คุณรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับประเภทและโครงสร้างของเครื่องตอกลม?
ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนระบบการผลิตและการประกอบที่เครื่องตอกลมทำหน้าที่เป็นเครื่องจักรหลัก โดยใช้อากาศอัดในการให้แรงกระแทกอย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ เพื่อเจาะรู ตัดรูปร่าง หรือทำรอยบุ๋มบนวัสดุ การเข้าใจประเภทพื้นฐานและโครงสร้างของเครื่องตอกลมจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้เห็นถึงความหลากหลายและความสามารถในการใช้งาน
หลักการทำงานพื้นฐาน:
โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องตอกลมจะเปลี่ยนพลังงานจากอากาศอัดให้กลายเป็นพลังงานกล อากาศอัดจะถูกปล่อยเข้าไปในกระบอกสูบเพื่อขับเคลื่อนลูกสูบ การเคลื่อนที่เชิงเส้นของลูกสูบนี้ จะส่งผ่านโดยตรง หรือผ่านอุปกรณ์ขยายแรง ไปยังหัวตอก ซึ่งจะถ่ายเทพลังงานไปยังวัสดุที่ต้องการประมวลผล
ประเภททั่วไปของเครื่องตอกลม:
1. เครื่องตอกลมแบบสูบไสล์
คำอธิบาย: ชนิดที่พบบ่อยที่สุด โดยกระบอกสูบลมจะทำให้เครื่องมือตัดเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในกระบวนการ ลงขณะเคลื่อนที่ตัด และขึ้นขณะเคลื่อนที่กลับ
ประเภทย่อย (ตามโครงสร้างกรอบ):
- เครื่องตัดแบบกรอบ C: มีรูปร่างคล้ายตัวอักษร C กระบอกสูบถูกจัดวางในแนวตั้งและอยู่ด้านบน ซึ่งจะมีหัวตัดแกว่งลงผ่านวัสดุเข้าสู่แม่พิมพ์ที่อยู่บนแขนหรือแท่นด้านล่าง มีการเข้าถึงพื้นที่ทำงานได้ดีจากด้านหน้าและด้านข้าง โดยทั่วไปมักใช้กับงานที่มีน้ำหนักเบาถึงปานกลาง และชิ้นงานขนาดเล็ก
- เครื่องตัดแบบกรอบ O (แบบด้านตรง): มีโครงสร้างล้อมรอบพื้นที่ทำงานทั้งหมดในลักษณะกล่องปิด มีการติดตั้งกระบอกสูบในแนวตั้งที่ด้านบน ซึ่งจะดันหัวตัดลงมา ความแข็งแรง มั่นคง และความแม่นยำในการจัดตำแหน่งของโครงสร้างนี้ ทำให้มีความแข็งแรงมากขึ้น เหมาะสำหรับงานที่ต้องใช้แรงตันสูง วัสดุที่หนา หรืองานตัดที่ต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งช่วยลดการบิดเบี้ยวของกรอบภายใต้แรงโหลด
2. เครื่องตอกไฮดรอลิกแบบหมุน:
คำอธิบาย: ไม่มีการเคลื่อนที่แบบเส้นตรงของการตอก; แต่มีกลไกการหมุน ลูกสูบดันไปที่กลไกข้อเหวี่ยงหรือแคมที่ขับเคลื่อนด้วยอากาศอัด และเปลี่ยนการเคลื่อนที่เชิงเส้นของลูกสูบให้เป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของหัวตอกหรือล้อซึ่งมีชุดแม่พิมพ์ตอกหลายชุด
หน้าที่: มีการจัดเรียงชุดแม่พิมพ์ตอกและแม่พิมพ์หลายชุดไว้เหนือชิ้นงานขณะที่หัวตอกหมุน จากนั้นรูจะถูกตอกโดยการเคลื่อนลงของแม่พิมพ์ตอกที่แยกจากกัน (โดยทั่วไปใช้แรงลม) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการความเร็วสูง การตอกซ้ำๆ รูปร่างหรือขนาดรูที่หลากหลาย โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือด้วยตนเอง
องค์ประกอบโครงสร้างหลัก:
เครื่องตอกลมทุกประเภทมีโครงสร้างพื้นฐานร่วมกันดังนี้:
1. กรอบ: ทำหน้าที่รองรับอย่างมั่นคงและยึดส่วนต่างๆ ไว้ด้วยกัน ดูดซับแรงกระแทก ความแข็งแรงและความสามารถในการรับน้ำหนักจะขึ้นอยู่กับวัสดุ (เหล็กหล่อ เหล็ก) และการออกแบบ (กรอบรูปตัวซี กรอบรูปตัวโอ)
2. กระบอกสูบลม: ส่วนที่ปิดผนึกอากาศ ซึ่งใช้แรงอัดของอากาศในการดันลูกสูบ แรงตอกสูงสุดตามทฤษฎี (หน่วยตัน) ขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบและแรงดันอากาศ
3. ลูกสูบ: ถูกห่อหุ้มอยู่ภายในกระบอกสูบ ถูกบังคับให้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงโดยอาศัยแรงดันอากาศ และก้านลูกสูบจะส่งแรงไปยังตัวยึดด้ามตอกหรือกลไกขยายแรงโดยตรง
4. ตัวยึดด้ามตอก / แรม: เป็นชุดประกอบที่ใช้ใส่และยึดเครื่องมือตอกให้อยู่ในตำแหน่งอย่างมั่นคงด้วยการล็อก ซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับก้านลูกสูบ (ในแบบจำลองที่เรียบง่าย) หรือเลื่อนไปตามกรอบโครงเครื่อง เริ่มเคลื่อนที่ตามแนวการตอกของด้ามตอกในแนวตั้ง
5. ตัวยึดแม่พิมพ์ / เตียง: ส่วนที่อยู่นิ่งหรือสามารถเคลื่อนที่ได้ ทำหน้าที่รองรับแม่พิมพ์อย่างมั่นคง วางอยู่ใต้ตัวยึดด้ามตอก โดยด้ามตอกหรือแม่พิมพ์จะยึดวัสดุไว้ระหว่างตัวมันกับแม่พิมพ์
6. วาล์วควบคุม:
- วาล์วทิศทาง (เช่น วาล์วสปูล): ควบคุมการไหลเข้าและออกของอากาศอัดไปยังห้องกระบอกสูบอย่างแม่นยำ ซึ่งจะกำหนดตำแหน่งของลูกสูบ (ยืดออก หดกลับ หยุดนิ่ง)
- ตัวควบคุมแรงดัน: ตัวควบคุมแรงดันทำให้มั่นใจได้ว่าแรงดันของอากาศที่ถูกฉีดเข้าสู่ระบบถูกควบคุม ซึ่งมีผลโดยตรงต่อแรงตอกที่เกิดขึ้น
- วาล์วควบคุมอัตราการไหล: ควบคุมอัตราการใช้อากาศในการจ่ายหรือระบายออกจากกระบอกสูบ จึงสามารถควบคุมอัตราการเคลื่อนที่ของตัวตอกเข้าไปในกระบอกสูบและถอยกลับออกมา
7. ระบบนำทาง: มีความสำคัญต่อความแม่นยำและความทนทาน ตัวยึดตัวตอก/แรมเคลื่อนที่ตามตลับลูกปืนเชิงเส้นหรือบุชชิ่ง เพื่อให้อยู่กึ่งกลางของตายอย่างแม่นยำ และในระหว่างช่วงชัก แรงด้านข้างจะมีค่าน้อยที่สุด โดยปกติการออกแบบโครงแบบ O-frame จะให้การนำทางที่ดีกว่า
8. ถังเก็บอากาศ (ไม่จำเป็น แต่นิยมใช้): ถังที่บรรจุอากาศอัดรอบตัวด้ามสต๊าป ทำหน้าที่สำรองอากาศเพื่อรับประกันแรงกระแทกที่สม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำงานแบบเร็วและหมุนเวียนอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจทำให้ความดันในสายจ่ายหลักลดลง
9. กลไกปรับช่วงชัก (นิยมใช้): ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับระยะทางที่ด้ามสต๊าปเคลื่อนที่ลงได้ ส่งผลให้เวลาการทำงานต่อรอบลดลง (ลดของเสีย) และช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ อาจใช้ตัวหยุดเชิงกลหรือชุดตั้งค่า
ลักษณะการดำเนินงานที่ได้รับอิทธิพลจากโครงสร้าง:
แรง (หน่วยตัน): ค่าที่ได้จากการขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบและความดันอากาศ กรอบแบบ O-frame สามารถรองรับแรงตันได้มากกว่า และมีความแข็งแกร่งมากกว่า
ความเร็ว (จำนวนครั้งชักต่อนาที - SPM): ขึ้นอยู่กับขนาดกระบอกสูบ อัตราการไหลของอากาศ ความเร็วของวาล์ว และมวลที่เคลื่อนที่ ค่า SPM สูงสุดมักพบในเครื่องสต๊าปแบบโรตารี
ความแม่นยำและการทำซ้ำได้: ได้รับอิทธิพลจากความแข็งแรงของโครงสร้าง คุณภาพของระบบนำทาง และความแม่นยำของวาล์วควบคุม โดยทั่วไปแล้ว กรอบแบบ O-frame มีแนวโน้มจะให้ความแม่นยำสูงที่สุด
สรุป:
เครื่องตอกลมสามารถแสดงถึงความแข็งแกร่งของมันได้จากความสามารถในการรวมกันระหว่างความเร็วสูงและความสะอาด โดยมีระบบควบคุมที่ค่อนข้างไม่ซับซ้อนเมื่อเทียบกับระบบไฮดรอลิก การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างชนิดแบบสั่นสะเทือน (C-frame, O-frame) กับชนิดแบบหมุน จะช่วยให้เห็นภาพรวมของจุดเด่นในการใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นการปฏิบัติงานแบบสถานีเดียวที่ใช้ได้หลายวัตถุประสงค์ ไปจนถึงการปฏิบัติงานด้วยความเร็วสูงที่ใช้เครื่องมือหลายชิ้น ศักยภาพของเครื่องเหล่านี้สามารถสรุปได้จากแรงที่เกิดขึ้น ความเร็ว ความแม่นยำ และความทนทาน ซึ่งโครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยโครงเครื่องที่แข็งแรง สูบลมที่มีพลัง การนำทางที่แม่นยำ และวาล์วที่ตอบสนองได้รวดเร็ว การรวมกันของกลไกและระบบลมนี้ ทำให้เครื่องตอกลมกลายเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างมากและหลีกเลี่ยงไม่ได้ในกระบวนการแปรรูปวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ