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 (ตามภาพนะครับ 🙂 )
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
แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ
Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit : https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
