คัมภีร์การใช้งาน ... · 3.1 การเขียนโปรแกรมภาษา c 63 3.1.1 ตัวดําเนินการเลขคณิcตในภาษา

ในกรณีที่ตองการซื้อเปนจํานวนมาก เพื่อใชในการสอน การฝกอบรม การสงเสริมการขาย หรือเปนของขวัญพิเศษ เปนตน กรุณาติดตอสอบถามราคาพิเศษไดที่ ฝา่ยขาย บริษัท ซีเอ็ดยูเคช่ัน จํากัด (มหาชน) เลขที่ 1858/87-90 ถนนบางนา-ตราด แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทรศพัท 0-2739-8222 โทรสาร 0-2739-8359

หากมีคาํแนะนําหรือติชม สามารถติดต่อได้ท่ี [email protected] คมัภีรก์ารใช้งาน หุ่นยนต ์(ROBOT) โดย ผศ. ดร. เดชฤทธิ์ มณีธรรม

ราคา 350 บาท สงวนลิขสิทธิ์ในประเทศไทยตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2559 โดย ผศ. ดร. เดชฤทธิ์ มณีธรรม หามคัดลอก ลอกเลียน ดัดแปลง ทําซ้ํา จัดพิมพ หรือกระทําอ่ืนใด โดยวิธีการใดๆ ในรูปแบบใดๆ ไมวาสวนหนึ่งสวนใดของหนังสือเลมนี้ เพื่อเผยแพรในสื่อทุกประเภท หรือเพื่อวัตถุประสงคใดๆ นอกจากจะไดรับอนุญาต 4 1 0 - 0 4 6 - 4 4 8 0 9 5 6 7 6 6 4 3 2 1 0 9

ข้อมูลทางบรรณานุกรมของสํานักหอสมุดแห่งชาติ คงฤทธิ์ มณีธรรม, ดร. คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT). —กรุงเทพฯ : ซีเอ็ดยูเคชั่น, 2559. 448 หนา 1. หุนยนต. 2. การออกแบบ I. ชื่อเรื่อง. 000.000

ISBN 978-616-08-2601-8 จัดพิมพและจัดจาํหนายโดย

เลขท่ี 1858/87-90 ถนนบางนา-ตราด แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทรศัพท 0-2739-8000 พิมพที่ บริษัท วี.พร้ินท (1991) จํากัด เลขที่ 23/71-72 หมู 1 ซอยเทียนทะเล 10 ถนนบางขนุเทียน-ชายทะเล แขวงแสมดํา เขตบางขุนเทียน กรุงเทพฯ 10150 โทรศัพท 0-2451-3010 นายวิชัย กาญจนพัฒนา ผูพิมพผูโฆษณา พ.ศ. 2559

คํานํา คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) iii

คาํนาํ

ปจจุบันหุนยนตอุตสาหกรรม (Industrial Robot) ไดถูกนํามาใชอยางกวางขวางในงานอุตสาหกรรม เพื่อควบคุมเคร่ืองจักรกลอัตโนมัติ และระบบการผลิตตางๆ เชน อุตสาหกรรมการผลิตรถยนต (Automotive Industry) อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส (Electronics Industry) เปนตน โดยทั่วไปวัตถุประสงคของการใชหุนยนตควบคุมระบบการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมก็เพื่อใหระบบการผลิตเปนไปอยางตอเนื่องแมนยํา (Accuracy), รวดเร็ว (speed) และมีความเสถียรภาพ (Stability) ตลอดจนสามารถผลิตชิ้นสวนจํานวนมากๆ (Mass Product) โดยสามารถทํางานไดตลอดเวลาทําใหลดตนทุนการผลิต และลดจํานวนคนงานลงอีกดวย หนังสือ “คัมภีรการใชงาน หุนยนต (Robot)” เลมนี้มีจุดมุงหมายที่วิจัยและพัฒนาหุนยนตอุตสาหกรรม (Industrial Robot) เพื่อเรียนรูระบบการควบคุมหุนยนตหรือสมองของหุนยนต (Brain of a Robot) ใหมีการแขงขันและพัฒนาใหทันกับโลกปจจุบัน ที่มีการแขงขันทางดานการตลาด และระบบเศรษฐกิจที่สูง โดยจะเร่ิมตนอธิบายเก่ียวกับหุนยนต อุปกรณในระบบหุนยนต ซอฟตแวรควบคุมหุนยนต การควบคุมหุนยนตดวยคอมพิวเตอร การควบคุมหุนยนตดวย PLC การควบคุมหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร และจบดวยโครงงาน (Project) เนื้อหาของหนังสือเลมนี้จึงเหมาะสําหรับนักศึกษาใชเรียนและคนควาเพิ่มเติม รวมทั้งชางเคร่ืองกล ชางอิเล็กทรอนิกส ชางไฟฟา วิศวกรโรงงาน ตลอดจนผูสนใจในงานหุนยนตอุตสาหกรรม ผูเขียนมีความปรารถนาท่ีจะขอขอบพระคุณ อาจารยพรจิต ประทุมสุวรรณ อาจารยพรพจน แพศิริ ทีไ่ดใหความชวยเหลือดานขอมูลเอกสารการจัดทํา ตลอดจนคําแนะนําตาง ๆ และขอมอบคุณความดีของหนังสือเลมนี้ใหกับ บิดา-มารดา ครู-อาจารย พี่ๆ เพื่อนๆ นองๆ คนใกลชิด ที่ไดมีสวนรวมในการสนับสนุนและเปนกําลังใจจนหนังสือเลมนี้สําเร็จลุลวงไปดวยดี แตถาหากหนังสือเลมนี้มีความผิดพลาด ผูเขียนยินดีนอมรับคําแนะนํา คําติชม เพื่อนําไปพัฒนาและปรับปรุงใหดีย่ิงขึ้นตอไป ผศ.ดร. เดชฤทธ์ิ มณีธรรม e-mail: [email protected]

หรือ [email protected]

สารบัญ คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) v

สารบัญ

หนา คํานํา i บทที ่1 หุนยนต (Robot) 1 1.1 คําจํากัดความ (Definition) 3 1.2 ชนิดของหุนยนต (Type of a Robot) 4 1.2.1 หุนยนตคารทีเ Cยน (Cartesian Coordinated Robot) 4 1.2.2 หุนยนตทรงกระบอก (Cylindrical Coordinated Robot) 4 1.2.3 หุนยนตทรงกลม (Spherical Coordinated Robot) 5 1.2.4 หุนยนตขอตอ (Joint-Arm Coordinated Robot) 5 1.2.5 หุนยนตสการา (Scara Robot) 6 1.3 ระบบควบคุม (Control System) 6 1.3.1 ระบบควบคุมอัตโนมัติ (Automation Control System) 7 1.3.2 ชนิดของระบบควบคุมอัตโนมัติ (Type of Automation Control System) 8 1.4 ระบบขบัเคลื่อน (Drive System) 9 1.4.1 ระบบขบัเคลื่อนดวยนิวแมติกส (Pneumatics Drive System) 9 1.4.2 ระบบขบัเคลื่อนดวยไฮดรอลิกส (Hydraulics Drive System) 10 1.4.3 ระบบขบัเคลื่อนดวยไฟฟา (Electrics Drive System) 11 1.5 หุนยนตอุตสาหกรรม (Industrial Robot) 11 1.5.1 อุตสาหกรรมการผลิตรถยนต (Automotive Industry) 12 1.5.2 อุตสาหกรรมงานเชื่อม (Welding Industry) 12 1.5.3 อุตสาหกรรมงานจับยึดอปุกรณ (Welding Jig Industry) 13 1.5.4 อุตสาหกรรมการประกอบช้ินงาน (Assembly Industry) 14 1.5.5 อุตสาหกรรมงานพนสี (Paint Spraying Industry) 14 1.5.6 อุตสาหกรรมการทดสอบ (Performance Testing Industry) 15 1.5.7 อุตสาหกรรมอาหารและการบรรจุหบีหอ (Food and Packaging Industry) 16 บทที ่2 อุปกรณในระบบหุนยนต (Working Element in Robot System) 17 2.1 อุปกรณทางดานเครื่องกล (Working Element in Mechanical) 19 2.1.1 เฟอง (Gear) 19 2.1.2 สายพานและรอก (Belt and pulley) 23

vi คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) สารบัญ

2.1.3 โซ (Chain) 26 2.1.4 แบร่ิง (Bearing) 27 2.2 อุปกรณทางเครื่องกลไฟฟา (Working Element in Mechanical and Electrical) 28 2.2.1 มอเตอรสเต็ปปง (Stepping Motor) 28 2.2.2 มอเตอรไฟฟากระแสตรง (Direct Current Motor) 34 2.2.3 เอ็นโคดเดอร (Encoder) 37 2.3 อุปกรณทางดานอิเล็กทรอนิกส (Working Element in Electronics) 39 2.3.1 ตัวตานทาน (Resistor) 39 2.3.2 ตัวเก็บประจ ุ(Capacitor) 41 2.3.3 ไดโอด (Diode) 42 2.3.4 ทรานซิสเตอร (Transistor) 43 2.3.5 ลิมิตสวิตช (Limit Switch) 44 2.3.6 รีเลย (Relay) 45 2.3.7 รีเลยต้ังเวลา (Timer Relay) 46 2.3.8 ตัวนับจํานวน (Counter) 48 2.3.9 อุปกรณตรวจจับชิ้นงาน (Proximity Sensor) 50 2.3.10 หลอดไฟ LED 7-Segment 55 2.3.11 สวนแสดงผลโมดูล LCD 58 บทที ่3 ซอฟตแวรควบคุมหุนยนต (Software Control Robot) 61 3.1 การเขียนโปรแกรมภาษา C 63 3.1.1 ตัวดําเนินการเลขคณิตในภาษา C 63 3.1.2 ขั้นตอนการทํางานของตัวดําเนินการในภาษา C 64 3.1.3 ตัวแปรและการประกาศตัวแปร 66 3..1.4 โครงสรางของภาษา C 67 3.2 คําสั่งควบคุมในภาษา C 69 3.2.1 คําสั่ง go to label 69 3.2.2 คําสั่ง if แบบทางเดียว 70 3.2.3 คําสั่ง if แบบสองทาง 71 3.2.4 คําสั่ง if แบบหลายทาง 73 3.2.5 คําสั่ง for 75 3.2.6 คําสั่ง for แบบลปูซอนลูป 76 3.2.7 คําสั่ง while 76

vi คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) สารบัญ

2.1.3 โซ (Chain) 26 2.1.4 แบร่ิง (Bearing) 27 2.2 อุปกรณทางเครื่องกลไฟฟา (Working Element in Mechanical and Electrical) 28 2.2.1 มอเตอรสเต็ปปง (Stepping Motor) 28 2.2.2 มอเตอรไฟฟากระแสตรง (Direct Current Motor) 34 2.2.3 เอ็นโคดเดอร (Encoder) 37 2.3 อุปกรณทางดานอิเล็กทรอนิกส (Working Element in Electronics) 39 2.3.1 ตัวตานทาน (Resistor) 39 2.3.2 ตัวเก็บประจ ุ(Capacitor) 41 2.3.3 ไดโอด (Diode) 42 2.3.4 ทรานซิสเตอร (Transistor) 43 2.3.5 ลิมิตสวิตช (Limit Switch) 44 2.3.6 รีเลย (Relay) 45 2.3.7 รีเลยต้ังเวลา (Timer Relay) 46 2.3.8 ตัวนับจํานวน (Counter) 48 2.3.9 อุปกรณตรวจจับชิ้นงาน (Proximity Sensor) 50 2.3.10 หลอดไฟ LED 7-Segment 55 2.3.11 สวนแสดงผลโมดูล LCD 58 บทที ่3 ซอฟตแวรควบคุมหุนยนต (Software Control Robot) 61 3.1 การเขียนโปรแกรมภาษา C 63 3.1.1 ตัวดําเนินการเลขคณิตในภาษา C 63 3.1.2 ขั้นตอนการทํางานของตัวดําเนินการในภาษา C 64 3.1.3 ตัวแปรและการประกาศตัวแปร 66 3..1.4 โครงสรางของภาษา C 67 3.2 คําสั่งควบคุมในภาษา C 69 3.2.1 คําสั่ง go to label 69 3.2.2 คําสั่ง if แบบทางเดียว 70 3.2.3 คําสั่ง if แบบสองทาง 71 3.2.4 คําสั่ง if แบบหลายทาง 73 3.2.5 คําสั่ง for 75 3.2.6 คําสั่ง for แบบลปูซอนลูป 76 3.2.7 คําสั่ง while 76

สารบัญ คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) vii 3.2.8 คําสั่ง while แบบลูปซอนลูป 77 3.2.9 คําสั่ง do..while 79 3.2.10 คําสั่ง do..while แบบลูปซอนลูป 80 3.2.11 คําสั่ง switch 81 3.2.12 อะเรย (Array) 82 3.2.13 คําสั่งที่ใชกับ Microcontroller PIC 84 3.3 โปรแกรมสําหรับ Microcontroller MCS-51 86 3.3.1 ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม VISION 2 86 3.3.2 การ Debug และ Simulation 91 3.4 โปรแกรมสําหรับ Microcontroller PIC 92 3.4.1 โปรแกรม CCS C Compiler ( CCS C Compiler) 92 3.4.2 โปรแกรม MPLAB (MPLAB Program) 98 3.4.3 โปรแกรม EPICWin (EPICWin Program) 110 บทที ่4 การควบคุมหุนยนตดวยคอมพิวเตอร (Robot Control by Computer) 113 4.1 หลักการพื้นฐานการควบคุมหุนยนตดวยคอมพิวเตอร 115 4.1.1 คอมพิวเตอร (Computer) 116 4.1.2 ซอฟตแวร (Software) 119 4.1.3 ชุดเชื่อมตอ (Interface Unit) 121 4.1.4 ชุดขับเคลือ่น (Drive Unit) 123 4.1.5 อุปกรณขับเคลื่อน (Hardware) 127 4.2 การใชคอมพิวเตอรควบคุมอุปกรณขับเคลือ่น 127 คําถามทายบท 144 บทที ่5 การควบคุมหุนยนตดวย PLC (Robot Control by PLC) 147 5.1 หลักการพื้นฐานการควบคุมหุนยนตดวย PLC 150 5.1.1 หนวยประมวลผล (CPU : Central Processing Unit) 151 5.1.2 หนวยอินพุต/เอาตพุต (Input/Output Unit) 152 5.1.3 อุปกรณที่ใชในการโปรแกรม (PM : Programmer/Monitor) 154 5.2 ภาษาท่ีใชในการเขียนโปรแกรม PLC 156 5.2.1 ภาษาบูลีน (STL : Instruction List Boolean Logic Elements) 156 5.2.2 ภาษาแลดเดอร (Ladder Diagram) 156 5.2.3 ภาษาบล็อค (Sequence Function Chart) 157

viii คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) สารบัญ

5.3 ระบบเลขฐาน (Number System) 158 5.3.1 ระบบเลขฐานสอง (Binary Number System) 160 5.3.2 ระบบเลขฐานสบิ (Decimal Number System) 160 5.3.3 ระบบเลขฐานแปด (Octal Number System) 161 5.3.4 ระบบเลขฐานสบิหก (Hexadecimal Number System) 163 5.4 ลอจิกเกทพ้ืนฐาน (Basic Logic Gates) 164 5.4.1 ลอจิก AND Gate 164 5.4.2 ลอจิก OR Gate 165 5.4.3 ลอจิก NOT Gate 166 5.4.4 ลอจิก NAND Gate 167 5.4.5 ลอจิก NOR Gate 170 5.4.6 ลอจิก Exclusive OR และ Exclusive NOR Gate 170 5.5 การควบคุมหุนยนตดวยระบบนิวแมติกส (Robot Control by Pneumatics

System)171

5.5.1 การใช PLC ควบคุมระบบนิวแมติกส 172 5.6 การควบคุมหุนยนตดวยระบบไฮดรอลิกส (Robot Control by Hydraulics

System)196

5.6.1 การใช PLC ควบคุมระบบไฮดรอลิกส 197 5.7 การใช PLC ควบคุมหุนยนตอุตสาหกรรม ( Industrial Robot Control by PLC) 203 คําถามทายบท 229 บทที ่6 การควบคุมหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร (Robot Control by Microcontroller) 231 6.1 หลักการพื้นฐานการควบคุมหุนยนตดวยหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร 233 6.1.1 ความหมายของไมโครคอนโทรลเลอร 233 6.1.2 ขอแตกตางระหวางไมโครโปรเซสเซอรกับไมโครคอนโทรลเลอร 234 6.2 การควบคุมหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร MCS-51 236 6.2.1 หนวยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit) 236 6.2.2 หนวยความจํา (Memory) 236 6.2.3 พอรตอินพุต/เอาตพุต (I/O Port) 237 6.2.4 การจัดหนวยความจําของไมโครคอนโทรลเลอรตระกูล MCS-51 แบบแฟลซ 242 6.2.5 การควบคุมระบบขับเคลือ่นทางไฟฟาดวยไมโครคอนโทรลเลอร MCS-512 246

viii คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) สารบัญ

5.3 ระบบเลขฐาน (Number System) 158 5.3.1 ระบบเลขฐานสอง (Binary Number System) 160 5.3.2 ระบบเลขฐานสบิ (Decimal Number System) 160 5.3.3 ระบบเลขฐานแปด (Octal Number System) 161 5.3.4 ระบบเลขฐานสบิหก (Hexadecimal Number System) 163 5.4 ลอจิกเกทพื้นฐาน (Basic Logic Gates) 164 5.4.1 ลอจิก AND Gate 164 5.4.2 ลอจิก OR Gate 165 5.4.3 ลอจิก NOT Gate 166 5.4.4 ลอจิก NAND Gate 167 5.4.5 ลอจิก NOR Gate 170 5.4.6 ลอจิก Exclusive OR และ Exclusive NOR Gate 170 5.5 การควบคุมหุนยนตดวยระบบนิวแมติกส (Robot Control by Pneumatics

System)171

5.5.1 การใช PLC ควบคุมระบบนิวแมติกส 172 5.6 การควบคุมหุนยนตดวยระบบไฮดรอลิกส (Robot Control by Hydraulics

System)196

5.6.1 การใช PLC ควบคุมระบบไฮดรอลิกส 197 5.7 การใช PLC ควบคุมหุนยนตอุตสาหกรรม ( Industrial Robot Control by PLC) 203 คําถามทายบท 229 บทที ่6 การควบคุมหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร (Robot Control by Microcontroller) 231 6.1 หลักการพื้นฐานการควบคุมหุนยนตดวยหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร 233 6.1.1 ความหมายของไมโครคอนโทรลเลอร 233 6.1.2 ขอแตกตางระหวางไมโครโปรเซสเซอรกับไมโครคอนโทรลเลอร 234 6.2 การควบคุมหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร MCS-51 236 6.2.1 หนวยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit) 236 6.2.2 หนวยความจํา (Memory) 236 6.2.3 พอรตอินพุต/เอาตพุต (I/O Port) 237 6.2.4 การจัดหนวยความจําของไมโครคอนโทรลเลอรตระกูล MCS-51 แบบแฟลซ 242 6.2.5 การควบคุมระบบขับเคลือ่นทางไฟฟาดวยไมโครคอนโทรลเลอร MCS-512 246

สารบัญ คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) ix 6.3 การควบคุมหุนยนตดวยไมโครคอนโทรลเลอร PIC 292 6.3.1 หนวยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit) 292 6.3.2 หนวยความจํา (Memory Unit) 293 6.3.3 พอรตอินพุต/เอาตพุต (I/O Port) 294 6.3.4 การจัดหนวยความจําของไมโครคอนโทรลเลอร PIC16F877 306 6.3.5 การควบคุมระบบขับเคลือ่นทางไฟฟาดวยไมโครคอนโทรลเลอร PIC16F877 309 คําถามทายบท 368 บทที ่7 โครงงาน (Project) 371 7.1 โครงงาน : การสรางชุดจําลองรถไฟฟาขับเคลื่อนดวยมอเตอรกระแสตรง

ควบคุมดวยไมโครคอนโทรลเลอร375

ภาคผนวก 415 บรรณานุกรม 424 ดัชนี 425

คำ�จำ�กัดคว�ม ชนิดของหุ่นยนต์ ระบบควบคุม ระบบขับเคลื่อน หุ่นยนต์อุตส�หกรรม

1 หุ่นยนต์

บทที่ 1 หุนยนต 3

ปจจุบันอุตสาหกรรมตางๆ ไดมีการแขงขันกันอยางมาก ไมวาจะเปนการแขงขันในดานการตลาด การบริหาร ตลอดจนระบบการผลิต เพื่อใหไดผลิตภัณฑที่มีคุณภาพรวดเร็วและราคาถูก บริษัทหรือสถานประกอบการจึงจําเปนตองมีการนําเทคโนโลยีสมัยใหมเขามาชวยในระบบการผลิต โดยเฉพาะหุนยนตอุตสาหกรรม ประเทศที่เปนผูนําดานหุนยนตอุตสาหกรรม ไดแก ประเทศญี่ปุน สหรัฐอเมริกา อังกฤษ สวนอุตสาหกรรมที่ใชหุนยนตกันมาก ไดแก อุตสาหกรรมการผลิตรถยนต อุตสาหกรรมการขนถายวัสดุ อุตสาหกรรมการบรรจุหีบหอ และอุตสาหกรรมงานเชื่อม เปนตน

หุนยนตไดถูกสรางและพัฒนามาหลายพันปแลว โดยในป ค.ศ. 1921 Mr. Karel Capck เปนนักเขียนบทละครชาวเช็คโกสโลวาเกีย เปนคนแรกที่ใหความหมายของคําวา หุนยนต (Robot) ซึ่งคําวาหุนยนตมาจากภาษาเช็ค (Czech) โดยมีความหมายวา “forced labor” หมายถึง คนงานท่ีมีแรงหรือคนงานที่มีพลังนั่นเอง ตอมาสถาบันหุนยนตของอเมริกา (Robot Institute of America) ไดใหคําจํากัดความ (Difinition) ของหุนยนต คือ “แขนกลที่ถูกออกแบบใหทําหนาที่หลายอยาง หรือทํางานพรอมกันในเวลาเดียวกัน โดยมีการโปรแกรมการเคล่ือนท่ี ใหเปล่ียนแปลงไดตามลักษณะงานที่ตองการ” หลังจากนั้นไดมีการพัฒนาและประดิษฐแขนกลตลอดจน หุนยนตอุตสาหกรรม มาใชควบคุมงานกับระบบการผลิตอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรมท่ัวไป

หุนยนตอุตสาหกรรมจะมีการศึกษาวิจัยและพัฒนาคิดคนตลอด ทําใหเกิดแนวคิดใหมของระบบหุนยนตเพ่ือนํามาใชกับอุตสาหกรรมในอนาคต

ในปจจุบันจึงมีหลายสถาบันหลายประเทศ ที่มีการพัฒนาเก่ียวกับเทคโนโลยีหุนยนต (Robot Technology) ไดใหคําจํากัดความดังนี้

Robot technology is an applied science that is referred to as a combination of machine tools and computer applications. It includes such diverse fields as machine design, control theory, microelectronics, computer programming, artificial intelligence and human factor.

ความหมายของเทคโนโลยีหุนยนต คือ การประยุกตงานทางดานวิทยาศาสตร โดยรวมไปถึงการออกแบบเคร่ืองจักรกล ทฤษฎีการควบคุม ไมโครอิเล็กทรอนิกส การโปรแกรมคอมพิวเตอร ปญญาประดิษฐ ตลอดจนการทํางานรวมกับมนุษย เพราะฉะน้ันการพัฒนาหุนยนตจากอดีตสูปจจุบันจนไปถึงอนาคต จะมีการศึกษาและพัฒนาตลอดเวลาเพ่ือให การทํางานของหุนยนตใกลเคียงกับมนุษยมากที่สุด ตลอดจนเพื่อรองรับเทคโนโลยีสมัยใหมที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอีกดวย

1.1 คาํจาํกัดความ (Definition)

4 คัมภีรการใชงาน หุนยนต (ROBOT) บทที่ 1

หุนยนตที่ใชในปจจุบันสามารถแบงออกตามลักษณะการทํางานได 5 ชนิด ดังนี้ หุนยนตคารทีเซียน (Cartesian Coordinated Robot) หุนยนตทรงกระบอก (Cylindrical Coordinated Robot) หุนยนตทรงกลม (Spherical Coordinated Robot) หุนยนตขอตอ (Joint-Arm Coordinated Robot) และหุนยนตสการา (Scara Robot) โดยมีอธิบายไดดังนี้

1.2.1 หุ่นยนต์คาร์ทีเซียน (Cartesian Coordinated Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนเปนแนวเสนตรงทั้ง 3 แกน (Three linear axes) คือ เคล่ือนท่ีตามแนวแกน

X, Y, Z ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้ คือ เครนในโรงงานอุตสาหกรรม, เครื่องจักร CNC หรือ Inspection เปนตน

(ก) ทิศทางการเคลื่อนที่ (ข) ลักษณะการทํางาน

รูปที ่1.1 หุนยนตคารทเีซียน

1.2.2 หุ่นยนต์ทรงกระบอก (Cylindrical Coordinated Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนเปนแนวเสนตรง 2 แกน (Two linear axes) คือ แกน Y, Z สวนฐานจะ

หมุนรอบเปนวงกลม (Rotation axes) ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้ คือ เครนสําหรับสรางตึกสูง (Tower Cane) หรืออุปกรณขนถายวัสดุทั่วไป (General material handling) เปนตน

1.2 ชนิดของหุ่นยนต์ (Robot Types)


หุนยนตที่ใชในปจจุบันสามารถแบงออกตามลักษณะการทํางานได 5 ชนิด ดังนี้ หุนยนตคารทีเซียน (Cartesian Coordinated Robot) หุนยนตทรงกระบอก (Cylindrical Coordinated Robot) หุนยนตทรงกลม (Spherical Coordinated Robot) หุนยนตขอตอ (Joint-Arm Coordinated Robot) และหุนยนตสการา (Scara Robot) โดยมีอธิบายไดดังนี้

1.2.1 หุ่นยนต์คาร์ทีเซียน (Cartesian Coordinated Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนเปนแนวเสนตรงทั้ง 3 แกน (Three linear axes) คือ เคล่ือนที่ตามแนวแกน

X, Y, Z ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้ คือ เครนในโรงงานอุตสาหกรรม, เครื่องจักร CNC หรือ Inspection เปนตน


รูปที ่1.1 หุนยนตคารทเีซียน

1.2.2 หุ่นยนต์ทรงกระบอก (Cylindrical Coordinated Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนเปนแนวเสนตรง 2 แกน (Two linear axes) คือ แกน Y, Z สวนฐานจะ

หมุนรอบเปนวงกลม (Rotation axes) ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้ คือ เครนสําหรับสรางตึกสูง (Tower Cane) หรืออุปกรณขนถายวัสดุทั่วไป (General material handling) เปนตน

1.2 ชนิดของหุ่นยนต์ (Robot Types)



รูปที ่1.2 หุนยนตทรงกระบอก

1.2.3 หุ่นยนต์ทรงกลม (Spherical Coordinated Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนที่เปนแนวเสนตรง 1 แกน (One linear axis) และเคลื่อนท่ีแบบหมุน 2 แกน

(Two rotating axes) ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้คือ บันไดของรถดับเพลิง, Material transfer หรือ Parts cleaning เปนตน

(ก) ทิศทางการเคลื่อนที ่ (ข) ลักษณะการทํางาน รูปที ่1.3 หุนยนตทรงกลม

1.2.4 หุ่นยนต์ข้อต่อ (Joint-Arm Coordinated Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนที่แบบหมุน 3 แกน (Three rotating axes) โดยการเคล่ือนท่ีจะมีลักษณะ

คลายกับแขนของมนุษย หรือเรียกวา Revolute coordinates ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้คือ งานประกอบ (Assembly), งานเชื่อม (Welding), งานขนถายวัสดุ (Material Handling) เปนตน



รูปที ่1.4 หุนยนตขอตอ

1.2.5 หุ่นยนต์สการ่า (Scara Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนท่ีเปนแนวเสนตรง 1 แกน (One linear axes) และเคลื่อนท่ีแบบหมุน 2 แกน

(Two rotating axes) ลักษณะการทํางานจะคลายกับหุนยนตทรงกระบอก ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้คือ Automatic assembly, Die casting หรือ Welding เปนตน

(ก) ทิศทางการเคลื่อนที ่ (ข) ลกัษณะการทํางาน

รูปที ่1.5 หุนยนตสการา

การควบคุมหุนยนตจะเปนระบบควบคุมอัตโนมัติ เพื่อใหหุนยนตทํางานตามโปรแกรมสั่งการ จริงๆ แลวระบบการควบคุมอัตโนมัติของหุนยนตที่ใชในโรงงานอุตสาหกรรมก็เพื่อใหไดหุนยนตที่มีความแมนยํา (Accuracy) ความรวดเร็ว (Speed) และความเสถียรภาพ (Stability) เพราะเปนส่ิงจําเปนสําหรับระบบควบคุมอัตโนมัติทุกๆ ระบบ โดยไมสามารถขาดอยางใดอยางหน่ึงได ปกติแลวผูออกแบบหรือผูสรางระบบควบคุมของหุนยนต จะตองคํานึงถึงองคประกอบทั้ง 3 อยาง นั่นคือ ใหระบบการควบคุมมีการตอบสนองความแมนยําที่สุด ตอบสนองความรวดเร็วท่ีสุด และความเสถียรภาพที่สุด

1.3 ระบบควบคมุ



รูปที ่1.4 หุนยนตขอตอ

1.2.5 หุ่นยนต์สการ่า (Scara Robot) หุนยนตชนิดนี้จะมีการเคล่ือนท่ีเปนแนวเสนตรง 1 แกน (One linear axes) และเคลื่อนที่แบบหมุน 2 แกน

(Two rotating axes) ลักษณะการทํางานจะคลายกับหุนยนตทรงกระบอก ตัวอยางหุนยนตชนิดนี้คือ Automatic assembly, Die casting หรือ Welding เปนตน

(ก) ทิศทางการเคลื่อนที ่ (ข) ลกัษณะการทํางาน

รูปที ่1.5 หุนยนตสการา

การควบคุมหุนยนตจะเปนระบบควบคุมอัตโนมัติ เพื่อใหหุนยนตทํางานตามโปรแกรมสั่งการ จริงๆ แลวระบบการควบคุมอัตโนมัติของหุนยนตที่ใชในโรงงานอุตสาหกรรมก็เพื่อใหไดหุนยนตที่มีความแมนยํา (Accuracy) ความรวดเร็ว (Speed) และความเสถียรภาพ (Stability) เพราะเปนส่ิงจําเปนสําหรับระบบควบคุมอัตโนมัติทุกๆ ระบบ โดยไมสามารถขาดอยางใดอยางหน่ึงได ปกติแลวผูออกแบบหรือผูสรางระบบควบคุมของหุนยนต จะตองคํานึงถึงองคประกอบทั้ง 3 อยาง นั่นคือ ใหระบบการควบคุมมีการตอบสนองความแมนยําที่สุด ตอบสนองความรวดเร็วท่ีสุด และความเสถียรภาพที่สุด

1.3 ระบบควบคมุ


อินพุต ระบบควบคุม อัตโนมัติ

เอาตพุต

1.3.1 ระบบควบคุมอัตโนมัติ (Automation control system) ระบบควบคุมอัตโนมัติจะประกอบไปดวยหนวยทางอินพุต (Input) และหนวยทางเอาตพุต (Output)โดย

ลักษณะการทํางานในหนวยของอินพุตจะเปรียบเสมือนตัวกําหนดหรือส่ังงาน สวนในหนวยของเอาตพุตจะทํางานตามความตองการหรือใหสอดคลองกับเปาหมายของอินพุตนั่นเอง เชน หุนยนตจับชิ้นงาน หรือหุนยนตขนถายวัสดุ เม่ือหุนยนตจับชิ้นงานจะมีเซ็นเซอร (Sensor) ในหนวยของอินพุต เปนตัวตรวจสอบระยะทาง ตําแหนงของชิ้นงานรวมไปถึงการตรวจสอบทางฟสิกส หรือกายภาพ จะส่ังการใหระบบควบคุมอัตโนมัติส่ังงาน ใหหนวยเอาตพุต หรือหุนยนตเคล่ือนท่ีไปตามเปาหมายนั้นๆ นั่นเอง

รูปที ่1.6 ระบบควบคุมอัตโนมัติ

จากรูปที่ 1.6 จะเห็นวา ระบบควบคุมอัตโนมัติเปนการบังคับใหระบบทํางาน และตอบสนองการทํางานของระบบดวย สวนประกอบของระบบควบคุมอัตโนมัติมีดังนี้คือ

1. อุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณภายใน จะทําหนาที่คอยตรวจสอบสภาวะการทํางานภายในของหุนยนต โดยไมมีผลโดยตรงใหอุปกรณภายนอกเปล่ียนแปลง แตจะสงผลทางออมหรือสงสัญญาณใหผูควบคุมทราบถึงลักษณะการเปลี่ยนแปลงภายในของหุนยนต โดยอาจจะอยูในรูปของเซ็นเซอรตรวจวัดความดัน อัตราการไหล ความถ่ี กระแส เปนตน

2. อุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณภายนอก จะทําหนาที่คอยตรวจสอบสภาวะการทํางานภายนอกของหุนยนตเพื่อสงขอมูล หรือสัญญาณใหอุปกรณควบคุมภายในหุนยนตรับรู ตัวอยางอุปกรณตรวจจับสัญญาณภายนอก ไดแก ลิมิตสวิตช (Limit Switch) เซ็นเซอรตรวจจับอุณหภูมิ อัตราการไหล ความเร็ว ตําแหนง เปนตน

3. อุปกรณ์ควบคุมภายนอก จะทําหนาที่ควบคุม หรือส่ังการหุนยนตใหทํางานตามความตองการได ตลอดจนสามารถเปล่ียนแปลงการทํางานไดตลอดเวลา เชน ไมโครคอมพิวเตอร ไมโครคอนโทรลเลอร ชุดควบคุม เปนตน


1.3.2 ชนิดของระบบควบคุมอัตโนมติั (Type of Automation Control System)

ชนิดของระบบควบคุมอัตโนมัติ ในระบบเครื่องจักรกลอัตโนมัติ หรือระบบหุนยนตโดยทั่วไปสามารถแบงออกได 2 ลักษณะของการทํางานดังนี้

1.3.2.1 ระบบควบคมุแบบเปิด (Open – loop control system)

ระบบควบคุมแบบเปดหรือเรียกอีกอยางหนึ่งวา ระบบควบคุมแบบไมมีการปอนกลับ ระบบควบคุมชนิดนี้ จะไมมีการนําคาเอาตพุต (Output) มาเปรียบเทียบกับคาอินพุต (Input) หรือหมายความวาคาเอาตพุตที่ไดจะไมมีผลตอการควบคุมของระบบ ทําใหระบบควบคุมชนิดนี้เปนการควบคุมที่งาย ไมซับซอนและไมตองการความแมนยําสูง ตัวอยางเชน การปด-เปด สวิตชไฟฟาในบาน การควบคุมการไหลของน้ําในถัง สัญญาณไฟจราจร เปนตน

รูปที ่1.7 แสดงไดอะแกรมระบบควบคุมแบบเปด

1.3.2.2 ระบบควบคมุแบบปิด (Close – loop control system) ระบบควบคุมแบบปด หรือเรียกอีกอยางหน่ึงวา ระบบควบคุมแบบปอนกลับ (Feedback Control)

หลักการทํางานก็คือจะนําสัญญาณเอาตพุต (Output) ของระบบปอนกลับมาเปรียบเทียบกับสัญญาณอินพุต (Input) ที่ปอนใหกับระบบ หรือสัญญาณอางอิง โดยจะมีการเปรียบเทียบตลอดเวลา ซึ่งผลตางของสัญญาณระหวางอินพุตและเอาตพุต จะเปนสัญญาณคาผิดพลาด (Error) หลังจากนั้นสัญญาณจะปอนเขาตัวควบคุม (Controller) และตัวควบคุมก็จะทําหนาที่ปรับคาผิดพลาดท่ีเกิดขึ้นในระบบใหไดคาใหม (Set Point) ที่จะสงสัญญาณใหเอาตพุตแสดงผลตามตองการตอไป ระบบควบคุมแบบปดนี้จะใชมากในหุนยนตอุตสาหกรรม เพื่อใหไดหุนยนตทํางานตามตองการ เชน การควบคุมตําแหนง ควบคุมความเร็ว ควบคุมระยะทาง เปนตน

อุปกรณส่ังงาน (Input)

ระบบควบคุม (Control System)

อุปกรณควบคุมสวนทาย(Final Control Element)

กระบวนการ (Output)


1.3.2 ชนิดของระบบควบคุมอัตโนมติั (Type of Automation Control System)

ชนิดของระบบควบคุมอัตโนมัติ ในระบบเครื่องจักรกลอัตโนมัติ หรือระบบหุนยนตโดยทั่วไปสามารถแบงออกได 2 ลักษณะของการทํางานดังนี้

1.3.2.1 ระบบควบคมุแบบเปิด (Open – loop control system)

ระบบควบคุมแบบเปดหรือเรียกอีกอยางหนึ่งวา ระบบควบคุมแบบไมมีการปอนกลับ ระบบควบคุมชนิดนี้ จะไมมีการนําคาเอาตพุต (Output) มาเปรียบเทียบกับคาอินพุต (Input) หรือหมายความวาคาเอาตพุตที่ไดจะไมมีผลตอการควบคุมของระบบ ทําใหระบบควบคุมชนิดนี้เปนการควบคุมที่งาย ไมซับซอนและไมตองการความแมนยําสูง ตัวอยางเชน การปด-เปด สวิตชไฟฟาในบาน การควบคุมการไหลของน้ําในถัง สัญญาณไฟจราจร เปนตน

รูปที ่1.7 แสดงไดอะแกรมระบบควบคุมแบบเปด

1.3.2.2 ระบบควบคมุแบบปิด (Close – loop control system) ระบบควบคุมแบบปด หรือเรียกอีกอยางหน่ึงวา ระบบควบคุมแบบปอนกลับ (Feedback Control)

หลักการทํางานก็คือจะนําสัญญาณเอาตพุต (Output) ของระบบปอนกลับมาเปรียบเทียบกับสัญญาณอินพุต (Input) ที่ปอนใหกับระบบ หรือสัญญาณอางอิง โดยจะมีการเปรียบเทียบตลอดเวลา ซึ่งผลตางของสัญญาณระหวางอินพุตและเอาตพุต จะเปนสัญญาณคาผิดพลาด (Error) หลังจากนั้นสัญญาณจะปอนเขาตัวควบคุม (Controller) และตัวควบคุมก็จะทําหนาที่ปรับคาผิดพลาดท่ีเกิดขึ้นในระบบใหไดคาใหม (Set Point) ที่จะสงสัญญาณใหเอาตพุตแสดงผลตามตองการตอไป ระบบควบคุมแบบปดนี้จะใชมากในหุนยนตอุตสาหกรรม เพื่อใหไดหุนยนตทํางานตามตองการ เชน การควบคุมตําแหนง ควบคุมความเร็ว ควบคุมระยะทาง เปนตน






Comparison Element

รูปที ่1.8 แสดงไดอะแกรมระบบควบคุมแบบปด

จากที่ไดกลาวมาแลววาหุนยนตมีหลายชนิด หลายลักษณะการทํางาน แตหุนยนตจะเคล่ือนที่ไดจะตองประกอบดวยระบบขับเคล่ือนเปนสําคัญ เพราะฉะน้ันการทํางานของหุนยนตจะจับชิ้นงานจากจุดหน่ึงไปยังจุดหนึ่ง หรือประกอบชิ้นงาน จะตองมีระบบขับเคล่ือนท่ีดี ขึ้นอยูกับลักษณะงานวาจะใชระบบขับเคล่ือนแบบไหน โดยทั่วไปจะแบงระบบขับเคลื่อนออกเปน 3 ลักษณะ ดังนี้คือ ระบบขับเคลื่อนดวยนิวแมติกส (Pneumatics Drive Systems) ระบบขับเคล่ือนดวยไฮดรอลิกส (Hydraulics Drive Systems) และระบบขับเคล่ือนดวยไฟฟา (Electric Drive Systems)

1.4.1 ระบบขับเคล่ือนด้วยนิวแมติกส์ (Pneumatics Drive Systems) หุนยนตที่ขับเคลื่อนดวยนิวแมติกสจะถูกใชมากในโรงงานอุตสาหกรรม เพราะมีราคาถูกกวาหุนยนต

ขับเคล่ือนดวยไฮดรอลิกส และสามารถออกแบบการทํางานใหใชกับงานท่ีมีลักษณะของงานท่ีซับซอนไดดีกวา โรงงานอุตสาหกรรมท่ัวไปจะใชหุนยนตที่ขับเคลื่อนดวยนิวแมติกสมาควบคุมระบบการผลิต ทําใหไดงานท่ีรวดเร็วและมีคุณภาพมาก เชน อุตสาหกรรมบรรจุหีบหอ อุตสาหกรรมขนถายวัสดุ อุตสาหกรรมอาหาร เปนตน

1.4 ระบบขับเคล่ือน (Drive system)





อุปกรณตรวจวัด(Measuring Element)


รูปที ่ 1.9 หุนยนตขับเคลื่อนดวยนิวแมติกส

1.4.2 ระบบขับเคล่ือนด้วยไฮดรอลิกส์ (Hydraulics Drive Systems) หุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยไฮดรอลิกส โดยทั่วไปจะใชควบคุมการทํางานท่ีเก่ียวกับอุตสาหกรรมหนัก เพราะ

ระบบไฮดรอลิกสสามารถใชแรงดันที่ 30-400 bar ทําใหมีกําลังงานสูงมากเม่ือเทียบกับระบบนิวแมติกส ระบบไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการเคล่ือนที่ สวนระบบนิวแมติกสจะใชลมเปนตัวกลาง ทําใหการยุบตัวของน้ํามันนอยกวา มีผลทําใหหุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยระบบไฮดรอลิกส มีความแมนยํามากกวาหุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยระบบไฮดรอลิกส ระบบไฮดรอลิกสที่ใชในอุตสาหกรรมท่ัวไป เชน อุตสาหกรรมงานเชื่อม อุตสาหกรรมขนถายวัสดุทั่วไป อุตสาหกรรมงานข้ึนรูป อุตสาหกรรมงานตัดโลหะ เปนตน

รูปที ่1.10 หุนยนตขับเคล่ือนดวยไฮดรอลิกส


รูปที ่ 1.9 หุนยนตขับเคลื่อนดวยนิวแมติกส

1.4.2 ระบบขับเคล่ือนด้วยไฮดรอลิกส์ (Hydraulics Drive Systems) หุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยไฮดรอลิกส โดยทั่วไปจะใชควบคุมการทํางานท่ีเก่ียวกับอุตสาหกรรมหนัก เพราะ

ระบบไฮดรอลิกสสามารถใชแรงดันท่ี 30-400 bar ทําใหมีกําลังงานสูงมากเม่ือเทียบกับระบบนิวแมติกส ระบบไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการเคล่ือนท่ี สวนระบบนิวแมติกสจะใชลมเปนตัวกลาง ทําใหการยุบตัวของน้ํามันนอยกวา มีผลทําใหหุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยระบบไฮดรอลิกส มีความแมนยํามากกวาหุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยระบบไฮดรอลิกส ระบบไฮดรอลิกสที่ใชในอุตสาหกรรมท่ัวไป เชน อุตสาหกรรมงานเชื่อม อุตสาหกรรมขนถายวัสดุทั่วไป อุตสาหกรรมงานข้ึนรูป อุตสาหกรรมงานตัดโลหะ เปนตน

รูปที ่1.10 หุนยนตขับเคล่ือนดวยไฮดรอลิกส


1.4.3 ระบบขับเคล่ือนด้วยไฟฟ้า (Electric Drive Systems) หุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยไฟฟาก็เปนระบบขับเคล่ือนอยางหน่ึงที่ใชในโรงงานอุตสาหกรรมมาก โดยจุดเดน

ของระบบขับเคล่ือนดวยไฟฟา คือ ใหความแมนยําในการทํางานไมวาจะควบคุมตําแหนง ความเร็ว หรือระยะทาง จะมีความถูกตองสูง ตลอดจนการทํางานก็จะคอนขางเงียบอีกดวย ในขณะที่หุนยนตทํางานจะมีเสียงดังนอยมากเมื่อเปรียบเทียบกับระบบอื่น ทําใหลดมลภาวะทางเสียงไดอีกดวย หุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยไฟฟาจะทํางานรวมกับระบบขับเคล่ือนดวยระบบนิวแมติกส หรือระบบไฮดรอลิกส ขึ้นอยูกับการออกแบบเครื่องจักร

หุนยนตที่ขับเคล่ือนดวยไฟฟาที่ใชในโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป เชน เ ครื่องกัด CNC เครนยกของ หุนยนตเคล่ือนยายชิ้นงาน เปนตน

รูปที ่1.11 หุนยนตขับเคล่ือนดวยไฟฟา

ปจจุบันอุตสาหกรรมตางๆ ตองการความรวดเร็วแมนยําในการผลิต และที่สําคัญอยางมากคือ ตองสามารถลดตนทุนในการผลิต เพื่อใหสามารถแขงขันในตลาดได ในอดีตระบบการผลิตจะใชคนงานเปนหลัก ตอมาไดมีการนําเอาหุนยนตเขามาชวยในการผลิต ระบบการผลิตก็จะเปล่ียนเปนการผลิตแบบอัตโนมัติ ทําใหใชคนงานในการผลิตนอยลง

หุนยนตอุตสาหกรรมเปนเครื่องมือที่ใชในระบบการผลิตอีกระบบหน่ึง ปจจุบันไดเขามามีบทบาทในอุตสาหกรรมการผลิตรูปแบบตางๆ เพิ่มมากขึ้น และในปจจุบันไดมีการนําเอาหุนยนตอุตสาหกรรมเขามาชวยในการทํางานแทนการทํางานของคนมากขึ้น ไมวาจะเปน หุนยนตการผลิตรถยนต หุนยนตการประกอบชิ้นสวน

1.5 หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot)


หุนยนตใชในการเชื่อม หุนยนตขนถายวัสดุ หรือหุนยนตบรรจุผลิตภัณฑ เปนตน หุนยนตจะทํางานใหระบบการผลิตเปนไปอยางตอเนื่องแมนยํา (Accuracy) รวดเร็ว (Speed) เสถียรภาพ (Stability) โดยสามารถทํางานไดตลอดเวลา และส่ิงสําคัญคือสามารถทํางานที่มีความเส่ียงตออันตรายแทนคนงานได

หุนยนตอุตสาหกรรมที่ใชงานทั่วไป มีดังตอไปนี้

1.5.1 อุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ (Automotive Industry) อุตสาหกรรมการผลิตรถยนตจะเปนอุตสาหกรรมท่ีมีเทคโนโลยีทันสมัยมาก เพราะรถยนตจะตองมีความ

ปลอดภัยสูง ตลอดจนสามารถอํานวยความสะดวกใหกับมนุษยได ดังนั้นการผลิตรถยนตจึงมีความจําเปนตองใชหุนยนตเพื่อผลิตรถยนตใหไดตามที่เราตองการได ปจจุบันรถยนตจะถูกผลิตจํานวนมากๆ (Mass Product) เพราะมีความตองการสูง หุนยนตจึงมีความสําคัญในการผลิตรถยนตเปนอันดับตนๆ เชน การผลิตตัวถังรถยนต (Body) จะใชหุนยนตเปนจํานวนมาก เพื่อผลิตใหไดความถูกตองแมนยํารวดเร็ว และปลอดภัยสูงสุดของผูขับขี่

รูปที ่1.12 หุนยนตการผลิตรถยนต

1.5.2 อุตสาหกรรมงานเช่ือม (Welding Industry) ปกติงานเช่ือมสามารถใชคนงานเชื่อมได แตถาเปนอุตสาหกรรมงานเชื่อม เชน อุตสาหกรรมการผลิต

รถยนต งานเช่ือมตัวถังรถยนต ที่มีจํานวนการผลิตมากๆ มีความจําเปนตองใชหุนยนต เพราะงานเช่ือมจะมีควัน และแสงอัลตราไวโอเล็ต ที่เกิดจากการเช่ือมจะมีอันตรายตอตาและผิวหนังของมนุษยได การทํางานของหุนยนต


หุนยนตใชในการเชื่อม หุนยนตขนถายวัสดุ หรือหุนยนตบรรจุผลิตภัณฑ เปนตน หุนยนตจะทํางานใหระบบการผลิตเปนไปอยางตอเนื่องแมนยํา (Accuracy) รวดเร็ว (Speed) เสถียรภาพ (Stability) โดยสามารถทํางานไดตลอดเวลา และส่ิงสําคัญคือสามารถทํางานที่มีความเส่ียงตออันตรายแทนคนงานได

หุนยนตอุตสาหกรรมที่ใชงานทั่วไป มีดังตอไปนี้

1.5.1 อุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ (Automotive Industry) อุตสาหกรรมการผลิตรถยนตจะเปนอุตสาหกรรมท่ีมีเทคโนโลยีทันสมัยมาก เพราะรถยนตจะตองมีความ

ปลอดภัยสูง ตลอดจนสามารถอํานวยความสะดวกใหกับมนุษยได ดังนั้นการผลิตรถยนตจึงมีความจําเปนตองใชหุนยนตเพื่อผลิตรถยนตใหไดตามที่เราตองการได ปจจุบันรถยนตจะถูกผลิตจํานวนมากๆ (Mass Product) เพราะมีความตองการสูง หุนยนตจึงมีความสําคัญในการผลิตรถยนตเปนอันดับตนๆ เชน การผลิตตัวถังรถยนต (Body) จะใชหุนยนตเปนจํานวนมาก เพื่อผลิตใหไดความถูกตองแมนยํารวดเร็ว และปลอดภัยสูงสุดของผูขับขี่

รูปที ่1.12 หุนยนตการผลิตรถยนต

1.5.2 อุตสาหกรรมงานเช่ือม (Welding Industry) ปกติงานเช่ือมสามารถใชคนงานเช่ือมได แตถาเปนอุตสาหกรรมงานเชื่อม เชน อุตสาหกรรมการผลิต

รถยนต งานเชื่อมตัวถังรถยนต ที่มีจํานวนการผลิตมากๆ มีความจําเปนตองใชหุนยนต เพราะงานเช่ือมจะมีควัน และแสงอัลตราไวโอเล็ต ที่เกิดจากการเช่ือมจะมีอันตรายตอตาและผิวหนังของมนุษยได การทํางานของหุนยนต


สําหรับงานเชื่อม สามารถเชื่อมไดทั้งแนวนอน แนวตั้ง เหนือศีรษะ การเชื่อมแบบจุด และเช่ือมแบบตอเน่ืองได ทําใหสามารถทํางานแทนคนได อีกทั้งหุนยนตงานเชื่อมยังมีประสิทธิภาพ รวดเร็ว และมีความแมนยําสูงอีกดวย

รูปที ่1.13 หุนยนตงานเชื่อมโลหะ

1.5.3 อุตสาหกรรมงานจับยึดอุปกรณ์ (Welding Jig Industry) อุตสาหกรรมประเภทน้ีจะมีการทํางานหลายข้ันตอนอยูในชุดเดียวกัน แตหุนยนตจะทํางานตามลําดับที่

กําหนดไว เพื่อใหการทํางานมีความสัมพันธกับเคร่ืองจักรหรือกระบวนการผลิตอื่นๆ เปนไปอยางตอเนื่อง ตัวอยางเชน งานเจาะรู งานควานรู งานตาบเกลียว งานตัดโลหะ งานขึ้นรูปโลหะ งานฉีดแมพิมพ เปนตน

รูปที ่1.14 หุนยนตงานจับยึดอปุกรณ


1.5.4 อุตสาหกรรมการประกอบช้ินงาน (Assembly Industry) อุตสาหกรรมประเภทนี้จะตองการทํางานท่ีมีความแมนยํา (Accuracy) ความรวดเร็ว (Speed) และการ

ทํางานที่ซ้ําๆ (Repeatability) จึงจําเปนตองใชหุนยนตในการปฏิบัติงานแทนมนุษยทําใหไดงานที่มีประสิทธิภาพสูง เพราะงานประเภทน้ีจะมีปริมาณการผลิตจํานวนมาก และรูปแบบผลิตภัณฑที่เหมือนกัน เชน งานประกอบชิ้นสวนรถยนต งานประกอบอุปกรณอิเล็กทรอนิกส เปนตน

รูปที ่1.15 หุนยนตการประกอบชิ้นงาน

1.5.5 อุตสาหกรรมงานพน่สี (Paint Spraying Industry)

งานพนสีจะมีอันตรายตอระบบทางเดินหายใจ และสุขภาพของคนงาน จึงมีความจําเปนอยางย่ิงที่จะตองใชหุนยนตเขามาชวยในกระบวนการผลิตนี้ อีกประการหนึ่งงานพนสีจัดวาเปนงานท่ีทําซ้ําๆ และเปนงานท่ีตองทํางานตอเนื่องตลอดเวลาอีกดวย หุนยนตจึงเขามามีบทบาทในการทํางานโดยจะติดต้ังหัวพนสีไวที่ปลายแขนของหุนยนต และใหหุนยนตเคล่ือนไหวตามโปรแกรมที่ไดกําหนดไว


1.5.4 อุตสาหกรรมการประกอบช้ินงาน (Assembly Industry) อุตสาหกรรมประเภทนี้จะตองการทํางานท่ีมีความแมนยํา (Accuracy) ความรวดเร็ว (Speed) และการ

ทํางานที่ซ้ําๆ (Repeatability) จึงจําเปนตองใชหุนยนตในการปฏิบัติงานแทนมนุษยทําใหไดงานที่มีประสิทธิภาพสูง เพราะงานประเภทน้ีจะมีปริมาณการผลิตจํานวนมาก และรูปแบบผลิตภัณฑที่เหมือนกัน เชน งานประกอบชิ้นสวนรถยนต งานประกอบอุปกรณอิเล็กทรอนิกส เปนตน

รูปที ่1.15 หุนยนตการประกอบชิ้นงาน

1.5.5 อุตสาหกรรมงานพน่สี (Paint Spraying Industry)

งานพนสีจะมีอันตรายตอระบบทางเดินหายใจ และสุขภาพของคนงาน จึงมีความจําเปนอยางย่ิงที่จะตองใชหุนยนตเขามาชวยในกระบวนการผลิตนี้ อีกประการหนึ่งงานพนสีจัดวาเปนงานท่ีทําซ้ําๆ และเปนงานท่ีตองทํางานตอเนื่องตลอดเวลาอีกดวย หุนยนตจึงเขามามีบทบาทในการทํางานโดยจะติดตั้งหัวพนสีไวที่ปลายแขนของหุนยนต และใหหุนยนตเคล่ือนไหวตามโปรแกรมที่ไดกําหนดไว


รูปที ่1.16 หุนยนตงานพนสี

1.5.6 อุตสาหกรรมการทดสอบ (Performance Testing Industry)

อุตสาหกรรมประเภทนี้จัดอยูในงานตรวจสอบคุณภาพ (Quality control) ซึ่งจัดไดวาเปนงานท่ีมีความสําคัญในการตรวจสอบคุณภาพของงานกอนและหลังวามีประสิทธิภาพอยูระดับและอยูในเกณฑที่ยอมรับไดหรือไมกอนนําออกไปสูทองตลาด จึงมีความจําเปนตองใหหุนยนตเขามาปฏิบัติงานแทนคนงานเพื่อใหไดงานที่มีความแมนยําสูง เชน การทําสอบคุณภาพของเหล็ก การทดสอบตัวถังรถยนต เปนตน

รูปที ่1.17 หุนยนตทดสอบคุณภาพ


1.5.7 อุตสาหกรรมอาหารและการบรรจหีุบห่อ (Food and Packaging Industry)

อุตสาหกรรมประเภทน้ีจะตองการงานที่มีคุณภาพ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหารซ่ึงจะตองมีความสะอาด ปลอดภัย เครื่องจักรและอุปกรณตางๆ จะตองไดมาตรฐานสากล สําหรับอุตสาหกรรมการบรรจุหีบหอ จะตองมีความรวดเร็ว และถูกตองแมนยําในระบบการผลิต หุนยนตจึงเขามามีบทบาทในอุตสาหกรรมประเภทน้ีมาก เชน หุนยนตผสมอาหาร หุนยนตลําเลียงชิ้นงาน หุนยนตบรรจุชิ้นงาน เปนตน

รูปที ่1.18 หุนยนตการบรรจหุบีหอ


1.5.7 อุตสาหกรรมอาหารและการบรรจหีุบห่อ (Food and Packaging Industry)

อุตสาหกรรมประเภทน้ีจะตองการงานที่มีคุณภาพ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหารซ่ึงจะตองมีความสะอาด ปลอดภัย เครื่องจักรและอุปกรณตางๆ จะตองไดมาตรฐานสากล สําหรับอุตสาหกรรมการบรรจุหีบหอ จะตองมีความรวดเร็ว และถูกตองแมนยําในระบบการผลิต หุนยนตจึงเขามามีบทบาทในอุตสาหกรรมประเภทน้ีมาก เชน หุนยนตผสมอาหาร หุนยนตลําเลียงชิ้นงาน หุนยนตบรรจุชิ้นงาน เปนตน

รูปที ่1.18 หุนยนตการบรรจหุีบหอ

อุปกรณ์ทางด้านเครื่องกล อุปกรณ์ทางเครื่องกลไฟฟ้า อุปกรณ์ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์

2อุปกรณ์ในระบบหุ่นยนต์์

Documents

คัมภีร์การใช้งาน ... · 3.1 การเขียนโปรแกรมภาษา c 63 3.1.1 ตัวดําเนินการเลขคณิcตในภาษา