International Training - 98 - ข. ตัวอยางไดอะแกรม เราสามารถทํางานเปนขั้นตอนปกติ ตามไดอะแกรมเบื้องตน หาการทํางานนั้นไมเปนไปตามวงจรพื้นฐานโดยที่มี เงื่อนไขการทํางานไมปกติ จึงจําเปนที่จะตองทําการแบงเปนกลุมเพื่อทําการแยกลมออกมิฉะนั้นจําทําใหไมสามารถควบคุม วงจรดังกลาวไดเชน A+, B+, B-, Aเราไดนําเอาวาลวสําหรับเปลี่ยนกลุมลมมาใชในชวงที่กระบอกลม B+ มีการเคลื่อนที่ออกไปแตะสวิทซเพื่อเปลี่ยน กลุมลม M+ และเมื่อจะเคลื่อนที่กลับมานั้นในชวงที่กระบอกลม A- แตะสวิทซลมก็จะทําใหเปลี่ยนกลุมลม M-เพื่อใหการ ทํางานเปนไปอยางตอเนื่องดังรูป รูปที่ 8.10ตัวอยางไดอะแกรมแบบเงื่อนไข( Cascade)
International Training - 99 - บทที่ 9 วงจรนิวแมติกสพื้นฐาน บทนํา วงจรนิวแมติกสพื้นฐานเปนการนําสวนตางๆ รวมวาลวที่ทําหนาที่แตกตางกันออกไป นํามารวบรวมหนาที่และ ขั้นตอนการทํางานตามวงจรที่เราตองการ หนาที่ที่สามารถนําไปควบคุมกระบอกลมหรือสั่งงานวาลว หนาที่การใชงาน สําหรับการควบคุมจากหนาจอการควคุม หนาที่วาลว ความปลอดภัย สวนหนาที่สุดทายในการใชเปนตกรรก มีดังนี้ ระบุ ปฏิเสธ และ หรือ การออกแบบวงจร ดังที่กลาวไวในตอนตนการออกแบบของวงจรนิวแมติกสนั้น มีผลลัพธที่แตกตางมากมาย ที่เราสามารถปฏิบัติ และไมมีมาตราฐานหรือคําแนะนํามากขึ้นอยูกับลําดับขั้นการออกแบบ ซึ่งขึ้นอยูกับพื้นฐานเจ็ดอยางที่ควรปฏิบัติ สําหรับ การออกแบบดังนี้ 1. ตองมีความเขาใจกับวงจรอยางงาย เขียนวงจรอยางงาย เพื่อใหเขาใจ การทํางานของกระบอกลม แบบสองทาง 2. เริ่มตนจากทางออก(กระบอกลม) เมื่อเขียนวงจร เริ่มตนเขียนกระบอกลม จะทําใหสามารถเลือก ขนาดวาลวและวาลวควบคุม 3. เขียนระดับวงจรที่ใชในการควบคุม ขยายวงจรแยกเปนสวนๆ 4. เขียนวงจรในแนวเสมอกัน ระบุตําแหนงในเครื่องจักรหรืออุปกรณทํางานตองแตตนจนสุดทาย 5. เขียนเสนทางผานของลม เมื่อลมอัดไหลผานมากกวาสองทางหรือมีทางหลักเพื่อใหงาย 6. กระบอกทางเดียวทํางานสองหนาที่ สําหรับกระบอกลมทางเดียวตองทํางานในหนาที่ปดเปนเปด หากทําหนาที่ หรือจากปดเปนเปด 7. กระบอกลมสองทางควรมีสวิทซสี่ตัว กระบอกลมสองทางไมใชวิธีใชมือสําหรับตําแหนงลมอัด ตองใช หนึ่งกระบอกลมทางเดียวใชวาลวสองตัวสองหนาที่ กระบอกลมสองทางใชวาลวสี่ตัวทํา หนาที่ ถาตองจายลมปดเปนเปด สองครั้ง เปดเปนปด มีสวิทซสี่ตัว 9.1 หนาที่ขั้นตน 9.1.1 เพื่อขยายสัญญาณ(Flow Amplification) จากรูปกระบอกลมมีขนาดใหญดังนั้นจะมีการใชปริมาณลมอัดมาก ซึ่งการที่จะใชวาลวที่มือที่มีขนาดใหญนั้นใน การทําใหกระบอกลมทํางาน เราสามารถที่จะใชวาลวเพื่อการทําใหวาลวขนาดใหญทํางานแทนที่หรือเรียกวาลวขยาย สัญณาณ ซึ่งปรกอบไปดวยวาลว 2 ตัวดวยกันปกติปด ลักษณะนี้ก็สามารถนําไปใชงานกับวาลวที่มีขนาดเล็กกวาได
International Training -100 - รูปที่ 9.1 วงจรขยายสัญญาณ 9.1.2 เพื่อเปนสัญญาณตรงกันขาม(NOT) นอกจากการนําวาลวเพื่อเปนสัญณาณบวกแลว เราสามารถใชการเปลี่ยนหนาที่ของวาลวในทางตรงกันขามที่ เรียกวาเปนปกติปด ใหเปนปกติเปด ตัวอยางหากมีวาลวที่เปนปกติเปดอยูเมื่อเราใหสัญญาณวาลวก็จะเปลี่ยนการทํางานเปน ปกติปด ตรงกันขามได ดังรูป รูปที่ 9.2 การใหสัญญาณตรงกันขาม(NOT) 9.1.3 การเลือก ก. การทํางานแบบวงจรไมคางตําแหนง การเลือกวาลวจาก 3/2ไปเปลี่ยนวาลวที่เปน 5/2นั้น ขั้นตนการนําวาลว 3/2มาเพื่อทํางานพลักวาลวหลัก 5/2 เพื่อ เปลี่ยนการทํางานของกระบอกลม ทําใหวาลว 3/2นั้นขยายสัญญาณ ดังรูป เราจะใชหลอดสีเขียวในปกติทํางาน เมื่อมีการสั่ง การดวยวาลวสัญญาณจะเปลี่ยนเปนหลอดสีแดงแทน และเมื่อปลอยมือกดสปงก็จะดันวาลว 3/2และ 5/2กลับเปนผลใหลม ก็จะกลับไปในหลอดสีเขียวดังเดิม ลักษณะเชนนี้เรียกการทํางานแบบไมคางตําแหนง ดังรูป 9.3
International Training -101 - รูปที่ 9.3 วงจรแบบไมคางตําแหนง ข. การทํางานแบบคางตําแหนง จากรูปที่ 9.4 เมื่อเราทําการเปลี่ยนวาลว 3/2ในการทํางานเปนสองตัว โดยมีวาลวหลักเปน 5/2จะพบวาเมื่อเรา สั่งงานวาลว 5ทํางานจะทําการเปลี่ยนทิศลมอัด ทําใหวาลวหมายเลข 7 เปลี่ยนทําใหลมออกในหลอดสีแดงเปลี่ยนมาเปนลม ออกในหลอดสีเขียวแทน และยังคงคางตําแหนงนั้นไวถึงแมจะปลอยวาลว 5 ก็ตาม หลังจากนั้นถาเรากดวาลวหมายเลข 6 จากปกติปดก็จะเปลี่ยนไปเปนเปด ทําใหลมผานไปยังวาลวหลัก 7 เปลี่ยนการทํางานวาลวเคลื่อนไปทางดานซาย ลมที่ออก ในหลอดสีเขียวก็จะเปลี่ยนเปนลมออกในชองที่เปนหลอดสีแดงแทน และยังคงคางตําแหนงถึงแมจะปลอยสวิทซ 6 รูปที่ 9.4 วงจรแบบคางตําแหนง
International Training -102 - 9.2 ฟงกชันเวลา ในรูปของเวลาในนิวแมติกสจําเปนอยางยิ่งเนื่องจากความดันกับปริมาตรที่เคลื่อนที่ชองหรือรูของวาลว ของ ชองทางใชงาน ถาเรามาพิจารณาในรูปที่ 9.5 เราก็จะพบวาในกราฟ aเปนการไหลปริมาณสูงและ b เปนการไหลปริมาณต่ํา กวา ดังนั้นรูป aเวลาในการสวิทซวาลวในชวงที่ความดัน ps จะเปนเวลา t1 สวนb เวลาจะเพิ่มขึ้นเปน t2 ดังนั้นความสัมพันธระหวางความดันกับปริมาตรที่ตอผานชองลมและกลับดวยสปงความเร็วจะถูกเปลี่ยนแปลง จากชองลม ที่อยูภายในของวาลวทําใหเวลาสั้นลง รูปที่ 9.5 ความสัมพันธระหวาง ความดันตอเวลา โดยไดมีการแบงความแตกตางเวลาออกไดดังนี้ 1. หนวงเวาลาขณะเปด 2. หนวงเวลาขณะปด 3. จัวหวะการเปดของสัญญาณ 4. จังหวะการปด รูปที่ 9.6 ตัวอยางเวลาในการทํางาน
International Training -103 - 9.2.1 วงจรหนวงเวลาเปด ตามรูป 9.7 เมื่อทําการกดวาลวหมายเลข 1 ความดันไหลผานวาลวหนวงเวลาทํางานเปนไปตามที่เราตั้งไว จะ ออกไปที่ชอง A สั่งงานใหวาลว 2 ทํางานจากปกติปด ก็จะทําการเปดใหลมไหลผานขึ้นอยูกับปริมาณลมที่ไหลผานวาลว รูปที่ 9.7 วงจรหนวงเวลาเปด 9.2.2 วงจรหนวงเวลาปด จากรูป9.8เมื่อเรากดวาลว 3 ทํางานลมไหลผานวาลวหนวงเวลาจนเต็มลมออกมาดันวาลว 4 ซึ่งเดิมอยูปกติเปด ก็ จะสวิทซมาเปนปกติปดแทน รูปที่ 9.8 วงจรหนวงเวลาปด
International Training -104 - 9.2.3 วงจรเปดสัญญาณ ถาใหสัญญาณจากวาลวคือตามปกติการเปดวาลว คือกระทํา เชนเดียวกับสัญญาณ จะไมมีความดันที่ทางออก ถา ใหสัญญาณผานความดันก็สามารถไหลผานผลลัพธคือเกิดเปนจังหวะความดันที่สามารถนําเปนทางออกของวาลวปกติเปด ในFig9.9 จังหวะสัญญาณออกปกติเปดที่วาลว 6 เมื่อเปดวาลว 5 รูปที่ 9.9 วงจรเปดสัญญาณ 9.2.4 วงจรทํางานระบายทิ้ง เมื่อความดันถึงแสดงหลังจากสัญญาณถูกปดลง ความดันที่มาจากแหลงจายอื่นๆ ก็จะถูกปดไปดวย และเมื่อเปด วาลว 1 (3/2)ทํางานเปดใหสัญญาณลมมาที่วาลว 2 ทําใหลมถูกปดพรอมกับลมสวนหนึ่งเขาชองเก็บ Volume 3 เปนผลให เมื่อความดันตามที่ปรับและเมื่อปดลมจะระบายออกจาก valve 2 ออกสูอากาศ เปนผลใหลมที่มีในตอนแรกทําใหวาลวลม เปด ลมจึงผานวาลว 2 ไปสูหลอดจึงติดดังรูป รูปที่ 9.10 วงจรทํางานระบายทิ้ง
International Training -105 - 9.3 การควบคุมกระบอกลม 9.3.1 การควบคุมดวยมือกดสําหรับกระบอกลมทางเดียว ก. การควบคุมทางตรงสําหรับกระบอกลมทางเดียว โดยการใชวาลว4 3/2 ปกติปด N.C. ซึ่งเรียกวาเปนการควบคุมโดยตรง เมื่อกดวาลว4 ลมจะไหลผานตัวปรับ ความเร็วทําใหกระบอกลมทํางานเคลื่อนที่ออก ตานกับแรงที่มาจากสปง และเมื่อทําการปลอยวาลวควบคุมดวยมือเปนผลให สปงดันลูกสูบกลับ กานสูบมีการเคลื่อนที่กลับ ความเร็วที่กลับคือความเร็วจากคาความแข็งของสปงนั้นเอง รูปที่ 9.11 การควบคุมทางตรง ข. การควบคุมจากสองจุด (OR function) เราสามารถที่จะทําการควบคุมกระบอกลมไดจากสองดวยวิธีการใชวาลวมือกดดังรูป 9.12 จะเห็นไดวาเราสามารถ ควบคุมวาลว 3/2 ใหตอไปยังวาลวหรือ(OR) ซึ่งทําการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่เมื่อเรากดวาลวขางซายก็จะเปลี่ยนให วาลวหรือ(OR)เปลี่ยนไปทางดานขวาลม ก็จะวิ่งทําใหกระบอกลมเคลื่อนที่ไปขางหนา และเมื่อปลอยมือกดซาย กระบอกก็ จะกลับมาตําแหนงเดิม และหากเรากดวาลวมือกดดานขวาก็จะไปเปลี่ยนวาลวหรือ(OR) เปลี่ยนไปทางซาย เปนผลให กระบอกเคลื่อนไปขางหนาเชนกัน และจะกลับเมื่อปลอยวาลวมือกดนี้ ทํานองเดียวกันหากกดทั้งสองจุดพรอมกันก็จะทําให วาลวเคลื่อนมาตรงกลางเปนผลใหกระบอกลมเคลื่อนที่ไปขางหนาไดเชนกัน รูปที่ 9.12 การควบคุมจากสองจุด (OR function)
International Training -106 - ค. การควบคุมการทํางานดวยฟงกชันและ(AND; วงจรล็อค) เปนการทํางานที่เราจําเปนอยางยิ่งที่จะตองกดวาลวมือกดสองตัวกระบอกลมถึงจะทําการเคลื่อนไปขางหนาได หากเรากดตัวใดตัวหนึ่งกระบอกลมจะไมสามารถเคลื่อนไปขางหนาไดดังรูปที่ 9.13วงจรควบคุมการทํางานและ(AND) รูปที่ 9.13วงจรควบคุมการทํางานและ(AND) ง. การควบคุมการทํางานดวยฟงกชั่น “NOT” รูปที่ 8.6 การควบคุมการทํางานดวยฟงกชัน NOT
International Training -107 - 9.3.2 การควบคุมการทํางานกับกระบอกลมสองทาง ก. การควบคุมทางตรงและการควบคุมความเร็ว รูปที่ 9.15 การควบคุมทางตรงสําหรับกระบอกลมสองทาง ข. การทํางานแบบคางตําแหนงเมื่อสุดระยะชักสําหรับกระบอกลมแบบสองทาง การยึดสิ้นสุดตําแหนงสําหรับการกระบอกลมสองทาง สวนมากกระบอกลม รักษาตําแหนงของมัน เมื่อหดสุด และเมื่อยืดสุดคางตําแหนงสิ้นสุด รูปที่ 9.16การทํางานแบบคางตําแหนงเมื่อสุดระยะชักสําหรับกระบอกลมแบบสองทาง
International Training -108 - 9.4 การตรวจหาตําแหนงของกระบอกลม 9.4.1 การควบคุมแบบกึ่งอัตโนมัติกลับ วาลว 6 ในวงจรรูป 9.16 สามารถเปลี่ยนไปใชเปนวาลวแบบลูกกลึ้งคือ วาลวหมายเลข 9 ในรูป9.17 หลังจากกด มือกดหมายเลข 8 ลมไหลผานไปกดวาลวหมายเลข 10 ทําใหกระบอกลมเคลื่อนที่ออกจนไปกดวาลวหมายเลข 9 เปนผลให วาลวหมายเลข 9 เปดลมไหลผานไปยังวาลว 10 เปนผลใหกระบอกบมเคลื่อนที่หด รูปที่ 9.17การควบคุมการกลับแบบกึ่งอัตโนมัติ 9.4.2 การควบคุมแบบกลับอัตโนมัติ รูปที่ 9.18 การควบคุมแบบกลับอัตโนมัติ
International Training -109 - 9.4.3 การควบคุมแบบอัตโนมัติ(ตอเนื่อง) การทํางานแบบนี้เมื่อบิดมือหมุนวาลว 5 ทํางานลมจะไหลผานไปยังวาลวหมายเลข 7 ทําใหวาลวหลัก 8 เปลี่ยนทิศ การไหลทําใหลมไหลผานมาทางชองซาย เปนผลใหกระบอกลมเลื่อนไปทางดานขวา เมื่อชนกับวาลวหมายเลข 6 เปนผลทํา ใหเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของวาลวหลัก 8 ไปทางดานซายทําใหกระบอกลมเคลื่อนที่กลับจนกระทั่งมาแตะวาลว หมายเลข 7 ทําใหวาลวหลัก 8 ทํางานตอเนื่องเชนนี้จนกระทั่งมีการบิดมือหมุนวาลว 5 ทําใหกระบอกเคลื่อนกลับแลวหยุด รูปที่ 9.19 การควบคุมแบบอัตโนมัติ(ตอเนื่อง)
International Training -110 - 9.5 ลําดับการควบคุม 9.5.1 ลําดับการทํางานสําหรับกระบอกลมสองตัว หลักเบื้องตนที่จะชวยใหเราสามารถอธิบายวงจร ของการเคลื่อนที่ใหกระชับโดยอาศัยสัญลักษณจากกระบอกลม ตามรูป 9.20 แสดงลําดับการทํางานของกระบอกลม A ตําแหนงที่หยุดในวงจร จากรูป ตําแหนง อยูดานในสุดของกระบอก ลมใหเทากับ 0 สวน ที่กระบอกลมเคลื่อนที่สิ้นสุดใหเทากับ 1 ดังนั้นวาลวที่เปนตัวสัญญาณลมที่อยูดานในกระบอกลมจะให เทากับ a0 และวาลวที่อยูดานเมื่อกระบอกลมเคลื่อนยืดสุดคือ a1 สวนA+ แสดงใหเห็นคือเมื่อสั่งงานวาลวทางดานซาย A+ เปนผลใหวาลวลมเคลื่อนที่ไปทางดานขวามือ สวนเมื่อสั่งงาน A-วาลวหลักจะเคลื่อนที่ไปทางดานซายมือ รูปที่ 9.20 ไดอะแกรมที่ระบุสัญญาณ สําหรับกระบอกลมสองตัวจะเขียนไดวา A+, B+, A-, Bเขียนในรูปของระบบปดไดดังนี้ รูปที่ 9.20 a
International Training -111 - 9.5.2 การควบคุมการทํางานแบบตอเนื่องสําหรับการทํางานหนึ่งรอบ/แบบตอเนื่อง รูปที่ 9.21วงจรแบบ A+, B+, A-, B9.5.3 สําหรับการทํางานแบบจังหวะ ตัวอยางวงจรสําหรับการจับชิ้นงานและเจาะดวยกระบอกทางเดียวและกระบอกสองทาง รูปที่ 9.22วงจรควบคุมงานจับและเจาะ
International Training -112 - รูปที่ 9.23 Opposing Command Override Circuit 9.5.4 วงจรเปลี่ยนกลุมลม เรามักจะพบปญหาสําหรับการงานที่มีการทํางานที่ไมตรงขั้นตอน การทํางานที่มีเงื่อนไขที่แปลกออกไปจากเดิม นั้นคือ มีการทํางานที่ซ้ํากันในขั้นตอน ดังตัวอยาง A+, B+, B-, Aใหเราทําการแบงกลุมลมเปนสองกลุมดังนี้ A+, B+ B-, AGroup I Group II การแบงกลุมเราทําตามบล็อคไดอะแกรมขางลางนี้ รูปที่ 9.24 บล็อคไดอะแกรมในการแบงกลุมลม
International Training -113 - 1. กระบอกลมหนึ่งตัวตอวาลว ในกลุมที่I 2. ทุกสิ้นสุดกระบอกลม วาลวในกลุม I ยกเวนในตอนลาง 3. ไปสูวาลวลมหลักในกลุม I เปนลมหลักในกลุม I 4. วาลวสงสัญญาณจากกระบอกในกลุม Iมาเปลี่ยนกลุม กลุมลมที่ Iเพื่อระบายและมาเปนลมในกลุมที่ II 5. วาลวหลักของกระบอกลมทีทําการเปลี่ยนในกลุมที่ II 6. กลุมวาลวสําหรับในกลุมที่ IIยกเวนลมหลัก I 7. กลุมวาลสําหรับกลุมที่ II ซึ่งเปนลมสําหรับกลุม 2 8. วาลวสัญญาณ สุดทายในกลุมที่ II เปลี่ยนกลับ ดังตัวอยางการนําไปใชงานเมื่อมีกระบอกลม 4 ตัวเชน A+, B+, A-, C+, D+, D-, B-, Cจะแบงไดเปน 3 กลุม |A+, B+| | A-, C+, D+| |D-, B-, C-| I II III ตัวอยางสําหรับสองกระบอกลมแบบเงื่อนไข(Cascade) รูปที่ 9.25ตัวอยางกระบอกลมสองกระบอกแบบเงื่อนไข(Cascade)
International Training -114 - EXERCISE 1 แบบฝกหักที่ 1 ชิ้นงานจะถูกกระบอกสูบแบบทางเดียวดันออกจากกลองสูระบบลําเลียงโดยการเคลื่อนที่เขาออกของกระบอกสูบ จะใชสวิทซปุมกดในการควบคุม ใหออกแบบวงจรการควบคุม
International Training -115 - EXERCISE 2 แบบฝกหัดที่ 2 ในการปด-เปดประตูบานหนึ่งซึ่งมีน้ําหนักคอนขางมากจึงใชกระบอกสูบแบบสองทางเปนตัวชวยเปดและปด ประตู ใหออกแบบวงจรการควบคุมการทํางานดังกลาว
International Training -116 - EXERCISE 3 แบบฝกหัดที่ 3 ภาชนะที่ใชสําหรับใสวัสดุชุดหนึ่งสามารถควบคุมใหรับ และเทวัสดุไดโดยใชกระบอกสูบสองทางโดยเมื่อกด สวิทซ P1 กระบอกสูบเคลื่อนที่ออก และเมื่อกด P2 กระบอกสูบเคลื่อนที่เขา ใหออกแบบวงจรควบคุมการทํางานดังกลาว
International Training -117 - EXERCISE 4 แบบฝกหัดที่ 4 ในกระบวนการผลิตหนึ่งชิ้นงานจะถูกปอนเขา JIG โดยใชกระบอกสูบสองทาง หลังจากกด สวิทซกานสูบจะ เคลื่อนที่ออก และเมื่อถึงตําแหนง JIG กานสูบจะเคลื่อนที่กลับเองโดยอัตโนมัติ จงออกแบบวงจรควบคุมการทํางาน
International Training -118 - EXERCISE 5 แบบฝกหัดที่ 5 ในการให Rotary Indexing Table สามารถหมุนไดจะใชกระบอกสูบสองทางทํางานอัตโนมัติ กลาวคือกานสูบจะ เคลื่อนที่เขา-ออกเองเมื่อกดสวิทซ Start และหยุดการทํางานเมื่อกดสวิทซ Stopใหออกแบบวงจรควบคุมการทํางาน
International Training -119 - EXERCISE 6 แบบฝกหัดที่ 6 ประตูเหล็กบานหนึ่งใช Rodless Cylinderในการปดและเปดโดยมีสวิทซปด 2 ตัว และเปด 2 ตัว โดยอยูดานนอก และในประตูอยางละตัว ใหออกแบบวงจรควบคุมการทํางาน
International Training -120 - EXERCISE 7 แบบฝกหัดที่ 7 กระบอกสูบแบบหลายตําแหนงตัวหนึ่งถูกนํามาใชในการคัดเลือกชิ้นงานสายพานบนลําเลียงดังรูป โดยที่ตําแหนง ตาง ๆ จะควบคุมดวยสวิทซปุมกด ใหออกแบบวงจรควบคุมการทํางานดังกลาว
International Training -121 - EXERCISE 8 แบบฝกหัดที่ 8 การเปด-ปดหลังคาแหงหนึ่งจะใชสวิทซปุมกดสองตัว โดยสวิทซแตละตัวจะใชควบคุมการเคลื่อนที่เขาและออก ของกระบอกสูบสองทาง ซึ่งทางนี้กานสูบจะหยุด ณ ตําแหนงใดก็ได นอกจากนี้ในกรณีที่กานสูบเคลื่อนที่เขาสุดจะมีหนวย แสดงผลทํางานดวย จงออกแบบวงจรการควบคุมดังกลาว
International Training -122 - EXERCISE 9 แบบฝกหัดที่ 9 ในการเลื่อนไมออกจากที่เก็บจะใชกระบอกสูบสองทางเปนอุปกรณชวยในการทํางาน โดยเมื่อกดสวิทซปุมกด กานสูบจะเคลื่อนที่ดันชิ้นจนถึง Roller Valve 1 กานสูบ จึงเคลื่อนที่เขาและเคลื่อนที่ออกใหม หากกดสวิทซปุมกดคางไว จง ออกแบบวงจรควบคุมการทํางาน
International Training -123 - EXERCISE 10 แบบฝกหัดที่ 10 ชิ้นงานบนสายพานลําเลียงจะใช Roller Valve 3 ตัว เปนตัวเช็คตําแหนง และเมื่อชิ้นงานเขามาตรงชุดจัดชิ้นงาน ซึ่งเคลื่อนยายโดยกระบอกสูบสองทางโดยกานสูบจะเคลื่อนที่ออกเมื่อชิ้นงานเคลื่อนที่เขามาครบ และเคลื่อนที่กลับเองโดย อัตโนมัติ ใหออกแบบวงจรควบคุมการทํางานดังกลาว
International Training -124 - EXERCISE 11 แบบฝกหัดที่ 11 ใหออกแบบวงจรเพื่อควบคุมชุดพั๊นซชิ้นงาน โดยมีเงื่อนไขดังตอไปนี้ ในสภาวะปกติกานสูบของกระบอกสูบ แบบสองทางจะเคลื่อนที่ออก การกดสวิทซเพื่อเริ่มตนการทํางานจะทําไดก็ตอเมื่อชิ้นงานวางอยูในตําแหนงที่ถูกตอง และ ปดฝาครอบเปนที่เรียบรอยแลวเทานั้น ทั้งนี้การกดสวิทซเพื่อเริ่มตนการทํางานอาจจะใชมือ หรือเทาเหยียบก็ได นอกจากนั้น การเคลื่อนที่เขาออกของกานสูบจะเร็วกวาปกติ
International Training -125 - EXERCISE 12 แบบฝกหัดที่ 12 ในการประกอบพลาสติกกลองชิ้นเขาดวยกันจะใชความรอน และแรงอัดจากกระบอกสูบเมื่อกดสวิทซเพื่อเริ่มตน การทํางานกานสูบจะเคลื่อนที่ออกเพื่อกดชิ้นงานนาน 15 วินาที แลววิ่งเคลื่อนกลับเองโดยอัตโนมัติ การตั้งเวลาจะเริ่มนับ เมื่อกานสูบเคลื่อนที่ออก จงออกแบบวงจรเพื่อควบคุมการทํางานดังกลาว
International Training -126 - EXERCISE 13 แบบฝกหัดที่ 13 ใหออกแบบวงจรควบคุมกระบอกสูบ A และ Bตามเงื่อนไขตอไปนี้ คือ A+B+A-B- นอกจากนี้ใหเขียน แผนภาพแสดงการเคลื่อนที่เขาออกของกระบอกสูบ (Step Displacement Diagrams)ทั้งสองดวย
International Training -127 - ภาคผนวกก. การออกแบบเกลียวทอ การออกแบบเกลียวทอ พอรตและเกลียวที่ใชนิวแมติกสทั้งหมดมีการกําหนดโดยมาตรฐานสากลมีสองประเภทพื้นฐานคือ 1. เกลียวเมตริก 2. เกลียวอังกฤษ เกลียวเมตริกที่มีใชจะเปนขนาดM3, M5 และ M6 ซึ่งระยะฟนเกลียวมาตรฐานเปนแบบขนาน โดยการใชซีลเปน แหวนรองสวนเกลียวอังกฤษ จะมีขนาดตั้งแต 1/16 "ถึง 2" โดยมีชวง 1/8 "ถึง 1/2" จําเปนชวงที่ใชงานกันมากมากที่สุด สวนดานลางเปนรายการแสดงเกลียวในแบบอังกฤษ เกลียว ชนิด หมายเหตุ G Parallel ใชในหนังสือเลมนี้ Rc Taper เกลียวปกติในผลิตภัณฑอางอิงISO7/1 BSP Parallel การออกแบบเกลียวมาตราฐาน BS84 ใชเกลียว G แทน BSPT Taper การออกแบบเกลียวมาตราฐาน BS21 ใชเกลียว Rc แทน NPT Taper มาตราฐานอเมริกา ไมสามารถลงกันไดกับเกลียว Rc, BSP หรือ BSPT เนื่องจากความแตกตางกันระกวางมุมหนาแปลน Rp Parallel ที่กําหนดไวในมาตรฐาน ISO 7/1 การออกแบบเกลียวทอ มาตรฐานเกลียวทอทั้งที่เหลานี้ที่เรียกกันอยางเปนทางการวาเกลียวทอนั้นตามหมายเลขเอกสารของมาตรฐาน (เชน "ISO 7" หรือ "EN 10226") สัญลักษณสําหรับประเภทของเกลียวทอ: G = ภายนอกภายในขนาน (ISO 228) R = เกลียวภายนอกเรียว(ISO 7) Rp = เกลียวภายในขนาน(ISO 7/1) Rc = เกลียวภายในเรียว(ISO 7) Rs = เกลียวภายนอกขนาน ขนาดของเกลียว ปกติเปนเกลียวขวา สําหรับเกลียวซายจะใชอักษร LH กํากับ ตัวอยางเชนเกลียว EN10226 Rp 2 ½ คําศัพทสําหรับการใชงานของ G และ R มาจากเยอรมนี (G สําหรับกาซที่มันถูกออกแบบมาสําหรับใชกับทอกาซ. R สําหรับทอกาซ R rohr (ความหมายทอ)
International Training -128 - ภาคผนวกข. การวัดความดัน หนวยวัดความดันเปนหนวยSIคือ ปาสคาล(Pa) o ปาสคาล เทากับ 1 นิวตันตอตารางเมตร o หนึ่งปาสคาลจะมีความดันต่ํามาก จึงทําใหหนวยเล็กลงเปนกิโลปาสคาล(kPa) หรือ MPa o 1 MPa = 1000 kPa = 1,000,000 Pa ความดันสุญญากาศ วัดเปนปาสคาล Paสวนความดันดานลบคือ –kPa ความดันกอนใชหนวยวัดเปน kgf/cm2หรือบาร(bar) ตารางเปลี่ยนหนวยดังรูป ตัวอยาง ความดัน 0.5 MPa = 5 bar = 500 kPa= 5 kgf/cm2หรือ 72.5 psiโดยประมาณ หมายเหตุ การแปลงหนวย จาก กิโลกรัม และ ปอนดตอตารางนิ้วนั้น เปนคาประมาณ คาความคลาดเคลื่อนไมเกิน +2 %
International Training -129 - ภาคผนวกค.ลักษณะการไหลและการวัด การไหล การไหลผานวาลวหรือขอตอเนื่องจากมีความแตกตางระหวางประเทศมากและหลากหลายมาตราฐานการผลิตทํา ใหมีหนวยในการวัดมากมายที่ใชกันอยู ความดันสูญเสียที่ยอมรับ วิธีการทดสอบและสมมติฐานอื่น ๆ ไมสอดคลองกันของ ผูผลิตที่แตกตางกัน ปกติหนวยวัดจะใช Cv ,ลิตร/นาที (litres/minute (ANR))และพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ (S) สําหรับการใชงานใน หนวย Cv, Kv, kv, และ Avนําไปใชกับของไหล ตาม ISO 6358 : 1989 กําหนดคาความสําคัญสําหรับคาอัตราการนําและความดันวิกฤตโดยใชคาC และ B ตามลําดับ สําหรับใชในการผลิตลมอัดรวมถึงการออกแบบวาลวสําหรับใชงานกับของไหลโดยใชคาCvหรือ Av อัตราการไหล(Flow rate) Cv แฟกเตอร = อัตราการไหล(US gal/min(แกลลอน/นาที) ของน้ําที่60°F ผานวาลวที่ความดันแตกตาง1 psi. Kv แฟกเตอร = อัตราการไหล (L/min :ลิตรตอนาที) ของน้ําที่20°Cผานวาลวที่ความดันแตกตาง1 kg/cm2 . S.T.P. = อุณหภูมิและความดันมาตราฐาน(Standard Temperature and Pressure) = 0°C และ101.3 kPa ความดันสัมบูรณ(absolute pressure) N.T.P. = อุณหภูมิและความดันปกติ(Normal Temperature and Pressure) = 20°C และ101.3 kPaความดันสัมบูรณ(absolute pressure) M.S.C. = เงื่อนไขมาตราฐานเมตริก(Metric Standard Conditions) = 15°C และ 101.3 kPaความดันสัมบูรณ(absolute pressure) การแปลงหนวยระหวาหนวยการไหล สําหรับประมาณการระหวางหนวย S (พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ), Cvและ ปกติลิตร/นาที(nl / min)ดังรูป
International Training -130 - ภาคผนวกง. หนวยมาตราฐาน (STANDARD UNITS) ความดัน(PRESSURE) ปริมาตร(VOLUME) 1 psi = 6.8978 kPa 1 kg/cm2 = 98.07 kPa 1 bar = 100 kPa 1 atmosphere = 98.1 kPa 1 “ (standard) = 101.325kPa 1 cm water = 97.89 Pa 1 in water = 248.64Pa 1 mm mercury = 133.3 Pa 1 in mercury = 3.386 kPa 1 Torr = 133.3 Pa 1 litre = 0.001 m3 1 cu. Ft. = 0.0283 m3 1 cu.in. = 16.39 cm3 1 gal (imp) = 4.546 L 1 gal (us) = 3.79 L 1 fluid oz. (imp) = 28.41 mL 1 fluid oz. (us) = 29.57 mL น้ําหนัก(MASS) งาน(ENERGY (WORK)) 1 lb = 453.6 g 1 cwt = 50.8 kg 1 ton (imp) = 1016 kg 1 ton (us) = 907.2 kg 1 tonne = 1000 kg 1 ft lb = 1.356 J 1 Nm = 1 J 1 kgm = 9.807 J 1 kW hr = 3.6 MJ แรง(FORCE) แรงบิด(TORQUE) 1 lbf = 4.482 N 1 kgf = 9.807 N 1 kp (kilopond) = 9.807 Npoundal = 138.3 mN 1 ton force = 9.964 kN 1 in lb = 0.1130Nm 1 ft lb = 1.356 Nm 1 kgm = 9.807 Nm 1 ft poundal = 0.0421Nm กําลัง(POWER) ความยาว(LENGTH) 1 lbft/sec = 1.356 W 1 kgm/sec = 9.807 W 1 Nm/sec = 1 W 1 Joule/sec = 1 W 1 HP (imp) = 745.7 W 1 inch = 25.40 mm 1 foot = 0.3048 m 1 mile = 1609.3 m 1 micron = 10-6 m อุณหภูมิ(TEMPERATURE) พื้นที่(AREA) (°F-32)X5/9 = °C K -273.15 = °C 1 in2 = 6.4516 cm2 1 ft2 = 0.092903 m2
Pneumatics Symbols DIN ISO1219-1, 03/96. Graphic symbols for pneumatic equipment. Volume Symbol Description Circuit symbols are used through this catalogue and on the labels of most SMC Pneumatic products. There are several symbol systems and conventions in use around the world, most officially recognised by standards bodies. Commonly used is ISO1219-1. The symbols found in this catalogue generally conform to the Japanese Industrial Standard (JIS) in many cases, there is no difference between JIS and ISO circuit symbols. The situation also occurs when SMC develop new product systems for which an ISO or JIS symbol does not exit. Examples include the MGZ high power cylinder or the AV series air operated soft start / release valve. In this situation either a composite symbol showing a representative circuit is used, or the nearest standard symbol is modified by SMC. For assistance a table below shows both ISO symbols, which may differ from JIS symbols in this catalogue, and common ISO/JIS/SMC Symbols. Directional control valve 2/2-way valve, closed normal position Directional control valve 2/2-way valve, open normal position Directional control valve 3/2-way valve, closed normal position Directional control valve 3/2-way valve, open normal position Directional control valve 3/3-way valve, closed neutral position Directional control valve 4/2-way valve Directional control valve 4/3-way valve, closed neutral position Directional control valve 4/3-way valve, exhaust neutral position Directional control valve 5/2-way valve Directional control valve 5/3-way valve, closed neutral position 1 Symbol Description Directional control valve 5/3-way valve, exhaust neutral position Directional control valve 5/3-way valve, open neutral position Manual Control General Manual Control Lever Mechanical Control Plunger Mechanical Control Roller Solenoid with one effective winding Combined Control by solenoid and pilot valve Shuttle valve Pneumatic indicator Pressure Control Valve Air operated Manual Control Button Manual Control Pedal Mechanical Control Spring Mechanical Control Roller with idle return Solenoid with two windings acting in opposition Pressure Control PneumaticElectric-Relay Silencer Mechanical Component Detent 131
Pneumatics Symbols DIN ISO1219-1, 03/96. Graphic symbols for pneumatic equipment. Volume Symbol Description Single-acting cylinder, single piston rod, return stroke by external force Double-acting cylinder, single piston rod Double-acting cylinder, non-rotating single piston rod Double-acting cylinder, rear boss mount, single piston rod Double-acting air-hydro cylinder, single piston rod Double-acting cylinder with double piston rod Double-acting cylinder with double non rotating piston rod Double-acting air-hydro cylinder with double piston rod Single-acting cylinder, single piston rod, return stroke by spring Single-acting cylinder, non rotating single piston rod, return stroke by spring 2 Symbol Description Single-acting cylinder, single piston rod, stroke by spring, return stroke by air pressure Single-acting cylinder, non rotating single piston rod, stroke by spring, return stroke by air pressure Double-acting cylinder with cushioning adjustable at both ends, single piston rod Double-acting cylinder with cushioning adjustable at both ends, double piston rod Magnetically coupled rodless cylinder Double-acting cylinder, single piston rod, with built in speed controller Double-acting cylinder, double piston rod, with built in speed controller Stroke reading cylinder, single piston rod Stroke reading cylinder with brake, single piston rod Double-acting cylinder with lock, single piston rod 132
Pneumatics Symbols DIN ISO1219-1, 03/96. Graphic symbols for pneumatic equipment. Volume Symbol Description Semi-rotary actuator, double acting Flow control valve. Throttle valve, adjustable, with silencer Non-return valve, without spring One way flow control valve, adjustable Non-return valve, dual speed controller with one-touch fittings Quick exhaust valve Quick exhaust valve with silencer Quick exhaust valve with speed exhaust controller and silencer Speed controller with residual pressure release valve Speed controller with pilot check valve 3 Symbol Description Safety speed control valve. Meter-out control style: A control valve with cylinder speed control function, fixed throttle, rapid air supply function Safety speed control valve. Meter-in control style: A control valve with cylinder speed function and rapid air supply function Vacuum ejector Vacuum ejector, with built-in silencer Multistage vacuum ejector, with filter and built-in silencer Multistage vacuum ejector, with filter, built-in silencer and vacuum pressure gauge Multistage vacuum ejector, with filter, built-in silencer and vacuum pressure switch Vacuum pressure switch unit Energy Transmission Filter 133
Pneumatics Symbols DIN ISO1219-1, 03/96. Graphic symbols for pneumatic equipment. Volume Symbol Description Pressure control valve, relieving pressure regulator, adjustable Filter with water trap Filter with water trap, automatic Water trap with automatic drain Mist separator Micro mist separator Lubricator Dryer Cooler Pneumatic pressure gauge 4 Symbol Description Air preparator, Service unit (simplified graph) Air combination, Air filter, regulator and Lubricator Air combination, Air filter and regulator Air combination, Air filter, mist separator and regulator Air combination, Mist separator, regulator and pressure gauge Pneumatic booster regulator, handle operated Adjustable pressure switch Non adjustable pressure switch Pneumatic capacitor Non-return valve, without spring
Piping and electrical graphic symbol standards were revised. Piping graphic symbol standards: JISB0125-1: 2007/ISO1219: 2006 Electrical graphic symbol standards: JISC0617: 2011/IEC60617 Therefore, the graphic symbols in the catalogs were also revised. Information on Symbol Revision G Thread of SMC’s Products 1. The thread shape (root diameter, thread diameter, and pitch, etc.) and gauge diameter of the G thread conform to the thread standards defined in JIS B0202 (ISO228-1). 2. The products with the ISO1179-1 (hydraulic/pneumatic G thread) or ISO16030 (pneumatic G thread) indications conform to the thread shape and gauge diameter standards JIS B0202 (ISO228-1), and relevant effective thread depth, seat surface range, surface roughness, and squareness standards. 3. As for ISO1179-1 (hydraulic/pneumatic G thread), original pressure tightness (withstand pressure) values are specified for each SMC’s product. These pressure tightness (withstand pressure) values do not guarantee those defined in ISO 1179-1, ISO1179-2, ISO1179-3, and ISO1179-4. 4. As for ISO16030 (pneumatic G thread), original pressure tightness (withstand pressure) values are specified for each SMC’s product. These pressure tightness (withstand pressure) values do not guarantee those defined in ISO16030. 1. About graphic symbols stated in catalogs Take care as old graphic symbols are still included in some catalogs. Electronic catalogs at SMC’s website will be revised one by one. For further information, please refer to SMC’s website (http://www.smcworld.com). The following describes the contrasting examples between new and old symbols. Example) Air cylinder Solenoid valve New ISO Old ISO New ISO Old ISO 2. About port indication The port symbol was changed from the alphabetic indication to the numeric indication. Take care as the indication stated in the catalog may differ from that on the actual product. The following describes indication examples. Example) Catalog indication Product indication 5 (R1) 1 (P) 3 (R2) (B) 2 (A) 4 (B) 2 1 (P) 3 (EB) 5 (EA) (A) 4 5 (R1) 1 (P) 3 (R2) (B) 2 (A) 4 (B) 2 1 (P) 3 (EB) 5 (EA) (A) 4 135