การลดต้นทุนเชิงวิศวกรรม สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และแพคเกจจิ้ง ตอนที่ 8 (Engineering cost reduction For the printing and packaging industry, part 8)

วิรัช เดชาสิริสิงห์ ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบโรงงานอัตโนมัติและการลดต้นทุนในโรงงานและขบวนการผลิต
wirach.ton@gmail.com

ในเนื้อหาฉบับที่แล้วได้กล่าวถึงการดูแลรักษา ท่อเมนลม ท่อลมย่อย ที่ต่อจากถังพักลมและเมนลมเพื่อเข้าใช้งานที่เครื่องจักร รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้ลมที่ติดตั้งและใช้งานอยู่ในเครื่องจักร เช่น ชุดกรองลม ชุดปรับแรงดันลม ชุดหล่อลื่นระบบลม (FRL Combination Unit), วาล์วควบคุมด้วยไฟฟ้าหรือเปลี่ยนทิศทางลม (Solenoid valve), วาล์วควบคุมด้วยมือ (Mechanical Valve), วาล์วเท้าเหยียบ (Foot Valve) และกระบอกลม (Air Cylinder)

สำหรับเนื้อหาชุดกระบอกลม (Air Cylinder) ในฉบับที่แล้วได้แสดงรูปกระบอกลมที่นำไปใช้งานในเครื่องจักร เครื่องพิมพ์ในลักษณะต่าง ๆ และในฉบับนี้จะอธิบายเพิ่มเติมในเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับชุดกระบอกลมอีก 2-3 เรื่องที่สำคัญ เช่น ข้อควรระวังในการติดตั้งกระบอกลม การดูแลรักษาเพื่อให้กระบอกลมมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

ข้อควรระวังในการติดตั้งกระบอกลมที่เครื่องจักร เครื่องพิมพ์

อายุการใช้งานของกระบอกลมมาจากการติดตั้งที่ถูกต้อง ซึ่งข้อสำคัญคือ ก้านสูบต้องไม่ถูกแรงที่มีทิศทางงัดลูกสูบ ชุดซีลและโอริง ซึ่งถ้าชิ้นส่วนดังกล่าวถ้ามีความเสียหาย อายุการใช้งานของกระบอกลมก็จะสั้นลง และที่สำคัญในการติดตั้งกระบอกลม จุดศุนย์กลางแกนลูกสูบกระบอกลมต้องอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกับการเคลื่อนที่ของชิ้นงานหรือโหลด เพื่อไม่ให้มีแรงงัดต่อก้านสูบ ลูกสูบ/ซีล และฝาด้านในของกระบอกลม

สำหรับการติดตั้งชุดกระบอกลมอย่างถูกต้องและไม่ทำให้กระบอกลม (โดยเฉพาะก้านสูบ) ชำรุดง่าย ดูได้จากข้อมูลต่อไปนี้

สำหรับการดูแลรักษาให้ชุดกระบอกลมสามารถใช้งานได้ยาวนานโดยไม่ชำรุดเสียหายง่ายนอกจากจะทำการติดตั้งชุดกระบอกลมอย่างถูกวิธีตามที่ได้กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีข้อแนะนำเกี่ยวกับการบำรุงรักษาชุดกระบอกลมอีกคือ

ดูแลให้ลมอัดก่อนที่จะส่งไปถึงชุดกระบอกลมเป็นลมที่ไม่มีหยดน้ำหรือละอองน้ำติดไปกับลม ถ้าตรวจพบปัญหานี้ให้แก้ไขให้เรียบร้อย ซึ่งส่วนมากที่ตรวจพบปัญหานี้คือ ชุด Air Dryer, ชุด Auto Drain มีปัญหาหรือชำรุดไม่สามารถทำหน้าที่ได้
สิ่งสกปรก ฝุ่นละออง เม็ดโลหะ หรืออื่น ๆ ที่ติดมากับลมอัดเมื่อเข้าไปในกระบอกลมได้จะทำให้ชิ้นส่วนภายในชุดกระบอกลมชำรุดเสียหายได้ เช่น ผนังกระบอกลมด้านใน ก้านสูบ ชุดซีลก้านสูบและลูกสูบ สาเหตุของปัญหานี้เกิดจาก ชุด Main line air filter, ชุด FRL Unit (ส่วนที่เป็นชุดกรองลม) ชำรุดไม่สามารถกรองดักจับฝุ่นละอองหรือเม็ดโลหะได้ ถ้าตรวจพบว่าชำรุดต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนใหม่ทันทีเพราะไม่สามารถซ่อมหรือรอเวลาได้
ในการซ่อมเปลี่ยนชุดซีลหรืออะไหล่กระบอกลม ก่อนที่จะทำการเปลี่ยนใส่อะไหล่ชุดใหม่ ต้องทำความสะอาดชิ้นส่วนให้สะอาดก่อนประกอบเข้าด้วยกัน
ระบบการหล่อลื่น ถ้าชุดกระบอกลมขาดการหล่อลื่นในขณะทำงาน ชิ้นส่วนภายในที่เคลื่อนที่ไปมาจะชำรุดในระยะเวลาอันสั้น ฉะนั้นต้องตรวจสอบชุดปล่อยน้ำมันหล่อลื่น ว่าทำงานเป็นปกติหรือไม่และระดับน้ำมันมีอยู่ในระดับที่กำหนด
ตำแหน่งที่ติดตั้งของกระบอกลมในเครื่องจักรก็มีผลต่อการชำรุดหรืออายุการใช้งานเหมือนกัน เช่น ถ้าชุดกระบอกลมนั้นอยู่ใกล้ความร้อน ความชื้นและน้ำ น้ำปนเคมีที่ไหลลงมาถูกกระบอกลมและอื่นๆ ถ้าพบเจอปัญหานี้ ถ้าอยู่ใกล้ความร้อนต้องเช็คว่าชุดซีลที่อยู่ในกระบอกลมนั้น ๆ เป็นยางทนความร้อนหรือไม่ ถ้าใช่ก็ถูกต้องแล้ว ถ้าไม่ใช่ก็ต้องหาฉนวนมาคั่นเพื่อลดความร้อนที่จะมาทำให้กระบอกลมมีปัญหา ถ้าเกี่ยวกับความชื้น น้ำ หรือ สารเคมี วัสดุที่ใช้ทำกระบอกลม ก้านสูบ ตัวจับยึดควรเป็นแสตนเลส

สำหรับอุปกรณ์ที่จะกล่าวถึงต่อไปคือ มอเตอร์ลม (Pneumatic Air Motor) ซึ่งมอเตอร์ลมที่ใช้ในวงการพิมพ์และแพคเกจจิ้ง ทำหน้าที่แทนมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งการที่จะใช้มอเตอร์ลมมีเหตุผลที่ดีดังนี้

ใช้งานแทนที่มอเตอร์ไฟฟ้าบริเวณที่มอเตอร์ไฟฟ้าไม่สามารถทำงานได้ เช่น บริเวณที่มีสารไวไฟ
ใช้ลมในการขับเคลื่อน ไม่ก่อให้เกิดประกายไฟ ป้องกันการระเบิด
ปรับความเร็วรอบได้ง่าย
สามารถใช้งานในที่มีอุณหภมิสูงได้ถึง 120 องศา
ใช้งานในที่เปียก มีความชื้น มีสารเคมีได้ดี โดยไม่เกิดอันตรายเหมือนมอเตอร์ไฟฟ้า
เหมาะสำหรับงาน กวน ผสม ปั๊มสูบจ่าย สำหรับสารเคมี สี ทินเนอร์ หรืออื่นๆ

สำหรับการดูแลและรักษาให้อุปกรณ์มอเตอร์ลม (Air Motor) สามารถทำงานได้อย่างยาวนานโดยไม่ชำรุดเสียหายง่าย มีข้อแนะนำดังนี้

1. ลมอัดที่นำมาใช้งานต้องเป็นลมที่สะอาด ก่อนเข้าระบบหรือเครื่องที่ใช้กับมอเตอร์ลมต้องติดตั้งชุด Air Filter ทุกครั้ง
2. มอเตอร์ลมขณะทำงานจะมีชิ้นส่วนเคลื่อนที่อยู่ภายในหลายชิ้นส่วนและชิ้นส่วนเหล่านั้นต้องการการหล่อลื่น ก่อนใช้งานต้องติดตั้งชุดจ่ายน้ำมันหล่อลื่น (Lubricator) ทุกครั้ง และปริมาณของน้ำมันที่จ่ายออกให้มอเตอร์ลมให้ดูตามคู่มือของมอเตอร์ลมว่าต้องการปริมาณเท่าใด โดยปรับที่ชุดจ่ายน้ำมันหล่อลื่นให้ถูกต้อง
3. ความเร็วรอบและแรงบิดของมอเตอร์ลมขึ้นอยู่กับแรงดันและปริมาณลมที่จ่ายมาให้ ซึ่งคู่มือของมอเตอร์ลมจะแจ้งไว้ว่าต้องการแรงดันและปริมาณลมเท่าใด จากนั้นเราต้องเลือกซื้อชุดปรับแรงดันลมให้สัมพันธ์กัน

สรุป ใน 3 หัวข้อที่กล่าวมา ถ้าเราซื้ออุปกรณ์ Air Filter, Lubricator และ Pressure Regulator เราต้องซื้อเป็นชุดที่มีอุปกรณ์ทั้ง 3 ชนิดอยู่รวมกัน และมีขนาดสัมพันธ์กันกับความต้องการลมของ Air Motor

4. ถ้าบริเวณใช้งานของ Air Motor มีไอระเหยของสารกัดกร่อนมาก ควรเลือกใช้ตัวเสื้อและส่วนประกอบต่างๆที่สัมผัสกับไอระเหยเป็นแสตนเลส ถ้าเป็นเหล็กหรืออลูมิเนียมจะทำงานเกิดการชำรุดได้ง่าย
5. ถ้าบริเวณทำงานของ Air Motor มีอุณหภูมิการใช้งานสูง ก่อนเลือกซื้อ Air Motor มาใช้งานต้องเลือกสเปคให้ถูกต้อง หรือถ้าเป็นอุปกรณ์ที่ติดมากับเครื่องจักรอยู่แล้วและสเปคไม่ถูกต้อง ก็ต้องหาแผ่นฉนวนมาใช้ป้องกัน

สำหรับอุปกรณ์นิวเมติกอื่นๆที่ใช้ในเครื่องจักร เช่น ข้อต่อลมแบบต่าง ๆ (Air Fitting), ท่อหรือสายลม (Air Tube), เช็ควาล์ว (Check Valve), ชุดลดเสียงลม (Air Silencer), ยางดูดสูญญากาศ (Suction Cup) อุปกรณ์ทั้งหมดนี้มีความสำคัญเช่นเดียวกันแต่ไม่ต้องการดูแลรักษามากนัก ที่สำคัญคือตรวจสอบว่าอุปกรณ์เหล่านี้ทำงานเป็นปกติหรือไม่ ถ้าชำรุดเสียหายก็จะเปลี่ยนใหม่โดยจะไม่มีการซ่อม

สำหรับระบบที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่ใช้เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในเครื่องพิมพ์ เครื่องจักร ก็คือ ระบบไฮโดรลิค (Hydraulics System) ซึ่งอุปกรณ์ชนิดนี้มีการทำงานที่คล้ายๆกับระบบนิวเมติกแต่ต่างกันที่พลังงานที่นำมาใช้ในระบบ ซึ่งระบบไฮโดรลิคใช้น้ำมันที่มีแรงดันมาเปลี่ยนให้เป็นกำลังทางกล ซึ่งระบบนี้จะมีอุปกรณ์อะไรบ้าง และมีหน้าที่ทำอะไร พร้อมการดูแลรักษา ซึ่งจะได้อธิบายดังต่อไปนี้

อุปกรณ์ระบบไฮโดรลิคพื้นฐาน

1. ปั๊มไฮโดรลิค (Hydraulic Pump)
2. ถังพักน้ำมันไฮโดรลิค (Oil Reservoir Tank)
3. อุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันไฮโดรลิค (Filter and Oil Cooler)
4. วาล์วควบคุมความดัน (Pressure Control Valve)
5. วาล์วควบคุมทิศทาง (Directional Control Valve)
6. วาล์วควมคุมการไหล (Flow Control Valve)
7. ท่อ ข้อต่อและสายไฮโดรลิค (Tube ,Connectors and Hose)
8. อุปกรณ์ทำงาน (Actuators)

1. ปั๊มไฮโดรลิค (Hydraulic Pump) ทำหน้าที่ดูดและส่งน้ำมันไฮโดรลิคเข้าไปในระบบพร้อมแรงดันที่เพิ่มขึ้น เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานกลในอุปกรณ์การทำงานต่อไป

2. ถังพักน้ำมันไฮโดรลิค (Oil Reservoir Tank) ทำหน้าที่เก็บน้ำมันไฮโดรลิค เป็นที่ขจัดและเก็บสิ่งสกปรกต่างๆที่ปนมากับน้ำมัน เป็นที่ระบายความร้อนและขจัดฟองอากาศที่เกิดขึ้นจากน้ำมันไหลกลับ

3. อุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันไฮโดรลิค (Filter and Oil Cooler)
3.1 Oil Filter มีหน้าที่กรองสิ่งสกปรกของน้ำมันไฮโดรลิคไม่ให้เข้าไปยังอุปกรณ์ต่างๆ
3.2 Oil Cooler มีหน้าที่ระบายความร้อนในระบบไฮโดรลิค เพื่อช่วยให้น้ำมันและอุปกรณ์มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

4. วาล์วควบคุมความดัน (Pressure Control Valve) ทำหน้าที่ควบคุมความดันสูงสุดของระบบไฮโดรลิค และสามารถปรับลด-เพิ่มความดันได้ตามความต้องการ

5. วาล์วควบคุมทิศทางการไหล (Directional Control Valve) ทำหน้าที่ควบคุมทิศทางการไหลของน้ำมันให้ไปในทิศทางที่ต้องการ

6. วาล์วควบคุมการปริมาณการไหลของน้ำมัน (Flow Control Valve) ทำหน้าที่ควบคุมอัตราการไหลของน้ำมันไฮโดรลิค

7. ท่อ ข้อต่อและสายไฮโดรลิค (Tube, Connectors and Hose) ทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆในระบบเข้าหากันเพื่อส่งและรับน้ำมันไฮโดรลิค

8. อุปกรณ์การทำงานของระบบไฮโดรลิค (Actuators) หมายถึง อุปกรณ์ที่รับน้ำมันไฮโดรลิคที่มีแรงดันแล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานกลเพื่อใช้งาน เช่น กระบอกไฮโดรลิค มอเตอร์ไฮโดรลิค เป็นต้น

สำหรับการดูแลรักษาให้ระบบและอุปกรณ์ไฮโดรลิคไม่ชำรุดง่ายและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน มีข้อแนะนำดังนี้

น้ำมันไฮโดรลิคที่ใช้ต้องเป็นเบอร์และสเปคที่ถูกต้องและเปลี่ยนถ่ายในระยะเวลาหรือชั่วโมงการใช้งานตามที่คู่มือกำหนดไว้ เพราะถ้าน้ำมันเสื่อมสภาพแล้วยังใช้อยู่จะทำให้ชิ้นส่วนภายในของอุปกรณ์ชำรุดเสียหายได้ ซึ่งอุปกรณ์บางชิ้นมีราคาแพงมาก
ไส้กรองด้านดูดต้องถอดออกมาทำความสะอาด และไส้กรองด้านน้ำมันไหลกลับควรเปลี่ยนใหม่ในเวลาเดียวกันกับที่มีการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันไฮโดรลิค
ทำความสะอาดถังพักน้ำมันไฮโดรลิคทุกครั้งเมื่อมีการเปลี่ยนถ่ายน้ำมัน ทั้งภายในและภายนอก รวมถึงตรวจเช็คอุปการณ์ต่างๆ ที่ติดอยู่กับถังพักว่ามีชิ้นส่วนไหนชำรุดเสียหายหรือไม่ ถ้าตรวจพบการชำรุดให้แก้ไขหรือเปลี่ยนใหม่
ในขณะระบบทำงานให้ตรวจเช็คจุดรั่วไหลทั้งหมดตั้งแต่ต้นไปจนถึงอุปกรณ์ทำงาน ถ้าตรวจพบให้จดบันทึกแล้ววางแผนซ่อมหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนใหม่
ท่อน้ำมันที่เป็นท่อยาง ถ้าตรวจพบมีรอยรั่วซึมควรรีบเปลี่ยนใหม่ทันทีเพราะถ้าปล่อยทิ้งไว้นานและจุดที่รั่วซึมนั้นแตกออกในขณะเดินระบบ จะทำให้น้ำมันที่มีแรงดันพุ่งออกมา อาจจะเกิดอันตรายต่อพนักงาน หรือสร้างความเสียหายต่อเครื่องจักรหรือสินค้าที่อยู่ใกล้เคียงกันได้
จุดหมุนของก้นกระบอกและปลายกระบอกไฮโดรลิคที่มีจุดอัดจารบีหรือหยอดน้ำมันหล่อลื่น ต้องหมั่นตรวจสอบอยู่สม่ำเสมออย่าให้ขาดสารหล่อลื่น
ในการซ่อมหรือเปลี่ยนอะไหล่อุปกรณ์ต้องจดจำตำแหน่งหรือการใส่อย่างถูกต้อง เพราะถ้าประกอบผิดพลาด อาจเกิดความเสียหายได้ในขณะเปิดใช้งานอีกครั้ง
ถ้าระบบหรืออุปกรณ์ที่มีคู่มือการใช้งาน ถ้าไม่เข้าใจในการปฎิบัติงาน ต้องเปิดอ่านคู่มือให้เข้าใจ