หุ่นยนต์ตรวจสอบเส้นผ่าศูนย์กลาง

หุ่นยนต์ตรวจสอบเส้นผ่าศูนย์กลาง

เมื่อสัปดาห์ก่อนอุตสาหกรรมได้เข้ามาให้โจทย์ฟีโบ้ ทำการออกแบบ และ จัดสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถตรวจสอบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางบาร์เรลของเครื่องฉีดพลาสติก ทั้งนี้ปัจจุบันการซ่อมบำรุงรักษาเครื่องฉีดพลาสติก จะมีรอบการตรวจวัดสภาพความสึกหรอของบาร์เรล ปี ละ 1 ครั้ง โดยเริ่มต้นจากการถอดบาร์เรล ออกเป็นส่วนๆ ใช้ระยะเวลา 1 วัน

หลังจากนั้น ทำความสะอาดใช้แปรงขัด เกียงแซะ ใช้น้ำ หรือ ลม แบบธรรมดาฉีด รวมไปถึงการตรวจวัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของบาร์เรล ใช้เวลาอีก 1 วัน รวมใช้เวลาทั้งสิ้น 2 วัน วิธีการในปัจจุบันพบว่าขั้นตอนการถอดบาร์เรลมีความยากลำบาก และส่งผลให้ใช้ระยะเวลานาน นอกจากนั้นทางทีมซ่อมบำรุงมีความต้องการจะเพิ่มรอบการตรวจสภาพบาร์เรล ในช่วง 6 เดือน ซึ่งมีระยะเวลาให้สามารถทำการตรวจสภาพบาร์เรเพียง 12 ชม. ดังนั้นจึงพยายามหาวิธีการ ตรวจวัดบาร์เรลและทำความสะอาดให้เสร็จสิ้น ให้ได้ภายในระยะเวลาที่มีอยู่

เพื่อแก้ไขปัญหาความยุ่งยาก ฟีโบ้จึงได้ทำการออกแบบ และ จัดสร้างหุ่นยนต์ต้นแบบสำหรับการตรวจวัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของบาร์เรล ของเครื่องฉีดพลาสติกรุ่น KTX-73 ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 73 มิลลิเมตร เป็นรุ่นที่มีการใช้งานมากที่สุด หุ่นยนต์สามารถบันทึกค่าขนาดเส้นผ่านศูยน์กลางที่วัดได้ ลงคอมพิวเตอร์ในรูปแบบของไฟล์ Text ได้

     นอกจากนี้หุ่นยนต์สามารถบันทึกภาพถ่าย หรือวีดีโอของสภาพพื้นผิวภายในบาร์เรลได้ จึงเพิ่มความสะดวก และลดระยะเวลาในการตรวจซ่อมบำรุงรักษาเครื่องฉีดพลาสติก เพิ่มจำนวนรอบระยะในการตรวจซ่อมบำรุงรักษาเชิงป้องกัน ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบ และการพยากรณ์ความผิดปกติของเครื่องฉีกพลาสติกได้มากขึ้น การเพิ่มรอบระยะการตรวจซ่อมบำรุงรักษานี่เอง จะช่วยให้สามารถวางแผนกำหนด การสั่งอะไหล่สำรองได้เร็วขึ้นกว่าการทำงานปัจจุบัน ส่งผลให้สามารถเดินเครื่องใช้งานเครื่องฉีดพลาสติก ได้อย่างต่อเนื่อง

ภาพรวมการทำงานของระบบ มีคอมพิวเตอร์เป็นตัวประมวลผลหลัก (Main Processor) ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ การวัดและการบันทึกค่าจากเซนเซอร์ และการบันทึกภาพจากกล้อง การทำงานเริ่มต้นจากการสั่งงานผ่าน ส่วนต่อประสานงานกับผู้ใช้ (Graphic user interface) ของซอฟท์แวร์ที่จัดทำขึ้นบนคอมพิวเตอร์ ซอฟท์แวร์จะสั่งงานไปยัง ตัวประมวลผล (Controller unit) ที่อยู่ภายในตัวหุ่นยนต์ ผ่านการสื่อสารแบบ RS232 ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการขับเคลื่อนสายพาน (Track) เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง ในขณะเดียวกันซอฟท์แวร์ ก็จะรับค่าการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์จาก Long length displacement sensor ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์วัดระยะทาง เพื่อช่วยตรวจสอบตำแหน่งที่ถูกต้องจากการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ โดยส่งค่าระยะทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ ผ่านการสื่อสารแบบ RS232 ให้คอมพิวเตอร์สำหรับการควบคุมตำแหน่งหุ่นยนต์

ตำแหน่งในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของบาร์เรลของเครื่องฉีดพลาสติกเมื่อหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางแล้ว ตัวประมวลผลตัวหุ่นยนต์ จะสั่งงานให้ชุดควบคุมการหมุนเซนเซอร์ไปยังตำแหน่งการวัด A, B, C และ D โดยใช้เซนเซอร์แบบ Fiber optic displacement sensor สองตัววางข้างหุ่นยนต์ในทิศทางตรงกันข้างตามแนวเส้นผ่านศูนย์กลาง แล้วนำค่าที่วัดได้มาบวกกัน และ รวมเข้ากับค่าระยะคงที่บนตัวหุ่นยนต์ จะได้เป็นค่าเส้นผ่านศูนย์กลางของบาร์เรล

หลังจากนั้น ค่าเส้นผ่านศูนย์กลางของบาร์เรลที่ตำแหน่งต่างๆ จะถูกบันทึกลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ ในลักษณะของ Text ไฟล์ เพื่อรอนำไปใช้ในการทำรายงานต่อไป

ท่านผู้อ่านสามารถส่งข้อคิดเห็น/เสนอแนะมาที่ผู้เขียนที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th
http://th.wikipedia.org/wiki/ชิต_เหล่าวัฒนา