ในอุตสาหกรรมการผลิต “การวัด” เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่บอกถึงมาตรฐานการผลิตของอุตสาหกรรมนั้น ๆ ได้ สำหรับในบทความนี้ จะพูดถึง เครื่องมือวัดพื้นฐาน อย่าง “ไดอัลเกจ (Dial Gauge)” พร้อมแนะนำการใช้งานเครื่องมืออย่างง่าย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้การวัดดียิ่งขึ้น
ไดอัลเกจ (Dial Gauge)
ไดอัลอินดิเคเตอร์ เป็นเครื่องมือวัดที่มีความเที่ยงตรงสูง เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการวัดความเป็นระนาบ ความขนาน และระยะเยื้อง เช่น การวัดชิ้นส่วนของเครื่องจักร การตรวจสอบความเที่ยงศูนย์ และวัดหรือความเยื้องศูนย์ และมีค่าความแม่นยำสูงสุดถึง 0.01 มิลลิเมตร
ไดอัลเกจ (Dial Gauge) เครื่องมือวัดที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรมอย่างมาก สามารถแสดงค่าการวัดจากการเคลื่อนที่ของเข็มที่ติดตั้งบนหน้าปัดเมื่อวางหัวสัมผัสของเครื่องวัดบนวัตถุชิ้นงาน โดยแต่ละสเกลจะมีความละเอียดตั้งแต่ 0.01 มิลลิเมตร ไปจนถึงความละเอียด 0.001 มิลลิเมตร เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับวัดหาศูนย์ของวัตถุก่อนทำการกลึง ตรวจสอบความเที่ยงศูนย์ ตรวจสอบความขนาน และตรวจสอบขนาด และวัดความเยื้องศูนย์ของชิ้นงาน เป็นต้น
ประเภทของ ไดอัลเกจ (Dial Gauge) และส่วนประกอบพื้นฐาน
ไดอัลเกจนั้น มีลักษณะรูปร่างที่แตกต่างกันออกไป ตามประเภทของการใช้งาน สำหรับไดอัลเกจที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมนั้น แบ่งออกออกเป็น 4 ประเภท ดังนี้
ไดอัลเกจรุ่นมาตรฐาน (Standard Type) – การใช้งาน ใช้สำหรับวัดขนาดความยาวตามมาตรฐาน
ไดอัลเกจวัดความหนา (Dial Thickness Gauge) – ใช้สำหรับวัดความหนาหรือเส้นผ่านศูนย์กลางนอก
ไดอัลเกจวัดความลึก (Dial Depth Gauge) – ใช้สำหรับการวัดความลึกหรือความสูง
ไดอัลคาลิปเปอร์เกจ (Dial Caliper Gauge) – ใช้สำหรับวัดเส้นผ่านศูนย์กลางนอก เส้นผ่า่นศูนย์กลางใน หรือขนาดช่องว่าง
มาต่อกันด้วย ส่วนประกอบของไดอัลเกจ ยกตัวอย่างในภาพจะเห็นว่า ไดอัลเกจมีส่วน ประกอบไปด้วย 8 ส่วนที่สำคัญที่ผู้ใช้งานจำเป็นต้องรู้
- ขีดพิกัด (Limiter) ขีดพิกัดเป็นค่าที่ผู้ใช้งานเป็นการกำหนดขึ้นมา ให้เข็มที่วิ่งอยู่ระหว่างขีดพิกัดนี้เป็นค่าที่ใช้งานที่ยอมรับได้ หรือเป็นค่าความคลาดเคลื่อน
- เข็มยาว (Long Pointer) จะวิ่งไปเพื่อบอกค่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นงาน เมื่อหัววัดสัมผัสชิ้นงาน
- ก้าน (Stem) ลักษณะเป็นก้านที่ยื่นออกมาจากไดอัลเกจ ใช้สำหรับจับยึดกับขาตั้ง
- แกนเลื่อน (Spindle / Plunger) อยู่ระหว่างหัววัดและก้าน โดยแกนเลื่อน จะเลื่อนขึ้น – ลง ในขณะที่ทำการวัด
- หัววัด (Contact Point) เป็นส่วนที่สัมผัสกับชิ้นงานเพื่อทำการวัด
- แผ่นสเกล (Scale Mark Plate) มีลักษณะคล้ายกับหน้าปัดนาฬิกา โดยจะมีสเกลแบ่งเป็น 100 ช่อง เมื่อเข็มยาวหมุนไปครบรอบ 1 รอบจะอ่านค่าได้ 1 มิลลิเมตร
- เข็มสั้น (Short Pointer) ลักษณะเป็นเข็มวัดรอบของเข็มยาวว่าเคลื่อนที่ไปแล้วเป็นระยะเท่าไร โดยเมื่อเข็มยาวเคลื่อนที่ไปทุก 1 รอบ เข็มสั้นจะเพิ่มขึ้นทีละ 1 หน่วย ซึ่งมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร
- ตัวเรือน (Outer Frame) ส่วนที่ครอบอุปกรณ์ภายใน รวมถึงกลไกภายในไม่ให้ได้รับความเสียหาย
ข้อดีของการเลือกใช้ ไดอัลเกจ
- ไดอัลเกจ สามารถใช้เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดเปรียบเทียบ (Comparator) ได้
- การวัดขนาดเป็นการอ่านค่าจากสเกลหน้าปัดและเข็มได้โดยตรง จึงมีความคลาดเคลื่อนในการอ่านค่าน้อย ซึ่งความแม่นยำในการวัดไดอัลเกจมีค่าสูงสุดถึง 0.001 มิลลิเมตร (mm)
- ขนาดของเครื่องมือมีขนาดเล็ก ใช้งานได้สะดวก สามารถหาซื้อได้ทั่วไป
- สามารถวัดขนาดด้วยช่วงการเคลื่อนที่กว้าง และสามารถวัดแบบต่อเนื่องได้
- สามารถวัดหลายตำแหน่งได้พร้อมกัน
วิธีการใช้งานและการดูแลรักษา ไดอัลเกจ (Dial Gauge)
ขั้นตอนที่ 1 ต้องทำการติดตั้งเอาไว้บนขาตั้ง หรืออุปกรณ์ยึดจับก่อน ทำการวัด จากนั้นใช้หัววัด สัมผัสวัตถุที่ต้องการวัด
ขั้นตอนที่ 2 เมื่อหัววัดสัมผัสกับวัตถุแล้ว กลไกภายในจะทำให้เข็มยาวบนสเกลใหญ่วิ่งก่อน ซึ่งสเกลบนไดอัลเกจความละเอียด 0.01 มิลลิเมตร จะถูกแบ่งออกเป็น 100 สเกลเท่ากัน ทำให้ขีดของแต่ละสเกลมีค่าเท่ากับ 0.01 มิลลิเมตร
ขั้นตอนที่3 เมื่อเข็มยาวบนหน้าปัดหมุนไปครบ 1 รอบแล้ว เข็มสั้นที่อยู่สเกลเล็กจะหมุนไป 1 สเกล หรือนับเป็น 1 มิลลิเมตร ซึ่งเข็มสั้นจะวิ่งในทิศทวนเข็มนาฬิกา โดยตัวเข็มสั้นจะมีสเกลอยู่ที่ 1-10 หรือวัดได้สูงสุดที่ 1 เซนติเมตร
นอกจากนี้ อาจจะพบกับการวัดที่เข็มชี้หมุนหลายรอบ ผู้วัดจะต้องนับจำนวนรอบที่เกิดขึ้น และสังเกตดูตำแหน่งสุดท้ายที่เข็มชี้หยุด นอกจากนี้ยังมีขีดที่ไม่มีหมายเลข 10 ขีดที่อยู่ตรงกลางของขีดที่มีตัวเลข โดยแต่ละขีดที่ไม่มีหมายเลขจะแทน 0.01 มิลลิเมตร
การนับรอบจะง่ายขึ้น หากได้อัลเกจที่ใช้มีเข็มสั้นที่หน้าปัด ที่เป็นเข็มวัดรอบของเข็มยาวว่าเคลื่อนที่ไปแล้วระยะเท่าไหร่ โดยเมื่อเข็มยาวเคลื่อนที่ไปทุก 1 รอบเข็มสั้นจะเพิ่มขึ้นทีละ 1 ซึ่งมีหน่วยเป็น มิลลิเมตร เข็มสั้นจะวิ่งในทิศทวนเข็มนาฬิกา โดยตัวเข็มสั้นจะมีสเกลอยู่ที่ 1-10 หรือวัดได้สูงสุดที่ 1 เซนติเมตร
การอ่านค่าไดอัลเกจ (Dial Gauge)
ผู้ใช้งานจะสังเกตเห็นได้ว่า 1 รอบหน้าปัด ไดอัลเกจ มีค่าที่ 1 มิลลิเมตร และทุกๆ ขีด Scale มีค่า 0.01 mm วิธีอ่านค่า Scale เมื่อเข็มยาวหมุนตามเข็มนาฬิกาเมื่อทำการวัดชิ้นงานแสดงว่าค่าที่กำลังวัดนั้นจะเป็นค่าบวกหรือค่าเพิ่มขึ้น และ หากเข็มหมุนทวนเข็ม จะมีค่าลดลง
ตัวอย่าง เข็มสั้นหมุนทวนเข็มไปอยู่ระหว่างเลข 1 กับ เลข 2 แสดงว่าสเกลหลักมีค่า 1 mm และเข็มยาวหมุนตามเข็มไปตรงขีดสเกลที่ 14 แสดงว่าสเกลละเอียดมีค่า 0.01 mm x 14 = 0.14 mm
นั้นแปลว่าผลการวัดที่ได้คือ 1 mm + 0.14 mm เท่ากับ 1.14 mm
แนะนำหลักสูตรสำหรับผู้ที่สนใจอยากศึกษาเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพการวัด ด้วยการนำเทคโนโลยีที่ทันสมัยและระบบควบคุมอัตโนมัติ มาประยุกต์ใช้ในการวัดงาน เราขอแนะนำ หลักสูตร Smart Measurement Technology – SMT ที่มุ่งเน้นหลักการของกระบวนการผลิตแบบ Lean สำหรับกระบวนการควบคุมคุณภาพ เรียนรู้การปรับเปลี่ยนกระบวนการหรือวิธีการทำงาน ที่นำเทคโนโลยีดิจิทัลใช้งานร่วมกับเครื่องมือวัด การวางแผนกลยุทธ์และการจัดการระบบการวัดงานในสายการผลิต รวมไปถึงความรู้ด้านระบบควบคุมอัตโนมัติ เพื่อประยุกต์การวัดงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สรุป
ปัจจุบัน เครื่องมือวัดหลาย ๆ เครื่องมือมีความน่าเชื่อถือที่ค่อนข้างสูง แต่สิ่งหนึ่งที่ทำให้เครื่องมือแต่ละชนิดมีความพิเศษที่แตกต่างกันคือการใช้งาน ที่ผู้ปฏิบัติงานจะต้องเลือกใช้ สำหรับบทความนี้ จะเห็นได้ว่าความสามารถในการใช้งานของไดอัลเกจ ที่นอกจากจะสามารถตรวจสอบคุณภาพสินค้าได้ละเอียดระดับมิลลิเมตรหรือไมโครเมตรแล้ว ไดอัลเกจยังสามารถใช้วัดเครื่องจักรเพื่อการ Setup อุปกรณ์ รวมไปถึงการตรวจหาค่าความคลาดเคลื่อนของเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิต ความละเอียดที่ได้จากการวัดไดอัลเกจสามารถช่วยให้ผู้ผลิตสามารถควบคุมคุณภาพการผลิตให้เป็นไปตามมาตรฐานได้
ที่มาข้อมูล : https://www.sumipol.com/knowledge/knowing-dial-gauge/
