Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
หุ่นยนต์แขนกล 2 แกน สําหรับงานกัด : (ระเบียบวิธีวิจัย :star:…
หุ่นยนต์แขนกล 2 แกน สําหรับงานกัด :
การทดลองและผลการทดลอง
การทดลอง :recycle:
การทดลองที่ 1
ทดลองตั้งค่าโปรแกรม โดยเริ่มจากการเซตให้ แขนกลอยู่ที่ตําแหน่ง Home วัดค่าที่จุด Home ซึ่งถือว่าตําแหน่งนี้เป็นจุด (0,0) คือจุดเริ่มต้นการทํางานของแขนกล 3. วัดค่ามุม β และ θ3 วัดค่าระยะ และ หา ความคลาดเคลื่อน(%) ที่จุด Home 5 ครั้ง แล้วหา ค่าเฉลี่ยลงในตารางบันทึกผล
การทดลองที่ 2
ทดลองหาอัตราทดของมอเตอร์ 1. เซตแขนกลอยู่ที่ตําแหน่ง Home 2. ทดลองให้แขนกลเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสับฟัน ปลาในขอบเขตสี่เหลี่ยมขนาด 10 cm2 ทดลองให้ เคลื่อนที่ครั้งละ 1.0 cm. 3. วัดค่าการทํางานของมอเตอร์ (Step) และ คํานวณค่ามุม β และ θ3 นําค่าที่ได้มาเปรียบเทียบ กัน จะได้ค่าอัตราทด
การทดลองที่ 3
ทดลองแขนกลเคลื่อนที่ในพื้นที่ สี่เหลี่ยมขนาด 10 cm2 1. ทดลองเซตให้แขนกลอยู่ที่ตําแหน่ง Home 2. ทดลองให้แขนกลเคลื่อนที่ในพื้นที่สี่เหลี่ยม ขนาด 10 cm2 ทดลองเป็นเส้นตรงสับฟันปลาให้ เคลื่อนที่ครั้งละ 1.0 cm. ดังรูปที่ 9 3. วัดค่ามุม β และ θ3 วัดค่าระยะ และ แล้ว นํามาเปรียบเทียบกับค่าที่ได้จากการคํานวณ นํามา หาผลต่างและหาค่าความคลาดเคลื่อน (%) ของแต่ ละตําแหน่งลงในตารางบันทึกผล
การทดลองที่ 4
ทดลองวัดความคลาดเคลื่อน ระหว่างขนาดที่ออกแบบกับชิ้นงานจริง 1. ทดลองเซตให้แขนกลอยู่ที่ตําแหน่ง Home 2. ทดลองให้แขนกลเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสลับ ฟันปลา 10x10 รูปวงกลม และรูปอักษร ME
การทดลองที่ 5
ทดลองความเร็วในการกัดชิ้นงาน 1. เซตแขนกลอยู่ที่ตําแหน่ง Home ซึ่งถือว่า ตําแหน่งนี้เป็นจุด (0,0) 2. ทดลองให้แขนกลเคลื่อนที่กัดชิ้นงานเป็น เส้นตรงมีระยะทาง 10 cm. 3. โดยทดลองกัดชิ้นงานวิ่งด้วยความเร็วต่างกัน 5 ความเร็ว
:check:ผลการทดลอง
จากกราฟผลการทดลองเมื่อเปรียบเทียบค่าstep ของมอเตอร์แกน1 กับมุม β จะได้กราฟแกน 1 เส้นตรง y = -2284.2x –24484 มีความชันเป็นลบ และเปรียบเทียบค่าstep ของมอเตอร์แกน 2 กับมุม θ3จะได้กราฟแกน 2 เส้นตรง y = 3630.3x – 114990 มีความชันเป็นบวก ซึ่งทั้งสองกราฟจะได้ สมการเส้นตรง y = mx+c ถ้าแทนค่า x ในสมการ ดังกล่าว จะได้การทํางานของมอเตอร์ (step)/ การ เคลื่อนที่ (องศา)
จากการทดลองพบว่าเมื่อเคลื่อนที่จากจุด Home (0,0) ครั้งละ 1.0 cm จะทําให้วัดค่าความ คลาดเคลื่อนของแต่ละตําแหน่งได้สะดวก เมื่อ เปรียบเทียบมุม β ความคลาดเคลื่อน (%Error) อยู่ ในช่วง 2.66 %-15.19% ค่าผลต่าง 0.3-1.27 องศา เมื่อเปรียบเทียบมุม θ3 ความคลาดเคลื่อน (%Error) อยู่ในช่วง 0.18%-7.05% ค่าผลต่าง 0.06-1.95 องศา เมื่อเปรียบเทียบค่า ความคลาดเคลื่อน (%Error) อยู่ในช่วง 0.062%-0.748% ค่าผลต่าง 0.02-0.24 cm และเมื่อเปรียบเทียบค่า ความคลาดเคลื่อน (%Error) อยู่ในช่วง 0.649%-3.389% ค่าผลต่าง 0.25-1.27 cm และจากกราฟแสดงผลการทดลอง พบว่าเมื่อค่ามุม, ระยะ และ มีแนวโน้ม เพิ่มขึ้นส่งผลให้ %Error จะมีแนวโน้มลดลง
ระเบียบวิธีวิจัย :star:
ออกแบบหน้าแปลนยึดมอเตอร์ และ ออกแบบตัวยึดสว่าน รวมทั้งเขียนแบบจําลอง หุ่นยนต์แขนกล เพื่อศึกษาลักษณะการทํางาน
ออกแบบตู้ควบคุม ติดตั้งอุปกรณ์ ต่างๆ และเขียนโปรแกรมควบคุมการทํางานของ มอเตอร์ ให้แขนกลสามารถเคลื่อนที่ได้ตามคําสั่ง
ศึกษาทฤษฎีต่างๆเกี่ยวกับการทํางาน ของหุ่นยนต์แขนกล และศึกษาโปรแกรมการ ควบคุม
4.ทดลองให้แขนกลเคลื่อนที่เป็น เส้นตรงสลับฟันปลา วงกลม และตัวอักษร ME
หาค่าความคลาดเคลื่อนที่จุดปลาย เพื่อที่จะเป็นแนวทางในการปรับปรุงแก้ไขต่อไป
อุปกรณ์ :fountain_pen:
อุปกรณ์ของระบบทางกล
4.แผ่นไม้อัด
3.ดอก End Mill
2.ดอกสว่าน
1.สว่านคอตรง
อุปกรณ์ของระบบทางไฟฟ้า
5.อร์ด NI National Instruments PCI-7330
7.Purtแปลง RS 323 (USB)
6.AC Servo Motor
8.ตู้ควบคุมและอุปกรณ์ภายในตู้
Multimeter
สรุปผลและข้อเสนอแนะ
การนําไปประยุกต์ใช้และข้อเสนอแนะ
ประเทศไทยมีการนําเข้าขยะทางอุตสาหกรรม ได้แก่ แขนกลสามารถนําไปใช้งานได้หลากหลาย รูปแบบ ขึ้นอยู่กับหัวจับซึ่งสามารถถอดเปลี่ยนได้ เช่น การกัดชิ้นงาน การเชื่อม การหยิบวางชิ้นงาน การประกอบชิ้นส่วนเป็นต้น ซึ่งจะสามารถ ช่วยเหลืออุตสาหกรรมขนาดย่อมที่มีทุนน้อย แทน แรงงานคนที่มีแนวโน้มขาดแคลนในอนาคต และ สามารถนําความรู้มาปรับปรุงแขนเก่าไปใช้ ประกอบอาชีพ ส่งผลให้เกิดการพึ่งพาตนเองได้ 6.2.2 ข้อเสนอแนะ จากการทดลองพบปัญหาสําคัญอีกอย่างหนึ่ง คือ เมื่อสั่งการให้แขนกลเคลื่อนที่จะมีค่าความ คลาดเคลื่อน(%Error) เกิดขึ้น ซึ่งสามารถแก้ไข ปัญหาต่างๆดังนี้
โปรแกรมที่วัดค่ามีมาตรฐาน และมีความแม่นยํา เพียงพอ
การใช้สายตาคาดคะเน ควรเก็บค่า 5-10 ครั้ง จึง จะมีความน่าเชื่อถือพอ
ใช้เลเซอร์ติดที่ตําแหน่งปลายแขนกล เพื่อวัดค่า การทํางานที่แม่นยําที่สุด
ควรใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้วัดค่าต่างๆให้ เหมาะสมกับงาน
สรุปผลจากโครงงาน
จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า แขนกล สามารถเคลื่อนที่ได้ตามคําสั่งในขอบเขตการ ทํางาน เปรียบเทียบระยะจริงค่า และ จาก ตําแหน่งHome ซึ่งถือว่าตําแหน่งนี้เป็นจุด (0,0) โดยเปรียบเทียบค่ามุม β ความคลาดเคลื่อนของมุม ไม่เกิน 15.19% หรือ 1.269 องศา เมื่อเปรียบเทียบค่ามุม θ3 ความคลาดเคลื่อนของมุมไม่เกิน 7.05% หรือ 1.95 องศา เมื่อเปรียบเทียบค่า ความคลาด เคลื่อนไม่เกิน 0.748% หรือ 0.284 cm และเมื่อ เปรียบเทียบค่า ความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 3.389 % หรือ 1.27 cm ความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้น เป็นช่วงๆตามทิศทางเคลื่อนที่ โปรแกรมไม่ สามารถป้อนค่าที่คํานวณเป็นเลขทศนิยมได้ จึงทํา ให้เกิด ความคลาดเคลื่อนสะสม และความเร็วที่ เหมาะสมสําหรับการกัดชิ้นงานคือ 1 cm/s สามารถกัดชิ้นงานได้ตามคําสั่งไม่เปลี่ยนทิศ ทางการเคลื่อนที่
การออกแบบพัฒนาหุ่นยนต์แขนกล 2 แกน สําหรับงานกัด :pencil2:
การออกแบบตัวยึดสว่าน Milling
แขนกลอุตสาหกรรมสามารถนําไปใช้งานได้ หลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการติดตั้งอุปกรณ์ที่ ปลายแขนกล ดังนั้นจําเป็นต้องออกแบบตัวยึดให้ สว่านไฟฟ้าและปลายแขนกลทํางานได้
เปรียบเสมือนข้อมือที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างแขน
การหาสมการการเคลื่อนที่ของแขนกล
เพื่อหาสมการที่มีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ ของหุ่นยนต์แขนกลใช้ในการคํานวณหาตําแหน่ง ในการกัด โดยป้อนค่าเพียงค่าตําแหน่งจุด X,Y เท่านั้น
จากกฎของโคซายน์หามุม และมุม จาก ความสัมพันธ์เส้นตรงเพื่อหาสมการการเคลื่อนที่ ของหุ่นยนต์แขนกล
การออกแบบโต๊ะวางชิ้นงาน
เนื่องจากหุ่นยนต์แขนกลมีความสูงจากระดับ พื้น การวางชิ้นงานในการกัดนั้นต้องมีความสูง จึง จําเป็นต้องให้ออกแบบโต๊ะวางชิ้นงานขึ้นมา เพื่อ ใช้วางให้ชิ้นงานมีความสูงคงที่ และสะดวกแก่การ ตั้งค่าการทํางานของแขนกล
การออกแบบหน้าแปลนยึดมอเตอร์
การนําแขนกลเก่าให้สามารถนํากลับมาทํางาน ได้อีกโดยการปรับปรุงมอเตอร์และชุดขับที่มีกําลัง และการทํางานเหมาะสมกับแขนกล และมีการ แปลงที่จับยึดให้มอเตอร์ตัวใหม่สามารถยึดติดและ ทํางานเป็นส่วนหนึ่งของแขนกลได้
