Influence of Workpiece Alignment on the Dimension Accuracy Freeform Curved Surface Geometry Achieved through Robotic Milling Process

Abstract

งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาผลกระทบของทิศทางการจัดวางชิ้นงานที่มีต่อค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตและมิติของรูปทรงผิวโค้งอิสระชิ้นงานที่เกิดจากการกัดด้วยแขนหุ่นยนต์บนวัสดุโฟม EPS เกรด 2.0 การทดลองใช้มอเตอร์ปรับความเร็วรอบได้และดอกกัดเอ็นมิลแบบ 4 ฟัน ชนิดหัวบอล ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร ติดตั้งที่ส่วนปลายแขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบ 6 แกน ยี่ห้อ ABB รุ่น IRB 6640 มีระยะเอื้อมปลายแขนไกลสุด 2.55 เมตร  ออกแบบการวางชิ้นงาน 2 ทิศทาง ประกอบด้วยการวางขนานกับแนวแกน X และวางขนานแนวแกน Y อ้างอิงจากโคออร์ดิเนตฐานของหุ่นยนต์ ซึ่งทิศทางการวางชิ้นงานมีผลต่อการเคลื่อนที่ของปลายแขนหุ่นยนต์ เนื่องจากตำแหน่งเกิดจากวิถีการเคลื่อนที่ในปริภูมิสามมิติที่เกี่ยวข้องทั้งตำแหน่งและการหมุนของแกน เส้นทางการเดินคมตัดแขนหุ่นยนต์ถูกสร้างด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ช่วยในการผลิต ประกอบด้วยการกัดสวนทางและกัดตามเพื่อสร้างพื้นผิวโค้งอิสระตามแบบงานบนชิ้นงานทดสอบ การตรวจสอบขนาดของรูปทรงผิวโค้งอิสระที่เกิดจากการกัดด้วยแขนหุ่นยนต์ใช้เครื่องมือวัด 3 มิติแบบสัมผัสด้วยหัวบอลขนาด 5 มิลลิเมตร ผลการวัดพบว่าการวางชิ้นงานทั้งสองทิศทางมีขนาดแตกต่างกันเล็กน้อย โดยการวางขนานกับแนวแกน X มีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 2.664 มิลลิเมตร และ ทิศทางขนานกับแนวแกน Y มีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 2.148 มิลลิเมตร ผลการทดสอบทางสถิติที่ระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ มีค่า p-value > 0.05 บ่งชี้ว่าทิศทางการวางชิ้นงานไม่มีผลต่อระดับค่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นงานรูปทรงผิวโค้งอิสระที่เกิดจากการกัดด้วยแขนหุ่นยนต์