ระบบการส่งกำลังด้วยลม Pneumatic ในงานอุตสาหกรรม
ถ้าหากพูดถึงยุคนี้การมาของระบบหุ่นยนต์
Robot,
Cobot รวมถึงเทคโนโลยีระบบ Automation ต่างๆ
ซึ่งหนึ่งในระบบสนับสนุนในการส่งกำลังที่มีความสะอาดและเที่ยงตรงนั้นคือ
“การส่งกำลังด้วยลม หรือ ระบบ Pneumatic” นั่นเอง
สำหรับบทความนี้อาจจะขอมาแนะนำความรู้เบื้องต้นกันนะครับว่า ระบบ Pneumatic
คืออะไร ? ทำหน้าที่อะไร , ส่วนประกอบของระบบนิวเมติกส์ต่างๆ และ ข้อดี-ข้อเสีย ของระบบนี้กันนะครับ
ระบบนิวเมติกส์
(Pneumatic)
ในงานอุตสาหกรรมคืออะไร?
ระบบนิวเมติกส์
หรือ Pneumatic
System อาจจะขอเริ่มจากคำนิยามคำว่า Pneumatic กันก่อนนะครับ โดยคำว่า ‘Pneuma’ ในภาษากรีกหมายถึง
‘อากาศ’ ดังนั้นจึงหมายถึง “การใช้อากาศ หรือก๊าซอัดในการส่งกำลังภายใต้แรงดัน”
นั่นเองครับ
โดยจุดเริ่มต้นของระบบนี้เริ่มต้นจากในศตวรรษแรกก่อนคริสตกาลเลยทีเดียวนะครับ
(เก่าแก่มากๆ) โดยนักคณิตศาสตร์ชาวกรีกโบราณ Hero of Alexandria ได้รวบรวมสูตรสำหรับเครื่องมือหลายสิบชิ้นในงานของเขาที่ชื่อว่า Pneumatics
ที่มีการทำงานด้วยลมในการส่งกำลังในเครื่องมือของเขาหลายชิ้น
ระบบนิวเมติกส์
คือ ระบบที่ “ใช้อากาศอัดแรงดัน” เพื่อส่งกำลังและควบคุมการทำงานในอุตสาหกรรมต่างๆ
ซึ่งในระบบนิวเมติกส์ที่ใช้ปัจจุบันจะใช้เป็น
“อากาศ (Atmospheric
air)” แต่จะต้องมีการควบคุมคุณภาพของอากาศที่จะนำมาใช้ด้วยนะครับ
โดยทั่วไปแล้ว อากาศจะมีการดูดความชื้น (Moisture) ออกไป
และจะเติมน้ำมัน (Lubrication oil) ปริมาณเล็กน้อยที่คอมเพรสเซอร์เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและหล่อลื่นชิ้นส่วนในระบบไม่ให้เกิดการเสียหาย
โดยทั่วไประบบเหล่านี้จะทำงานด้วยการใช้อากาศอัดที่จ่ายอย่างต่อเนื่องจากเครื่องอัดอากาศ
หรือ Compressor
จากนั้นอากาศอัดจะถูกส่งไปยังระบบผ่านวาล์วหรือท่อต่างๆ
ทีนี้เราอาจจะขอมาเกริ่นและแนะนำถึงส่วนประกอบของระบบนิวเมติกส์กันนะครับเพื่อให้เห็นภาพรวมของระบบกันนะครับ
ส่วนประกอบของระบบนิวเมติกส์
(Pneumatic)
ทางนายช่างมาแชร์ขอมายกตัวอย่าง
“ระบบนิวเมติกส์อย่างง่าย”
ในการส่งกำลังจากจุดเริ่มต้นผ่านชุดการปรับปรุงคุณภาพของอากาศต่างๆ เพิ่มแรงดัน
ผ่านวาล์ว ตลอดจนลมวิ่งไปหาลูกสูบจนจนลูกสูบสามารถทำงานได้นะครับ
โดยส่วนประกอบของระบบนิวเมติกส์จะมีดังนี้
1.
ตัวกรองอากาศ (Intake Air Filter) – ตัวกรองไอดีใช้เพื่อกรองฝุ่น
หรือสิ่งสกปรกออกจากอากาศซึ่งเราอาจจะคุ้นเคยในชื่อของ “กรองอากาศ”
2.
คอมเพรสเซอร์ (Compressor) – หน้าที่หลักของคอมเพรสเซอร์นี้
คือ ทำหน้าที่เพิ่มความดันอากาศให้ระบบ
3.
ศูนย์ควบคุมมอเตอร์ (Motor Control Center) – มอเตอร์ไฟฟ้าในระบบนี้ใช้
เพื่อจากการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าแล้สมาจ่ายพลังงานกลให้กับคอมเพรสเซอร์ที่สามารถทำงานได้ตามที่ออกแบบไว้
4.
ชุดคูลเลอร์ (Cooler) – เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
หรือ
เครื่องทําความเย็นใช้เพื่อลดอุณหภูมิของอากาศที่ถูกคอมเพลสเซอร์อัดมาจนมีความร้อนสูงนั่นเองครับ
5.
เครื่องดักความชื้น (Separator) – เครื่องดักความชื้นนี้ทำหน้าที่ในการแยกความชื้นหรือไอน้ําภายในอากาศออกจากอากาศ
เพื่อทำให้อากาศที่ใช้มีความแห้งและจะทำไม่ให้เกิดสนิมในระบบนั่นเองครับ
6.
ถังพักลม (Receiver) – เป็นถังพักลมเพื่อเตรียมตัวนำไปใช้จ่ายในระบบต่อไป
และยังเป็นตัวรับสัญญาณว่า “ลมที่นำมามีคุณภาพที่ดี และความดันที่ได้ออกแบบไว้”
ก่อนที่จะนำไปใช้
ซึ่งในตำแหน่งนี้จะมีการติดตั้งระบบควบคุมต่างๆเพื่อให้มั่นใจถึงคุณภาพลมนั่นเองครับ
7.
ระบบบำบัดอากาศอัดรอง (Secondary Air Treatment) – ระบบนี้จะเป็นตัวคัดกรองคุณภาพอากาศละเอียดอีกหนึ่งชั้น โดยจะมีชุดกรอง
ชุดดักน้ำ และชุดเติมน้ำมัน ก่อนที่จะนำเข้าไปใช้ในระบบอุปกรณ์เครื่องจักรนะครับ
8.
สวิตช์ความดัน (Pressure Switch) : สวิตช์วัดความดันในระบบข้างต้นใช้
เพื่อ ตรวจจับการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของความดันอากาศ
ซึ่งจะต่อสัญญาณเข้าไปหาคอมเพลสเซอร์เพื่อควบคุมแรงดันในระบบอีกทีนั่นเองครับ
9.
วาล์วควบคุมในระบบนิวเมติกส์ (Pneumatic Control Valve) – วาล์วควบคุมในระบบด้านบนใช้เพื่อควบคุมการทำงานในระบบ
ซึ่งในตัวอย่างจะเป็นวาล์วที่ควบคุมเปลี่ยนทิศทางการไหลของอากาศก่อนเข้าสู่กระบอกลูกสูบนั่นเองครับ
10.
แอคชูเอเตอร์ (Air Actuator) – ในระบบนิวเมติกส์
แอคชูเอเตอร์ หรือ กระบอกสูบของเรานั่นเองครับ
หรือเราอาจจะมองว่าชิ้นส่วนนี้คือส่วนสุดท้ายของเครื่องจักรที่จะทำงานละกันนะครับ
ไม่ว่าจะเป็น ระบบแขนกล Robot, Cobot หรือระบบ Automation
ต่างๆ
ซึ่งตรงนี้ถือเป็นส่วนสําคัญและหน้าที่หลักในระบบเลยที่สามารถรับเอาต์พุตตัวสุดท้ายจากแอคชูเอเตอร์อากาศซึ่งเอาไปใช้งานในระบบต่อไปครับผม
ข้อดี-ข้อด้อย
ของระบบนิวเมติกส์ (Pneumatic)
ข้อดีของระบบนิวเมติกส์
· การออกแบบนั้นเรียบง่าย
· ซึ่งมีประสิทธิภาพ,
ความน่าเชื่อถือสูง และความทนทานสูง
· ความพร้อมใช้งานของแหล่งที่มาไม่มีที่สิ้นสุด
· มีความประหยัดสูง
ด้านความปลอดภัย
· การถ่ายโอนพลังงานและความเร็วนั้นรวดเร็ว
· เป็นมีความสะอาดและมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ข้อด้อยของระบบนิวเมติกส์
มีดังต่อไปนี้
· ความแม่นยําค่อนข้างต่ํา
(เมื่อเทียบกับระบบอื่นๆ)
· ภาระการใช้งาน
หรือ Capacity
ของระบบไม่สูง
· ความเร็วในการเคลื่อนที่ไม่สม่ําเสมอ
· ต้องการคุณภาพของอากาศที่ดี
ที่มา
:
MMThailand
วันที่
25 เม.ย. 2568
