ทำความเข้าใจกับส่วนประกอบของชุดอุปกรณ์นิวแมติกส์ V5

บทความนี้เป็นการแนะนำชุดอุปกรณ์นิวเมติกส์ V5โดยแยกส่วนประกอบแต่ละชิ้นและอธิบายการทำงานของแต่ละส่วน เป็นทรัพยากรอันมีค่าสำหรับทุกคนที่ใช้ชุดอุปกรณ์นี้เพื่อเริ่มต้นโครงการเกี่ยวกับนิวแมติกส์ของตน คู่มือนี้นำเสนอข้อมูลที่จำเป็นเพื่อให้ระบบของคุณทำงานได้อย่างราบรื่น สำหรับคำแนะนำในการเข้ารหัสชุด V5 Pneumatics ดูบทความนี้จากไลบรารี VEX

หมายเหตุสำคัญ: ประสิทธิภาพของระบบนิวแมติกส์ V5 ขึ้นอยู่กับโอริงและการเชื่อมต่อข้อต่อเป็นส่วนใหญ่ โอริงเป็นวงแหวนคล้ายยางขนาดเล็กสีดำที่พบในเกลียว M5 แต่ละตัวของข้อต่อ วาล์ว Schrader ฯลฯ และช่วยสร้างการซีลที่แน่นหนาเพื่อป้องกันการรั่วไหลของอากาศ สิ่งเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมยิ่งขึ้นโดยการไหลของอากาศที่มีแรงดัน เมื่อประกอบ ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือ — ส่วนประกอบที่ขันให้แน่นด้วยมือช่วยให้มั่นใจในการเชื่อมต่อที่ปลอดภัย การใช้เครื่องมือขันแน่นมากเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายได้ ดังนั้นควรจัดการส่วนประกอบด้วยความระมัดระวังเสมอเพื่อให้มั่นใจว่ามีอายุการใช้งานยาวนานและทำงานได้อย่างเหมาะสม

ชุดสำรวจ

ชุดอุปกรณ์นิวเมติกส์ V5 สามารถแบ่งออกได้เป็น 7 ประเภทการใช้งานที่แตกต่างกัน หมวดหมู่เหล่านี้รวมถึงสิ่งต่อไปนี้และจัดเรียงตามลำดับความสำคัญตั้งแต่การเพิ่มแรงดันอากาศเริ่มต้นและสิ้นสุดด้วยการทำงานของชิ้นส่วนเครื่องจักรกล:

  1. อ่างเก็บน้ำ: รวมถึงส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับการไหลเข้าและการจัดเก็บอากาศอัดในระบบ
  2. เครื่องวัดความดัน: รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมและตรวจสอบความดันอากาศในระบบ
  3. ฟิตติ้ง: หมวดหมู่นี้ใช้สำหรับขั้วต่อและปลั๊กชนิดต่างๆ ที่ใช้ต่อท่อเข้าด้วยกันหรือเชื่อมต่อกับส่วนต่างๆ ของระบบ
  4. ท่อ: หมวดหมู่นี้ใช้สำหรับส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับท่ออ่อนที่ส่งอากาศในระบบนิวแมติก
  5. การควบคุมด้วยตนเอง: หมวดหมู่นี้ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลเวียนของอากาศในระบบด้วยตนเอง
  6. การควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์: หมวดหมู่นี้ใช้สำหรับส่วนประกอบที่ให้การควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์เหนือระบบ
  7. กระบอกสูบ: นี่คือจุดที่งานกลไกเกิดขึ้นในระบบนิวแมติก กระบอกสูบใช้พลังงานของอากาศอัดเพื่อสร้างการเคลื่อนไหว
ผลิตภัณฑ์ คำอธิบาย
อ่างเก็บน้ำ

ถังอากาศ

แท็งก์อากาศ V5 ขนาด 200 มล.

ถังอากาศเป็นภาชนะทรงกระบอกสำหรับเก็บอากาศอัด

มีช่องต่อสองช่องที่สามารถรองรับอุปกรณ์เชื่อมต่อที่แตกต่างกันได้ ช่องหนึ่งจะมีก้านวาล์วซึ่งทำหน้าที่เป็นทางเข้า พอร์ตอีกด้านหนึ่งจะใช้เป็นช่องทางออก และสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่ระบุไว้ด้านล่างได้

ถังอากาศสามารถติดเข้ากับหุ่นยนต์หรือโครงงานของคุณได้โดยใช้สายรัดพลาสติก

โปรดจำไว้ว่า เช่นเดียวกับการที่คุณต้องชาร์จแบตเตอรี่เมื่อพลังงานเหลือน้อย คุณก็ต้องเติมอากาศในถังอากาศเมื่ออากาศเหลือน้อยเช่นกัน และเช่นเดียวกับการปิดเครื่องจักรเมื่อใช้งานเสร็จแล้ว คุณก็ควรปล่อยอากาศออกจากถังหลังจากใช้งานเสร็จแล้วเช่นกัน

ก้านวาล์ว

ชิ้นส่วนก้านวาล์ว V5 พร้อมส่วนยื่นทรงกระบอกแบบมีร่องกันลื่น

ก้านวาล์วเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กสีทองที่มีลักษณะคล้ายกับช่องเติมลมของยางจักรยานหรือยางรถยนต์ (เดิมเรียกว่าวาล์ว Schrader) สิ่งสำคัญคือต้องเตรียมระบบนิวแมติกของคุณให้พร้อมใช้งาน คุณสามารถขันเข้ากับถังอากาศหรือข้อต่อตัวเมียแบบตรงได้อย่างแน่นหนาโดยใช้เกลียว M5 ที่มีอยู่

นี่คือวาล์วทางเดียวที่ยอมให้อากาศเข้าได้ แต่ไม่ยอมให้ออก หมายความว่าทันทีที่คุณถอดปั๊มออกจากวาล์ว วาล์วจะปิดเพื่อกักอากาศไว้ข้างใน คุณสามารถปล่อยอากาศออกจากถังลมได้โดยการกดหมุดตรงกลางก้านวาล์ว

เครื่องตรวจวัดความดัน

ตัวควบคุมแรงดันอากาศ

ชิ้นส่วนควบคุมแรงดันอากาศ V5

ตัวควบคุมแรงดันอากาศในระบบของคุณเปรียบเสมือนปุ่มควบคุมแรงดันอากาศ การปรับแรงดันอากาศจะช่วยให้กระบอกสูบทำงานด้วยแรงคงที่แม้ว่าแรงดันในถังอากาศจะลดลงก็ตาม

ตัวอย่างเช่น หากถังอากาศมีแรงดันเริ่มต้นที่ 100 psi แรงดันในถังจะลดลงทุกครั้งที่มีการกดกระบอกสูบ หากไม่มีตัวควบคุมแรงดัน แรงดันของกระบอกสูบจะไม่คงที่ โดยจะลดลงเมื่อแรงดันในถังอากาศลดลง

ตัวอย่างเช่น หากคุณตั้งค่าตัวควบคุมแรงดันไว้ที่ 50 psi แรงดันของกระบอกสูบจะคงที่ในทุกครั้งที่ใช้งาน จนกว่าแรงดันในถังอากาศจะลดลงต่ำกว่า 50 psi

ดังนั้น การควบคุมแรงดันจะช่วยให้กระบอกสูบทำงานโดยใช้แรงน้อยลง แต่มีความสม่ำเสมอมากขึ้น นอกจากนี้ คุณจะสามารถใช้งานกระบอกสูบได้หลายครั้งมากขึ้นก่อนที่อากาศจะหมด

คุณสามารถเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่เรียกว่าข้อต่อเข้ากับช่องอากาศเข้า (ซึ่งอากาศเข้ามาและมีสัญลักษณ์เป็นรูปสามเหลี่ยมนูน) และช่องอากาศออก (ซึ่งอากาศออกไป) ของตัวควบคุมแรงดันได้ จากนั้น คุณสามารถเปลี่ยนแรงดันอากาศที่ไหลออกได้โดยการหมุนปุ่มสีดำ วิธีนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันจะไม่เกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้

ขายึดตัวควบคุมแรงดันอากาศ

ชิ้นส่วนยึดตัวควบคุมแรงดันอากาศ V5

ตัวยึดตัวควบคุมแรงดันอากาศใช้สำหรับติดตั้งตัวควบคุมแรงดันอากาศเข้ากับหุ่นยนต์ของคุณ

ถอดน็อตสีดำที่อยู่ใกล้กับปุ่มปรับแรงดันอากาศออก แล้วเลื่อนตัวยึดเข้าไป จากนั้นใส่ตัวน็อตกลับเข้าไปและขันให้แน่นเพื่อยึดตัวควบคุมแรงดันอากาศเข้ากับขายึด สามารถติดตั้งโครงยึดเข้ากับหุ่นยนต์ของคุณได้โดยใช้ฮาร์ดแวร์ VEX มาตรฐาน

เกจวัดแรงดันอากาศ

ชิ้นส่วนเกจวัดแรงดันอากาศ V5

เกจวัดความดันอากาศในระบบของคุณเปรียบเสมือนมิเตอร์ที่บอกปริมาณความดันในถังอากาศ หรือในระบบ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ติดตั้ง โดยปกติจะติดตั้งไว้ก่อนตัวควบคุมแรงดัน และช่วยให้คุณเห็นแรงดันรวมทั้งหมด เกจวัดนี้มีเกลียว M5 ดังนั้นคุณสามารถเชื่อมต่อเข้ากับข้อต่อตัวเมียแบบตรง หรือเสียบเข้ากับรู M5 ใดๆ ก็ได้ เช่น รูบนถังลม

อุปกรณ์ต่างๆ

ข้อต่อตรงสำหรับผู้ชาย

ข้อต่อตัวผู้แบบตรง V5

ข้อต่อตัวผู้แบบตรง ใช้สำหรับเชื่อมต่อท่อกับถังอากาศ ตัวควบคุมแรงดันอากาศ โซลินอยด์ หรือกระบอกสูบ

ขันเกลียว M5 เข้ากับอุปกรณ์ที่คุณต้องการเชื่อมต่อกับท่อ จากนั้นจึงเสียบท่อเข้าไปในปลายสีแดงของข้อต่อแบบกดพอดี

ในการถอดท่อออกจากข้อต่อ ให้กดปุ่มปลดล็อคสีแดงแล้วดึงท่อออก

ข้อต่อข้อศอก

ข้อต่อข้อศอก V5

ข้อต่อข้อศอกคล้ายกับข้อต่อตัวผู้แบบตรง แต่ท่อจะออกมาในมุม 90 องศา

เกลียว M5 สามารถขันเข้ากับอุปกรณ์ที่คุณต้องการเชื่อมต่อท่อได้ จากนั้นจึงเสียบท่อเข้าไปในปลายสีแดงของข้อต่อแบบกดพอดี

ในการถอดท่อออกจากข้อต่อ ให้กดปุ่มปลดล็อคสีแดงแล้วดึงท่อออก

ข้อต่อรูปตัว L ยังมีรูสำหรับยึด ซึ่งสามารถใช้เพื่อยึดเข้ากับหุ่นยนต์ของคุณได้

ข้อต่อวาล์วควบคุมการไหลของอากาศ

ชิ้นส่วนวาล์วควบคุมการไหลของอากาศ V5

ข้อต่อวาล์วควบคุมการไหลของอากาศ ใช้สำหรับควบคุมความเร็วในการเคลื่อนที่ของกระบอกสูบอากาศของคุณ ต่างจากตัวควบคุมแรงดันอากาศซึ่งควบคุมแรงในการเคลื่อนที่ของกระบอกสูบอากาศ ตัวควบคุมการไหลของอากาศจะควบคุมอัตราการไหลซึ่งส่งผลต่อความเร็ว

โดยปกติแล้ว วาล์วควบคุมการไหลของอากาศจะติดตั้งอยู่ที่ช่องบนกระบอกสูบอากาศที่คุณต้องการควบคุมความเร็ว

ข้อต่อรูปตัวที

ข้อต่อรูปตัวที V5

ข้อต่อรูปตัว "ที" (Tee Fitting) ซึ่งตั้งชื่อตามรูปทรง "T" ช่วยให้คุณเชื่อมต่อท่อ 3 ชิ้นเข้าด้วยกันในระบบลมของคุณได้

ตัวอย่างเช่น คุณอาจใช้มันเพื่อเชื่อมต่อถังอากาศ เกจวัดแรงดันอากาศ และใช้ช่องจ่ายอากาศที่สามเพื่อจ่ายอากาศไปยังส่วนอื่นๆ ของระบบ

ท่อนี้สามารถเสียบเข้ากับปลายสีแดงของข้อต่อได้พอดี

ในการถอดท่อออกจากข้อต่อ ให้กดปุ่มปลดล็อคสีแดงแล้วดึงท่อออก

ข้อต่อรูปตัวทีมีรูยึดสองรู ซึ่งสามารถใช้ยึดเข้ากับหุ่นยนต์ของคุณได้

ข้อต่อตรงตัวเมีย

ข้อต่อตัวเมียแบบตรง V5

ข้อต่อตัวเมียแบบตรง ใช้เมื่อคุณต้องการเชื่อมต่อเกลียวตัวผู้ M5 เข้ากับท่อ ตัวอย่างเช่น สามารถเชื่อมต่อเกจวัดแรงดันอากาศโดยใช้ชิ้นส่วนนี้ได้

เกลียวตัวผู้ M5 ของอุปกรณ์สามารถขันเข้ากับเกลียวตัวเมียของข้อต่อนี้ได้ จากนั้นจึงเสียบท่อเข้าไปในปลายสีแดงของข้อต่อแบบกดพอดี

ในการถอดท่อออกจากข้อต่อ ให้กดปุ่มปลดล็อคสีแดงแล้วดึงท่อออก

ปลั๊ก 4 มม.

ชิ้นส่วนปลั๊ก V5 ขนาด 4 มม.

จุกขนาด 4 มม. ซึ่งมีท่อสีดำทึบด้านหนึ่งและด้ามจับขนาดเล็กอีกด้านหนึ่ง เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการปิดปลายท่อที่เปิดอยู่ในระบบลมของคุณ มันสามารถเสียบเข้ากับข้อต่อลมที่ไม่ใช้งานได้อย่างพอดี และมีขนาดเท่ากับท่อของคุณ

สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับชิ้นส่วนต่างๆ เช่น โซลินอยด์ ที่ช่องจ่ายไฟที่ไม่ได้ใช้งานอาจทำให้มีอากาศรั่วไหลออกมาได้ แทนที่จะต้องต่อท่อเพิ่มโดยใช้ข้อต่อรูปตัวที คุณสามารถเสียบปลั๊กนี้เข้ากับข้อต่อโดยตรงเพื่อหยุดการไหลของอากาศได้ วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอากาศอัดทั้งหมดจะยังคงอยู่ในระบบของคุณ ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่และใช้งานระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ท่อ

เครื่องตัดท่อ

ชิ้นส่วนตัดท่อ V5

เครื่องตัดท่อ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของชุดเครื่องมือลมของคุณ ใช้สำหรับตัดท่อให้ได้ความยาวที่พอดี ใบมีดรูปสามเหลี่ยมช่วยให้ตัดได้เรียบและตรง ป้องกันไม่ให้ลมรั่วออก วิธีใช้คือ ใส่ท่อเข้าไปในเครื่องตัด แล้วบีบเพื่อให้ได้รอยตัดที่เรียบร้อย อย่าลืมระมัดระวังในการใช้คัตเตอร์ เพราะใบมีดคมมาก เครื่องมือนี้จะช่วยให้ระบบของคุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ท่อขนาด 4 มม.

ท่อขนาด 4 มม. รุ่น V5

ท่อโพลียูรีเทน (PU) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 4 มม. x เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 2.5 มม. ในชุดอุปกรณ์นิวแมติกส์ทำงานเหมือนกับเส้นเลือดในระบบนิวแมติก โดยช่วยเคลื่อนย้ายอากาศที่มีแรงดันจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง เช่นเดียวกับการที่หลอดเลือดดำนำพาเลือดในร่างกายของเรา ท่อนี้จะเคลื่อนอากาศไปรอบๆ ในการตั้งค่าของคุณ

สามารถตัดท่อให้มีความยาวเท่าใดก็ได้โดยใช้เครื่องตัดท่อ

ควบคุมด้วยมือ

ปิดการติดตั้งวาล์ว

ชิ้นส่วนข้อต่อวาล์วปิด V5

ข้อต่อวาล์วปิดมีก๊อกซึ่งสามารถใช้เพื่อเปิดและปิดการไหลของอากาศ

ข้อต่อวาล์วปิดจะมีเครื่องหมายลูกศรซึ่งแสดงทิศทางการไหลของอากาศ ต้องแน่ใจว่าได้เชื่อมต่อค่าเข้ากับระบบของคุณเพื่อให้อากาศไหลไปในทิศทางที่ถูกต้อง

คุณสามารถควบคุมการไหลของอากาศได้โดยหมุนปุ่มหมุนด้านบน: เมื่อหมุนให้เกิดตัว "T" ตามการไหล วาล์วจะปิด และเมื่อหมุนให้สอดคล้องกับการไหล วาล์วจะเปิด การปิดวาล์วจะป้องกันไม่ให้อากาศไหลไปยังส่วนที่เหลือของระบบ ซึ่งสามารถป้องกันการสูญเสียอากาศเมื่อไม่ได้ใช้งาน และช่วยให้คุณมั่นใจได้ว่าระบบจะปลอดภัย

การควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์

โซลินอยด์แบบดับเบิ้ลแอคติ้ง

ชิ้นส่วนโซลินอยด์แบบทำงานสองทิศทาง V5

โซลินอยด์แบบ Double Acting ถูกควบคุมโดยสมอง V5 ของคุณ คุณสามารถเขียนโค้ดให้หุ่นยนต์ควบคุมทิศทางอากาศไปยังช่องใดช่องหนึ่งจากสองช่องบนโซลินอยด์ ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เพื่อขยายหรือหดกระบอกลม

คุณสามารถเชื่อมต่อข้อต่อตรงหรือข้อต่อข้อศอกเข้ากับพอร์ตบนโซลินอยด์ ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อท่อเพื่อส่งอากาศไปยังส่วนที่เหลือของระบบได้

มีพอร์ตสองพอร์ตที่มีเครื่องหมาย P หนึ่งพอร์ตอยู่ที่แต่ละด้านของโซลินอยด์ นี่คือจุดที่เชื่อมต่อแหล่งจ่ายอากาศแรงดัน คุณสามารถใช้พอร์ต P อีกพอร์ตเพื่อเชื่อมต่ออากาศที่มีแรงดันสูงเข้ากับส่วนอื่นๆ ของระบบของคุณได้

แรงดันอากาศสามารถถูกส่งไปยังพอร์ต A หรือพอร์ต B และควบคุมโดยรหัสของคุณ

มีพอร์ตไอเสียสองพอร์ตที่มีข้อความ R ซึ่งอากาศเสียจะออกเมื่อกระบอกลมเคลื่อนที่ พอร์ตเหล่านี้เป็นช่องทะลุ หมายความว่าทั้งสองพอร์ตเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้งานและการประยุกต์ใช้ของโซลินอยด์แบบ Double Acting ดูบทความนี้จาก VEX Library

สายเคเบิลไดรเวอร์โซลินอยด์ทำหน้าที่คู่

สายเคเบิลขับโซลินอยด์แบบทำงานสองทิศทาง V5

สายเคเบิลไดรเวอร์โซลินอยด์แบบ Double Acting เชื่อมโยงโซลินอยด์แบบ Double Acting เข้ากับสมอง V5 ของหุ่นยนต์ของคุณ

ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลมีปลั๊ก 3 สายซึ่งเชื่อมต่อกับพอร์ต 3 สายบน Brain ที่ปลายอีกด้านหนึ่งมีช่องเสียบสองช่องซึ่งเชื่อมต่อกับปลั๊กแต่ละอันบนโซลินอยด์

ขั้วต่อที่มีสายไฟสีดำและสีแดงควรเชื่อมต่อที่ด้านข้างของโซลินอยด์ที่มีป้ายกำกับ A และขั้วต่อที่มีสายไฟสีเขียวและสีขาวควรเชื่อมต่อกับด้านข้างของโซลินอยด์ที่มีป้ายกำกับ B

กระบอกสูบ

กระบอกสูบนิวแมติกขนาด 25 มม

กระบอกสูบลม V5 ระยะชัก 25 มม.

กระบอกลมซึ่งมาในชุดคิทมีสามขนาด จะเปลี่ยนอากาศที่มีแรงดันให้เป็นการเคลื่อนไหวไปมา และสามารถขยาย (ดัน) และหดกลับ (ดึง) ได้เนื่องจากมีคุณสมบัติแบบสองทาง "ความยาวของระยะชัก" หรือระยะการเคลื่อนที่ของกระบอกสูบในแต่ละรอบจะแตกต่างกันไปในแต่ละขนาด ดังนั้นจึงสามารถตอบสนองความต้องการของโครงการที่แตกต่างกันได้

คุณเชื่อมต่อกระบอกสูบเข้ากับท่อโดยใช้ตัวผู้ตรง ข้อต่อลมข้อศอก หรือข้อต่อวาล์วไหลอากาศ ทำให้เกิดการตั้งค่าที่เปลี่ยนความกดอากาศให้เป็นการเคลื่อนไหว โปรดจำไว้ว่า ยิ่งคุณจ่ายแรงดันให้กับกระบอกสูบมากเท่าไร แรงที่ออกก็จะมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นแรงดันที่มากขึ้นก็หมายถึงมีแรงมากขึ้นด้วย ก้านลูกสูบของกระบอกสูบมีเกลียว #8-32 ทำให้เข้ากันได้กับฮาร์ดแวร์ VEX มาตรฐาน

กระบอกสูบนิวแมติกขนาด 50 มม

กระบอกสูบลม V5 ระยะชัก 50 มม.

กระบอกสูบนิวแมติกขนาด 75 มม

กระบอกสูบลม V5 ระยะชัก 75 มม.

ตัวอย่างการทำงานของระบบนิวเมติกส์ V5 ขั้นพื้นฐาน ดูบทความนี้จากไลบรารี VEX

ระบบนิวแมติกส์แบบกระบอกสูบเดี่ยว V5 ครบชุด พร้อมส่วนประกอบหลายชิ้นที่ควบคุมโดยการเชื่อมต่อกับ V5 Brain

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: