กระบอกลม (Air Cylinder) เป็นอุปกรณ์เชิงกลที่ผลิตแรงโดยใช้พลังงานจากอากาศที่มีแรงกดดัน วัสดุอุปกรณ์เหล่านี้มีลูกสูบก้านลูกสูบและกระบอกสูบ ความดันข้างในกระบอกสูบจะเพิ่มขึ้นเมื่ออากาศไปสู่ด้านหนึ่งของกระบอกสูบ การเพิ่มขึ้นของความดันภายในทําให้ลูกสูบเขยื้อนไปในแนวทางที่ชี้เฉพาะ ก้านลูกสูบส่งแรงที่พัฒนาแล้วไปยังวัตถุที่จะเปลี่ยนที่
(https://flutech.co.th/wp-content/uploads/2023/02/%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%AD%E0%B8%81%E0%B8%A5%E0%B8%A1-%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%AD%E0%B8%81%E0%B8%AA%E0%B8%B9%E0%B8%9A-Pneumatic-Cylinders-%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3-%E0%B8%97%E0%B8%B3%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%AD%E0%B8%A2%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%87%E0%B9%84%E0%B8%A3-1024x536.webp)
กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) เป็นยังไง ดำเนินการยังไง
กระบอกลม (https://flutech.co.th/all-pneumatics-and-automation-systems/cylinders/) (Pneumatic Cylinder) หรือ Air Cylinderหมายถึงอุปกรณ์ในระบบนิวเมติกส์ที่ปฏิบัติภารกิจเปลี่ยนพลังงานลมอัดให้เป็นการเคลื่อนเชิงเส้นแบบลูกสูบ เพื่อใช้เพื่อสำหรับการขับ ยก ดัน จับ หรือเปลี่ยนที่ชิ้นงานในระบบอัตโนมัติและเครื่องจักรอุตสาหกรรม
Pneumatic Cylinder ได้รับความนิยมอย่างมากในงานอุตสาหกรรม เพราะเหตุว่าใช้งานง่าย ตอบสนองรวดเร็ว มีความคงทน แล้วก็ช่วยลดเงินลงทุนสำหรับเพื่อการควบคุมการเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับระบบอื่น ทั้งยังยังสามารถใช้งานร่วมกับระบบ Automation ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปัจจุบันนี้ Cylinder มีให้เลือกหลายประเภท ดังเช่น Single Acting Cylinder, Double Acting Cylinder, Rodless Cylinder แล้วก็ Compact Cylinder ซึ่งแต่ละชนิดเหมาะสมกับลักษณะงานที่แตกต่างกัน การเลือกกระบอกลมที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพหลักการทำงานของเครื่องจักรและก็ต่ออายุการใช้งานของระบบได้อย่างมีคุณภาพ
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 ฝาปิดหัวและก็ฝาด้านหลัง อากาศอัด (หรือสปริง) จะเคลื่อนลูกสูบ แล้วก็ต่อมาแกนลูกสูบ ความยาวจังหวะของกระบอกลมนิวเมติกส์เป็นก้านลูกสูบสามารถขยายได้
แนวทางการทำงานของกระบอกลมนิวเมติกส์
(https://flutech.co.th/wp-content/uploads/2024/04/pneumax-cylinder.webp)
กระบอกลมแบบ Double-acting
กระบอกลม แบบ Double-acting เป็นจำพวกที่พบได้ทั่วไปที่สุดเพราะว่าให้ผู้ใช้ควบคุมการเคลื่อนไหวของลูกสูบได้อย่างสมบูรณ์ รูปภาพข้างล่าง แสดงถึงการเคลื่อนที่ของลูกสูบและก็ก้านลูกสูบเมื่ออากาศอัดไปสู่ลูกสูบและแกนลูกสูบ ตําแหน่งแง่ลบหมายถึงเมื่อแกนลูกสูบหดกลับรวมทั้งตําแหน่งบวกเป็นเมื่อก้านลูกสูบขยายออก เมื่ออากาศอัดไปสู่พอร์ตปลายก้าน จะดันลูกสูบไปด้านหน้า ขยายก้านลูกสูบ (ในรูปฝั่งขวา) อากาศถูกบังคับให้ออกจากพอร์ตปลายก้าน สำหรับในการหดก้านลูกสูบอากาศอัดจะเข้าสู่พอร์ตปลายท่อบังคับให้อากาศออกจากพอร์ตปลายก้าน และ บังคับให้ลูกสูบหดกลับไปยังตําแหน่งลบ (ในรูปฝั่งซ้าย)
กระบอกลม แบบ Double-acting ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมได้อย่างมากความยาวจังหวะลูกสูบที่ยาวขึ้นรวมทั้งแรงเอาต์พุตคงเดิมตลอดจังหวะทั้งปวง นอกจากนั้นยังสามารถทํางานได้ในอัตรารอบที่สูงขึ้น แม้กระนั้นไม่ควรใช้กระบอกสูบแบบ double-acting แม้แอปพลิเคชันอยากได้ตําแหน่งฐานในสถานการณ์ที่ไม่ปลอดภัยเพราะสูญเสียอากาศอัด ด้วยเหตุว่าใช้อากาศอัดทั้งสองแนวทางจึงใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้น
กระบอกลม ที่ใช้แรงกดดันในการเคลื่อนที่ไปในแนวทางเดียว
กระบอกลมที่ใช้แรงดันในการเคลื่อนไปในทิศทางเดียว (Single-acting pneumatic cylinder) ใช้อากาศอัดเพื่อเคลื่อนลูกสูบในทิศทางเดียวเท่านั้น สปริงเชิงกลจะเขยื้อนลูกสูบไปในทิศทางตรงกันข้าม รูปภาพด้านล่างแสดงความน่าจะเป็นไปได้ในการดีไซน์ทั้งสอง สปริงขยาย (A) หรือหดกลับ (B) ลูกสูบ กระบอกสูบแบบ single-acting มักใช้สําหรับการใช้งานที่ไม่ปลอดภัยซึ่งลูกสูบจะต้องอยู่ในตําแหน่งที่แน่ๆเมื่อสูญเสียอากาศอัด ด้วยเหตุนี้กระบอกลมแบบเขยื้อนไปในแนวทางเดียวจึงมีตําแหน่ง "ฐาน" เพราะเหตุว่าสปริงเชิงกลกระบอกลม แบบเคลื่อนไปในทิศทางเดียว มิได้ให้แรงเอาต์พุตที่สม่ําเสมอตลอดความยาวจังหวะลูกสูบเต็มเหตุเพราะแรงสปริงตรงข้าม นอกนั้นจังหวะของกระบอกสูบแบบผู้เดียวยังมี จํากัด เนื่องด้วยพื้นที่ของสปริงอัด โดยเหตุนี้ความยาวการก่อสร้างของกระบอกสูบแบบเขยื้อนไปในทิศทางเดียวจึงยาวกว่าความยาวสโตรคจริง
ระยะสโตรค ความเร็ว รวมทั้งเวลา
ความยาวสโตรคของกระบอกสูบนิวเมติก เวลาจังหวะเต็ม รวมทั้งความเร็วมีผลต่อสมรรถนะและประสิทธิภาพของกระบอกสูบในระบบเป็นอย่างมาก
- ความยาวสโตรค/ระยะเคลื่อนที่: กระบอกลม ความยาวจังหวะของกระบอกสูบนิวเมติกคือระยะทางสูงสุดที่กระบอกสูบนิวเมติกสามารถเปลี่ยนที่โหลดได้
- เวลาจังหวะเต็ม: ในตอนที่จําเป็นสําหรับแกนกระบอกสูบสำหรับในการเคลื่อนที่จากที่ขยายสุดกำลังไปจนกระทั่งหดกลับกระทั่งสุดหรือในทางกลับกัน
- ความเร็ว: ความเร็วของก้านลูกสูบถูกกําทีดโดยการหารความยาวสโตรคด้วยเวลาจังหวะ
การคํานวที่แรง
สำหรับการเลือกกระบอกสูบนิวเมติกสิ่งสําคัญเป็นจะต้องรู้เรื่องก่อนว่าจำต้องใช้แรงเท่าไรสำหรับการเปลี่ยนที่โหลดด้วยความเร็วที่อยากได้ กระบอกสูบที่เลือกเพื่อเคลื่อนย้ายโหลดควรมีระดับแรงสูงกว่าแรงที่จําเป็นสำหรับการเคลื่อนย้ายโหลดน้อย
กระบอกลมมาตฐาน ISO
การออกแบบกระบอกลม ชอบเป็นไปตาม มาตรฐาน ISO ทําให้สามารถใช้แทนกันได้กับผลิตภัณฑ์ของผู้สร้างหลายราย ด้วยเหตุนั้นขนาดการตำหนิดตั้ง กระบอกสูบ ระยะชัก ลักษณะแกนลูกสูบ และก็พ็อตช่องอากาศขึ้นกับประเภท / มาตรฐานรวมทั้งการใช้แรงงาน แต่ยังมีกระบอกสูบที่มิได้มาตรฐานจํานวนมากสําหรับการใช้แรงงานพิเศษ
กระบอกลม แบบ Round ISO 6432 (8-25 mm)
ISO 6432 เป็นมาตรฐาน ISO เมตริกที่ใช้บังคับกับกระบอกลม แบบทางเดียว ที่มีรูตั้งแต่ 8 mm. ถึง 25 mm. แล้วก็แรงกดดันใช้งานสูงสุด 10 bar (1000,6432 k Pa) โดยธรรมดาจะเรียกว่ากระบอกลมขนาดเล็กหรือกระบอกสูบกลม มาตรฐานนี้กําครั้งดชุดเมตริกของขนาดการตำหนิดตั้งที่จําเป็นสําหรับความสามารถสำหรับเพื่อการเปลี่ยนกระบอกสูบ มาตรฐานกระบอกลม นี้ไม่มีการปรับลดแรงสั่นด้วยตัวเอง ISO 6432 เป็นกระบอกสูบขนาดกระชับที่เพอร์เฟ็คเหมาะสมสําหรับระบบอัตโนมัติในเครื่องไม้เครื่องมือวินิจฉัยการบรรจุภัณฑ์, อุตสาหกรรมยานยนต์ รวมทั้ง เชิงพาณิชย์
กระบอกลมโปรไฟล์ Profile ISO 15552 (32-320 mm)
ISO 15552 กำหนดขนาดการต่อว่าดตั้งแบบเมตริก ลักษณะการตำหนิดตั้ง ลักษณะแกนลูกสูบระยะชักสำหรับกระบอกลมก้านโดดเดี่ยวหรือคู่ที่มีแรงดันใช้งานสูงสุดถึง 10 bar (1000 k Pa) รวมทั้งขนาดรูตั้งแต่ 32 mm. ถึง 3 mm. มาตรฐานนี้ใช้กับกระบอกสูบที่มีการติดตั้งแบบถอดได้ VDMA 24562 มีอยู่ทั่วๆไปในเยอรมนีและก็มีไว้สำหรับกระบอกสูบโปรไฟล์และก้านดูด ชุดกระบอกลม ISO 15552 มีการลดแรงกระแทกแบบปรับได้ ซึ่งช่วยให้ลดแรงสั่นได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยเหตุนี้ กระบอกลม ISO 15552 จึงเหมาะกับการเคลื่อนย้ายที่มีคุณภาพของโหลดขนาดใหญ่ โดยทั่วไปจะใช้ในระบบอัตโนมัติทั่วไปในเครื่องจักรและก็ระบบต่างๆอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม ฯลฯ ISO 15552 ได้เข้ามาแทนที่มาตรฐานเก่าอย่าง ISO 6431 แล้วก็ VDMA 24562
(https://flutech.co.th/wp-content/uploads/2024/04/Airtec-cylinder.webp)
กระบอกลมแบบ Compact ISO 21287 (20-100 mm)
ISO 21287 ใช้กับกระบอกลม ขนาดกระชับแบบทางเดียวที่มีแรงดันใช้งานสูงสุด 10 bar (1000 k Pa) รวมทั้งขนาดรูตั้งแต่ 20 mm. ถึง 100 mm. ชุดกระบอกลม นี้ไม่ได้ติดตั้งระบบป้องกันการเกิดการกระแทกแบบปรับได้ แม้กระนั้นมีกันชนยางที่ปลายทั้งสองด้านเพื่อป้องกันการเกิดการกระเทือน ชุดกระบอกลม ISO 21287 มีขนาดกะทัดรัดแล้วก็น้ำหนักค่อย ด้วยเหตุนั้น ก็เลยเป็นที่ต้องการสําหรับการใช้งานที่มีข้อจํากัดด้านพื้นที่
กระบอกสูบไร้ก้าน (Rodless Cylinder)
กระบอกสูบไร้แกน คล้ายกับ กระบอกลมหมายถึงใช้อากาศอัดเพื่อย้ายที่โหลดในทางเชิงเส้น แม้กระนั้นกระบอกสูบแบบไม่มีก้านจะเปลี่ยนที่โหลดไปพร้อมด้วยลูกสูบแทนที่จะผลักหรือดึงโหลด ด้วยเหตุดังกล่าวจึงไม่มีการโก่งก้านลูกสูบแรงเสมอกันทั้งคู่แนวทางและมีขนาดกะทัดรัดกว่าสําหรับความยาวสโตรคเดียวกัน กระบอกสูบแบบไร้ก้านมักใช้สําหรับการจัดการอุปกรณ์การโหลดการยกการตัดเว็บ
เครื่องมือเสริม กระบอกลม นิวเมติกส์
เซ็นเซอร์กระบอกสูบนิวเมติกส์ ให้การตอบสนองตำแหน่งลูกสูบกับระบบควบคุมในเครื่องจักรแล้วก็อุปกรณ์อัตโนมัติ โดยทั่วไปแล้วลูกสูบจะมีแม่เหล็กอยู่ในตัวกระบอกสูบ จากนั้น สามารถจัดตั้งเซ็นเซอร์กับตัวกระบอกสูบนิวแมติกดังรูปที่ 6 แสดง เพื่อกำหนดตำแหน่งของลูกสูบ สามารถตรวจจับการยืด การยุบ หรือตำแหน่งแต่ละตำแหน่งตามตัวกระบอกสูบ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่จัดตั้งเซ็นเซอร์ สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์หลายตัวกับตัวกระบอกสูบได้ถ้าหากปรารถนาการตอบสนองหลายตำแหน่ง
Reed sensors เป็นเซ็นเซอร์ประเภทที่มักพบที่สุด เนื่องมาจากมีวงจรชีวิตที่นาน (มากยิ่งกว่า 10 ล้านตัว) และโดยทั่วไปแล้วไม่ใช่จุดแรกของความไม่ประสบผลสำเร็จในการใช้งานที่มีการกระแทกหรือการสั่นกระเทือนสูง
คำถามที่พบบ่อย
กระบอกลม ทำหน้าที่อะไร?
กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) เป็นอุปกรณ์ในระบบนิวเมติกส์ที่ปฏิบัติภารกิจแปลงพลังงานลมอัดให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบลูกสูบ เพื่อใช้สำหรับในการดัน ยก จับ หรือโยกย้ายผลงานในเครื่องจักรและก็ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
กระบอกลมสามารถหยุดตำแหน่งกลางทางได้หรือไม่?
กระบอกลมแบบ Double Acting Cylinder สามารถหยุดตำแหน่งระหว่างจังหวะการเคลื่อนที่ได้ในบางการใช้แรงงาน แม้กระนั้นถ้าหากปรารถนาความเที่ยงตรงสูง ควรจะเลือกใช้กระบอกลมที่มีระบบล็อกตำแหน่ง (Locking Cylinder) หรือใช้งานร่วมกับเซ็นเซอร์ตรวจค้นตำแหน่งเพื่อเพิ่มความแม่นยำสำหรับในการควบคุม
กระบอกลมปฏิบัติงานยังไง?
กระบอกลมทำงานโดยใช้อากาศอัดสำหรับในการผลักดันลูกสูบให้เขยื้อน โดยกระบอกลมแบบ Double Acting จะใช้อากาศอัดสำหรับในการเคลื่อนอีกทั้งขาเข้าและขาออก ส่วนกระบอกลมแบบ Single Acting จะใช้อากาศอัดเพียงแค่ด้านเดียว รวมทั้งใช้สปริงช่วยดันกลับในอีกแนวทางหนึ่ง
กระบอกลมมีกี่ชนิด?
กระบอกลม (Pneumatic Cylinder) มีหลายหมวดให้เลือกใช้งานตามรูปแบบของระบบ ดังเช่นว่า Single Acting Cylinder, Double Acting Cylinder, Compact Cylinder แล้วก็ Rodless Cylinder โดยแต่ละประเภทมีจุดเด่นและก็การใช้แรงงานที่แตกต่าง เพื่อเหมาะกับงานอุตสาหกรรมและก็ระบบ Automation แต่ละต้นแบบ
ระยะชัก (Stroke) ของ กระบอกลม เป็นยังไง?
ระยะชัก หรือ Strokeหมายถึงระยะทางทั้งปวงที่ก้านลูกสูบของกระบอกลมสามารถเขยื้อนได้ในหนึ่งจังหวะ ซึ่งเป็นปัจจัยหลักสำหรับในการเลือกใช้งานกระบอกลมให้เหมาะกับลักษณะงานและก็พื้นที่จัดตั้ง
สนใจอ่านรายละเอียดได้ที่ >> https://flutech.co.th/all-pneumatics-and-automation-systems/cylinders/ (https://flutech.co.th/all-pneumatics-and-automation-systems/cylinders/)