ระบบเชื่อมโลหะอัตโนมัติเป็นหนึ่งในตัวแปรสำคัญ สำหรับงานเชื่อมโลหะในโรงงานอุตสาหกรรมการผลิต ที่ทำให้เกิดข้อได้เปรียบด้านเทคโนโลยีการเชื่อมโลหะที่เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ในบทความ Metal Fab-Form ในฉบับนี้ MEGA Tech จึงขอเสนอข้อได้เปรียบของการนำหุ่นยนต์เชื่อมโลหะหรือระบบเชื่อมโลหะอัตโนมัติเข้ามาใช้ในการปฏิบัติงานในโรงงานของคุณ
คุณภาพการเชื่อมโลหะ ขีดจำกัดของงานเชื่อมโลหะ คือการสร้างผลงานที่เหมือนกันเป๊ะในแต่ละครั้งและช่างเชื่อมโลหะสองคนต่างไม่สามารถสร้างรอยเชื่อมที่เหมือนกันในทุกด้านได้ซึ่งมีปัจจัยต่างๆ เช่น ความพอดีของชิ้นส่วน ประสบการณ์ และความล้าต่างๆ มีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณภาพ อาจก่อให้เกิดการเสียเวลาและเงินจำนวนมากที่เกิดจากเสียหายของชิ้นงาน ในทางตรงกันข้ามระบบเชื่อมโลหะอัตโนมัติสามารถตั้งโปรแกรมด้วยการเคลื่อนไหวและพารามิเตอร์ที่แน่นอนเพื่อให้การเชื่อมโลหะเสร็จสมบูรณ์ในลักษณะเดียวกันทุกรอบ ผลลัพธ์ที่ได้คือความสม่ำเสมอและคุณภาพที่เพิ่มขึ้น
ปริมาณงานและประสิทธิภาพ การเชื่อมโลหะอัตโนมัติจะเพิ่มปริมาณงานได้ในอัตราความเร็วเท่ากับหรือสูงกว่าการเชื่อมโลหะด้วยมือ การทำงานต่อเนื่องของหุ่นยนต์เชื่อมจึงเป็นปัจจัยที่สำคัญ โดยหุ่นยนต์เชื่อมโลหะ(Industrial Robot)สามารถทำงานด้วยความเร็วที่สม่ำเสมอโดยไม่มีเวลาว่างหรือการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้ ซึ่งทำให้มีเวลาทำงานเพิ่มขึ้น ดังนั้นอัตราการผลิตโดยรวมจึงสูงขึ้น ปัจจัยที่สองคือ การเตรียมชิ้นงาน สภาพของชิ้นงาน ไม่ว่าจะเป็นขนาด, ขอบที่สะอาดและเรียบ, มุมเอียงที่เหมาะสม ซึ่งจะเป็นองค์ประกอบที่จะทำให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกติดตั้งอย่างถูกต้องและถูกจัดวางอย่างถูกต้อง โดยปัจจัยที่สองจะต้องอาศัยการทำงานร่วมกับมนุษย์เพื่อให้ประสิทธิภาพสูงสุด
การสร้างระบบเชื่อมโลหะอัตโนมัติ ด้วยหุ่นยนต์เชื่อมโลหะ(Industrial Robot)เป็นอะไรมากกว่าเพียงแค่แขนหุ่นยนต์เชื่อมโลหะ(Industrial Robot)ที่ถือหัวเชื่อม องค์ประกอบต่างๆนี้จะส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบเชื่อมโลหะไม่ว่าจะเป็น ส่วนประกอบการเชื่อมโลหะ ซึ่งรวมถึง
หุ่นยนต์เชื่อมอุตสาหกรรม (Industrial Robot)
หุ่นยนต์เชื่อมอุตสาหกรรม (Industrial Robot) Yaskawa
ตู้คอนโทรเลอร์ (Robot Controller)
ตู้คอนโทรเลอร์ (Robot Controller)
ตู้เชื่อม (Welder)
ตู้เชื่อม (Welder)
Positioner
สำหรับการเชื่อมโลหะ แขนหุ่นยนต์เชื่อม, ชุดควบคุมหุ่นยนต์เชื่อม, อุปกรณ์จับยึดเพื่อช่วยให้แนวเชื่อมมีความมั่นคงและอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม นอกจากส่วนประกอบหลักแล้วอุปกรณ์ด้านความปลอดภัยก็เป็นส่วนสำคัญ การเชื่อมโลหะยังคงเป็นงานอันตราย ถึงแม้ว่าจะปฎิบัติการด้วยหุ่นยนต์เชื่อมก็ตาม เซนเซอร์จึงเป็นอุปกรณ์เสริม ที่จะใช้ตรวจจับบุคคลหรือส่วนของร่างกาย เพื่อป้องกันไม่ให้หุ่นยนต์เชื่อมและหัวเชื่อมเคลื่อนที่เมื่อมีคนอยู่ในเซลล์หรือเมื่อประตูเปิดอยู่ และยังเสริมความสามารถด้วยการตรวจสอบข้อมูล ระบบเชื่อมโลหะสามารถติดตั้งด้วยซอฟต์แวร์เพื่อติดตามกระแส แรงดันแก๊ส และการใช้ลวด เพื่อป้องกันปัญหาการที่อาจเกิดขึ้น
ปัจจุบันผู้ผลิตหลากหลายบริษัทได้นำหุ่นยนต์เชื่อมไปใช้ในการเชื่อมโลหะ ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมยานยนต์, อิเล็กทรอนิกส์, ก่อสร้างและอื่นๆ การเชื่อมโลหะส่วนใหญ่สามารถทำได้ด้วยแขนกล ซึ่งรวมถึงการเชื่อมโลหะ MIG, TIG, เลเซอร์ และพลาสมา ร่วมไปถึงการเชื่อมโลหะเฉพาะจุด (Spot Welding) สิ่งที่จะเกิดกับการเชื่อมโลหะที่หลีกเลี่ยงไม่ได้คือ Spatter ซึ่ง Spatter คือ สะเก็ดที่เกิดจากการเชื่อมโลหะ ที่ทำให้ผิวชิ้นงานไม่เรียบเป็นตุ่ม หรือ เม็ดที่เกิดจากการเชื่อมโลหะ ซึ่งทำให้ชิ้นงานดูไม่ได้คุณภาพ เสียภาพลักษณ์และมาตราฐานของผลิตภัณฑ์ ซึ่งปัจจุบัน การเชื่อมโลหะ เป็นกระบวนการที่จะพบได้ในหลากหลายการผลิต โดยเฉพาะอย่างผู้ผลิตชิ้นส่วน อะไหล่รถยนต์ รวมถึงงานอื่นๆ ที่จำเป็นต้องมีกระบวนการต่อวัสดุ ส่วนใหญ่เป็นโลหะและวิธีการเชื่อมโลหะที่พบกันอย่างแพร่หลาย คือ
การเชื่อมโลหะแบบ Short Arc แบบ MIG/MAG/CO2 ซึ่งจะเกิดสะเก็ดไฟได้ง่ายจากการส่งลวด อีกหนึ่งทางเลือกที่จะช่วยลด Spatter คือ การเชื่อมโลหะแบบ Ultra-Low Spatter “EAGL” ที่สามารถลดสะเก็ตไฟ (Spatter) โดยเป็นการส่งลวดและดึงลวดกลับทำให้สะเก็ดไฟลดลง นอกจากนี้การเชื่อมโลหะแบบ EAGL เป็นการเชื่อมโลหะที่มีกระแสไฟสูง ทำให้ไม่ต้องเสียเวลาในการขัดชิ้นงาน และไม่ต้องใช่แก๊สผสม Ar+Co2 ที่มีราคาที่สูงในการช่วยลดสะเก็ดไฟจากการเชื่อมโลหะ ทำให้ลดค่าใช้จ่ายและเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างดีเยี่ยม แนวคิดเรื่องการผลิตโดยระบบเชื่อมโลหะอัตโนมัติ ด้วยการก้าวทันเทคโนโลยีและนำมาประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรมจึงเป็นเรื่องที่น่าจะเริ่มต้นพัฒนากระบวนการผลิตอ เพื่อลดช่องว่างและผลกระทบจากการขาดแคลนแรงงานที่มีฝีมือ อีกทั้งยังเป็นการติดอาวุธเพื่อพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตให้เพิ่มสูงขึ้น ตลอดจนได้การผลิตมีความแม่นยำสูง เมื่อประเทศมีการพัฒนาขับเคลื่อนทางเศรษฐกิจไป จึงมีแนวโน้มที่ชัดเจนในการนำหุ่นยนต์เชื่อมโลหะ(Industrial Robot)และระบบเชื่อมโลหะอัตโนมัติมาใช้มากขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อทำงานให้รวดเร็วแม่นยำมากขึ้น ประสิทธิภาพในการผลิตสูงขึ้นซึ่งล้วนเป็นประโยชน์ต่อโรงงานและอุตสาหกรรมการผลิตอย่างแน่นอน
Article by: Yaskawa Electric (Thailand) Co., Ltd. & MEGA Tech