หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม
นวัตกรรมหุ่นยนต์ที่ใช้ในโรงงาน
ไม่ว่าจะโรงงานใหญ่หรือเล็ก
ถ้าหากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนในระยะยาว
อย่างไรก็หนีไม่พ้นการใช้หุ่นยนต์ ซึ่งนวัตกรรมหุ่นยนต์ในโรงงานจะมีดังนี้
1. หุ่นยนต์อเนกประสงค์
หุ่นยนต์อเนกประสงค์ในโรงงานโดยส่วนมากจะถูกพัฒนามาเป็น
“แขน” หุ่นยนต์เป็นหลัก ทั้งเพื่อหยิบจับส่งต่องานได้อย่างไหลลื่นแล้ว
ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์เพื่อทำงานอื่นๆ เช่น การประกอบชิ้นงานละเอียด
งานตรวจสอบต่างๆ
โดยทั่วไปแล้วหุ่นยนต์อเนกประสงค์จะถูกสร้างมาเพื่อสามารถใช้งานในพื้นที่จำกัดได้ดี
น้ำหนักเบา ทนต่อสภาพแวดล้อม เช่นหุ่นยนต์ Nachi MZ07
ที่ใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย และทำงานได้รวดเร็ว ยืดหยุ่น
ตัวเครื่องป้องกันฝุ่นและหยดน้ำเหมาะสำหรับการทำงานในพื้นที่แคบ
ยิ่งไปกว่านั้นยังรองรับการทำงานระบบ Automation ทำให้ง่ายต่อการออกคำสั่งแม้ว่าจะเป็นงานละเอียดขนาดไหนก็ตาม
2.หุ่นยนต์เชื่อม
หนึ่งในหุ่นยนต์สำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตของไทย
เนื่องจากอุตสาหกรรมผลิตยานยนต์มีการใช้หุ่นยนต์ประเภทนี้สูง
โดยหุ่นยนต์เชื่อมจะมีลักษณะเป็นแขนหุ่นที่มีส่วนปลายเป็นหัวเชื่อมเหล็ก
มักทำงานร่วมกับระบบสายพานที่คอยส่งวัสดุเข้ามาในระยะ
แขนหุ่นจะทำการเชื่อมวัสดุตามจุดต่างๆ โดยอัตโนมัติตามที่มีการตั้งค่าไว้
ซึ่งสามารถทำได้แม่นยำมากกว่ามนุษย์
ตัวอย่างเช่น Fanuc
ARC Welding Robot ที่มีการออกแบบมาเพื่อการเชื่อมไฟฟ้าโดยเฉพาะ
ซึ่งสามารถรับน้ำหนักได้ถึง 20 กก. และมีระยะเอื้อม 2 เมตร
ใช้ได้ทั้งการเชื่อมไฟฟ้า เชื่อมเลเซอร์ บัดกรี หรืองานตัดประเภทต่างๆ
3.หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าและวัสดุ
หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าเป็นหุ่นยนต์ที่นิยมใช้ทั้งในโรงงานอุตสาหกรรม
รวมถึงโกดังต่างๆ โดยเฉพาะ Amazon และ Alibaba
ที่มีการพัฒนาหุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าในโรงงานของตนเอง
แทนที่จะใช้มนุษย์ในการทำงาน
ซึ่งหุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าเองก็มีการงานหลากหลายรูปแบบ
แตกต่างกันตามโรงงานและโกดังต่างๆ โดยมีหน้าที่หลักคือ
-
จัดเรียงสินค้าลงกล่อง
-
จัดทำ Packaging
สินค้า
-
จัดเรียงกล่องสินค้าลงบนพาเลท
-
ยกพาเลทไปตามจุดต่างๆของโรงงาน
-
ขนส่งวัสดุต่างๆในโรงงาน
แน่นอนว่าหุ่นยนต์ประเภทนี้หลายรุ่นจะสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในพื้นที่ทำงานของตัวเอง
เพื่อส่งต่อวัสดุหรือชิ้นงานให้กับมนุษย์หรือหุ่นยนต์ตัวอื่นๆ
นอกเหนือจากการเคลื่อนที่บนพื้นแล้ว ยังมีความคิดที่จะพัฒนาหุ่นยนต์ในรูปแบบโดรน
ขึ้นเพื่อทำการขนส่งสินค้าในโรงงานด้วยการบินอีกด้วย
4.หุ่นยนต์ตรวจสอบความปลอดภัย
ยิ่งอุตสาหกรรมพัฒนามากขึ้น
ความปลอดภัยก็ยิ่งเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้นตาม
งานหลายงานมีความเสี่ยงเกินกว่าจะให้มนุษย์ดำเนินการหรืออยู่ในจุดที่คนทั่วไปยากจะเข้าถึง
ด้วยเหตุผลเหล่านั้นทำให้หุ่นยนต์ตรวจสอบความปลอดภัยโรงงานเข้ามามีบทบาท เช่น
-
ตรวจสอบสารพิษที่รั่วไหลในโรงงาน
เนื่องจากหุ่นยนต์สามารถเข้าไปในที่ๆ คนเข้าไม่ถึงโดยไม่ต้องสวมชุดป้องกันได้
-
ตรวจสอบระบบไฟฟ้า
ด้วยอินฟาเรดหรืออุปกรณ์ตรวจจับอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีไฟฟ้ารั่วไหล
-
ตรวจสอบปล่องควันหรือจุดที่อยู่สูง
ทำให้ไม่ต้องมีการปิดโรงงานทั้งโรงเพื่อซ่อมบำรุง
-
ตรวจสอบวัสดุในโรงงาน
เช่น หุ่นยนต์ตรวจสอบความหนาของถังสารเคมี
ซึ่งหุ่นยนต์ทั้งหมดก็มีตั้งแต่ทำงานแบบอัตโนมัติ
ไปจนถึงทำงานโดยมีคนควบคุมอยู่เบื้องหลัง
5.หุ่นยนต์ขึ้นรูปพลาสติก
หุ่นยนต์ขึ้นรูปพลาสติกมีหน้าที่ในการหยิบจับ
ฉีดขึ้นรูปพลาสติกตามการใช้งาน
ให้ออกมาเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจำนวนมากได้ในระยะเวลาอันสั้น เช่น ท่อพลาสติก
ชิ้นส่วนอุปกรณ์ ไปจนถึงภาชนะ จาน ชาม ช้อน ส้อม
นอกจากจะสามารถทำงานทุกอย่างได้แบบอัตโนมัติตั้งแต่ต้นจนจบกระบวนการแล้ว
การใช้หุ่นยนต์เพื่อขึ้นรูปพลาสติกยังมีความแม่นยำและสามารถทำงานละเอียดอ่อนได้เหนือกว่ามนุษย์ปกติ
ซึ่งการติดตั้งหุ่นยนต์ในอุตสาหกรรมนี้จะใช้พื้นที่น้อย และอยู่กับที่
เน้นด้านการใช้สายพานหรือแขนจับเพื่อส่งวัสดุเข้า-ออก มากกว่า
https://www.sumipol.com/knowledge/5-robots-innovation/
หุ่นยนต์ประกอบชิ้นงานหรือชิ้นส่วน
รถยนต์
Automotive
Robotics แขนกลอัจฉริยะสำหรับการผลิตรถยนต์
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม Articulated
Arm
ทุกแกนการเคลื่อนที่จะเป็นแบบหมุน (Revolute)
รูปแบบการเคลื่อนที่จะคล้ายกับแขนคน ซึ่งจะประกอบด้วยช่วงเอว
ท่อนแขนบน ท่อนแขนล่าง ข้อมือ การเคลื่อนที่ทำให้ได้พื้นที่การทำงาน ดังรูป
การทำงานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะเลียนแบบร่างกายของมนุษย์
โดยจะเลียนแบบเฉพาะส่วนของร่างกายที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมเท่านั้น
นั่นคือช่วงแขนของมนุษย์ ดังนั้น บางคนอาจจะได้ยินคำว่า “แขนกล”
ซึ่งก็หมายถึงหุ่นยนต์อุตสาหกรรม การทำงานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเปรียบเทียบกับแขนมนุษย์
ตัวอย่างการใช้งานในการผลิตรถยนต์
กระบวนการผลิตรถยนต์มีชิ้นส่วนนับหมื่นชิ้นที่ใช้ในการผลิต
มีทั้งที่ใช้แรงงานคนและหุ่นยนต์ทำงานแทนในพื้นที่อันตรายหรือต้องการความสม่ำเสมอของคุณภาพสินค้า
จากนี้จะเป็นตัวอย่างการใช้หุ่นยนต์ที่ทำงาน
งานเชื่อม
ส่วนนี้จะใช้หุ่นยนต์ขนาดใหญ่ที่มีสามารถรับน้ำหนักได้เยอะ
ใช้เชื่อมชิ้นส่วนโครงสร้างตัวถังรถยนต์ที่มีขนาดใหญ่ได้
ส่วนหุ่นยนต์ขนาดเล็กจะใช้เชื่อมชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น ตัวยึด
งานประกอบชิ้นส่วน
หุ่นยนต์ที่ใช้ในส่วนนี้จะทำหน้าที่
เช่น การติดตั้งกระจกหน้ารถ การติดตั้งล้อ
งานเหล่านี้สามารถใช้หุ่นยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การดูแลเครื่องจักร
การหล่อขึ้นรูปจากเครื่องฉีดขึ้นรูปหรือเครื่องหล่อขึ้นรูป
และส่วนขนถ่ายเครื่องจักร CNC ที่อันตราย
การกำจัดวัสดุ
เนื่องจากสามารถเดินตามเส้นทางที่ซับซ้อนซ้ำๆ
ได้ หุ่นยนต์จึงเป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับงานตัดและเลเซอร์ เช่น การตัดพลาสติก
ตัดผ้า ตัดแม่พิมพ์ ด้วยเทคโนโลยีหุ่นยนต์จึงสามารถรักษาแรงกดต่อชิ้นส่วนได้คงที่
การขนย้ายชิ้นส่วน
การเทโลหะเหลวลงแม่พิมพ์ในโรงงานหล่อหรือการกดชิ้นส่วนโลหะที่มีความร้อนสูง
งานเหล่านี้จะเป็นอันตรายต่อคน การใช้แรงงานคนมาทำงานในส่วนนี้จึงไม่เหมาะสม
ควรใช้หุ่นยนต์มาทำงานในส่วนนี้แทน
การทาสี การเคลือบสี
งานพ่นสีหรืองานเคลือบสีต้องมีความสม่ำเสมอในการพ่น
เพื่อให้ชิ้นส่วนออกมาสมบรูณ์
และยังต้องคำนึงถึงปริมาณสารที่ใช้ไม่ให้เกิดการสิ้นเปลืองจนเกินไป
งานเหล่านี้จึงให้หุ่นยนต์เข้ามาทำแทน
เนื่องจากสามารถกำหนดปริมาณสารได้และทำงานได้อย่างสม่ำเสมอตามที่กำหนดไว้
https://mall.factomart.com/automotive-robotics/
หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด
ต้นแบบหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด
หลักการทำงานของหุ่นยนเก็บกู้ระเบิดพื้นฐานในการตรวจและเก็บกู้ระเบิดทั่วๆ
ไป คือ การรับ-ส่งภาพและหรือเสียง คีบจับทำลายวัตถุต้องสงสัยแล้ว
และมีระบบการควบคุม 2 ระบบ คือระบบการใช้สาย LAN (Local Area
Network) และระบบไร้สาย (Wireless LAN) หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดนี้
นอกจากจะมีสมรรถนะพื้นฐานทั่วไปแล้ว หน่วยวิจัยฯ
ยังได้มีการปรับปรุงแก้ไขการพัฒนาระบบต่างๆ ติดตั้งเพิ่มเติม
เพิ่มเติมตามความต้องการของผู้ใช้งาน เช่น
-
อุปกรณ์ติดตั้งปืนฉีดน้ำแรงดันสูง
สำหรับทำลายวัตถุต้องสงสัย
-
อุปกรณ์การควบคุมเส้นทางและเข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์
-
อุปกรณ์การพัฒนาการเก็บและแสดงข้อมูลการเคลื่อนที่ของแขนกล
-
อุปกรณ์การพัฒนาให้มือจับของตัวหุ่นยนต์สามารถบอกแรงที่ใช้จับวัตถุได้
(Force
Sensor)
-
อุปกรณ์การส่งข้อมูลและภาพกลับมายังคอมพิวเตอร์ควบคุมด้วยกล้อง
3 มิติ
-
อุปกรณ์ติดตั้งเพื่อกวาดตะปูเรือใบ
-
อุปกรณ์ตรวจจับโลหะ
เพื่อการสำรวจวัตถุระเบิดที่ฝังในใต้ดิน
-
อุปกรณ์ x-ray
-
อุปกรณ์ตรวจสอบวัตถุระเบิด
สำหรับจุดเด่นของหุ่นยนต์ที่ทีมนักวิจัยได้สร้างขึ้น คือ การใช้อุปกรณ์ที่มีในประเทศ
ทำให้สะดวกต่อการบำรุงดูแลรักษารวมทั้งแก้ปัญหาเองได้
ลดการพึ่งพาเทคโนโลยีจากต่างประเทศ
หากหุ่นยนต์โดนระเบิดทำลายหรือได้รับความเสียหายจากการปฏิบัติงาน
สามารถนำกลับมาเพื่อประกอบใหม่ใช้งานรวมทั้งราคาถูกกว่าหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดที่นำเข้าจากต่างประเทศ
ณัฏฐกา หอมทรัพย์ และคณะ (2550).หน่วยปฏิบัติงานวิจัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประยุกต์
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
http://www3.rdi.ku.ac.th/exhibition/53/group04/nattaka/template_group04.html
หุ่นยนต์อัจฉริยะ
คือ เครื่องยนต์ชนิดหนึ่งที่มีลักษณะโครงสร้างและรูปร่างแตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์
หุ่นยนต์ในแต่ละประเภทจะมีหน้าที่การทำงานในด้านต่าง ๆ
ตามการควบคุมโดยตรงของมนุษย์
หรืออาจมีการตั้งค่าให้หุ่นยนต์สามารถตัดสินใจได้เองในระดับใดระดับหนึ่ง
การควบคุมระบบต่าง ๆ ในการสั่งงานระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์
สามารถทำได้โดยทางอ้อมและอัตโนมัติ
โดยทั่วไปหุ่นยนต์ถูกสร้างขึ้นเพื่อสำหรับงานที่มีความยากลำบากหรืออันตรายเช่น
งานสำรวจในพื้นที่บริเวณแคบ งานสำรวจในบริเวณที่เกิดภัยพิบัติ
หรืองานสำรวจบนผิวของดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ต่าง ๆ ปัจจุบันเทคโนโลยีของหุ่นยนต์เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว
หุ่นยนต์เริ่มเข้ามามีบทบาทกับชีวิตของมนุษย์ในหลากหลายด้าน เช่น
ด้านอุตสาหกรรมการผลิต ด้านการแพทย์ ด้านงานสำรวจทั้งในโลกเราและงานสำรวจในอวกาศ
หรือด้านการบันเทิง เช่นหุ่นยนต์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นเครื่องเล่นของมนุษย์
ปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาให้หุ่นยนต์นั้นมีลักษณะที่คล้ายมนุษย์มากขึ้นเพื่อผลทางจิตวิทยาในการอาศัยอยู่ร่วมกันกับมนุษย์ในชีวิตประจำวัน
หุ่นยนต์อาจถูกแบ่งออกเป็น 2
ประเภทตามลักษณะการใช้งาน คือ 1.หุ่นยนต์ชนิดที่ติดตั้งอยู่กับที่ (fixed
robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ไปไหนได้ด้วยตัวเอง
มีลักษณะเป็นแขนกล สามารถขยับและเคลื่อนไหวได้เฉพาะแต่ละข้อต่อ
ภายในตัวเองเท่านั้น มักนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่นโรงงานประกอบรถยนต์ 2.
หุ่นยนต์ชนิดที่เคลื่อนที่ได้ (mobile robot) หุ่นยนต์ประเภทนี้จะแตกต่างจากหุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่
เพราะสามารเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้ด้วยตัวเอง โดยการใช้ล้อหรือการใช้ขา
ซึ่งหุ่นยนต์ประเภทนี้ปัจจุบันยังเป็นงานวิจัยที่ทำการศึกษาอยู่ภายในห้องทดลอง
เพื่อพัฒนาออกมาใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ เช่นหุ่นยนต์สำรวจดาวอังคาร ขององค์การนาซ่า
ปัจจุบันมีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้มีลักษณะเป็นสัตว์เลี้ยงอย่างสุนัข
เพื่อให้มาเป็นเพื่อนเล่นกับมนุษย์ เช่น หุ่นยนต์ IBO ของบริษัทโซนี่
หรือแม้กระทั่งมีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเคลื่อนที่แบบสองขาได้อย่างมนุษย์
เพื่ออนาคตจะสามารถนำไปใช้ในงานที่มีความเสี่ยงต่ออันตรายแทนมนุษย์ ในประเทศไทย
สถานศึกษาในระดับอุดมศึกษาหลายแห่งหรือองค์กรของภาครัฐ และเอกชน
ได้เล็งเห็นถึงประโยนช์ของเทคโนโลยีหุ่นยนต์
และร่วมเป็นแรงผลักดันให้เยาว์ชนในชาติ พัฒนาองค์ความรู้
เพื่อให้ก้าวทันเทคโนโลยีของประเทศที่พัฒนาแล้ว
โดยการจัดให้มีการแข่งขันหุ่นยนต์ขึ้นในประเทศไทยหลายรายการ
เพื่อให้นักศึกษาได้สามารถ นำความรู้ที่เรียนมาประยุกต์ใช้งานได้
เป็นการเสริมสร้างและพัฒนาทักษะ เพื่อนำความรู้ไปพัฒนาประเทศในอนาคต
อาซีโม คือ android
หุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์ของบริษัทฮอนด้า
https://th.wikipedia.org/wiki/
คลิปวีดีโอ