บทบาทของหุ่นยนต์โรบอทในการทำงานผิววัสดุ

ในการทำงานทางด้านผิววัสดุหุ่นยนต์โรบอทจะรับหน้าที่ในงาน ที่มีความละเอียดสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบการทำงานอย่างอัตโนมัติของการควบคุมอุปกรณ์และ ชิ้นงานผลิตภัณฑ์ในห้องการผลิตเพื่อการเชื่อมวัสดุ, การกลึงวัสดุ และการทำความสะอาดวัสดุซึ่งเป็นระบบการทำงานการผลิตที่ใช้ในโรงงานในสภาวะ ของการแข่งขันทางธุรกิจในปัจจุบัน
สำหรับปัจจัยขั้นพื้นฐานของระบบการทำงานอัตโนมัติคือความต้องการในด้านต่างๆ เพื่อให้เกิดความคุ้มค่าในเชิงคุณภาพและเศรษฐศาสตร์ ดังนั้นในการผลิตความสามารถการทำงานของหุ่นยนต์โรบอทจึงสามารถนำมาใช้งานเพื่อสนองตอบในเรื่องดังกล่าวได้อย่างเหมาะสม โดยเป้าหมายหลักก็คือการเพิ่มประสิทธิภาพในสายการผลิตนั่นเอง  ซึ่ง จะเป็นการควบคุมดูแลในเรื่องของความปลอดภัยระหว่างการทำงานให้มีมากยิ่งขึ้น รวมถึงการสร้างระบบการทำงานให้เป็นรูปแบบอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์แบบ เนื่องมาจากสภาพแวดล้อมของการทำงานบางครั้งอาจจะประสบกับสภาพที่มีอุณหภูมิที่สูงร้อนมาก, อุณหภูมิที่ต่ำมาก, มีระดับเสียงดังที่สูงเกินมาตรฐาน หรือมีความสกปรกมากจนเกินไป


โยเซฟ เคราส์ (JOSEFKRAUS)
            ปัจจุบัน ค่าใช้จ่ายในการผลิตได้ต่ำลงอันเนื่องมาจากหุ่นยนต์โรบอทที่เข้ามามีบทบาทใน การทำงานการผลิตทั้งในโรงงานขนาดกลางและขนาดเล็กซึ่งโรงงานเหล่านั้นมีความ ยินดีต่อรูปแบบการทำงานอย่างอัตโนมัติโดยมีผู้ช่วยเป็นหุ่นยนต์โรบอท  ในการทำงานบนผิววัสดุด้วยหุ่นยนต์โรบอทได้แสดงให้เห็นถึงความมั่นใจในการ ตัดสินใจ ดังที่ด๊อกเตอร์มาทเทียส วาดเล่อ (Dr.-Ing. Matthias Wadle), หัวหน้าด้านการผลิต บริษัทพิลเลอร์ เอนท์กราทเทคนิค (Piller Entgrattechnik GmbH) ได้กล่าวไว้ว่า “การทำงานได้อย่างอัตโนมัติและมีความหลากหลายในการทำงานนั้นสามารถหาได้จาก หุ่นยนต์โรบอท” คำพูดดังกล่าวเป็นที่รู้จักกันจากการทำงานด้วยหุ่นยนต์โรบอทในระบบการ เคลื่อนย้ายชิ้นงานได้อย่างอัตโนมัติเพื่อการขัดเงาผิววัสดุด้วยหัวฉีดน้ำ แรงดันสูงนั่นเอง ดังกล่าวสำหรับขบวนการผลิตชิ้นงานที่มีขนาดเล็กซึ่งบ่อยครั้งจะเป็นอุปสรรค ต่อการผลิตนั้น นายวาดเล่อ (Wadle) ได้กล่าวเพิ่มเติมว่า “โรงงานการผลิตที่ใช้หุ่นยนต์โรบอทยังสามารถแสดงให้เห็นถึงผลการทำงานที่มี ประสิทธิภาพในการผลิตชิ้นงานขนาดเล็กได้เป็นจำนวนมาก”
            ถ้าเปรียบเทียบกับการผลิตในโรงงานด้วยกันถึงความสามารถในการทำ งานของหุ่นยนต์โรบอทบ่อยครั้งก็จะมีการพูดถึงความจำเป็นของการใช้งานหุ่น ยนต์โรบอทเพราะบางโรงงานนั้นการทำงานของหุ่นยนต์โรบอทที่สามารถผลิตชิ้นงาน ได้เป็นจำนวนมาก  สามารถใช้การขนย้ายชิ้นงานที่เป็นวงรอบเพื่อการขัดเงาผิววัสดุด้วยหัวฉีดน้ำ แรงดันสูงด้วยระบบแกนสายพานลำเลียงระบุตำแหน่งที่กำหนดไว้อย่างเหมาะสมแทน การใช้หุ่นยนต์โรบอทได้เช่นกัน  ดังนั้นสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์โรบอทในโรงงานการผลิตปัจจุบันยังคงมีคำถาม ว่าจะทำอย่างไรที่จะสามารถสร้างความคุ้มค่ามากที่สุดของการใช้งานหุ่นยนต์โร บอทในสายการผลิตได้:  นายวาดเล่อ (Wadle)มีคำถามในเรื่องที่เกี่ยวข้องดังกล่าวไว้ว่า “เมื่อการผลิตเกิดการขัดข้องขึ้นในหุ่นยนต์โรบอทที่นำมาใช้งานจะสามารถซ่อม หรือนำอุปกรณ์มาเปลี่ยนได้รวดเร็วและให้ทันเวลาที่เหมาะสมหรือไม่ซึ่งจะเป็น การส่งผลต่อไปถึงการผลิตในภาพรวมใหญ่” นายวาดเล่อ (Wadle) ยังได้กล่าวต่ออีกว่า “ดังนั้นชิ้นส่วนอุปกรณ์เสริมพิเศษในหุ่นยนต์โรบอทอย่างเช่นแกนอุปกรณ์ เครื่องมือและมอเตอร์เครื่องยนต์จากผู้ผลิตอุปกรณ์ที่มาจากหลายแห่งด้วยกัน จะต้องไม่นำมาใช้งานร่วมกัน”
             สำหรับปัจจัยขั้นพื้นฐานของระบบการทำงานอัตโนมัติคือความต้องการในด้านต่างๆ เพื่อให้เกิดความคุ้มค่าในเชิงคุณภาพและเศรษฐศาสตร์ ดังนั้นในการผลิตความสามารถการทำงานของหุ่นยนต์โรบอทจึงสามารถนำมาใช้งาน เพื่อสนองตอบในเรื่องดังกล่าวได้อย่างเหมาะสม โดยเป้าหมายหลักก็คือการเพิ่มประสิทธิภาพในสายการผลิตนั่นเอง  ซึ่งจะเป็นการควบคุมดูแลในเรื่องของความปลอดภัยระหว่างการทำงานให้มีมากยิ่ง ขึ้นรวมถึงการสร้างระบบการทำงานให้เป็นรูปแบบอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์แบบ เนื่องมาจากสภาพแวดล้อมของการทำงานบางครั้งอาจจะประสบกับสภาพที่มีอุณหภูมิ ที่สูงร้อนมาก, อุณหภูมิที่ต่ำมาก, มีระดับเสียงดังที่สูงเกินมาตรฐาน หรือมีความสกปรกมากจนเกินไป  “แต่สำหรับในทุกๆ ของสภาพแวดล้อมในการทำงานดังกล่าวหุ่นยนต์โรบอทก็ยังสามารถทำงานได้” เป็นคำกล่าวของนายโทมัส กุนเดอร์มัน (Thomas Gundermann) จากบริษัทเทคนิคด้านผิววัสดุเรอสเล่อจำกัด (Rösler Oberflächentechnik GmbH) ณ เมืองอุนเท่อเมอสบัค (Untermerzbach), เจ้าหน้าที่ควบคุมดูแลการทำงานด้านผิววัสดุในรูปแบบอัตโนมัติและผู้เชี่ยว ชาญลำแสงเพื่องานด้านผิววัสดุ ระบบการจัดการเชิงเส้นสำหรับสายการผลิตไม่สามารถนำปัจจัยเงื่อนไขของความ หลากหลายสภาพแวดล้อมต่างๆ มาพิจารณาร่วมได้อันเนื่องมาจากแนวการเคลื่อนที่ที่มีไม่มากนักและเส้นทาง ลำเลียงชิ้นงานซึ่งส่วนใหญ่เป็นแนวเส้นตรง ดังกล่าวทำให้แสดงให้เห็นถึงแนวการเคลื่อนที่ของการทำงานในระบบการจัดการ เชิงเส้นมีข้อจำกัดในเรื่องของแนวการเคลื่อนที่ต่อสภาพแวดล้อมของการทำงาน นั่นเอง
             ในการทำงานด้านผิววัสดุนั้นหุ่นยนต์โรบอทสามารถพิจารณานำมาใช้งานได้ 2หน้าที่หลักได้แก่: หน้าที่แรกคือใช้ในการยึดจับชิ้นงานทั้งก่อนและหลังของขบวนการทำงานด้าน ต่างๆ กับชิ้นงาน และหน้าที่ที่สองคือใช้งานด้านการลำเลียงเครื่องมืออุปกรณ์และลำเลียงชิ้น งานการผลิตในห้องการผลิต  ทั้งสองหน้าที่การทำงานของหุ่นยนต์โรบอทนั้นส่งผลให้การทำงานการผลิตมี ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นมาก  โดยในปัจจุบันได้มีลิขสิทธิ์ในอุปกรณ์ของหุ่นยนต์โรบอทแบบหัวฉีดน้ำเพื่องาน ทางด้านทำความสะอาดชิ้นงานแล้วในเรื่องดังกล่าวผู้ผลิตชิ้นส่วนอุปกรณ์ก็ยัง ได้รวบรวมประสบการณ์ในการทำงานและการทดสอบทดลองเทคนิคด้านต่างๆ ของความสามารถอุปกรณ์ดังกล่าวไว้เพื่อการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง  “ผลลัพธ์ที่ออกมาได้คือผลสำเร็จที่ดีมาก” เป็นคำกล่าวของนายมาร์คูส เซิล์ช (Marcus Sölch) ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ด้านเทคนิคดูแลรักษาชิ้นงาน จากบริษัทเครื่องจักรกลสตาร์มาจำกัด (Strama-MPS Maschinenbau GmbH & Co KG)ณ เมืองสเตราบิง (Straubing) ในเรื่องของการดูแลและการทำความสะอาดชิ้นงานการผลิตด้วยหัวฉีดเพื่อการขัด เงาชิ้นงานด้วยแรงดันน้ำความดันสูงซึ่งมีความเหมาะสมสำหรับการใช้งานในรูป แบบหัวฉีดโดยหุ่นยนต์โรบอทเป็นอุปกรณ์ควบคุมการทำงาน สำหรับเงื่อนไขอีกประการที่จะทำให้บรรลุผลสำเร็จของการทำงานในเรื่องดัง กล่าวได้นั้นก็คือมีการกำหนดตำแหน่งที่ตั้งของอุปกรณ์ที่ชัดเจนและกำหนด หน้าที่การทำงานของอุปกรณ์ที่ใช้งานไว้อย่างชัดเจนและเหมาะสม
            อุปกรณ์เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพเพื่อการดูแลรักษาและทำความ สะอาดชิ้นงานการผลิตคือ หุ่นยนต์โรบอทในรูปแบบของการใช้หัวฉีดน้ำโดยปราศจากอุปกรณ์เสริมที่ซับซ้อน– และด้วยแรงดันสูงเพื่อการขัดเงาชิ้นงานการผลิตซึ่งเป็นจุดเด่นที่สำคัญของ การใช้งานหุ่นยนต์โรบอท ซึ่งนายวาดเล่อ (Wadle) ได้แนะนำไว้ในเรื่องดังกล่าวถึงความทนทานของอุปกรณ์เพื่อการฉีดพ่นไว้ว่า เนื่องจากแรงสะท้อนของการฉีดพ่นที่มีความรุนแรงดังนั้นอุปกรณ์หัวฉีดพ่นจึง ต้องมีความสามารถรับแรงดันได้ถึง 900 บาร์  “อย่างไรก็ตามหุ่นยนต์โรบอทมีความสามารถทนแรงดันได้สูงในการควบคุมหัวพ่นฉีด น้ำจึงเป็นที่ไว้วางใจจากผู้ใช้งานมากมายโดยเฉพาะงานทางด้านวัสดุคาร์บอน” เป็นคำกล่าวของผู้จัดการบริษัทพิลเลอร์ (Piller)  และได้กล่าวต่ออีกว่า “มีโรงงานหลายแห่งด้วยกันที่ยังใช้งานระบบควบคุมด้วยเลนส์เมทริก (Pneumatic) ไว้คอยควบคุมการทำงานการเคลื่อนที่ของหัวฉีด” ดังนั้นเพื่อการแข่งขันการตลาดของหุ่นยนต์โรบอทจากผู้ผลิตบริษัทต่างๆ จึงได้ออกแบบให้หุ่นยนต์โรบอทมีประสิทธิภาพของการเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ และอัตโนมัติมากยิ่งขึ้น  และยังได้กล่าวทิ้งท้ายไว้ว่า “ในการทำงานของหุ่นยนต์โรบอทที่เกี่ยวข้องกับวัสดุคาร์บอนนั้นผู้ใช้งานส่วน ใหญ่มีความไว้วางใจในความแม่นยำ, ความปราณีต และความทนทานต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ ของการทำงานที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ของหุ่นยนต์โรบอท”

การลำเลียงและขนย้ายเครื่องมืออุปกรณ์ด้วยหุ่นยนต์โรบอท
            อีกด้านหนึ่งในเรื่องของการขนย้ายชิ้นงานทั้งก่อนและหลังจากการ ทำงานด้านผิววัสดุของชิ้นงานนั้น  “หุ่นยนต์โรบอทจะเป็นเครื่องมือหลักในการขนย้ายชิ้นงาน” เป็นคำกล่าวของนายวาดเล่อ (Wadle)ดังนั้นการขนย้ายเครื่องมืออุปกรณ์ได้อย่างอัตโนมัติหุ่นยนต์โรบอ ทจึงมีความเหมาะสมที่จะติดตั้งใช้งานสำหรับเรื่องดังกล่าว ซึ่งเป็นการยืนยันเพิ่มเติมจากผู้จัดการบริษัทพิลเลอร์ (Piller)จากโครงการที่ได้รับความสำเร็จมาแล้วในโรงงานการผลิตรถยนต์ที่นั่น ได้ติดตั้งเครื่องมือทำความสะอาดเพื่อการขัดเงาชิ้นงานด้วยหัวฉีดน้ำในชิ้น งานแหวนเครื่องยนต์รูปทรงกระบอกในสายการผลิตรถยนต์ รวมถึงในแผนกของการบรรทุกและการส่งถ่ายชิ้นงานโดยทั้งสองส่วนของการบรรทุก และส่งถ่ายชิ้นงานสามารถมีระยะห่างระหว่างกันได้ถึง 200 เมตรในการตัดสินใจที่จะใช้งานหุ่นยนต์โรบอทหรือไม่ใช้งานนั้นขึ้นอยู่กับ ลักษณะของงานในแต่ละหน้าที่และแต่ละลักษณะของหุ่นยนต์โรบอท สำหรับคุณลักษณะต่างๆของการใช้งานหุ่นยนต์โรบอท เช่น ช่วงเวลาของการใช้งานหุ่นยนต์, ขนาดของหุ่นยนต์ และน้ำหนักของหุ่นยนต์  “สำหรับหุ่นยนต์โรบอทนั้นจะไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้งานในระบบการทำงานที่มี การเคลื่อนที่เพียงสองแนวในระบบการทำงานดังกล่าวจะเหมาะสมกับชิ้นงานการผลิต ที่มีลักษณะเป็นแผ่นและง่ายต่อการขนส่งลำเลียงที่มีความดันสูงเท่านั้น” นายวาดเล่อ (Wadle) ได้กล่าวรายละเอียดไว้
             จากความสามารถในการทำงานของหุ่นยนต์โรบอทเพื่อการขนย้ายและขนถ่ายชิ้นงานทำ ให้มีประสิทธิภาพในการทำงานมากยิ่งขึ้น ดังนั้นขั้นตอนการทำงานทั้งในเรื่องของการขนย้ายและการลำเลียงของชิ้นงาน ด้วยหุ่นยนต์โรบอทสามารถนำมาใช้ในงานด้านผิววัสดุได้อย่างเหมาะสมนั่นเอง ในหุ่นยนต์โรบอทส่วนใหญ่แล้วได้ติดตั้งขึ้นเพื่อการยึดจับวัตถุชิ้นงาน –โดยเพิ่มเติมกลไกการยึดจับด้วยแขนจับบนหุ่นยนต์โรบอท-  ซึ่งมีรายงานเพิ่มเติมว่ามีแนวโน้มที่จะใช้งานหุ่นยนต์โรบอทกันมากขึ้นในการ ควบคุมการเคลื่อนที่ของวัตถุชิ้นงาน  สำหรับการทำงานด้านผิววัสดุด้วยเทคนิคการฉายลำแสงนั้น นายกุนเดอร์มัน (Gundermann) ได้กล่าวไว้ว่า หุ่นยนต์โรบอทสามารถที่จะทำงานได้หลากหลายโดยปราศจากการควบคุมจากคนงาน รูปแบบการทำงานดังกล่าวในอุปกรณ์การฉายลำแสงที่มีอยู่หลายรูปแบบที่นำมาใช้ งานในปัจจุบันนั้น สำหรับผู้จัดการโครงการของบริษัทเรอสเลอร์ (Rösler) ได้ตัดสินใจข้อพิจารณาถึงความจำเป็นด้านต่างๆ ไว้ว่า “สิ่งจำเป็นอะไรที่มีผลต่อผลิตภัณฑ์ และสิ่งจำเป็นอะไรที่มีผลต่อระยะเวลาการผลิต” ซึ่งคำตอบที่ได้ก็คือการสร้างการทำงานให้เป็นรูปแบบอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์ แบบนั่นเอง








รูปภาพข้างบนแสดงรูปแบบการทำงานอย่างอัตโนมัติเพื่อการผลิตอุปกรณ์ล้อ หมุนทำจากเหล็ก  หุ่นยนต์โรบอทจะรับหน้าที่นำพาชิ้นงานเข้าสู่ห้องการผลิตชุดอุปกรณ์ล้อหมุน



หุ่นยนต์โรบอททำงานด้วยหัวฉีดแรงดันลมเพื่อพ่นผิวชิ้นงานทำความสะอาด ชุดอุปกรณ์ยานยนต์ของโรงงานผลิตยานยนต์อากาศยาน  โดยชุดอุปกรณ์ชิ้นงานดังกล่าวจะวางไว้บนตำแหน่งโต๊ะหมุนดังภาพ

มือจับแบบสองเท่าตัวสร้างประสิทธิภาพที่มากขึ้นในกลไกการยึดจับ
            มีความเป็นไปได้อย่างยิ่งในการใช้งานหุ่นยนต์โรบอทไว้ควบคุม วัตถุชิ้นงาน ซึ่งมีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้นในการผลิต ดังนั้นบริษัทผลิตรถยนต์ได้มอบหมายผู้ผลิตเครื่องมืออุปกรณ์บริษัทเรอสเลอร์ (Rösler) ในการพัฒนาโครงสร้างสู่การทำงานอย่างอัตโนมัติเพื่อการฉายลำแสงในกลไกการยึด จับชิ้นงาน  ตั้งแต่ขั้นตอนของการประกอบชิ้นส่วนจนถึงการเคลือบผิววัสดุด้วยสาร แมกนีเซียมและในขั้นตอนสุดท้ายของสายการผลิต เพื่อที่จะรักษาช่วงเวลาการผลิตชิ้นงานที่ต้องการเพียง 26 วินาทีต่อชิ้นงานเท่านั้น หุ่นยนต์โรบอทด้วยมือจับแบบสองเท่าตัวสามารถตอบสนองตามความต้องการได้อย่าง มีประสิทธิภาพ ด้วยวิธีดังกล่าวหุ่นยนต์โรบอทจะยึดจับด้วยกลไกแบบสองด้านพร้อมกันทั้งใน อุปกรณ์ล้อหมุนและในเครื่องฉายลำแสง และระหว่างการทำงานหุ่นยนต์โรบอทจะสามารถควบคุมทิศทางได้รอบทิศ อุปกรณ์มือจับของหุ่นยนต์โรบอทดังกล่าวนั้นจะช่วยให้เกิดความปลอดภัยในการทำ งานเพื่อการเคลือบสารบนผิววัสดุ รวมถึงการป้องกันความผิดพลาดในการเคลือบสารและความสกปรกต่างๆ ได้ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างอุปกรณ์เทคนิคเสริมที่ได้ติดตั้งเพื่อการทำงาน เช่น สัญญาณเตือนภัย และเครื่องกั้นลมผ่านเข้าในระหว่างการทำงาน เป็นต้น
             สิ่งที่เป็นประโยชน์อีกประการหนึ่งที่ได้รับจากหุ่นยนต์โรบอทในระหว่างการทำ งานคือ หุ่นยนต์โรบอทสามารถถูกโปรแกรมด้วยระบบการควบคุมระยะไกล เนื่องจากโปรแกรมดังกล่าวมีความคล้ายคลึงกับโปรแกรมในการใช้งานควบคุมหุ่น ยนต์โรบอทอยู่แล้วนั่นเอง ผลที่ได้รับคือฟังก์ชั่นของการใช้งานสามารถที่จะเปลี่ยนแปลงตามความต้องการ ได้อย่างสะดวกรวดเร็ว นายกุนเด่อมัน (Gundermann) ได้กล่าวไว้ว่าในการควบคุมการทำงานการใช้งานหุ่นยนต์โรบอทนั้นจะสามารถมีการ ติดต่อเชื่อมโยงสื่อสารกันได้ด้วยระบบสัญญาณและระบบอีเทอร์เน็ต  ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่ง่ายยิ่งขึ้นและสะดวกยิ่งขึ้นในระบบโลจิสติคของการควบ คุมเครื่องมืออุปกรณ์ และอีกประการคือหุ่นยนต์โรบอทจะไม่มีอุปกรณ์เสริมพิเศษใดๆ มากจึงเป็นไปได้ที่จะมีการใช้งานหุ่นยนต์โรบอทเพื่อการทำงานทางด้านผิว วัสดุ  ผู้จัดการบริษัทพิลเล่อ นายวาดเล่อ (Wadle) กล่าวไว้  ดังนั้นบริษัทยักษ์ใหญ่จำนวนมากมีความมั่นใจในการตัดสินใจที่จะใช้งานหุ่น ยนต์โรบอทเพื่อช่วยในการผลิต เนื่องจากมีประสิทธิภาพที่สูงในการใช้งาน นายวาดเล่อ (Wadle) วิศวกรผู้มีประสบการณ์ ได้กล่าวย้ำไว้อีกครั้ง