หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม

แผนการจัดการเรียนรู้

แบบมงุ่ เนน้ สมรรถนะอาชีพ บรู ณาการ คุณธรรม จรยิ ธรรม
คา่ นิยม คุณลักษณะอนั พึงประสงค์ 3D ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง

คา่ นยิ มหลักของคนไทย 12 ประการ อาเซยี น และพฒั นา
การเรยี นการสอนดว้ ยกระบวนการชมุ ชนการเรยี นรทู้ างวชิ าชีพ (PLC)

วิชา หุ่นยนตใ์ นงานุตสาหกรรม รหสั วิชา 30105-2106
หลักสูตรประกาศนยี บัตรวชิ าชีพชัน้ สูง พทุ ธศกั ราช 2563

สาขาวิชาชา่ งไฟฟา้ สาขางานไฟฟ้ากำลงั
ภาคเรียนที่ 2 ปกี ารศกึ ษา 2564

โดย
นางสาวจฑุ ามาศ วชิ าทน
พนกั งานราชการ (ครู)
แผนกวิชาชา่ งไฟฟา้ กำลัง

งานพฒั นาหลักสตู รการเรยี นการสอน วทิ ยาลยั เทคนคิ สระแกว้
สำนกั งานคณะกรรมการการอาชวี ศกึ ษา

แผนการจดั การเรยี นรู้
แบบมุง่ เน้นสมรรถนะอาชพี บูรณาการ คุณธรรม จริยธรรม ค่านยิ ม

คณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์ 3D ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง
ค่านิยมหลกั ของคนไทย 12 ประการ อาเซยี น และการพฒั นา
การเรยี นการสอนดว้ ยกระบวนการชุมชนการเรียนรทู้ างวชิ าชีพ (PLC)

ภาคเรียนท่ี 2 ปีการศึกษา 2564

วชิ า หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม รหสั วชิ า 30105-2106

จดั ทำโดย
นางสาวจฑุ ามาศ วชิ าทน

วุฒกิ ารศกึ ษา วศิ วกรรมศาสตร์บณั ฑิต สาขาวิศวกรรมไฟฟา้

รายการตรวจสอบและอนุญาตให้ใช้

 ขออนญุ าตใช้แผนการจดั การเรยี นรู้
.....................................................................................................................................................................

....................................................
ลงชื่อ (นางสาวจุฑามาศ วชิ าทน)

ครูผสู้ อนแผนกวิชาไฟฟ้ากำลัง
.............../................./................

 ความเหน็ ของหัวหน้าแผนกวชิ า
..........................................................................................................................................................................

....................................................
ลงช่อื (นายธรี ะยทุ ธ มอญขาม)

หวั หน้าแผนกวชิ าไฟฟ้ากำลัง
.............../................./................
 ความเหน็ ของหัวหนา้ งานพัฒนาหลักสูตรการเรยี นการสอน
..........................................................................................................................................................................

....................................................
ลงชอ่ื (นายธรรมนูญ แก้วเสถียร)

หัวหน้างานพัฒนาหลักสูตรการเรยี นการสอน
.............../................./................

 ควรอนุญาตให้ใชก้ ารสอนได้
 เห็นควรปรบั ปรุงดังเสนอ
 อืน่ ..............................................................................................................................................................

.............................................
ลงช่ือ (นายฐปกร รกั ษาศลี )

รองผู้อำนวยการฝ่ายวิชาการ
.............../................./...............
 อนุญาตใหใ้ ชก้ ารสอนได้
 อนื่ .............................................................................................................................................................

..............................................

ลงช่ือ (นายศิริพงศ์ ฟองสนั เทียะ)
รองผู้อำนวยการ รกั ษาการในตำแหน่ง
ผอู้ ำนวยการวิทยาลยั เทคนิคสระแก้ว

.............../................./...............

โครงการสอน ประกอบดว้ ย
1. จดุ ประสงคร์ ายวชิ า
2. มาตรฐานรายวิชา
3. คำอธบิ ายรายวชิ า
4. ตารางวิเคราะห์หลกั สตู ร
5. ตารางวเิ คราะห์เนื้อหา
6. แผนการวิเคราะห์หลักสตู ร
7. ผงั การสรา้ งแบบทดสอบ (Test Blueprint) ภาคทฤษฎี
8. ผงั การสรา้ งแบบทดสอบ (Test Blueprint) ภาคปฏบิ ัติ
9. แผนการสอน/การเรียนรู้
โครงการสอนรายวชิ า

รหสั วิชา......30105 - 2106..............รายวิชา............หนุ่ ยนต์ในงานอตุ สาหกรรม.............................................
ระดับชั้น.......ปวส.............สาขาวชิ า.......ชา่ งไฟฟ้ากำลงั ............สาขางาน........ไฟฟ้ากำลงั ................
จำนวนชั่วโมง/สัปดาห์..........5.........ชวั่ โมง จำนวน.........3.............หน่วยกติ

1. จุดประสงคร์ ายวิชา (ดูรายละเอียดจากโครงสรา้ งหลักสูตร)

1. เข้าใจหลักการทำงานของหนุ่ ยนต์ในงานอตุ สาหกรรม
2. มที กั ษะในการออกแบบ ทดสอบและควบคุมหนุ่ ยนต์ในงานอตุ สาหกรรม
3. เพือ่ ให้มกี จิ นสิ ยั ในการทำงานดว้ ยความประณีต รอบคอบและปลอดภยั ตระหนักถงึ คณุ ภาพของงาน และมี

จรยิ ธรรมในงานอาชีพ

2. มาตรฐานรายวิชา (ดรู ายละเอียดจากโครงสรา้ งหลกั สูตร)

1. แสดงความรู้เกย่ี วกบั หลกั การออกแบบห่นุ ยนต์ในงานอุตสาหกรรม
2. ออกแบบหุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม
3. ทดสอบวงจรและอปุ กรณ์ กลไกของหนุ่ ยนต์ร่วมกบั ระบบอิเลก็ ทรอนิกส์ในงานอตุ สาหกรรม
4. ประยกุ ตใ์ ช้ห่นุ ยนต์ในงานอุตสาหกรรม

3. คำอธบิ ายรายวิชา (ดูรายละเอียดจากโครงสร้างหลกั สูตร)
ศกึ ษาและปฏบิ ัติการ เกย่ี วกบั โครงสร้างอุปกรณ์ประกอบหุ่นยนต์การทำงาน การออกแบบ การควบคุม กระบวนการ
ป้อนกลบั การทำงานของเคร่ืองควบคุมกลไกรว่ มกบั ระบบอิเลก็ ทรอนิกสใ์ นงานอุตสาหกรรม

ตารางวิเคราะห์หลกั สูตร

รหสั วิชา รหสั วิชา 30105 - 2106 ช่ือวิชา หนุ่ ยนตใ์ นงานอุตสาหกรรม (2 3 3)

ที่ เรอื่ ง เนื้อหา ช่ัวโมง
ทฤษฎี ปฏิบตั ิ รวม

1 แขนกลอตุ สาหกรรม • บทนำการใชแ้ ขนกลในงานอุตสาหกรรม 325

เบื้องต้น • ความหมายของแขนกลอตุ สาหกรรม

• หลักการพนื้ ฐานของแขนกลอุตสาหกรรม

• ข้อดีของแขนกลอตุ สาหกรรม

• ประเภทของแขนกลอตุ สาหกรรม

• การเลอื กใช้งานแขนกลอุตสาหกรรมให้เหมาะสม

กบั งานรูปแบบต่าง ๆ

2 โครงสร้างในระบบของ • โครงสร้างในระบบของแขนกลอุตสาหกรรม 325
แขนกลอุตสาหกรรม • องค์ประกอบหลกั ของหนุ่ ยนต์

3 หน้าท่แี ละชิน้ ส่วนใน • หนา้ ทแ่ี ละชน้ิ สว่ นในแขนกลอุตสาหกรรม 325
แขนกลอุตสาหกรรม • อปุ กรณ์ทางกล

• อุปกรณ์ขับเรา้ แอคชูเอเตอร์

• อปุ กรณ์ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์

• อุปกรณ์ควบคมุ คอนโทรลเลอร์

4 การเคล่ือนที่ของแขน • บทนำ ระบบพิกดั 4 6 10

กลอุตสาหกรรม • ระบบพิกดั ในหนุ่ ยนต์อตุ สาหกรรม

• การแสดงพิกดั ทางเมตริกสแ์ ละการแปลงตำแหนง่

• การควบคมุ การเคลื่อนท่ีของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

แบบ Jogging

5 การเคลื่อนท่ขี องแขน • บทนำ การเขยี นโปรแกรมควบคมุ ห่นุ ยนต์เบื้องตน้ 4 6 10
กลอุตสาหกรรม 2 • การเขียนโปรแกรม Move J

• การเขยี นโปรแกรม Move L

• การเขียนโปรแกรม Move C

6 การเขียนโปรแกรม • บทนำ แนะนำ RobotStudio 4 6 10
จำลองการทำงานของ • การใช้งานเบื้องต้น RobotStudio
แขนกลอุตสาหกรรม

• การจำลองการควบคุมหุน่ ยนต์ ABB 1

• การจำลองการควบคุมหนุ่ ยนต์ ABB 2

7 ประเภทของกริปเปอร์ • หลกั การเบ้อื งตน้ ของกรปิ เปอรห์ ุน่ ยนต์อุตสาหกรรม 5 15 20

และการเลือก • ชนดิ และหลักการทำงานของอุปกรณ์กริปเปอร์

ประยกุ ต์ใช้กริปเปอร์ หนุ่ ยนตอ์ ุตสาหกรรม

ใน ห่นุ ยนต์ • การตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์กรปิ เปอร์
อุตสาหกรรม หนุ่ ยนตอ์ ตุ สาหกรรมเบ้ืองตน้

• การติดตง้ั อปุ กรณก์ ริปเปอรบ์ นหนุ่ ยนต์อตุ สาหกรรม

• การเขียนโปรแกรมเพื่อทดสอบกริปเปอรบ์ น

หุ่นยนต์ อุตสาหกรรม

8 การประยุกตใ์ ชแ้ ขนกล • บทนำ หุ่นยนตใ์ นงานอุตสาหกรรม 5 15 20
ในงานอตุ สาหกรรม • การประยุกต์ใช้งานหุ่นยนต์

9 การซอ่ มบำรุงรกั ษา • การซอ่ มบำรุงรักษาแขนกลในงานอุตสาหกรรม 325
แขนกลในงาน

อุตสาหกรรม

รวม 34 56 90

ตารางวิเคราะหเ์ น้ือหา

รหสั วชิ า 30105 - 2106 ช่ือวชิ า ห่นุ ยนตใ์ นงานอุตสาหกรรม (2 3 3)

ท่ี เรื่อง จุดประสงค์เชงิ พฤติกรรม

1 แขนกลอตุ สาหกรรม • อธบิ ายการใชแ้ ขนกลในงานอุตสาหกรรมได้
เบื้องต้น • อธบิ ายความหมายของแขนกลอตุ สาหกรรมได้

• อธิบายหลักการพืน้ ฐานของแขนกลอุตสาหกรรมได้

• อธิบายข้อดขี องแขนกลอุตสาหกรรมได้

• อธบิ ายประเภทของแขนกลอุตสาหกรรมได้
และการเลือกใช้งานแขนกลอุตสาหกรรมให้เหมาะสมกับ งานรปู แบบต่าง

ๆ ได้

2 โครงสร้างในระบบของแขน • โครงสรา้ งในระบบของแขนกลอุตสาหกรรม

กลอุตสาหกรรม องค์ประกอบหลกั ของหุ่นยนต์ได้

3 หนา้ ที่และช้ินส่วนในแขนกล • อธบิ ายหนา้ ทแี่ ละชน้ิ สว่ นในแขนกลอุตสาหกรรมได้

อตุ สาหกรรม • อธบิ ายอุปกรณ์ทางกล

• อธิบายอปุ กรณ์ขับเร้า แอคชเู อเตอร์ได้

• อธบิ าย อุปกรณไ์ ฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้

• อธิบายอุปกรณ์ควบคุม คอนโทรลเลอร์ได้

4 การเคล่อื นทขี่ องแขนกล • อธบิ ายระบบพกิ ดั ในห่นุ ยนต์อุตสาหกรรมได้
อตุ สาหกรรม • แสดงพิกัดทางเมตรกิ ส์และการแปลงตำแหนง่ ได้
• ควบคุมการเคล่ือนทข่ี องหนุ่ ยนต์อตุ สาหกรรม แบบ Jogging ได้

5 การเคลอ่ื นท่ีของแขนกล • เขยี นโปรแกรม Move J ได้
อตุ สาหกรรม 2 • เขยี นโปรแกรม Move L ได้
• เขียนโปรแกรม Move C ได้
6 การเขียนโปรแกรมจำลอง • ใช้งานเบอ้ื งต้น RobotStudio ได้
การทำงานของแขนกล • จำลองการควบคมุ หุ่นยนต์ ABB 1 ได้
อตุ สาหกรรม • การจำลองการควบคุมหนุ่ ยนต์ ABB 2 ได้

7 ประเภทของกรปิ เปอรแ์ ละ • อธบิ ายหลักการเบ้ืองต้นของกรปิ เปอร์หนุ่ ยนต์อุตสาหกรรมได้

การเลือกประยุกตใ์ ช้กริป • บอกชนดิ และหลกั การทำงานของอปุ กรณก์ ริปเปอร์ หุน่ ยนต์
เปอรใ์ น หนุ่ ยนต์
อุตสาหกรรมได้

อตุ สาหกรรม • ตรวจสอบการทำงานของอปุ กรณก์ รปิ เปอร์ หุ่นยนต์อตุ สาหกรรม
เบื้องตน้ ได้

• ตดิ ตงั้ อุปกรณ์กรปิ เปอรบ์ นหุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรมได้

8 การประยุกตใ์ ช้แขนกลใน • เขยี นโปรแกรมเพื่อทดสอบกริปเปอรบ์ นหนุ่ ยนต์ อุตสาหกรรมได้
งานอตุ สาหกรรม • ประยกุ ต์ใช้งานหุน่ ยนต์ได้

9 การซ่อมบำรงุ รักษาแขนกล • ซ่อมบำรงุ รักษาแขนกลในงานอุตสาหกรรมได้
ในงานอตุ สาหกรรม

•











แผนการสอน/การเรียนรู้ หน่วยที่ .....1......

ช่อื วิชา …หุ่นยนต์ในงานอตุ สาหกรรม... …. สอนสปั ดาห์ท่ี ...2....

ชื่อหน่วย ………แขนกลอุตสาหกรรมเบ้ืองตน้ ……..…….…………… คาบรวม ....5 ชม..

ชือ่ เรื่อง ……แขนกลอุตสาหกรรมและการประยกุ ต์ใช้งาน.…………. จำนวนคาบ ......1.....

สาระสำคญั

การจดั การเรยี นการสอนในหวั ข้อเร่ือง แขนกลอตุ สาหกรรมเบื้องตน้ เรื่องประเภทของแขนกลอุตสาหกรรม

เพ่ือให้นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจ ความหมาย หลักการพ้ืนฐาน รู้จักแขนกลอุตสาหกรรมประเภทต่าง ๆ และท่ี

สำคัญคือ สามารถเลือกแขนกลที่ เหมาะสมกับงานรูปแบบต่าง ๆ ในอุตสาหกรรมได้ เพ่ือแก้ไขปัญหา การพัฒนา

กระบวนการผลิตในอุตสาหกรรม เป็นต้น เป็นการเตรียมความพร้อมด้านทักษะ และด้านปัญญา เพ่ือนำความรู้

ความเข้าใจ และทักษะท่ีได้จากการ เรียนรู้เก่ียวกับแขนกลอุตสาหกรรมเบื้องต้น เพื่อไปเป็นพ้ืนฐานในการ

ปฏิบัตงิ านทางดา้ นอุตสาหกรรมต่อไป หรอื เพอื่ เป็นพ้ืนฐานในการศึกษาตอ่ ทางด้านทเี่ กยี่ วข้อง

สมรรถนะอาชีพประจำหน่วย (สิ่งทต่ี ้องการให้เกิดการประยุกต์ใช้ความรู้ ทกั ษะ คุณธรรม เข้าดว้ ยกนั )
สามารถเลือกใชง้ านแขนกลอุตสาหกรรมให้เหมาะสมกับงานได้

จุดประสงค์การสอน/การเรยี นรู้
• จุดประสงคท์ ั่วไป
1. สามารถบอกประเภทของแขนกลอุตสาหกรรมได้
2. สามารถพิจารณาเลือกใชง้ านแขนกลอุตสาหกรรมใหเ้ หมาะสมกบั งานได้
• จุดประสงคเ์ ชิงพฤตกิ รรม
สามารถเลือกใช้งานแขนกลอตุ สาหกรรมให้เหมาะสมกบั งานได้

เนื้อหาสาระการสอน/การเรยี นรู้
• ดา้ นความรู้(ทฤษฎี)

ประเภทของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้นมาโดยมีวัตถุประสงค์เพ่ือใช้ทำงานใน
โรงงานอุตสาหกรรมแทนการใช้แรงงานมนุษย์ ซึ่งจะใช้ในการทำงานต่าง ๆ เช่น การเช่ือม (Welding) การจับ
(Handling) การประกอบ (Assembling) การต่อ (Joining) การขัด (Polishing) การตรวจสอบ (Inspecting)
การจัดวาง (Palletizing) และการทางานเป็นเคร่ืองจักรกลอ่ืน ๆ (Machining) เช่น เคร่ืองปั๊ม ขึ้นรูป เป็นต้น
หุน่ ยนต์ อุตสาหกรรมซ่ึงสว่ นใหญจ่ ะมลี ักษณะเป็นแขนกลจะมีรูปแบบการเคลื่อนทีข่ องข้อตอ่ แตล่ ะข้อท่ีเลยี นแบบ
การ ทำงานของแขนมนุษย์อยู่ 2 ลักษณะ คือ การเคลื่อนท่ีแบบเชิงเส้น (Linear / Sliding / Prismatic) ใช้
ตัวอักษร P เป็นสัญลักษณ์ และการเคลื่อนที่แบบเชิงมุมหรือแบบหมุน (Angular / Rotary / Revolute) ใช้
ตวั อักษร R เป็น สญั ลักษณ์ โดยช้ินสว่ นท้ัง 2 ชิ้นที่นำมาตอ่ กัน จะเรียกกนั ว่าลิงค์ (Link) ซงึ่ แสดงให้เห็นได้ตามใน
รูปท่ี 1-1

รูปท่ี 1-1 ข้อต่อของหุน่ ยนตท์ ีเ่ คลือ่ นที่แบบหมุน (Revolute : R) และแบบเชงิ เสน้ (Prismatic : P)
จากลักษณะการเคล่ือนที่ที่กล่าวมา สามารถใช้เป็นหลักเกณฑ์ในการแบง่ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม หรอื แขน

กล ออกเป็นแบบต่าง ๆ ตามลกั ษณะโครงสรา้ งเชิงกล โดยพิจารณาจากการเคล่ือนท่ีของขอ้ ต่อ 3 แรก หรือทเี่ รียก
กันวา่ แกน (Axes) ซึ่งมาตรฐาน ISO ได้แบง่ เปน็ 4 แบบ คือ

1.3.1 หุ่นยนต์แบบพกิ ัดคารท์ ีเซยี น (Cartesian Coordinates Robot)
หุ่นยนตแ์ บบนีจ้ ะมีการเคลื่อนทข่ี องแกนเปน็ แนวเสน้ ตรง (Linear axes) ทั้ง 3 แกน คือ แกน X, Y และ
Z แทนการทำงาน ตวั อย่างหุ่นยนตแ์ บบน้ี คือ เครือ่ งจักร CNC, เครนในงานอตุ สาหกรรม (Industrial Crane)
เป็นตน้

รปู ท่ี 1-2 สัญลกั ษณ์แสดงการทำงานของหนุ่ ยนต์แบบพิกดั คาร์ทเี ซียน

รูปท่ี 1-3 หุ่นยนต์แบบพิกดั คาร์ทเี ซียน Epson

รปู ที่ 1-4 ขอบแขตแสดงการทำงานของหุ่นยนตแ์ บบพิกัดคาร์ทีเซียน
1.3.2 หุ่นยนตแ์ บบสการ่า (SCARA Robot)
SCARA มาจากคำว่า Selective Compliance Assembly Robot Arm หุ่นยนตแ์ บบน้จี ะมีการเคลอื่ นที่
ของแกนเป็นแนวเส้นตรง (Linear axes) 1 แกน คือ แกน Z และเคล่ือนท่ีแบบหมุน (Rotating axes) 2 แกน ใช้
สัญลักษณ์ RRP แทนลักษณะการทำงาน หรืออาจจะมีแกนที่ 4 เพิ่มขึ้นมาเป็นข้อมือ หุ่นยนต์แบบสการ่าจะมี
ลักษณะการทำงานคล้ายกับหุ่นยนต์ทรงกระบอก ตัวอย่างหุ่นยนต์แบบน้ี คือ หุ่นยนต์ประกอบช้ินส่วน
(Automatic assembly), หนุ่ ยนต์ หยิบ-วาง (Pick and Place Robot) เปน็ ต้น

รูปที่ 1-5 สัญลักษณแ์ สดงการทำงานของหุ่นยนตแ์ บบสการ่า

รูปท่ี 1-6 สัญลกั ษณแ์ สดงการทำงานของหุ่นยนต์แบบพิกัดทรงกลม

รูปที่ 1-7 ขอบเขตแสดงการทำงานของหุ่นยนตแ์ บบพิกัดทรงกลม
1.3.3 หุ่นยนต์แบบพิกัดหมุน (Articulated Robot)
หุ่นยนต์แบบน้ีจะมีช่ือเรียกอีกอย่างว่า Revolute Robot มีการเคลื่อนที่ของแกนเป็นแบบหมุน
(Rotating axes) 3-6 แกน ใช้สัญลักษณ์ RRR แทนลักษณะการทำงาน หุ่นยนต์แบบน้ีจะทำงานคล้ายแขนของ
มนุษย์มากท่ีสุด มีการนำไปใช้ในหลายๆ งาน เช่น งานประกอบ (Assembly), งานเชื่อม (Welding), งานขนถ่าย
วัสดุ (Material Handling) เปน็ ต้น

รูปท่ี 1-8 สญั ลักษณ์แสดงการทำงานของหุน่ ยนตแ์ บบหมุน

รูปที่ 1-9 หนุ่ ยนต์แบบพิกัดหมุน ABB IRB1400

รูปที่ 1-10 ขอบแขตแสดงการทำงานของหนุ่ ยนตแ์ บบพิกัดทรงกลม
1.3.4 หนุ่ ยนต์แบบขนานหรือเดลต้า (Parallel or Delta Robot)
จากหุ่นยนต์แบบต่าง ๆ ท่ีกล่าวมาข้างต้นทั้ง 3 แบบ จะเห็นได้ว่าแต่ละแบบ จะมีการทำงานในลักษณะ
แขน เดียว ซึ่งการควบคุมจะมีลักษณะสัมพันธ์กันเป็น ลำดับ จึงอาจจัดได้ว่าเป็นประเภทของหุ่นยนต์แบบอนุกรม
(Serial Robot) ส่วนหุ่นยนต์แบบขนานนี้เป็นหุ่นยนต์ที่มีลิงค์ในการทำงานต้ังอยู่บนฐานเดียวกันมากกว่า 1 ลิงค์
โดยมี หน้าทก่ี ารทำงานในจดุ เดียวกัน เปรยี บเหมอื นมีหลายแขนทจ่ี ะทำงาน สมั พันธก์ นั

รูปท่ี 1-11 หุ่นยนต์แบบขนาน

รปู ที่ 1-12 ขอบเขตของการทำงานของหุ่นยนต์แบบขนานหรือเดลต้า
• ดา้ นทกั ษะ(ปฏบิ ตั ิ)
การประยุกต์ใช้งานหุ่นยนต์
8.2.1 การหยบิ จับและวาง (Pick and Place) การใช้งานหยิบจบั และวางของหุ่นยนต์ วัตถุทีจ่ ะทำการหยิบจบั จะ
มกี ารเคล่ือนท่ีตลอดเวลา แต่หุ่นยนตก์ ย็ งั สามารถหยิบจับและวางช้นิ งานได้อยา่ งแมน่ ยำ โดยหุ่นยนตจ์ ะหยบิ จบั
ชิ้นงานได้ทีละครั้ง จากตำแหน่งหน่ึงไปวางไว้ อกี ตำแหน่งหนึ่ง

8.2.2 หุ่นยนต์เช่ือม (Arc Welding Robot) การเชอ่ื มจุดและการเช่ือมอาร์กมีการใช้งานร่วมกับหุ่นยนต์มานาน
หลายปแี ลว้ โดยหนุ่ ยนตเ์ ชือ่ มสามารถใช้ งานเฉพาะดา้ นได้ดมี าก หนุ่ ยนตเ์ ชอื่ มมีเสน้ ทางการเดินเช่ือมอยา่ ง
ต่อเน่ืองทแี่ ม่นยำกวา่ การเชื่อมแบบ MIG

8.2.3 หุ่นยนตเ์ จยี วไข่ นวัตกรรมหุน่ ยนต์อำนวยความสะดวกการใช้ชวี ติ ประจำวัน ท่สี ามารถผสมและทอดไข่
เจียว ไดเ้ สร็จภายใน 5 นาที จากบริษทั เกษตรภัณฑ์อตุ สาหกรรมจำกดั หนึ่งในบริษัทกลมุ่ เครอื เจริญโภคภัณฑ์
(CP) ที่ เข้ามาช่วยอำนวยความสะดวกพ่อบ้านแม่บ้านใหไ้ ม่ต้องเสียเวลากบั การเขา้ ครวั เพ่อื ทอดไข่เจียว ขจัด
ปัญหาทอดไข่ แล้วน้ำมนั กระเดน็ ฯลฯ

8.2.4 หุ่นยนตบ์ ารสิ ต้า ห่นุ ยนต์แขนกลอัจฉริยะทส่ี ามารถป้อนโปรแกรมเพ่ือใหเ้ ป็นบาริสตา้ ผูช้ ว่ ยในการชงกาแฟ
แบบอตั โนมัติตัวน้ี ซ่ึงหนุ่ ยนต์ดังกล่าวมชี ือ่ วา่ YuMi เป็นของบริษทั เอบีบกี รุป๊ ประเทศสวติ เซอร์แลนด์ เดมิ ทีเปน็
หุน่ ยนตแ์ ขนกลที่ ออกแบบมาเพ่ือประยกุ ตใ์ ช้ในโรงงานอตุ สาหกรรม สามารถทำงานร่วมกบั มนุษย์ได้โดยไมเ่ ป็น
อันตราย มคี วาม แม่นยำและคลอ่ งแคล่วสูง ซง่ึ ห่นุ ยนต์ดังกลา่ วสามารถปอ้ นโปรแกรมให้ทำงานตา่ ง ๆ ได้อย่าง
หลากหลาย เช่น แกโ้ จทยเ์ กมสร์ ูบริค พบั กระดาษ และอ่ืน ๆ อกี มากมาย

8.2.5 หุ่นยนต์มีตา นวัตกรรมหุ่นยนต์จัดวางชิ้นส่วนแบบถูกต้อง แม่นยำตามตำแหน่งจากบริษัท ออมรอน อีเลค
ทรอนิคส์ จำกัด ซ่ึงเป็นหุ่นยนต์ผู้ช่วยสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดวางชิ้นส่วน
อเิ ล็กทรอนิกสห์ รือ บรรจุภณั ฑ์ (Packaging) ให้ถูกต้องตามตำแหนง่ ไดอ้ ย่างรวดเร็วและแม่นยำ

8.2.6 หุ่นยนต์คิวซี หุ่นยนต์ตรวจสอบคุณภาพจากบริษัท ออมรอน อีเลคทรอนิคส์ จำกัด ซ่ึงสามารถตรวจสอบ
ชิ้นส่วนและ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ขนาดเล็กด้วยกล้องคุณภาพสูง ท่ีพร้อมแสดงผลการตรวจสอบคุณภาพไปยัง
หน้าจอ คอมพิวเตอร์พร้อมประเมินผล ใน 2 รูปแบบ คือ คุณภาพดี (OK) และคุณภาพไม่ดี (NG: Not Good)
โดยในกรณีท่ี ตรวจพบสินค้าไมไ่ ด้คุณภาพ ระบบจะระบจุ ดุ ท่พี บความผิดปกตไิ ดใ้ นทันทีและแมน่ ยำ

• ดา้ นคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม/ คุณลกั ษณะที่พงึ ประสงค์ 3D /ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพียง/อาเซียน/
ค่านิยม 12 ประการ /การอนุรักษ์พันธุกรรมพืช

- มีระเบยี บ วินยั รบั ผิดชอบ ขยนั ในการปฏิบตั ิงาน
- ตรงต่อเวลา
- แตง่ กายสุภาพ
- ซอ่ื สตั ย์ สุจรติ ต่อตนเองและผูอ้ นื่
- มนี ำ้ ใจ เอือ้ เฟ้ือเผ่ือแผ่ เสียสละ
• กิจกรรมการเรียนการสอนหรอื การเรียนรู้

กิจกรรมการเรียนการสอน
หน่วยท่ี 1 แขนกลอุตสาหกรรม
เร่อื ง ประเภทของแขนกลอุตสาหกรรม

หัวขอ้ การเรียนรู้ กิจกรรมครู กจิ กรรมผู้เรียนเรียน เวลาในการจดั การเรยี นรู้
ประเภทของแขนกล ผู้ เรี ย น ร่ ว ม กั น ต อ บ 10 นาที เรียน
อุตสาหกรรม ผ้สู อนเปดิ วดิ ีทัศน์ แสดงแขน คำถาม และ แสดงความ
กลอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ คิดเห็นร่วมกันใน ชั้น 10 นาที
กจิ กรรมการหาความรู้แบบ แ ส ด ง เนื้ อ ห า ด้ ว ย โ ป ร แ ก ร ม เรยี น 10 นาที
สืบเสาะ นำเสนอ แสดง ภาพแขนกล
อุตสาหกรรมมประเภทต่าง ๆ ผู้เรียนร่วมกจิ กรรมการหา
คำถาม าม ที่ ใช้ “แ ขน กล ความร้แู บบสบื เสาะดว้ ย
อุตสาห กรรมมีห ลายชนิ ด ตนเอง
นั ก เรี ย น คิ ด ว่ า หุ่ น ย น ต์ ผ้เู รยี นตอบคำถามในชนั้
สามารถนำมาใช้ทดแทน หรือ เรยี น
ทำงาน รว่ มกบั มนุษย์ในงานใด
ได้บ้าง” ผู้สอนเปิดวิดีทัศน์
แส ด งการใช้ งาน แ ขน กล
อุตสาหกรรมแตล่ ะประเภท

ผสู้ อนอธบิ ายการทำกจิ กรรมการหา
ความรู้ แบบสบื เสาะ

สรุปเนอ้ื หา คำถาามที่ใช้ หุ่นยนตท์ ่ดี ีทส่ี ดุ
สำหรบั นักเรียนเปน็ แบบไหน

เคร่อื งมอื การวัดและประเมนิ ผล

1. แบบทดสอบกอ่ นเรียน
2. แบบทดสอบหลงั เรียน
3. ใบความรู้

4. ใบงาน (ปฏบิ ัตใิ หเ้ สร็จส้ินภายในชว่ั โมงเรยี น)
5. แบบประเมินผล
6. แบบฝกึ หัดพร้อมเฉลย
กจิ กรรมเสนอแนะ
- ใบกจิ กรรมหาความร้แู บบสืบเสาะ
- ใบแบบฝึกหดั

ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสำเรจ็ ของผูเ้ รียน
ใบกจิ กรรมหาความรู้แบบสืบเสาะ

ส่ือการเรียนการสอน/การเรยี นรู้ สือ่ ส่งิ พมิ พ์ ส่อื โสตทศั น/์ หุ่นจำลองหรือ
ชื่อเรอื่ ง/ชอ่ื หน่วยการเรียนรู้ เทคโนโลยี ของจริง
- ใบเน้อื หา - โปรแกรมนำเสนอ
- บทนำ การใชง้ านแขนกลอตุ สาหกรรมเบ้ืองตน้ - ใบ - วิดที ัศน์ - IRB120
- ความหมายของแขนกลอตุ สาหกรรมเบอื้ งตน้ แบบฝึกหัด
- หลกั การพืน้ ฐานของแขนกลอตุ สาหกรรม
- ขอ้ ดขี องแขนกลอุตสาหกรรม
- ประเภทของแขนกลอตุ สาหกรรม
- การเลือกใช้งานแขนกลอุตสาหกรรมให้ เหมาะสม
กับงานในรปู แบบตา่ ง ๆ

เอกสารแนบ

1. แบบทดสอบก่อนเรียน
2. แบบทดสอบหลงั เรียน
3. ใบความรู้
4. ใบงาน (ปฏิบัตใิ หเ้ สร็จสิน้ ภายในชวั่ โมงเรียน)
5. แบบประเมินผล
6. แบบฝกึ หดั พร้อมเฉลย

ใบงานกิจกรรมหาความรู้แบบสบื เสาะ

หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 1 เร่ือง การประยกุ ต์ใช้แขนกลในงานอตุ สาหกรรม

คำแนะนำในการทำงาน

• ให้ศึกษา VDO การประยุกต์ใชง้ านหุ่นยนตอ์ ตุ สาหกรรมในการทำงานในอตุ สาหกรรมต่าง ๆ

ดว้ ยการสแกน QR Code และคน้ หาข้อมูลเพม่ิ เติม

• สังเกตลักษณะการเคลื่อนที่ของห่นุ ยนต์ในการทำงาน ตามการสแกน QR Code หรอื VDO ทีส่ นใจ

เพื่ออธิบายลักษณะและขอ้ มูลลงใบกจิ กรรมการเรียนรู้

Industrial Robot VDO with QR Code

ชอ่ื วีดีโอ : ........................................................................ แหล่งท่ีมา : ...................................................
การประยุกต์ใช้ห่นุ ยนตอ์ ุตสาหกรรมในงาน : ............................................................................................. ประเภท
อตุ สาหกรรมในการทำงานของหุ่นยนต์ : ....................................................................................... ลักษณะหรือรูปแบบ
การเคลื่อนทใ่ี นการทำงานของห่นุ ยนต์ : ..................................................................
...................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................ อุปกรณ์
ทำงาน (Tool) : .................................................................................................................................
ขอ้ ดี/ขอ้ เสยี ของการใช้ห่นุ ยนต์และ Tool ในการทำงาน : ..................................................................................
....................................................................................................................................................................

แบบสงั เกตพฤตกิ รรมการทำงานกลุ่ม
รหสั วชิ า 3104 – 1004 ช่ือวชิ า การเขยี นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในงานควบคุมไฟฟา้ .
จำนวน 3 หนว่ ยกติ 5 ชว่ั โมง/สปั ดาห์
หลักสตู ร ประกาศนียบตั รวชิ าชพี ชนั้ สูง ประเภทวชิ า ชา่ งอุตสาหกรรม สาขาวชิ า ไฟฟ้ากำลงั
สมาชกิ กลมุ่ ท่ี..............
ช่อื .........................................................................รหสั นักศึกษา.................................................................
ช่ือ.........................................................................รหัสนักศึกษา.................................................................
ช่อื .........................................................................รหัสนักศึกษา.................................................................
ชอื่ .........................................................................รหสั นักศึกษา.................................................................
ช่ือ.........................................................................รหัสนักศึกษา.................................................................
คำชี้แจง โปรดเขียนเครื่องหมาย  ลงในช่องทตี่ รงกับระดบั การประเมิน

0 หมายถงึ ไมใ่ ห้ความร่วมมือ
1 หมายถงึ ให้ความรว่ มมือน้อยครงั้
2 หมายถึง ให้ความร่วมมือบ่อยครง้ั
3 หมายถงึ ใหค้ วามร่วมมือสม่ำเสมอด้วยความตง้ั ใจ

ลำดบั ท่ี หวั ข้อการประเมนิ ระดับการประเมนิ

3 2 10

1 มกี ารปรึกษาและวางแผนร่วมกนั ก่อนทำงาน
2 มีการแบง่ หน้าทอี่ ย่างเหมาะสม และสมาชกิ ทำงานตามหนา้ ท่ี
3 มีการปฏบิ ัตงิ านตามข้ันตอน
4 มีการให้ความช่วยเหลอื กัน
5 มกี ารเคารพกตกิ าของกลุ่ม
6 ยอมรับฟงั ความคิดเหน็ ของผู้อื่น
7 แสดงความคิดเหน็ ทีม่ ปี ระโยชนต์ ่อกลุ่ม
8 มีความเป็นผนู้ ำและผตู้ ามท่ีดี
9 รว่ มมือกนั ทำงานจนสำเรจ็
10 ผลงานมคี วามถูกต้องและเสร็จทนั เวลากำหนด

แผนการสอน/การเรยี นรู้ หนว่ ยท่ี .....2......

ชอื่ วิชา …หนุ่ ยนตใ์ นงานอตุ สาหกรรม... …. สอนสปั ดาห์ที่ ...2....

ชอ่ื หน่วย ………โครงสร้างในระบบแขนกลอตุ สาหกรรม…………… คาบรวม ..5 ชว่ั โมง..

ชอ่ื เรอ่ื ง ……โครงสร้างในระบบแขนกลอุตสาหกรรม…………. จำนวนคาบ ......5.....

สาระสำคัญ

การจดั การเรียนการสอนในหัวขอ้ เรอ่ื ง โครงสรา้ งในระบบแขนกลอุตสาหกรรม เพ่ือใหผ้ เู้ รียนเขา้ ใจถึง

องคป์ ระกอบหลกั ของแขนกลอตุ สาหกรรม และหน้าท่ีของแตล่ ะองคป์ ระกอบหลกั ของแขนกลอตุ สาหกรรม เพื่อ

เปน็ ฐานส าหรบั ผู้เรยี นไดศ้ ึกษาเกย่ี วกบั เจาะลึกถรึ ายละเอียดแตล่ ะสว่ นในหนว่ ยการเรยี นรู้ถดั ไป โดยในหน่วย

การเรียนรทู้ ี่ 2 สามารถสรุปสาระส าคญั ในการเรียนรูไ้ ด้ดังน้ี

สมรรถนะอาชีพประจำหน่วย (สิง่ ที่ต้องการใหเ้ กดิ การประยกุ ต์ใช้ความรู้ ทักษะ คณุ ธรรม เข้าดว้ ยกนั )

สามารถเลือกใช้งานแขนกลอตุ สาหกรรมให้เหมาะสมกับงานได้

จดุ ประสงค์การสอน/การเรียนรู้
• จุดประสงค์ท่ัวไป
สามารถเขา้ ใจองคป์ ระกอบหลกั ในระบบแขนกลอุตสาหกรรมได้
• จุดประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม
สามารถควบคุมการเคล่อื นที่ของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเบือ้ งต้นได้

เน้ือหาสาระการสอน/การเรียนรู้
• ด้านความรู้(ทฤษฎี)

2.1 องคป์ ระกอบหลกั ในระบบแขนกลอตุ สาหกรรม
2.1.1 Programming Pendent อุปกรณท์ ่ีทำหนา้ ท่ีในการป้อนคำสง่ั โดยผ้คู วบคุมหรอื User
2.1.2 Controller สว่ นท่ีทำหน้าท่ีในการรบั คำส่ังจาก User ผ่าน Programming Pendant นำ ามา
ประมวณ ผล เพ่ือทำการควบคมุ หรอื สงั่ การทำงานของหุ่นยนต์
2.1.3 Manipulator เรยี กง่ายๆว่าตัวหุ่นยนต์ทจี่ ะทำ งานตามคำสั่งท่ีผ่านการประมวลผลจาก
Controller

รูปที่2-1 องคป์ ระกอบหลกั ของแขนกลอุตสาหกรรม

จากรูปท่ี 2-1 ที่แสดงด้านบนน้ันเป็นองค์ประกอบของระบบควบคุมหุ่นยนต์ซ่ึงจะมีอยู่ด้วยกัน 3 ส่วน
หลกั และจะเห็นได้วา่ องค์ประกอบท้งั 3 นนั้ มีความสมั พันธก์ นั ในกระบวนการควบคุมซึง่ ในแต่ละส่วนนั้น
ก็มีรายละเอียด ท่ีสลับซับซ้อนอยู่มากทีเดียวและนี่จึงเป็นเหตุผลที่เราต้องทำความรู้จักกับมันให้มาก
เพือ่ ท่ีจะไดส้ ามารถทำงาน ร่วมกับมนั ได้

รปู ที่2-2 โครงสร้างของหุ่นยนต์

ตารางท2่ี -1 แสดง Joint ของหุ่นยนต์

หุน่ ยนต์ หุ่นยนต์

1. ฐานหุ่นยนต์ (Robot Base) ส่วนของเอวมนุษย์

2. แขนทอ่ นล่าง (Lower Link) สว่ นของแขนต้ังแตห่ ัวไหลถ่ ึงขอ้ ศอก

3. แขนทอ่ นบน (Upper Link) ส่วนของแขนตั้งแต่ขอ้ ศอกถงึ ข้อมือ

4. มือหุน่ ยนต์ (Robot Hand) ส่วนตั้งแต่ข้อมอื ถึงกลางฝามอื

5. เครอ่ื งมือ (Robot Tools) นิ้วมอื

ตารางท2่ี -2 แสดง Joint ของหุ่นยนต์

หนุ่ ยนต์ เทยี บเคยี งความหมาย

Axis or Joint No Name Description กับมนษุ ย์

Axis 1 Joint 1 S Rotation of the complete ส่วนเอว

manipulator

Axis 2 Joint 2 L Forward and reverse movement ส่วนหัวไหล
in the lower arm
Axis 3 Joint 3 U Vertical movement of the upper ส่วนขอ้ ศอก
arm
Axis 4 Joint 4 R Rotation of the complete wrist ส่วนหมนุ แขนทอ่ นบน
Centre จนถึงข้อมือ
Axis 5 Joint 5 สว่ น B Bending of the wrist around the ขอ้ มือ
wrist Centre
Axis 6 Joint 6 T Rotation of the mounting flange ส่วนหมนุ ข้อมือ
(turn disc)

• ด้านทกั ษะ(ปฏบิ ตั ิ)

รูปที่2-3 Pendant
2.2 อุปกรณ์ควบคุมและโปรแกรมหนุ่ ยนต์

2.2.1 ควบคมุ หรอื สั่งใหห้ ุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งต่าง ๆ
2.2.2 การเขยี นโปรแกรมการทำงานของหนุ่ ยนต์
2.2.3 การตรวจสอบโปรแกรม Start/Stop การทำงานของหุน่ ยนต์
2.2.4 แสดงผลการทำงานต่าง ๆ

• ดา้ นคณุ ธรรม จริยธรรม ค่านยิ ม/ คณุ ลกั ษณะท่ีพงึ ประสงค์ 3D /ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง/อาเซียน/
คา่ นยิ ม 12 ประการ /การอนุรักษพ์ ันธกุ รรมพืช

- มีระเบยี บ วินัยรบั ผิดชอบ ขยนั ในการปฏิบัตงิ าน
- ตรงต่อเวลา
- แต่งกายสุภาพ
- ซอื่ สตั ย์ สจุ รติ ตอ่ ตนเองและผอู้ ืน่
- มีนำ้ ใจ เอ้ือเฟื้อเผ่ือแผ่ เสียสละ

• กจิ กรรมการเรยี นการสอนหรือการเรยี นรู้

กิจกรรมการเรยี นการสอน
หน่วยที่ 2

โครงสร้างในแขนกลอุตสาหกรรม

หัวขอ้ การเรียนรู้ กจิ กรรมครู กจิ กรรมผเู้ รยี นเรยี น เวลาในการจดั การเรยี นรู้
35 นาที เรียน
องค์ประกอบหลกั ของ ค า ามทใ่ี ช้ ห่นุ ยนตห์ นึ่งตัวจะ ผู้ เรี ย น ร่ ว ม กั น ต อ บ
หนุ่ ยนต์ สามารถ ท างานได้ ตอ้ ง คำถาม และ แสดงความ
ประกอบดว้ ยอะไรบา้ งค่ะ ผสู้ อนเป คิดเห็นร่วมกันใน ช้ัน
ดวิดที ัศน์ เรยี น
ผู้สอนเป ดวดิ ีทัศน์แสดงการท า
งานของ หุ่นยนตห์ นง่ึ ว่า
ประกอบดว้ ยองคป์ ระกอบ
อะไรบ้าง แสดงเนอ้ื หาด้วย
โปรแกรมน าเสนอ เรือ่ ง
องค์ประกอบหลกั ของหุน่ ยนต์
ผสู้ อนอธบิ ายเพมิ่ เติม จาก
โปรแกรม น าเสนอ โดยการอธบิ าย
ท่หี ่นุ ยนต์ของจริง

กจิ กรรม ใบงานทดลอง ผู้สอนให้นกั เรียนทำกิจกรรมรว่ มกันใน ช้นั ผเู้ รียนรว่ มกจิ กรรม 200 นาที
เรยี น โดยให้นักเรยี นแบ่งกลุ่มทำกจิ กรรม 25 นาที
ผู้เรยี นตอบคำถามในช้ัน
สรุปเนอ้ื หา ผสู้ อนสรุปเน้อื หา เรอื่ ง Robot/ เรียน
Manipulato

เครื่องมอื การวดั และประเมนิ ผล

1. แบบทดสอบกอ่ นเรียน
2. แบบทดสอบหลงั เรยี น
3. ใบความรู้
4. ใบงาน (ปฏิบัติใหเ้ สร็จสน้ิ ภายในช่วั โมงเรียน)
5. แบบประเมนิ ผล
6. แบบฝกึ หัดพร้อมเฉลย

กิจกรรมเสนอแนะ สื่อสงิ่ พิมพ์ ส่อื โสตทัศน์/ หนุ่ จำลองหรือ
- ใบกจิ กรรมหาความรแู้ บบสืบเสาะ เทคโนโลยี ของจริง
- ใบแบบฝกึ หัด - ใบเนื้อหา - โปรแกรมนำเสนอ
- ใบ - วิดีทศั น์ - IRB120
ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสำเรจ็ ของผเู้ รียน แบบฝกึ หัด
ใบกิจกรรมหาความรู้แบบสืบเสาะ

ส่ือการเรยี นการสอน/การเรยี นรู้
ช่ือเรอื่ ง/ชอ่ื หน่วยการเรียนรู้

- บทนำ
- โครงสรา้ งในระบบแขนกลอุตสาหกรรม
- การควบคุมการทำงานแขนกลอุตสาหกรรม

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 2

เรอ่ื ง โครงสร้างในระบบแขนกลอตุ สาหกรรม

1. จงอธิบายองค์ประกอบของแขนกลอุตสาหกรรม พรอ้ มทั้งหนา้ ทีข่ องแต่ละองคป์ ระกอบ
.............................................................................................................................................................................. ................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................
2. จงจบั คคู่ วามสัมพันธ์ระหวา่ งโครงสร้างของหุ่นยนต์กบั มนษุ ย์

เคร่ืองมอื (Robot Tools) สว่ นของเอวมนุษย์
ฐานหุ่นยนต(์ Robot Base) นว้ิ มอื
แขนท่อนบน (Upper Link) ส่วนของท่อนแขนตั้งแตข่ ้อศอกถึงข้อมือ
แขนท่อนล่าง (Lower Link) สว่ นตั้งแตข่ ้อมือถึงกลางฝามือ
มือหนุ่ ยนต์(Robot Hand) ส่วนของท่อนแขนตั้งแต่หวั ไหลถ่ ึงข้อศอก

แผนการสอน/การเรยี นรู้ หน่วยท่ี .....3......

ชอื่ วิชา …ห่นุ ยนตใ์ นงานอตุ สาหกรรม... …. สอนสปั ดาห์ที่ ...3....

ชอ่ื หน่วย ………หนา้ ท่ีและชิ้นส่วนในแขนกลอุตสาหกรรม…………… คาบรวม ..5 ชัว่ โมง..

ชือ่ เร่อื ง ……หนา้ ที่และชิ้นส่วนในแขนกลอุตสาหกรรม…………. จำนวนคาบ ......5.....

สาระสำคญั

ในหุ่นยนตอ์ ตุ สาหกรรมหนึ่งตวั จะประกอบด้วยอุปกรณ์และชน้ิ สว่ นต่าง ๆ มากมาย อปุ กรณ์และชิน้ ส่วน

แต่ละชนิดมีหน้าที่แตกต่างกนั ไป ตามลักษณะและวัตถุประสงค์ของการใช้งาน ดังนนั้ ในการเลอื กอปุ กรณแ์ ละ

ชนิ้ ส่วนแต่ละชนดิ ในการออกแบบหนุ่ ยนต์อตุ สาหกรรม ผู้เรียนตอ้ งมีความรู้พื้นฐาน เข้าใจหลกั การทำงานและ

หนา้ ท่ขี องอุปกรณแ์ ละชน้ิ ส่วนนั้น ๆ เพือ่ ใหห้ ุ่นยนต์อุตสาหกรรมนน้ั สามารถทำงานได้อย่างมปี ระสิทธิภาพ

รวดเรว็ คงทน และประหยัดพลงั งงาน โดยในหนว่ ยการเรียนรู้ที่ 3 สามารถสรุปสาระส าคัญในการเรียนรู้ได้ดังน้ี

 อปุ กรณ์ทางกล

 อุปกรณ์ขับเรา้ แอคชูเอเตอร์

 อปุ กรณ์ไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์

 อปุ กรณ์ควบคุม คอนโทรลเลอร์

สมรรถนะอาชีพประจำหน่วย (ส่ิงทต่ี ้องการใหเ้ กดิ การประยุกต์ใช้ความรู้ ทักษะ คุณธรรม เข้าดว้ ยกัน)
สามารถเลือกใช้งานแขนกลอุตสาหกรรมให้เหมาะสมกับงานได้

จดุ ประสงค์การสอน/การเรยี นรู้
• จุดประสงค์ท่ัวไป
สามารถเข้าใจหน้าท่ีและชิ้นสว่ นในแขนกลอุตสาหกรรม
• จุดประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม
2.2.1 สามารถเข้าใจและอธิบายอุปกรณ์ทางกลในการใช้งานได้
2.2.2 สามารถเขา้ ใจและอธบิ ายอปุ กรณ์ขบั เร้า แอคชูเอเตอร์ในการใช้งานได้
2.2.3 สามารถเข้าใจและอธิบายอุปกรณ์ไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกสใ์ นการใช้งานได้
2.2.4 สามารถเข้าใจและอธิบายอุปกรณค์ วบคุม คอนโทรลเลอร์

เนอ้ื หาสาระการสอน/การเรยี นรู้
• ด้านความรู้(ทฤษฎี)
3.1 บทนำ (Introduction)

ในห่นุ ยนต์หนึ่งตัว จะประกอบด้วยอุปกรณแ์ ละช้นิ ส่วนต่าง ๆ มากมาย ซึ่งอุปกรณแ์ ต่ละชนดิ นน้ั จะมีหน้าที่
แตกตา่ งกนั ไป ตามลักษณะและวตั ถุประสงค์ของการใชง้ าน การเลอื กใชจ้ งึ จ าเป็นต้องอาศัยความรคู้ วามเข้าใจ
รวมถึงความเหมาะสม เพือ่ ให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างมีประสทิ ธภิ าพ รวดเร็ว คงทน และประหยดั พลังงาน
หุ่นยนต์จะแบง่ ส่วนประกอบใหญ่ๆ เปน็ 4 สว่ น ไดแ้ ก่

3.1.1 อปุ กรณท์ างกล (mechanical Element)
3.1.2 อุปกรณ์ขับเร้า แอคชเู อเตอร์(Actuator Element)

3.1.3 อปุ กรณ์ไฟฟา้ อิเลคทรอนกิ ส(์ Electrical and Electronic )
3.1.4 อปุ กรณค์ วบคมุ คอนโทรลเลอร์(Controller)

รปู ที่3-1 Scara Robot ท่เี ปดิ ฝาครอบออกเพื่อใหเ้ หน็ โครงสร้างภายใน
3.2 อปุ กรณ์ทางกล (Mechanical Element) อุปกรณ์ทางกล (Mechanical Element) คือชน้ิ ส่วนกลไกต่างๆ
ของหนุ่ ยนต์ เช่น โครงสร้าง เพลา เฟือง สกรูส่งก าลัง สายพาน โซส่ ปรงิ ข้อต่อสวมเพลา คลัตชเ์ บรก ขอ้ ต่อ กา้ น
ตอ่ โยง ตลับลกู ปนื และปลอกสวม สามารถ จ าแนกตามหนา้ ทไี่ ด้ดังนสี้ ่วนที่ไมเ่ คล่ือนที่ ได้แก่ โครงสรา้ ง(Frame)
สว่ นทีเ่ คลอ่ื นที่เราสามารถแบ่งยอ่ ยได้เป็น 2 ประเภทใหญ่คือ

รูปที่3-2 การแบ่งประเภทการเคลือ่ นท่ีของอปุ กรณท์ างกล
โครงสร้าง (Frame) โครงสร้างเป็นส่วนประกอบหลักส าคัญของหุ่นยนต์ทำหน้าท่ียึดจับอุปกรณ์ต่างๆ ในตัว
หุ่นยนต์และยังป้องกันอุปกรณ์ต่าง ๆ ไม่ให้ได้รับอันตรายจากภายนอก โครงสร้างของหุ่นยนต์เปรียบได้กับโครง
กระดูกของมนุษย์ซึ่งจะมีลักษณะแตกต่างกันไปตามหน้าท่ีการทำงานและวัตถุประสงค์ของหุ่นยนต์นั้น ๆ เช่น
หุน่ ยนตถ์ ูกสร้างขึ้นเพ่อื ลอกเลยี นแบบการทำงานหรือการเคลื่อนทีข่ องสิง่ มชี ีวิต โครงสร้างน้ันจะถูกออกแบบมาให้
มี ลักษณะคล้ายกับส่ิงมีชีวิตชนิดนั้นๆ วัสดุที่นิยมน ามาสร้างเป็นโครงสร้างของหุ่นยนต์ ได้แก่ อะลูมิเนียม เหล็ก
พลาสตกิ ฯลฯ ซึ่งการจะเลอื กใช้วัสดุนั้นข้ึนอยู่กบั ลกั ษณะการน าไปใช้งาน เช่น หากตอ้ งการสร้างหุ่นที่มีน้ าหนัก
เบา ควรพิจารณาเลือกใช้อะลูมิเนียมเป็นวัสดุหลัก เป็นต้น นอกจากนี้การเลือกใช้วัสดุควรค านึงถึงปัจจัยอื่น ๆ
เช่น กระบวนการผลติ และราคาประกอบดว้ ย
ตลับลูกปืนและปลอกสวม (Bearing Bush) ตลับลูกปืนและปลอกสวม ต่างก็เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้รองรับจุด หมุน
หรือจุดตา่ งๆท่ีเคล่ือนทีข่ องหุ่นยนต์ทำหนา้ ท่ีลดแรงเสียดทานท่ีเกิดจากการเคล่ือนไหวของอุปกรณ์

รูปท่ี3-3 การแบ่งประเภทการเคล่ือนท่ีของอุปกรณ์ทางกลแบบประคอง
เพลา (Shaft) เพลาเปน็ ช้ินส่วนทม่ี ลี กั ษณะเป็นก้านทรงกระบอกท่ีหมุนไดใ้ ชใ้ นการสง่ ถ่ายก าลงั จาก อปุ กรณ์ขบั
เร้า เช่น มอเตอร์ไปยงั ส่วนทเ่ี คลอื่ นไหวของหนุ่ ยนต์ เพลาเปน็ ชิน้ ส่วนทสี่ าคัญมากในหุ่นยนตท์ ี่ เคลอื่ นไหวได้ทุก
ชนิด นอกจากเพลาแลว้ ยังมีแกน (axle) ซงึ่ จะเปน็ ชิน้ ส่วนลกั ษณะเดียวกนั กบั เพลาแต่ไมส่ ามารถ หมนุ ไดส้ ่วน
ใหญท่ ำหนา้ ทรี่ องรบั ชิ้นส่วนท่ีหมนุ เชน่ ลอ้ เปน็ ต้น

รปู ท่ี3-4 การแบ่งประเภทการเคลอื่ นท่ีของการสง่ ก าลงั ทางกล
เฟอื ง (Gear) เฟืองทำหนา้ ท่ีส่งก าลงั จากเพลาหนง่ึ ไปยังอีกเพลาหนึง่ โดยใชก้ ารขบกนั ของฟันเฟือง ใน การสง่
ถ่ายก าลงั ของเฟืองน้ันจะประกอบไปดว้ ยเฟอื งสองตัวที่ขบกันอยู่ โดยมีเฟืองตัวขบั (Driving Gear) หรือพิ เนยี น
(Pinion) เป็นตวั หมุนส่งก าลังใหเ้ ฟืองตาม (Driven Gear)
ฮารม์ อนิกไดรฟ์ (Harmonic Drive) ฮารม์ อนคิ ไดรฟม์ ีหนา้ ท่ีเปน็ เกียร์ทดความเร็วในการหมุนชนดิ หน่งึ โดยจะ
ใชค้ วามยดื หย่นุ ของโลหะทเ่ี ป็นแหวนวงรรี องรับจากแกนหมุนจากมอเตอรเ์ พื่อสง่ ผ่านไปยงั เกยี รแ์ ละทดรอบ ไปยัง
วงแหวนวงนอกโดยสมมุติวา่ มีการหมนุ ของเพลาจากมอเตอร์ โดยเพลานัน้ มวี งรีรูปไข่เพื่อทำใหว้ งรีหมุนตาม เพ่ือ
ไปขบเฟอื งรอบนอกเพ่ือหมุนแกนรอบนอกสดุ ท่ียดึ กบั แกนหุ่นยนต์ส าหรับกลไกฮาร์มอนคิ ไดรฟ์อตั ราสว่ นการ ลด
การใสเ่ กียร์สามารถค านวณจากจ านวนฟัน

รูปที่3-5 โครงสรา้ งของฮาร์มอนกิ เกียรไ์ ดรฟ์
สกรสู ง่ ก าลงั (Power Screw) มีหน้าทสี่ ่งก าลังโดยเปล่ียนจากการหมุนเป็นการเลื่อน จึงสามารถใชใ้ นการสง่
ถา่ ยก าลังไดด้ นี ยิ มใช้ในงานท่ีตอ้ งแบกรับน้ าหนกั มากๆ
บอลสกรู(Ball Screw) ลกั ษณะของบอลสกรเู ป็นอปุ กรณ์ที่ทำหน้าทเ่ี ปลีย่ นการหมนุ ของ มอเตอรใ์ ห้เป็น การ
เคลื่อนทใี่ นแนวเชงิ เสน้ อุปกรณช์ นดิ นม้ี ีคณุ ลักษณะทีโ่ ดดเด่นและส าคัญหลายประการ เชน่ การเคลื่อนทใ่ี น
แนวแกนมคี วามราบลื่นสม่ าเสมอสูงมาก เพราะเนื่องจากเม็ดลูกปืนท่ีอยภู่ ายในและร่องเกลียวทม่ี กี ารเจยี ระไน
เป็น อย่างดี การรบั ภาระสามารถรับได้สงู เนื่องจากจ านวนเม็ดลูกปนื ท่ีมมี ากเป็นพเิ ศษ การรับแรงในแนวรศั มกี ็
สามารถรับได้สูงเช่นเดียวกนั สามารถใช้งานท่ีความเรว็ สูงไดป้ ระสทิ ธิภาพทางกลสงู ขนาดของบอลสกรูสามารถ
เลอื กใชไ้ ดต้ ง้ั แต่ Ø 8 มิลลิเมตร lead 2 มลิ ลเิ มตรไปจนถึง Ø 32 มิลลิเมตร lead 32 มิลลเิ มตร ดงั รปู ที่3-6

รปู ที่3-6 แสดงลกั ษณะของบอลสกรแู บบต่าง ๆ ท่ีนยิ มใช้กันโดยทัว่ ไป
สายพาน (Belt) สายพานมีหน้าที่ส่งก าลังจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่งเช่นเดียวกับเฟือง แต่สายพานมี
คุณสมบตั ิเฉพาะตัว คอื ออ่ นตัวได(้ flexible) รบั แรงกระตุกและแรงสั่นได้ดีกว่าเฟอื ง เสยี งเบากว่า แต่กม็ ีข้อเสียคือ
อัตราทดไม่แน่นอนเนื่องจากการไถลตัวของสายพาน (slip) และไม่สามารถรับอัตราทดท่ีสูงได้การส่งก าลังด้วย
สายพานทำโดยติดต้ังวงล้อสายพาน (Pulley) ต้ังแต่สองอันข้ึนไป ซึ่งแรงในแนวสัมผัสจะถูกส่งถ่ายจากวงล้อ
สายพานขับไปยงั วงล้อสายพานตาม โดยอาศยั ความเสยี ดทานระหว่างสายพานและวงล้อสายพาน นอกจากนี้แล้ว
ยัง มีสายพานฟัน (timing belt) ซึ่งมีลักษณะเหมือนกับสายพานแบน แต่ที่สายพานจะมีฟันเพื่อใช้ขบกับวงล้อ
สายพาน แบบเฟืองทำใหไ้ มม่ ีการล่นื ไถล
3.3 อุปกรณ์ขับเร้า แอคชูเอเตอร์(Actuator) อุปกรณ์แอคชูเอเตอร์ (Actuator) คือ อุปกรณ์ที่สามารถ
เปลีย่ นแปลงพลังงานไฟฟ้าที่ปอ้ นเข้าให้กลายเป็น การกระจัด การเคลอ่ื นที่ หรอื แรง เช่น มอเตอรไ์ ฟฟ้า ระบบนิว
แมติกสแ์ ละระบบไฮโดรลกิ ส์มอเตอรไ์ ฟฟา้ (electric motor) มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอปุ กรณ์เปลยี่ นพลังงานไฟฟ้าเป็น

พลังงานกล ทำหน้าที่เป็นตัวขับให้กลไกต่าง ๆ ของ หุ่นยนต์เคล่ือนไหว เปรียบเสมือนกล้ามเน้ือของมนุษย์ ที่ทำ
หนา้ ทีข่ ับเคล่ือนอวัยวะต่าง ๆ ให้เคล่อื นไหว เช่น เม่ือ ต่อมอเตอร์เขา้ ข้อต่อ หนุ่ ยนต์ก็จะสามารถหมุนข้อต่อน้นั ได้
หรือต่อมอเตอร์เข้ากับชุดล้อ หุ่นยนต์ก็จะสามารถขับ เคลื่อนท่ีได้เป็นต้น มอเตอร์ไฟฟ้าแบบหมุนต่อเนื่อง จะ
ประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ ส่วนที่อยู่กับท่ีสเตเตอร์ (stator) และส่วนที่เคลื่อนท่ี โรเตอร์ (rotor) มีหลักการ
ทำงานดังนี้กระแสไฟฟ้าที่ถูกจ่ายเข้าไปเป็นพลังงานให้กับมอเตอร์ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในขดลวดสเต
เตอร์และขดลวดโรเตอร์การผลักกันของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสอง ทำให้เพลาท่ีต่ออยู่กับโรเตอร์หมุนอย่าง
ต่อเน่ืองไปเรื่อย ๆ ซึ่งจะหยุดหมุนก็ต่อเมื่อมีการปิดจ่ายพลังงานไฟฟ้าหรือ แรงหมุนของมอเตอร์ไม่สามารถ
เอาชนะภาระที่มากระทำต่อมอเตอร์ได้(stalled) มอเตอร์แบบลำดับข้ันหรือสเต็ปเปอร์มอเตอร์ (stepper
motor) โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ไฟฟ้าจะมีการหมุนที่ต่อเนื่อง อาจไม่สะดวกมากนักหาก ต้องการส่ังการทำงานให้
เคลอื่ นที่เป็นองศาตามท่กี ำหนด มอเตอร์แบบลำดับข้ัน จึงเป็นอกี ทางเลือกหนึ่งทสี่ ามารถ น าไปใชง้ านควบคมุ ทิศ
ทางการหมุนตามตำแหน่งท่ีต้องการได้หาตำแหน่งนั้นตรงกับลำดับขั้นของมอเตอร์พอดี ลักษณะการทำงานของ
มอเตอร์แบบล าดับข้ัน จะต้องป้อนสัญญาณพัลส์ (pulse) ให้กับขดลวดสเตเตอร์ทำให้เกิดแรงผลักท่ีโรเตอร์จึง
เกิดการหมุนของมอเตอร์แบบล าดับขั้น เมื่อหมุนครบ 1 รอบ เท่ากับ 360 องศา ถ้ามอเตอร์ แบบล าดบั ขั้นมีการ
หมุนเท่ากับ 5 องศาต่อข้ัน ดังน้ัน ความละเอียดของการหมุนของมอเตอร์แบบล าดับขั้นตัวน้ี เท่ากับ 72 ขั้นต่อ
รอบ โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์แบบล าดับข้ันถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในปัจจุบันเพราะสามารถ ควบคุมการหมุน
ตำแหน่งใดก็ได้ เช่น หัวอ่าน ซีดีรอม (CD ROM) ฮาร์ดดิสก์(hard disk) ตลอดจนอุตสาหกรรม ผลิตต่าง ๆ เช่น
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม ระบบสายพาน เป็นต้น เซอร์โวมอเตอร์(Servo motor) เซอร์โวมอเตอร์เป็น มอเตอร์ชนิด
พิเศษท่ีสามารถควบคุมให้ทำงานเฉพาะตำแหน่งใดตำแหน่งหน่ึงได้โดยที่เซอร์โวมอเตอร์ประกอบด้วย มอเตอร์
ไฟฟ้า เซ็นเซอร์จับตำแหน่งของเพลา และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมมอเตอร์เซอร์โว (servo) มาจาก ระบบมี
ความสามารถท่ีจะควบคุมพฤติกรรมของตัวมันเองได้ซึง่ สามารถวดั ตำแหน่งของตวั เองและชดเชยก าลังงาน ท่ีเสีย
ไปด้วยสัญญาณควบคุมที่ป้อนกลับมา มอเตอร์ชนิดน้ีนิยมใช้ในงานท่ีต้องการความแม่นย าของตำแหน่งสูง ระบบ
นิวเมติกส์(pneumatic) ระบบนิวเมติกส์คือระบบก าลังของไหล โดยใช้แรงดันของอากาศ เป็นตัวขับเคล่ือน
อปุ กรณ์ต่าง ๆ ให้เป็นพลังงานกล เช่น กระบอกสูบระบบนวิ เมติกส์และมอเตอรร์ ะบบนวิ เมตกิ ส์เน่ืองจากของไหล
ที่ใช้ในการอัดคืออากาศมีการอัดยุบตัวได้ระบบนิวเมติกส์จึงไม่สามารถแบกรับน้ ำหนักมากได้ระบบไฮโดรลิกส์
(hydraulic) คือระบบกำลังของไหล โดยใช้แรงดันของเหลว เป็นตัวขับเคล่ือนอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้เป็นพลังงานกล
โดยหลกั การทำงานจะคลา้ ยกับระบบนวิ เมติกส์แต่แตกต่างตรงของไหลที่ใช้ในการอดั เน่ืองจากของไหลทีใ่ ช้ในการ
อัดคือของเหลว ซ่ึงไม่มีการยุบตัว ระบบไฮดรอลิกส์จึงนิยมใช้ในงานที่ต้องใช้กำลังสูงมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่
นยิ มใชก้ ันอย่างแพรห่ ลายในโรงงานต่างเป็นอปุ กรณท์ ี่ใชค้ วบคุมเคร่อื งจักรกลตา่ ง ๆ ในงานอตุ สาหกรรมมอเตอร์มี
หลายแบบหลายชนิดที่ใช้ให้เหมาะสมกับงาน ดังน้ัน เราจึงต้องทราบถึงความหมายและชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า
ตลอดคณุ สมบตั ิการใชง้ านของมอเตอร์แต่ละชนดิ เพือ่ ใหเ้ กิดประสทิ ธภิ าพสูงสุดในการใช้งานของมอเตอร์
• ด้านทักษะ(ปฏิบตั ิ)
อุปกรณ์ควบคุม คอนโทรลเลอร์(Controller) ในหุ่นยนต์หนึ่งตัวจะประกอบด้วยอุปกรณ์และช้ินส่วนต่าง ๆ
มากมาย ซึ่งอุปกรณ์แต่ละชนิดน้ันจะมีหน้าท่ี แตกต่างกันไปตามลักษณะและวัตถุประสงค์ของการใช้งาน การ
เลือกใช้จึงจ าเป็นจะต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจ รวมถึงความเหมาะสม เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างมี
ประสิทธิภาพ รวดเร็ว คงทน และประหยัดพลังงาน อุปกรณ์ควบคุม คอนโทรลเลอร์(controller) คือสมองกลที่

ควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์เช่น สมองกลที่ประดิษฐ์ จากอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ เช่น FPGA เคร่ืองควบคุม
ขนาดเลก็ (micro controller) เครอื่ งควบคมุ เชิงตรรกะที่ สามารถโปรแกรมได้(PLC) และคอมพวิ เตอร์สว่ นบุคคล
(PC)
อุปกรณ์ควบคุม โปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรล (PLC) ในปัจจุบัน การควบคุมระบบไฟฟ้าของเครื่องจักรกล
ต่าง ๆ ตามในโรงงานอุตสาหกรรม ทั้งขนาดเล็ก จนไป ถึงขนาดใหญ่ มักจะพบเห็นอุปกรณ์ท่ีกล่าวถึงน้ีหมายถึงพี
แอลซี(PLC) พีแอลซี(PLC) หมายถึง Programmable Logic Controller คืออุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ท่ีถูกคิดค้น
และพัฒนาการมาเพื่อใช้ทดแทน ระบบควบคุมแบบเก่า ซ่ึง จะใชร้ ีเลย์ในการควบคุมวงจรค่อนข้างมาก ทำให้เกิด
ยุ่งยากในการควบคุม ดังนั้น จึงได้นำเอาระบบพแี อลซีมาใชใ้ น การควบคมุ เน่ืองจากมีความสะดวกท้ังในด้านการ
ควบคุมและการแก้ไขระบบการทำงาน พีแอลซี(PLC) เป็นอุปกรณ์ควบคุมการทำงานโดยภายในจะมีMicro-
Processor เป็นสมองในการส่งั การ โดยที่ PLC จะมสี ว่ นท่ี เปน็ อินพุท (Input) และเอาทพ์ ุท (Output) ทส่ี ามารถ
ตอ่ ไปใชง้ านได้ทันทีอุปกรณเ์ ช่น ตัวจบั สญั ญาณ สวิตซ์ต่างๆ จะตอ่ เข้ากบั อินพุท (Input) ของ PLC และสว่ นท่ีเป็น
เอาท์พุท (Output) จะต่อไปควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ แสดงผลเช่นหลอดไฟ โซลินอยด์วาล์ว ฯลฯ การ
ควบคุมการทำงานสามารถทำได้โดยการป้อนโปรแกรมค าสั่ง เข้าไปใน พีแอลซีโปรแกรมน้ีจะทำหน้าท่ีเหมือนกับ
วงจรรีเลย์ พีแอลซีจะสร้างอุปกรณต์ ่าง ๆ ภายใน เชน่ รเี ลย์ ตวั ตง้ั เวลา ตัวนับ ซงึ่ อปุ กรณ์ต่าง ๆ น้จี ะอยู่ในรูปของ
ซอฟทแ์ วรโ์ ดยจะแสดงผลเป็นฟังก์ชั่นการทำงานทตี่ รงกับ อปุ กรณจ์ รงิ เช่นกนั

• ดา้ นคุณธรรม จรยิ ธรรม คา่ นิยม/ คณุ ลักษณะที่พงึ ประสงค์ 3D /ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง/อาเซียน/
ค่านยิ ม 12 ประการ /การอนุรกั ษพ์ ันธุกรรมพืช

- มรี ะเบยี บ วินัยรบั ผิดชอบ ขยันในการปฏบิ ตั ิงาน
- ตรงตอ่ เวลา
- แต่งกายสุภาพ
- ซ่อื สัตย์ สจุ รติ ตอ่ ตนเองและผ้อู นื่
- มนี ำ้ ใจ เอือ้ เฟื้อเผอ่ื แผ่ เสยี สละ

• กจิ กรรมการเรยี นการสอนหรอื การเรยี นรู้

กิจกรรมการเรียนการสอน
หน่วยท่ี 2

โครงสรา้ งในแขนกลอตุ สาหกรรม

หัวข้อการเรียนรู้ กจิ กรรมครู กิจกรรมผเู้ รียนเรยี น เวลาในการจดั การเรยี นรู้
35 นาที เรยี น
องคป์ ระกอบหลักของ คำถามทีใ่ ช้ หนุ่ ยนตห์ นึ่งตวั ผู้ เรี ย น ร่ ว ม กั น ต อ บ
หนุ่ ยนต์ ประกอบข้นึ ด้วยอะไรบ้างคะ คำถาม และ แสดงความ
แสดงเนอ้ื หาด้วยโปรแกรม คิดเห็นร่วมกันใน ช้ัน
นำเสนอ เรียน
แสดงเนอ้ื หาดว้ ยโปรแกรม
นำเสนอ หวั ข้อเรอ่ื ง อปุ กรณ์
ทางกล หัวข้อเรอ่ื ง อุปกรณ์ขับ
เร้า แอคชเู อเตอร์ หัวขอ้ เรอื่ ง
อุปกรณ์ไฟฟา้ และ
อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ หวั ข้อเร่อื ง
อุปกรณค์ วบคมุ
คอนโทรลเลอร์

กจิ กรรมการควบคุมการ ผสู้ อนใหน้ ักเรียนทำกิจกรรมรว่ มกนั ใน ช้นั ผู้เรียนร่วมกจิ กรรม 200 นาที
เคลื่อนที่ AC Servo Motor เรียน โดยให้นักเรยี นแบง่ กลุ่มทำกจิ กรรม

สรุปเนือ้ หา ผสู้ อนสรปุ เนื้อหา เร่ือง การ ผู้เรยี นตอบคำถามในช้ัน 25 นาที
เคล่อื นที่ AC Servo Motor เรียน

เครอ่ื งมอื การวัดและประเมินผล

ด้านพทุ ธพิ สิ ยั และทกั ษะพิสยั วิธกี าร

- ความสามารถในการอธิบายอปุ กรณ์ทางกล - สอบถามก่อนเรียน

- ความสามารถในการอธิบายอุปกรณ์ขับเร้าแอคชูเอ - สงั เกตการถามตอบแสดง ความคดิ เห็นในช้ันเรยี น

เตอร์

- ความสามารถในการอธิบายอุปกรณ์ไฟฟ้าและ

อเิ ล็กทรอนกิ ส์

- ความสามารถในการอธิบายอุปกรณ์ ควบคุม

คอนโทรลเลอร์

ดา้ นจติ พสิ ยั วิธีการ

- มีระเบียบ วินัยรับผิดชอบ ขยันในการปฏบิ ตั งิ าน - สังเกตการปฏิบัติงาน
- ตรงต่อเวลา - บนั ทกึ ผลการวดั พฤติกรรม
- แตง่ กายสุภาพ
- ซอื่ สัตย์สุจรติ ต่อตนเองและผู้อื่น
- มีนำ้ ใจ เอื้อเฟอ้ื เผ่อื แผ่ เสยี สละ
- สงั เกตพฤตกิ รรมการเรยี น
เคร่ืองมือวดั ผล
ด้านพุทธิพิสยั
- ใบกจิ กรรมหาความรู้
- แบบประเมินงานกลุ่ม
ด้านจิตพิสัย
- แบบสังเกตพฤตกิ รรม
- แบบบันทกึ ผลการวดั พฤติกรรม

1. แบบทดสอบก่อนเรียน
2. แบบทดสอบหลงั เรยี น
3. ใบความรู้
4. ใบงาน (ปฏบิ ัตใิ ห้เสร็จสิน้ ภายในชว่ั โมงเรียน)
5. แบบประเมินผล
6. แบบฝกึ หัดพร้อมเฉลย
กิจกรรมเสนอแนะ
- ใบกจิ กรรมหาความร้แู บบสืบเสาะ
- ใบแบบฝกึ หดั

ผลงาน/ช้นิ งาน/ความสำเรจ็ ของผเู้ รียน ส่อื สงิ่ พิมพ์ สือ่ โสตทศั น/์ ห่นุ จำลองหรือ
ใบกจิ กรรมหาความรู้แบบสืบเสาะ เทคโนโลยี ของจริง
- ใบเน้ือหา - โปรแกรมนำเสนอ
ส่ือการเรยี นการสอน/การเรยี นรู้ - ใบ - วิดีทัศน์ - IRB120
ชื่อเร่ือง/ช่อื หน่วยการเรียนรู้ แบบฝึกหัด

- บทนำ
- อปุ กรณ์ทางกล
- อุปกรณ์ขบั เรา้ แอคชเู อเตอร์
- อปุ กรณ์ไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์
- อุปกรณค์ วบคมุ คอนโทรลเลอร์

ใบงานกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี3
เรื่อง การควบคมุ การเคลอ่ื นท่ี AC Servo Motor
คำแนะนำในการทำงาน
 ชุดขับมอเตอร์เซอร์โวเป็นอุปกรณ์ต้นกำลังที่สำคัญในการเคลื่อนท่ีของแขนในแต่ละแกน โดยการควบคุม
มอเตอร์เซอร์โวน้ันสามารถควบคุมได้หลายรูปแบบการควบคุมเช่น รูปแบบควบคุมความเร็ว (Speed) รูปแบบควบคุม
ตำแหน่ง (Position) และแบบควบคุมแรงบิด (Torque) ในการปฏิบัติการมีการเชื่อมต่อ ชุดขับในท่ีนี้นำเสนอเป็น 2
รปู แบบ คือ การใชง้ านโหมดควบคุมความเรว็ และการใชง้ านโหมดควบคุม ตำแหน่ง ดังแสดงไว้ในรปู ดังกลา่ ว โดยรูปท่ี 1
แสดงการเชอ่ื มตอ่ ชุดขับมอเตอรร์ ปู แบบควบคุมความเร็ว (Speed)

 ใหน้ ักเรยี นทำการเชือ่ มต่อชดุ ขับมอเตอรต์ ามภาพ
 On Switch SRV on และทำลองหมนุ มอเตอร์
 ปรบั แรงดนั 0-10 สงั เกตความเรว็ และทดลองตา้ นการหมุน สงั เกตและเขยี นใบสรปุ ความรู้

แผนการสอน/การเรียนรู้ หน่วยท่ี .....4......

ชอื่ วิชา …หุ่นยนต์ในงานอตุ สาหกรรม... …. สอนสัปดาห์ท่ี 4-5

ชอื่ หน่วย ………การเคลอื่ นท่ีของแขนกลอตุ สาหกรรม…………… คาบรวม 10

ชอ่ื เรอื่ ง ……การเคลอื่ นที่ของแขนกลอตุ สาหกรรม…………. จำนวนคาบ 10

สาระสำคญั

การจัดการเรียนการสอนในหวั ขอ้ เร่ือง การเคล่ือนทข่ี องแขนกลอตุ สาหกรรมเพื่อใหน้ ักเรียนมี ความรู้ความ

เขา้ ใจ ความหมาย หลกั การพื้นฐานเก่ยี วกับระบบพิกัดหนุ่ ยนตใ์ นแบบตา่ งๆ เพื่อน าไปใช้ในการ วเิ คราะห์การ

เคลื่อนที่ของแขนหนุ่ ยนตแ์ ละทส่ี าคัญคือ เปน็ พน้ื ฐานส าหรบั การวเิ คราะหด์ ้านจลนศาสตรข์ อง หนุ่ ยนต์เพือ่

แกไ้ ขปญั หาการพัฒนากระบวนการผลิตในอุตสาหกรรม เป็นต้น เป็นการเตรียมความพร้อมดา้ น ทักษะ และด้าน

ปญั ญา เพ่ือน าความรู้ความเขา้ ใจมาเป็นพื้นฐานในการปฏบิ ตั ิควบคมุ การเคลื่อนที่แขนกล อตุ สาหกรรมแบบ

Jogging หรอื เพอ่ื เป็นพนื้ ฐานในการศึกษาต่อทางดา้ นที่เกย่ี วข้อง โดยในหน่วยการเรียนรู้ที่ 4 สามารถสรปุ

สาระสำคัญในการเรียนรไู้ ด้ดังนี้

 ระบบพิกดั ในห่นุ ยนตอ์ ุตสาหกรรม

 การแสดงพกิ ัดทางเมตรกิ ซ์และการแปลงตำแหนง่

 การควบคุมการเคล่อื นที่ของหนุ่ ยนต์อตุ สาหกรรมแบบ Jogging

สมรรถนะอาชีพประจำหน่วย (ส่งิ ทต่ี ้องการให้เกิดการประยุกต์ใช้ความรู้ ทักษะ คุณธรรม เข้าดว้ ยกนั )
สามารถเลือกใช้งานแขนกลอุตสาหกรรมใหเ้ หมาะสมกบั งานได้

จุดประสงค์การสอน/การเรียนรู้
• จุดประสงคท์ ่ัวไป
2.1.1 สามารถบอกระบบพิกัดในห่นุ ยนตอ์ ตุ สาหกรรมได้
2.1.2 สามารถบอกการแสดงพกิ ัดทางเมตริกซ์และการแปลงตำแหนง่ ของหุ่นยนต์ได้
2.1.3 สามารถแสดงพิกัดทางเมตรกิ ซ์และการแปลงตำแหน่งได้
2.1.4 สามารถพิจารณาเลอื กใชก้ าร Jogging ใหเ้ หมาะสมกับสถานการณ์ได้

• จดุ ประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม
2.2.1 สามารถปฏิบตั กิ าร Jogging ห่นุ ยนต์อุตสาหกรรมในระบบพิกดั ตา่ ง ๆ ได้

เน้อื หาสาระการสอน/การเรียนรู้
• ด้านความรู้(ทฤษฎี)
4.1 บทน า ระบบพิกัด (Introduction : Coordinate System) ระบบพิกัดในหุ่นยนต์ประเภทต่าง ๆ จะมีความ
ตา่ งกันและเหมือนกนั บ้างท้ังน้ีข้ึนอยู่กับพื้นท่ีทำงานและ กลศาสตร์การเคล่ือนไหวของหุ่นยนต์ อย่างไรก็ตาม เรา
สามารถแยกระบบพิกัดพืน้ ฐานในหุ่นยนตไ์ ด้ดังต่อไปน้ี

4.1.1 Cartesian Coordinate เพ่ืออธิบายจุดในพื้นที่พิกัดคาร์ทีเซียนมีความจำเป็นต้องแสดงไปท่ีระบบ

สามแกนของระบบพิกัด x, y, z และให้ระยะ x, y, z จากจุดพิกัดห่างจากจุดก าเนิด ประเภทของระบบพิกัดน้ี
เป็นระบบที่ใช้มากในงานวิศวกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลื่อนที่ในพื้นท่ีในพิกัดคาร์ทีเซียน โดยท่ัวไป
หนุ่ ยนตอ์ ตุ สาหกรรมจำเป็นต้องมกี าร ควบคุมดว้ ยพกิ ดั แบบคาร์ทเี ซียนเปน็ พืน้ ฐานในการทำงาน

รูปท่ี4-1 พิกดั คาร์ทีเซียน
4.1.2 Cylindrical Coordinates ระบบพิกัดแบบทรงกระบอก (Cylindrical coordinates) คือการ
รวมกันของพิกัดเชิงมุมและคาร์ทีเซียน ระบบพิกัดนี้จำเป็นสำหรับหุ่นยนต์ท่ีมีพ้ืนท่ีการทำงานทรงกระบอก รัศมี
และมุมจะได้ใช้ในการแสดงพิกัดของมุม และรัศมีจากจุดก าเนิด ความสูงของจุดจะแสดงโดยใช้แกน z เหมือนใน
พิกดั คาร์ทเี ซียน

รปู ที่4-2 พิกัดทรงกระบอก
4.1.3 Spherical Coordinates หุ่นยนต์ท่ีมีพ้ืนที่การทำงานแบบพิกัดทรงกลมเช่น หุ่นยนต์ที่สามารถ
ทำงานท่ีมีพิกัดทรงกลม ถูกกำหนดโดย ใช้พิกัดของมุมสองมุมและหน่ึงเส้นตรง ซึ่งระยะจะระบุโดยรัศมี r จากจุ
ดก าเนิดไปยังจดุ ปลายของรัศมีระบบพิกัด ทรงกลม มุม φ pin (พี) คือมุมระหว่างรัศมีr และแกน z และในมุมท่ี
สอง Meridian (เมริเดียน) คอื มุมระหวา่ งเสน้ ท่ีเกิดจากการฉายรัศมีในระนาบ x, y กับแกน x ดังแสดงในรูปที่ 4-
3

รปู ท่ี4-3 พิกัดทรงกลม
4.2 ระบบพิกดั ในหุ่นยนต์ (Robot Coordinate System)

4.2.1 Joint Coordinate System ในระบบพิกดั ตำแหนง่ ของ Joint ในหุ่นยนตจ์ ะถกู กำหนดโดยมมุ ของการ

หมนุ ของขอ้ ต่อของแขนกล เน่ืองจากการออกแบบแขนของหุ่นยนต์นน้ั เพอื่ ใหส้ ามารถทำงานเขา้ ถึงตำแหน่งได้
สามารถทำได้โดยผา่ นการ ควบคมุ ข้อต่อของแขนหนุ่ ยนต์ในมมุ แตกตา่ งกัน สำหรับการเคลือ่ นทีจ่ ากตำแหน่งจุด A
ไปยงั จุด B สามารถ เคลอื่ นที่โดยใชค้ ่ามุมของการหมุนของข้อต่อของแขนกลแตล่ ะข้อต่อ

รูปท่ี4-4 Joint Coordinate System
4.2.2 World Coordinate System ในพน้ื ท่รี ะบบพกิ ัด World coordinate หรอื พิกัดคารท์ ีเซยี น x, y และ
z ทศิ ทางของแกนเหล่าน้จี ะถูก ก าหนดโดยจุดก าเนดิ ของพกิ ดั และถูกกำหนดไวท้ ฐ่ี านของหนุ่ ยนต์ดังแสดงในรปู
ที่ 4-5 สำหรบั การเคล่ือนทีจ่ ากจดุ A ไปยงั จุด B สามารถเคลื่อนทโี่ ดยใช้ระบบพิกดั คารท์ ีเซยี นคา่ x, y และ z โดย
อ้างอิงจากจุดกำเนิดทฐี่ านของ หุ่นยนต์

รปู ที่4-5 Cartesian (World) Coordinate System
ในการเปล่ียนคา่ พกิ ัดของระบบ World coordinate โดยใช้ค่า x, y และ z หุ่นยนต์จำเปน็ ต้องมีการควบคุม มมุ
ของขอ้ ต่อหลายข้อต่อในเวลาเดยี วกัน เพอื่ ให้ได้คา่ พิกดั ในระบบพิกดั คาร์ทีเซียน การควบคุมมมุ ของข้อตอ่ แต่ละ
ข้อต่อเพ่ือแปลงใหไ้ ด้คา่ พิกดั คารท์ ีเซียน x, y และ z จะต้องมีการคำนวณและวิเคราะห์ดา้ นจลศาสตรข์ องหนุ่ ยนต์
(Robot Kinematic Analysis)
• ด้านทกั ษะ(ปฏิบัติ)
การควบคุมและความปอดภยั การเคล่อื นท่ขี องหุ่นยนต์อตุ สาหกรรมแบบ Jogging
การควบคุมการเคลื่อนท่ีแบบ Jogging เป็นการควบคุมการเคลื่อนท่ีหุ่นยนต์ ABB IRB120 โดยมนุษย์เป็นผู้
กำหนดระยะและตำแหน่งที่ต้องการ ขั้นตอนในการ Jogging เม่ือเราเคล่ือนที่แล้วเราต้องคำนึงถึง Tool ที่ติดต้ัง
กบั ปลายแขนหุ่นยนต์ABB IRB120

รปู ที่4-8 หนุ่ ยนต์ABB IRB120

รปู ท่ี4-9 พ้ืนที่การทำงานของหนุ่ ยนต์ABB IRB120

รูปที่4-10 Flex Pendent ABB IRB120
4.3.1 ความปลอดภัยในการใชง้ านหนุ่ ยนต์อตุ สาหกรรมเบ้ืองตน้

4.3.1.1 การใช้งานหุ่นยนต์อย่างปลอดภัยระหว่างปฏบิ ตั กิ าร Jogging
- ต้องระวงั ไมใ่ ห้นว้ิ มืออยใู่ นพืน้ ที่การหนบี ของ Gripper jaws เมื่อทำการป้อนชิ้นงาน
- ต้องยืนอยู่หา่ งจากฐานห่นุ ยนตเ์ ม่ือทำการรนั โปรแกรม
- ตอ้ งทำการทดสอบโปรแกรมท่ีแกไ้ ขแล้วในโหมด Manual ก่อนเสมอ
- ถ้าต้องการทดสอบโหมด Full speed จะอนุญาตให้ทำได้เมื่อมีผ้สู อนอยู่เทา่ นั้น
- โปรดระวงั เม่ือปลดล็อคเบรกหนุ่ ยนต์
- เม่อื อยู่ในพ้ืนทกี่ ารทำงานของหุ่นยนตจ์ ะต้องมีFlex Pendent อยู่กบั ตวั เสมอ

4.3.1.2 ระบบความปลอดภัยของหุ่นยนต์ABB IRB120
- ปมุ่ หยดุ กระทนั หัน Emergency Stop
- โหมดการทำงานของหุ่นยนต์
1) โหมดการผลิต Production (Auto Mode) ระบบป้องกนั ล็อคเชอ่ื มต่อกัน
2) โหมด Manual (Teach Position)

- ใชใ้ นการ Jogging หุน่ ยนต์และใช้ในการทดสอบการทำงานของโปรแกรม
- ใช้ความเร็วสงู สุดไม่เกนิ 250 mm/sec.

1) โหมด Manual Full Speed สำหรบั การทดสอบ
- ใช้กับโปรแกรมการทำงานเทา่ นัน้ ด้วยความเร็วทโ่ี ปรแกรมเปน็ ตัวกำหนดไว้

รูปที่4-11 โหมดการทำงานของหนุ่ ยนต์ABB IRB120
4.3.1.3 ปุม่ กดขับเคล่อื นห่นุ ยนต์Enabling Device (Dead Mans Grip)
ปมุ่ กดขับเคล่ือนหุ่นยนต์นี้เป็นปุ่มที่มีการทำงานใน 3 ระดับ คอื ปล่อยสุด กดระดับกลาง และกดลงสุด ในการกด
ปุ่มให้สามารถขับเคล่ือนหุ่นยนต์ได้น้ันจะต้องกดให้อยู่ในระดับกลาง (Middle Position) เพ่ือที่จะสั่งให้ มอเตอร์
ภายในหุ่นยนต์เร่ิมทำงาน การเคล่ือนท่ีของหุ่นยนต์จะหยุดทำงานทันทีเมือ่ ป่มุ อย่ใู นตำแหน่งปล่อยสดุ หรือ กดลง
สดุ เพราะเมอ่ื มนษุ ยเ์ กิดการตกใจปฏกิ ริ ยิ าที่เกดิ คือ จะกำมือหรอื แบมือ

รปู ที่4-12 ตำแหนง่ Enabling Device
4.3.1.4 ระยะการทำงานของหนุ่ ยนต์

- ทุกแกนของหนุ่ ยนต์จะถูกควบคุมโดยซอฟท์แวร์เพื่อจำกดั ระยะการหมุน (Rotational range)
- การหยุดการทำงานโดยโดยซอฟ์แวรจ์ ะป้องกนั การชนของแต่ละแกนเมอ่ื สุดระยะการ หมนุ ของแกนนน้ั
ๆ (end of axis rotational travel)
- แขนของหุ่นยนตแ์ กน 1-3 ในห่นุ ยนต์ขนาดใหญส่ ามารถตดิ ตั้งอุปกรณห์ ยดุ ทางกลแบบ ปรบั ได้
(adjusttable mechanical stops)

รูปที่4-13 ข้อความแจง้ เตือนระยะการทำงานของหุน่ ยนต์

• ด้านคณุ ธรรม จรยิ ธรรม คา่ นยิ ม/ คณุ ลักษณะที่พงึ ประสงค์ 3D /ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง/อาเซียน/
คา่ นิยม 12 ประการ /การอนุรักษ์พันธุกรรมพืช

- มรี ะเบียบ วินยั รบั ผิดชอบ ขยันในการปฏบิ ัติงาน
- ตรงต่อเวลา
- แตง่ กายสุภาพ
- ซื่อสตั ย์ สจุ รติ ตอ่ ตนเองและผูอ้ นื่
- มีนำ้ ใจ เออ้ื เฟื้อเผอื่ แผ่ เสียสละ
• กิจกรรมการเรยี นการสอนหรือการเรยี นรู้

กิจกรรมการเรยี นการสอน
หน่วยท่ี 4

การเคลอื่ นทีข่ องแขนกลอุตสาหกรรม

หัวขอ้ การเรียนรู้ กิจกรรมครู กิจกรรมผู้เรยี นเรยี น เวลาในการจดั การเรยี นรู้
ระบบพกิ ัดในหุน่ ยนต์ ผู้ เรี ย น ร่ ว ม กั น ต อ บ 35 นาที เรยี น
อตุ สาหกรรม คำถามท่ีใช้“ลกั ษณะการเคลือ่ นที่ คำถาม และ แสดงความ
ของ หุน่ ยนต์ทง้ั หมดมีลกั ษณะแบบ คิดเห็นร่วมกันใน ชั้น 200 นาที
ใบแบบฝกึ หัดท่ี 4.1 ใด มีกี่แบบ” เรียน 25 นาที
สรุปเนอ้ื หา คำถามที่ใช้ “ระบบพกิ ัดมคี วาม
เกยี่ วขอ้ ง กบั การเคล่ือนท่ีของ ผเู้ รียนร่วมกิจกรรม
หุน่ ยนต์อยา่ งไร” แสดงเนือ้ หาด้วย ผเู้ รยี นตอบคำถามในช้ัน
โปรแกรมนำเสนอ ระบบพกิ ัด เรียน
คำถามท่ีใช้ “ระบบพิกัดนำไปใช้
กบั การ เคล่ือนท่ีของห่นุ ยนต์
อย่างไร” ผ้สู อนเปิดวีดีทศั น์แสดง
การเคล่ือนท่ีของ หนุ่ ยนตใ์ น
รูปแบบต่างๆ ขณะทำงาน แสดง
เนอ้ื หาดว้ ยโปรแกรมนำเสนอ
ระบบพิกัดในหุ่นยนต์อตุ สาหกรรม

ผู้สอนอธิบายการทำใบ
แบบฝกึ หัด

ผสู้ อนสรุปเนือ้ หา เร่ือง การ
เคลอ่ื นที่ AC Servo Motor

กิจกรรมการเรียนการสอน
หน่วยที่ 4

การเคล่อื นทข่ี องแขนกลอุตสาหกรรม

หวั ขอ้ การเรียนรู้ กิจกรรมครู กจิ กรรมผเู้ รยี นเรียน เวลาในการจดั การเรยี นรู้
35 นาที เรยี น
การควบคุมการ ผูส้ อนอธบิ ายอปุ กรณ์ควบคมุ ผู้ เรี ย น ร่ ว ม กั น ต อ บ
เคลอ่ื นที่ของ ห่นุ ยนต์ สว่ นประกอบของหุน่ ยนต์ คำถาม และ แสดงความ
อตุ สาหกรรมแบบ เบ้ืองตน้ และ ความปลอดภยั คิดเห็นร่วมกันใน ชั้น
Jogging ในการควบคมุ การเคลื่อนที่ เรยี น
ของหุ่นยนต์
ผู้สอนสาธิตการควบคุมการ
เคลอ่ื นทข่ี อง หุ่นยนต์
อุตสาหกรรมแบบ Jogging
กับ หุ่นยนตข์ องจรงิ

ใบกิจกรรม ผสู้ อนอธิบายการทำใบ ผเู้ รยี นร่วมกจิ กรรม 200 นาที
แบบฝกึ หดั 25 นาที
สรุปเนอื้ หาในหนว่ ยท่ี 4 ผ้เู รยี นตอบคำถามในชนั้
การเคลื่อนของแขนกล คำถามท่ใี ช้ “การเคลอื่ นทีข่ อง เรียน
อตุ สาหกรรม หุ่นยนต์โดย การ Jogging แบบใดดี
ทสี่ ดุ อยา่ งไร”

เครอ่ื งมือการวัดและประเมนิ ผล

ดา้ นพทุ ธิพสิ ยั และทกั ษะพสิ ัย วธิ ีการ

- ความสามารถในการอธิบายระบบพิกัดใน หุ่นยนต์ - สอบถามกอ่ นเรยี น

อุตสาหกรรม - สงั เกตการถามตอบแสดง ความคดิ เห็นในช้นั เรียน

- ความสามารถในการอธิบายการแสดงพิกัด ทาง

เมตริกซแ์ ละการแปลงตำแหนง่

- ความสามารถในการคำนวณการแปลง ตำแหน่ง

ของหนุ่ ยนต์

- ความสามารถในการควบคุมการเคล่ือนท่ี ของ

หุ่นยนตอ์ ตุ สาหกรรมแบบ Jogging

ดา้ นจิตพสิ ยั วธิ กี าร

- มรี ะเบียบ วินยั รบั ผิดชอบ ขยนั ในการ ปฏบิ ตั งิ าน - สังเกตการปฏิบตั งิ าน

- ตรงตอ่ เวลา - บันทึกผลการวดั พฤติกรรม

- แต่งกายสุภาพ
- ซอ่ื สตั ย์สุจริตตอ่ ตนเองและผอู้ ่ืน
- มนี ำ้ ใจ เออื้ เฟอื้ เผ่ือแผ่ เสยี สละ
เครอ่ื งมือวัดผล
ดา้ นพุทธพิ สิ ยั
- ใบกิจกรรมหาความรู้
- แบบประเมินงานกลมุ่
ด้านจติ พิสัย
- แบบสงั เกตพฤติกรรม
- แบบบนั ทึกผลการวดั พฤตกิ รรม

1. แบบทดสอบกอ่ นเรียน
2. แบบทดสอบหลังเรียน
3. ใบความรู้
4. ใบงาน (ปฏบิ ตั ใิ ห้เสรจ็ สนิ้ ภายในช่ัวโมงเรยี น)
5. แบบประเมินผล
6. แบบฝึกหดั พร้อมเฉลย
กจิ กรรมเสนอแนะ
- ใบกจิ กรรมหาความรู้แบบสืบเสาะ
- ใบแบบฝกึ หดั

ผลงาน/ช้ินงาน/ความสำเรจ็ ของผเู้ รียน
ใบกิจกรรมหาความรู้แบบสบื เสาะ

ส่อื การเรียนการสอน/การเรียนรู้ ส่อื ส่งิ พิมพ์ สื่อโสตทศั น์/ หุ่นจำลองหรือ
ช่ือเร่ือง/ชื่อหน่วยการเรียนรู้ เทคโนโลยี ของจริง
- ใบเน้ือหา - โปรแกรมนำเสนอ
- บทนำ - ใบ - วิดที ัศน์ - IRB120
- ระบบพิกดั ในห่นุ ยนต์อตุ สาหกรรม แบบฝกึ หัด
- การแสดงพิกดั ทางเมตรกิ ซ์และการแปลง ตำแหนง่
- การควบคมุ การเคล่ือนท่ีของห่นุ ยนต์
- อุตสาหกรรมแบบ Jogging

ใบแบบฝึกหัดท่ี 4.1
หน่วยการเรียนรทู้ ่ี 4 เรอื่ ง การเคลือ่ นท่ีของแขนกลอุตสาหกรรม
1. ให้อธิบายระบบพิกดั ในแต่ละแบบ
............................................................................................................................................. .................................................
..............................................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................. ................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..................................................... ...................................................................................................................................... ...
..............................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................... ....................
..............................................
2. ระบบพกิ ัดของหนุ่ ยนต์อุตสาหกรรมสว่ นใหญ่มีก่ีแบบ และให้อธิบายแต่ละแบบ
................................................................................................................. .............................................................................
.......................................................... .................................................................................................... ................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..................................................................................................... ................................................................... ......................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................
3. จงอธบิ ายว่าทำไมตอ้ งมีระบบพิกัดชิ้นงาน (Work piece Coordinates) ของหนุ่ ยนต์อสุ าหกรรม
............................................................................................................................. .................................................................
.............................................................................................................................................................. ................................
........................................................................................... ...................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
.............................................................................................................. ................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................

ใบกจิ กรรมการเรียนร้ทู ี่ 4.1
หนว่ ยการเรียนรทู้ ่ี 4 เรื่อง ความปลอดภยั ในการใช้งานห่นุ ยนต์ ABB IRB120 เบ้ืองต้น

และการปฏบิ ัติการ Jogging
คำส่ัง ใหน้ กั เรียนศึกษาเอกสารความปลอดภยั ในการใช้งานหุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรมเบอ้ื งตน้ และทบทวนก่อนการท า
ปฎิบัติการ Jogging หลักจากลงปฏิบัติติการ Jogging ใหบ้ ันทึกผลค่าตำแหน่งตา่ ง ๆ ลงในตาราง

1. เปิดตวั ควบคมุ และนำ Flex Pendent มาตรวจสอบภาพรวมของหน้าต่างการใช้งาน

2. เริม่ ทำการ Jogging หุ่นยนต์โดยเลอื ก Menu Jogging บน Flex Pendant

3. ท าการ Jogging ในระบบพิกดั แบบ Joint Coordinate System โดยเลอื กเมนูหมายเลข 1 และ 2
ตามลำดบั จากนนั้ ทำการเลือกแกนหนุ่ ยนต์ท่ีหมายเลข 3

4. โยก 3D Joystick ไปทางขวา เพ่อื Jogging Axis 1 และลองทดสอบ Jogging Axis 2-6 พรอ้ ม บนั ทกึ คา่ มมุ
ของ Axis 1-6 และตำแหน่ง X Y Z

ตารางท1ี่ บันทึกค่ามมุ ของแกนหนุ่ ยนตแ์ ละตำแหน่งในระบบพิกดั แบบ Joint Coordinate System

แกนหุ่นยนต์ องศา แกนห่นุ ยนต์ องศา Axis ตำแหน่ง

Axis 1 Axis 3 X

Axis 2 Axis 4 Y

Axis 3 Axis 5 Z