공급되는 바들도 종종 페이싱되지만, 최소한의 양만 그렇습니다. (서보 구동 피더는 더 정밀하고 보통 스톱이 필요하지 않아 공구 위치를 절약합니다.) 물론, 사용되는 자재 유형이 어느 쪽이든 비용 이점을 결정하는 데 중요합니다. 티타늄이나 인코넬 같은 특수 재료의 손실은 빠르게 누적될 수 있습니다.

쇼트 바 피더를 쇼핑할 때, 사람들은 때때로 12피트 바를 반으로 잘라 6피트 바를 돌릴 수 있다고 가정합니다. 하지만 이 쇼트 바 피더들은 헤드스톡 길이에 의해 제한됩니다. 헤드스톡 길이와 바 길이의 차이가 무엇이든 잔재 길이가 될 것입니다. 왜냐하면 바 피더가 헤드스톡 시작을 지나 바를 밀 수 없고, 바가 기계에서 회전하는 동안 바를 다루지 않기 때문입니다.

쇼트 바 로더는 스핀들 길이 바재를 선반 스핀들에 적재할 수 있습니다. 더 작은 크기는 종종 바닥 공간이 제한된 공장에 더 적합합니다.

대신, 사람들은 12피트 바를 구매하고, 헤드스톡 길이에 기반하여 12피트 바를 반으로 잘라 두 개의 6피트 바를 만드는 대신, 네 개의 3피트 바나 세 개의 4피트 바로 자를 수 있습니다. 이는 더 많은 잔재 조각을 주지만, 하나의 긴 잔재를 갖는 대신 12피트 바의 대부분을 사용할 수 있게 합니다.

서보 구동 바 피더에서는 제어장치가 작업자가 다음 부품에 필요한 것에 기반하여 바가 스핀들을 통해 얼마나 공급되어야 하는지 지정할 수 있습니다. 반면, 공압 시스템은 공기를 사용하여 푸셔를 구동하고 바가 터렛 스톱에 닿을 때까지 밀어냅니다.

많은 경우, 잔재가 반드시 낭비는 아닙니다. 다른 기계에서 척에 블랭크로 넣어 부품을 만드는 데 사용할 수 있기 때문입니다. 하지만 대량 런을 가동하는 생산 공장에서는 그 모든 잔재 조각을 척커에 넣는 것이 실용적이지 않아 폐기물이 됩니다. 이 상황은 일반적인 잔재 길이가 2~6인치 사이인 스위스 시장에서 전형적입니다. 짧은 사이클 타임 때문에 이것들은 거의 항상 폐기물입니다.

적합한 핏(A Good Fit)

바재 직경과 스핀들에 따라, 스핀들 라이너는 상당한 차이를 보상하는 데 사용될 수 있습니다. 라이너는 다양한 바 크기에 맞게 다른 직경으로 제공됩니다. 오랫동안 스핀들 라이너는 강철로 만들어졌으며, 이는 아웃-오브-라운드 스톡과 함께 시끄러웠습니다. 진동은 라이너를 마모시키기도 했습니다. 지난 10년 이상, 폴리우레탄 라이너가 인기를 얻어, 더 조용한 작동과 필요한 경우 다른 기계를 위한 라이너의 더 쉬운 수정을 가능하게 했습니다.

라이너는 스핀들에 설치되어, 바를 직진하게 유지하고 공급되는 자재의 중심선이 척의 중심선에 있도록 좋은 핏을 유지합니다. CNC 인덱싱에 따르면, 라이너 없이 3인치 스핀들을 통해 1.5인치 바를 공급하면, 중력이 자재를 스핀들 바닥으로 떨어뜨릴 것입니다. 척을 통과할 때 중심선이 벗어날 것입니다.

스핀들 라이너 직경의 경험적 규칙은 자재 크기보다 100천분의 1 인치 이하로 더 커야 한다는 것입니다. 자재에 대한 플러스/마이너스 사양으로, 바는 견적 크기보다 더 크게 들어올 수 있으므로 라이너는 그 차이를 수용할 수 있어야 합니다. 스핀들 라이너 내부에 어느 정도 범위가 필요하지만, 자재가 회전할 때 휨을 피하기 위해 자재에 최대한 가깝게 맞아야 합니다.

더 작은 직경과 바 직진도 부족은 휨 경향을 더 유발하므로, 스핀들 라이너에서 좋은 핏의 중요성을 증가시킵니다. 3인치 스핀들 라이너를 설치한 다음 2인치 바로 변경하면, 바가 꽤 직진되어 있는 한 더 작은 라이너로 변경할 필요는 없습니다. 하지만 바가 더 작아질수록 스핀들 라이너는 자재 크기에 더 잘 맞아야 합니다.

효율성 개선(Improving Efficiency)

작업자 개입을 최소화하여 라이트아웃 작업 지점까지 줄이는 것이 바 피더 사용의 주된 이유입니다. 하지만 공장은 고용 비용도 고려해야 합니다. 인력과 바닥 공간은 공장이 보통 직면하는 가장 큰 비용이기 때문입니다. 그래서 바 피더가 차지할 공간을 고려할 때, 공장 소유주는 그것이 생산 공정을 어떻게 더 효율적으로 만들 수 있을지도 생각해야 합니다.

사람들은 바 피더의 사용을 극대화하기 위해 같은 부품을 생산 런에서 반복해서 가동해야 한다고 종종 생각합니다. CNC 인덱싱 앤드 피딩 테크놀로지스는 그것이 단순히 사실이 아니라고 말합니다. 대부분의 공장은 대부분 같은 유형의 자재와 유사한 부품 크기를 가동합니다. 공장은 바 로더로 500개 조각을 가동할 수 있고, 그 작업이 실행되는 동안 작업자는 다른 두 기계를 감독할 수 있습니다. 첫 번째 작업이 완료되면, 작업자는 유사한 크기의 다른 부품 프로그램을 빠르게 적재하고 기계를 다시 가동할 수 있습니다. 기존 선반에서 사이클 타임이 3분이라 해도, 작업자가 서서 기다리고, 문을 열고, 부품을 꺼내고, 각 조각마다 다음 블랭크를 넣게 하기 위해 급여를 지불하고 싶습니까? 바 로더가 그를 다른 기계를 동시에 가동하며 더 생산적으로 만들 수 있게 해줍니다. 소량 로트에서도 공장은 항상 더 효율적이려 노력하며, 더 짧은 리드 타임으로 처리량을 늘리려 합니다.

다른 자동화 형태와 마찬가지로, 바 피더는 공장의 효율성과 더 높은 생산률에 큰 차이를 만들 수 있습니다. 다양한 모델의 장점을 저울질하여 각 상황에 가장 적합한 것이 무엇인지 결정하는 것이 중요하지만, 공간과 비용이 허용하는 한, 바 피더는 터닝 작업에 적절한 부스트를 제공할 수 있습니다.