Blog
ชุดคลุมหุ่นยนต์ทำให้มอเตอร์และเกียร์ร้อนหรือเสียหายหรือไม่? | LDC Automation
มิ.ย.
ใส่ชุดคลุมหุ่นยนต์แล้วหุ่นจะร้อน?มอเตอร์หรือเกียร์จะเสียไหม?
แยกข้อเท็จจริงเรื่องความร้อนจากความกังวล พร้อมผลทดสอบเบื้องต้นของ FABOTSUIT® และแนวทางตรวจสอบหลังติดตั้ง
ชุดคลุมหุ่นยนต์ที่ออกแบบและเลือกวัสดุอย่างเหมาะสม ไม่ได้ทำให้มอเตอร์หรือเกียร์เสียโดยอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม หากเลือกวัสดุหรือรูปแบบชุดคลุมไม่เหมาะกับการใช้งาน อาจส่งผลต่อการระบายความร้อนและการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ได้ จึงควรประเมินอุณหภูมิแวดล้อม Payload ความเร็ว Cycle Time และเงื่อนไขของกระบวนการร่วมกัน โดยทีมงานที่มีความรู้ด้านหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เช่น บริษัท ลีดดิโก จำกัด ผู้พัฒนา FABOTSUIT® ซึ่งออกแบบชุดคลุมโดยคำนึงถึงโครงสร้าง การเคลื่อนไหว และสภาพแวดล้อมการทำงานของหุ่นยนต์แต่ละรุ่น
ประเด็นสำคัญจึงไม่ใช่เพียง “ใส่หรือไม่ใส่ชุดคลุม” แต่คือหุ่นยนต์กำลังทำงานภายใต้เงื่อนไขใด และชุดคลุมถูกออกแบบให้เหมาะกับเงื่อนไขนั้นหรือไม่
ชุดป้องกันไม่ใช่แนวคิดใหม่ของอุตสาหกรรม
โรงงานใช้ชุดป้องกันกับเครื่องจักรมานานแล้ว เช่น Bellows, Way Cover, Cable Cover, Machine Enclosure และผ้าคลุมสำหรับป้องกันฝุ่น น้ำมัน Coolant เศษโลหะ หรือความร้อน จุดประสงค์คือแยกอุปกรณ์ออกจากสิ่งที่ทำให้สึกหรอหรือทำความสะอาดยาก
Robot Protective Cover มีใช้งานในหลายประเทศและหลายอุตสาหกรรม
พบได้ในงานพ่นสี เชื่อม หล่อโลหะ ขัดเจียร อาหาร เครื่องจักร และพื้นที่ที่มีฝุ่นหรือของเหลว แม้ในประเทศไทยแนวทางนี้อาจยังไม่แพร่หลายเท่า Machine Cover ทั่วไป แต่หลักการเดียวกันคือการเลือกชั้นป้องกันให้ตรงกับสิ่งที่ต้องเผชิญ
การมีชุดป้องกันจึงไม่ใช่ปัญหาในตัวเอง สิ่งที่ต้องพิจารณาคือวัสดุ รูปแบบการติดตั้ง การเคลื่อนไหว การระบายความร้อน และขีดจำกัดของอุปกรณ์ที่ถูกป้องกัน
ความร้อนของหุ่นยนต์เกิดจากอะไร?
มอเตอร์และเกียร์ของหุ่นยนต์สร้างความร้อนขณะทำงานอยู่แล้ว ระดับความร้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายด้าน
ภาระการทำงาน
Payload, Tool, Moment, ความเร็ว ความเร่ง และท่าทางของหุ่นยนต์ ส่งผลต่อ Torque ที่แต่ละแกนต้องรับ
ระยะเวลาทำงาน
Cycle Time, Duty Cycle และการทำงานต่อเนื่องโดยไม่มีเวลาพัก ส่งผลต่อการสะสมความร้อน
สภาพแวดล้อม
อุณหภูมิโรงงาน ความร้อนจากเตา งานเชื่อม และการถ่ายเทอากาศรอบตัวหุ่นยนต์
สภาพเครื่องจักร
Motor, Brake, Gearbox, Bearing และสารหล่อลื่นที่เริ่มเสื่อม อาจสร้างความร้อนมากกว่าสภาวะปกติ
ABB ระบุว่าการใช้งานในอุณหภูมิสูงหรือการใช้งานหนักอาจนำไปสู่ปัญหาการระบายความร้อนของ Motor และ Gearbox และควรปฏิบัติตาม Operating Temperature Limit ของหุ่นยนต์แต่ละรุ่น
แหล่งอ้างอิง: ABB IRB 4600 Product Specification →หุ่นยนต์ที่ทำงาน Overload, Cycle หนัก หรืออยู่ในพื้นที่ร้อนเกินข้อกำหนด มีความเสี่ยงด้านอุณหภูมิอยู่แล้ว จึงไม่ควรสรุปสาเหตุจากชุดคลุมเพียงอย่างเดียว
ชุดคลุมทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือไม่?
มีโอกาสเพิ่มขึ้นได้ เพราะชุดคลุมเป็นอีกชั้นหนึ่งระหว่างพื้นผิวหุ่นยนต์กับอากาศภายนอก แต่ระดับที่เพิ่มไม่ได้เท่ากันทุกงาน
- วัสดุและความหนาของชุดคลุม
- ความกระชับและพื้นที่ว่างระหว่างชุดกับหุ่นยนต์
- รูปแบบการเปิด–ปิดและการถ่ายเทอากาศ
- ความเร็วและ Duty Cycle
- Payload และ Moment
- อุณหภูมิแวดล้อมและความร้อนจากกระบวนการ
- ตำแหน่งที่ตรวจวัด
- ระยะเวลาทำงานต่อเนื่อง
ชุดคลุมที่หนาเกินไป รัดแน่น หรือไม่สัมพันธ์กับการเคลื่อนไหว อาจกักความร้อนได้มากกว่าชุดที่ออกแบบตามรูปทรงและ Application
ผลทดสอบเบื้องต้นของ FABOTSUIT®
ในการทดสอบภายใต้เงื่อนไขหนึ่งของ FABOTSUIT® ได้ค่าที่ตรวจวัดดังนี้
ภายใต้เงื่อนไขที่ทดสอบ อุณหภูมิภายในชุดคลุมสูงกว่าอากาศภายนอกเพียงเล็กน้อย โดยไม่พบการเพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงในระดับที่จะสรุปได้ว่าเป็นสาเหตุให้ Motor หรือ Gearbox เสียหาย อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ต้องทำงานภายในช่วงอุณหภูมิที่ผู้ผลิตกำหนด ตัวอย่างเช่น ABB IRB 4600 กำหนดอุณหภูมิแวดล้อม (Ambient Temperature during Operation) ขณะทำงานไว้ที่ +5°C ถึง +45°C ทั้งนี้ ขีดจำกัดอาจแตกต่างกันตามยี่ห้อ รุ่น ตัวเลือก Protection และลักษณะการติดตั้ง จึงควรตรวจสอบ Product Manual ของหุ่นยนต์รุ่นที่ใช้งานจริงทุกครั้ง
ตัวเลข +1.1°C เป็นผลเฉพาะเงื่อนไขที่ทดสอบ อุณหภูมิจริงอาจเปลี่ยนตามรุ่นหุ่นยนต์ วัสดุ Payload, Speed, Cycle และสภาพแวดล้อม
รายงานผลการประเมินอุณหภูมิ
เปิดดูรายงานฉบับเต็มในหน้าต่างใหม่ หรือดาวน์โหลดไฟล์ PDF เพื่อใช้ประกอบการพิจารณาได้
เมื่อใดที่ควรระวังเป็นพิเศษ?
- ทำงานใกล้ Payload สูงสุด
- ใช้ความเร็วหรือความเร่งสูง
- ทำงานต่อเนื่องแทบไม่มีเวลาพัก
- อยู่ใกล้เตา งานหลอม หรืองานเชื่อม
- อุณหภูมิใกล้ค่าสูงสุดของผู้ผลิต
- มี Motor/Temperature Alarm อยู่ก่อน
- Motor, Brake หรือ Gearbox เริ่มเสื่อม
- ใช้ชุดคลุมทนความร้อนหลายชั้น
- ชุดคลุมแน่นหรือรั้งข้อต่อ
- เพิ่ม Tool หรือ Payload ภายหลัง
ควรบันทึกอุณหภูมิก่อนและหลังติดตั้ง รวมถึงตรวจ Controller, Alarm History และ Duty Cycle เพื่อแยกสาเหตุอย่างเป็นระบบ
ชุดคลุมที่เหมาะสมควรออกแบบอย่างไร?
ชุดคลุมไม่ควรเป็นเพียงผ้าที่นำมาครอบ แต่ควรออกแบบจากข้อมูลต่อไปนี้
- ยี่ห้อและรุ่นหุ่นยนต์
- รูปแบบการติดตั้ง
- Payload และอุปกรณ์ปลายแขน
- ระยะและลักษณะการเคลื่อนไหว
- Cycle Time
- อุณหภูมิแวดล้อม
- ความร้อนจากกระบวนการ
- ฝุ่น สี น้ำมัน หรือสะเก็ดไฟ
- ตำแหน่ง Hose, Cable และ Dress Pack
- จุดเปิดตรวจสอบและบำรุงรักษา
FABOTSUIT® ออกแบบตามรุ่นหุ่นยนต์และลักษณะการใช้งาน เพื่อลดการรัดข้อต่อและการรบกวนการเคลื่อนไหวเกินความจำเป็น
แล้วความร้อนจากภายนอกล่ะ?
สำหรับงานหน้าเตา งานหลอม หรืองานที่มีความร้อนแผ่รังสี ชุดคลุมที่เลือกเหมาะสมสามารถช่วยลดการสัมผัสโดยตรงจากความร้อนภายนอก สะเก็ดไฟ และสิ่งปนเปื้อน
Internal Heat
ความร้อนที่ Motor และ Gearbox สร้างขึ้นจาก Load, Speed และ Duty Cycle ของหุ่นยนต์
External Heat
ความร้อนจากเตา เปลวไฟ สะเก็ด และกระบวนการที่ส่งเข้าหาตัวหุ่นยนต์จากภายนอก
ชุดคลุมทนความร้อนอาจช่วยป้องกัน External Heat แต่ต้องออกแบบโดยคำนึงถึงการระบาย Internal Heat ของหุ่นยนต์พร้อมกัน
วิธีตรวจสอบหลังติดตั้ง
- วัดอุณหภูมิแวดล้อมก่อนเริ่มงาน
- บันทึกอุณหภูมิหรือข้อมูลจาก Controller
- ทดสอบด้วย Program และ Payload จริง
- เดินเครื่องต่อเนื่องตาม Cycle ปกติ
- เปรียบเทียบก่อนและหลังติดตั้ง
- ตรวจว่าชุดคลุมรั้ง พับ หรือกดข้อต่อหรือไม่
- ตรวจ Alarm, เสียง และการสั่นผิดปกติ
- ทบทวนผลหลังใช้งานในช่วงแรก
หากอุณหภูมิเข้าใกล้ขีดจำกัดของผู้ผลิต ควรหยุดประเมินและปรับวัสดุ รูปแบบชุดคลุม Cycle หรือระบบระบายความร้อนก่อนใช้งานต่อ
คำถามที่พบบ่อย
ชุดคลุมหุ่นยนต์ทำให้มอเตอร์หรือเกียร์เสียหรือไม่?
ไม่ได้ทำให้เสียโดยอัตโนมัติ ความเสี่ยงขึ้นอยู่กับการออกแบบ วัสดุ อุณหภูมิ Payload และ Duty Cycle ต้องตรวจว่าหุ่นยนต์ยังทำงานภายในข้อกำหนดของผู้ผลิต
ผลทดสอบ +1.1°C ใช้ยืนยันกับหุ่นยนต์ทุกตัวได้หรือไม่?
ไม่ได้ เป็นผลจากเงื่อนไขการทดสอบหนึ่งเท่านั้น ควรตรวจวัดกับรุ่น วัสดุ และ Cycle จริงของแต่ละ Application
งานหน้าเตาควรใช้ชุดคลุมทั่วไปหรือไม่?
ไม่ควรเลือกจากรูปร่างเพียงอย่างเดียว ต้องตรวจอุณหภูมิ ความร้อนแผ่รังสี สะเก็ดไฟ ระยะห่าง และเวลาสัมผัส เพื่อเลือกวัสดุทนความร้อนที่เหมาะสม
ควรตรวจสอบอะไรหลังติดตั้ง?
ตรวจอุณหภูมิก่อน–หลังด้วย Cycle และ Payload จริง พร้อมดู Alarm เสียง การสั่น และการรั้งของชุดคลุมบริเวณข้อต่อ
สรุป
ชุดคลุมหุ่นยนต์ที่ออกแบบตรงกับรุ่น เลือกวัสดุเหมาะกับสภาพแวดล้อม และติดตั้งอย่างถูกต้อง สามารถช่วยปกป้องหุ่นยนต์จากฝุ่น น้ำมัน สี สะเก็ดไฟ และความร้อนจากกระบวนการได้ โดยไม่รบกวนการทำงานของหุ่นยนต์เกินความจำเป็น FABOTSUIT® ออกแบบชุดคลุมโดยพิจารณารุ่นหุ่นยนต์ การเคลื่อนไหว Payload, Cycle Time และสภาพแวดล้อมการทำงาน พร้อมแนะนำวิธีตรวจสอบหลังติดตั้ง เพื่อให้ลูกค้าใช้งานได้อย่างมั่นใจ เพียงส่งยี่ห้อ รุ่นหุ่นยนต์ และรายละเอียดการใช้งานมาให้ทีมงาน เราจะช่วยประเมินวัสดุและรูปแบบชุดคลุมที่เหมาะสมก่อนเสนอราคา
หากเลือกชุดคลุมเหมาะสม หุ่นยนต์ยังทำงานอยู่ภายในข้อกำหนด และมีการตรวจสอบหลังติดตั้ง ชุดคลุมไม่ควรเป็นสาเหตุโดยตรงที่ทำให้ Motor หรือ Gearbox เสียหาย
ต้องการประเมินชุดคลุม FABOTSUIT®?
ส่งรุ่นหุ่นยนต์ Payload, Cycle Time อุณหภูมิบริเวณใช้งาน และสิ่งที่ต้องการป้องกันมาให้ทีมงานตรวจสอบเบื้องต้นได้