รถ AGV และ ระบบสายพานลำเลียง

ระบบรถ AGV

        รถขนส่งเคลื่อนที่อัตโนมัติ AGV มีหลายชนิดให้เลือกตามความเหมาะสมของการใช้งาน
ตั้งแต่ การใช้งานแบบลากจูง container ,แบบยก container จนถึงแบบรถยก (Forklift) ใน
ลักษณะต่างๆ โดยมีระบบควบคุมเส้นทางและนำทางการขับเคลื่อน (The Vihicle Navigation & Guidance System) ด้วยการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กที่ฝังอยู่ในพื้นผิวทางเดินรถ AGV หรือ
แบบควบคุมโดยการ ตรวจจับด้วยแสงเลเซอร์เพื่อให้รถ AGV สามารถเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่กำหนดได้

      รถ AGV แต่ละชนิดรับน้ำหนักได้ต่างกันตั้งแต่ 400-1,200 กิโลกรัม หรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับ
การใช้งานแต่ละประเภท โดยมีความเร็วในการขับเคลื่อน 1.2-1.7 เมตร ต่อวินาที
      รถ AGV ทุกคันจะติดตั้งระบบเลเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวที่ประกันได้ว่ามีระดับความปลอดภัยสูงสุด โดยติดตั้งทั้งด้านหน้าและหลังของตัวรถ และแบ่งการเตือนภัยออกเป็น 2 พื้นที่
คือ พื้นที่เตือนภัย( Warning Area)และพื้นที่หยุด (Stopping Area) กล่าวคือ ถ้ามีบุคคลเดินเข้าในเขตพื้นที่เตือนภัย รถ AGV จะลดความเร็วลงจากความเร็วสูงสุด (Maximum Speed) เป็นลักษณะแบบเคลื่อนที่ช้า (Crawling Speed) และถ้าตรวจจับได้ในพื้นที่หยุด รถ AGV จะหยุดทันที โดย
ระยะทางของพื้นที่เตือนและพื้นที่หยุด จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับระดับความเร็วของรถ AGV
       ทั้งนี้แบตเตอรี่ที่ใช้เป็นแบบ Maintenance Free สามารถใช้งานได้ติดต่อกันแบบต่อเนื่อง
นานถึง 8-10 ชั่วโมง โดยไม่ต้องนำแบตเตอรี่ออกจากตัวรถ

ส่วนประกอบของรถ AGV 

    

       ชุดสั่งงาน เป็นชุดสั่งงานการเคลื่อนที่ของรถ AGV เป็นแบบปุ่มกด หรือแบบหน้าจอสัมผัส (Touch Screen) เพื่อเลือกคําสั่ง ความเร็ว ตําแหน่ง หรือการทํางานอย่างใดอย่างหนึ่งให้รถ AGV ทํางานต่อไป         เซ็นเซอร์ตรวจจับแถบแม่เหล็ก จะใช้ร่วมกับแถบเส้นแม่เหล็กที่วางฝังบนพื้นเป็นแนวทางเดินของรถAGV เซ็นเซอร์เป็นระบบแมกเนติกหลายบิตเรียงเป็นแนวยาวตรวจจับการเหนี่ยวนําขวางไปกับแถบเส้น  แม่เหล็ก และที่ต้องมีจํานวนหลายบิตเพื่อเป็นการตรวจสอบแนวทางเดินสําหรับการเขียนโปรแกรมไม่ให้รถ AGV หลุดไปจากแถบเส้นแม่เหล็ก 

       เซ็นเซอร์กําหนดคําสั่งนําทาง เป็นเซ็นเซอร์แมกเนติกที่ใช้ร่วมกับแถบแม่เหล็กแบบมีทิศเหนือ-ใต้วาง สลับกัน สําหรับเป็นรหัสการสั่งงานให้รถ AGV ให้ชะลอความเร็ว จอดตามสถานีหรือกระทํางานอย่างใดอย่าง หนึ่ง ซึ่งรหัสแถบแม่เหล็กสามารถวางได้ทั้ง 2 ฝั่งขนานไปกับแถบแม่เหล็ก ในปัจจุบันได้นําระบบ RFID Tag เข้ามาใช้งานแทน 

       เซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งกีดขวาง เป็นระบบรักษาความปลอดภัยของรถ AGV ใช้ระบบเลเซอร์ตรวจจับ ความเคลื่อนไหว และสิ่งกีดขวาง เมื่อมีวัตถุมาขวางรถ AGV ในพื้นที่ที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้รถ AGV จะมีการ สั่งงานให้ชะลอความเร็วและหยุดการเคลื่อนที่ 

      ระบบประมวลผล เป็นศูนย์กลางการควบคุมของรถ AGV ที่รับคําสั่งจากชุดสั่งงาน และเซ็นเซอร์ต่างๆ มาประมวลผลให้ระบบขับเคลื่อนของรถ AGV เคลื่อนที่ รักษาตําแหน่งตามแถบเส้นแม่เหล็ก หยุด และจอด ตามสถานีสําหรับระบบประมวลผลสามารถใช้ได้ทั้งแบบไมโครคอนโทรลเลอร์หรือแบบพีแอลซีตามความถนัดของผู้พัฒนา 

     ระบบขับเคลื่อน เป็นระบบที่รับคําสั่งมาจากระบบประมวลผลผ่านชุดขับมอเตอร์ไปควบคุมการ ทํางานของมอเตอร์สองตัวที่ติดตั้งกับล้อขับ ให้เคลื่อนที่ เลี้ยวซ้าย-ขวา ขะลอความเร็ว และหยุดรถ AGV        ไฟและเสียง เป็นระบบความปลอดภัยอย่างหนึ่งที่คอยแจ้งเตือนแก่ผู้ปฎิบัติงานให้ทราบว่ารถ AGV มี การทํางานอยู่ เพื่อไม่ให้ผู้ปฎิบัติงานกีดขวางการเคลื่อนที่ของรถ AGV 

     แบตเตอรี่ไฟฟ้า เป็นแหล่งพลังงานในการจ่ายไฟกระแสตรงให้กับส่วนต่างๆ ขนาดของแบตเตอรี่เป็น สิ่งหนึ่งที่ต้องคํานึงถึงเพื่อให้รถ AGV สามารถใช้งานได้ต่อเนื่อง ซึ่งเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถประจุกระแสไฟ ให้แบตเตอรี่แบบไร้สาย (Wireless Charger) กล่าวคือ เมื่อรถ AGV หยุดอยู่ในตําแหน่งหัวชาร์จก็จะมีการ ชาร์จไฟเข้าในแบตเตอรี่โดยไม่มีการสัมผัส ทําให้ลดความยุ่งยากในการชาร์จไฟให้กับแบตเตอรี่ 

      จากส่วนประกอบที่กล่าวมา เห็นได้ว่าการพัฒนารถ AGV ขึ้นใช้ภายในโรงงานไม่ได้มีส่วนที่ซับซ้อน ชิ้นส่วนเกือบทุกชิ้นสามารถหาซื้อหรือประยุกต์ใช้ได้กับของที่มีในประเทศ แต่สิ่งหนึ่งที่ต้องคํานึงถึงคือเรื่องของ โปรแกรมการควบคุมรถ AGV ไม่ว่าจะเป็นการใช้ระบบประมวลผลด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์หรือพีแอลซีก็ ตาม ยกตัวอย่างเช่น การโปรแกรมควบคุมรถ AGV ให้หยุดในสถานีต่างๆ การโปรแกรมแบบเปิด (Open Loop Control) สามารถทําให้รถ AGV ที่ไม่มีโหลดหยุดในสถานีต่างๆ ได้ตรงตําแหน่ง แต่เมื่อรถ AGV มีการ บรรทุกสิ่งของน้ําหนักมากขึ้นระยะการหหยุดรถจะต้องมากขึ้นด้วย ถ้าใช้การหยุดรถแบบเดิมทําให้รถ AGV เลยออกนอกตําแหน่งได้เป็นต้น ดังนั้นการเขียนโปรแกรมที่ดีควรเขียนเป็นแบบการควบคุมแบบปิด (Close Loop Control) หรือประยุกต์ใช้ กับเทคนิคการควบคุมแบบต่างๆ เข้ามาร่วมกัน 

ข้อดีของ รถ AGV

- 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 

        เมื่อรถ AGV มีข้อได้เปรียบหลายประการที่สามารถทํางานแทนแรงงานคนได้ ในการพัฒนารถAGV เพื่อใช้ในโรงงาน

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