กระบอกลม อุปกรณ์เชิงกลที่ผลิตแรงโดยใช้พลังงานจากอากาศที่มีแรงกดดัน $$

[www.SeoNo1.co.th]

 กระบอกลม (Air Cylinder) เป็นอุปกรณ์เชิงกลที่ผลิตแรงโดยใช้พลังงานจากอากาศที่มีแรงกดดัน เครื่องมือกลุ่มนี้ประกอบด้วยลูกสูบก้านลูกสูบและก็กระบอกสูบ ความดันด้านในกระบอกสูบจะมากขึ้นเมื่ออากาศเข้าสู่ด้านหนึ่งของกระบอกสูบ การเพิ่มขึ้นของความดันภายในทําให้ลูกสูบเคลื่อนที่ไปในแนวทางที่เฉพาะ ก้านลูกสูบส่งแรงที่ปรับปรุงแล้วไปยังวัตถุที่จะย้ายที่



กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) เป็นยังไง ทำงานอย่างไร

กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) หรือ Air Cylinder คือ เครื่องใช้ไม้สอยในระบบนิวเมติกส์ที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานลมอัดให้เป็นการเขยื้อนเชิงเส้นแบบลูกสูบ เพื่อใช้ในลัษณะของการขับเคลื่อน ชู ดัน จับ หรือโยกย้ายชิ้นงานในระบบอัตโนมัติและเครื่องจักรอุตสาหกรรม

Pneumatic Cylinder ได้รับความนิยมอย่างมากในงานที่เกี่ยวข้องกับด้านอุตสาหกรรม เนื่องมาจากใช้งานง่าย ตอบสนองเร็ว มีความทนทาน แล้วก็ช่วยลดทุนสำหรับในการควบคุมการเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับระบบอื่น อีกทั้งยังสามารถใช้งานร่วมกับระบบ Automation ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปัจจุบันนี้ Cylinder มีให้เลือกหลายหมวด ยกตัวอย่างเช่น Single Acting Cylinder, Double Acting Cylinder, Rodless Cylinder และก็ Compact Cylinder ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะสมกับลักษณะงานที่แตกต่างกัน การเลือกกระบอกลมที่เหมาะสมจะช่วยทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้นลักษณะการทำงานของเครื่องจักรและยืดอายุการใช้แรงงานของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

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 ถูกปิดผนึกที่ปลายทั้งคู่ด้านด้วย ฝาปิดหัวแล้วก็ฝาด้านหลัง อากาศอัด (หรือสปริง) จะเขยื้อนลูกสูบ และก็ต่อมาแกนลูกสูบ ความยาวจังหวะของกระบอกลมนิวเมติกส์หมายถึงก้านลูกสูบสามารถขยายได้

รูปแบบการทำงานของกระบอกลมนิวเมติกส์



กระบอกลมแบบ Double-acting

กระบอกลม แบบ Double-acting เป็นชนิดที่มักพบที่สุดเพราะให้ผู้ใช้ควบคุมการเคลื่อนไหวของลูกสูบได้อย่างสมบูรณ์ รูปภาพด้านล่าง แสดงถึงการเคลื่อนที่ของลูกสูบและก้านลูกสูบเมื่ออากาศอัดเข้าสู่ลูกสูบแล้วก็แกนลูกสูบ ตําแหน่งเชิงลบเป็นเมื่อแกนลูกสูบหดกลับรวมทั้งตําแหน่งบวกคือเมื่อก้านลูกสูบขยายออก เมื่ออากาศอัดไปสู่พอร์ตปลายก้าน จะดันลูกสูบไปด้านหน้า ขยายก้านลูกสูบ (ในรูปฝั่งขวา) อากาศถูกบังคับให้ออกจากพอร์ตปลายก้าน สำหรับเพื่อการหดก้านลูกสูบอากาศอัดจะเข้าสู่พอร์ตปลายท่อบังคับให้อากาศออกมาจากพอร์ตปลายก้าน และก็ บังคับให้ลูกสูบหดกลับไปยังตําแหน่งลบ (ในรูปฝั่งซ้าย)

กระบอกลม แบบ Double-acting ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมได้อย่างเต็มที่ความยาวจังหวะลูกสูบที่ยาวขึ้นและก็แรงเอาต์พุตคงเดิมตลอดจังหวะทั้งหมด นอกจากนี้ยังสามารถทํางานได้ในอัตรารอบที่สูงขึ้น อย่างไรก็แล้วแต่ไม่ควรใช้กระบอกสูบแบบ double-acting ถ้าหากแอปพลิเคชันปรารถนาตําแหน่งฐานในเหตุการณ์ที่ไม่ปลอดภัยเพราะเหตุว่าสูญเสียอากาศอัด เนื่องจากใช้อากาศอัดทั้งสองแนวทางก็เลยใช้พลังงานเยอะขึ้น

 กระบอกลม  ที่ใช้แรงดันในการเคลื่อนที่ไปในแนวทางเดียว

กระบอกลมที่ใช้แรงดันสำหรับเพื่อการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว (Single-acting pneumatic cylinder) ใช้อากาศอัดเพื่อเคลื่อนลูกสูบในทิศทางเดียวเพียงแค่นั้น สปริงเชิงกลจะเคลื่อนลูกสูบไปในแนวทางตรงกันข้าม รูปภาพข้างล่างแสดงความเป็นไปได้สำหรับเพื่อการออกแบบทั้งสอง สปริงขยาย (A) หรือหดกลับ (B) ลูกสูบ กระบอกสูบแบบ single-acting มักใช้สําหรับการใช้งานที่ไม่ปลอดภัยซึ่งลูกสูบต้องอยู่ในตําแหน่งที่แน่ๆเมื่อสูญเสียอากาศอัด โดยเหตุนี้กระบอกลมแบบเคลื่อนไปในทิศทางเดียวก็เลยมีตําแหน่ง "ฐาน" เนื่องมาจากสปริงเชิงกลกระบอกลม แบบเคลื่อนไปในทิศทางเดียว มิได้ให้แรงเอาต์พุตที่สม่ําเสมอตลอดความยาวจังหวะลูกสูบเต็มเนื่องด้วยแรงสปริงตรงกันข้าม นอกนั้นจังหวะของกระบอกสูบแบบคนเดียวยังมี จํากัด เนื่องจากพื้นที่ของสปริงอัด โดยเหตุนี้ความยาวการก่อสร้างของกระบอกสูบแบบเคลื่อนไปในแนวทางเดียวจึงยาวกว่าความยาวสโตรคจริง

ระยะสโตรค ความเร็ว และก็เวลา

ความยาวสโตรคของกระบอกสูบนิวเมติก เวลาจังหวะเต็ม รวมทั้งความเร็วมีผลต่อประสิทธิภาพแล้วก็คุณภาพของกระบอกสูบในระบบอย่างยิ่ง

- ความยาวสโตรค/ระยะเคลื่อนที่: กระบอกลม  ความยาวจังหวะของกระบอกสูบนิวเมติกคือระยะทางสูงสุดที่กระบอกสูบนิวเมติกสามารถโยกย้ายโหลดได้
- เวลาจังหวะเต็ม: ตอนที่จําเป็นสําหรับแกนกระบอกสูบสำหรับการเขยื้อนจากที่ขยายเต็มที่ไปจนกระทั่งหดกลับจนถึงสุดหรือในทางกลับกัน
- ความเร็ว: ความเร็วของก้านลูกสูบถูกกําคราวดโดยการหารความยาวสโตรคด้วยเวลาจังหวะ

การคํานวที่แรง

สำหรับในการเลือกกระบอกสูบนิวเมติกสิ่งสําคัญเป็นต้องเข้าใจก่อนว่าจะต้องใช้แรงเท่าไรสำหรับการย้ายที่โหลดด้วยความเร็วที่ต้องการ กระบอกสูบที่เลือกเพื่อเคลื่อนย้ายโหลดควรมีระดับแรงสูงกว่าแรงที่จําเป็นสำหรับในการเคลื่อนย้ายโหลดน้อย

กระบอกลมมาตฐาน ISO

การออกแบบกระบอกลม ชอบเป็นไปตาม มาตรฐาน ISO ทําให้สามารถใช้แทนกันได้กับผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตหลายราย ฉะนั้นขนาดการต่อว่าดตั้ง กระบอกสูบ ระยะชัก ลักษณะแกนลูกสูบ รวมทั้งพ็อตช่องอากาศขึ้นอยู่กับจำพวก / มาตรฐานรวมทั้งการใช้แรงงาน อย่างไรก็ดียังมีกระบอกสูบที่มิได้มาตรฐานจํานวนมากสําหรับการใช้งานพิเศษ

 กระบอกลม  แบบ Round ISO 6432 (8-25 mm)

ISO 6432 เป็นมาตรฐาน ISO เมตริกที่ใช้บังคับกับกระบอกลม แบบทางเดียว ที่มีรูตั้งแต่ 8 mm. ถึง 25 mm. และแรงดันใช้งานสูงสุด 10 bar (1000,6432 k Pa) โดยทั่วไปจะเรียกว่ากระบอกลมขนาดเล็กหรือกระบอกสูบกลม มาตรฐานนี้กําครั้งดชุดเมตริกของขนาดการติดตั้งที่จําเป็นสําหรับความสามารถสำหรับการแปลงกระบอกสูบ มาตรฐานกระบอกลม นี้ไม่มีการปรับลดแรงสั่นสะเทือนด้วยตัวเอง ISO 6432 เป็นกระบอกสูบขนาดกะทัดรัดที่เพอร์เฟ็คเหมาะสําหรับระบบอัตโนมัติในวัสดุวินิจฉัยการบรรจุภัณฑ์, อุตสาหกรรมยานยนต์ และ เชิงการค้า

กระบอกลมโปรไฟล์ Profile ISO 15552 (32-320 mm)

ISO 15552 กำหนดขนาดการตำหนิดตั้งแบบเมตริก ลักษณะการติดตั้ง ลักษณะแกนลูกสูบระยะชักสำหรับกระบอกลมก้านผู้เดียวหรือคู่ที่มีแรงดันใช้งานสูงสุดถึง 10 bar (1000 k Pa) และขนาดรูตั้งแต่ 32 mm. ถึง 3 mm. มาตรฐานนี้ใช้กับกระบอกสูบที่มีการติดตั้งแบบถอดได้ VDMA 24562 มีอยู่ทั่วไปในเยอรมนีและก็มีไว้สำหรับกระบอกสูบโปรไฟล์รวมทั้งก้านดูด ชุดกระบอกลม ISO 15552 มีการลดแรงกระแทกแบบปรับได้ ซึ่งช่วยให้ลดแรงสั่นได้อย่างสมบูรณ์แบบ ด้วยเหตุผลดังกล่าว กระบอกลม ISO 15552 จึงเหมาะกับการเคลื่อนย้ายที่มีประสิทธิภาพของโหลดขนาดใหญ่ โดยปกติจะใช้ในระบบอัตโนมัติทั่วไปในเครื่องจักรแล้วก็ระบบต่างๆอุตสาหกรรมอาหารและก็เครื่องดื่ม ฯลฯ ISO 15552 ได้เข้ามาแทนที่มาตรฐานเก่าอย่าง ISO 6431 และ VDMA 24562

 

กระบอกลมแบบ Compact ISO 21287 (20-100 mm)

ISO 21287 ใช้กับกระบอกลม ขนาดกะทัดรัดแบบทางเดียวที่มีแรงกดดันใช้งานสูงสุด 10 bar (1000 k Pa) และก็ขนาดรูตั้งแต่ 20 mm. ถึง 100 mm. ชุดกระบอกลม นี้ไม่ได้จัดตั้งระบบป้องกันการเกิดการกระแทกแบบปรับได้ แต่มีกันชนยางที่ปลายทั้งสองด้านเพื่อกันกระแทก ชุดกระบอกลม ISO 21287 มีขนาดกระชับและน้ำหนักเบา ด้วยเหตุนี้ ก็เลยเป็นที่เรียกร้องสําหรับการใช้แรงงานที่มีข้อจํากัดด้านพื้นที่

กระบอกสูบไม่มีก้าน (Rodless Cylinder)

กระบอกสูบไร้แกน คล้ายกับ กระบอกลม คือ ใช้อากาศอัดเพื่อเปลี่ยนที่โหลดในทางเชิงเส้น อย่างไรก็แล้วแต่กระบอกสูบแบบไร้ก้านจะย้ายที่โหลดไปพร้อมทั้งลูกสูบแทนที่จะผลักหรือดึงโหลด เพราะฉะนั้นก็เลยไม่มีการโก่งก้านลูกสูบแรงเสมอกันทั้งคู่แนวทางและมีขนาดกระชับกว่าสําหรับความยาวสโตรคเดียวกัน กระบอกสูบแบบไร้ก้านมักใช้สําหรับการจัดการสิ่งของการโหลดการยกการตัดเว็บไซต์

เครื่องไม้เครื่องมือเสริม  กระบอกลม นิวเมติกส์

เซ็นเซอร์กระบอกสูบนิวเมติกส์ ให้การสนองตอบตำแหน่งลูกสูบกับระบบควบคุมในเครื่องจักรรวมทั้งเครื่องมืออัตโนมัติ ปกติแล้วลูกสูบจะมีแม่เหล็กอยู่ในตัวกระบอกสูบ หลังจากนั้น สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์กับตัวกระบอกสูบนิวแมติกดังรูปที่ 6 แสดง เพื่อระบุตำแหน่งของลูกสูบ สามารถตรวจจับการยืด การยุบ หรือตำแหน่งแต่ละตำแหน่งเรียกตัวกระบอกสูบ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ติดตั้งเซ็นเซอร์ สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์หลายตัวกับตัวกระบอกสูบได้ถ้าต้องการการโต้ตอบหลายตำแหน่ง

Reed sensors เป็นเซ็นเซอร์ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด เหตุเพราะมีวงจรชีวิตที่ช้านาน (มากกว่า 10 ล้านตัว) และโดยทั่วไปแล้วไม่ใช่จุดแรกของความล้มเหลวสำหรับเพื่อการใช้งานที่มีการชนหรือการกระตุกสั่นสะเทือนสูง

คำถามที่พบบ่อย

กระบอกลม ปฏิบัติภารกิจอะไร?
กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) เป็นอุปกรณ์ในระบบนิวเมติกส์ที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานลมอัดให้เป็นการเขยื้อนเชิงเส้นแบบลูกสูบ เพื่อใช้สำหรับในการดัน ยก จับ หรือโยกย้ายงานในเครื่องจักรและก็ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

กระบอกลมสามารถหยุดตำแหน่งกลางทางได้ไหม?
กระบอกลมแบบ Double Acting Cylinder สามารถหยุดตำแหน่งระหว่างจังหวะการเคลื่อนที่ได้ในบางการใช้งาน แต่หากอยากความเที่ยงตรงสูง ควรที่จะเลือกใช้กระบอกลมที่มีระบบระเบียบล็อกตำแหน่ง (Locking Cylinder) หรือใช้งานร่วมกับเซ็นเซอร์ตรวจหาตำแหน่งเพื่อเพิ่มความเที่ยงตรงสำหรับการควบคุม

กระบอกลมปฏิบัติงานอย่างไร?
กระบอกลมดำเนินการโดยใช้อากาศอัดสำหรับการผลักดันลูกสูบให้เคลื่อน โดยกระบอกลมแบบ Double Acting จะใช้อากาศอัดสำหรับการเคลื่อนที่ทั้งขาเข้าและก็ขาออก ส่วนกระบอกลมแบบ Single Acting จะใช้อากาศอัดเพียงแค่ด้านเดียว และก็ใช้สปริงช่วยดันกลับในอีกทิศทางหนึ่ง

กระบอกลมมีกี่จำพวก?
กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) มีหลายจำพวกให้เลือกใช้งานตามรูปแบบของระบบ ยกตัวอย่างเช่น Single Acting Cylinder, Double Acting Cylinder, Compact Cylinder และ Rodless Cylinder โดยแต่ละจำพวกมีลักษณะเด่นแล้วก็การใช้งานที่ต่างกัน เพื่อเหมาะกับงานด้านอุตสาหกรรมและก็ระบบ Automation แต่ละแบบ

ระยะชัก (Stroke) ของ  กระบอกลม เป็นยังไง?
ระยะชัก หรือ Strokeเป็นระยะทางทั้งหมดที่ก้านลูกสูบของกระบอกลมสามารถเคลื่อนได้ในหนึ่งจังหวะ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกใช้งานกระบอกลมให้เหมาะสมกับลักษณะงานและก็พื้นที่จัดตั้ง

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