ระบบขนถ่ายวัสดุอัตโนมัติ

ประเภทของอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุพื้นฐานทั่วไป

อุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ได้มีการพัฒนาการออกแบบตามเทคโนโลยีขึ้นอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มีความเหมาะสมกับการนำไปใช้งาน ดังนั้นอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุมีหลายประเภท ผู้เขียนขอยกตัวอย่างอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุพื้นฐานโดยทั่วไป มีดังนี้

1. สายพานลำเลียง (Belt Conveyor)

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้แรงขับจากมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อให้สายพานเคลื่อนตัวไปอย่างต่อเนื่อง โดยวัสดุที่ใช้ในการลำเลียงจะวางอยู่บนสายพาน หรือบนลูกกลิ้งที่ขับหมุนด้วยสายพานเคลื่อนที่ ในการเคลื่อนย้ายวัสดุจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ซึ่งเป็นไปได้ทั้งแบบต่อเนื่องและหยุดชะงัก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการควบคุมในการขนย้าย ได้ทั้งระยะสั้น ระยะยาว แนวระดับ แนวลาดเอียงขึ้น และลาดเอียงลง โดยสามารถเลือกปรับระดับความเร็วได้

ดังนั้นระบบสายพานลำเลียง จึงเหมาะสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมทุกประเภท ที่ใช้ระบบสายพานลำเลียงในกระบวนการผลิต เช่น อุตสาหกรรมอาหารและยา อุตสาหกรรมผลิตอาหารกระป๋อง อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ และอุตสาหกรรมรถยนต์ เป็นต้น

                                                                        

ส่วนประกอบของสายพานลำเลียง

1. ยางผิวบน (Top Cover) มีหน้าที่รองรับวัสดุขนถ่ายและป้องกันการเสียหายของชั้นผ้าใบรับแรงและยังมีคุณสมบัติป้องกันแรงกระแทก ป้องกันการเจาะทะลุ ป้องกันน้ำมัน ป้องกันความร้อน โดยยางผิวบนมีหลายชนิดให้เลือกใช้งานขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของการใช้งาน

2. ชั้นผ้าใบรับแรง (Carcass) มีหน้าที่เป็นแกนรับแรงดึงของสายพานทั้งเส้น และช่วยกระจายแรงดึงของสายพาน เมื่อทำการลำเลียงวัสดุอีกด้วย

3. ชั้นยางประสานผ้าใบ (Skim Rubber) มีหน้าที่ประสานชั้นผ้าใบแต่ละชั้นเข้าด้วยกัน

4. ยางผิวล่าง (Bottom Cover) มีหน้าที่ป้องกันชั้นผ้าใบรับแรงไม่ให้เสียหายจากการเสียดสีกับลูกกลิ้ง (Idler) และพูลเลย์ ดังนั้นความหนาของยางผิวล่างจึงไม่จำเป็นต้องหนาเท่ากับยางผิวบน เพราะไม่ได้รับภาระหนักเหมือนยางผิวบน

 

ระบบขนถ่ายวัสดุด้วยสายพาน มีส่วนประกอบสำคัญดังนี้

1.       สายพาน (Belt) เป็นส่วนที่ใช้รองรับวัสดุขนถ่ายจากจุดหนึ่งไปยังจุดหนึ่ง ตัวกลางความหมายก็คือเมื่อสายพานหมุนไปครบรอบแล้วก็จะเวียนมา ทำงานแบบซ้ำ ๆ ไปเรื่อย ๆ หรือเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางของสายพานจนกว่าจะพังหรือขาดใช้งานไม่ได้

2.       ลูกกลิ้ง (Idlers) เป็นตัวรองรับสายพาน ลูกกลิ้งมีอยู่ 2 ชนิดคือ ลูกกลิ้งด้านลำเลียงวัสดุ (Carrying Idlers) และลูกกลิ้งด้านสายพานกลับ (Return Idlers)

3.       ล้อสายพาน (Pulleys) เป็นตัวรองรับ ขับสายพาน และควบคุมแรงดึงในสายพาน

4.       ชุดขับ (Motor or Drive) เป็นตัวส่งกำลังให้กับล้อสายพาน เพื่อขับสายพานและวัสดุขนถ่ายให้เคลื่อนที่

5.       โครงสร้าง (Structure) เป็นส่วนที่รองรับรักษาแนวของลูกกลิ้ง ล้อสายพาน และรองรับเครื่องรับสายพาน

 

ข้อดีของการใช้ระบบสายพานลำเลียง มีดังนี้

• 1.       แรงกระทำสม่ำเสมอและคงที่
• 2.       วัสดุเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง
• 3.       เส้นทางไม่ได้เปลี่ยนแปลง
• 4.       อัตราการเคลื่อนย้ายแน่นอน
• 5.       สามารถข้ามสิ่งกีดขวางได้
• 6.       จำเป็นต้องใช้การนับอย่างอัตโนมัติ การแยกจำพวกการชั่งน้ำหนัก
• 7.       ต้องมีการเก็บตัวเลขคงคลัง และการตรวจสอบเพื่อควบคุมการผลิต
• 8.       ต้องการควบคุมการไหล
• 9.       ขนถ่ายวัสดุที่มีการเสี่ยงต่ออันตราย
• 10.   ขนถ่ายวัสดุที่มีอุณหภูมิสูง และใช้ในพื้นที่ที่อันตราย

ประเภทของสายพานลำเลียง (Rubber Conveyor Belt)

1. แบ่งตามประเภทของผิว (Cover Rubber) ของสายพานลำเลียง (Rubber Conveyor Belt) แบ่งได้ 2 ประเภท

1.1 ประเภทใช้งานทั่วไป (General Use Conveyor Belt) หรือเรียกว่า สายพานทนสึก (Wear Resistance Conveyor Belt)

1.2 ประเภทใช้งานแบบพิเศษ (Special Conveyor Belt) มีหลายแบบ เช่น สายพานทนร้อน (Heat Resistant Conveyor Belt) สายพานทนน้ำมัน/ไขมัน/จาระบี (Oil Fat/Grease Resistant Conveyor Belt) สายพานทนเปลวไฟ (Flame Resistant Belt) สายพานทนความเย็น (Cold Resistant Belt) สายพานทนสารเคมี (Chemical Resistant Conveyor Belt) สายพานมีคุณสมบัติป้องกันกระแสไฟฟ้าสถิต และสายพานสำหรับลำเลียงอาหาร (Food Grade)

 

2. แบ่งตามประเภทของวัสดุที่ใช้รับแรง (Tension Member) ของสายพานลำเลียง (Rubber Conveyor Belt) แบ่งได้ 2 ประเภท

2.1 สายพานผ้าใบ (Fabric Conveyor Belt) วัสดุที่ใช้รับแรง (Tension Member) ทำด้วยวัสดุต่าง ๆ กันไป เรียกรวม ๆ กันว่าผ้าใบ เช่น Cotton Nylon EP (Polyester/Nylon หรือเรียกว่า PN และ Kevlar (Aramid) และ Fiberglas

2.2 สายพานลวดสลิง (Steel Cord Conveyor Belt) คือสายพานที่มีวัสดุรับแรง เป็นเส้นลวด (Steel Cord)

3. แบ่งตามประเภทของลักษณะของผิวหน้า (Rubber Cover Surface) ของสายพานลำเลียง (Rubber Conveyor Belt) แบ่งได้หลายชนิดแต่ที่นิยมใช้กันมี 3 ประเภท

3.1 แบบผิวหน้าเรียบ (Plain Surface) ใช้ลำเลียงวัสดุในแนวราบหรือเอียงเล็กน้อยใช้ในงานทั่ว ๆ ไป ในประเทศไทยเราน่าจะใช้สายพานแบบนี้มากกว่าร้อยละ 80

3.2 แบบผิวหน้าก้างปลา (Pattern Surface) มีหลายลักษณะ (Pattern) เรียกว่าก้างปลา จะมีสัน (Cleat) บนตัวสาย พานใช้ลำเลียงวัสดุในแนวราบหรือเอียงได้ดีกว่าแบบผิวเรียบ แต่ราคาก็แพง ก่อนซื้อต้องรู้ว่าวัสดุที่ลำเลียงสามารถขึ้นได้สูงกี่องศา ถ้ามุมเอียงของระบบสายพาน (Conveyor System) มีมากว่ามุมกองของวัสดุ ๆ อาจจะไหลกลับเดี๋ยวเสียเงินฟรี ๆ

3.3 แบบผิวหน้าพิเศษหรือมีโครงสร้างแบบพิเศษ ตามลักษณะการใช้งาน เช่น Sidewall Belt และ Pipe Conveyor Belt เรื่องนี้เป็นเรื่องพิเศษหัวข้อนี้เราจะไม่ลงลึกในเนื้อหาแต่หากท่านใดอยากรู้หรือมีการใช้งานที่แปลก ๆ จะใช้สายพานประเภทไหนดีถึงจะเหมาะหลาย ๆ ประเภทไม่มีการผลิตในประเทศไทย

2. ลูกกลิ้งลำเลียง (Roller Conveyor)

เป็นอุปกรณ์ขนถ่ายลำเลียงที่มีราคาถูก สามารถปรับแต่งให้ติดตั้งใช้กับอุปกรณ์อื่น ๆ ได้ง่าย ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในการนำไปประยุกต์ใช้งานอุตสาหกรรมจะต้องมีออกแบบและผลิตลูกกลิ้งจากวิศวกรที่มีความชำนาญงาน ซึ่งต้องออกแบบใช้ร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ ได้ เช่น เครื่องชั่ง เครื่องบรรจุ เครื่องนับจำนวน และเครื่องคัดขนาด เป็นต้น

ลูกกลิ้งลำเลียงมีให้เลือกหลายขนาด โดยสามารถแยกรายละเอียด ได้ดังนี้

1. วัสดุที่ใช้ผลิตลูกกลิ้ง เช่น พลาสติกพีวีซี (PVC) เหล็กเคลือบสังกะสี (Zinc Plate) เหล็กหุ้มยาง (Rubberized Steel) เหล็กหุ้มยูริเทน (Polyurethane Covers Steel) และเหล็กสแตนเลส (Stainless) เป็นต้น

2. วัสดุที่ใช้ผลิตโครงสร้าง เช่น เหล็ก (Steel) สแตนเลส (Stainless Steel) และอะลูมิเนียม (Aluminium) เป็นต้น

                                           

      หลักการขนย้ายวัสดุ                                             

• หลักการขนย้ายวัสดุโดยทั่วไปนั้น จะต้องใช้เวลาในการขนย้ายให้น้อยลง การออกแบบอุปกรณ์ขนย้ายต้องมีความเหมาะสม ในการนำไปใช้งาน สะดวก รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพดังนี้คือ
• การขนย้ายวัสดุต่างๆต้องมีการจัดระบบการวางแผนเพื่อทำให้การดำเนินงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ
• การพิจารณากิจกรรมในการขนย้าย ต้องเรียงลำดับตามความเหมาะสม ตามความจำเป็น และเลือกวัสดุอุปกรณ์ให้มีความเหมาะสมกับสินค้าที่ทำการขนย้ายทุกครั้ง
• ควรจัดบริเวณพื้นที่ในโรงงานให้สะดวกต่อการขนย้ายวัสดุให้มากที่สุด และใช้พื้นที่ในโรงงานให้เกิดประโยชน์สูงสุด
• การขนย้ายวัสดุจะต้องเลือกใช้วัสดุอุปกรณ์ขนย้ายให้ถูกกับลักษณะงาน และคำนึงถึงความปลอดภัยในการใช้งาน
• การขนย้ายวัสดุจะต้องเลือกใช้อุปกรณ์ขนย้ายที่มีมาตรฐานอยู่ในสภาพที่พร้อมใช้งานได้เสมอ และถ้ามีการชำรุดหรือเสียหายต้องบอกผู้ควบคุมงานทันที
• ควรมีแผนงานในการจัดการซ่อมบำรุง ซ่อมแซม ดูแลรักษา อุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุตามความเหมาะสม เพื่อช่วยยืดอายุในการใช้งาน
• อุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุบางชนิด หรือบางประเภท จะต้องศึกษาอ่านคู่มือในการใช้งานให้ถูกต้องเสียก่อน เพื่อช่วยลดอุบัติเหตุที่อาจจะเกิดขึ้นได้ และยังช่วยลดต้นทุนในการผลิตได้ด้วย                          

                         

Automated Guided Vehicles (AGVs) - Egemin Automation Inc

              รถ AGV คืออะไร รถ AGV (Auto Guiding Vehicle) หรือเรียก กันว่า เป็นเครื่องจักรประเภท รถอัตโนมัติชนิดหนึ่ง ซึ่งมีลักษณะคล้ายอุปกรณ์ประเภทรถ Fork lift ความแตกต่างอยู่ที่รถ AGV จะถูกควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์และถูกกำหนดเส้นทางในการขนส่งที่ชัดเจน โดยไม่จำเป็นต้องใช้แรงงานคนในการควบคุม การเลือกใช้อุปกรณ์ประเภทรถ AGV ต้องติดตั้งเส้นทางการวิ่งของรถ AGV ซึ่งอาจ มีการฝังสายไฟไว้ใต้พื้น โรงงาน ตามเส้นทาง การวิ่งของรถAGV การ ควบคุมรถ AGV สามารถควบคุมได้ทีละหลาย ๆ คันโดยใช้คำสั่งในการควบคุมเพียงชุดเดียว และ ให้รถAGV แต่ละคันสามารถสื่อสารถึงกันได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของรถ AGV หรือเพื่อป้องกันการกีดขวางการจราจรหากมีรถ AGVอีกคันจอดขวางอยู่ในจุดรับส่งวัสดุ

ข้อดี 
- รถ AGV สามารถขับเคลื่อนได้โดยไม่ต้องใช้พนักงานขับ
 - รถ AGV ทํางานได้ตรงเวลา ไม่ต้องการเวลาหยุดพัก และไม่ลาหยุดหรือลากิจ
 - รถ AGV ลดความผิดพลาดจากคน เช่น การขับเฉี่ยว ชน ที่เกิดจากความประมาท
 - รถ AGV ลดความล่าช้าของการส่งชิ้นส่วนและอุปกรณ์จากพนักงานขับ และการจราจรในโรงงาน
 - รถ AGV สามารถรับน้ําหนักได้มาก จึงลดความเมื่อยล้าจากพนักงานเข็นขนส่งชิ้นส่วนและอุปกรณ์
 - รถ AGV ลดปัญหามลพิษในโรงงาน เนื่องจากใช้แบตเตอร์รี่
 - รถ AGV สามารถลดค่าใช้จ่ายจากค่าแรงงานและค่าบํารุงรักษารถขนส่ง (โฟล์คลิฟท์) เป็นต้น
 การใช้งานรถ AGV เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดต่อระบบ สามารถทำได้ดังต่อไปนี้

 1) การเพิ่มจำนวนของรถ AGV
 2) การเพิ่มความเร็วของรถ AGV
 3) การเปลี่ยนแปลงวิธีการวิ่งของรถ AGV จากทิศทางเดียวเป็น 2 ทิศทาง
 4) การเพิ่มความจุของรถ AGV


     ซึ่งแต่ละวิธีในการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานของรถ AGV จะมีข้อจำกัดในตัวเอง เช่น 

การเพิ่มจำนวนรถ AGV จะต้องมีการลงทุนสูง เกิดความแออัดในระบบมากขึ้น การเพิ่มความเร็วของรถก็เป็นเรื่องที่สามารถกระทำได้ แต่อาจส่งผลกระทบต่อการควบคุมความปลอดภัย ในการทำงาน การเปลี่ยนแปลงทิศทางการวิ่งจากทิศทางเดียวเป็น 2 ทิศทาง ก็เป็นเรื่องยุ่งยากในการ ออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ ในการควบคุม ส่วนการเพิ่มความจุบน รถ AGV ถึงแม้ จะต้องลงทุนบ้างแต่ก็อยู่ในวิสัยที่สามารถที่จะทำได้
         จากที่ได้กล่าวมาข้างต้นนั้นเป็นวิธีที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของรถ AGV แต่การ เพิ่ม
ประสิทธิภาพของรถ AGV เป็นเพียงส่วนหนึ่งในระบบการผลิต การจะเพิ่มประสิทธิภาพของระบบการผลิตนั้นระบบการขนส่งชิ้นงานก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน การเลือกวิธีการ ขนส่งของรถ AGV ไม่ว่าจะเป็นวิธีการหยิบชิ้นงานหรือการวางชิ้นงานจะทำให้สามารถผลิตสินค้าได้มากขึ้น เนื่องจากการเลือกวิธีการหยิบและ การวางชิ้นงานที่เหมาะสมจะทำให้เราสามารถลด ระยะเวลารอคอยของชิ้นงาน และยังสามารถป้องกันการเกิดคอขวดตามสถานีต่าง ๆ ได้อีกด้วย

    หลักการใช้งานและการควบคุมความปลอดภัยของรถ AGV ระบบ AGV (Automated Guided Vehicle

System หรือ AGVS) เป็นระบบขนถ่ายวัสดุที่ใช้รถทำงานได้โดย ให้รถแต่ละคันมีอิสระต่อกัน สามารถขับเคลื่อน ได้ด้วยตัวเอง ซึ่งถูกนำทางด้วย เส้นทางขนส่งที่ฝังอยู่บนพื้นของโรงงาน รถจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่ติดตั้งอยู่ในตัวรถซึ่งจะทำให้รถวิ่งได้ในระยะหนึ่งจากนั้นต้องทำการอัดแบตเตอรี่ใหม่การกำหนดเส้นทางขนส่งของระบบ AGV นี้อาจจะทำได้โดยใช้สายไฟฟ้าฝังอยู่กับพื้นโรงงาน หรือ ใช้สีสะท้อนแสงทาบนพื้นโรงงานก็ ได้รถจะใช้เซนเซอร์ (Sensor) เป็นอุปกรณ์ในการนำทาง รถ AGV ที่ใช้งานกัน อยู่ในปัจจุบันมี หลายชนิดด้วยกันคือ

    1. AGV Driver Train: รถ AGV ชนิดนี้จะประกอบด้วยรถลาก (ซึ่งเป็น AGV) ที่ใช้ ลากขบวนของรถ
พ่วง รถ AGV ชนิดนี้เป็นรถ AGV ชนิดแรกที่ผลิตขึ้นมา และปัจจุบันยังคงเป็นที่นิยมอยู่ รถ AGVประเภทนี้เหมาะสมที่จะใช้กับโหลดที่มีน้ำหนักมากที่จะต้องขนย้ายเป็นระยะทางไกล ๆ ในคลังสินค้าหรือในโรงงาน และในระหว่างเส้นทางการขนส่ง อาจจะต้องมีการโหลดชิ้นงานเข้าหรือออกจากรถ AGV ก็ได้

   2. AGV Pallet Truck: รถ AGV ประเภทนี้จะใช้ขนส่งโหลดที่วางอยู่บนพาเล็ตไปบน เส้นทางการขนส่งที่กำหนดให้การทำงานแบบนี้เดิมทีคนงานจะทำหน้าที่ โหลดพาเล็ตขึ้นมาไว้บนรถด้วยซ่อม (Fork)แล้วขับรถไปยังตำแหน่งที่ต้องการ ในการใช้งานรถ AGV ประเภทนี้ผู้ควบคุมเพียงแค่ขับรถAGV ไปยังตำแหน่งเริ่มต้นของเส้นทางเดินรถ จากนั้นทำการโปรแกรมจุดหมาย แล้วปล่อยให้รถ AGVเคลื่อนที่ไปยังจุดหมายเองโดยอัตโนมัติ ซึ่งรถ AGV ชนิดนี้ปัจจุบันคือรถForklift AGV นั่นเอง

         3. AGV Unit Load Carrier: รถ AGV ชนิดนี้จะใช้สำหรับเคลื่อนย้าย Unit Load จาก สถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่ง โดยปกติแล้วรถ AGV ประเภทนี้จะมีระบบนำชิ้นงานเข้าออกจาก รถ AGV แบบอัตโนมัติติดตั้งอยู่ด้วย ซึ่งระบบนี้อาจ มีการขับเคลื่อนด้วย ลูกกลิ้ง สายพาน แท่นลิฟต์ หรืออุปกรณ์ทางกลอื่น ๆ