การลดต้นทุนเชิงวิศวกรรม สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และแพคเกจจิ้ง ตอนที่ 5

การลดต้นทุนเชิงวิศวกรรม สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และแพคเกจจิ้ง ตอนที่ 5 (Engineering cost reduction For the printing and packaging industry, part 5)

วิรัช เดชาสิริสิงห์ ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบโรงงานอัตโนมัติและการลดต้นทุนในโรงงานและขบวนการผลิต
wirach.ton@gmail.com

ในเนื้อหาเล่มที่แล้วได้อธิบายเกี่ยวกับการดูแลรักษา ชุดลูกปืนสำหรับรองรับเพลา ลูกกลิ้ง อุปกรณ์หมุน โยก ส่ายและอื่น ๆ ทุกชนิด และการดูแลรักษาชุดมอเตอร์ไฟฟ้า ทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ในเล่มนี้จะได้อธิบายในหัวข้อที่ 3 เกี่ยวกับเกียร์ ชุดเฟืองและเฟืองโซ่ และระบบส่งกำลังชนิดอื่น ๆ อีกที่ใช้ในเครื่องจักร เครี่องพิมพ์

3.1 ชุดเกียร์ส่งกำลังที่ถูกติดตั้งในเครื่องจักร เครื่องพิมพ์และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง มีอยู่ 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

3.1.1 ชุดเกียร์ส่งกำลังที่เป็นระบบปิด อาจจะเป็นชุดเกียร์ที่อยู่ติดกับชุดมอเตอร์ไฟฟ้าหรืออยู่เป็นอิสระโดยมีชุดโซ่ เพลาขับรับกำลังขับเข้ามายังชุดเกียร์อีกต่อหนึ่งก็ได้

รูปแสดงชุดเกียร์ระบบปิด ทั้งเป็นแบบอิสระและเป็นชุดเดียวกันกับมอเตอร์ไฟฟ้า

สำหรับการดูแลรักษาชุดเกียร์ชนิดนี้ ทางช่างผู้ที่มีหน้าที่ดูแลรักษามีหน้าที่หลัก ๆ 3 อย่างที่จะต้องทำสม่ำเสมอคือ

1. ตรวจสอบระดับน้ำมันหล่อลื่นให้อยู่ในระดับที่กำหนดไว้อย่างสม่ำเสมอ

ตรวจสอบระดับน้ำมันหล่อลื่นให้อยู่ในระดับที่กำหนดอยู่เสมอ

สำหรับเหตุผลที่จะต้องตรวจสอบระดับน้ำมันหล่อลื่นอยู่เสมอก็เพื่อให้แนใจว่า ชุดเกียร์มีน้ำมันหล่อลื่นอยู่ในชุดเกียร์ในระดับที่ถูกต้อง ถ้าน้ำมันต่ำกว่าในระดับที่กำหนดอาจทำให้ชุดเฟืองและชิ้นส่วนได้รับการหล่อลื่นไม่เพียงพอ ชุดเฟือง ชิ้นส่วนอาจชำรุดได้ และถ้าระดับน้ำมันต่ำกว่ากำหนดอาจเป็นไปได้ว่าชุดเกียร์อาจเกิดการรั่วไหลในบริเวณ ชุดซีล ประเก็น หรือส่วนอื่น ๆ ได้ ซึ่งจะทำให้เราสามารถทราบและวางแผนในการซ่อมให้มีสภาพดีเหมือนเดิม

2. เปลี่ยนถ่ายน้ำมันหล่อลื่นของชุดเกียร์ตามระยะเวลาที่คู่มือกำหนด เช่นกำหนดไว้ เป็นเดือน ปี หรือชั่วโมงการเดินงานของเครื่องจักร ซึ่งผู้ที่มีหน้าที่ดูแลก็ต้องทำตามคู่มือนั้นอย่างถูกต้อง ที่สำคัญก็คือ ชนิดของน้ำมันหล่อลื่นต้องถูกต้องตามคู่มือที่กำหนดและระดับน้ำมันก็อยู่ในระดับที่ถูกต้องเช่นเดียวกัน

รูปขวา – รูปแสดงระดับน้ำมันหล่อลื่นชุดเกียร์ที่ถูกต้อง ที่มองเห็นจากชุด Sight Glass
รูปซ้าย – ชุดเกียร์ที่มีชุด Sight Glass ดูระดับน้ำมัน 2 จุด แสดงว่าเป็นเกียร์ 2 ห้องที่เป็นชุดเดียวกัน ขณะตรวจสอบระดับน้ำมันหล่อลื่นชุเกียร์แบบนี้ต้องตรวจสอบทั้งสองจุด

3. ซ่อมชุดเกียร์ โดยการดูอาการของเกียร์ที่ชำรุดเช่น มีน้ำมันเกียร์รั่วไหลออกมา เช่นบริเวณชุดเพลาที่มีออยซีลติดตั้งอยู่ สาเหตุแบบนี้เกิดจากออยซีลชำรุดหรือเพลาสึกชำรุด

ชุดออยซีลในชุดเกียร์ส่งกำลังเมื่อใช้งานไปนานๆ เนื้อยางจะถูกเสียดสีอยู่ตลอดเวลาจะทำให้เนื้อยางสึกและกรอบแข็งและแตกตัว จะเป็นสาเหตุให้น้ำมันเกียร์รั่วไหลออกมาได้
ชุดเพลาเกียร์ที่สวมผ่านชุดออยซีล เมื่อชุดเกียร์ทำงานเพลาจะหมุนตลอดเวลาโดยจะเสียดสีกับชุดออยซีล จะทำให้เพลาสึกได้และเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้น้ำมันเกียร์รั่วไหลออกมา

สำหรับการซ่อมที่ทางช่างของโรงงาน โรงพิมพ์ สามารถทำได้คือการเปลี่ยนชุดออยซีล ประเก็นสำหรับหน้าแปลนและเสื้อเกียร์ และลูกปืนรองรับชุดเพลาทุกชุด ส่วนชุดเพลาขับและชุดเฟืองภายใน ถ้าชำรุดมี 2 วิธีคือ สั่งอะไหล่ใหม่มาเปลี่ยนหรือถ้าสั่งไม่ได้ต้องส่งซ่อมให้กับผู้ที่ชำนาญในการซ่อมหรือผลิตอะไหล่ทดแทนทำมาให้ จากนั้นเราดำเนินประกอบและทดสอบการทำงานก่อนใส่เข้าไปใช้งานในเครื่องจักรอีกครั้ง และถ้าชุดเกียร์ชุดนั้นๆ ชำรุดมากและถ้าซ่อมจะมีค่าใช้จ่ายสูง ก็สมควรเปลี่ยนเป็นชุดเกียร์ใหม่

3.1.2 ชุดเกียร์ส่งกำลังที่เป็นระบบเปิด ซึ่งเกียร์แบบนี้ส่วนมากติดตั้งอยู่ในชุดเครื่องจักรที่เก่ามาก ตั้งแต่ 20 ปีขึ้นไป แต่ในปัจจุบันก็ยังมีใช้งานอยู่อีกมากในโรงานต่าง ๆ

รูปแสดงชุดเกียร์แบบเปิด สำหรับเครื่องพิมพ์และเครื่องจักร ที่ปัจจุบันยังมีใช้งานจริงอยู่อีกมาก

สำหรับชุดเกียร์แบบเปิดนี้หัวใจหลักที่จะทำให้ชิ้นส่วนมีอายุการใช้งานที่ยาวนานและไม่สึกหรอง่ายคือการหล่อลื่น การหล่อหลื่นแบบนี้จะเป็นแบบใช้ระบบหล่อลื่นแบบศูนย์รวม (Centralised Lubrication Systems) หรือเป็นการหล่อลื่นแบบอัตโนมัติ

รูปแสดงการหล่อลื่นเกียร์แบบเปิดโดยใช้ระบบอัตโนมัติจ่ายน้ำมันหล่อลื่นหรือจารบีไปยังชุดเฟืองสักหลาด จากเฟืองสักหลาดจะส่งต่อสารหล่อลื่นไปยังชุดเฟืองที่ทำงานจริงต่อไป

3.2 ชุดเฟืองและเฟืองโซ่ส่งกำลัง

ระบบส่งกำลังแบบนี้ใช้ในเครื่องจักร เครื่องพิมพ์ทั่วไป ในตำแหน่งที่รับโหลดไม่มาก และมีระยะทางในการส่งกำลังได้ทั้งใกล้และไกล ข้อดีคือ มีราคาถูก ติดตั้งง่าย และสามารถส่งกำลังไปขับอุปกรณ์หรือลูกกลิ้งได้ในคราวเดียวกันหลาย ๆ ชุด

รูปแสดงการส่งกำลังด้วยชุดเฟืองโซ่และโซ่ ในเครื่องจักร เครื่องพิมพ์ต่างๆ

สำหรับการดูแลรักษาระบบการส่งกำลังแบบนี้ แบ่งได้ 3 หัวข้อหลัก ๆ คือ

1. การหล่อลื่นชุดเฟืองโซ่และโซ่ ซึ่งระบบการหล่อลื่นส่วนมากจะเป็นแบบอัตโนมัติและกึ่งอัตโนมัติ อาจเป็นน้ำมันหล่อลื่นหรือจารบีหล่อลื่นก็ได้

รูปแสดงการหล่อลื่นชุดเฟืองโซ่และโซ่แบบอัตโนมัติและกึ่งอัตโนมัติ

การหล่อลื่นตามรูปด้านบนเป็นการหล่อลื่นแบบเปิด บางระบบก็ถูกติดตั้งมาจากผู้ผลิตเครื่องจักรแล้ว หรือถ้าเป็นเครื่องที่ไม่ได้ถูกติดตั้งระบบนี้มา เราสามารถหาซื้อหรือให้ซัพพลายเออร์มาติดตั้งให้ได้ ซึ่งในปัจจุบันมีขายอยู่อย่างแพร่หลาย (ส่วนรายละเอียดของอุปกรณ์การหล่อลื่น เหมือนกับการหล่อลื่นชุดตลับลูกปืนที่ได้กล่าวไว้ในฉบับที่ผ่านมา) ทางช่างของผู้ที่มีหน้าที่ดูแลรับผิดชอบ ต้องคอยตรวจสอบระบบจ่ายสารหล่อลื่นว่าทำงานเป็นปกติหรือไม่และมีสารหล่อลื่นอยู่ในชุดจ่ายสารหล่อลื่นหรือไม่ เพราะระบบนี้ต้องการสารหล่อลื่นสม่ำเสมอ ถ้าระบบชำรุดหรือสารหล่อลื่นหมด ชุดเฟืองโซ่และโซ่อาจชำรุดเร็วและถ้าชำรุดจนไม่สามารถแก้ไขได้ต้องซื้อมาเปลี่ยนใหม่ทั้งระบบ

2. การปรับตั้งความตึงชุดโซ่ โซ่ส่งกำลังเมื่อถูกใช้งานไปนาน ๆ ไม่ว่าจะมีการหล่อลื่นดีเพียงใด โซ่จะมีการยืดตัวตามโหลดและแรงดึงที่ถูกกระทำตลอดเวลา การปรับตั้งความตึงนี้สำคัญมาก เพราะถ้าเราปล่อยให้โซ่หย่อนเวลาเดินเครื่อง เวลาเครื่องออกตัวจะทำให้ระบบต่างๆหรือลูกกลิ้งที่รับกำลังมาจากชุดโซ่กระตุก กระชาก อาจทำให้ชิ้นงานเสียหายได้หรือคุณภาพของงานลดลง

รูปแสดงชุดปรับความตึงโซ่แบบกึ่งอัตโนมัติ

ชุดปรับความตึงโซ่แบบนี้ทำงานคล้ายแรงดึงของสปริง แต่อุปกรณ์ที่ทำให้เกิดแรงดันหรือแรงกดคือเส้นยางที่ยืดหยุ่นตัวสูง เมื่อประกอบเป็นชุดสำเร็จรูปจะเหมือนแขนแรงบิดที่ไปกดโซ่อยู่ตลอดเวลา แต่ลักษณะการกดเป็นลักษณะยืดหยุ่นตัวได้ ถ้าใช้งานไปสักระยะหนึ่ง ทางช่างผู้ดูแลต้องคอยปรับแขนให้แรงกดคงตัวอยู่เสมอ และถ้าใช้ไปนาน ๆ ยางภายในท่อสี่เหลี่ยมจะเสื่อมสภาพลงก็ต้องเปลี่ยนชิ้นยางใหม่

รูปขวา – ชุดเซ็นเซอร์ตรวจเช็คความหย่อนและตึงของโซ่
รูปซ้าย – รูปแสดงชุดปรับความตึงโซ่ แบบ Manual โดยช่างผู้ดูแลจะเป็นคนปรับโดยอาศัยประสพการณ์และคำแนะนำจากคู่มือส่วนรูปทางขวามือมีชุดเซ็นเซอร์ตรวจจับความหย่อนและตึงของโซ่

3. การทำความสะอาดชุดเฟืองโซ่และโซ่ เมื่อเห็นว่าสนิมและความสกปรกเกิดขึ้น ก็ต้องดำเนินการทำให้เรียบร้อย

รูปเฟืองโซ่และโซ่ที่ขาดการดูแลรักษาที่ดี

การดูแลรักษาชุดเฟืองโซ่และโซ่นอกเหนือจากการหล่อลื่นอย่างถูกต้องและการปรับความตึงของชุดโซ่แล้ว การทำความสะอาดก็เป็นสิ่งที่ไม่ควรละเลย สำหรับอุปกรณ์ทำความสะอาดชุดเฟืองโซ่และชุดโซ่ แสดงตามรูปด้านล่าง

รูปแสดงอุปกรณ์สำหรับทำความสะอาด ชุดเฟืองโซ่ โซ่ และชิ้นส่วนเครื่องจักรต่างๆที่สกปรก

3.3 ระบบส่งกำลังชนิดอื่นๆในเครื่องจักร

เช่น เพลาส่งกำลัง พูลเลย์และสายพาน ชุดคลัทและคลัปปลิ้ง ซึ่งอุปกรณ์ที่กล่าวมามีความสำคัญต่อเครื่องจักร ถ้ามีการดูแลและบำรุงรักษาอย่างดี ก็จะช่วยให้เครื่องจักรทำงานอย่างดี งานที่ออกมาก็มีคุณภาพดีและเครื่องจักรก็ไม่ต้องหยุดเนื่องจากอุปกรณ์ชำรุด

3.3.1 ชุดเพลาส่งกำลัง (Universal drive shaft)

รูปแสดงเพลาขับส่งกำลังที่ใช้เครื่องพิมพ์ เครื่องจักร (Universal Drive Shaft)
รูปแสดงตำแหน่งสำหรับอัดจารบีบนชุดเพลาขับส่งกำลัง

สำหรับชุดเพลาขับส่งกำลัง (Universal Drive Shaft) นี้นับได้ว่าเป็นชิ้นส่วนที่มีความสำคัญในเครื่องจักรอยู่มาก เพราะใช้รับ - ส่งกำลังจากชุดเกียร์ชุดหนึ่งไปยังชุดเกียร์อีกชุดหนึ่ง หรือจากชุดเกียร์ไปขับชุดลูกกลิ้ง ลูกกาวและอื่น ๆ อีกมากในเครื่องจักร สำหรับการดูแลชุดเพลาขับนั้นไม่มีอะไรยุ่งยาก ให้ดำเนินการอัดจารบีหล่อลื่นบริเวณจุดอัดให้ครบถ้วนตามระยะเวลาที่กำหนดไว้ และคอยตรวจเช็คสกรูทุกตัวที่ยึดหน้าแปลนว่าทุกตัวอยู่ในสภาพที่ดีและถ้าพบว่าสกรูหลวมก็ทำการขันให้แน่น และถ้าพบว่าสกรูใกล้ชำรุดหรือชำรุดก็ให้เปลี่ยนใหม่

3.3.2 พูลเลย์และสายพาน (Pulley and Belt)

สำหรับการส่งกำลังในเครื่องพิมพ์ เครื่องจักร ที่ใช้สายพานในการส่งกำลัง ที่นิยมและใช้กันอย่างแพร่หลายมีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิด (ตามรูปที่แสดงด้านบน) คือ สานพานแบบ V-Belt,สายพานแบบ Timing Belt และ สายพานแบบ Flat Belt

สำหรับการดูแลรักษาสายพานส่งกำลังนี้ มีวิธีการดูแลแบบง่าย ๆ 2-3 หัวข้อดังนี้

1. อย่าให้มีสารหล่อลื่นทุกชนิดมาเปรอะเปื้อนบริเวณสายพานและพูลเลย์ในทุกกรณี เพราะจะทำให้เกิดการลื่น สายพานเสียความฝืด และเกิดการหมุนฟรี ไม่เกิดการส่งกำลัง ต้องหมั่นตรวจสอบและถ้าพบเห็นให้ทำความสะอาดทันที และน้ำมันหรือสารหล่อลื่นถ้าเปื้อนใส่สายพาน อาจทำลายคุณสมบัติของเนื้อสายพานได้

2. ต้องหมั่นตรวจเช็คความตึงสายพานเป็นระยะ เพราะเมื่อใช้งานไปสักระยะหนึ่ง สายพานทุกชนิดจะเกิดการยืดตัว และจะเป็นสาเหตุให้การส่งกำลังไม่ดี จะได้รอบหรือกำลังที่ลดลงไป ซึ่งปกติการส่งกำลังด้วยสายพานทุกชนิด การออกแบบ จะออกแบบให้มีชุดตั้งความตึงสายพานเอาไว้ทุกครั้ง ทุกตำแหน่ง

รูปแสดงชุดปรับตั้งความตึงของสายพานส่งกำลัง ในแต่ละชนิด

3. ต้องหมั่นตรวจดูสภาพของสายพานอยู่เสมอ ถ้าเริ่มมีการชำรุดก็ให้ดำเนินการเปลี่ยนใหม่ทันที โดยไม่ต้องรอให้สายพานขาด เพราะถ้าสายพานขาดในขณะเดินงานจะทำให้เครื่องจักรหยุด และชิ้นงานจะเสียหาย และต้องเสียเวลาในการเปลี่ยนสายพานใหม่อีกด้วย

รูปแสดงสายพานส่งกำลังชนิดต่าง ๆ ที่มีสภาพชำรุดแล้วไม่สมควรใช้งานต่อ ต้องเปลี่ยนใหม่ทันที

3.3.3 ชุดคลัทส่งกำลัง ซึ่งอุปกรณ์ชุดนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกลาง คั่นกลางในการส่งกำลังในตำแหน่งต่าง ๆ เช่น ระหว่างมอเตอร์กับเกียร์ ระหว่างเกียร์กับลูกกลิ้ง หรืออื่น ๆ ซึ่งมีอยู่หลายระบบในการผลิตออกมาใช้งาน แต่ระบบที่นิยมใช้งานกันมีอยู่ 3 แบบคือ แบบ Mechanical Clutch, Air Clutch และ Magnetic Clutch

ปกติอุปกรณ์ชุดนี้แทบจะไม่ต้องการดูแลรักษาอะไรเลย แต่ควรระวังไม่ให้มีสารหล่อลื่นทุกชนิดหกใส่หรือเปรอะเปื้อนเพราะถ้าเกิดการลื่นจะส่งกำลังได้ไม่ดีหรือไม่ได้เลย เพราะการส่งกำลังชนิดนี้อาศัยความฝืดของแผ่นคลัท แผ่นโลหะในการตัดต่อกำลังและส่งกำลัง และถ้าเป็นแบบ Magnetic Clutch ซึ่งใช้ไฟฟ้าและผงเหล็กในการทำงาน จะทำให้เกิดความเสียหายมาก และอีกจุดหนึ่งก็คือ ชุดลูกปืนต้องคอยหมั่นสังเกต การฟังเสียง ถ้าเริ่มมีเสียงดังหรือหมุนแกว่งอาจเป็นไปได้ว่าลูกปืนหรือเพลาชำรุด ต้องรีบเปลี่ยนซ่อม หรือถ้าการส่งกำลังมีปัญหา ต้องหาสาเหตุ อาจเป็นไปได้ว่ามีอุปกรณ์บางตัวเกิดการชำรุด ต้องรีบแก้ไขซ่อมให้กลับมาทำงานเหมือนเดิม

สรุปในเนื้อหาฉบับนี้ได้อธิบายถึงการใช้งาน การตรวจเช็ค การดูแลรักษาอุปกรณ์ชนิดต่างที่เป็นส่วนหนึ่งในเครื่องจักร ให้อุปกรณ์ทุกชนิดมีอายุการใช้งานที่ยาวนานและไม่ขัดข้อง ก็จะทำให้เครื่องจักรทำงานได้เต็มประสิทธิภาพและสร้างผลผลิต ผลกำไรให้กับบริษัทได้เป็นที่พอใจของทุกคน ทุกฝ่ายตลอดไป

อ่านต่อฉบับหน้า


ข้อมูลอ้างอิง
• ตามประสบการณ์จริงของผู้เขียน

เครดิตภาพประกอบ
• https://www.linquip.com/blog/wp-content/uploads/2020/05/utype.jpg
• https://3.imimg.com/data3/EJ/CJ/MY-1013373/geared-motors-500×500.jpg
• http://gw.alicdn.com/bao/uploaded/i1/672142315/O1CN01mLzukn1SyJTD0Dw9m_!672142315.png
• https://ijssel.com/predictivemaintenance/product/3d-sight-glass-olieniveau/
• https://www.rpmspecialistcars.co.uk/app/uploads/2019/08/Porsche-rear-main-oil-leak.jpg
• https://haberyum.com/wp-content/uploads/2020/08/almanyada-fabrika-siparisleri-haziranda-yuzde-2974-artti-LTjC23Or-1200×771.jpg
• https://i.all3dp.com/wp-content/uploads/2018/11/16095615/mrpete222-youtube-181116.jpg
• https://img.directindustry.com/images_di/photo-m2/28259-15983306.jpg
• https://argenbelt.com/wp-content/uploads/2018/06/cadenas_a_rodillos.jpg
• https://interflon.com/news/chain-lubrication-solutions
• https://www.tracsa.com/blog/153-tensores-de-cadena-y-correa-rosta-una-historia-de-exito.html
• https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71PZyTSNV0L.jpg
• https://agar.com.au/wp-content/uploads/2017/11/Dirt-Off-5L-.png
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/23/Cardan_Shaft.jpg
• https://i.pinimg.com/originals/9c/48/7c/9c487c0bce8b5d73e036dab1bc9ea510.jpg
• https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/81xFzISOxfL._SL1500_.jpg
• https://www.petersoncorp.com/wp-content/uploads/Drive-Belt-2.jpg
• https://id.misumi-ec.com/pr/technical_zone/product_tips/images/timingbelts2.jpg
• https://forbo.azureedge.net/forboimages/679/flat-belts.jpg
• https://www.talian.co.th/Flat_belt/5ddb934ff830630013704d03
• https://www.taiwantrade.com/product/magnetic-clutch-electromagnetic-clutch-magnetic-clutches-376501.html