หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม

หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมหรือ Industrial Robot เกิดขึ้นแล้วจริงๆบนโลกใบนี้ถือว่าเป็นสิ่งที่ถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างเหมาะสมเป็นอย่างมาก เนื่องจากหุ่นยนต์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมประเภทต่างๆนั้นก็ถูกออกแบบมา เพื่องานที่มีความแตกต่างกันออกไปตามสภาพของงานที่ได้ใช้งานหุ่นยนต์อย่างถูกต้องและเหมาะสมสิ่งเหล่านี้ถือว่าเป็นเครื่องทุ่นแรงชั้นดีที่จะทำให้เราสามารถทำงานได้อย่างสะดวกสบายมากขึ้นไม่จำเป็นต้องใช้แรงตัวเองเยอะเหมือนกับสมัยก่อนอีกต่อไปหุ่นยนต์เหล่านี้จะมีระบบการจัดการตามคำสั่งที่เราได้ป้อนเข้าไปให้และก็จะทำตามคำสั่งเหล่านั้น ธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมเมื่อเลือกซื้อหุ่นยนต์เหล่านี้ไปใช้จะสามารถเห็นผลได้ในระยะยาวทันทีไม่ว่าจะเป็นในเรื่องของต้นทุนที่ถูกลงเมื่อเทียบกับการจ้างพนักงานจำนวนมากในขั้นตอนกระบวนการทางการผลิตการดูแลที่ง่ายหากมีปัญหาก็สามารถซ่อมแซได้ไม่ต้องกลัวว่าจะหนีไปไหนเมื่อหมดสภาพก็สามารถซื้อมาใช้งานได้ใหม่และทุกวันนี้เองหลายๆธุรกิจอุตสาหกรรมก็เริ่มมีการนำเอาIndustrial Robotเหล่านี้ไปอยู่ในธุรกิจตัวเองมากขึ้น 

หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรมเป็นเครื่องจักรกลอัตโนมัติอีกรูปแบบหนึ่งที่ถูกออกแบบและสร้างมาเพื่อนำ มาใช้ทดแทนคนในกระบวนการผลิตต่างๆหรือนำมาใช้เพื่อช่วยในกระบวนการผลิตในลักษณะหุ่นยนต์ ทำงานร่วมกับคนซึ่งหุ่นยนต์ที่ถูกสร้างมานั้นมีหลากหลายชนิดขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่ต้องการนำมาประยุกต์ใช้งาน  

Parallel Robot

Parallel Robot หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Delta Robot เป็นหุ่นยนต์ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับแมงมุม ใช้การขยับในรูปทรงเรขาคณิตมีจุดเด่นในการขยับและจับชิ้นส่วนได้อย่างแผ่วเบาทำงานได้อย่างอิสระภายใต้แกน X Y และ Z เป็นหุ่นยนต์แบบคู่ขนานที่เป็นกลไกแบบปิด (Stewart Platform) หรือ หุ่นยนต์สามเหลี่ยม (Delta Robot) ประกอบด้วยฐาน End Effector และขาแบบแกนต่อ เลื่อนขับเคลื่อนด้วยกระบอกไฮดรอลิกส์หรือนิวแมติกส์ผ่านข้อต่อ universal joint ที่ใช้กด อัดหรือยืดตัวจึงไม่เกิดการโค้งงอ ท าให้มีน้ าหนักเบาและสามารถเพิ่มความรวดเร็วแม่นย าใน การท างานได้ จึงนิยมนำมาใช้ในทางการแพทย์ การบรรจุภัณฑ์เป็นต้น

SCARA Robot

Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่มีแกนที่ 1 และแกนที่ 3 หมุนรอบแกนแนวตั้ง และแกนที่ 2 จะเคลื่อนที่ขึ้นลง (Prismatic) ทำให้เคลื่อนที่ขึ้นลงและแนวระนาบที่ไม่ต้องการการหมุนมากได้รวดเร็ว แม่นย าสูง มักใช้ในงาน ประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์งานตรวจสอบ (Inspection) งานบรรจุภัณฑ์ (Packaging) แต่ไม่เหมาะกับงานประกอบชิ้นส่วนเชิงกล (Mechanical Part) ที่ต้องหมุน (Rotation) ในลักษณะมุมหลายมิต

Revolute

Articulated Arm (Revolute) เป็นหุ่นยนต์ที่ทุกแกนจะเคลื่อนที่แบบหมุน (Revolute) คล้ายกับช่วงเอว ท่อนแขนบน ท่อนแขนล่าง ข้อมือของมนุษย์จึงเข้าถึงตำแหน่งต่างๆได้ดีและใช้งานได้หลากหลาย เช่น งานเชื่อม Spot Welding,Path Welding,งานยกของ,งานตัด,งานทากาว,งานพ่นสีและงาน Sealing เป็นต้น 

วันอังคารที่ 24 กันยายน พ.ศ. 2562

เครื่องจักร NC CNC DNC

เครื่องจักร NC ย่อมาจาก Numerical Control 

หมายถึงการควบคุมการทำงานของเครื่อง NC ด้วยคำสั่งเชิงตัวเลขและตัวอักษรที่ถูกสร้างขึ้นมาในรูปของคำสั่งซึ่งก็คือ โปรแกรม NC ระบบ NC ซึ่งนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตของสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ.1950 ซึ่งส่วนมากจะถูกนำมาใช้ในการควบคุมการทำงานของเครื่องมือกลเป็นส่วนใหญ่ในปัจจุบันระบบ NC จะถูกแทนที่ด้วยระบบ NC เกือบทั้งหมด ทั้งนี้เนื่องจากว่าในระบบ NC ไม่มีคอมพิวเตอร์ เข้ามาช่วยในการทำงาน อีกทั้งเครื่องจักรที่ถูกควบคุมด้วย NC ก็ไม่มีการผลิตออกมาใช้งานแล้ว

ระบบ NC มีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ

       1.ชุดคำสั่ง (Programmed)

คือคำสั่งในแต่ละขั้นตอนเพื่อกำหนดให้เครื่องจักร NC ทำงานตามที่เราต้องการ โดยที่ชุดคำสั่งนี้จะถูกสร้างขึ้นในลักษณะของตัวเลข ตัวอักษรสัญลักษณฺ์ต่างๆ แล้วเก็บไว้ในเทปกระดาษที่เจาะรู เมื่อจะนำไปใช้งานก็จะใช้เครื่องอ่านเทปเพื่อแปลรหัสคำสั่งให้ทำงานตามขั้นตอน.

       2.หน่วยควบคุมการทำงานของเครื่องหรือเอ็มซียู (MCU : Machine Control Unit)

คือส่วนที่ทำหน้าที่อ่านและตีความหมายของคำสั่งเพื่อแยกคำสั่งออกเป็นสัญญาณไปควบคุมเครื่องจักรต่อไป ประกอบไปด้วยเครื่องอ่านเทปช่องส่งสัญญาณควบคุม(Control Output Signal) ระบบการตรวจสอบแล้วส่งผลย้อนกลับ(Feedback Transducer) และแผงควบคุม(Control Panel) สำหรับควบคุมการเปิด/ปิดเครื่องจักร NC

      3.เครื่องจักร NC(NC Machine Tool)

เป็นส่วนที่ใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เราเขียนขึ้น

เครื่องจักร CNC ย่อมาจาก Computer Numerical Control 

หมายถึงเครื่องจักรกลแบบอัตโนมัติที่มีการทำงานด้วยระบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยตัวเครื่องจะทำงานตามแบบที่เราได้จัดใส่โปรแกรมการทำงานเข้าไปและสามารถใช้ได้หลายภาษาซึ่งส่วนใหญ่จะใช้เครื่องจักรชนิดนี้กับงานโลหะที่ต้องการความละเอียดและแม่นยำหรือมีความซับซ้อนสูงโดยมีจุดประสงค์ในสร้างเครื่องCNCขึ้นมาเพื่อให้สามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติในแบบรวดเร็ว แม่นยำ และสามารถทำงานในแบบที่ซับซ้อนได้ดีด้วยระบบมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ในการควบคุมมุมต่างๆ ได้อย่างละเอียด

เครื่องจักร DNC ย่อมาจาก Distribution Numerical Control

หมายถึงระบบที่มีคอมพิวเตอร์กลางในการติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนและกระจายข้อมูลซึ่งในที่นี้คือ โปรแกรม NC Data กับหน่วยควบคุม NC ของเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละตัวได้เพื่อเป็นศูนย์กลางในการบริการข้อมูลทั้งรับข้อมูล และส่งข้อมูลจำเพราะให้กับเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละเครื่องในเครือข่ายตามที่แต่ละเครื่องต้องการพร้อมๆกันได้ในเวลาเดียวกัน

ระบบ AS/RS

AS/RS

    ระบบการจัดเก็บและเรียกคืนวัสดุอัตโนมัติ (Automated Storage/Retrieval System เรียกโดยย่อว่า AS/RS)  คือ  การทำงานของระบบการจัดเก็บในคลังสินค้าหรือโกดัง ที่มีการควบคุมด้วยระบบการจัดเก็บวัสดุ การรับวัสดุ รวมทั้งการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ขนถ่าย ที่ทำงานร่วมกับโรงงานและคลังสินค้า ซึ่งสามารถออกแบบการใช้งานให้เหมาะสมกับการทำงานลักษณะต่างๆได้ โดยทั่วไปแล้วปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการจัดเก็บและเรียกใช้ของอุปกรณ์ แบบ AS/RS จะพิจารณาจากลักษณะโครงสร้างของหิ้งที่ใช้จัดเก็บ ความเร็วในการเคลื่อนของอุปกรณ์ AS/RS ทั้งในแนวดิ่งและแนวราบ

ระบบ AS/RS แบ่งออกเป็นแบบต่าง ๆ ดังนี้
- Unit Load AS/RS
- Miniload AS/RS
- Man-on-Board AS/RS หรือ Manaboard AS/RS
- Automated Item Retrieval System
- Deep-Lane AS/RS

         องค์ประกอบพื้นฐานของระบบ AS/RS

1.      โครงสร้างที่เก็บวัสดุ (Storage Structure)

2.      เครื่อง S/R (Storage/Retrieval Machine)

3.      หน่วยของการเก็บวัสดุ (Storage Module)

4.      สถานีหยิบและฝากวัสดุ (Pickup and Deposit Station)

อุปกรณ์พิเศษของระบบ AS/RS

1.      รถเคลื่อนย้ายช่องทางขนส่งวัสดุ (Aisle Transfer Car)

2.      อุปกรณ์ตรวจสอบถังบรรจุวัสดุว่างเปล่า/เต็ม

3.      สถานีวัดขนาดโหลด (Sizing Station)

4.      สถานีบ่งชี้โหลด (Load Identification Station)

การประยุกต์ใช้ระบบ AS/RS

การแยกใช้งานของระบบ AS/RS ออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

1.      จัดเก็บและเรียกคืน Unit Load

2.      หยิบวัสดุตามสั่ง (Order picking)

3.      ระบบจัดเก็บวัสดุระหว่างกระบวนการ

การจัดเก็บวัสดุระหว่างกระบวนการ

1.      ใช้เก็บชุดของชิ้นงานประกอบ

2.      สนับสนุนการผลิตแบบ JIT

3.      ใช้เป็นบัฟเฟอร์สำหรับจัดเก็บวัสดุ

4.      สามารถใช้งานร่วมกันกับระบบบ่งชี้ชิ้นงานแบบอัตโนมัติ

5.      ทำให้เกิดการควบคุมและการติดตามวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ

6.      สนับสนุนการทำให้เกิดการทำงานแบบอัตโนมัติทั้งโรงงาน

ระบบการจัดเก็บสินค้าและเรียกคืนสินค้าอัตโนมัติ Automated Storage/Retrieval System (AS/RS)
คือ ระบบบริหาร การจัดเก็บสินค้า เก็บวัตถุอัตโนมัติ เหมาะกับบริษัทที่ต้องการลดการใช้งานพื้นที่ หรือต้องการเพิ่ม ปริมาณในการจัดเก็บมากขึ้น เช่น คลังสินค้า, โกดังสินค้า, อาคารจอดรถอัตโนมัต, ห้องเก็บสมุดอัตโนมัติ เป็นต้น

ระบบ ASRS จะมีการทำงานควบคู่อัตโนมัติอย่างเป็นระบบอยู่ 2 ส่วน คือ ฮาร์ดแวร์ ใช้เทคโนโลยีโรบอทอัตโนมัติ 
กับซอร์ฟแวร์ที่ สามารถพัฒนา นำไปใช้ได้กับทุกพื้นที่

ประโยชน์ที่จะได้รับลดพื้นที่ในการจัดเก็บสินค้า, ลดพื้นที่ในการขนถ่ายสินค้า, เพิ่มปริมาณการจัดเก็บสินค้า, เพิ่มประสิทธิภาพในการเบิกจ่ายสินค้า, ทำงานรวดเร็ว แม่นยำ, บริหารทรัพยากรบุคคล, ประหยัดพลังงานไฟฟ้า

ระบบขนถ่ายอัตโนมัติ

ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor) 

ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor) 
คืออุปกรณ์ลำเลียง (Conveyor) ที่ใช้สายพาน (Belt) เป็นตัวนำพาวัสดุ ระบบสายพานลำเลียงทำหน้าที่เคลื่อนย้ายวัสดุจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง  หลังจากวัสดุหรือชิ้นงานผ่านกระบวนการตามขั้นตอนมา เมื่อมาถึงการขนย้ายหรือลำเลียงก็จะใช้ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor System) ในการเคลื่อนย้ายวัสดุหรือชิ้นงาน

 ระบบสายพานลำเลียง Plastic Belt Conveyor System (แบบพลาสติก)

ระบบสายพานลำเลียง Plastic Belt Conveyor System (แบบพลาสติก) สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุขึ้นในแนวลาดเอียง ในไลน์การผลิตที่มีการลำเลียงต่างระดับ ระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก สามารถลำเลียงผ่านน้ำหรือลำเลียงชิ้นงานที่เปียกได้ และยังไม่เป็นสนิท ลักษณะการทำงานของระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก จะลำเลียงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง โดยการลำเลียงจะมีลักษณะแนวลาดเอียง ลำเลียงจากที่ต่ำขึ้นสู่ที่สูง องศาลาดเอียงของระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก จะเริ่มตั้งแต่ 10องศา และไม่เกิน 45องศา เหมาะสำหรับงานลำเลียงประเภทยาง , อาหาร , บรรจุภัณฑ์หีบห่อ หรือ ลำเลียงสิ่งของที่ต้องผ่านเครื่อง X-Ray

AGV

            รถขนส่งเคลื่อนที่อัตโนมัติ AGV มีหลายชนิดให้เลือกตามความเหมาะสมของการใช้งานตั้งแต่ การใช้งานแบบลากจูง container ,แบบยก container จนถึงแบบรถยก (Forklift) ในลักษณะต่างๆ โดยมีระบบควบคุมเส้นทางและนำทางการขับเคลื่อน (The Vihicle Navigation & Guidance System) ด้วยการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กที่ฝังอยู่ในพื้นผิวทางเดินรถ AGV หรือแบบควบคุมโดยการ ตรวจจับด้วยแสงเลเซอร์เพื่อให้รถ AGV สามารถเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่กำหนดได้

รถ AGV แต่ละชนิดรับน้ำหนักได้ต่างกันตั้งแต่ 400-1,200 กิโลกรัม หรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับการใช้งานแต่ละประเภท โดยมีความเร็วในการขับเคลื่อน 1.2-1.7 เมตร ต่อวินาที

            รถ AGV ทุกคันจะติดตั้งระบบเลเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวที่ประกันได้ว่ามีระดับความปลอดภัยสูงสุด โดยติดตั้งทั้งด้านหน้าและหลังของตัวรถ และแบ่งการเตือนภัยออกเป็น 2 พื้นที่ คือ พื้นที่เตือนภัย( Warning Area)และพื้นที่หยุด (Stopping Area) กล่าวคือ ถ้ามีบุคคลเดินเข้าในเขตพื้นที่เตือนภัย รถ AGV จะลดความเร็วลงจากความเร็วสูงสุด (Maximum Speed) เป็นลักษณะแบบเคลื่อนที่ช้า (Crawling Speed) และถ้าตรวจจับได้ในพื้นที่หยุด รถ AGV จะหยุดทันที โดยระยะทางของพื้นที่เตือนและพื้นที่หยุด จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับระดับความเร็วของรถ AGV

ทั้งนี้แบตเตอรี่ที่ใช้เป็นแบบ Maintenace Free สามารถใช้งานได้ติดต่อกันแบบต่อเนื่องนานถึง 8-10 ชั่วโมง โดยไม่ต้องนำแบตเตอรี่ออกจากตัวรถ