หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม

หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot) คือ เครื่องจักรกลที่ถูกใช้งานในกระบวนการต่างๆ ของอุตสาหกรรม มีทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ควบคุมด้วยมนุษย์และระบบอัตโนมัติ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมมักมีการเปลี่ยนแปลงตามการทำงานของโรงงานเป็นหลัก กระนั้นก็ยังมีการแบ่งรูปแบบการทำงานของหุ่นยนต์เอาไว้ตามหลักการเคลื่อนไหวของหุ่น ดังนี้

 1. หุ่นยนต์ที่นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม

         เมื่อปี ค.ศ.1961 ได้ก่อกำเนิดหุ่นยนต์ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมตัวแรกของโลก ซึ่งถูกคิดค้นโดยนายจอร์จ ดีวอล (George Devol) นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน เพื่อให้หุ่นยนต์ได้ทำงานที่อันตรายแทนมนุษย์ในโรงงานประกอบรถยนต์ แต่ปัจจุบันนี้เทคโนโลยีได้ก้าวกระโดดไปได้ไกลมากขึ้น มนุษย์ได้คิดค้นและสร้างหุ่นยนต์ในโรงงานอุตสาหกรรมที่เป็นเพื่อนร่วมงานของมนุษย์ นั่นก็คือ ‘Cobot’ หุ่นยนต์ที่สามารถทำงานร่วมกันกับมนุษย์ได้อย่างเฉลียวฉลาดและมีประสิทธิภาพ 

        Cobot คืออะไร

        โคบอท หรือ Collaborative Robots คือหุ่นยนต์ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีรูปร่างเป็นแขนกลที่ทำงานหยิบจับจัดเรียงชิ้นส่วนต่างๆและหน้าที่ผลิตชิ้นส่วนต่างๆที่มีขนาดเล็กและต้องการความละเอียด ซึ่ง Cobot จะมีระบบเซ็นเซอร์ที่ล้ำสมัย สามารถตรวจวัดและผลิตชิ้นงานที่มีความละเอียดสูงได้หลายๆชิ้นตามสเกลที่กำหนดไว้โดยปราศจากข้อผิดพลาด โดยโคบอทมีความแตกต่างจากหุ่นยนต์หรือโรบอททั่วไปคือโคบอทมีน้ำหนักเบาและขนาดไม่เทอะทะ สามารถเคลื่อนย้ายไปยังจุดต่างๆในโรงงานได้อย่างสะดวกสบาย โดยโคบอทถูกใช้อย่างมากในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีความเสี่ยงและอันตรายต่อมนุษย์ เช่น เคมีภัณฑ์ ยา อิเล็กทรอนิกส์และรถยนต์

หุ่นยนต์โคบอททำอะไรได้บ้าง

Cobot มาเพื่อแทนที่ของมนุษย์?

ปัจจุบันนี้ หุ่นยนต์โคบอทยังไม่มีความฉลาดเทียบเท่ามนุษย์และยังไม่มีระบบปัญญาประดิษฐ์ โคบอทจึงไม่สามารถมาแทนที่ของมนุษย์ในโรงงานอุตสาหกรรมได้ โคบอทจึงเป็นเพื่อนร่วมงานตัวหนึ่งซึ่งช่วยให้มนุษย์ทำงานต่างๆที่ต้องใช้ความละเอียดและต้องการกำลังการผลิตสูง เปรียบเสมือนมือขวาขอมนุษย์ซึ่งทำงานเชื่อมและประกอบชิ้นส่วนต่างๆที่มนุษย์ไม่สามารถทำได้ 

  คลิปตัวอย่างการทำงานของโคบอท

2.หุ่นยนต์ประกอบชิ้นงานหรือชิ้นส่วนรถยนต์

            Articulated Robot (Jointed Arm)

หุ่นยนต์ประเภท Articulated (บางครั้งก็ถูกเรียกว่า Jointed Arm) เป็นหุ่นยนต์ที่ใช้การเลียนแบบการเคลื่อนไหวของแขนมนุษย์มากกว่าหุ่นยนต์ประเภทอื่นๆ โดยข้อต่อทั้งหมดจะเป็นรูปแบบหมุน (Revolute) 3 จุดขึ้นไป (อาจมีจำนวนข้อต่อมากถึง 10 จุดตามการออกแบบ) ทำให้สามารถเคลื่อนที่ได้ยืดหยุ่น ลื่นไหล ทำงานได้หลากหลาย

ด้วยคุณสมบัติการทำงานที่ครบครัน ทำให้ Articulated Robot มีการนำไปใช้งานหลายประเภท ตั้งแต่งานยกของธรรมดาๆ งานเชื่อม งานตัด จนถึงงานพ่นสีเลยทีเดียว ข้อเสียของหุ่นยนต์ประเภทนี้คือการควบคุมที่ค่อนข้างยาก จำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญหรือมีการวางระบบพื้นฐานเกี่ยวกับการใช้งานที่ดีอยู่แล้ว รวมถึงการเคลื่อนที่ที่ใช้ข้อต่อหมุน หากหุ่นยนต์ใช้วัสดุที่คุณภาพค่อนข้างต่ำจะทำให้การเคลื่อนที่ไม่ดีพอไปด้วย

นอกเหนือจากหุ่นยนต์รูปแบบหลักๆ ด้านบน ยังมีการสร้างหุ่นยนต์แบบ Custom ตามรูปแบบการผลิตต่างๆ เพื่อให้สอดคล้องกับโรงงานนั้นๆ มากที่สุด ทั้งนี้การสร้างหุ่นยนต์แบบเฉพาะย่อมมีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าทั้งจากการผลิตและการดีไซน์

            ตัวอย่างการใช้งานในการผลิตรถยนต์

        งานเชื่อม

ส่วนนี้จะใช้หุ่นยนต์ขนาดใหญ่ที่มีสามารถรับน้ำหนักได้เยอะ ใช้เชื่อมชิ้นส่วนโครงสร้างตัวถังรถยนต์ที่มีขนาดใหญ่ได้ ส่วนหุ่นยนต์ขนาดเล็กจะใช้เชื่อมชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น ตัวยึด

 งานประกอบชิ้นส่วน

หุ่นยนต์ที่ใช้ในส่วนนี้จะทำหน้าที่ เช่น การติดตั้งกระจกหน้ารถ การติดตั้งล้อ งานเหล่านี้สามารถใช้หุ่นยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การทาสี การเคลือบสี

งานพ่นสีหรืองานเคลือบสีต้องมีความสม่ำเสมอในการพ่น เพื่อให้ชิ้นส่วนออกมาสมบรูณ์ และยังต้องคำนึงถึงปริมาณสารที่ใช้ไม่ให้เกิดการสิ้นเปลืองจนเกินไป งานเหล่านี้จึงให้หุ่นยนต์เข้ามาทำแทน เนื่องจากสามารถกำหนดปริมาณสารได้และทำงานได้อย่างสม่ำเสมอตามที่กำหนดไว้

ตัวอย่างการทำงาน Articulated Robot (Jointed Arm)

3.หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด

                หุ่นยนต์เก็บกู้-ทำลายล้างระเบิดแสวงเครื่อง รุ่น DYNA-T

หุ่นยนต์เก็บกู้-ทำลายล้างระเบิดแสวงเครื่อง รุ่น DYNA-T’ ที่คิดค้นและพัฒนาด้วยฝีมือของอาจารย์และนักศึกษาของคณะวิศวกรรมศาสตร์โดยมีผศ.มานพ คงคานิธิ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ เป็นหัวหน้าโครงการพัฒนา และเป็นโปรเจ็กต์สำคัญที่เกิดขึ้นภายใต้ความร่วมมือของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย สำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา และกรมสรรพาวุธทหารบกทั้งนี้การเก็บกู้ทำลายระเบิดแสวงเครื่องก่อการร้ายถือเป็นภารกิจที่มีความเสี่ยงสูงจึงมีการออกแบบหุ่นยนต์ควบคุมระยะไกลพร้อมกับพัฒนาระบบปืนยิงน้ำแรงดันสูงหรือวอเตอร์แคนนอนซึ่งมีพลังทำลายล้างสูงไร้แรงสะท้อนกลับใช้งานได้เทียบเท่าหรือดีกว่าของต่างประเทศในขณะที่ราคาถูกกว่าเกือบสิบเท่า

ตัวอย่างการทำงาของหุ่นยนต์กู้ระเบิด

 4.หุ่นยนต์อัจฉริยะ

            Sophia หุ่นยนต์ตัวแรกของโลกที่ได้สิทธิเป็นพลเมือง

 Sophia (โซเฟีย) เป็นหุ่นยนต์ที่ใส่เทคโนโลยี AI เข้าไป ของ Hanson Robotics บริษัทผลิตหุ่นยนต์ที่มีฐานอยู่ในฮ่องกง มีจุดเด่นที่รูปร่างหน้าตาเหมือนมนุษย์เพศหญิง มีต้นแบบมาจาก ‘ออเดรย์ เฮปเบิร์น’ ดาราดังผู้ล่วงลับ

    Sophia ถูกพัฒนาให้มีความรู้สึก มีความคิดสร้างสรรค์ เคลื่อนไหวได้ เรียนรู้จดจำคำพูด สามารถพูดตอบโต้ได้ด้วยเทคโนโลยีจาก Google นอกจากนี้ยังมีกล้องภายในดวงตา ทำให้สบตาเมื่อคุยกับมนุษย์

    ส่วนผิวหนังทำจากวัสดุที่จดสิทธิบัตรใหม่ เรียกว่า Frubber มีลักษณะยืดหยุดเหมือนยางและซิลิโคน เลียนแบบกล้ามเนื้อและผิวหนังของมนุษย์ ด้วยเทคโนโลยี AI ที่ประมวลผลความรู้สึกนึกคิดของ Sophia ในขณะนั้นๆ ทำให้เธอสามารถแสดงออกทางสีหน้าได้มากถึง 62 แบบ เช่น ยิ้ม โกรธ ยักคิ้ว ทำหน้าสงสัย ฯลฯ 

    ทั้งนี้ Sophia เป็นหุ่นยนต์ตัวแรกที่ได้รับสิทธิการเป็นพลเมืองจากประเทศซาอุดิอาระเบีย รวมถึงได้รับเชิญไปออกรายการดังทางโทรทัศน์อีกหลายรายการ ผู้ผลิตตั้งเป้าว่าจะใช้ Sophia ไปช่วยงานมนุษย์ เช่น งานบริการต้อนรับ งานสาธารณสุข หรืออาจทำงานทดแทนมนุษย์ได้ในบางตำแหน่ง

ตัวอย่างการทำงานของหุ่นยนต์โซเฟีย (Sophia)

เครื่องจัก NC CNC และ DNC

เครื่องจัก NC CNC DNC

 

เครื่องกลึง NC

1. ฟังก์ชันหลักและคุณสมบัติ

เครื่องมือกลที่ควบคุมด้วยตัวเลข (NC) มีความล้ำหน้าในด้านการแปรรูปโลหะขึ้นมากนับตั้งแต่มีการประดิษฐ์ขึ้นมาในช่วงทศวรรษที่ 1950 การทำงานที่ก่อนหน้านี้ต้องใช้แรงงานคนก็สามารถทำได้โดยอัตโนมัติด้วยเครื่อง NC หลังจากที่ประดิษฐ์เครื่องมือชนิดนี้ขึ้นมาได้ไม่นานนัก ก็เริ่มมีการติดตั้งคอมพิวเตอร์ลงในเครื่องมือกล NC ซึ่งถือเป็นวิวัฒนาการด้านเทคนิคที่ทำให้เกิดเครื่องมือที่ชื่อ CNC (Computer Numerical Control: การควบคุมด้วยตัวเลขจากคอมพิวเตอร์)
ซึ่งเป็นที่ทราบกันว่า แต่เดิมนั้น เครื่องกลึง NC ได้รับการพัฒนามาจากมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งของญี่ปุ่นในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 หลังจากนั้น เครื่องกลึงก็ได้รับการติดตั้งกลไกเซอร์โวกันเป็นมาตรฐาน และการพัฒนาทั้งสองอย่างนี้ได้แสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการที่สำคัญของการกลึงมาจนถึงทุกวันนี้

เครื่องกลึงเป็นเครื่องมือกลที่จะหมุนวัสดุทรงกระบอกและกดดอกกัด (เครื่องมือตัด) ลงไปเพื่อตัดส่วนที่ไม่จำเป็นออก นอกเหนือจากการกลึงด้วยดอกกัดที่มีคมตัดด้านขวาแบบพื้นฐานแล้ว ก็ยังมีวิธีการกลึงแบบอื่นๆ อีก ได้แก่ การเจาะ การคว้าน การเซาะร่อง และการทำเกลียว
เมื่อเปรียบเทียบแล้วจะเห็นได้ว่าเครื่องกลึง NC สามารถเลือกใช้ดอกกัดได้หลากหลายรูปแบบในขั้นตอนตั้งค่าล่วงหน้าสำหรับการกลึงอัตโนมัติที่ควบคุมด้วยตัวเลข ซึ่งนอกจากจะทำให้การควบคุมตำแหน่งของการตัดหรือการกลึงแบบอื่นๆ ด้วยระบบแบบสามแกนมีความแม่นยำแล้ว ก็ยังสามารถกลึงแบบยืดหยุ่นได้ด้วยการควบคุมความเร็วของการหมุนและความเร็วของการป้อนเครื่องมือตามวัสดุของชิ้นงานและรูปร่างที่ต้องการได้อีกด้วย

2. เครื่องกลึง NC ชนิดทั่วไป

เครื่องกลึงจะมีเครื่องมือตัดหลายชนิดเพื่อสร้างรูปร่างหลากหลายแบบ เช่น ดอกกัดคมตัดด้านขวาแบบพื้นฐาน การกลึงตัด และการคว้าน ความสามารถในการใช้ชุดเครื่องมือได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องเปลี่ยนเครื่องมือจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการกลึงขึ้น อีกทั้งยังช่วยป้องกันการสูญเสียความแม่นยำในการกลึงที่อาจเกิดขึ้นได้เมื่อเปลี่ยนการวางแนวชิ้นงานหรือเปลี่ยนดอกกัด

เครื่องกลึง NC ที่นิยมใช้ทั่วไปมักจะติดตั้งเทอร์เร็ตหรือยูนิตหมุนที่มีดอกกัดติดตั้งอยู่หลายชุด ซึ่งสามารถหมุึนเพื่อให้เครื่องกลึงเลือกใช้เครื่องมือตัดหลายแบบได้ คุณสมบัตินี้จะช่วยให้การเปลี่ยนจากขั้นตอนที่เสร็จแล้วไปสู่ขั้นต่อไปมีความต่อเนื่อง ในขณะที่ชิ้นงานยังอยู่ในตำแหน่งเดิม
เครื่องกลึงอัตโนมัติหลายเพลาจะมีมากกว่าหนึ่งเพลา ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานที่แตกต่างกันได้พร้อมกัน และทำให้มีประสิทธิภาพในการผลิตสูง ส่วนเครื่องกลึงอัตโนมัติเพลาเดี่ยวจะเหมาะกับการกลึงที่เป็นกระบวนการเดียวอย่างต่อเนื่อง เครื่องกลึงชนิดนี้มีตัวป้อนอัตโนมัติที่จะป้อนชิ้นงานได้โดยอัตโนมัติและสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างเหมือนกันในปริมาณมากได้ เครื่องมือกลแบบพิเศษอื่นๆ ได้แก่ เครื่องกลึงหน้าจานและเครื่องกลึงแนวตั้งสำหรับชิ้นงานขนาดใหญ่ และเครื่องกลึงล้อสำหรับการกลึงล้อรถไฟ

3. วิวัฒนาการของเครื่องกลึง NC

ปัจจุบันนี้เครื่องกลึง NC ได้นำระบบคอมพิวเตอร์มาใช้ในการควบคุม เครื่องกลึง NC และเครื่องกลึง CNC จึงแทบไม่แตกต่างกันเลย ด้วยเป้าหมายที่ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต ทำให้เริ่มมีการใช้รุ่นที่ติดตั้งหัวเพลาและเทอร์เร็ตไว้มากกว่าหนึ่งชิ้นอย่างแพร่หลายซึ่งสามารถกลึงได้หลายทิศทางพร้อมกันโดยใช้หัวจับเดียว
ในขณะเดียวกัน ความแม่นยำในการกลึงก็ยังเพิ่มขึ้นได้ด้วยเครื่องกลึงความแม่นยำสูงที่ให้ประสิทธิภาพการขึ้นรูปในระดับเล็กกว่าไมครอน ซึ่งเป็นที่นิยมสำหรับการกลึงที่ต้องการความแม่นยำสูงในอุตสาหกรรมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ ระบบอัตโนมัติของฟังก์ชันอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ เช่น การป้อน การส่ง การล้าง และการวัดชิ้นงานก็ยังช่วยให้การผลิตมีประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้นอีกด้วย

โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องกลึง NC

              

                    วิดีโอ การใช้งานเครื่องจักร NC

เครื่องกลึง CNC คืออะไร เหมาะกับการใช้งานแบบไหน?

 

งานกลึง คือหนึ่งในงานพื้นฐานทางวิศวกรรมที่เป็นกระบวนการตัดแต่งขึ้นรูปชิ้นงานจากโลหะที่เป็นรูปทรงกระบอกสมมาตรเป็นหลัก ให้กลายเป็นรูปทรงที่เราต้องการ โดยการกลึง เป็นเทคนิคที่ต้องใช้ความแม่นยำและความชำนาญสูง มิฉะนั้นจะเกิดข้อผิดพลาดได้ง่าย ทำให้มีผู้คิดค้นเครื่องจักรกล (Machine Tools) ที่ช่วยในการกลึงให้ได้แม่นยำยิ่งขึ้น และรวดเร็วยิ่งขึ้นมา นั่นคือ เครื่องกลึง CNC

เครื่องกลึง CNC คือ

เครื่องกลึง CNC (Computer Numerical Control) คือเครื่องจักรกลอัตโนมัติที่ทำงานได้ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการผลิตชิ้นส่วนวัสดุให้ได้ขนาดและรูปทรงตามที่ต้องการด้วยการกลึง เหมาะสำหรับงานกลึงที่ต้องการความละเอียดหรือมีความซับซ้อนสูง

ยิ่งไปกว่านั้น เพราะการควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ทำให้เครื่องกลึง CNC สามารถก้าวข้ามขีดจำกัดของเครื่องจักรแบบเดิมๆ ได้ ทั้งความละเอียดในการควบคุมที่ละเอียดถึง 0.001 mm. รวมถึงสามารถควบคุมเครื่องกลึงได้หลายเครื่องในคราวเดียว ทำให้นอกจากความละเอียดแล้ว เรายังสามารถได้ชิ้นงานหลายชิ้นด้วยความรวดเร็วอีกด้วย

นอกจากเครื่องกลึงแล้ว ระบบ CNC ยังถูกเชื่อมต่อเข้ากับเครื่องจักรที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นเครื่องพิมพ์ เครื่องเจียร หรือแม้แต่เครื่องตัด เพื่อให้ชิ้นงานที่สวยงานและซับซ้อนยิ่งขึ้น ตรวจสอบ DMG Mori เครื่องกลึง CNC ระดับโลกได้ที่นี่

 

โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องกลึง CNC

สำหรับด้านโครงสร้าง เครื่องกลึง CNC จะมีความคล้ายกับเครื่องกลึงมือ หรือเครื่องกลึงแบบ Manual มากพอสมควร ทว่าจะมีข้อแตกต่างหลักๆ ในด้านการควบคุมการทำงาน และการตรวจวัด ซึ่งเครื่องกลึง CNC มีการเพิ่มในส่วนดังต่อไปนี้เข้ามา เพื่อการวัดและสร้างชิ้นงานที่เที่ยงตรงแม่นยำมากขึ้น

1. ระบบขับเคลื่อน ประกอบด้วยสองระบบหลัก คือ ระบบส่งกำลังหลักและระบบขับเคลื่อนแกน
– ระบบส่งกำลัง เครื่องกลึง CNC จะใช้เซอร์โวมอเตอร์ (Servo Motor) ซึ่งสามารถควบคุมความเร็วการหมุน แรงบิด ตำแหน่ง ให้เป็นไปตามความต้องการได้
– ระบบขับเคลื่อนแกน ในระบบนี้จะใช้ สเต็ปเปอร์ หรือ สเต็ปปิ้งมอเตอร์ (Stepping Motor) ทำงานร่วมกับระบบควบคุมระยะในการควบคุมแกนให้เข้าตัดชิ้นงานต่างๆ

2. ระบบจับยึด ระบบจับยึดของเครื่องกลึง CNC มีสองส่วน คือส่วนที่ใช้จับยึดชิ้นงาน และส่วนที่ใช้จับยึดเครื่องมือ
– ระบบจับยึดชิ้นงาน หรือ หัวจับ (JAW) ทำหน้าที่ยึดชิ้นงานอย่างมั่นคง ทำให้สามารถตกแต่ง กลึงชิ้นงานได้อย่างราบรื่น ซึ่งหัวจับชิ้นงานนี้มีทั้งแบบธรรมดาที่ไม่ตกแต่งรูปร่างอะไร หรือแบบพิเศษ ที่ใช้ผลิตงานจำนวนไม่มาก แต่มีความเฉพาะตัวสูง
– ระบบจับยึดเครื่องมือตัด (Turret) ระบบจับยึดเครื่องมือ เป็นอีกสิ่งที่ทำให้ CNC มีความแตกต่างกับการกลึงแบบ Manual เพราะใน Turret จะประกอบด้วยเครื่องมือตัดเป็นจำนวนมาก สามารถหมุนเพื่อใช้งานในรูปแบบต่างๆ ได้เลยตามที่คอมพิวเตอร์กำหนดคำสั่งเอาไว้ โดยไม่ต้องมีการเปลี่ยนหัวตัดด้วยมือ

3. ระบบตรวจวัด ระบบตรวจวัดสำหรับเครื่อง CNC จะมีการติดตั้ง Linear Scale ซึ่งคืออุปกรณ์ตรวจวัดระยะเส้นตรงความละเอียดสูง (สูงสุด 0.001 mm) หรืออุปกรณ์อื่นๆที่มีความสามารถใกล้เคียงกัน เพื่อวัดระยะของชิ้นงาน หรือใช้เพื่อคำนวณในฟังก์ชั่นต่างๆ เพื่อการใช้งานเครื่อง CNC

4. ระบบไฟฟ้า ส่วนใหญ่ระบบไฟฟ้าของเครื่องกลึง CNC  จะเป็นระบบไฟฟ้าแบบ 3 เฟส 380 โวลต์เป็นหลัก ยกเว้นเป็นเครื่องแบบ MINI CNC ที่จะใช้ไฟฟ้าแบบ 220 โวลต์

5. ระบบควบคุม เครื่องกลึง CNC จะมีการควบคุมการทำงานทั้งหมดผ่านคอมพิวเตอร์ โดยจะอาศัย G Code และ M Code ในการป้อนข้อมูล ซึ่งสามารถควบคุมได้ตั้งแต่การเคลื่อนที่ง่ายๆ ไปจนถึงการปรับรายละเอียดการกลึง

ซึ่งระบบควบคุม CNC สามารถโปรแกรมเพิ่มเติมได้โดยการเขียนโค้ด ซึ่งในปัจจุบันนิยมเขียนลงในโปรแกรม CAD (Computer Aided Design) ทั้ง 2D CAD และ 3D CAD แล้วใช้โปรแกรมประเภท CAM (Computer Aided Manufacturing) ในการปรับแต่งให้เหมาะสมกับงาน

การทำงานเบื้องต้นของเครื่องกลึง CNC

หลักการทำงานของเครื่องกลึง CNC นั้นมีความแตกต่างจากเครื่องกลึงแบบอื่นๆ เนื่องจากมีคอมพิวเตอร์เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย ทำให้เราต้องพึ่งพาผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับภาษาเครื่องจักร หรือโปรแกรมต่างๆ มากพอสมควร โดยมีการทำงานดังนี้

·        ผู้ใช้ป้อนคำสั่งลงในระบบโดยใช้คำสั่งที่เครื่องกลเข้าใจ (G Code, M Code) ผ่านทางแป้นพิมพ์ หรืออุปกรณ์ป้อนข้อมูลอื่นๆ เช่น G00 X15 Y30 คือ คำสั่งให้เครื่องมือตัด (Cutting Tool) เคลื่อนที่ไปในตำแหน่ง X = 15 และ Y = 30 จากจุด 00

·        คำสั่งจะถูกส่งผ่านระบบควบคุมผ่านไปยังมอเตอร์และเครื่องขยายสัญญาณ เพื่อให้มีระดับสัญญาณเพียงพอทุกส่วนได้

·        มอเตอร์ที่ได้รับคำสั่งดำเนินการเคลื่อนที่แท่นเลื่อนไปตามที่ค่าที่กำหนดไว้ข้างต้น รวมถึงควบคุมความเร็วของการหมุนให้เหมาะสม

·        ระบบวัดขนาดจะส่งสัญญาณไปทางระบบควบคุม ว่าต้องมีการเคลื่อนเครื่องตัดที่ไปในแนวไหน ระยะทางเท่าใด หากเป็นการทำงานละเอียดอาจมีการโปรแกรมอุปกรณ์การตัดชิ้นงานเอาไว้ เพื่อการทำงานที่ไหลลื่นมากขึ้น

·        เครื่องจักรดำเนินการทำงานตามคำสั่งที่ป้อนไว้

ข้อดีของเครื่องกลึง CNC

เครื่องกลึง CNC มีความโดดเด่นแตกต่างจากการกลึงแบบเครื่องจักรธรรมดาในหลายด้าน ซึ่งเครื่องกลึง CNC มีข้อดีดังนี้

·        ได้งานที่มีความละเอียด มีประสิทธิภาพ เนื่องจากเครื่องกลึง CNC มีการตรวจวัดระยะและควบคุมการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ ทำให้มีความละเอียดสูงกว่าการทำด้วยมือ

·        ได้งานที่มีมาตรฐาน คุณภาพเท่ากันเสมอ เพราะเครื่องกลึง CNC ไม่มีอาการเหนื่อย แรงตก หรือการกะระยะผิดพลาดจากเดิม

·        ใช้พื้นที่ในการทำงานน้อย สามารถทำงานได้หลากหลาย การทำงานด้วยเครื่องกลึง CNC หลักๆ ใช้เพียงคนเขียนคำสั่งเพื่อทำการผลิตชิ้นงานเท่านั้น ซึ่งสามารถควบคุมความหลากหลาย รวมถึงความละเอียดได้โดยการใช้โปรแกรมลดการใช้แรงงานในการผลิต การใช้แรงงานคนกับเครื่อง CNC หลักๆ จะมีเพียงผู้เขียนโปรแกรมหรือผู้ป้อนคำสั่งเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญการกลึงก็สามารถทำงานละเอียดอ่อนได้

·        ลดเวลาในการผลิต การเขียนโปรแกรมกำหนดการทำงานเพียงโปรแกรมเดียวสามารถใช้ได้กับเครื่อง CNC มากกว่า 1 เครื่อง ทำให้สามารถทำหลายๆงานในเวลาเดียวกันได้

งานที่เหมาะกับเครื่องกลึง CNC

เครื่องกลึง CNC สามารถทำงานได้กับวัสดุหลากหลาย เช่น แสตนเลส เหล็กกล้า โลหะผสม พลาสติก อลูมิเนียม ไทเทเนียม เป็นต้น ทั้งนี้อาจเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ต่อพ่วง หรือ Turret เพื่อเพิ่มความเหมาะสมกับงานนั้นๆ ให้มากขึ้น

โดยงานที่สามารถใช้เครื่องกลึง CNC ได้คุ้มค่าที่สุด ย่อมเป็นงานที่มีความละเอียดสูง ต้องการการผลิตจำนวนมากและมีความเหมือนกันทุกชิ้นงาน เช่น

·        งานผลิตชิ้นส่วนเครื่องบิน

·        งานผลิตชิ้นส่วนรถยนต์

·        งานผลิตชิ้นส่วนอุปกรณ์ทางการแพทย์

·        งานผลิตชิ้นส่วนจำนวนมาก (Mass Production) ที่ใช้ต้นทุนสูง เช่น เครื่องกลึงขนาดเล็กของ DMG MORI รุ่น ALX หรือเครื่องกัด Robodrill ของ FANUC ก็ได้รับความนิยมเป็นอย่างสูงเช่นกัน

                                               DNC ย่อมาจากคำว่าอะไร และมีความหมายอย่างไร

ความหมายของ DNC

Distribution Numerical Control: DNC SYSTEM คือระบบที่มีคอมพิวเตอร์กลางในการติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนและกระจายข้อมูลซึ่งในที่นี้คือ โปรแกรม NC Data กับหน่วยควบคุม NC ของเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละตัวได้เพื่อเป็นศูนย์กลางในการบริการข้อมูลทั้งรับข้อมูล และส่งข้อมูลจำเพราะให้กับเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละเครื่องในเครือข่ายตามที่แต่ละเครื่องต้องการพร้อมๆ กันได้ในเวลาเดียวกัน

          SUPER-DNC SOFTWARE คือ โปรแกรมควบคุมระบบ DNC ที่มีความทันสมัย มีสเถียรภาพและสามารถสื่อสารกับเครื่องจักรกลระบบ CNC ได้หลากหลายรุ่นและหลายยี่ห้อ ทั้งเครื่องที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดหรือเครื่องเก่าที่มีอายุใช้งานและถูกสร้างขึ้นมานานนับ 10 ปีแล้วก็ตาม

          SUPER-DNC ทำให้โรงงานไม่ว่าจะเป็นงานผลิตแม่พิมพ์ Mould, DIE, Punch Die หรือ Part Production ก็ตาม สามารถใช้เครื่องจักร และ NC Data ซึ่งเป็นทรัพย์สินอันมีค่าของโรงงานให้เกิดประโยชน์สูงสุดแก่โรงงานและองค์กร สร้างความสามารถในการแข่งขันให้แก่องค์กรได้เป็นอย่างดี และยังทำให้พนักงานทำงานได้สะดวกขึ้นเป็นการเสริมขวัญและกำลังใจพนักงานให้มีความรักองค์กรและมุ่งมั่นในการสร้างผลงานที่ดีแก่องค์กรอีกด้วย

คุณลักษณะมาตรฐาน Standard Features of SUPER-DNC System
          1. การเรียกโปรแกรม NC Data ที่ต้องการ โดยรับส่งโดยตรงระหว่างเครื่องจักรกลระบบ CNC กับคอมพิวเตอร์ที่ให้บริการ (SUB Program Calling) โดยการเรียกโดยตรงที่หน้าเครื่องจักรกลระบบ CNC

          2. การให้บริการกระจายข้อมูลโปรแกรม NC Data ในแบบเครื่องข่ายโดยมี Server เป็นศูนย์กลางการติดต่อรับส่งข้อมูลโปรแกรม NC Data กับเครื่องจักรกลระบบ CNC ทุกเครื่องในเครือข่าย โดยมีสถานี Client Station ซึ่งเป็นสถานี Generate (สร้าง) หรือ INPUT หรือ EDIT ข้อมูลโปรแกรม NC Data เพื่อส่งเข้าสู่ Server กลางได้ (Client – Server Configuration System)
          3. การเริ่มกัดงานใหม่ต่อจากการกัดที่หยุดค้างไว้เดิม (Start Cutting from any program line) กรณีที่มีการหยุดกัดงานกลางคัน เช่น Tool สึกหรือ Tool แตก จำเป็นต้องหยุดค้างโปรแกรมไว้เพื่อเปลี่ยน Tool ใหม่ จากนั้น Software SUPER-DNC สามารถส่งต่อข้อมูลโปรแกรม NC Data ในบรรทัดต่อไปได้ โดยไม่ต้องเริ่มงานใหม่ทั้งหมด
          4. สามารถกำหนด Protocols พิเศษต่างๆ (เครื่องจักรเก่าๆ หรือที่ไม่แพร่หลายในตลาด) โปรแกรม SUPER-DNC สามารถติดต่อกับเครื่องจักรกลระบบ CNC ที่มี Protocol ที่แตกต่างกันได้อย่างหลากหลายและกว้างขวาง (Special Protocols for CNC Machines)
          5. การทำงานแบบ Auto-Search สำหรับส่ง Sub Programs หลายๆ โปรแกรมเรียงไปตามลำดับไปยังเครื่องจักรเป้าหมาย
          6. OPTION การแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติเมื่อเกิดเหตุการณ์ต่างๆ (Notify User for Events such as cutting finish) เช่น เมื่อกัดงานเสร็จแล้ว หรือเกิดการหยุดกัดงานโดยไม่คาดคิด SUPER-DNC สามารถติดต่อด้วย Special GPRS Data modem เพื่อส่งแจ้งเตือนไปยังโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile phone) ด้วย E-mail หรือ SMS Message ของผู้ใช้ได้โดยอัตโนมัติเพื่อให้ผู้ใช้ทราบและดำเนินการต่อไปได้

 

วิดีโอเครื่องจัก DNC

 

เพลงที่ฉันชอบ

บทความทางด้านเทคโนโลยีการสื่อสาร

บทความทางด้านเทคโนโลยีการสื่อสาร

เทคโนโลยีการสื่อสาร

ความหมายของเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร

 เทคโนโลยี หมายถึงวิทยาการที่เกี่ยวกับศิลปะในการนำเอาวิทยาศาสตร์ประยุกต์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ในทางปฏิบัติและอุตสาหกรรม

 เทคโนโลยี (Technology) มีความหมายมาจากคำ 2 คำ คือเทคนิค (Technique) ซึ่งหมายถึง  วิธีการที่มีการพัฒนาและสามารถนำไปใช้ได้ และคำว่า ลอจิก (Logic) ซึ่งหมายถึงวิธีการปฏิบัติที่มีการจัดลำดับอย่างมีรูปแบบและขั้นตอนเพื่อที่จะทำให้เกิดประสิทธิภาพในเรื่องความเร็ว (Speed) ความน่าเชื่อถือ (Reliably) และความถูกต้อง  ซึ่งคุณสมบัติที่กล่าวถึงนี้มีอยู่อย่างครบถ้วนในเครื่องคอมพิวเตอร์

       อย่างไรก็ตาม  ความหมายของคำว่าเทคโนโลยี  ไม่ได้หมายถึงแต่เพียงคอมพิวเตอร์เท่านั้นเพราะเทคโนโลยีที่เราพบเห็นยังมีอีกหลายอย่าง เช่น เทคโนโลยีด้านการสื่อสาร  และ โทรคมนาคมเทคโนโลยีเครือข่าย  เทคโนโลยีสำหรับการผลิต  การจัดการในงานธุรกิจและงานอุตสาหกรรม เป็นต้น
       เทคโนโลยี  ในความหมายของคำว่าเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารก็คือ  เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยประมวลผลข้อมูลให้ได้มาซึ่งสารสนเทศ  โดยระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักที่สำคัญคือ ฮาร์ดแวร์  หรือตัวเครื่องและอุปกรณ์รอบข้าง  ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรม  และผู้ทำงานที่ต้องการทำงานอย่างสัมพันธ์กัน

การสื่อสาร (Communication)  

           แต่เดิมมักได้ยินแต่คำว่า IT  หรือ Information Technology  เท่านั้น ต่อมาได้นำตัว C หรือ Communication เข้ามาร่วมด้วย  เนื่องจากเทคโนโลยีการสื่อสารได้พัฒนาอย่างมาก  และสามารถที่จะนำสื่อสารในเทคโนโลยีได้

           การสื่อสารครอบคลุมประเด็นในเรื่ององค์ประกอบ  3  ส่วน ได้แก่  ผู้ส่งสาร ช่องทางการสื่อสาร และผู้รับสาร และมีระบบการสื่อสาร 2 ประเภท คือ ประเภทมีสาย  และประเภทไม่มีสายหรือไร้สาย  เทคโนโลยีการ สื่อสาร  ได้แก่  อินเทอร์เน็ต  โดยเฉพาะบริการเวิลด์ไวด์เว็บ (World Wide Web)  หรือ  (web)

 เทคโนโลยีการสื่อสาร หมายถึง เทคโนโลยีในการสื่อสารยุคใหม่ 4 กลุ่ม ได้แก่

                   1. เทคโนโลยีการแพร่ภาพและเสียง (Broadcast and Motion Picture Technology)

                   2. เทคโนโลยีการพิมพ์ (Print and Publishing Technology)

                   3. เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ (Computer Technology)

               4. เทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม (Telecommunication Technology)

                   บทบาทของเทคโนโลยีการสื่อสารในปัจจุบัน เช่น คอมพิวเตอร์  ดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร  โครงข่าย

แนวโน้มเทคโนโลยีการสื่อสารในอนาคต

อุปกรณ์การสื่อสาร

         เมื่อพิจารณาเครือข่ายการสื่อสารทั่วไปจากอดีตจนถึงปัจจุบัน เห็นได้ชัดว่ามนุษย์ใช้อุปกรณ์การสื่อสารแบบพกพามากขึ้นเรื่อยๆ เริ่มจากวิทยุเรียกตัว (pager) ซึ่งเป็นเครื่องรับข้อความ มาเป็นโทรศัพท์เคลื่อนที่ อุปกรณ์สื่อสารชนิดนี้ได้ถูกพัฒนาจนสามารถใช้งานด้านอื่นๆได้ นอกจากการพูดคุยธรรมดา โทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นใหม่สามารถใช้ถ่ายรูป ฟังเพลง ฟังวิทยุ ดูโทรทัศน์ บันทึกงานสั้นๆ โทรศัพท์บางรุ่นมีลักษณะเป็นเครื่องช่วยงานส่วนบุคคล (Personal Digital Assistant : PDA) ซึ่งสามารถเชื่อต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ อีกทั้งยังมีหน้าจอแบบสัมผัส ทำให้สะดวกต่อการใช้งานมากขึ้น บางรุ่นมีอุปกรณ์สไตลัส (stylus) คือใช้ปากกาป้อนข้อมูลทางหน้าจอ บางรุ่นสามารถสั่งการด้วยเสียง
           ในอนาคตอันใกล้ มนุษย์จะมีอุปกรณ์ที่ทันสมัยใช้กันมากขึ้น นอกเหนือจากการพูดคุยแบบเห็นหน้าผ่านอินเทอร์เน็ต มนุษย์สามารถพูดคุยแบบเห็นหน้าผ่านทางโทรศัพท์มือถือ ทำให้สามารถติดต่อกันได้ด้วยค่าใช้จ่ายที่ถูกลง สามารถส่งข้อความ ภาพ และเสียง ได้โดยง่ายดาย สะดวกรวดเร็ว อีกทั้งยังค้นหาข้อมูลด้วยภาษาที่เป็นธรรมชาติมากขึ้นด้วยเว็บรุ่นที่สาม ( Web 3.0 ) แทนที่จะเป็นการใช้คำหลักเหมือนดังที่ใช้ในปัจจุบัน
           ดังนั้นอุปกรณ์สำหรับเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในอนาคตมีแนวโน้มเป็นดังนี้คือ มีขนาดเล็กลง พกพาได้ง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เช่น เก็บข้อมูลได้มากขึ้น ประมวลผลได้เร็วขึ้น ใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น โดยมีการผนวกอุปกรณ์หลายๆอย่างไว้ในเครื่องเดียว ( all-in-one )
            สำคัญอุปกรณ์เหล่านี้ต้องใช้งานง่ายขึ้น รวมถึงสามารถสั่งงานด้วยเสียงได้ นอกจากนี้ ยังมีระบบ
รักษาความปลอดภัยที่ดีขึ้น โดยอาศัยลายนิ้วมือหรือจอม่านตา แทนการพิมพ์รหัสแบบในปัจจุบัน

คอมพิวเตอร์

       

           ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในอดีตมักเป็นระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เชื่อมต่อตรงเพียงชุดเดียว (stand alone)

ต่อมามีการเชื่อต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันภายในองค์กร เพื่อทำให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกัน หรือใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน จนเกิดเป็นระบบรับและให้บริการ หรือเรียกว่าระบบรับ-ให้บริการ ( client-server system ) โดยมีเครื่องให้บริการ ( server ) และเครื่องรับบริการ ( client )

        การให้บริการบนเว็บก็นำหลักการของระบบรับ-ให้บริการมาใช้ช่วยให้การทำงานง่าย สะดวกรวดเร็ว เพราะสามารถทำงานจากที่ใดก็ได้โดยผ่านระบบอินเทอร์เน็ต โดยมีเว็บเซิร์ฟเวอร์ (web server ) เป็นเครื่องให้บริการ 

        เมื่อการใช้งานอินเทอร์เน็ตเป็นไปอย่างแพร่หลาย การพัฒนาระบบเครือข่ายเพื่อให้ผู้ใช้สามารถสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้โดยตรง โดยที่เครื่องให้บริการมีหน้าที่เพียงแค่เก็บตำแหน่งของเครื่องผู้ใช้งานที่มีข้อมูลนั้นๆอยู่ เพื่อให้เครื่องอื่นสามารถทราบที่อยู่ที่มีข้อมูลดังกล่าว และเข้าถึงข้อมูลนั้นได้ เรียกระบบแบบนี้ว่าเครือข่ายระดับเดียวกัน (Peer-to-Peer network:P2P network ) 

ข้อดีของเทคโนโลยีการสื่อสาร

 

1 ลดแรงงานคนในการทำงานต่าง ๆ เช่น ควบคุมการผลิต และช่วยในการคำนวน
2 เพิ่มความสะดวกสะบายตั้งแต่ส่วนบุคคล จนถึงการคมนาคมและสื่อสารทั่วโลก
3 เป็นแหล่งความบันเทิง
4 ได้ผลผลิตที่มีมาตรฐาน เหมือนกันหมดทุดชิ้น ซึ่งอิเฎลเห็นว่าเป็นการลดคุณค่าของชิ้นงาน เพราะ Handmade คืองานชิ้นเดียวในโลก
5 ลดต้นทุนการผลิต
6 ทำให้เกิดคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น
7 ทำให้เกิดความเท่าเทียมกันในสังคม และ เกิดการกระจายโอกาศ
8 ทำให้เกิดสื่อการเรียนการสอนต่างๆมากขึ้น
9 ทำให้เกิดการจัดการทรัพยากรธรรมชาติได้ดียิ่งขึ้น
10 ทำให้เกิดระบบการป้องกันประเทศที่มีประสิทธิภามมากยิ่งขึ้น
11 ในกรณีของอินเตอร์เน็ต ผู้ใช้สามารถเลือกการผ่อนคลายได้ตามอิสระ

ข้อเสียของเทคโนโลยีการสื่อสาร

1 สิ้นเปลืองทรัพยากร เช่น น้ำมัน แก็ส และถ่านหิน จนกระทั้งน้ำ
2 เปลี่ยนสังคมชาวบ้าน ให้กลายเป็นวัตถุนิยม (อิเฎลไม่ชอบมาก ๆ)
3 ทำให้มนุษย์ขาดการออกกำลังกาย
4 ทำให้เกิดปัญหาการว่างงาน เพราะใช้แรงงานเครื่องจักรแทนแรงงานคน
5 ทำให้เสียเวลา ทั้งจากรายการไร้สาระในโทรทัศน์ จนกระทั่งนัก chat
6 หากใช้เว็ปไซด์จำพวก Social Network จะทำให้ผู้ใช้มีโลกเป็นของตนเอง ขาดการติดต่อกับผู้อื่น โดยเฉพาะที่เห็นชัดเจนเกิดช่องว่างระหว่างผู้สูงอายุกับเด็ก

ผลกระทบ

 

ทำให้เสียสุขภาพ

เช่นการใช้คอมพิวเตอร์เล่นเกมเป็นเวลานานอาจทำให้เสียสายตา และเกิดปัญหาในเรื่องการเรียน    กล่าวโดยสรุปแล้ว คอมพิวเตอร์ก็เปรียบเสมือนเครื่องมือเครื่องใช้อื่น ๆ ซึ่งมีทั้งคุณและโทษแล้วแต่เราจะเลือกใช้ในทางใด ถ้านำไปใช้ในทางที่เป็นภัย เช่นในการทำสงคราม ผลการะทบในทางลบก็มีมาก อย่างไรก็ตามเมื่อมองดูผลกระทบโดยส่วนรวมแล้ว จะเห็นว่าคอมพิวเตอร์มีคุณประโยชน์มากกว่ามีโทษ โลกของเรานี้จะไม่มีทางพัฒนาก้าวหน้ามาสู่ระดับนี้ได้เลยถ้าหากปราศจากคอมพิวเตอร์เสียแล้ว ในอนาคตที่กำลังจะมาถึงนี้ ตัวเราเองก็จะไม่ประสบความสำเร็จในอาชีพถ้าหากไม่มีความรู้เรื่องคอมพิวเตอร์

 

ทางด้านสังคม

ทำให้เกิดอาชญากรรมคอมพิวเตอร์คอมพิวเตอร์ทำให้เกิดอาชญากรรมประเภทใหม่ขึ้น คือการขโมยโปรแกรมและข้อมูลไปขายให้คู่แข่งขัน ทำให้คู่แข่งขันได้เปรียบเพราะล่วงรู้ข้อมูลและแผนการทำงานของเราได้ นอกจากนี้ข้อมูลบางอย่างก็เป็นความลับส่วนบุคคลซึ่งถ้าหากถูกขโมยออกไปเปิดเผยอาจทำให้เสื่อมเสียได้ อนึ่งยังอาจมีการแอบใช้คอมพิวเตอร์ลับลอบแก้ไขดัดแปลงตัวเลขในบัญชีของธนาคารโดยไม่ถูกต้อง เป็นผลให้กิจการเสียหายได้ อาชญากรรมเหล่านี้จะเกิดขึ้นมากตามการขยายตัวของการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในอนาคตและจำเป็นต้องมีการศึกษาหาทางป้องกัน