กระบอกลม อุปกรณ์เชิงกลที่ผลิตแรงโดยใช้พลังงานจากอากาศที่มีแรงกดดัน ^^

[www.SeoNo1.co.th]

 กระบอกลม (Air Cylinder) เป็นอุปกรณ์เชิงกลที่ผลิตแรงโดยใช้พลังงานจากอากาศที่มีแรงดัน เครื่องใช้ไม้สอยพวกนี้ประกอบด้วยลูกสูบก้านลูกสูบรวมทั้งกระบอกสูบ ความดันด้านในกระบอกสูบจะเพิ่มขึ้นเมื่ออากาศไปสู่ด้านหนึ่งของกระบอกสูบ การเพิ่มขึ้นของความดันภายในทําให้ลูกสูบเขยื้อนไปในแนวทางที่เจาะจง ก้านลูกสูบส่งแรงที่ปรับปรุงแล้วไปยังวัตถุที่จะเปลี่ยนที่



กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) เป็นอย่างไร ดำเนินงานอย่างไร

กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) หรือ Air Cylinderเป็นเครื่องไม้เครื่องมือในระบบนิวเมติกส์ที่ปฏิบัติภารกิจแปลงพลังงานลมอัดให้เป็นการเขยื้อนเชิงเส้นแบบลูกสูบ เพื่อใช้ในการขับ ชู ดัน จับ หรือเปลี่ยนที่งานในระบบอัตโนมัติรวมทั้งเครื่องจักรอุตสาหกรรม

Pneumatic Cylinder ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในงานอุตสาหกรรม เพราะว่าใช้งานง่าย สนองตอบเร็ว มีความคงทน และก็ช่วยลดเงินลงทุนในการควบคุมการเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับระบบอื่น ทั้งยังสามารถใช้งานร่วมกับระบบ Automation ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปัจจุบัน Cylinder มีให้เลือกหลายจำพวก ได้แก่ Single Acting Cylinder, Double Acting Cylinder, Rodless Cylinder แล้วก็ Compact Cylinder ซึ่งแต่ละชนิดเหมาะกับลักษณะงานที่แตกต่างกัน การเลือกกระบอกลมที่สมควรจะช่วยทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้นลักษณะการทำงานของเครื่องจักรและก็ต่ออายุการใช้งานของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ส่วนประกอบหลักของ กระบอกลมแบบ Double Acting

- พอร์ตปลายก้าน (Cap-end port)
- แกนยึด (Tie rod)
- พอร์ตปลายท่อ (Rod-end port)
- ลูกสูบ (Piston)
- กระบอกสูบ (Barrel)
- แกนลูกสูบ (Piston rod)

กระบอกลมแบบ Double-acting จะมีเฉพาะ พอร์ตปลายก้าน หรือ พอร์ตปลายท่อ  กระบอกลม และใช้สปริงเชิงกลสําหรับการเคลื่อนที่ทุติยภูมิ กระบอกลม ถูกปิดผนึกที่ปลายทั้งสองด้านด้วย ฝาปิดหัวแล้วก็ฝาท้าย อากาศอัด (หรือสปริง) จะเขยื้อนลูกสูบ รวมทั้งต่อมาแกนลูกสูบ ความยาวจังหวะของกระบอกลมนิวเมติกส์หมายถึงก้านลูกสูบสามารถขยายได้

รูปแบบการทำงานของกระบอกลมนิวเมติกส์



กระบอกลมแบบ Double-acting

กระบอกลม แบบ Double-acting เป็นจำพวกที่พบได้มากที่สุดเนื่องด้วยให้ผู้ใช้ควบคุมการเคลื่อนไหวของลูกสูบได้อย่างสมบูรณ์ รูปภาพข้างล่าง แสดงถึงการเคลื่อนที่ของลูกสูบและก็ก้านลูกสูบเมื่ออากาศอัดไปสู่ลูกสูบรวมทั้งแกนลูกสูบ ตําแหน่งแง่ลบ คือ เมื่อแกนลูกสูบหดกลับและก็ตําแหน่งบวกคือเมื่อก้านลูกสูบขยายออก เมื่ออากาศอัดไปสู่พอร์ตปลายก้าน จะดันลูกสูบไปด้านหน้า ขยายก้านลูกสูบ (ในรูปฝั่งขวา) อากาศถูกบังคับให้ออกจากพอร์ตปลายก้าน ในการหดก้านลูกสูบอากาศอัดจะเข้าสู่พอร์ตปลายท่อบังคับให้อากาศออกมาจากพอร์ตปลายก้าน และ บังคับให้ลูกสูบหดกลับไปยังตําแหน่งลบ (ในรูปฝั่งซ้าย)

กระบอกลม แบบ Double-acting ช่วยทำให้ผู้ใช้สามารถควบคุมได้อย่างเต็มเปี่ยมความยาวจังหวะลูกสูบที่ยาวขึ้นแล้วก็แรงเอาต์พุตคงเดิมตลอดจังหวะทั้งหมด นอกเหนือจากนั้นยังสามารถทํางานได้ในอัตรารอบที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามไม่สมควรใช้กระบอกสูบแบบ double-acting แม้แอปพลิเคชันอยากตําแหน่งฐานในสถานการณ์ที่ไม่ปลอดภัยด้วยเหตุว่าสูญเสียอากาศอัด เหตุเพราะใช้อากาศอัดทั้งคู่ทิศทางจึงใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้น

  กระบอกลม ที่ใช้แรงดันสำหรับการเคลื่อนไปในแนวทางเดียว

กระบอกลมที่ใช้แรงกดดันในการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว (Single-acting pneumatic cylinder) ใช้อากาศอัดเพื่อขับลูกสูบในทิศทางเดียวเท่านั้น สปริงเชิงกลจะเคลื่อนลูกสูบไปในแนวทางตรงกันข้าม รูปภาพด้านล่างแสดงความเป็นไปได้สำหรับในการออกแบบทั้งสอง สปริงขยาย (A) หรือหดกลับ (B) ลูกสูบ กระบอกสูบแบบ single-acting มักใช้สําหรับการใช้แรงงานที่ไม่ปลอดภัยซึ่งลูกสูบต้องอยู่ในตําแหน่งที่แน่ๆเมื่อสูญเสียอากาศอัด ด้วยเหตุนี้กระบอกลมแบบเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวจึงมีตําแหน่ง "ฐาน" เพราะว่าสปริงเชิงกลกระบอกลม แบบเคลื่อนที่ไปในแนวทางเดียว ไม่ได้ให้แรงเอาต์พุตที่สม่ําเสมอตลอดความยาวจังหวะลูกสูบเต็มเพราะว่าแรงสปริงตรงกันข้าม ยิ่งกว่านั้นจังหวะของกระบอกสูบแบบผู้เดียวยังมี จํากัด เหตุเพราะพื้นที่ของสปริงอัด ฉะนั้นความยาวการก่อสร้างของกระบอกสูบแบบเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวก็เลยยาวกว่าความยาวสโตรคจริง

ระยะสโตรค ความเร็ว และเวลา

ความยาวสโตรคของกระบอกสูบนิวเมติก เวลาจังหวะเต็ม และความเร็วมีผลต่อสมรรถนะแล้วก็สมรรถนะของกระบอกสูบในระบบอย่างมาก

- ความยาวสโตรค/ระยะเคลื่อน:  กระบอกลม ความยาวจังหวะของกระบอกสูบนิวเมติกคือระยะทางสูงสุดที่กระบอกสูบนิวเมติกสามารถย้ายที่โหลดได้
- เวลาจังหวะเต็ม: ในขณะที่จําเป็นสําหรับแกนกระบอกสูบสำหรับการเคลื่อนที่จากที่ขยายเต็มกำลังไปจนกระทั่งหดกลับจนกระทั่งสุดหรือในทางกลับกัน
- ความเร็ว: ความเร็วของก้านลูกสูบถูกกําหนดโดยการหารความยาวสโตรคด้วยเวลาจังหวะ

การคํานวที่แรง

สำหรับในการเลือกกระบอกสูบนิวเมติกสิ่งสําคัญเป็นจำเป็นต้องเข้าใจก่อนว่าต้องใช้แรงเท่าไรสำหรับการเคลื่อนย้ายโหลดด้วยความเร็วที่อยากได้ กระบอกสูบที่เลือกเพื่อโยกย้ายโหลดจะต้องมีระดับแรงสูงกว่าแรงที่จําเป็นในการโยกย้ายโหลดน้อย

กระบอกลมมาตฐาน ISO

การออกแบบกระบอกลม มักจะเป็นไปตาม มาตรฐาน ISO ทําให้สามารถใช้แทนกันได้กับสินค้าของผู้สร้างหลายราย โดยเหตุนั้นขนาดการติดตั้ง กระบอกสูบ ระยะชัก ลักษณะแกนลูกสูบ และก็พ็อตช่องอากาศขึ้นกับประเภท / มาตรฐานและก็การใช้งาน อย่างไรก็ตามยังมีกระบอกสูบที่มิได้มาตรฐานจํานวนมากสําหรับการใช้งานพิเศษ

 กระบอกลม  แบบ Round ISO 6432 (8-25 mm)

ISO 6432 เป็นมาตรฐาน ISO เมตริกที่ใช้บังคับกับกระบอกลม แบบทางเดียว ที่มีรูตั้งแต่ 8 mm. ถึง 25 mm. แล้วก็แรงดันใช้งานสูงสุด 10 bar (1000,6432 k Pa) โดยธรรมดาจะเรียกว่ากระบอกลมขนาดเล็กหรือกระบอกสูบกลม มาตรฐานนี้กําหนดชุดเมตริกของขนาดการตำหนิดตั้งที่จําเป็นสําหรับความรู้ความเข้าใจสำหรับการเปลี่ยนแปลงกระบอกสูบ มาตรฐานกระบอกลม นี้ไม่มีการปรับลดแรงสะเทือนด้วยตนเอง ISO 6432 เป็นกระบอกสูบขนาดกระชับที่สมบูรณ์แบบเหมาะสําหรับระบบอัตโนมัติในเครื่องไม้เครื่องมือวินิจฉัยการบรรจุภัณฑ์, อุตสาหกรรมยานยนต์ รวมทั้ง เชิงพาณิชย์

กระบอกลมโปรไฟล์ Profile ISO 15552 (32-320 mm)

ISO 15552 กำหนดขนาดการต่อว่าดตั้งแบบเมตริก ลักษณะการติดตั้ง ลักษณะแกนลูกสูบระยะชักสำหรับกระบอกลมก้านโดดเดี่ยวหรือคู่ที่มีแรงดันใช้งานสูงสุดถึง 10 bar (1000 k Pa) รวมทั้งขนาดรูตั้งแต่ 32 mm. ถึง 3 mm. มาตรฐานนี้ใช้กับกระบอกสูบที่มีการจัดตั้งแบบถอดได้ VDMA 24562 มีอยู่ทั่วไปในเยอรมนีและมีไว้สำหรับกระบอกสูบโปรไฟล์และก็ก้านสูบ ชุดกระบอกลม ISO 15552 มีการลดแรงชนแบบปรับได้ ซึ่งช่วยให้ลดแรงสั่นได้อย่างสมบูรณ์แบบ ด้วยเหตุผลดังกล่าว กระบอกลม ISO 15552 จึงเหมาะสำหรับการเปลี่ยนที่ที่มีประสิทธิภาพของโหลดขนาดใหญ่ โดยธรรมดาจะใช้ในระบบอัตโนมัติทั่วๆไปในเครื่องจักรแล้วก็ระบบต่างๆอุตสาหกรรมของกินแล้วก็เครื่องดื่ม อื่นๆอีกมากมาย ISO 15552 ได้เข้ามาแทนที่มาตรฐานเก่าอย่าง ISO 6431 และก็ VDMA 24562

 

กระบอกลมแบบ Compact ISO 21287 (20-100 mm)

ISO 21287 ใช้กับกระบอกลม ขนาดกะทัดรัดแบบทางเดียวที่มีแรงดันใช้งานสูงสุด 10 bar (1000 k Pa) แล้วก็ขนาดรูตั้งแต่ 20 mm. ถึง 100 mm. ชุดกระบอกลม นี้ไม่ได้จัดตั้งระบบป้องกันกระเทือนแบบปรับได้ อย่างไรก็ดีมีกันชนยางที่ปลายทั้งคู่ด้านเพื่อป้องกันการเกิดการกระแทก ชุดกระบอกลม ISO 21287 มีขนาดกะทัดรัดและก็น้ำหนักค่อย ฉะนั้น จึงเป็นที่ต้องการสําหรับการใช้แรงงานที่มีข้อจํากัดด้านพื้นที่

กระบอกสูบไม่มีก้าน (Rodless Cylinder)

กระบอกสูบไม่มีแกน คล้ายกับ กระบอกลมหมายถึงใช้อากาศอัดเพื่อเคลื่อนย้ายโหลดในเส้นทางเชิงเส้น อย่างไรก็ดีกระบอกสูบแบบไร้ก้านจะโยกย้ายโหลดไปพร้อมกับลูกสูบแทนที่จะผลักหรือดึงโหลด ด้วยเหตุนั้นก็เลยไม่มีการโก่งก้านลูกสูบแรงเสมอกันทั้งสองแนวทางรวมทั้งมีขนาดกะทัดรัดกว่าสําหรับความยาวสโตรคเดียวกัน กระบอกสูบแบบไม่มีก้านมักใช้สําหรับการจัดการอุปกรณ์การโหลดการยกการตัดเว็บไซต์

เครื่องมือเสริม  กระบอกลม นิวเมติกส์

เซ็นเซอร์กระบอกสูบนิวเมติกส์ ให้การตอบสนองตำแหน่งลูกสูบกับระบบควบคุมในเครื่องจักรรวมทั้งวัสดุอุปกรณ์อัตโนมัติ โดยธรรมดาแล้วลูกสูบจะมีแม่เหล็กอยู่ในตัวกระบอกสูบ จากนั้น สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์กับตัวกระบอกสูบนิวแมติกดังรูปที่ 6 แสดง เพื่อระบุตำแหน่งของลูกสูบ สามารถตรวจจับการยืด การหด หรือตำแหน่งแต่ละตำแหน่งเรียกตัวกระบอกสูบ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่จัดตั้งเซ็นเซอร์ สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์หลายตัวเข้ากับตัวกระบอกสูบได้ถ้าหากอยากการโต้ตอบหลายตำแหน่ง

Reed sensors เป็นเซ็นเซอร์ประเภทที่มักพบที่สุด เพราะเหตุว่ามีวงจรชีวิตที่นาน (มากยิ่งกว่า 10 ล้านตัว) รวมทั้งโดยธรรมดาไม่ใช่จุดแรกของความผิดพลาดสำหรับในการใช้งานที่มีการกระแทกหรือการกระตุกกระเทือนสูง

คำถามที่พบบ่อย

กระบอกลม ทำหน้าที่อะไร?
กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) เป็นเครื่องไม้เครื่องมือในระบบนิวเมติกส์ที่ปฏิบัติหน้าที่แปลงพลังงานลมอัดให้เป็นการเขยื้อนเชิงเส้นแบบลูกสูบ เพื่อใช้เพื่อสำหรับในการดัน ยก จับ หรือเปลี่ยนที่ผลงานในเครื่องจักรและระบบอัตโนมัติทางด้านอุตสาหกรรม

กระบอกลมสามารถหยุดตำแหน่งกลางทางได้หรือเปล่า?
กระบอกลมแบบ Double Acting Cylinder สามารถหยุดตำแหน่งระหว่างจังหวะการเคลื่อนที่ได้ในบางการใช้แรงงาน แม้กระนั้นหากปรารถนาความเที่ยงตรงสูง ควรจะเลือกใช้กระบอกลมที่มีระบบล็อกตำแหน่ง (Locking Cylinder) หรือใช้งานร่วมกับเซ็นเซอร์ตรวจหาตำแหน่งเพื่อเพิ่มความเที่ยงตรงสำหรับการควบคุม

กระบอกลมทำงานยังไง?
กระบอกลมทำงานโดยใช้อากาศอัดสำหรับเพื่อการส่งเสริมลูกสูบให้เคลื่อนที่ โดยกระบอกลมแบบ Double Acting จะใช้อากาศอัดสำหรับการเคลื่อนที่ทั้งขาเข้าและก็ขาออก ส่วนกระบอกลมแบบ Single Acting จะใช้อากาศอัดเพียงแต่ด้านเดียว รวมทั้งใช้สปริงช่วยดันกลับในอีกทิศทางหนึ่ง

กระบอกลมมีกี่จำพวก?
กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) มีหลายประเภทให้เลือกใช้งานตามรูปแบบของระบบ ดังเช่นว่า Single Acting Cylinder, Double Acting Cylinder, Compact Cylinder รวมทั้ง Rodless Cylinder โดยแต่ละจำพวกมีลักษณะเด่นและก็การใช้แรงงานที่ต่างกัน เพื่อให้เหมาะกับงานที่เกี่ยวกับด้านอุตสาหกรรมแล้วก็ระบบ Automation แต่ละแบบอย่าง

ระยะชัก (Stroke) ของ กระบอกลม  เป็นอย่างไร?
ระยะชัก หรือ Strokeหมายถึงระยะทางทั้งหมดที่ก้านลูกสูบของกระบอกลมสามารถเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งจังหวะ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับในการเลือกใช้งานกระบอกลมให้เหมาะสมกับลักษณะงานและก็พื้นที่จัดตั้ง

เข้าไปอ่านรายละเอียดได้ตามนี้ >> https://flutech.co.th/all-pneumatics-and-automation-systems/cylinders/