পাঠ ১: কেন নিউম্যাটিক্স ব্যবহার করবেন?
একটি দক্ষ ওয়ার্কসেলকে ওয়ার্কসেলের মধ্য দিয়ে কোনও বস্তুর প্রবেশ বিন্দু থেকে কাঙ্ক্ষিত গন্তব্যে প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হতে হবে। এর জন্য একাধিক বস্তুকে বিভিন্ন দিকে সরানোর প্রয়োজন হতে পারে। একটি কর্মকোষের মধ্যে বস্তুর গতিবিধি পরিচালনা করার অনেক উপায় রয়েছে, যার মধ্যে বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমও রয়েছে। বায়ুবিদ্যা গতি তৈরির জন্য সংকুচিত বায়ুকে বল হিসেবে ব্যবহার করে।
এই পাঠে, আপনি শিখবেন:
- একটি কর্মকোষে বস্তুর প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের জন্য বিভিন্ন যান্ত্রিক সমাধান
- রৈখিক এবং ঘূর্ণনশীল আন্দোলনের মধ্যে পার্থক্য
- শিল্প পরিবেশে বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমের সুবিধা
- বায়ুবিদ্যার শিল্প প্রয়োগ
নিচের ভিডিওতে, একটি অ্যাসেম্বলি লাইনে বায়ুসংক্রান্ত উপাদানগুলি একটি পণ্যের অংশ তৈরি করে।
একটি ওয়ার্কসেলের মধ্যে উপকরণের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করা
পূর্ববর্তী ইউনিটে, আপনি কনভেয়র ব্যবহার করে ওয়ার্কসেলের মধ্য দিয়ে একটি বস্তু স্থানান্তর করেছিলেন। কনভেয়রগুলিকে আরও দক্ষতার সাথে সরানোর মাধ্যমে কীভাবে প্রক্রিয়াটি অপ্টিমাইজ করা যায় তা আপনি বুঝতে পেরেছেন। এটি একটি বস্তুকে এক স্থানে স্থানান্তরের জন্য একটি সফল পদ্ধতি ছিল। তবে, সিস্টেমে একাধিক বস্তু সরানোর জন্য এটি কীভাবে কাজ করবে? যদি ঐ জিনিসগুলো বিভিন্ন স্থানে সরানোর প্রয়োজন হয়? কনভেয়র সিস্টেমে বস্তুগুলি কীভাবে প্রবেশ করেছে তা নিয়ন্ত্রণ করতে আপনাকে সক্ষম হতে হবে, যাতে উপকরণগুলি যথাযথ হারে প্রবেশ করে তা নিশ্চিত করা যায়। আপনাকে বস্তুগুলিকে বিভিন্ন দিকে পাঠানোর জন্য ডাইভার্ট করতেও সক্ষম হতে হবে। এর জন্য কনভেয়রগুলির সাথে অন্যান্য সিস্টেমগুলিকে একত্রে কাজ করতে হবে।
ধরা যাক এমন একটি কারখানা যেখানে শিপিংয়ের জন্য উপকরণ প্যাক এবং বাছাই করার জন্য একটি ওয়ার্কসেল ব্যবহার করা হয়। কনভেয়র ধরে বিভিন্ন বস্তু চলাচল করে এবং বিভিন্ন স্থানে নির্দেশিত হতে হয়। উপকরণগুলিকে প্রথমে সিস্টেমে এমনভাবে প্রবেশ করতে হবে যাতে সেগুলি সফলভাবে সাজানো যায়। এরপর তাদের বিভিন্ন পথে কার্যকরভাবে ডাইভার্ট করতে হবে। উপকরণের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করতে পারে এমন অনেকগুলি বিভিন্ন যান্ত্রিক সমাধান রয়েছে। 
একাধিক রোবোটিক অস্ত্র ব্যবহার
পূর্বে, আপনি 6-অ্যাক্সিস রোবোটিক আর্ম ব্যবহার করে জিনিসপত্র তুলে প্যালেটে রাখতে পেরেছেন। একটি রোবোটিক বাহু বারবার বস্তু নাড়াতে পারে, তাই এটি বস্তু তুলে কনভেয়র সিস্টেমে রাখার জন্য কার্যকর হতে পারে। একটি রোবোটিক বাহু একটি নির্দিষ্ট অবস্থান থেকে একটি বস্তু তুলে অন্য একটি কনভেয়রে স্থানান্তর করতে পারে। তবে, এর মানে হল যে ওয়ার্কসেলের প্রতিটি সম্ভাব্য প্রবেশ এবং প্রস্থান স্থানে আপনার একটি রোবোটিক হাতের প্রয়োজন হবে। যদিও এটি কার্যকর হতে পারে, এটি খুব ব্যয়বহুল এবং সম্ভাব্য বিপজ্জনকও। অনেক রোবোটিক অস্ত্র ব্যবহারের জন্য একটি ছোট জায়গায় প্রচুর পরিমাণে সরঞ্জাম স্থাপন করতে হবে, যা একটি অনিরাপদ পরিবেশ তৈরি করতে পারে।
এই কাজের জন্য রোবোটিক হাত সঠিক হাতিয়ার কিনা তা নিয়েও প্রশ্ন রয়েছে। রোবোটিক বাহুগুলি বিভিন্ন উপায়ে চলাচল করতে সক্ষম, যা এগুলিকে বহুমুখী এবং বাছাই এবং স্থান নির্ধারণের জন্য ব্যবহার করা সহজ করে তোলে। যাইহোক, কনভেয়রের উপর বস্তু সরানো এবং বন্ধ করা, অথবা প্যাকেজের মধ্যে বস্তু স্থাপন করার মতো পরিস্থিতিতে প্রায়শই সহজ নড়াচড়া পুনরাবৃত্তি হয় এবং কার্যকরভাবে সম্পূর্ণরূপে স্পষ্ট রোবোটিক হাতের প্রয়োজন হয় না। একটি কর্মক্ষেত্রের মধ্যে উপকরণের প্রবাহ কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় তা নিয়ে চিন্তা করার সময়, প্রতিটি প্রবেশ বা প্রস্থান স্থানে কী ধরণের চলাচল প্রয়োজন তা বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ।
রৈখিক বনাম ঘূর্ণনশীল গতিবিধি
এক কনভেয়র থেকে অন্য কনভেয়রে প্যাকেজ ডাইভার্ট করার মতো পুনরাবৃত্তিমূলক কাজগুলিতে প্রায়শই সহজ নড়াচড়া জড়িত থাকে, যেমন উপরে এবং নীচে, সামনে এবং পিছনে, অথবা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে ঘুরিয়ে দেওয়া। কোনও কাজ সম্পন্ন করার জন্য কী ধরণের গতির প্রয়োজন তা জানা আপনাকে উপযুক্ত সমাধান বেছে নিতে সাহায্য করতে পারে। এই দুই ধরণের গতি সম্পর্কে আরও একটু চিন্তা করা যাক।
রৈখিক গতিহল একটি অক্ষ বরাবর একটি সরলরেখায় চলাচল।
অনেক দৈনন্দিন ব্যবহারযোগ্য প্রক্রিয়া রয়েছে যা রৈখিক চলাচল ব্যবহার করে, যেমন লিফট, যা লিফটের খাদ বরাবর উল্লম্বভাবে চলে; অথবা স্লাইডিং দরজা যা ট্র্যাক বরাবর অনুভূমিকভাবে সরে গিয়ে খোলে এবং বন্ধ হয়।
উৎপাদনে, এখানে দেখানো সিলিন্ডারের মতো, বায়ুসংক্রান্ত সিলিন্ডারগুলি সরলরেখায় উপকরণগুলি সরাতে ব্যবহৃত হয়। একটি বায়ুসংক্রান্ত সিলিন্ডার একটি কনভেয়র বেল্টের উপর জিনিসপত্র ঠেলে দিতে, একটি প্রক্রিয়া বাড়াতে বা নামাতে, অথবা একটি বস্তুর অবস্থান নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পরবর্তী পাঠে আপনি বায়ুসংক্রান্ত সিলিন্ডার সম্পর্কে আরও শিখবেন।
বাম দিকের ভিডিওতে, VEX নিউমেটিক সিলিন্ডারটি সিলিন্ডারে বায়ুচাপ প্রবেশ করার সাথে সাথে প্রসারিত হতে দেখা যাচ্ছে এবং সিলিন্ডার থেকে বেরিয়ে আসার সাথে সাথে সংকুচিত হতে দেখা যাচ্ছে।
ঘূর্ণন গতিহল একটি কেন্দ্রীয় অক্ষের চারপাশে ঘূর্ণন। ঘূর্ণন গতির মাধ্যমে, একটি বস্তু অক্ষের চারপাশে একটি বৃত্তে ঘোরে বা ঘোরে।
অনেক দৈনন্দিন প্রক্রিয়া আছে যা ঘূর্ণনশীল চলাচল ব্যবহার করে, যেমন গাড়ির চাকা, যা তাদের অক্ষের চারপাশে ঘোরে একটি গাড়িকে সামনে বা পিছনে ঠেলে দেয়; অথবা ঘূর্ণায়মান দরজা যা একটি কেন্দ্রীয় অক্ষের চারপাশে ঘোরে যা মানুষকে একটি ভবনে বা বাইরে নিয়ে যায়।
উৎপাদনে, মোটরগুলি বাঁক, অবস্থান নির্ধারণ বা অপারেটিং প্রক্রিয়ার জন্য ঘূর্ণনশীল গতিবিধি প্রদান করে। এগুলি কনভেয়র ঘোরানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, অথবা পণ্য একত্রিত করার জন্য সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করতে পারে।
বাম দিকের ভিডিওতে, একটি চাকা তার অক্ষের চারপাশে ঘোরে যা ঘূর্ণন গতি দেখায়।
একাধিক মোটর ব্যবহার
যখন আপনি কেবল এক ধরণের গতি ব্যবহার করে কোনও বস্তুকে কীভাবে সরানো যায় সে সম্পর্কে চিন্তা করেন, তখন মনে হয় মোটর একটি কার্যকর সমাধান হতে পারে। আপনার CTE ওয়ার্কসেলে, মোটরগুলি ঘুরবে, ঘূর্ণন গতি ব্যবহার করে কনভেয়রগুলি সরাবরাহ করবে। আসুন ভাবি, আরও মোটর যোগ করলে কনভেয়রে বস্তুর প্রবেশ বা প্রস্থান নিয়ন্ত্রণের কাজে সাহায্য হতে পারে কিনা।
একটি বস্তুকে এক পরিবাহক থেকে অন্য পরিবাহকে স্থানান্তরিত করার জন্য, একটি মোটর ব্যবহার করে একটি ডাইভার্টার ঘুরিয়ে পথটি খুলতে বা ব্লক করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যেভাবে গেটের বাহুটি ঘুরিয়ে গাড়ি আটকাতে উপরে-নিচে যায় অথবা রাস্তায় যান চলাচল নিয়ন্ত্রণ করতে গেট খুলে দেয়, ঠিক একইভাবে ডাইভার্টার সরাতে মোটর ব্যবহার করা যেতে পারে। 
যদিও এটি কাজটি সম্পন্ন করতে পারে, মোটরগুলি অনেক জায়গা নেয়। অতিরিক্ত মোটরের জন্য জায়গা তৈরি করলে কনভেয়ার এবং ওয়ার্কসেলের অন্যান্য উপাদানগুলির পথে বাধা সৃষ্টি হতে পারে, যা আবারও সম্ভাব্য বিপজ্জনক কাজের পরিবেশ তৈরি করতে পারে। মোটরগুলির মধ্যে ব্যবধান বাড়ালে, ওয়ার্কসেলের জন্য আরও বড় পদচিহ্নের প্রয়োজন হতে পারে এবং ব্যয়বহুল হয়ে উঠতে পারে। যদি একটি ডাইভার্টারকে কেবল একটি সরলরেখায় উঁচু বা নামানোর প্রয়োজন হয়, তাহলে রৈখিক গতি ব্যবহার করে এমন একটি সমাধান আরও উপযুক্ত হতে পারে।
তরল সিস্টেম
তরল সিস্টেমগুলি কাজ সম্পাদনের জন্য তরল (তরল বা গ্যাস) ব্যবহার করে। তরল ব্যবস্থাগুলিকে বিস্তৃতভাবে দুটি প্রধান প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়: জলবিদ্যা এবং বায়ুবিদ্যা। এই সিস্টেমগুলি তরল গতিবিদ্যা এবং বলবিদ্যার নীতিগুলিকে কাজে লাগিয়ে তরল পদার্থের চলাচল, নিয়ন্ত্রণ এবং হস্তক্ষেপ করে যান্ত্রিক শক্তি তৈরি করে। জলবিদ্যা এবং বায়ুবিদ্যা একটি সিলিন্ডারের মধ্যে একটি পিস্টন সরানোর জন্য চাপযুক্ত তরল (জলবিদ্যায় তরল, বায়ুবিদ্যায় গ্যাস) ব্যবহার করে রৈখিক গতি তৈরি করে। এই গতিটি তরল প্রবাহকে নির্দেশ করে এমন ভালভ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা সুনির্দিষ্ট এবং শক্তিশালী রৈখিক নড়াচড়ার সুযোগ করে দেয়। 
হাইড্রোলিক্স উচ্চ-শক্তি, সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ পরিস্থিতিতে পারদর্শী, যা ভারী যন্ত্রপাতি এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এগুলিকে অপরিহার্য করে তোলে। এগুলি প্রায়শই খননকারী, বুলডোজার এবং ব্যাকহোর মতো ভারী নির্মাণ সরঞ্জামগুলিতে তাদের অস্ত্র, বালতি এবং সংযুক্তিগুলি পরিচালনা করার জন্য ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোলিক সিস্টেমের উচ্চ-চাপ ক্ষমতা এগুলিকে বড় বোঝা তোলা এবং সরানোর জন্য এবং ভারী উপকরণ পরিবহনের জন্য আদর্শ করে তোলে, যেমন কংক্রিট ঢালা এবং মিশ্রণ।
অন্যদিকে, নিউম্যাটিক্স, উৎপাদন এবং দৈনন্দিন ব্যবহারের ক্ষেত্রে দ্রুত, নিরাপদ এবং সাশ্রয়ী কার্যকলাপের জন্য আদর্শ। এগুলি ডেন্টিস্ট চেয়ার এবং ট্রাকের এয়ার ব্রেক থেকে শুরু করে প্যাকেজিং লাইন এবং স্বয়ংক্রিয় কারখানার অন্যান্য সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়। জ্যাকহ্যামার, নেইলগান এবং ড্রিলের মতো হালকা ওজনের সরঞ্জামগুলির জন্য বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমগুলি আদর্শ। অনেক বায়ুসংক্রান্ত সরঞ্জামের বায়ুচালিত প্রকৃতি এগুলিকে বহনযোগ্য এবং পরিচালনা করা সহজ করে তোলে।
হাইড্রোলিক্স এবং নিউমেটিক্সের মধ্যে মূল পার্থক্য
| জলবিদ্যুৎ | বায়ুবিদ্যা |
|---|---|
| মাধ্যম হিসেবে তরল ব্যবহার করে (তেল, জল-ভিত্তিক তরল) | মাধ্যম হিসেবে গ্যাস ব্যবহার করে (বায়ু, নাইট্রোজেন) |
| উচ্চ চাপে কাজ করে, অধিক শক্তি প্রদান করে | কম চাপে পরিচালিত, কম বল প্রদান করে |
| ভারী-শুল্ক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে | সহজ, হালকা কাজের জন্য ব্যবহৃত হয় যেখানে দ্রুত চলাচলের প্রয়োজন হয় |
| লিক এবং দূষণ রোধ করার জন্য যত্নশীল রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন | পরিষ্কার এবং নিরাপদ, প্রচুর এবং ঝুঁকিমুক্ত বায়ু ব্যবহার করে |
| উপাদান এবং তরলের দাম বেশি হওয়ার কারণে আরও ব্যয়বহুল | আরও সাশ্রয়ী এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা সহজ |
জলবাহী বা বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমের মধ্যে নির্বাচন করার সময়, কাজের আকার এবং স্কেল বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ। হাইড্রোলিক্স বৃহত্তর আকারের, ভারী বস্তুর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেগুলিকে পরিচালনা করতে প্রচুর বল প্রয়োগের প্রয়োজন হয়। ছোট, দ্রুত, পুনরাবৃত্তিযোগ্য কাজের জন্য, যেমন ডাইভার্টার সরানো বা কনভেয়র বেল্টের উপর কোনও বস্তু ঠেলে দেওয়া, নিউম্যাটিক্স একটি কার্যকর এবং দক্ষ সমাধান।
বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমের সুবিধা
এই ইউনিট জুড়ে আপনি বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমের উপাদানগুলি এবং গতি তৈরিতে তারা কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে শিখবেন। সিস্টেমটি কীভাবে কার্যকরী হয় তা নিয়ে আলোচনা করার আগে, আসুন দেখি কেন বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমগুলি অনেক পরিস্থিতিতে সুবিধাজনক। শিল্প ও কারখানার অটোমেশনে বায়ুবিদ্যা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হওয়ার অনেক কারণ রয়েছে।
- দক্ষতা এবং গতি
- সংকুচিত বায়ু প্রবাহের উচ্চ গতির কারণে বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমগুলি দ্রুত চলাচল করতে পারে, যা দ্রুত এবং পুনরাবৃত্তিমূলক ক্রিয়াগুলির জন্য প্রয়োজনীয় কাজের জন্য এগুলিকে উপযুক্ত করে তোলে। এটি উৎপাদন প্রক্রিয়ায় উচ্চ উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধিতে অবদান রাখে, কারণ কম সময়ে আরও বেশি উপকরণ ব্যবহার করা যায়।
- সরলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা
- অন্যান্য বৈদ্যুতিক সিস্টেমের তুলনায় বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমে কম চলমান যন্ত্রাংশ থাকতে পারে, যা তাদের নকশা, রক্ষণাবেক্ষণ এবং মেরামত করা সহজ করে তোলে। এটি সময়ের সাথে সাথে নিউম্যাটিক্সকে আরও নির্ভরযোগ্য করে তোলে এবং সরঞ্জামের জীবদ্দশায় রক্ষণাবেক্ষণের কারণে কম ডাউনটাইম প্রয়োজন হয়।
- খরচ-কার্যকারিতা
- বায়ুসংক্রান্ত উপাদান এবং সিস্টেমগুলি হাইড্রোলিক বা বৈদ্যুতিক সিস্টেমের তুলনায় কম ব্যয়বহুল, প্রাথমিক খরচ এবং চলমান পরিচালন খরচ উভয় ক্ষেত্রেই।
- নিরাপত্তা
- শক্তি এবং নমনীয়তা
- নিউম্যাটিক্স তাদের আকার এবং ওজনের তুলনায় উল্লেখযোগ্য পরিমাণে বল উৎপন্ন করতে পারে,তাদের বহুমুখী করে তোলে এবং বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন এবং কাজের জন্য সহজেই স্কেল করা যায়।
- পরিবেশগত সুবিধা
- বায়ুসংক্রান্ত ব্যবস্থায় বায়ুকে মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয়, যা সহজেই পাওয়া যায় এবং পরিবেশকে দূষিত করে না। এটি খাদ্য ও ওষুধের মতো শিল্পে বিশেষভাবে উপকারী, যেখানে একটি পরিষ্কার পরিবেশ গুরুত্বপূর্ণ।
বায়ুবিদ্যার শিল্প প্রয়োগ
সাশ্রয়ী, নিরাপদ এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ উপায়ে পুনরাবৃত্তিমূলক, দ্রুত, সুনির্দিষ্ট নড়াচড়া সম্পাদনকারী প্রক্রিয়াগুলির সাহায্যে উপকরণগুলিকে কাজে লাগানোর ক্ষমতা, উৎপাদন এবং শিল্প অটোমেশনে বায়ুবিদ্যাকে একটি প্রধান ভিত্তি করে তুলেছে। বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমগুলি অনেক কিছু করার জন্য অন্তর্ভুক্ত, যার মধ্যে রয়েছে:
- উপাদান পরিচালনা- বস্তুগুলিকে অন্য দিকে ঘুরিয়ে দেওয়ার জন্য এবং উপকরণের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, কনভেয়রের মতো একটি ওয়ার্কসেলে অন্যান্য সিস্টেমের সাথে বায়ুবিদ্যা ব্যবহার করা হয়।
- ক্ল্যাম্পিং এবং হোল্ডিং- বায়ুসংক্রান্ত ক্ল্যাম্প এবং গ্রিপারগুলি মেশিনিং বা অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার সময় নিরাপদে অংশগুলিকে জায়গায় ধরে রাখতে পারে।
- প্যাকেজিং- পণ্যগুলিকে দ্রুত এবং দক্ষতার সাথে সিল করা, কাটা এবং লেবেল করার জন্য প্যাকেজিং যন্ত্রপাতিতে বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেম ব্যবহার করা হয়।
- টুল অপারেশন- নির্ভরযোগ্যতা এবং ব্যবহারের সহজতার জন্য অ্যাসেম্বলি লাইনে প্রায়শই ড্রিল, গ্রাইন্ডার এবং রেঞ্চের মতো বায়ুসংক্রান্ত সরঞ্জাম ব্যবহার করা হয়।
বায়ুবিদ্যা শিল্প অটোমেশনের একটি ভিত্তিপ্রস্তর এবং আধুনিক উৎপাদন প্রক্রিয়ার দক্ষতা এবং কার্যকারিতায় অবদান রাখে। শিল্প অটোমেশনে নিউম্যাটিক্সের ব্যবহার দেখতে নীচের ভিডিওটি দেখুন।
তোমার বোধগম্যতা পরীক্ষা করো
পরবর্তী পাঠ শুরু করার আগে, আপনার ইঞ্জিনিয়ারিং নোটবুকে নীচের নথিতে থাকা প্রশ্নের উত্তর দিয়ে নিশ্চিত করুন যে আপনি এই পাঠের ধারণাগুলি বুঝতে পেরেছেন।
আপনার বোঝার প্রশ্নগুলি পরীক্ষা করুন > (Google Doc / .docx / .pdf)
বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমের উপাদানগুলি সম্পর্কে জানতে পরবর্তী পাঠে যেতেপরবর্তী > নির্বাচন করুন।