วิจัย แขนกลตัดแต่งต้นไม้

แขนกลตดั แต่งต้นไม้
The Hedge Trimming Mechanical Arm

โชคชัย พนั ลำภักด์ิ
นวพล สำยยำโน

ระดับปริญญำวศิ วกรรมศำสตรบณั ฑติ
สำขำวชิ ำวศิ วกรรมไฟฟ้ำ
คณะเทคโนโลยี
มหำวทิ ยำลยั รำชภฏั อดุ รธำนี
ปี กำรศึกษำ 2564

แขนกลตัดแต่งต้นไม้

โชคชัย พนั ลำภักด์ิ
นวพล สำยยำโน

ระดับปริญญำวศิ วกรรมศำสตรบณั ฑิต
สำขำวชิ ำวศิ วกรรมไฟฟ้ำ
คณะเทคโนโลยี
มหำวทิ ยำลยั รำชภัฏอุดรธำนี
ปี กำรศึกษำ 2564

แขนกลตดั แตง่ ตน้ ไม้
The Hedge Trimming Mechanical Arm

โชคชยั พนั ลำภกั ด์ิ
นวพล สำยยำโน

ระดบั ปริญญำวิศวกรรมศำสตรบณั ฑิต
สำขำวชิ ำวศิ วกรรมไฟฟ้ำ
คณะเทคโนโลยี
มหำวิทยำลยั รำชภฏั อุดรธำนี
ปี กำรศึกษำ 2564

ไดผ้ ำ่ นกำรพิจำรณำจำก

ลงช่ือ..................................หวั หนำ้ สำขำวิชำ/ ลงช่ือ.......................................อำจำรยท์ ี่ปรึกษำ
(ดร.ยทุ ธศกั ด์ิ ทอดทอง) อำจำรยป์ ระจำวชิ ำ (ผชู้ ่วยศำสตรำจำรย์ ดร.ภูเบศร์ พิพิธหิรัญกำร)

ลงชื่อ..................................................กรรมกำร ลงชื่อ..................................................กรรมกำร

(รองศำสตรำจำรย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที) (ผชู้ ่วยศำสตรำจำรยส์ มชำย สิริพฒั นำกุล)

ลงชื่อ..................................................กรรมกำร ลงชื่อ..................................................กรรมกำร

(รองศำสตรำจำรยจ์ ุไรรัตน์จินดำ อรรคนิตย)์ (ดร.อภยั ภกั ด์ิ ประทุมทิพย)์

ลงชื่อ..................................................กรรมกำร ลงชื่อ..................................................กรรมกำร

(อำจำรยว์ ชั รวิชญ์ ดำวสวำ่ ง) (ดร.บวั วรณ์ ไชยธงรัตน์)

ก

ชื่อเรื่อง แขนกลตดั แตง่ ตน้ ไม้
ผ้วู จิ ยั
นายโชคชยั พนั ลาภกั ด์ิ รหสั นกั ศึกษา 63001303102
ปริญญา
อาจารย์ทป่ี รึกษา นายนวพล สายยาโน รหสั นกั ศึกษา 63001303108
มหาวิทยาลยั
วิศวกรรมศาสตรบณั ฑิต สาขาวชิ า วศิ วกรรมไฟฟ้า

ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ภเู บศร์ พิพิธหิรัญการ

มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อุดรธานี ปี ทีพ่ มิ พ์ 2565

บทคดั ย่อ

โครงงานน้ีเป็นการสร้างแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ มีวตั ถุประสงคเ์ พ่ือออกแบบและสร้างแขนกล
ตดั แต่งต้นไม้ และหาประสิทธิภาพการทางานของแขนกลตัดแต่งตน้ ไม้ ในโครงงานวิจยั ได้แบ่ง
การทดลองออกเป็ น 6 ตอน คือ (1) การสร้างแขนกลตัดแต่งต้นไม้ (2) การทดลองการใช้ไฟฟ้า
ของแขนกลตัดแต่งต้นไม้ (3) การทดลองการควบคุมแขนกลตัดแต่งตน้ ไม้ (4) การทดลองการใช้
พลังงานไฟฟ้าของ Actuator 1, Actuator 2, Actuator 3 และใบมีด (5) การทดลองการตัดแต่งต้นไม้
ทรงส่ีเหล่ียม (6) การทดลองการตดั แต่งตน้ ไมท้ รงกาแพง

จากผลการทดลองพบว่า (1) แขนกลตัดแต่งต้นไม้ท่ีสร้างข้ึนมีลักษณะเป็ นรถเข็นสี่ล้อ
ประกอบด้วย Actuator 1 แขนที่ 1, Actuator 2 แขนที่ 2, Actuator 3 ข้อมือ, มอเตอร์หมุนข้อมือ,
มอเตอร์หมุนฐาน, มอเตอร์ขบั ใบมีด, ใบมีด, กล่องควบคุมจอยสติ๊กสวิตช์ และกล่องระบบไฟฟ้า
(2) การใช้ไฟฟ้าของ Actuator 1, Actuator 2, Actuator 3, มอเตอร์หมุนฐาน, มอเตอร์หมุนข้อมือ
และมอเตอร์ขับใบมีด ใช้กาลังไฟฟ้าท้ังหมด 148.26 W (3) การควบคุมแขนกลตัดแต่งต้นไม้
โดยการโยกจอยสต๊ิกสวิตช์ไปในทิศทางต่างๆ แขนกลตดั แต่งตน้ ไมส้ ามารถเคลื่อนท่ีไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
(4) การใช้กาลังไฟฟ้ าเฉลี่ยของ Actuator 1 การยืดใช้ 0.20 Wh การหดใช้ 0.07 Wh, Actuator 2
การยืดใช้ 0.27 Wh การหดใช้ 0.09 Wh, Actuator 3 การยืดใช้ 0.06 Wh การหดใช้ 0.11 Wh และใบมีด
ใช้ 0.40 Wh (5) การตดั แต่งต้นไม้ทรงสี่เหลี่ยม มีเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคล่ือนในการตัดมากท่ีสุด
2.08% และน้อยที่สุด 0.83% ใช้เวลาในการตัดท้ังหมด 29 นาที 18 วินาที (6) การตัดแต่งต้นไม้
ทรงกาแพง มีเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนในการตดั มากท่ีสุด 9.51% และน้อยที่สุด 1.85% ใช้เวลา
ในการตดั ท้งั หมด 38 นาที 7 วินาที

คาสาคญั : แขนกล; การตดั แต่งตน้ ไม;้ ตวั กระตนุ้ เชิงเสน้

ข

TITLE The Hedge Trimming Mechanical Arm
AUTHORS
Mr.Chokchai Panlampak Student's ID 63001303102
DEGREE
ADVISOR Mr.Nawaphon Saiyano Student's ID 63001303108
UNIVERSITY
Bachelor of Engineering MAJORS Electrical Engineering

Assistant Professor Dr. Phubet Phiphithirankarn

Udon Thani Rajabhat University DATE 2022

ABSTRACT

This project is the invention of the hedge trimming mechanical arm. The aims of project
are designing and inventing the hedge trimming mechanical arm and find the performance of the
hedge trimming mechanical arm. In this research project, the experiments were divided into 6
parts (1) the invention of the hedge trimming mechanical arm, (2) the electrical use of the hedge
trimming mechanical arm, (3) the hedge trimming mechanical arm control experiment (4) the
electrical use of actuator 1, actuator 2, actuator 3 and blade experiment (5) Rectangular shape
hedge trimming experiment (6) Wall shape hedge trimming experiment.

From the experimental results it was found that (1) the hedge trimming mechanical arm
was a four-wheeled hedge trimmer trolley consisting of actuator 1 arm 1, actuator 2 arm 2,
actuator 3 wrist, wrist rotating motor, base rotating motor, blade driving motor, blade, joystick
switch control box and electrical system box. (2) total power consumption of actuator 1, actuator
2, actuator 3, base rotating motor, wrist rotating motor and blade driving motor was 148.26 W. (3)
controlling a the hedge trimming mechanical arm by moving the joystick switch in different
directions, the hedge trimming mechanical can move correctly. (4) average power consumption of
actuator 1, extending 0.20 Wh, retracting 0.07 Wh, actuator 2 extending 0.27 Wh retracting 0.09
Wh, actuator 3 extending 0.06 Wh, retracting 0.11 Wh, and blade use 0.40 Wh. (5) Rectangular
shape hedge trimming percentage error was the largest 2.08% and the lowest 0.83%, with a total
trimming time of 29 minutes 18 seconds. (6) Wall shape hedge trimming percentage error was the
largest 9.51% and the lowest 1.85%, with a total trimming time of 38 minutes 7 seconds.

Keywords: Mechanical Arm; Trimming; Linear Actuator

ค

กติ ตกิ รรมประกาศ

โครงงาน วิจัยเรื่ อง แขน กลตัดแต่งต้น ไม้ สาเร็ จส มบูรณ์ ได้ ด้วยความ กรุ ณ า
และความช่วยเหลืออย่างสูงยิง่ จาก ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูเบศร์ พิพิธหิรัญการ อาจารยท์ ่ีปรึกษา
ดร.ยุทธศักด์ิ ทอดทอง อาจารย์ประจาวิชา ผู้ช่วยศาส ตราจารย์ส มชาย สิ ริ พัฒ น ากุล
รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที รองศาสตราจารยจ์ ุไรรัตน์จินดา อรรคนิตย์ ดร.อภยั ภกั ด์ิ
ประทมุ ทิพย์ ดร.บวั วรณ์ ไชยธงรัตน์ และอาจารยว์ ชั รวิชญ์ ดาวสวา่ ง กรรมการสอบ

ขอขอบพระคุณ สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าท่ีเอ้ือเฟ้ื อสถานที่ วสั ดุอุปกรณ์ต่างๆ สาหรับ
ทาโครงงาน ขอขอบคุณเพ่ือนๆ ท่ีไดใ้ ห้ความช่วยเหลือในการทาโครงงานวิจยั ทา้ ยที่สุด ขอกราบ
ขอบพระคณุ บิดา มารดา ท่ีคอยใหก้ าลงั ใจและใหโ้ อกาสการศึกษาอนั มีคา่ ยงิ่

โชคชยั พนั ลาภกั ด์ิ
นวพล สายยาโน

สารบัญ ง

เร่ือง หน้า
บทคดั ยอ่ ก
ABSTRACT ข
กิตติกรรมประกาศ ค
สารบญั ง
สารบญั รูป ช
สารบญั ตาราง ต

บทท่ี 1 บทนา 1
1.1 ความสาคญั และที่มา 1
1.2 วตั ถุประสงคข์ องงานวจิ ยั 2
1.3 ขอบเขตของงานวิจยั 3
1.4 ผลท่ีคาดวา่ จะไดร้ ับ 3
4
บทท่ี 2 ทฤษฎีและงานวจิ ยั ทเ่ี กย่ี วข้อง 4
2.1 แผนภาพบลอ็ กไดอะแกรมหลกั การทางาน 6
2.2 การเตรียมอุปกรณ์ตกแต่งสวน 8
2.3 ตน้ ไทรเกาหลี 11
2.4 แขนกล (Robot Arm) 18
2.5 ตวั กระตุน้ เชิงเส้น (Linear Actuator) 23
2.6 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Motor) 34
2.7 บอร์ดเพม่ิ แรงดนั ไฟฟ้า 37
2.8 บอร์ดขบั มอเตอร์ BTS7960 39
2.9 รีเลย์ (Relay) 42
2.10 บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์ 50
2.11 เครื่องวดั พลงั งานไฟฟ้า (Electric Energy Meter) 54
2.12 จอยสต๊ิกสวิตช์ 60
2.13 เคร่ืองชาร์จแบตเตอรี่

จ

สารบญั (ต่อ)

เรื่อง หน้า
2.14 เคร่ืองวดั ปริมาณแบตเตอรี่ 70
2.15 โปรแกรม SolidWorks 73
2.16 งานวจิ ยั ท่ีเก่ียวขอ้ ง 77
80
บทท่ี 3 วิธีการดาเนินงาน 81
3.1 ผงั การดาเนินงาน 82
3.2 แผนการดาเนินงาน 82
3.3 แผนการปฏิบตั ิงาน 84
3.4 งบประมาณ 86
3.5 ออกแบบโครงสร้าง 89
3.6 ข้นั ตอนการดาเนินงาน 99
3.7 การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า 102
102
บทท่ี 4 ผลการศึกษา 108
4.1 ผลการสร้างแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 116
4.2 ผลการทดลองการใชไ้ ฟฟ้าของแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 127
4.3 ผลการทดลองการควบคุมแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้
4.4 ผลการทดลองการใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 1, Actuator 2, Actuator 3 134
และใบมีด 156
4.5 ผลการทดลองการตดั แต่งตน้ ไมท้ รงสี่เหล่ียม 179
4.6 ผลการทดลองการตดั แตง่ ตน้ ไมท้ รงกาแพง 179
180
บทที่ 5 สรุปผลการศึกษาและแนวทางการพฒั นา 180
5.1 สรุปผล
5.2 อภิปรายผล
5.3 ขอ้ เสนอแนะ

สารบญั (ต่อ) ฉ

เร่ือง หน้า
บรรณานุกรม 182
ภาคผนวก 184
185
ภาคผนวก ก Linear Actuator 191
ภาคผนวก ข บอร์ดขบั มอเตอร์ BTS7960 194
ภาคผนวก ค บอร์ดเพม่ิ แรงดนั ไฟฟ้า 197
ภาคผนวก ง เคร่ืองชาร์จแบตเตอรี่ 200
ภาคผนวก จ มอเตอร์ 205
ภาคผนวก ฉ จอยสติ๊กสวิตช์ 208
ภาคผนวก ช หวั ตดั แต่งก่ิงไมแ้ บบฟันปลา 210
ภาคผนวก ซ เคร่ืองวดั พลงั งานไฟฟ้า 212
ภาคผนวก ฌ แบตเตอรี่ 214
ภาคผนวก ญ เครื่องวดั ปริมาณแบตเตอร่ี 216
ภาคผนวก ฎ บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์ 219
ภาคผนวก ฏ รีเลย์ 222
ภาคผนวก ฐ กุญแจสวติ ช์ 224
ภาคผนวก ฑ คูม่ ือการใชง้ านแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 238
ภาคผนวก ฒ บทความวิจยั 246
ประวตั ิผ้จู ดั ทา

สารบญั รูป ช

รูปท่ี หน้า
2.1 บลอ็ กไดอะแกรมหลกั การทางานของแขนกลตดั แตง่ ตน้ ไม้ 5
2.2 เคร่ืองมือตกแต่งสวน 7
2.3 เครื่องตดั แต่งพมุ่ ไม้ 7
2.4 ตน้ ไทรเกาหลี 8
2.5 การทางานของหุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรม 12
2.6 Cartesian (Gantry) Robot 13
2.7 Cylindrical Robot 14
2.8 Spherical Robot (Polar) 15
2.9 SCARA Robot 16
2.10 Articulated Robot (Revolute) 17
2.11 ตวั กระตุน้ โซ่แขง็ 21
2.12 ตวั กระตุน้ สายพานแขง็ 22
2.13 ตวั กระตุน้ แกนเดียว 22
2.14 โครงสร้างตวั กระตนุ้ แกนเดียว 22
2.15 วงจรขบั ตวั กระตุน้ เชิงเส้นแกนเดียว 23
2.16 สปลิทเฟสมอเตอร์ (Split-Phase Motor) 24
2.17 คาปาซิเตอร์มอเตอร์ (Capacitor Motor) 24
2.18 รีพลั ชนั่ มอเตอร์ (Repulsion Motor) 25
2.19 ยนู ิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal Motor) 25
2.20 เช็ดเด็ดโพลมอเตอร์ (Shaded Pole Motor) 25
2.21 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 2 เฟส 26
2.22 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 3 เฟส 26
2.23 ซีรีส์มอเตอร์ (Series Motor) 27
2.24 ชนั ทม์ อเตอร์ (Shunt Motor) 27
2.25 คอมปาวดม์ อเตอร์ (Compound Motor) 27
2.26 ส่วนที่อยกู่ บั ท่ีหรือสเตเตอร์ 28

สารบญั รูป (ต่อ) ซ

รูปท่ี หน้า
2.27 แกนข้วั 28
2.28 ขดลวดสนามแม่นเหลก็ 29
2.29 โรเตอร์ 29
2.30 แกนเพลา (Shaft) 30
2.31 แกนเหลก็ อาร์มาเจอร์ (Armature Core) 30
2.32 คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) 30
2.33 ขดลวดอาร์มาเจอร์ (Arnuture Winding) 31
2.34 วงจรการทางานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบอนุกรม 32
2.35 วงจรการทางานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน 33
2.36 วงจรการทางานมอเตอร์ไฟฟ้ากระตรงแบบชอร์ทช้นั ทค์ อมปาวดม์ อเตอร์ 33
2.37 วงจรการทางานมอเตอร์ไฟฟ้ากระตรงแบบลองช้นั ทค์ อมปาวดม์ อเตอร์ 34
2.38 วงจรสมมลู ของวงจรบสู ตค์ อนเวอร์เตอร์ขณะสวติ ช์เปิ ด 34
2.39 วงจรสมมูลของวงจรบูสตค์ อนเวอร์เตอร์ขณะสวติ ชป์ ิ ด 35
2.40 บอร์ดเพ่มิ แรงดนั ไฟฟ้า 36
2.41 Step up Transformer 36
2.42 Step Down Transformer 37
2.43 วงจรขบั มอเตอร์ BTS7960 37
2.44 สัญลกั ษณ์ของรีเลย์ 39
2.45 สัญลกั ษณ์และการทางานของรีเลย์ 40
2.46 การทางานเบ้ืองตน้ ของรีเลย์ 40
2.47 ลกั ษณะภายนอกของรีเลย์ 41
2.48 ลกั ษณะภายนอกของ Relay Module 6 Channels 41
2.49 การควบคมุ ความเร็วมอเตอร์โดยใชต้ วั ตา้ นทานรีโอสแตต 43
2.50 การควบคมุ ความเร็วโดยการแบง่ ขดลวด 43
2.51 การควบคมุ ความเร็วมอเตอร์อนุกรมใหส้ ูงกวา่ ความเร็วปกติ 44
2.52 การควบคุมความเร็วมอเตอร์ใหต้ ่ากวา่ ความเร็วปกติ 44

ฌ

สารบัญรูป (ต่อ)

รูปท่ี หน้า
2.53 วงจรการควบคุมแบบรีโอสแตต 45

2.54 การตอ่ ไดเวอร์เตอร์ 47
47
2.55 วงจรการต่อตวั ตา้ นทานรีโอสแตตควบคมุ เสน้ แรงแมเ่ หล็ก
48
2.56 วงจรการควบคุมความเร็วโดยปรับขนาดแรงดนั อาร์เมเจอร์ดว้ ยวิธีวาร์ด-ลีโอนาร์ด 49

2.57 บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์ 20 A 50
51
2.58 แคลมป์ มิเตอร์ (Clampmeter)
51
2.59 มลั ติมิเตอร์ (Multimeter) 52
52
2.60 มิเตอร์ติดแผงแบบเขม็ (Panel Meter) 53
2.61 เครื่องวดั คา่ พลงั งานไฟฟ้า (Energy Meter) 53
2.62 มิเตอร์วดั คา่ LCR (LCR Meter) 55
2.63 เคร่ืองวดั พลงั งานไฟฟ้า DC 56
2.64 จุดต่อใชง้ าน เคร่ืองวดั พลงั งานไฟฟ้า DC 56
2.65 โครงสร้างจอยสต๊ิก 57
2.66 จอยสต๊ิกของ Logitech Rumble 57
2.67 จอยสต๊ิก Logitech Racing Wheel 58
2.68 จอยสต๊ิก Logitech Extreme 3D Pro 59
2.69 PC Joystick พร้อมฟังกช์ นั เทอร์โบ 59
2.70 จอยสติ๊กคอนโทรลเลอร์ 60
2.71 จอยสติ๊กสวิตช์ 61
2.72 โครงสร้างจอยสต๊ิกสวติ ช์ 62
2.73 เครื่องชาร์จแบบธรรมดา (Simple charger) 63
2.74 เครื่องชาร์จเร็ว (Fast charger) 64
2.75 เครื่องชาร์จอจั ฉริยะ (Intelligent charger) 65
2.76 เคร่ืองชาร์จแบบพลั ส์ (Pulse charger)
2.77 เครื่องชาร์จแบบทริกเกิลชาร์จ (Trickle charger)
2.78 วงจรชาร์จแบตเตอร่ี

ญ

สารบญั รูป (ต่อ)

รูปท่ี หน้า
2.79 เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ 12 V 20 Ah ยห่ี อ้ Suoer 67

2.80 การตอ่ สายเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ 12 V 20 Ah ยห่ี อ้ Suoer 70
72
2.81 เคร่ืองวดั ปริมาณแบตเตอรี่
75
2.82 ภาพหนา้ จอโปรแกรม SolidWorks 2017 75

2.83 ชิ้นงาน 3D 76
2.84 ภาพออกแบบชิ้นงาน 3D และ 2D 76
2.85 หนา้ จอโปรแกรม SolidWorks 2018 การออกแบบแขนกลตดั แตง่ ตน้ ไม้
81
3.1 ผงั การทางาน 86
3.2 การออกแบบโครงสร้างแขนกลตดั แต่งตน้ ไมโ้ ดยใชโ้ ปรแกรม SolidWorks 2018 87
3.3 ภาพดา้ นหนา้ ของแขนกลตดั แต่งตน้ ไมโ้ ดยใชโ้ ปรแกรม SolidWorks 2018 87
3.4 ภาพดา้ นหลงั ของแขนกลตดั แตง่ ตน้ ไมโ้ ดยใชโ้ ปรแกรม SolidWorks 2018 88
3.5 ภาพดา้ นซา้ ยของแขนกลแตง่ ตน้ ไมโ้ ดยใชโ้ ปรแกรม SolidWorks 2018 88
3.6 ภาพดา้ นขวาของแขนกลตดั แตง่ ตน้ ไมโ้ ดยใชโ้ ปรแกรม SolidWorks 2018 89
3.7 ภาพดา้ นบนของแขนกลตดั แต่งตน้ ไมโ้ ดยใชโ้ ปรแกรม SolidWorks 2018 89
3.8 ภาพดา้ นล่างของแขนกลตดั แต่งตน้ ไมโ้ ดยใชโ้ ปรแกรม SolidWorks 2018 90
3.9 ประกอบอลูมิเนียมโปรไฟลแ์ ต่ละชิ้นใหเ้ ป็นโครงสร้างรถเขน็ 91
3.10 ดดั โคง้ งออลมู ิเนียมโปรไฟล์ 91
3.11 ตดั แผ่นโพลีคาร์บอเนต 92
3.12 โครงสร้างตวั ถงั รถเขน็ ท่ีประกอบจากอลูมิเนียมโปรไฟล์ 92
3.13 การประกอบแผ่นโพลีคาร์บอเนต 93
3.14 รถเขน็ เสร็จสมบูรณ์ 93
3.15 เชื่อมแผ่นเหลก็ ใหเ้ ป็นฐานแขนกลตดั แตง่ แตง่ ตน้ ไม้ 94
3.16 การประกอบฐานแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 94
3.17 การประกอบแขนกลตดั แตง่ ตน้ ไม้ แขนท่ี 1 95
3.18 การประกอบขอ้ มือแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 95
3.19 การประกอบแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ แขนท่ี 2

ฎ

สารบญั รูป (ต่อ)

รูปที่ หน้า
3.20 การประกอบแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 96
96
3.21 ต่อวงจรควบคุม Actuator และมอเตอร์ 97
97
3.22 ติดต้งั กล่องควบคุม Actuator และมอเตอร์เขา้ กบั รถเข็น 98
3.23 ติดต้งั จอยสต๊ิกสวติ ชเ์ ขา้ กบั รถเขน็ 99
3.24 แขนกลตดั แตง่ ตน้ ไมท้ ี่ประกอบเสร็จ 99

3.25 การตอ่ อุปกรณ์ IC 7805 เขา้ กบั บอร์ดขบั มอเตอร์ BTS7960 (เดินสายไฟ) 100
101
3.26 การตอ่ อปุ กรณ์ บอร์ดขบั มอเตอร์ BTS7960 ขบั Linear Actuator ใชจ้ อยสติ๊กสวติ ช์ 103
ควบคมุ (เดินสายไฟ) 103
104
3.27 การต่ออุปกรณ์ บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์ใชจ้ อยสติ๊กสวติ ชค์ วบคุม (เดินสายไฟ) 104
3.28 ไดอะแกรมการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าท้งั หมด 105
4.1 รายละเอียดแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 105
4.2 Actuator 1 แขนท่ี 1 106
4.3 Actuator 2 แขนท่ี 2 106
4.4 Actuator 3 ขอ้ มือ 107
4.5 มอเตอร์หมุนขอ้ มือ 107
4.6 มอเตอร์หมุนฐาน 108
4.7 มอเตอร์ขบั ใบมีด 109
4.8 ใบมีด 110
4.9 กลอ่ งควบคมุ จอยสติ๊กสวติ ช์ 111
4.10 กล่องระบบไฟฟ้า 111
4.11 อปุ กรณ์ภายในกลอ่ งระบบไฟฟ้า 112
4.12 กล่องชุดจ่ายไฟใหก้ บั ระบบไฟฟ้า
4.13 วดั แรงดนั ไฟฟ้า Actuator 1 ขณะยดื ออกได้ 11.63 V และกระแสไฟฟ้า ได้ 1.23 A
4.14 วดั แรงดนั ไฟฟ้า Actuator 1 ขณะหดเขา้ ได้ 11.31 V และกระแสไฟฟ้า ได้ 1.09 A
4.15 วดั แรงดนั ไฟฟ้า Actuator 2 ขณะยดื ออกได้ 11.73 V และกระแสไฟฟ้า ได้ 1.48 A
4.16 วดั แรงดนั ไฟฟ้า Actuator 2 ขณะหดเขา้ ได้ 11.98 V และกระแสไฟฟ้า ได้ 0.97 A

ฏ

สารบญั รูป (ต่อ)

รูปที่ หน้า

4.17 วดั แรงดนั ไฟฟ้า Actuator 3 ขณะยดื ออกได้ 11.99 V และกระแสไฟฟ้า ได้ 0.10 A 112

4.18 วดั แรงดนั ไฟฟ้า Actuator 3 ขณะหดเขา้ ได้ 11.91 V และกระแสไฟฟ้า ได้ 1.28 A 113

4.19 วดั แรงดนั ไฟฟ้ามอเตอร์หมนุ ฐานขณะหมนุ ตามเขม็ ได้ 11.24 V และกระแสไฟฟ้า 113

ได้ 1.10 A

4.20 วดั แรงดนั ไฟฟ้ามอเตอร์หมนุ ฐานขณะหมนุ ทวนเขม็ ได้ 11.42 V และกระแสไฟฟ้า 114

ได้ 1.71 A

4.21 วดั แรงดนั ไฟฟ้ามอเตอร์หมนุ ขอ้ มือขณะหมุนตามเขม็ ได้ 11.92 V และกระแสไฟฟ้า 114

ได้ 0.59 A

4.22 วดั แรงดนั ไฟฟ้ามอเตอร์หมนุ ขอ้ มือขณะหมุนทวนเขม็ ได้ 11.84 V และกระแสไฟฟ้า 115

ได้ 0.25 A

4.23 วดั แรงดนั ไฟฟ้ามอเตอร์ขบั ใบมีดขณะเปิ ดสวิตชท์ างานได้ 11.63 V และกระแสไฟฟ้า 115

ได้ 2.95 A

4.24 หนา้ ปัดกลอ่ งควบคุมจอยสต๊ิกสวิตช์ 116

4.25 ขณะท่ียงั ไมโ่ ยกจอยสต๊ิกสวิตช์ ตวั ท่ี 2 117

4.26 โยกจอยสติ๊กสวิตชต์ วั ที่ 2 ไปดา้ นหนา้ 117

4.27 ท่าเตรียม Actuator 1 117

4.28 ท่า Actuator 1 หดเขา้ 117

4.29 ขณะท่ียงั ไม่โยกจอยสติ๊กสวิตช์ ตวั ที่ 2 118

4.30 โยกจอยสติ๊กสวติ ชต์ วั ที่ 2 ไปดา้ นหลงั 118

4.31 ท่าเตรียม Actuator 1 118

4.32 ทา่ Actuator 1 ยดื ออก 118

4.33 ขณะท่ียงั ไม่โยกจอยสต๊ิกสวิตช์ ตวั ที่ 1 119

4.34 โยกจอยสต๊ิกสวติ ชต์ วั ท่ี 1 ไปดา้ นหนา้ 119

4.35 ท่าเตรียม Actuator 2 119

4.36 ท่า Actuator 2 ยดื ออก 119

4.37 ขณะที่ยงั ไมโ่ ยกจอยสต๊ิกสวติ ช์ ตวั ที่ 1 120

สารบญั รูป (ต่อ) ฐ

รูปที่ หน้า
4.38 โยกจอยสต๊ิกสวติ ชต์ วั ท่ี 1 ไปดา้ นหลงั 120
4.39 ทา่ เตรียม Actuator 2 120
4.40 ท่า Actuator 2 หดเขา้ 120
4.41 ขณะท่ียงั ไม่โยกจอยสต๊ิกสวิตช์ ตวั ท่ี 2 121
4.42 โยกจอยสติ๊กสวติ ชต์ วั ที่ 2 ไปทางซา้ ย 121
4.43 ท่าเตรียม Actuator 3 121
4.44 ทา่ Actuator 3 ยดื ออก 121
4.45 ขณะท่ียงั ไม่โยกจอยสต๊ิกสวติ ช์ ตวั ท่ี 2 122
4.46 โยกจอยสติ๊กสวติ ชต์ วั ที่ 2 ไปทางขวา 122
4.47 ท่าเตรียม Actuator 3 122
4.48 ทา่ Actuator 3 หดเขา้ 122
4.49 ขณะที่ยงั ไมโ่ ยกจอยสต๊ิกสวติ ช์ ตวั ท่ี 1 123
4.50 โยกจอยสต๊ิกสวติ ชต์ วั ท่ี 1 ไปทางขวา 123
4.51 ท่าเตรียมมอเตอร์หมุนฐาน 123
4.52 ท่ามอเตอร์หมนุ ฐาน หมุนตามเขม็ 123
4.53 ขณะท่ียงั ไม่โยกจอยสติ๊กสวิตช์ ตวั ท่ี 1 124
4.54 โยกจอยสต๊ิกสวติ ชต์ วั ที่ 1 ไปทางซา้ ย 124
4.55 ทา่ เตรียมมอเตอร์หมนุ ฐาน 124
4.56 ทา่ มอเตอร์หมุนฐาน หมนุ ทวนเขม็ 124
4.57 ขณะที่ยงั ไมโ่ ยกจอยสติ๊กสวติ ช์ ตวั ที่ 3 125
4.58 โยกจอยสต๊ิกสวิตชต์ วั ที่ 3 ไปทางขวา 125
4.59 ท่าเตรียมมอเตอร์หมนุ ขอ้ มือ 125
4.60 ท่ามอเตอร์หมนุ ขอ้ มือ หมนุ ตามเขม็ 125
4.61 ขณะท่ียงั ไม่โยกจอยสติ๊กสวิตช์ ตวั ที่ 3 126
4.62 โยกจอยสติ๊กสวติ ชต์ วั ที่ 3 ไปทางซา้ ย 126
4.63 ท่าเตรียม มอเตอร์หมุนขอ้ มือ 126

สารบัญรูป (ต่อ) ฑ

รูปที่ หน้า
4.64 ทา่ มอเตอร์หมนุ ขอ้ มือ หมุนทวนเขม็ 126
4.65 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 1 ขณะยดื ออก 129
4.66 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 1 ขณะหดเขา้ 129
4.67 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 2 ขณะยดื ออก 130
4.68 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 2 ขณะหดเขา้ 130
4.69 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 3 ขณะยดื ออก 131
4.70 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 3 ขณะหดเขา้ 131
4.71 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของใบมีด ขณะเปิ ดสวติ ช์ (On) 132
4.72 วดั ความยาวระยะยดื ของ Actuator 1 132
4.73 วดั ความยาวระยะยดื ของ Actuator 2 133
4.74 วดั ความยาวระยะยดื ของ Actuator 3 133
4.75 ภาพ 3D การตดั แตง่ ตน้ ไมท้ รงส่ีเหล่ียม 134
4.76 ดา้ นบนทรงส่ีเหลี่ยมก่อนตดั 136
4.77 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นบนความกวา้ งเฉล่ียได้ 80.00 cm 136
4.78 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นบนความยาวเฉล่ียได้ 80.00 cm 137
4.79 การทางานการตดั แต่งดา้ นบน 137
4.80 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นบน 138
4.81 วดั ระยะดา้ นบนหลงั ตดั ความกวา้ งเฉลี่ยได้ 81.61 cm 138
4.82 วดั ระยะดา้ นบนหลงั ตดั ความยาวเฉลี่ยได้ 80.00 cm 139
4.83 ดา้ นบนทรงสี่เหลี่ยมหลงั ตดั 139
4.84 ดา้ นหลงั ทรงส่ีเหลี่ยมก่อนตดั 140
4.85 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความสูงเฉลี่ยได้ 70.00 cm 140
4.86 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความยาวเฉลี่ยได้ 80.00 cm 141
4.87 การทางานการตดั แต่งดา้ นหลงั 141
4.88 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นหลงั 142
4.89 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความสูงเฉล่ีย ได้ 69.33 cm 142

สารบญั รูป (ต่อ) ฒ

รูปที่ หน้า
4.90 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความยาวเฉลี่ยได้ 79.33 cm 143
4.91 ดา้ นหลงั ทรงสี่เหล่ียมหลงั ตดั 143
4.92 ดา้ นหนา้ ทรงสี่เหล่ียมก่อนตดั 144
4.93 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหนา้ ความสูงเฉล่ียได้ 70.00 cm 144
4.94 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหนา้ ความยาวเฉล่ียได้ 80.00 cm 145
4.95 การทางานการตดั แตง่ ดา้ นหนา้ 145
4.96 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นหนา้ 146
4.97 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นหนา้ ความสูงเฉลี่ยได้ 70.00 cm 146
4.98 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นหนา้ ความยาวเฉล่ียได้ 80.67 cm 147
4.99 ดา้ นหนา้ ทรงส่ีเหลี่ยมหลงั ตดั 147
4.100 ดา้ นขา้ งซา้ ยทรงส่ีเหลี่ยมก่อนตดั 148
4.101 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งซา้ ยความสูงเฉล่ีย ได้ 70.00 cm 148
4.102 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งซา้ ยความกวา้ งเฉล่ีย ได้ 80.00 cm 149
4.103 การทางานการตดั แตง่ ดา้ นขา้ งซา้ ย 149
4.104 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นขา้ งซา้ ย 150
4.105 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งซา้ ยความสูงเฉลี่ยได้ 69.33 cm 150
4.106 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งซา้ ยความกวา้ งเฉล่ียได้ 80.00 cm 151
4.107 ดา้ นขา้ งซา้ ยทรงสี่เหลี่ยมหลงั ตดั 151
4.108 ดา้ นขา้ งขวาทรงส่ีเหล่ียมก่อนตดั 152
4.109 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งขวาความสูงเฉลี่ยได้ 70.00 cm 152
4.110 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งขวาความกวา้ งเฉลี่ยได้ 80.00 cm 153
4.111 การทางานการตดั แต่งดา้ นขา้ งขวา 153
4.112 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นขา้ งขวา 154
4.113 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งขวาความสูงเฉล่ียได้ 69.33 cm 154
4.114 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งขวาความกวา้ งเฉลี่ยได้ 81.67 cm 155
4.115 ดา้ นขา้ งขวาทรงส่ีเหลี่ยมหลงั ตดั 155

สารบญั รูป (ต่อ) ณ

รูปที่ หน้า
4.116 ภาพตน้ ไมท้ รงสี่เหล่ียมหลงั ตดั เสร็จ 156
4.117 ภาพ 3D การตดั แตง่ ตน้ ไมท้ รงกาแพง 157
4.118 ดา้ นบนทรงกาแพงก่อนตดั 158
4.119 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นบนความกวา้ งเฉล่ียได้ 35.00 cm 159
4.120 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นบนความยาวเฉลี่ยได้ 180.00 cm 159
4.121 การทางานการตดั แต่งดา้ นบน 160
4.122 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นบน 160
4.123 วดั ระยะดา้ นบนหลงั ตดั ความกวา้ งเฉลี่ยได้ 38.00 cm 161
4.124 วดั ระยะดา้ นบนหลงั ตดั ความยาวเฉล่ียได้ 185.00 cm 161
4.125 ดา้ นบนทรงกาแพงหลงั ตดั 162
4.126 ดา้ นหลงั ทรงกาแพงก่อนตดั 162
4.127 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความสูงเฉล่ียได้ 120.00 cm 163
4.128 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความยาวเฉลี่ยได้ 180.00 cm 163
4.129 การทางานการตดั แตง่ ดา้ นหลงั 164
4.130 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นหลงั 164
4.131 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความสูงเฉลี่ยได้ 124.67 cm 165
4.132 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหลงั ความยาวเฉล่ียได้ 183.33 cm 165
4.133 ดา้ นหลงั ทรงกาแพงหลงั ตดั 166
4.134 ดา้ นหนา้ ทรงกาแพงก่อนตดั 166
4.135 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหนา้ ความสูงเฉล่ียได้ 120.00 cm 167
4.136 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นหนา้ ความยาวเฉล่ียได้ 180.00 cm 167
4.137 การทางานการตดั แตง่ ดา้ นหนา้ 168
4.138 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นหนา้ 168
4.139 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นหนา้ ความสูงเฉลี่ยได้ 123.67 cm 169
4.140 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นหนา้ ความยาวเฉล่ียได้ 183.67 cm 169
4.141 ดา้ นหนา้ ทรงกาแพงหลงั ตดั 170

สารบญั รูป (ต่อ) ด

รูปที่ หน้า
4.142 ดา้ นขา้ งซา้ ยทรงกาแพงก่อนตดั 170
4.143 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งซา้ ยความสูงเฉล่ียได้ 120.00 cm 171
4.144 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งซา้ ยความกวา้ งเฉล่ียได้ 35.00 cm 171
4.145 การทางานการตดั แตง่ ดา้ นขา้ งซา้ ย 172
4.146 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นขา้ งซา้ ย 172
4.147 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งซา้ ยความสูงเฉลี่ยได้ 125.00 cm 173
4.148 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งซ้ายความกวา้ งเฉล่ียได้ 38.33 cm 173
4.149 ดา้ นขา้ งซา้ ยทรงกาแพงหลงั ตดั 174
4.150 ดา้ นขา้ งขวาทรงกาแพงก่อนตดั 174
4.151 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งขวาความสูงเฉล่ียได้ 120.00 cm 175
4.152 วดั ระยะก่อนตดั ดา้ นขา้ งขวาความกวา้ งเฉลี่ยได้ 35.00 cm 175
4.153 การทางานการตดั แตง่ ดา้ นขา้ งขวา 176
4.154 วดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าการตดั ดา้ นขา้ งขวา 176
4.155 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งขวาความสูงเฉล่ียได้ 126.67 cm 177
4.156 วดั ระยะหลงั ตดั ดา้ นขา้ งขวาความกวา้ งเฉลี่ยได้ 38.00 cm 177
4.157 ดา้ นขา้ งขวาทรงกาแพงหลงั ตดั 178
4.158 ภาพตน้ ไมท้ รงกาแพงหลงั ตดั เสร็จ 178

สารบญั ตาราง ต

ตารางที่ หน้า
2.1 การเปรียบเทียบค่า State of Charge (SoC) แบตเตอร่ีตะกวั่ กรดแบบน้า 72
3.1 แผนการปฏิบตั ิงานและเอกสาร 83
3.2 งบประมาณ ณ วนั ท่ี 24 สิงหาคม พ.ศ.2564 84
4.1 ตารางทดลองการใชไ้ ฟฟ้าของ Actuator แขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 109
4.2 ตารางทดลองการใชไ้ ฟฟ้าของ มอเตอร์ แขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ 110
4.3 การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของ Actuator 1 Actuator 2 Actuator 3 และใบมีด 127
4.4 ผลทดลองการวดั ระยะก่อนตดั - หลงั ตดั การตดั แต่งทรงสี่เหล่ียม 135
4.5 ผลทดลองการวดั พลงั งานไฟฟ้าการตดั แตง่ ทรงสี่เหล่ียม 135
4.6 ผลทดลองการวดั ระยะก่อนตดั - หลงั ตดั การตดั แตง่ ทรงกาแพง 157
4.7 ผลทดลองการวดั พลงั งานไฟฟ้าการตดั แต่งทรงกาแพง 158

บทท่ี 1
บทนำ

โครงงานวิจัยเรื่อง แขนกลตัดแต่งต้นไม้ (The Hedge Trimming Mechanical Arm) ผูจ้ ัดทา
ไดท้ าการศึกษาหาความรู้เกี่ยวกบั การตกแต่งสวนและการตดั แต่งตน้ ไมเ้ ป็นรูปทรงตา่ งๆ เพ่ือทาให้
การตัดแต่งต้นไม้มีประสิ ทธิภาพ ในบทน้ีจะกล่าวถึง ความสาคัญและที่มา วตั ถุประสงค์
ของงานวจิ ยั ขอบเขตของงานวิจยั และผลที่คาดวา่ จะไดร้ ับ ซ่ึงมีรายละเอียดดงั น้ี

1.1 ควำมสำคญั และทมี่ ำ

การตกแต่งสวนในบริเวณบา้ นจะตอ้ งมีตน้ ไมท้ ี่สามารถตกแต่งให้สวยงาม ตน้ ไมท้ ี่มาตกแต่ง
บ้าน น้ ัน ก็ จะ มี ด้วย กัน ห ล าย ช นิ ดข้ ึ น อยู่กับ ว่าจะ น าต้น ไ ม้น้ ัน ม าต ก แต่ งใน ส่ วน ไ ห น ข องบ้าน
เพื่อให้บ้านน่าอยู่และร่มร่ืน อย่างเช่นปลูกตน้ ไมท้ ่ีเป็ นตน้ หรือเป็ นพุ่ม ถา้ ปลูกตน้ ไมใ้ นกระถาง
จะสามารถเคลื่อนยา้ ยไปยงั ส่วนต่างๆ ในพ้ืนที่สวนภายในบ้านได้ การดูแลต้นไม้ในสวนน้ัน
ต้องมีการรดน้ าต้นไม้เป็ นประจา วันละ 2 คร้ัง การนาป๋ ุยมาใส่ให้ต้นไม้ควรใช้ป๋ ุยชีวภาพ
แทนป๋ ุยเคมีจะช่วยให้รักษาหน้าดิน และการพรวนดินเพื่อให้ต้นไม้เจริญเติบโตและสวยงาม
ทาใหบ้ า้ นน่าอยมู่ ากยงิ่ ข้ึน

การจดั สวนจาเป็ นต้องมีอุปกรณ์ไวใ้ ช้ตกแต่งสวนภายในบ้านเพ่ือความสวยงาม ลดความ
แน่นทึบของพุ่มไม้ การตดั แต่งพุ่มไม้ และการตกแต่งสวนจาเป็ นตอ้ งมีอุปกรณ์เขา้ มาตกแต่งสวน
เช่น อุปกรณ์สาหรับตดั แต่งก็จะมีกรรไกรตัดแต่งก่ิงต้นไม้ ตดั ใบพืชที่แห้ง ใบไมท้ ่ีไม่สมบูรณ์
ก่ิงที่เสียหายจากโรคหรือแมลง กิ่งแห้งตาย หากปล่อยทิ้งไว้เฉยๆ อาจเป็ นแหล่งสะสมโรค
และแมลง ต้นไม้ชนิดที่เป็ นพุ่มจะมีเครื่องตัดแต่งพุ่มไม้ให้มีลักษณะโครงสร้างหรือรูปร่าง
ตามแบบท่ีตอ้ งการ และการตดั แต่งก่ิงตน้ ไมย้ งั ช่วยให้ตน้ ไมส้ ามารถเจริญเติบโตไดด้ ีมากย่ิงข้ึน
ในส่วนของพ้ืนหญา้ จะใชก้ รรไกรตดั หญา้ ในพ้ืนท่ีสวนที่มีขนาดเล็ก ในพ้ืนท่ีท่ีมีขนาดใหญ่ข้ึนมา
ก็อาจจะใช้เครื่องตัดหญ้าเข้ามาช่วยในการตัดพ้ืนหญ้า ช่วยให้พ้ืนท่ีสวนมีความเป็ นระเบียบ
เรียบร้อย สะอาด ดูสวยงาม ซ่ึงอุปกรณ์เหล่าน้ีต้องใช้คนถือหรือสะพายอุปกรณ์เพื่อควบคุม
การทางาน เมื่อทางานไปไดส้ กั ระยะกจ็ ะเกิดอาการปวดไหล่ ปวดมือ ทาใหเ้ หน่ือยลา้ ไดง้ ่าย ผลงาน
ก็จะออกมาไม่ไดค้ ุณภาพตามที่ตอ้ งการ หรือหากจา้ งผูเ้ ชี่ยวชาญในการตกแต่งสวนมาช่วยตดั แต่ง
ตน้ ไมแ้ ทน แต่ก็เสียคา่ ใชจ้ ่ายในการตกแตง่ สวนเพมิ่ มากข้ึน

2

จากการศึกษาปัญหาดงั กล่าวคณะผจู้ ดั ทาจึงมีแนวคิดท่ีจะสร้างแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ที่สามารถ
ควบคุมการทางานดว้ ยมือ การเคล่ือนที่ของแขนกลสามารถเขน็ ไปตามแนวท่ีจะตดั ต้งั ใบตดั ใหอ้ ยู่
ในระดับที่ต้องการจะตัดแต่งต้นไม้ เพื่อลดต้นทุนในการจัดสวน ผลงานออกมาสวยงาม มี
ประสิทธิภาพ และเป็นตน้ แบบในการจะนาไปพฒั นาตอ่ ในอนาคต

1.2 วัตถปุ ระสงค์ของงำนวจิ ัย

1.2.1 เพือ่ ออกแบบและสร้างแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้
1.2.2 เพอ่ื หาประสิทธิภาพการทางานของแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้

1.3 ขอบเขตของงำนวจิ ยั

1.3.1 ขอบเขตเชิงทฤษฎี
1.3.1.1 โครงสร้างแขนกลตัดแต่งต้นไม้ เป็ นอลูมิเนียมโปรไฟล์ขนาด 40  40 มม.

ยาว 120 ซม. การเคลื่อนแขนกลใช้ Linea Actuator 12 VDC ขบั เคลื่อนขอ้ ต่อของแขนกลต่างๆ
1.3.1.2 การขับเคล่ือนใบมีดฟั นปลาใช้มอเตอร์ 12 VDC 6000 rpm, หมุนใบมีด

ใชม้ อเตอร์เกียร์ 12 VDC 5 rpm, หมุนฐานแขนกลใชม้ อเตอร์เกียร์ 12 VDC 50 rpm.
1.3.1.3 ขนาดหนา้ ตดั ที่ใบมีดสามารถตดั ไดใ้ นหน่ึงรอบ 46 ซม.
1.3.1.4 ใชจ้ อยสต๊ิกสวิตช์ และวงจรควบคุมมอเตอร์เพอ่ื ควบคุมแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้
1.3.1.5 โครงสร้างรถเข็น เป็ นอลูมิเนียมโปรไฟล์ขนาด 40  40 มม. และรถเข็น

(กว้าง  ยาว) 60  80 ซม. ตัวรถสู งจากพ้ืน 10 ซม. และความสู งของตัวรถเข็น 40 ซม.
แขนสาหรับเข็นสูงจากพ้ืน 90 ซม. ทามุมเอียง 70 องศา ตัวถังใช้วัสดุแผ่นโพลีคาร์บอเนต
หนา 6 มม.

1.3.1.6 ลอ้ รถเข็นประกอบดว้ ย ลอ้ หนา้ ขนาดเส้นผ่าศูนยก์ ลาง 4 นิ้ว หมุนไดพ้ ร้อมเบรก
และลอ้ หลงั ขนาดเส้นผา่ ศูนยก์ ลาง 8 นิ้ว

1.3.1.7 ตน้ ไมท้ ี่ใช้ในการทดลองตดั แต่งคือ ตน้ ไทรเกาหลี ใชท้ ดลองตดั แต่งทรงกาแพง
และตน้ ดอกเขม็ ใชท้ ดลองตดั แต่งทรงสี่เหล่ียม

1.3.2 ขอบเขตเชิงอปุ กรณ์
1.3.2.1 จอยสต๊ิกสวิตช์ 4 ตาแหน่ง และ 2 ตาแหน่ง
1.3.2.2 บอร์ดขบั มอเตอร์ BTS7960 ขบั กระแสได้ 43 A (ต่อมอเตอร์ 1 ตวั )
1.3.2.3 บอร์ดเพิม่ แรงดนั ไฟฟ้า DC 10 V – 60 V จ่ายกระแสได้ 15 A
1.3.2.4 Linea Actuator 12 VDC แรงขบั 750 N ความเร็ว 10 mm/s

3

1.3.2.5 มอเตอร์ 12 VDC 6000 rpm. (ขบั ใบมีดฟันปลา)
1.3.2.6 มอเตอร์เกียร์ 12 VDC 5 rpm. (หมนุ ใบมีด)
1.3.2.7 มอเตอร์เกียร์ 12 VDC 50 rpm. (หมุนฐาน)
1.3.2.8 แบตเตอร่ี 12 V 50 Ah
1.3.2.9 เคร่ืองชาร์จแบตเตอรี่ 12 V 20 Ah สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ 20 แอมป์ ตอ่ ชว่ั โมง
1.2.3.10 อลมู ิเนียมโปรไฟล์ ขนาด 40  40 มม.
1.2.3.11 ลอ้ หนา้ รถเขน็ ขนาดเสน้ ผา่ ศนู ยก์ ลาง 4 นิ้ว พร้อมเบรก
1.2.3.12 ลอ้ หลงั รถเขน็ ขนาดเส้นผา่ ศูนยก์ ลาง 8 นิ้ว
1.2.3.13 แผน่ โพลีคาร์บอเนตหนา 6 มม.
1.2.3.14 รีเลย์ 6 ช่อง 5 VDC และ 12 VDC
1.2.3.15 บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์ ขบั กระแส 3 A (ตอ่ มอเตอร์ 1 ตวั )
1.2.3.16 บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์ ขบั กระแส 20 A (ต่อมอเตอร์ 1 ตวั )
1.2.3.17 เคร่ืองวดั พลงั งานไฟฟ้า DC สามารถวดั การใช้ V, I, Ah, Wh, t ได้
1.2.3.18 เครื่องวดั ปริมาณแบตเตอรี่ สามารถวดั ปริมาณกระแสไฟฟ้าของแบตเตอร่ี
ที่เหลือเป็ นเปอร์เซ็นต์

1.4 ผลท่คี ำดว่ำจะได้รับ

1.4.1 ไดแ้ ขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ เพื่อช่วยลดเวลาในการทางาน และมีประสิทธิภาพในผลงาน
ท่ีออกมา

1.4.2 เป็ นแนวทางแก่ผู้ที่กาลังศึกษาเกี่ยวกับแขนกลตัดแต่งต้นไม้ เพื่อพัฒนาคุณภาพ
ของแขนกลตดั แตง่ ตน้ ไมต้ ่อไป

1.4.3 สามารถนาแขนกลตดั แตง่ ตน้ ไมม้ าต่อยอด ดดั แปลง เพอ่ื เป็นสินคา้ ขายไดใ้ นอนาคต
1.4.4 ช่วยลดค่าใชจ้ ่ายในการจดั สวนและคา่ ใชจ้ ่ายในการตดั แตง่ ตน้ ไม้
1.4.5 ใหค้ วามสะดวกในการตดั แต่งตน้ ไมภ้ ายในบริเวณบา้ น

4

บทท่ี 2
ทฤษฎแี ละงำนวจิ ัยทเ่ี กยี่ วข้อง

ในการจดั ทาโครงงานวิจยั เร่ือง แขนกลตดั แต่งตน้ ไม้ (The Hedge Trimming Mechanical Arm)
ผูจ้ ดั ทาไดร้ วบรวมทฤษฎีและงานวิจยั ท่ีเกี่ยวขอ้ ง ในบทน้ีจะกล่าวถึง แผนภาพบล็อกไดอะแกรม
หลักการทางาน การเตรียมอุปกรณ์ตกแต่งสวน ต้นไทรเกาหลี แขนกล ตัวกระตุ้นเชิงเส้น
มอเตอร์ ไฟ ฟ้ ากระแส ตรง บ อร์ดเพ่ิ มแรงดัน ไฟ ฟ้ า บอร์ ดขับ มอเตอร์ BTS7960 รี เล ย์
บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์ เครื่องมือวดั พลังงานไฟฟ้า จอยสต๊ิกสวิตช์ เครื่องชาร์จแบตเตอร่ี
เคร่ืองวดั ปริมาณแบตเตอร่ี โปรแกรม SolidWorks งานวจิ ยั ท่ีเก่ียวขอ้ ง ซ่ึงมีรายละเอียดดงั น้ี

2.1 แผนภาพบลอ็ กไดอะแกรมหลกั การทางาน
2.2 การเตรียมอปุ กรณ์ตกแตง่ สวน
2.3 ตน้ ไทรเกาหลี
2.4 แขนกล (Robot Arm)
2.5 ตวั กระตนุ้ เชิงเสน้ (Linear Actuator)
2.6 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Motor)
2.7 บอร์ดเพ่ิมแรงดนั ไฟฟ้า
2.8 บอร์ดขบั มอเตอร์ BTS7960
2.9 รีเลย์ (Relay)
2.10 บอร์ดปรับความเร็วมอเตอร์
2.11 เคร่ืองวดั พลงั งานไฟฟ้า (Electric Energy Meter)
2.12 จอยสติ๊กสวติ ช์
2.13 เคร่ืองชาร์จแบตเตอรี่
2.14 เคร่ืองวดั ปริมาณแบตเตอร่ี
2.15 โปรแกรม SolidWorks
2.16 งานวจิ ยั ท่ีเกี่ยวขอ้ ง

5

2.1 แผนภำพบลอ็ กไดอะแกรมหลกั กำรทำงำน

ไฟฟ้า AC 220 V

เครื่องชาร์จ จอยสต๊ิกสวติ ช์ มอเตอร์
แบตเตอร่ี 20 Ah 2 ตาแหน่ง หมนุ ขอ้ มือ

แบตเตอรี่ 12 V รีเลย์ 12 V
50 Ah
บอร์ดปรับความ
บอร์ดเพิ่ม เร็วมอเตอร์ 3 A
แรงดนั ไฟฟ้า
มอเตอร์หมนุ ฐาน
จอยสต๊ิกสวิตช์
4 ตาแหน่ง

รีเลย์ 5 V บอร์ดขบั มอเตอร์ บอร์ดปรับความ สวติ ชเ์ ปิ ด -
BTS7960 เร็วมอเตอร์ 20 A ปิ ด ใบมีด

ปรับความ
เร็ว ใบมีด

Actuator 1 Actuator 1 Actuator 3 มอเตอร์ขบั
แขนที่ 1 แขนท่ี 2 ขอ้ มือ ใบมีด

รูปที่ 2.1 บลอ็ กไดอะแกรมหลกั การทางานของแขนกลตดั แต่งตน้ ไม้

6

2.2 กำรเตรียมอปุ กรณ์ตกแต่งสวน

เดชา บุญค้า (2552) ได้กล่าวว่า วสั ดุตกแต่งสวน อุปกรณ์สาหรับใช้ในงาน และเฟอร์นิเจอร์
ตกแต่งสวน ผูท้ ี่ตกแต่งสวนควรรู้จกั อุปกรณ์ต่างๆ และรู้วิธีการใชง้ านท่ีเหมาะสม รวมถึงสามารถ
ดูแลจัดเก็บบารุงรักษาเคร่ืองมือเป็ นไปอย่างถูกต้องเหมาะสม จัดวางเป็ นระเบียบ หยิบใช้
ไดส้ ะดวกสบาย ท้งั น้ีการดูแลบารุงรักษาที่ดีจะช่วยยดื อายกุ ารใชง้ านวสั ดุอุปกรณ์ทาให้ลดค่าใชจ้ ่าย
ในซ่อมแซม เครื่องมือท่ีใชท้ าสวนตดั แต่งพรรณไม้ ไดแ้ ก่ กรรไกรตดั แตง่ เครื่องตดั หญา้ เป็นตน้

2.2.1 อปุ กรณ์ตกแต่งสวน
2.2.1.1 จอบ เป็ นอุปกรณ์สาคญั ในการเริ่มจดั สวน มีท้งั จอบสาหรับขดุ และจอบสาหรับ

ถาก ซ่ึงตา่ งกนั ท่ีลกั ษณะของหนา้ จอบเพอื่ ใหเ้ หมาะสมกบั การใชง้ าน
- จอบขดุ หนา้ จอบจะโคง้ เวา้ เหมาะสาหรับขดุ หลุมปลูกตน้ ไม้
- จอบถาก หน้าจอบจะเป็ นแนวตรง เหมาะสาหรับใช้ในการย่อยดิน ถากหญ้า

หรือปรับระดบั พ้ืนใหเ้ รียบ
2.2.1.2 พลวั่ มือ เสียบเล็ก เป็ นอุปกรณ์ใช้สาหรับตกั ทรายหรือดินผสมเพ่ือลงหลุมปลูก

นอกจากน้ียงั ใชใ้ นการพรวนดินและขดุ ดินบริเวณรอบๆ โคนตน้ ไม้
2.2.1.3 บุง้ ก๋ี เป็ นอุปกรณ์สาหรับขนดิน ป๋ ุย เศษวชั พืช และขยะต่างๆ ในสวน ควรเลือก

ท่ีมีน้าหนกั เบาเพ่ือง่ายตอ่ การขนยา้ ย คราด เป็นอุปกรณ์สาหรับโกยเศษใบไมต้ ่างๆ ในสวน
2.2.1.4 บวั รดน้า สายยาง เป็นอปุ กรณ์ใหน้ ้าตน้ ไม้
2.2.1.5 กรรไกรตดั แต่ง เลื่อย เป็ นอุปกรณ์ท่ีใช้ตดั แต่งก่ิงไมท้ ่ีรกเกินไป มีหลากหลาย

รูปแบบใหเ้ ลือกใชง้ านตามความเหมาะสม
2.2.1.6 เคร่ืองตัดหญ้า กรรไกรตัดหญ้า มีหลายแบบให้เลือกใช้ ในกรณีพ้ืนท่ีแคบ

อาจใช้เครื่องตดั หญ้าขนาดเล็ก หากเป็ นสนามหญ้ากวา้ งๆ ควรใช้รถตัดหญ้าเพื่อความสะดวก
หรือพ้นื ท่ีท่ีเป็นเนินไมเ่ รียบอาจใชก้ รรไกรตดั หญา้ จะสะดวกกวา่

2.2.1.7 กระบอกฉีดน้า ใชส้ าหรับฉีดยาป้องกนั กาจดั โรคแมลง หรืออาจฉีดใหป้ ๋ ุยทางใบ
แก่พืช

2.2.1.8 ถุงมือ เป็นอุปกรณ์ป้องกนั มือจากการทาสวน เวลาขุดดินหรือยกกระถาง เป็นตน้
รองเทา้ บูท เพอ่ื ความสะดวกในการย่าดินท่ีแฉะหรือตอ้ งแช่น้าต้ืน

7

รูปท่ี 2.2 เคร่ืองมือตกแต่งสวน
(ที่มา : https://sites.google.com/site/beautifulontree/5745)

รูปท่ี 2.3 เครื่องตดั แตง่ พุม่ ไม้
(ท่ีมา : https://bestreview.asia/best-electric-hedge-trimmer/)
2.2.2 การดูแลรักษาเคร่ืองมือตดั แต่งสวน
2.2.2.1 ทาความสะอาดเคร่ืองมือทุกคร้ังหลงั จากเลิกใชง้ านเสร็จแลว้ ก่อนนาไปเก็บ
2.2.2.2 เครื่องมือบางชนิดท่ีเป้ื อนมากใหล้ า้ งทาความสะอาดแลว้ ใชผ้ า้ แหง้ เชด็ ใหส้ ะอาด
2.2.2.3 เครื่ องมือท่ีเป็ นโลหะ เช่น มีด จอบ เสี ยม กรรไกร ต้องทาความสะอาด
แลว้ ทาดว้ ยน้ามนั เพ่อื ป้องกนั การเป็นสนิมตรงบริเวณท่ีเป็นโลหะ
2.2.2.4 ถา้ เครื่องมือชิ้นใดชารุดตอ้ งซ่อมแซมให้อยู่ในสภาพดี ถา้ ใชไ้ ม่ได้ควรแยกเก็บ
ตา่ งหาก
2.2.2.5 ไม่ควรทิ้งเครื่องมือตากแดด ตากฝน เพราะจะทาใหเ้ ป็นสนิมไดง้ ่าย และจะทาให้
ผกุ ร่อนเร็วข้นึ

8

2.2.2.6 เคร่ืองมือที่มีคม เช่น มีด กรรไกร จอบ เม่ือใช้ไปนานๆ ความคมจะลดลง
ทาใหป้ ระสิทธิภาพในการทางานลดลง จึงควรลบั ใหค้ มอยเู่ สมอ ดงั น้ี

- เครื่องมือขนาดเลก็ เช่น มีด กรรไกร ใหล้ บั กบั หินลบั มีด
- เครื่องมือขนาดใหญ่ เช่น จอบ พลวั่ เสียมให้ลบั โดยใชต้ ะไบถูตรงส่วนคมเสร็จ
แลว้ ทาความสะอาดเคร่ืองมือท่ีลบั แลว้ ทาน้ามนั เพื่อกนั สนิม จากน้นั เกบ็ เคร่ืองมือใหเ้ รียบร้อย
2.2.2.7 ควรเก็บเคร่ืองมือเคร่ืองใช้อย่างเป็ นระเบียบ ถ้าเป็ นของมีคม เช่น จอบ พลั่ว
ควรหนั ดา้ นคมเขา้ ขา้ งใน เพราะอาจเกิดอนั ตรายได้

2.3 ต้นไทรเกำหลี

รูปที่ 2.4 ตน้ ไทรเกาหลี
(ท่ีมา: https://www.xn--12cb1dij6ckr7c7cg2b4j4b5d.com/)
2.3.1 ประวตั ิความเป็นมาตน้ ไทรเกาหลี
ไทรเกาหลีเป็ นพืชชนิดหน่ึงในวงศ์ MORACEAE ซ่ึงเป็ นวงศ์ไม้ท่ีประกอบไปด้วย
ไม้ยืนต้นและไม้พุ่มขนาดใหญ่หลายชนิด พืชในวงศ์น้ีที่น่าจะเป็ นที่รู้จักกันดี ได้แก่ ต้นโพธ์ิ
ตน้ ขนุน และไทรชนิดต่างๆ สาหรับไทรเกาหลีน้ันจดั เป็ นไทรประดับชนิดหน่ึง มีลกั ษณะเป็ น
ไม้พุ่มทรงสูง และทรงของพุ่มจะค่อนข้างแน่น ตัวพุ่มประกอบไปด้วยใบสีเขียวสดที่เรียงตัว
ซ้อนกนั อยู่เป็ นช้ันๆ เม่ือโตเต็มท่ีไทรเกาหลีจะมีขนาดความสูงไดป้ ระมาณ 5-6 เมตร ส่วนตวั ใบ
ของตน้ ไทรเกาหลีน้นั จะมีสีเขียวเขม้ จดั รูปทรงค่อนขา้ งเรียว ใบมนั และมียางสีขาว ส่วนของลาตน้

9

ดา้ นบนจะเห็นไม่ชดั เน่ืองจากใบที่หนาแน่นปกคลุมอยู่มาก โดยตวั ลาตน้ ส่วนล่างที่มองเห็นได้
จะมีสีเทาปนน้าตาล ตามกิ่งจะมีรากยอ้ ยลงมาซ่ึงเป็นลกั ษณะแบบเดียวกบั ตน้ ไทรชนิดอื่นดว้ ย

จุดเด่นของไทรชนิดน้ีอยู่ที่การแตกกิ่งที่หนาแน่นและมีใบดกสีเขียวสดปกคลุม ทาให้แลดู
ชุ่มชื่นตลอดปี โดยทวั่ ไปไทรเกาหลีจึงถูกนิยมนามาปลูกประดบั เป็นแนวร้ัว ปลูกริมกาแพงร่วมกบั
พชื ดอกชนิดอื่น หรืออาจนามาใชท้ าเป็นกาแพงตน้ ไมไ้ ปเลยก็ได้

ด้วยความที่ตัวพุ่มของไทรเกาหลีเป็ นพุ่มแน่นทึบ ประกอบด้วยใบไม้เรียงตัวซ้อนกัน
หลายช้ัน ทาให้ช่วยก้ันแสงแดดและฝ่ ุนละอองได้ดี จึงเหมาะกับการนามาปลูกก้ันเป็ นกาแพง
ส่วนตวั นอกจากน้นั แลว้ ขอ้ ดีอีกอยา่ งหน่ึงของไทรชนิดน้ีคอื เป็นพนั ธุ์ไมท้ ่ีมีความแขง็ แรง ทนทาน
ง่ายต่อการดูแลรักษา ไม่คอ่ ยมีโรคหรือแมลง และสามารถเติบโตไดด้ ีในดินธรรมดา

ในยุคปัจจุบันจึงมีการนาต้นไทรเกาหลีมาตัดแต่งเป็ นพุ่มรูปทรงต่างๆ หรือนามาปลูก
แทนไม้ประดับริมร้ัวชนิดอื่นๆ อย่างที่เห็นได้ท่ัวไปในโครงการหมู่บ้านจดั สรร คอนโด หรือ
โรงแรมตา่ งๆ

ความสูงของตน้ ที่นิยมนามาใช้สาหรับการทาเป็ นกาแพงก้นั ริมร้ัว คือประมาณ 2-3 เมตร
และจะใช้ต้นไทรเกาหลีประมาณ 10 ตน้ ต่อความยาวของร้ัว 3 เมตร ต้นไทรเกาหลีเป็ นตน้ ไม้
ที่ตอ้ งการแสงแดดจดั จึงควรนามาปลูกกลางแจ้ง ไม่ควรนาไปปลูกไวใ้ นที่ร่ม หรือห้องรับแขก
เพราะจะทาให้ต้นแตกก่ิงก้านและผลิใบน้อยลงและไม่เติบโตเท่าที่ควร ข้อดีอีกอย่างหน่ึง
ของต้นไทรเกาหลีคือ แทบจะไม่มีการผลัดใบ ทาให้ไม่ตอ้ งกังวลเก่ียวกับการจัดการกับปัญหา
เศษใบไมร้ ่วง สาหรับการดูแลรักษาน้ันและเพาะพันธุ์น้ันพบว่า ไทรเกาหลีมีความต้องการน้า
ในระดับปานกลาง และสามารถขยายพนั ธุ์ได้โดยการเสียบยอดหรือเพาะเมล็ด ปัจจุบันราคา
ของตน้ ไทรเกาหลีเพิม่ ข้นึ เน่ืองจากความนิยมในการนามาใชเ้ ป็นกาแพงริมร้ัวเพิ่มข้ึนมาก

2.3.2 ลกั ษณะทางพฤกษศาสตร์
เป็ นไม้ยืนต้น มีความสู งประมาณ 2-2.5 เมตร มีใบตกและขนาดเล็ก มีลักษณะ

เหมือนพีระมิด คือเป็นรูปทรงปริซึม ใบมีสีเขยี วเขม้ สวยงาม
ต้น เป็ นพรรณ ไม้ยืนต้นขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ ลาต้นมีความสู งประมาณ

10-20 เมตร ลาตน้ ตรง แตกก่ิงก้านเป็ นพุ่มทึบ บางชนิดก็เป็ นพุ่มโปร่ง มีรากอากาศห้อยลงมา
ตามก่ิงกา้ นและลาตน้ ผิวเปลือกเรียบ สีขาวปนเทา

ใบ เป็นใบเดี่ยวแตกออกจากก่ิง และส่วนยอดของลาตน้ ใบออกเป็นคสู่ ลบั กนั ลกั ษณะใบ
ขนาดใบ และสีสันแตกต่างกนั ตามพนั ธุ์

10

ผล แบบมะเดื่อ 1.8 - 3 เซนติเมตร ออกเป็ นคู่ในซอกใบ รูปไข่ สีเหลืองอมส้ม หรือ
เหลืองอมชมพู มกั จะมีจุดสีครีม กา้ นผล 1 - 1.5 เซนติเมตร อว้ นส้ัน ดา้ นบนมีวงแหวนนูน ดา้ นล่าง
และกาบใบรูปสามเหลี่ยมแคบ ขนาด 4 - 7 มิลลิเมตร 3 กาบ ที่ยอดผล

2.3.3 สรรพคุณ
ใบ ใชร้ ักษาบาดแผลได้ น้าเล้ียงของก่ิงใชร้ ักษาโรคตบั กิ่งและใบใชเ้ ป็นยาแกป้ วดหวั

2.3.4 วธิ ีการปลกู ตน้ ไทรเกาหลี
2.3.4.1 ขดุ หลมุ ใหพ้ อดีกบั ถงุ ปลกู โดยมีระยะเหมาะสมดงั ต่อไปน้ี
- ขนาดถุง 8 นิ้ว ระยะปลูกอยูท่ ่ี 3-4 ตน้ /1 เมตร แต่ถา้ รอให้โตกวา่ น้ี โดยการเล้ียง

ไวใ้ นถงุ เพ่ือเพิ่มความแขง็ แรง ระยะปลูกควรเป็น 3 ตน้ /1 เมตร
- ขนาดถงุ 10 นิ้ว ระยะปลกู ควรอยทู่ ่ี 3 ตน้ /1 เมตร
- ขนาดถงุ 12 นิ้ว ระยะปลกู ควรอยทู่ ี่ 2-2.5 ตน้ /1 เมตร

2.3.4.2 ข้นั ตอนถดั มาวิธีปลกู ตน้ ไทรเกาหลีใหแ้ กะถงุ ดาท่ีเพาะชาออกจากก่ิงตุม้
2.3.4.3 นาตน้ กลา้ ลงปลูกในหลุม เลือกมุมสวยๆ โดยให้หันดา้ นท่ีตอ้ งการจะโชวอ์ อก
ขา้ งนอก พยายามจดั วางตาแหน่งใหต้ รง ไม่เอียงไปทางซา้ ยหรือขวา และควรมีระยะห่างระหวา่ งตน้
ที่ดูเทา่ ๆ กนั เพ่ือความสวยงามลงตวั เป็นไมป้ ระดบั ท่ีคู่ควรกบั ท่ีอยอู่ าศยั โดยแทจ้ ริง
2.3.4.4 นาดินที่มีอยู่เดิมหรือดินถุงที่เพ่ิงซ้ือกลบลงไปในหลุม และควรเติมให้ดิน
พูนออกมาเป็ นรูปหลงั เต่า เพ่ือป้องกนั น้าขงั ในช่วงฤดูฝน รวมถึงอาการดินยุบตวั ลงจากการรดน้า
หรือตามสภาวะแวดลอ้ มท่ีเปลี่ยนไป
2.3.4.5 หลังปลูกเสร็จ ให้รดน้าวนั ละ 2 คร้ัง โดยแบ่งเป็ นช่วงเช้ากบั ช่วงเย็น ให้รดน้า
ติดต่อกัน 3-5 วนั เพ่ือป้องกันใบไหม้และให้ต้นต้ังหลักได้ หลังจากน้ันให้เปล่ียนมารดน้ า
เพยี งวนั ละคร้ัง หรือถา้ ไม่สะดวกสามารถรดน้าไทรเกาหลีท่ีปลกู ไดว้ นั เวน้ วนั
2.3.5 ข้นั ตอนการดูแลรักษาไทรเกาหลี
2.3.5.1 เม่ือต้นเริ่มโตและแข็งแรง ผลิใบสวยงาม เป็ นเร่ืองธรรมดาท่ีวิธีปลูกต้นไทร
เกาหลี การดูแลกาจดั ศตั รูพืช เป็นเร่ืองที่ไม่ควรมองขา้ มเป็นอยา่ งยิ่ง โดยเฉพาะแมลงที่จะบุกเขา้ มา
ทาลายใบ หรือที่เรียกอาการน้ีว่า มว้ นใบ หรือมีอาการกินใบ สารเคมีท่ีใช้ควรเป็ นแลนเนทหรือ
ไซเปอร์เมททิน 35 แต่ถา้ ไม่ไดม้ ีการระบาดก็ไม่มีความจาเป็ นท่ีตอ้ งฉีดสารเคมีชนิดน้ี หรือหาก
ใชส้ ารเคมีชนิดน้ีไปแลว้ ให้ใช้ร่วมกบั ฮอร์โมนป๋ ุยทางใบร่วมไปดว้ ย ขอ้ แนะนา ควรรดน้าให้ชุ่ม
ท้งั ก่อนและหลงั ฉีดพ่น
2.3.5.2 เมื่อไหร่ก็ตามท่ีตรวจพบใบมีรอยไหมเ้ ป็ นวงหรือจุดภายในใบ ใบร่วง ปลายยอด
มีลกั ษณะเห่ียวไหม้ อาการเหลา่ น้ีมกั พบในฤดูฝน ดงั น้นั ควรฉีดยาป้องกนั เช้ือราทุก 7-30 วนั

11

2.3.5.3 ในช่วงหน้าแล้ง ฝนทิ้งช่วงติดต่อเป็ นระยะเวลานาน แนะนาให้รดน้ า
ทุกวนั ในทางกลับกันหากเป็ นฤดูฝนควรงดเวน้ แต่ให้เน้นเร่ืองการดูแลเรื่องการระบายน้าให้ดี
อยา่ ใหท้ ่วมขงั จนรากเน่า

2.3.5.4 เม่ือตน้ เติบโตแข็งแรงดีและผลิใบสวยงาม ควรหมัน่ แต่งก่ิง ริดใบสร้างฟอร์ม
สวยๆ ใหก้ บั ตน้ ไทรเกาหลีบอ่ ยๆ แตถ่ า้ ไม่มีเวลา ประมาณ 1-3 เดือนตอ่ คร้ังก็ได้

2.3.6 ข้นั ตอนการตดั แต่งก่ิงตน้ ไทรเกาหลี
2.3.6.1 แต่งก่ิงหรือเล็มปลายยอดของต้นไทรเกาหลีบ่อยๆ หากไม่มีเวลาก็ประมาณ

1-3 เดือนคร้ังก็ได้
2.3.6.2 ใส่ป๋ ุยที่สูตร 16-16-16 ทุก 15-20 วนั ตน้ ละคร่ึงชอ้ นโต๊ะกพ็ อ แลว้ รดน้าติดต่อกนั

2-3 วนั (ข้อควรระวงั สาหรับตน้ เล็กห้ามใส่ป๋ ุยชนิดเม็ดในฤดูฝนตกชุกเป็ นอันขาด อาจจะลด
ปริมาณลงมาได้ และต้องเป็ นช่วงฝนขาดช่วงพอดี แต่สามารถให้ป๋ ุยทางใบได้พร้อมยาป้องกัน
เช้ือราตามขอ้ 4 โดยการฉีดพน่ ทางใบ ผสมรวมกบั ขอ้ 3)

2.3.6.3 ฉีดยาป้องกนั แมลงมว้ นใบ กินใบ เช่น ไซเปอร์เมททิน 35 พอส แต่ถา้ หากไม่มี
การระบาดก็ไมจ่ าเป็น เดี๋ยวจะตายก่อนแมลง อีกอย่างถา้ จะให้ดีใส่สูตรลบั ลงไปดว้ ย เช่น ฮอร์โมน
ป๋ ุยทางใบตา่ งๆ ท่ีพอจะหาเงินซ้ือมาได้ (ควรรดน้าใหช้ ุ่มก่อนฉีดยา แลว้ จึงรดน้าอีกคร้ังหลงั จากฉีด
ยาไปแลว้ 1-2 วนั )

2.3.6.4 ฉีดยาป้องกันกาจดั เช้ือรา ทุก 7-30 วนั อาการ เช่น ใบมีรอยดาไหมเ้ ป็ นวงหรือ
จุดภายในใบ แลว้ ใบจะร่วง หรือปลายยอดมีลกั ษณะเหี่ยวไหม้ มกั จะเกิดในฤดูฝน

2.4 แขนกล (Robot Arm)

หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot Type) อุตสาหกรรมในประเทศไทยจะเห็นได้ว่า
มีการนาเทคโนโลยีระบบอตั โนมตั ิ (Automation Technology) เขา้ มาใช้งาน เพ่ือให้สินคา้ สามารถ
แข่งขันในตลาดโลกได้ ท้ังในเร่ืองราคา และคุณภาพ โดยเฉพาะในเรื่องคุณภาพ อาจเน่ืองจาก
มีการเปล่ียนรุ่นผลิตภณั ฑอ์ ยบู่ ่อยๆ ตอ้ งใชเ้ วลาในการ Set Up ปัจจุบนั จึงมีการนาเทคโนโลยีต่างๆ
เขา้ มาใช้ หน่ึงในเทคโนโลยีที่มีความยืดหยุ่นสูง ไดแ้ ก่ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม เน่ืองจากการเปล่ียน
การทางานสามารถทาได้โดยการเปล่ียนโปรแกรม นอกจากน้ีคุณภาพของผลิตภัณฑ์ท่ีได้
มีความสม่าเสมอเป็ นมาตรฐานเดียวกนั

การทางานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะเลียนแบบร่างกายของมนุษย์ โดยจะเลียนแบบ
เฉพาะส่วนของร่างกายท่ีจะนาไปใชป้ ระโยชน์ในอุตสาหกรรมเท่าน้ัน นั่นคือช่วงแขนของมนุษย์

12

ดังน้ันบางคนอาจจะได้ยินคาว่า “แขนกล” ซ่ึงก็หมายถึงหุ่นยนต์อุตส าหกรรม การทางาน
ของหุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรมเปรียบเทียบกบั แขนมนุษย์ แสดงดงั รูปท่ี 2.5

รูปที่ 2.5 การทางานของหุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรม
(ท่ีมา : https://www.หุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรม (Industrial Robot Type).com)

ปัจจุบันและในอนาคต หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะเข้ามามีบทบาทในอุตสาหกรรมมากข้ึน
โดยจะทางานแทนมนุษย์ในงานต่างๆ เหล่าน้ี งานท่ีอันตราย เช่น งานยกเหล็กเข้าเตาหลอม
งานที่เก่ียวขอ้ งกบั สารเคมี งานซ้าซากน่าเบ่ือ เช่น งานยกสินคา้ จากสายงานการผลิต งานประกอบ
งานบรรจุผลิตภณั ฑ์ งานท่ีตอ้ งการคุณภาพมาตรฐานเดียวกนั เช่น งานเช่ือม งานตดั งานท่ีตอ้ งใช้
ทกั ษะความชานาญสูง เช่น งานเช่ือมแนว เชื่อมเลเซอร์ งานที่ตอ้ งใช้ความละเอียดประณีต เช่น
งานประกอบชิ้นส่วนอิเลก็ ทรอนิกส์ งานตรวจสอบ (Inspection) ฯลฯ

หุ่นยนต์ คือ เคร่ื องจักรที่ถูกควบคุมอัตโนมัติ สามารถเขียนโปรแกรมใหม่ได้ ใช้งาน
อเนกประสงค์ โปรแกรมการเคลื่อนท่ีจะตอ้ งสามารถโปรแกรมให้เคลื่อนท่ีได้อย่างน้อย 3 แกน
หรือมากกวา่ หุ่นยนตอ์ าจจะยดึ อยกู่ บั ที่หรือยา้ ยตาแหน่ง (Mobile) เพ่อื ใชใ้ นงานอตุ สาหกรรม

โดยทั่วไปการแบ่งชนิดของหุ่นยนต์จะแบ่งตามลกั ษณะรูปทรงของพ้ืนที่ทางาน (Envelope
Geometric) แต่ก่อนจะอธิบายชนิดของหุ่นยนตข์ ออธิบายการทางานของจุดต่อ (Joint) ของหุ่นยนต์
อุตสาหกรรมซ่ึงในข้นั พ้นื ฐานมี 2 ชนิดดว้ ยกนั ดงั น้ี

จุดต่อ (Joint) ท้งั สองแบบเม่ือนามาต่อเขา้ ด้วยกันอย่างน้อย 3 แกนหลัก จะได้พ้ืนที่ทางาน
(Work envelope) ที่มีลกั ษณะแตกต่างกนั ไป ซ่ึงสามารถนามาแบ่งชนิดของหุ่นยนตไ์ ดด้ งั ต่อไปน้ี

13

2.4.1 Cartesian (Gantry) Robot
แกนท้งั 3 ของหุ่นยนต์จะเคล่ือนท่ีเป็ นแบบเชิงเส้น (Prismatic) ถา้ โครงสร้างมีลักษณะ

คลา้ ย Overhead Crane จะเรียกวา่ เป็นหุ่นยนตช์ นิด Gantry แต่ถา้ หุ่นยนตไ์ ม่มีขาต้งั หรือขาเป็นแบบ
อ่ืน เรียกวา่ ชนิด Cartesian

รูปที่ 2.6 Cartesian (Gantry) Robot
(ที่มา : https://www.หุ่นยนตอ์ ตุ สาหกรรม (Industrial Robot Type).com)
2.4.1.1 ขอ้ ดี

1. เคล่ือนท่ีเป็นแนวเสน้ ตรงท้งั 3 มิติ
2. การเคล่ือนท่ีสามารถทาความเขา้ ใจงา่ ย
3. มีส่วนประกอบงา่ ยๆ
4. โครงสร้างแขง็ แรงตลอดการเคล่ือนท่ี
2.4.1.2 ขอ้ เสีย
1. ตอ้ งการพ้ืนที่ติดต้งั มาก
2. บริเวณที่หุ่นยนตเ์ ขา้ ไปทางานได้ จะเลก็ กวา่ ขนาดของตวั หุ่นยนต์
3. ไมส่ ามารถเขา้ ถึงวตั ถุจากทิศทางขา้ งใตไ้ ด้
4. แกนแบบเชิงเสน้ จะ Seal เพื่อป้องกนั ฝ่นุ และของเหลวไดย้ าก

14

2.4.1.3 การประยกุ ตใ์ ชง้ าน
เน่ืองจากโครงสร้างมีความแข็งแรงตลอดแนวการเคลื่อนที่ ดังน้ันจึงเหมาะ

กบั งานเคล่ือนยา้ ยของหนักๆ หรือเรียกว่างาน Pick-and-Place เช่น ใช้โหลดชิ้นงานเขา้ เคร่ืองจกั ร
(Machine loading) ใช้จัดเก็บชิ้นงาน (Stacking) นอกจากน้ี ยังสามารถใช้ในงานประกอบ
(Assembly) ท่ีไม่ต้องการเข้าถึงในลักษณะท่ีมีมุมหมุน เช่น ประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
และงาน Test ตา่ ง ๆ

2.4.2 Cylindrical Robot
หุ่นยนต์ประเภทน้ีจะมีแกนที่ 2 (ไหล่) และแกนที่ 3 (ข้อศอก) เป็ นแบบ Prismatic

ส่ วนแกนที่ 1 (เอว) จะเป็ นแบบหมุน (Revolute) ทาให้การเคล่ือนที่ได้พ้ืนท่ีการทางาน
เป็นรูปทรงกระบอก ดงั รูปท่ี 2.7

รูปที่ 2.7 Cylindrical Robot
(ที่มา : https://www.industrial-electronics.com/)

2.4.2.1 ขอ้ ดี
1. มีส่วนประกอบไมซ่ บั ซอ้ น
2. การเคลื่อนที่สามารถเขา้ ใจไดง้ า่ ย
3. สามารถเขา้ ถึงเคร่ืองจกั รท่ีมีการเปิ ด – ปิ ด หรือเขา้ ไปในบริเวณท่ีเป็นช่องหรือ

โพรงไดง้ า่ ย (Loading) เช่น การโหลดชิ้นงานเขา้ เครื่อง CNC
2.4.2.2 ขอ้ เสีย
1. มีพ้ืนท่ีทางานจากดั
2. แกนท่ีเป็นเชิงเสน้ มีความยงุ่ ยากในการ Seal เพือ่ ป้องกนั ฝ่นุ และของเหลว

15

2.4.2.3 การประยกุ ตใ์ ชง้ าน
โดยท่ัวไปจะใช้ในการหยิบยกชิ้นงาน (Pick-and-Place) หรื อป้อนชิ้นงาน

เขา้ เคร่ืองจกั ร เพราะสามารถเคล่ือนที่เขา้ ออกบริเวณท่ีเป็นช่องโพรงเลก็ ๆ ไดส้ ะดวก
2.4.3 Spherical Robot (Polar)
มีสองแกนที่เคลื่อนในลกั ษณะการหมุน (Revolute Joint) คือแกนที่ 1 (เอว) และแกนที่ 2

(ไหล)่ ส่วนแกนท่ี 3 (ขอ้ ศอก) จะเป็นลกั ษณะของการเคลื่อนท่ีแนวเส้นตรง ดงั รูปท่ี 2.8

รูปที่ 2.8 Spherical Robot (Polar)
(ที่มา : http://www.kmutech.com/2019/05/16/robitics-type/)

2.4.3.1 ขอ้ ดี
1. มีปริมาตรการทางานมากข้นึ เนื่องจากการหมนุ ของแกนที่ 2 (ไหล)่
2. สามารถที่จะกม้ ลงมาจบั ชิ้นงานบนพ้นื ไดส้ ะดวก

2.4.3.2 ขอ้ เสีย
1. มีระบบพกิ ดั (Coordinate) และส่วนประกอบ ที่ซบั ซอ้ น
2. การเคล่ือนที่และระบบควบคุมมีความซบั ซอ้ นข้นึ

2.4.3.3 การประยกุ ตใ์ ชง้ าน
ใช้ในงานท่ีมีการเคลื่อนที่ในแนวต้ัง (Vertical) เพียงเล็กน้อย เช่น การโหลด

ชิ้นงานเขา้ ออกจากเคร่ืองป๊ัม (Press) หรืออาจจะใชง้ านเช่ือมจุด (Spot Welding)

16

2.4.4 SCARA Robot
หุ่นยนต์ SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) จะมีลักษณะแกนท่ี 1

(เอว) และแกนที่ 3 (ขอ้ ศอก) หมุนรอบแกนแนวต้งั และแกนที่ 2 จะเป็นลกั ษณะการเคล่ือนท่ีข้ึนลง
(Prismatic) ดังรูปที่ 2.9 หุ่นยนต์ SCARA จะเคลื่อนที่ได้รวดเร็วในแนวระนาบ และมีความ
แมน่ ยาสูง

รูปที่ 2.9 SCARA Robot
(ท่ีมา : https://www.automationworld.com)

2.4.4.1 ขอ้ ดี
1. สามารถเคล่ือนท่ีในแนวระนาบ และข้ึนลงไดร้ วดเร็ว
2. มีความแม่นยาสูง

2.4.4.2 ขอ้ เสีย
1. มีพ้ืนที่ทางานจากดั
2. ไมส่ ามารถหมนุ (rotation)ในลกั ษณะมมุ ตา่ งๆ ได้
3. สามารถยกน้าหนกั (Payload) ไดไ้ ม่มากนกั

2.4.4.3 การประยกุ ตใ์ ชง้ าน
เน่ืองจากการเคล่ือนท่ีในแนวระนาบและข้ึนลงได้รวดเร็ว จึงเหมาะกับงาน

ประกอบชิ้นส่วนทางอิเลก็ ทรอนิกส์ ซ่ึงตอ้ งการความรวดเร็วและการเคล่ือนที่ก็ไม่ตอ้ งการการหมุน
มากนัก แต่จะไม่เหมาะกับงานประกอบชิ้นส่ วนทางกล (Mechanical Part) ซ่ึ งส่ วนใหญ่

17

การประกอบจะอาศยั การหมุน (Rotation)ในลกั ษณะมุมต่างๆ นอกจากน้ี SCARA Robot ยงั เหมาะ
กบั งานตรวจสอบ (Inspection) งานบรรจุภณั ฑ์ (Packaging)

2.4.5 Articulated Robot (Revolute)
ทุกแกนการเคล่ือนที่จะเป็ นแบบหมุน (Revolute) รูปแบบการเคลื่อนที่จะคล้ายกับ

แขนคน ซ่ึงจะประกอบด้วยช่วงเอว ท่อนแขนบน ท่อนแขนล่าง ข้อมือ การเคลื่อนท่ีทาให้ได้
พ้ืนท่ีการทางาน ดงั รูปที่ 2.10

รูปที่ 2.10 Articulated Robot (Revolute)
(ท่ีมา : https://www.seekpng.com/png/small/industrial-robot.png)

2.4.5.1 ขอ้ ดี
1. เนื่องจากทุกแกนจะเคล่ือนท่ีในลกั ษณะของการหมุน ทาให้มีความยดื หยุ่นสูง

ในการเขา้ ไปยงั จุดต่างๆ
2. บริเวณขอ้ ต่อ (Joint) สามารถ Seal เพื่อป้องกนั ฝ่นุ ความช้ืน หรือน้า ไดง้ า่ ย
3. มีพ้นื ท่ีการทางานมาก
4. สามารถเขา้ ถึงชิ้นงานท้งั จากดา้ นบน ดา้ นลา่ ง
5. เหมาะกบั การใชม้ อเตอร์ไฟฟ้า เป็นชุดขบั เคล่ือน

2.4.5.2 ขอ้ เสีย
1. มีระบบพกิ ดั (Coordinate) ท่ีซบั ซอ้ น
2. การเคล่ือนที่และระบบควบคุมทาความ เขา้ ใจไดย้ ากข้นึ
3. ควบคมุ ใหเ้ คล่ือนที่ในแนวเส้นตรง (Linear) ไดย้ าก

18

4.โครงสร้างไม่มน่ั คงตลอดช่วงการเคลื่อนท่ี เพราะบริเวณขอบ Work Envelope
ปลายแขนจะมีการส่ัน ทาใหค้ วามแม่ยาลดลง

2.4.5.3 การประยกุ ตใ์ ชง้ าน
หุ่นยนต์ชนิดน้ีสามารถใชง้ านไดก้ วา้ งขวาง เพราะสามารถเขา้ ถึงตาแหน่งต่างๆ

ได้ดี เช่น งานเช่ือม Spot Welding Path Welding งานยกของ งานตัด งานทากาว งานท่ี มี
การเคล่ือนที่ยากๆ เช่น งานพน่ สี งาน Sealing ฯลฯ

2.5 ตวั กระตุ้นเชิงเส้น (Linear Actuator)

ตวั กระตุน้ ทางกลไฟฟ้าคลา้ ยกบั ตวั กระตุน้ เชิงกลยกเวน้ ว่าป่ ุมควบคุมหรือท่ีจบั จะถูกแทนท่ี
ดว้ ยมอเตอร์ไฟฟ้า การเคล่ือนที่แบบหมุนของมอเตอร์ถูกแปลงเป็ นการกระจดั เชิงเส้น เครื่องกล
ไฟฟ้า อาจใชแ้ อคชูเอเตอร์เพ่ือจ่ายไฟให้กบั มอเตอร์ท่ีแปลงพลงั งานไฟฟ้าเป็นเครื่องจกั รกล แรงบิด
มีหลายดีไซน์ทันสมัย ตัวกระตุน้ เชิงเส้น และทุกบริษัทที่ผลิตมักจะมีวิธีการท่ีเป็ นกรรมสิทธ์ิ
ตอ่ ไปน้ีเป็นคาอธิบายทว่ั ไปของแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นไฟฟ้าเชิงกลท่ีเรียบง่ายมาก

2.5.1 การออกแบบตวั กระตนุ้ เชิงเสน้
โดยปกติมอเตอร์ไฟฟ้าจะเช่ือมต่อกลไกการหมุนสกรูนา ลีดสกรูมีเกลียวต่อเน่ือง

ซ่ึงกลึงบนเส้นรอบวงท่ีว่ิงไปตามความยาว (คล้ายกับเกลียวบนสายไฟ) เกลียวบนลีดสกรูคือ
น็อตลีดหรือน็อตบอลท่ีมีเกลียวเป็ นเกลียวที่สอดคลอ้ งกนั น็อต ถูกป้องกนั ไม่ให้หมุนดว้ ยลีดสกรู
(โดยทวั่ ไปน็อตจะเชื่อมต่อกบั ส่วนท่ีไม่หมุนของตวั แอคทูเอเตอร์) เม่ือหมุนลีดสกรูน็อตจะหมุน
ไปตามเกลียว ทิศทางการเคล่ือนท่ีของน็อตข้ึนอยู่กบั ทิศทางการหมุนของลีดสกรู โดยการเช่ือมต่อ
ตวั เช่ือมเขา้ กบั น็อต การเคลื่อนท่ีสามารถแปลงเป็นการกระจดั เชิงเสน้ ที่ใชง้ านได้

มอเตอร์หลายประเภทที่สามารถใช้ในระบบ Linear Actuator ซ่ึงรวมถึงแปรง dc, dc
Brushless, Stepper หรือในบางกรณี แมก้ ระทงั่ มอเตอร์เหน่ียวนา ตวั กระตุน้ เชิงเส้นที่ใช้มอเตอร์
เหนี่ยวนากระแสสลบั ท่ีมีแรงม้าหน่ึงตวั ท่ีขบั เคล่ือนด้วยสกรูตะก่วั สามารถใช้เพื่อส่ังงานวาล์ว
ขนาดใหญ่ในโรงกลน่ั ในกรณีน้ีไม่จาเป็นตอ้ งมีความแม่นยาและความละเอียดในการเคล่ือนที่สูง
แต่มีแรงและความเร็วสู ง สาหรับตัวกระตุ้นเชิงเส้นไฟ ฟ้าที่ใช้ในหุ่ นยนต์เครื่ องมือวัด
ในห้องปฏิบัติการอุปกรณ์ออปติกและเลเซอร์ ความละเอียดที่ละเอียดในช่วงไมครอนและ
ความแม่นยาสูงอาจตอ้ งใชต้ วั กระตนุ้ เชิงเสน้ แบบสเตป็ มอเตอร์ที่มีลีดสกรูแบบละเอียด

2.5.2 มาตรฐานเทียบกบั โครงสร้างขนาดกะทดั รัด
ตัวกระตุ้นเชิงเส้นที่ใช้มอเตอร์มาตรฐานโดยทั่วไป จะมีมอเตอร์เป็ นกระบอกสูบ

แยกต่างหากท่ีติดอยูท่ ี่ดา้ นขา้ งของตวั กระตุน้ ท้งั แบบขนานกบั ตวั กระตุน้ หรือต้งั ฉากกบั ตวั กระตุน้

19

มอเตอร์อาจติดอยทู่ ่ีส่วนทา้ ยของแอคชูเอเตอร์ มอเตอร์ขบั เคล่ือนมีโครงสร้างโดยทวั่ ไปที่มีเพลาขบั
แข็ง ซ่ึงเขา้ กับน็อตของไดรฟ์ หรือสกรูไดรฟ์ ของแอคชูเอเตอร์ ตวั กระตุน้ เชิงเส้นขนาดกะทดั รัด
ใชม้ อเตอร์ท่ีออกแบบมาเป็ นพิเศษ ซ่ึงพยายามทาให้มอเตอร์และแอคชูเอเตอร์มีรูปร่างที่เล็กท่ีสุด
เทา่ ท่ีจะเป็นไปได้

- เส้นผา่ นศูนยก์ ลางภายในของเพลามอเตอร์สามารถขยายไดเ้ พ่ือใหเ้ พลาขบั กลวง ดงั น้นั
สกรูและน็อตของไดรฟ์ จึงสามารถยึดตรงกลางของมอเตอร์ได้ โดยไม่จาเป็ นตอ้ งใส่เกียร์เพิ่มเติม
ระหวา่ งมอเตอร์และสกรูไดรฟ์

- ในทานองเดียวกันมอเตอร์สามารถสร้างให้มีเส้นผ่านศูนยก์ ลางภายนอกที่เล็กมาก
แต่แทนที่จะยืดหน้าเสาตามยาว ดังน้ันมอเตอร์จึงยงั คงมีแรงบิดสูงมากในขณะท่ีติดต้งั ในพ้ืนท่ี
ที่มีเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางเลก็

2.5.3 รูปแบบต่างๆ ของตวั กระตนุ้ เชิงเสน้
มีการสร้างรูปแบบต่างๆ มากมายในการออกแบบพ้ืนฐาน ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปท่ี

การปรับปรุงทวั่ ไป เช่น ประสิทธิภาพเชิงกล ความเร็ว หรือความสามารถในการรับน้าหนกั ที่สูงข้ึน
นอกจากน้ียงั มีการเคล่ือนไหวทางวศิ วกรรมขนาดใหญท่ ่ีมีตอ่ การยอ่ ขนาดตวั กระตุน้

การออกแบบทางกลไฟฟ้าส่วนใหญ่ประกอบด้วยตะกั่วสกรูและน็อตตะก่ัว บางคน
ใช้บอลสกรูและบอลน็อต ในท้ังสองกรณีอาจเช่ือมต่อสกรูเข้ากับมอเตอร์หรือลูกบิดควบคุม
ด้วยตนเองโดยตรงหรือผ่านชุดเกียร์ โดยทั่วไปเกียร์จะใช้เพื่อให้มอเตอร์ที่มีขนาดเล็กลง
(และออ่ นกวา่ ) ที่หมุนรอบต่อนาทีสูงข้ึน เพ่ือใหไ้ ดร้ ับแรงบิดท่ีจาเป็นในการหมุนสกรูภายใตภ้ าระ
ท่ีหนักกว่าที่มอเตอร์จะสามารถขับเคล่ือนได้โดยตรง ประสิทธิภาพน้ีจะเสียสละความเร็ว
ของตัวกระตุ้นเพ่ือสนับสนุนแรงขับของแอคชูเอเตอร์ท่ีเพ่ิมข้ึน ในบางแอปพลิเคชันการใช้
เกียร์หนอนเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากทาใหม้ ิติในตวั มีขนาดเลก็ ลงโดยยงั คงใหร้ ะยะการเดินทางที่ดี

แอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแบบน็อตสาหรับเดินทางมีมอเตอร์ท่ีติดอยทู่ ่ีปลายดา้ นหน่ึงของสกรู
ตะกั่ว (อาจจะเป็ นทางอ้อมผ่านกล่องเกียร์) มอเตอร์หมุนสกรูตะกั่วและน็อตตะกั่วถูกยบั ย้งั
ไมใ่ หห้ มุน ดงั น้นั จึงเคลื่อนท่ีข้ึนและลงตะกว่ั สกรู

2.5.4 กาลงั รับน้าหนกั คงท่ี
ตัวกระตุ้นแบบสกรูเชิงเส้นสามารถมีกาลังการโหลดแบบสถิต ซ่ึงหมายความว่า

เมื่อมอเตอร์หยดุ ตวั กระตุน้ จะล็อคเขา้ ท่ีเป็ นหลกั และสามารถรองรับโหลดที่ดึงหรือดนั ตวั กระตุน้
กาลงั รับน้าหนกั คงท่ีน้ีช่วยเพม่ิ ความคล่องตวั และความเร็วแรงเบรกของแอคชูเอเตอร์จะแตกต่างกนั
ไปตามระยะพิทช์เชิงมุมของเกลียวและการออกแบบเฉพาะของเกลียว มีกาลงั รับน้าหนกั คงที่สูง
มากในขณะที่บอลสกรูมีความสามารถในการรับน้าหนักต่ามากและเกือบลอยตวั ได้ โดยทั่วไป

20

จะไมส่ ามารถเปลี่ยนแปลงความสามารถในการรับน้าหนกั คงท่ีของตวั กระตนุ้ แบบสกรูได้ หากไม่มี
เทคโนโลยีเพิ่มเติม การออกแบบระยะห่างของเกลียวและน็อตไดรฟ์ กาหนดความสามารถ
ในการรับน้าหนกั เฉพาะท่ี ไม่สามารถปรับเปลี่ยนแบบไดนามิกได้ ในบางกรณีสามารถเติมจาระบี
ท่ีมีความหนืดสูงลงในตวั กระตุน้ สกรูเชิงเส้นเพือ่ เพม่ิ กาลงั รับน้าหนกั คงท่ี

2.5.5 กาลงั รับน้าหนกั แบบไดนามิก
ความสามารถในการรับน้าหนกั แบบไดนามิก มกั เรียกวา่ ปริมาณแรงที่ตวั กระตุน้ เชิงเส้น

สามารถให้ได้ในระหว่างการทางาน แรงน้ีจะแตกต่างกันไปตามประเภทของสกรู (ปริมาณ
การเคลื่อนไหวท่ีจากัดแรงเสียดทาน) และมอเตอร์ท่ีขบั เคลื่อนการเคล่ือนที่ โหลดแบบไดนามิก
คือตวั เลขท่ีตวั กระตุน้ ส่วนใหญ่ถูกจาแนกตามและเป็ นตวั บ่งช้ีที่ดีว่าแอปพลิเคชนั ใดที่เหมาะสม
ท่ีสุด

2.5.6 ควบคุมความเร็ว
ในกรณีส่วนใหญ่เม่ือใช้ตวั กระตุน้ ทางกลไฟฟ้าควรมีการควบคุมความเร็วบางประเภท

ตวั ควบคุมดงั กล่าวจะเปล่ียนแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ ซ่ึงจะเปลี่ยนความเร็วในการหมุน
สกรูตะกว่ั การปรับอตั ราทดเกียร์เป็นอีกวธิ ีหน่ึงในการปรับความเร็ว แอคชูเอเตอร์บางตวั มีใหเ้ ลือก
หลายแบบ

2.5.7 รอบการทางาน
รอบการทางานของมอเตอร์ หมายถึงระยะเวลาท่ีแอคชูเอเตอร์สามารถทางานได้

ก่อนที่จะตอ้ งเยน็ ลง การปฏิบตั ิตามแนวทางน้ีเมื่อใชง้ านแอคชูเอเตอร์เป็นกุญแจสาคญั ในการมีอายุ
การใช้งานและประสิทธิภาพที่ยาวนาน หากเกินพิกัดรอบการทางานจะมีความเสี่ยงท่ีจะเกิด
ความร้อนสูงเกินไป การสูญเสียกาลงั และการเผาไหมข้ องมอเตอร์ในท่ีสุด

2.5.8 มอเตอร์เชิงเสน้
มอเตอร์เชิงเส้น มีหน้าที่เหมือนกับมอเตอร์ไฟฟ้าแบบหมุนที่มีโรเตอร์และสเตเตอร์

ส่วนประกอบของสนามแม่เหลก็ วงกลมวางเป็นเส้นตรง ในกรณีที่มอเตอร์หมุนหมุนไปรอบๆ และ
ใชข้ ้วั แม่เหลก็ เดิมซ้าอีก คร้ังโครงสร้างสนามแม่เหล็กของมอเตอร์เชิงเส้นจะถูกทาซ้าทางกายภาพ
ตลอดความยาวของแอคชูเอเตอร์

เนื่องจากมอเตอร์เคล่ือนท่ีเป็ นเส้นตรง จึงไม่จาเป็ นต้องใช้สกรูตะก่ัวในการแปลง
การเคล่ือนที่แบบหมุนเป็ นเชิงเส้น ในขณะที่ความจุสูงเป็ นไปไดแ้ ต่ขอ้ จากัดของวัสดุ และหรือ
มอเตอร์ในการออกแบบส่วนใหญ่จะทาไดเ้ ร็วกว่า เนื่องจากการพ่ึงพาแรงดึงดูดของแม่เหล็กและ
แรงผลักเท่าน้ัน มอเตอร์เชิงเส้นส่วนใหญ่มีกาลังรับน้ าหนักต่าเมื่อเทียบกับแอคชูเอเตอร์
เชิงเส้นประเภทอื่นๆ มอเตอร์เชิงเส้นมีข้อได้เปรียบในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรือสกปรก

21

โดยท่ีท้งั สองซีกไม่จาเป็นตอ้ งสัมผสั กนั ดงั น้นั ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าจึงสามารถกนั น้าและปิ ดผนึก
ได้ ป้องกนั ความช้ืนและการกดั กร่อน ทาใหอ้ ายกุ ารใชง้ านยาวนานมาก

2.5.9 ตวั กระตุน้ โซ่แขง็

รูปท่ี 2.11 ตวั กระตนุ้ โซ่แขง็
(ท่ีมา : http://th.autofacadechina.com)
แอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแบบเหลื่อม เป็ นตวั กระตุน้ เชิงเส้นเฉพาะที่ใช้ในกรณีท่ีมีขอ้ จากดั
ด้านพ้ืนท่ี ระยะการเคลื่อนท่ีของพวกมันมากกว่าความยาวที่ไม่ได้ขยายของสมาชิกท่ีกระตุ้น
หลายเท่า รูปแบบทว่ั ไปทาจากท่อศูนยก์ ลางท่ีมีความยาวเท่ากนั โดยประมาณ ซ่ึงขยายและหดกลบั
เหมือนแขนเส้ือหน่ึงขา้ งในอีกอนั หน่ึง เช่น กระบอกกลอ้ งส่องทางไกล
แอคชูเอเตอร์แบบเหลื่อมพิเศษอ่ืนๆ ใชช้ ิ้นส่วนกระตุน้ ที่ทาหนา้ ท่ีเป็นเพลาเชิงเส้นที่แขง็
เมื่อขยายออก แตท่ าลายเส้นน้นั ดว้ ยการพบั แยกเป็นชิ้นๆ และหรือคลายเกลียวเมื่อหดกลบั ตวั อยา่ ง
ของแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแบบเหล่ียม ไดแ้ ก่
- ตวั กระตนุ้ สายพานแขง็
- ตวั กระตนุ้ โซ่แขง็
- ตวั กระตนุ้ แกนเดียว

22

รูปท่ี 2.12 ตวั กระตนุ้ สายพานแขง็
(ท่ีมา : http://th.singleaxisrobot.com)

รูปท่ี 2.13 ตวั กระตนุ้ แกนเดียว
(ท่ีมา : https://andrewcarvalue.com)

รูปท่ี 2.14 โครงสร้างตวั กระตนุ้ แกนเดียว
(ที่มา: http://th.focoteck.com)

23

รูปท่ี 2.15 วงจรขบั ตวั กระตนุ้ เชิงเส้นแกนเดียว

2.6 มอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรง (DC Motor)

2.6.1 ความหมายและชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้า เป็ นอุปกรณ์ท่ีนิยมใช้กนั อยา่ งแพร่หลายในโรงงาน ต่างเป็ นอุปกรณ์ที่ใช้

ควบคุมเครื่องจกั รกลต่างๆ ในงานอุตสาหกรรม มอเตอร์มีหลายแบบ หลายชนิดที่ใชใ้ หเ้ หมาะสม
กบั งาน ดงั น้ันจึงตอ้ งทราบถึงความหมายและชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า ตลอดคุณสมบตั ิการใชง้ าน
ของมอเตอร์แต่ละชนิด เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการใชง้ านของมอเตอร์น้นั ๆ และสามารถ
เลือกใชง้ านใหเ้ หมาะสมกบั งานออกแบบระบบประปาหมบู่ า้ น หรืองานอ่ืนท่ีเกี่ยวขอ้ งได้

2.6.1.1 ความหมายของมอเตอร์และการจาแนกชนิดของมอเตอร์
มอเตอร์ไฟฟ้า (Motor) หมายถึง เป็ นเครื่องกลไฟฟ้าชนิดหน่ึงที่เปลี่ยนแปลง

พลังงานไฟฟ้ามาเป็ นพลังงานกล มอเตอร์ไฟฟ้าท่ีใช้พลังงานไฟฟ้าเปล่ียนเป็ นพลังงานกล
มีท้งั พลงั งานไฟฟ้ากระแสสลบั และพลงั งานไฟฟ้ากระแสตรง

24

2.6.1.2 ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าแบ่งออกตามการใช้ของกระแสไฟฟ้าได้
2 ชนิด ดงั น้ี

ม อ เต อ ร์ ไ ฟ ฟ้ าก ระ แ ส ส ลับ (Alternating Current Motor) ก ารแ บ่ งช นิ ด
ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั แบ่งออกเป็น 3 ชนิดไดแ้ ก่

1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 1 เฟส
- สปลิทเฟสมอเตอร์ (Split-Phase Motor)
- คาปาซิเตอร์มอเตอร์ (Capacitor Motor)
- รีพลั ชน่ั มอเตอร์ (Repulsion Motor)
- ยนู ิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal Motor)
- เช็ดเดด็ โพลมอเตอร์ (Shaded Pole Motor)

รูปที่ 2.16 สปลิทเฟสมอเตอร์ (Split-Phase Motor)
(ที่มา : https://www.motorsts.com/)

รูปท่ี 2.17 คาปาซิเตอร์มอเตอร์ (Capacitor Motor)
(ท่ีมา : http://3.bp.blogspot.com/c-blog-4-400x266.JPG)

25

รูปท่ี 2.18 รีพลั ชน่ั มอเตอร์ (Repulsion Motor)
(ที่มา : http://4.bp.blogspot.com/pc-blog-5-400x249.JPG)

รูปท่ี 2.19 ยนู ิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal Motor)
(ท่ีมา : http://th.twmotor.net/)

รูปที่ 2.20 เชด็ เดด็ โพลมอเตอร์ (Shaded Pole Motor)
(ท่ีมา : http://www.9engineer.com/)

26

2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 2 เฟส

รูปท่ี 2.21 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 2 เฟส
(ท่ีมา : http://thai.micro-steppermotor.com/)

3. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 3 เฟส

รูปท่ี 2.22 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 3 เฟส
(ที่มา : http://thai.electricmotorwaterpump.com/)

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor) การแบ่งชนิดของมอเตอร์
ไฟฟ้ากระแสตรง แบ่งออกเป็น 3 ชนิดไดแ้ ก่

1. มอเตอร์แบบอนุกรมหรือเรียกวา่ ซีรีส์มอเตอร์ (Series Motor)
2. มอเตอร์แบบอนุขนานหรือเรียกวา่ ชนั ทม์ อเตอร์ (Shunt Motor)
3. มอเตอร์ไฟฟ้าแบบผสมหรือเรียกวา่ คอมปาวดม์ อเตอร์ (Compound Motor)
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็ นตน้ กาลงั ขบั เคล่ือนที่สาคญั อย่างหน่ึงในโรงงาน
อุตสาหกรรม เพราะมีคุณสมบตั ิท่ีดีเด่นในดา้ นการปรับความเร็วไดต้ ้งั แต่ความเร็วต่าสุดจนถึงสูงสุด
นิยมใช้กันมากในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานทอผา้ โรงงานเส้นใยโพลีเอสเตอร์ โรงงาน

27
ถลุงโลหะ หรือให้เป็ นตน้ กาลงั ในการขบั เคล่ือนรถไฟฟ้า เป็ นตน้ ในการศึกษาเก่ียวกบั มอเตอร์
ไฟฟ้ากระแสตรงจึงควรรู้จกั อุปกรณ์ต่างๆ ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง และเขา้ ใจถึงหลกั การ
ทางานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบต่างๆ

รูปท่ี 2.23 ซีรีส์มอเตอร์ (Series Motor)
(ท่ีมา : https://toolmartonline.com/)

รูปท่ี 2.24 ชนั ทม์ อเตอร์ (Shunt Motor)
(ที่มา : https://toolmartonline.com/)

รูปที่ 2.25 คอมปาวดม์ อเตอร์ (Compound Motor)
(ที่มา : https://toolmartonline.com/)

28

2.6.2 ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงทมีส่วนประกอบที่สาคญั 2 ส่วนดงั น้ี
1. ส่วนที่อยกู่ บั ท่ีหรือท่ีเรียกวา่ สเตเตอร์ (Strator) ประกอบดว้ ย
- เฟรมหรือโยค (Frame or Yoke) เป็นโครงภายนอก ทาหนา้ ที่เป็นทางเดินของเส้นแรง

แม่เหล็ก จากข้ัวเหนือไปข้ัวใต้ให้ครบวงจร และยึดส่วนประกอบอื่นๆ ให้แข็งแรง ทาด้วย
เหลก็ หล่อหรือเหลก็ แผน่ หนามว้ นเป็นรูปทรงกระบอก

รูปท่ี 2.26 ส่วนที่อยกู่ บั ที่หรือสเตเตอร์
(ท่ีมา: http://9engineer.com/)

- ข้วั แม่เหลก็ (Pole) ประกอบดว้ ย 2 ส่วน คอื แกนข้วั แมเ่ หลก็ และขดลวด
ส่วนแรกแกนข้ัว (Pole Core) ทาด้วยแผ่นเหล็กบางๆ ก้ันด้วยฉนวนประกอบกัน
เป็ นแท่งยึดติดกับเฟรม ส่วนปลายที่ทาเป็ นรูปโคง้ น้ันเพ่ือโค้งรับรูปกลมของตวั โรเตอร์เรียกว่า
ข้วั แม่เหล็ก (Pole Shoes) มีวตั ถุประสงคใ์ ห้ข้วั แม่เหลก็ และโรเตอร์ใกลช้ ิดกนั มากที่สุด เพื่อให้เกิด
ช่องอากาศน้อยท่ีสุด จะมีผลให้เส้นแรงแม่เหล็กจากข้ัวแม่เหล็กผ่านไปยงั โรเตอร์มากท่ีสุ ด
แลว้ ทาใหเ้ กิดแรงบิด หรือกาลงั บิดของโรเตอร์มาก ทาใหม้ อเตอร์มีกาลงั หมนุ

รูปที่ 2.27 แกนข้วั
(ที่มา: http://www.nayoktech.ac.th/)

29

ส่วนท่ีสอง ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil) จะพันอยู่รอบๆ แกนข้ัวแม่เหล็ก
ขดลวดน้ีทาหนา้ ที่รับกระแสจากภายนอกเพ่ือสร้างเสน้ แรงแม่เหลก็ ใหเ้ กิดข้ึน และเสน้ แรงแม่เหลก็
น้ีจะเกิดการหกั ลา้ งและเสริมกนั กบั สนามแมเ่ หลก็ ของอาร์มาเจอร์ทาให้เกิดแรงบิดข้ึน

รูปที่ 2.28 ขดลวดสนามแมน่ เหลก็
(ที่มา: http://www.cr-engineer.com/)
2. ตัวหมุน (Rotor) ตัวหมุนหรือเรียกว่าโรเตอร์ ตัวหมุนน้ีทาให้เกิดกาลังงานมีแกน
วางอยใู่ นตลบั ลกู ปื น (Ball IBearing) ซ่ึงประกอบอยใู่ นแผน่ ปิ ดหวั ทา้ ย (End Plate) ของมอเตอร์

รูปท่ี 2.29 โรเตอร์
(ท่ีมา : http://9engineer.com/)
ตวั โรเตอร์ประกอบดว้ ย 4 ส่วนดว้ ยกนั คือ
1. แกนเพลา (Shaft)
2. แกนเหลก็ อาร์มาเจอร์ (Armature Core)
3. คอมมิวเตอร์ (Commutator)
4. ขอลวดอาร์มาเจอร์ (Armature Winding)